CN104968741A - 可溶胀预处理涂层 - Google Patents

Abstract

本公开提供可溶胀预处理组合物、可印刷介质和相关方法。由此，用于印刷介质的可溶胀预处理涂层可以包括可蒸发溶剂、基质和蜡。基质可以包括10wt％至20wt％的定影剂、25wt％至35wt％的水合氯化铝、0.5wt％至10wt％的第一粘合剂、20wt％至30wt％的第二可交联粘合剂和1wt％至5wt％的交联剂。蜡可以以10wt％至20wt％存在。基质和蜡的重量百分比是以除去可蒸发溶剂之后的可溶胀预处理涂层中存在的总量为基础的。

Description

可溶胀预处理涂层

背景技术

喷墨技术已经将其应用扩大到除了家用和办公用以外的高速、商业和工业印刷中。该技术是无压印刷法，其中电子信号控制并引导可在各种各样的基底上沉积的油墨液滴或油墨流。目前的喷墨印刷技术包括通过热喷、压电式压力或振动使油墨滴穿过小喷嘴到达介质的表面。

预处理组合物或涂层可类似地被涂覆至各种介质以改善印刷特性和图像属性。这种组合物可为基本上无色的并且可被配制为与着色剂和/或与某些油墨组合物的聚合组分相互作用。通过利用这种预处理组合物，沉积在记录介质的表面上的沉淀的着色剂可提供增强的图像质量。例如，用这种预处理组合物可实现改善的光密度和高速印刷。然而，许多预处理配制物在一个区域可接受而在其他区域不可接受，因此，继续寻求与可在印刷介质表面上产生更高质量印刷图像的预处理配制物相关的研究和开发。

附图说明

根据以下详细说明，结合通过实例一起阐述的附图、本发明的特征，本公开的另外的特征和优点将是显而易见的，并且其中：

图1提供了根据本公开的实例的印刷介质上的可溶胀预处理涂层的截面图；

图2描述了根据本公开的实例的方法的流程图。

现将参考本文阐述的几个实例，并且本文将使用特定的语言描述这些实例。然而应理解，不会因此意图限制本公开的范围。

具体实施方式

已经认识到，当传统的预处理涂层用于包装使印刷的图像经历高度的表面接触的应用或类似应用时，其可提供高品质的印刷图像但缺乏耐久性。因此，已经发现，使用可溶胀预处理涂层可尤其对包装介质有用，其中可溶胀预处理涂层包括蜡颗粒。已经发现，本发明的可溶胀预处理涂层可对包装介质提供优异的耐久性(如耐刮擦性)，从而保持印刷的图像的品质。具体地，可溶胀预处理涂层可包括蜡颗粒，其粒径大于可溶胀预处理涂层下面的基质的厚度，从而提供使以下接触最小的结构：下面的介质和印刷在其上的任何油墨与相邻的基底或目标接触。

注意，当讨论本发明的组合物和方法时，这些讨论的每一个都可被认为可适用于这些实例的每一个，无论其是否在该实例的上下文中被明确地讨论。因此，例如，在讨论可溶胀预处理涂层中的蜡时，这样的蜡也可用于向印刷介质提供耐久性涂层的方法中，并且反之亦然。

因此，用于印刷介质的可溶胀预处理涂层可包括可蒸发溶剂、基质和蜡。所述基质可包括10wt％至20wt％的定影剂、25wt％至35wt％的水合氯化铝、0.5wt％至10wt％的第一粘合剂、20wt％至30wt％的第二可交联粘合剂和1wt％至5wt％的交联剂。所述蜡可以以10wt％至20wt％存在。所述基质和所述蜡的重量百分比是以除去所述可蒸发溶剂之后的所述可溶胀预处理涂层中存在的总量为基础的。

在另一实例中，可印刷介质可包括介质基底和涂覆至其的可溶胀预处理涂层。可溶胀预处理涂层可包括基质和蜡颗粒。所述基质可包括10wt％至20wt％的定影剂、25wt％至35wt％的水合氯化铝、0.5wt％至10wt％的第一粘合剂、20wt％至30wt％的第二可交联粘合剂和1wt％至5wt％的交联剂。所述蜡颗粒可以以10wt％至20wt％存在，并且可具有100nm至100μm的平均粒径。至少一部分所述蜡颗粒的可具有大于基质的平均厚度的粒径。

注意，术语“预处理涂层”是指用来形成涂层的组合物以及涂层本身，上下文说明这是可行的。例如，包括可蒸发溶剂的预处理涂层通常是指涂覆至介质基底的组合物涂层。一旦涂布在介质基底上并且除去可蒸发溶剂之后，得到的涂层也可以被称为预处理涂层。

一般而言，基质包括除了蜡以外的可溶胀预处理涂层的组分(在除去可蒸发溶剂之前的可溶胀预处理涂层组合物的情形中还包括可蒸发溶剂)。蜡包含蜡颗粒，一旦如本文所述涂覆可溶胀预处理涂层，蜡颗粒延伸超过下面的基质。已经发现，当可溶胀预处理涂层接触其它基底、目标等时，这样的结构允许蜡颗粒保护下面的基质。得到的效果是可溶胀预处理涂层和可被印刷在其上的印刷的图像的优异的耐久性。这样的耐久性保持印刷的图像的印刷品质，该印刷品质可通过光泽度、光密度、洇色、耐刮擦性、聚集、耐水擦脏性等测量。另外，当与本发明的基质配制物一起使用时，已经发现本发明的可溶胀预处理涂层可特别用于包装和胶印介质。

一般而言，蜡包括蜡颗粒，当在印刷介质上印刷时，其粒径大于预处理基质的平均厚度。转向图1，涂布的介质100可包括涂布有可溶胀预处理涂层104的印刷介质102。可溶胀预处理涂层可包括嵌有蜡颗粒108的基质106。蜡颗粒一般在基质的表面上延伸，但是不需要所有的蜡颗粒的尺寸都大于基质的厚度。例如，至少一部分蜡颗粒的尺寸可大于基质的厚度。在一个实例中，至少50％的蜡颗粒可具有大于基质的厚度的粒径。在一方面，至少75％的蜡颗粒可具有大于基质的厚度的粒径。在一个具体的方面，至少90％的蜡颗粒可具有大于基质的厚度的粒径。在一个实例中，基质可具有100nm至100μm的厚度并且蜡可具有100nm至100μm的平均粒径。尽管这些范围交叠，应当理解，一部分蜡颗粒的尺寸将大于基质的厚度。

在进一步的关于蜡颗粒尺寸的细节中，如所述的，这些蜡颗粒可具有100nm至100μm、0.5μm至50μm或1μm至50μm的平均粒径。在另一实例中，蜡颗粒可具有5μm至50μm的平均粒径。在还一实例中，蜡颗粒可具有5μm至12μm的平均粒径。在一方面，蜡颗粒可具有12μm至20μm的平均粒径。在一个具体的方面，蜡颗粒可具有约8μm的平均粒径。在另一方面，蜡颗粒可具有约15μm至18μm的平均粒径。当颗粒为非球形时，可被装在该颗粒中的最大直径的球可被称为D1。可完全包含该颗粒的最小直径的球可被称为D2。在一个实例中，“粒径”可被测量为D1和D2的平均值，被简称为D。因此，当在本文中提及“粒径”时，可计算颗粒直径D。在另一方面，“平均粒径”是指多个颗粒，每个具有其自身的粒径，这些粒径被共同平均。

另外，蜡颗粒可散布贯穿整个涂层，以使颗粒的平均间距S是颗粒直径D的至少两倍。在一个实例中，平均间距S为至少3倍的D。在另一实例中，平均间距S为至少4倍的D。

另外，蜡颗粒可分布为具有在特定范围内的面密度覆盖率。面密度覆盖率为由颗粒覆盖的介质的面积的百分比。根据该量度，每个颗粒覆盖了由垂直于介质的颗粒的圆柱形投影限定的一部分介质。因此，覆盖的面积将由具有与颗粒相同直径(D)的圆形限定。在一个实例中，面密度覆盖率在介质面积的0.5％至30％范围内。在还更具体的方面，面密度覆盖率为介质面积的1％至10％。面密度覆盖率的一些具体实例为约1％、约4％、约5％的覆盖率。一般而言，高于约30％覆盖率的域面积覆盖率密度会开始不利地影响印刷品质。面积覆盖率密度低于约0.5％可能不足以提供印刷在介质上的图像的耐刮擦性和/或耐摩擦性。

一般而言，可选择蜡颗粒以使蜡颗粒尺寸与可溶胀预处理涂层加上任何其上印刷的油墨的厚度的比例大于1。这样的比例使得蜡颗粒延伸到在可溶胀预处理涂层上印刷的表面之上，从而保护下面的印刷的图像。在一个实例中，该比例的范围可为10:1至1.01:1，在一方面，范围可为3:1至1.01:1。在另一具体的方面，该比例范围可为2:1至1.01:1，或者甚至为1.1:1至1.01:1。

可根据各种印刷因素(如相容性、粒径、熔点等)选择蜡。通常，蜡可作为蜡乳液获得。蜡乳液可从许多销售商获得，例如Keim-Additec、Lubrizol、Michelman和BYK Chemie。用于本发明组合物的蜡乳液可包括但不限于：Lubrizol:Liquilube^TM411、Liquilube^TM405、Liquilube^TM488、Liquilube^TM443、Liquilube^TM454；Michelman:ME80825、ME48040、ME98040M1、ME61335、ME90842、ME91240、ML 160；Keim-Additec:E-521/20、E-7093、7095/1、E-8046、D806、E-502V、E-842N:Byk:2650、507、533、515、537、Aquaslip^TM671、Aquaslip^TM942；Arkema:2001 EXD NAT1、3501 EXD NAT 1；Elementis:SL300、SL1618、295A和它们的组合等。

悬浮在水中的蜡包括但不限于：例如，合成蜡、天然蜡、合成蜡和天然蜡的组合、两种或更多种不同的合成蜡的组合、或者两种或更多种不同的天然蜡的组合的颗粒。在一些实例中，合成蜡包括但不限于：聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、全氟聚醚、聚氨酯、聚乙烯氯三氟乙烯、聚乙烯-乙酸乙烯酯、环氧树脂、硅酮树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺或聚酯树脂。在一些实例中，天然蜡包括但不限于：巴西棕榈蜡、石蜡、褐煤蜡、小烛树蜡、小冠椰子蜡、甘蔗(sufarcane)蜡、雷塔莫(retamo)蜡或蜂蜡。在一个实例中，蜡可为聚乙烯蜡。

在一个实例中，蜡可具有范围为60℃至150℃的熔点。一般而言，蜡可以以10wt％至20wt％的范围的浓度存在于可溶胀预处理涂层中。在一个实例中，蜡可以以10wt％至15wt％的范围存在。在另一实例中，蜡可以以15wt％至20wt％的范围存在，在一方面，为11wt％至17wt％的范围。注意，蜡的这些重量百分比是以除去任何可蒸发溶剂之后可溶胀预处理涂层中存在的总量为基础的。因此，它们意指一旦可溶胀预处理涂层被涂覆至介质基底并且可蒸发溶剂被除去之后的固体重量百分比，即，涂布的介质基底上的最终wt％。

另外，蜡乳液可与相容的粘合剂和分散剂一起使用。由于相容，可以使用本发明的蜡而不引起分散剂/粘合剂特别是在延长的时间段(在环境温度下的数周/数月，或在如40℃至65℃的高温下的数天/数周)的聚集或沉淀。不相容可通过各方面显现：蜡颗粒尺寸增加、蜡的相分离或以比不存在破坏稳定的材料更快的速率乳化。

如本文讨论的，基质一般包括可溶胀预处理组合物的剩余成分，即，除了蜡和可蒸发溶剂之外的固体组分。可蒸发溶剂也不是基质的一部分，因为其在涂覆至介质基底之后从预处理涂布组合物移除。溶剂可包括水或者是水，或者是可在涂覆后移除的另一水性溶剂或其它溶剂体系。

基质通常包括定影剂、水合氯化铝、第一粘合剂、第二可交联粘合剂和交联剂。注意，与蜡相似，本文中基质的重量百分比是以除去任何可蒸发溶剂之后可溶胀预处理涂层中存在的总量为基础的。因此，重量百分比意指一旦可溶胀预处理涂层被涂覆至介质基底并且可蒸发溶剂被除去之后的固体重量百分比，即，涂布的介质基底上的最终wt％，无论是否在涂层组合物或完成的涂层的上下文中讨论过。

注意，本发明的可溶胀预处理涂层包括两种定影剂，一种是水合氯化铝(ACH)，其提供良好的定影效率而没有吸湿作用，另一种没有特别限定。因此，使用两种类型的定影剂可帮助平衡可溶胀预处理涂层的总体粘性。因此，在一个实例中，定影剂可以是更吸湿的材料如多价金属盐。这两种定影剂可以以范围为1:5至5:1的ACH/定影剂重量比存在。在一个实例中，ACH/定影剂重量比的范围可为3:1至1:1。

定影剂(不是ACH)可包括多价金属盐并且可以是二价或更高的多价金属离子和阴离子。在一个实例中，多价金属盐组分可溶于水中。多价金属离子的实例包括二价金属离子，如Ca²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺和Ba²⁺；三价金属离子，如Al³⁺、Fe³⁺和Cr³⁺。在一个实例中，多价金属离子可为Ca²⁺、Mg²⁺或Zn²⁺。在一方面，多价金属离子可为Ca²⁺。阴离子的实例包括CI^-、I^-、Br^-、NO₃ ^-或RCOO^-(其中R为H或任何烃链)。在一个实例中，多价金属盐阴离子可为氯离子(CI^-)或乙酸根(CH₃COO^-)。在其它实例中，多价金属盐可由二价或多价金属离子和硝酸根或羧酸根离子组成。羧酸根离子可来自具有1至6个碳原子的饱和脂肪族单羧酸或具有7至11个碳原子的碳环单羧酸。具有1至6个碳原子的饱和脂肪族单羧酸的实例包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、新戊酸和己酸。

在一个实例中，定影剂可为多价金属盐，包括氯化钙、硝酸钙、硝酸镁、乙酸镁或乙酸锌。在一方面，多价金属盐可为氯化钙或硝酸钙(CaCl₂或Ca(NO₃)₂)。在一个具体的方面，多价金属盐可为氯化钙(CaCl₂)。

一般而言，定影剂可以以范围为10wt％至20wt％的浓度存在于可溶胀预处理涂层中。在一个实例中，定影剂可以以范围为10wt％至15wt％的量存在，在一方面，为15wt％至18wt％。另外，水合氯化铝可以以范围为25wt％至35wt％的浓度存在于可溶胀预处理涂层中。在一方面，水合氯化铝可以以范围为25wt％至30wt％的浓度存在于可溶胀预处理涂层中，在一个具体的方面，为30wt％至35wt％。

如已经提到的，基质也可以包括多种粘合剂。也就是，第一粘合剂和第二可交联粘合剂。合适的第一粘合剂的实例包括阳离子改性的聚乙烯醇、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、聚酰胺、聚季铵盐胺、阳离子改性的淀粉、阳离子聚氨酯分散体、聚丙烯酰胺、共轭二烯共聚物、官能团改性的聚合物、阳离子聚合物、合成树脂粘合剂及它们的混合物等。在一个实例中，第一粘合剂可为阳离子聚合物。在一方面，第一粘合剂可为阳离子聚酰胺。

合适的第二可交联粘合剂的实例包括本文列出的具有可交联官能团的粘合剂，包括：聚丙烯酸酯、乙烯基类聚合物、聚乙烯醇、聚环氧乙烷改性的聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、淀粉、改性的淀粉、水溶性纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、酪蛋白、明胶、大豆蛋白、共轭二烯共聚物、官能团改性的聚合物、丙烯酸聚合物、聚氨酯、乙烯基聚合物合成树脂粘合剂及它们的混合物等。在一个实例中，第二可交联粘合剂可为PVA。如果用作粘合剂，PVA可具有72％至99％的水解度，在一方面，在约88％和约95％之间。PVA的重均分子量可为约1,000Mw至500,000Mw，或者在一方面，为5,000Mw至500,000Mw。

一般而言，第一粘合剂可以以范围为0.5wt％至10wt％的浓度存在于可溶胀预处理涂层中。在一个实例中，粘合剂可以以范围为0.5wt％至5wt％的量存在，在一方面，为5wt％至10wt％。另外，第二可交联粘合剂可以以范围为20wt％至30wt％的浓度存在于可溶胀预处理涂层中。在一个实例中，粘合剂可以以范围为20wt％至25wt％的量存在，在一方面，为25wt％至30wt％。

与第二可交联聚合物结合，本发明的可溶胀预处理涂层一般包括交联剂。在一个实例中，交联剂可包括硼酸、乙二醛(双醛)、来自BASF的Curesan^TM200(嵌段的醛)、二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、环己烷二甲醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二乙烯基己二酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯及它们的混合物。在一方面，交联剂可为硼酸。一般而言，交联剂可以以范围为1wt％至5wt％的浓度存在于可溶胀预处理涂层中。在一个实例中，交联剂可以以范围为1wt％至3wt％的量存在。

进一步，基质可包括表面活性剂。合适的表面活性剂的非限制性实例包括非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及它们的组合。在一个实例中，表面活性剂可为非离子表面活性剂。在一方面，表面活性剂可为非离子表面活性剂，包括：非离子含氟表面活性剂、非离子炔二醇表面活性剂、非离子乙氧基化的醇表面活性剂或它们的组合。

可用于预处理组合物的配制物中的几种商业可得的非离子表面活性剂包括乙氧基化的醇，例如由Dow Chemical制造的来自系列(例如，15S30、15S9)的那些；由Air Products and Chemicals,Inc.制造的来自系列(例如，440和465)和Dynol^TM系列(例如，Dynol^TM607和Dynol^TM604)的表面活性剂；氟化的表面活性剂，例如由E.I.DuPont de Nemours and Company制造的来自类(例如，FSO和FSN表面活性剂)的那些；烷氧基化的表面活性剂，例如由Evonik制造的Wet 510；由Omnova制造的氟化的非离子表面活性剂(例如，PF159非离子表面活性剂)；或它们的组合。可用于预处理组合物的合适的阳离子表面活性剂包括长链胺和/或其盐、丙烯酸化的二胺、聚酰胺和/或其盐、季铵盐、聚氧乙烯化的长链胺、季铵化的聚氧乙烯化的长链胺和/或它们的组合。

表面活性剂可以以达约1.5wt％的量存在于可溶胀预处理组合物中。在一个实例中，表面活性剂可以以范围为约0.1wt％至约1wt％的量存在。在一方面，表面活性剂可以以范围为约0.2wt％至约0.6wt％的量存在。

可以将其他添加剂加入可溶胀预处理基质，包括：交联剂、消泡剂、增塑剂、填料、稳定剂、分散剂、杀虫剂、光学增亮剂、粘度调节剂、匀染剂、UV吸收剂、抗臭氧剂等。这样的添加剂可以以0.01wt％至20wt％的量存在于预处理组合物中。

参考图2，向印刷介质提供耐久涂层的方法200可包括：用可溶胀预处理涂层涂布202基底，所述可溶胀预处理涂层包含本文描述的任何可溶胀预处理涂层，并干燥204所述可溶胀预处理涂层以使基质减小至一定厚度。至少一部分蜡颗粒可具有大于基质的厚度的粒径。

一般的涂布方法包括狭缝模具式涂布、棒式涂布(如迈耶棒涂)、刮刀涂布、凹版涂布、刀辊涂布、级联涂布和帘式涂布等。一般而言，可溶胀预处理涂层可以以0.5gsm至20gsm的基重涂覆。在一个实例中，基重可为0.5gsm至10gsm，在一方面，为0.5gsm至7gsm。在这些范围内，基重可被计算为具有在各个范围内的平均基重。此外，制造并随后涂覆至印刷介质，考虑到可加工性，本发明的可溶胀预处理涂层起初包括可蒸发溶剂(例如，水或其它可蒸发溶剂或溶剂系统)，其通过干燥、加热或随时间的环境蒸发可被除去。

本发明的可溶胀预处理涂层一般与喷墨油墨结合使用。这种喷墨油墨一般包括分散或溶解在油墨载剂中的着色剂。如本文所用，“液体载剂”或“油墨载剂”是指其中放置着色剂以形成油墨的液态流体。油墨载剂在本领域中是公知的，各种各样的油墨载剂可以用于本公开的系统和方法中。这样的油墨载剂可包括各种不同试剂的混合物，包括：表面活性剂、溶剂、共溶剂、抗结垢剂、缓冲剂、杀虫剂、掩蔽剂、粘度调节剂、表面活化剂、水等。尽管不是液体载剂本身的部分，除了着色剂，液体载剂还可携带固体添加剂，如聚合物、胶乳、UV可固化材料、增塑剂等。

一般而言，本文讨论的着色剂可包括颜料和/或染料。如本文所用，“染料”是指赋予油墨载剂颜色的化合物或分子。因此，染料包括吸收其电磁辐射或电磁辐射的某些波长的分子和化合物。例如，染料包括发荧光的那些和吸收可见光的某些波长的那些。一般而言，染料是水溶性的。此外，如本文所用，“颜料”一般包括颜料着色剂、磁性颗粒、氧化铝、氧化硅和/或其它陶土、有机金属化合物或其它不透明颗粒。在一个实例中，着色剂可以是颜料。

典型的油墨载剂配制物可包括水，并且可进一步包括以0.1wt％至40wt％的总量存在的共溶剂，这取决于喷射结构，但是也可以使用该范围之外的量。此外，可存在另外的非离子、阳离子和/或阴离子表面活性剂，其范围为0.01wt％至10wt％。除了着色剂，配制物的余量可以是纯水，并且喷墨油墨可任选地包括胶乳。

与本公开的配制物一致，可使用各种其它添加剂增强用于具体应用的油墨组合物的性能。这些添加剂的实例是为抑制有害微生物生长而添加的那些。这些添加剂可以是杀虫剂、杀真菌剂和其它微生物试剂，其常规地用于油墨配制物中。合适的微生物试剂的实例包括但不限于：(Nudex,Inc.)、UCARCIDE^TM(Union carbideCorp.)、(R.T.Vanderbilt Co.)、(ICI America)及它们的组合。

可包含如EDTA(乙二胺四乙酸)的掩蔽剂，以消除重金属杂质的有害影响，并且可使用缓冲溶液以控制油墨的pH。例如，可使用0wt％至2wt％。也可以存在粘度调节剂和缓冲剂，以及本领域技术人员已知的其它添加剂，如所期望的以改进油墨的性能。这样的添加剂可以以0wt％至20wt％存在。

另外，应当理解，本公开不限于本文公开的特定的方法步骤和材料，因为这样的方法步骤和材料可一定程度地改变。还应当理解，本文使用的术语仅出于描述特定的实例的目的而使用。这些术语并非意在限制，因为本公开的范围旨在仅由所附权利要求及其等同方式限定。

注意，如本说明书和所附权利要求书中所用，单数形式的“一个”、“一种”和“所述”包括复数指代物，除非上下文另外明确地指出。

如本文所用，为方便起见，多个项目、结构要素、组成要素和/或材料可存在于共同列表中。然而，这些列表应当被解释为如同列表的每个构成被单独确定为分离的和独立的构成。因此，在没有相反指示的情况下，该列表的单独构成不应仅基于其在共同组中的呈现被解释为同一列表的任何其它构成的事实等同物。

浓度、数量和其它数值的数据可以在本文以范围的形式表达或呈现。应理解这样的范围形式仅为了方便和简洁而使用，因此应灵活地解释为不仅包括如范围的边界所明确说明的数值，还包括在该范围内囊括的所有单独的数值或子范围，就如同每个数值和子范围被明确地说明一样。例如，“约1至约5”的数值范围应解释为不仅包括明确说明的值约1和约5，还包括指明的范围内的单独的值及子范围。因此，该数值范围包括单独的值，如2、3和4，以及子范围如，1至3、2至4和3至5等。另外，具有下端点“0”的数值范围可包括使用“0.1”作为下端点的子范围。

实施例

以下实施例阐述了目前已知的可溶胀预处理组合物和方法。然而，应当理解，以下仅是示例性的或说明性的本发明组合物和方法的原理的应用。本领域技术人员可以设计许多变化和替代的可溶胀预处理组合物和方法而不偏离本发明组合物和方法的精神和范围。所附权利要求意在涵盖这样的改变和布置。因此，虽然以上已经具体描述了本发明的可溶胀预处理组合物和方法，但是以下实施例结合目前认为是可接受的事物提供进一步的细节。

实施例1-可溶胀预处理涂层

可溶胀预处理涂层通过如下制备：将根据表1A和1B组分在水中混合，并将这些组合物以约3gsm的平均基重涂布在包装介质上。涂布之后，将介质干燥以除去任何溶剂，提供表1A和1B中列出的重量百分比。

表1A

表1B

实施例2–对比预处理涂层

对比预处理涂层通过如下制备：将根据表2组分在水中混合，并将这些涂层以约3gsm的平均基重通过棒式涂覆到可溶胀介质上。涂布之后，将介质干燥以除去任何溶剂，提供表2中列出的重量百分比。

表2

实施例3–数据

对于不同印刷品质特性，测试实施例1的可溶胀预处理涂层和实施例2的对比预处理涂层，如表3中所列。

表3

预处理涂层	耐刮擦性	洇色	聚集	耐水擦脏性
					1	4	1	1	1
2	2	5	4.5	4
					3	3	5	4.5	0.5

4	4	5	4.5	2
					5	5	5	4.5	1.5
6	3.5	5	4.5	2.5
					7	4	5	5	1
8	2	5	5	2
					9	2	5	5	2
10	1	1	1	1
					11	1	5	5	1
12	3	1	1	3
					13	4	1	1	1

涂层1至9指实施例1中的那些

涂层10至13指实施例2中的那些

耐刮擦性通过2000摩擦测试仪根据ASTM F1571-95标准测试法进行测量。洇色通过视觉分级进行测量。聚集通过视觉分级进行测量。耐水擦脏性通过5750线性磨损仪进行测量。表3中的得分基于1至5的级别，1为最差，5为最好。

可溶胀预处理组合物1至9显示盐、聚合物粘合剂和阳离子粘合剂的组合的性能效果。预处理涂层1在没有添加盐的情况下显示差的图像质量，包括洇色和聚集，。预处理涂层2证明用盐可获得良好的图像质量。预处理涂层3证明当添加聚乙烯醇时，耐水擦脏性劣化，但耐刮擦性改善。预处理涂层4证明当添加阳离子聚酰胺氯代醇并与PVA结合时，耐刮擦性进一步改善。预处理涂层5证明当存在PVA时，更高含量的CaCl₂使得耐水擦脏性劣化。预处理涂层6证明单独添加阳离子聚酰胺氯代醇轻微改善了耐水擦脏性，但与PVA相比显示出更差的耐刮擦性。预处理涂层7证明添加不同类型的阳离子丙烯酸胶乳没有改善耐水擦脏性。这表明不是所有的阳离子材料对于耐水擦脏性都会具有积极的效果。预处理涂层8证明添加额外的具有较高的玻璃化转变温度(Tg)的阳离子丙烯酸胶乳改善了一点耐水擦脏性，但也使耐刮擦性劣化。预处理涂层9证明添加额外的阳离子聚氨酯胶乳改善了一点耐水擦脏性，但也使耐刮擦性劣化。

对比预处理涂层10至13证明各种聚合物粘合剂的特性。预处理涂层10：聚氨酯分散体显示了贯穿整个板的差的性能。预处理涂层11：阳离子聚酰胺氯代醇单独显示了良好的洇色控制和聚集，但没有显示良好的耐水擦脏性和耐刮擦性。预处理涂层12：阳离子丙烯酸胶乳显示了耐刮擦性和耐水擦脏性的平均性能，但洇色控制和聚集方面较差。预处理涂层13：聚乙烯醇单独显示了良好的耐刮擦性，但洇色、聚集和耐水擦脏性差。

也就是说，应当注意，耐刮擦性对于性能接受来说是个有价值的标准，随后是图像质量和耐水擦脏性。在这些实施例中，认为当耐刮擦性的等级等于或大于4且耐水擦脏性的等级等于或大于2时是理想的。

Claims (15)

1.一种用于印刷介质的可溶胀预处理涂层，包括：

可蒸发溶剂；

基质，包含：

10wt％至20wt％的定影剂，

25wt％至35wt％的水合氯化铝，

0.5wt％至10wt％的第一粘合剂，

20wt％至30wt％的第二可交联粘合剂，和

1wt％至5wt％的交联剂；以及

以10wt％至20wt％存在的蜡，

其中所述基质和所述蜡的重量百分比是以除去所述可蒸发溶剂之后所述可溶胀预处理涂层中存在的总量为基础的。

2.根据权利要求1所述的可溶胀预处理涂层，其中所述定影剂是多价盐。

3.根据权利要求2所述的可溶胀预处理涂层，其中所述多价盐选自氯化钙、硝酸钙、硝酸镁、乙酸镁、乙酸锌及其混合物的组中。

4.根据权利要求1所述的可溶胀预处理涂层，其中所述第一粘合剂选自阳离子改性的聚乙烯醇、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、聚酰胺、聚季铵盐胺、阳离子改性的淀粉、阳离子聚氨酯分散体、聚丙烯酰胺、共轭二烯共聚物、官能团改性的聚合物、阳离子聚合物、合成树脂粘合剂及其混合物的组中。

5.根据权利要求1所述的可溶胀预处理涂层，其中所述第一粘合剂是阳离子聚酰胺。

6.根据权利要求1所述的可溶胀预处理涂层，其中所述第二可交联粘合剂选自聚丙烯酸酯、乙烯基类聚合物、聚乙烯醇、聚环氧乙烷改性的聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、淀粉、改性的淀粉、水溶性纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、酪蛋白、明胶、大豆蛋白、共轭二烯共聚物、官能团改性的聚合物、丙烯酸聚合物、聚氨酯、乙烯基聚合物合成树脂粘合剂及其混合物组成的组。

7.根据权利要求1所述的可溶胀预处理涂层，其中所述第二可交联粘合剂是聚乙烯醇。

8.根据权利要求1所述的可溶胀预处理涂层，其中所述蜡选自聚乙烯蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯、巴西棕榈蜡及其混合物的组中。

9.一种可印刷介质，包括：

介质基底；和

涂覆至所述介质基底的可溶胀预处理涂层，所述可溶胀预处理涂层包括：

基质，包含：

10wt％至20wt％的定影剂，

25wt％至35wt％的水合氯化铝，

0.5wt％至10wt％的第一粘合剂，

20wt％至30wt％的第二可交联粘合剂，和

1wt％至5wt％的交联剂；和

以10wt％至20wt％存在的蜡颗粒，所述蜡颗粒具有100nm至100μm的平均粒径，

其中至少一部分所述蜡颗粒的粒径大于所述基质的平均厚度。

10.根据权利要求9所述的可印刷介质，其中至少50％的所述蜡颗粒的粒径大于所述基质的平均厚度。

11.根据权利要求9所述的可印刷介质，其中所述蜡颗粒在所述基质中的平均间距为所述蜡颗粒的平均粒径的至少两倍。

12.根据权利要求9所述的可印刷介质，其中所述基质中的蜡颗粒具有在0.5％至30％范围内的面密度覆盖率。

13.根据权利要求9所述的可印刷介质，其中所述蜡颗粒的平均尺寸与所述基质的平均厚度的比例为10:1至1.01:1。

14.一种向印刷介质提供耐久性涂层的方法，包括：

用可溶胀预处理涂层涂布介质基底，所述可溶胀预处理涂层包括：

可蒸发溶剂,

基质,包括:

定影剂，

水合氯化铝，

第一粘合剂，

第二可交联粘合剂，和

交联剂；以及

包含蜡颗粒的蜡，并且

通过除去所述可蒸发溶剂来干燥所述可溶胀预处理涂层，以使所述基质减少至平均厚度，

其中至少一部分所述蜡颗粒的粒径大于所述基质的平均厚度。

15.根据权利要求14所述的方法，其中至少50％的所述蜡颗粒的粒径大于所述基质的厚度。