CN106884359A - 一种相纸的印刷材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种相纸的印刷材料及制备方法,相纸的顶面和底面依次向外侧设置有PE淋膜层、印刷涂层;印刷涂层的涂料配方,按照重量份数由如下原料组成:亲水改性水性氯化聚乙烯分散液50~60份;消光粉5份;分散剂0.05份;水15~20份;乙醇5~10份;流平剂0.5份;消泡剂0.5份;增稠剂4份;其中消光粉的粒径为50nm;增稠剂为缔合型增稠剂;亲水改性氯化聚乙烯以水代替有机溶剂作为分散介质。本发明完美匹配HP Indigo彩色数字转印技术使用,材料耐候性好、印刷效果佳,推广应用具有良好的经济和社会效益。

Description

一种相纸的印刷材料及制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于数字印刷技术和影像领域,涉及到一种相纸的印刷材料及制备方法, 应用于HP Indigo彩色数字转印技术输出的一种经过特殊涂层处理的相纸类印刷材料,广 泛应用于商业广告、外包装、影像等行业,相纸的制备方法特别适用于书籍、高档包装和影 像类材料的印刷。

背景技术

[0002] HP Indigo彩色数字转印技术则是一种刚刚兴起的环保、高效的印刷技术。HP Indigo系列数字印刷机依托其彩色数字印刷技术和流程,同时提供业界最佳印刷质量、宽 广色域、承载物多样性、高速度、高效率和灵活性,而且能够可变印刷每个印刷副本,一次排 版即可印刷成百上千张不同画面。HP Indigo印刷具备出色的图像处理功能和油墨覆盖灵 活性,可媲美、甚至超越胶印印刷,同时也是照片卤化银应用的最佳替代技术。

[0003] 传统胶印印刷与HP Indigo数字转印印刷技术最显著的区别在于:HP Indigo油 墨一Electroink —可从橡皮布上100%的转印到承载物上,而不像传统胶印印刷系统采 用分裂的方式进行转印。这就允许可在每个印刷周期内创建和转印不同的图像。

[0004] HP Indigo技术支持全彩色数字印刷。与每一色都需要完整印刷单元的传统彩色 胶印印刷机不同的是,HP Indigo数字印刷机能够在承印物单次通过时完成多色印刷。HP Indigo数字印刷机可随着印刷机滚筒的每次旋转,在一套橡皮布和成像板上转印不同的图 像或油墨。惠普称这一方法或配置为“即时色彩转换”。

[0005] 所有HP Indigo数字印刷机均采用HP Indigo独一无二的液态油墨一Electroink。 [0006]由于Electroink包含液体带电油墨颗粒,与激光打印相似,可基于严格控制的电 场应用,移动带电彩色颗粒,从而实现数字印刷。此项控制可确保准确放置印刷材料。然而, 与激光打印不同的是,Electroink可使用1-2微米的细小微粒。这些细小微粒分布在液体载 体上,可确保提供更高的分辨率、均匀的光泽、清晰的图像边缘和超薄图层。但激光打印,使 用的是干式碳粉/墨粉,其受环境湿度、静电作用的影响较大,较易出现图像漂移的问题,打 印精度不如Indigo印刷。而传统的印刷技术,所使用油墨的配方和添加助剂的疏水性过强, 会导致图像边缘油墨收缩,细微层次丢失、网点边界不清晰等,影响印品质量。也就是说,传 统的几种印刷技术的印刷精度低,只能应用于要求不高的商标、广告、外包装、不干胶等产 品,也远远达不到影像级的印刷精度要求。

[0007] Electroink的实质是一种包裹了带电油墨颗粒的液态的两亲聚合物,使得电子油 墨在橡皮布上即可干燥,而且最终图像能以待干薄膜形式转印到承载物上。全过程都是数 字化操作,工艺要求低。相对而言,其他传统印刷技术只是将油墨印刷在承载物上,然后经 过进一步加热干燥或者UV光固化,促使印刷油墨附着在承载物表面(如胶印或喷墨印刷技 术)。但是,在实际生产中,干燥温度不够或者UV辐射量偏小,墨层不能充分干燥或固化;而 油墨被过度干燥或辐射过久,又会导致材料变形、老化,造成墨层脱落。传统印刷还存在多 种色彩套色的工艺问题,其对纸张表面强度要求较高,表面强度不够容易发生拉毛故障,如 在聚烯烃覆膜或淋膜材料表面印刷时,由于这类纸张表面光滑,对油墨的亲和力较小,第二 色叠印时容易把第一色墨拉掉。因此,应选择表面张力较大的纸张,并合理安排色序,调整 印刷工艺中相关工艺参数,以避免和减少上述现象的发生。产品的印刷位置精度差,印刷图 像将出现重影问题,生产效率低。

[0008] HP Indigo Electroink在橡皮布上成像,干燥后以薄膜形式转印到承载物上的流 程,是独立于最终承载物的;因此能以很高的速度在不同的承载物上获得同样卓越的HP Indigo印刷质量。但是,由于HP Indigo彩色数字转印技术流程和Electro Ink性质的特殊 性,需要油墨、流程、承载物三者有很好的匹配度,才能在印刷过程中随时随地地更换数据、 色彩和介质,从而提高生产率。

[0009] HP公司考虑到匹配度对生产率的影响,设置了专业的Indigo印刷介质认证标准, 以筛选满足HP Indigo彩色数字转印需求的承载物/印刷介质。其中,对油墨附着牢度和橡 皮布适应性作了严格的要求: 1) 首先,要求印刷后1分钟、5分钟、10分钟三个时间段,油墨层经过胶带剥离试验检测, 400%K色处无剥离现象; 2) 其次,在经过12000次印刷后,橡皮布表面仍然完好无损,无亮点、油墨残余、细条纹 等不良现象。

[0010] 在成像过程中,橡皮布-油墨层-介质三者有一个受压、受热的短暂接触过程。在接 触、转印的时候,油墨既要完全转印到介质表面,不再停留在橡皮布表面;还要求介质和橡 皮布之间不会发生粘结的现象,橡皮布不会粘坏介质表面,介质同时也不会粘坏橡皮布。

[0011] 印刷所用基材种类繁多,其中印刷纸类在报刊、书籍以及高档商业包装、食品包装 等方向有着无可替代的地位。经济的发展、技术的进步,对纸的品种、纸的质量和纸的性能 不断地提出新的要求。由于PE淋膜层的极性较低,且表面张力不高,电子油墨无法在其表面 印刷。现有的其他印刷介质或涂层技术,在不同程度上,都难以达到HP认证标准的要求。常 用的丙烯酸、聚氨酯、PVC树脂、EVA树脂、PVAc乳液等水性树脂涂料,对相纸PE淋膜层的附着 牢度都欠佳,需要在涂层和基材间加涂一层底胶。而常用底胶在经过Indigo印刷加压加热 过程后的附着牢度也多不达标,常常出现涂层面被橡皮布粘坏,并粘结在橡皮布上的现象。 这对橡皮布的污染非常严重,久而久之将造成橡皮布报废。与此相反,虽然环氧树脂、醇酸 树脂、氯醋树脂等溶剂型涂料直接涂覆相纸的附着牢度尚可;但由这些树脂的极性较强,与 Electroink中两亲聚合物性质差别太大,经过印刷测试发现,Electroink在上述三种树脂 涂层表面无法印刷,墨层无剥离力。

[0012] 如何保证电子油墨的附着牢度,又能适应两亲性的HP Indigo Electroink印刷; 如何完美匹配HP Indigo彩色数字转印技术,保证材料耐候性和印刷效果成为急需解决的 问题。

发明内容

[0013] 本发明的目的是克服以上所述的问题,提供一种相纸的印刷材料及制备方法。

[0014] 为了实现上述的目的,本发明采取了如下的技术解决方案:一种相纸的印刷材料, 包括相纸,其特征在于:所述的相纸的顶面和底面依次向外侧设置有PE淋膜层、印刷涂层; 印刷涂层的涂料配方,按照重量份数由如下原料组成:亲水改性水性氯化聚乙烯分散 液50〜60份;消光粉5份;分散剂0.05份;水15〜20份;乙醇5〜10份;流平剂0.5份;消泡剂 〇. 5份;增稠剂4份;其中消光粉的粒径为50nm;增稠剂为缔合型增稠剂; 亲水改性氯化聚乙烯以水代替有机溶剂作为分散介质,亲水改性氯化聚乙烯水分散液 的配方,按照重量份数由如下原料组成:氯化聚乙烯30〜40份;环己酮30〜40份;丁酮15〜 20份;偶氮二异丁腈0.4〜0.6份;马来酸酐8份;丙烯酸4份;丙烯酰胺4份;聚乙烯醇PVA-1799为2份;去离子水80份;15%二甲胺基乙醇水溶液适量,其中偶氮二异丁腈为引发剂,马 来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺为亲水改性单体,亲水改性单体物质的量比为马来酸酐:丙烯酸: 丙烯酰胺=2:1:1;聚乙烯醇PVA-1799为分散剂;氯化聚乙烯的氯含量为25%; 印刷涂层的材料具备了优秀的防穿孔、抗撕裂、耐磨、耐弯折、耐高温、防油和相对的防 潮,使用性能突出。

[0015] —种相纸的制备方法,包括以下制备方法:首先,使用淋膜工艺,在相纸的两面复 合上PE淋膜层; 然后,在PE淋膜层上直接涂布可用于Indigo印刷的印刷涂层; 印刷涂层具备了极佳的高温附着牢度和Indigo印刷适应性,可以完美配套HP Indigo 彩色数字转印技术使用。

[0016] 所述的亲水改性氯化聚乙烯水分散液包括以下制备方法: A) 、将氯含量25%的氯化聚乙烯加入到装有丁酮和环己酮溶剂的密闭容器中,在惰性气 体保护下开启超声波分散,并加热到65〜70 °C高速搅拌,转速为1500r/min,使其充分溶胀、 溶解; 选择超声分散,是利用超声空化时产生的局部高温、高压或强冲击波和微射流作用,将 液体中的颗粒进行分散和解团聚的过程;当超声振动传递到液体中时,由于声强很大,会在 液体中激发很强的空化效应,从而在液体中产生大量的空化气泡;随着这些空化气泡产生 和爆破,将产生微射流,进行将液体重大的固体颗粒击碎;同时,由于超声波的振动,使固液 更加充分的混合,还能对大部分化学反应起到促进作用;超声波作为一种提高加工效率的 新方法已被应用到改性加工中,它具有降低反应温度,减少加工时间,减少化学溶剂、助剂 用量的优点; 选择环己酮作为氯化聚乙烯的良溶剂,环己酮的沸点较高,达到155.6°C,普通烘干温 度很难使其完全挥发;选择丁酮作为稀释剂,丁酮的沸点为79.6°C,环己酮与丁酮的实际共 沸点仅为113°C,符合实际生产工艺要求;丁酮和环己酮在水中均有一定的溶解度,不会出 现液体分层现象,便于形成均匀的水分散液;涂布生产过程中,烘干涂料所挥发的溶剂再经 过冷凝回收,可以重复利用,大大降低了对环境的危害; B) 、缓慢滴加含有偶氮二异丁腈、马来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺和环己酮的混合溶液,并 缓慢升温至72〜75°C,滴加完成后再补加含有少量偶氮二异丁腈的丁酮溶液,继续恒温反 应6小时以上; 选择丙稀酸和丙稀酰胺作为改性单体,能赋予氯化聚乙稀亲水性能,能与电子油墨 Electroink相粘结,墨层将牢牢地附着在涂层表面不易剥离;选择马来酸酐既可以提高氯 化聚乙烯的亲水性,提升涂层的Indigo印刷适应性;又可以增强涂层对相纸基材的附着牢 度;将接枝反应设置在72〜75°C的范围,可以避免反应容器内溶剂大量挥发,而影响反应温 度的稳定性,保证接枝反应的有效性; c)、使用高速剪切乳化机对上述溶液进行剧烈剪切分散,剪切转速达到6000r/min;同 时,缓慢滴加聚乙烯醇PVA-1799的水溶液,并按照计算的中和度滴加适量的浓度为15%二甲 胺基乙醇的水溶液,至PH 3 7; 选择聚乙烯醇PVA-1799作为分散剂,可以提高亲水改性氯化聚乙烯微粒在水介质中的 分散性,防止其抱团、返粗而沉降,提高分散液的稳定性;同时,聚乙烯醇PVA-1799也有一定 的耐水性,不会对涂层的耐水性产生负面影响; D) 、滴加完后,开始降温,持续超声波处理、剧烈剪切分散一段时间至反应器内物料稳 定不分层,即得到亲水改性氯化聚乙烯水分散液; E) 、将亲水改性氯化聚乙烯水分散液用300目滤网过滤后,待用。

[0017] 所述的印刷涂层的涂料包括以下制备方法: A) 、将消光粉、分散剂和一定量的水,使用高速搅拌机配制成分散液; 添加粒径为50nm的消光粉,其涂膜后表面形成连贯的微小凸起,具有一定的开口作用, 避免涂层间的粘连问题;消光粉也起到增加墨层与涂层的接触面积的作用,可使印刷色泽 更加鲜明,对电子油墨层与涂层的附着牢度也有一定增强作用; B) 、以亲水改性水性氯化聚乙烯水分散液为基料,缓慢加入上述分散液,500r/min转速 下搅拌1小时,将物料混合均匀; C) 、加入水与乙醇的混合溶液,缓慢加入流平剂和消泡剂,低速搅拌20分钟; 添加的乙醇,促进了溶剂间的相容性,解决了由于亲水改性水性氯化聚丙烯分散液有 一定的同类溶剂残余,特别是环己酮在水中溶解度不高,涂膜上出现收珠、鱼眼不良现象的 问题;添加的流平剂,降低了涂料的表面张力,使得水性涂料在低表面张力的聚烯烃基材表 面,也可以均匀地铺展开,提高了生产连续性和成品率 D) 、缓慢添加增稠剂,使涂料粘度3 300cps; 缔合型增稠剂的加入,将涂料粘度增加到300cps以上,能避免水性氯化聚乙烯微粒和 消光粉的沉降,提高了涂料贮存的稳定性; E) 、将印刷涂层的涂料用300目滤网过滤后,静置消泡待用。

[0018] 本发明研发了一种可用于PE基材的特殊涂层,使得最终的介质可以完美地与 E1 e c tro I nk电子油墨和I nd i go印刷流程相匹配;涂层中使用的粘结剂为自制的亲水改性氯 化聚乙烯,其中:氯化聚乙烯段对PE塑层具有良好的粘结力,而亲水改性链段则提供了优异 的Electroink印刷性能;经过特殊涂层处理的相纸类印刷材料,可以完美匹配HP Indigo彩 色数字转印技术使用,材料耐候性好、印刷效果佳,推广应用具有良好的经济和社会效益。

附图说明

[0019] 图1为本发明的结构示意图。

[0020] 图中:1.印刷涂层;2. PE淋膜层;3.相纸。

具体实施方式

[0021]下面结合附图对本发明作进一步说明,但不作为对本发明的限制: 一种相纸的印刷材料,包括相纸3,所述的相纸3的顶面和底面依次向外侧设置有PE* 膜层2、印刷涂层1; 印刷涂层1的涂料配方,按照重量份数由如下原料组成:亲水改性水性氯化聚乙烯分散 液50〜60份;消光粉5份;分散剂0.05份;水15〜20份;乙醇5〜10份;流平剂0.5份;消泡剂 〇. 5份;增稠剂4份;其中消光粉的粒径为50nm;增稠剂为缔合型增稠剂; 亲水改性氯化聚乙烯以水代替有机溶剂作为分散介质,亲水改性氯化聚乙烯水分散液 的配方,按照重量份数由如下原料组成:氯化聚乙烯30〜40份;环己酮30〜40份;丁酮15〜 20份;偶氮二异丁腈0.4〜0.6份;马来酸酐8份;丙烯酸4份;丙烯酰胺4份;聚乙烯醇PVA-1799为2份;去离子水80份;15%二甲胺基乙醇水溶液适量,其中偶氮二异丁腈为引发剂,马 来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺为亲水改性单体,亲水改性单体物质的量比为马来酸酐:丙烯酸: 丙烯酰胺=2:1:1;聚乙烯醇PVA-1799为分散剂;氯化聚乙烯的氯含量为25%; 印刷涂层1的材料具备了优秀的防穿孔、抗撕裂、耐磨、耐弯折、耐高温、防油和相对的 防潮,使用性能突出。

[0022] —种相纸的制备方法,包括以下制备方法:首先,使用淋膜工艺,在相纸3的两面复 合上PE淋膜层2; 然后,在PE淋膜层2上直接涂布可用于Ind i go印刷的印刷涂层1; 印刷涂层1具备了极佳的高温附着牢度和Indigo印刷适应性,可以完美配套HP Indigo 彩色数字转印技术使用。

[0023] 所述的亲水改性氯化聚乙烯水分散液包括以下制备方法: A) 、将氯含量25%的氯化聚乙烯加入到装有丁酮和环己酮溶剂的密闭容器中,在惰性气 体保护下开启超声波分散,并加热到65〜70 °C高速搅拌,转速为1500r/min,使其充分溶胀、 溶解; 选择超声分散,是利用超声空化时产生的局部高温、高压或强冲击波和微射流作用,将 液体中的颗粒进行分散和解团聚的过程;当超声振动传递到液体中时,由于声强很大,会在 液体中激发很强的空化效应,从而在液体中产生大量的空化气泡;随着这些空化气泡产生 和爆破,将产生微射流,进行将液体重大的固体颗粒击碎;同时,由于超声波的振动,使固液 更加充分的混合,还能对大部分化学反应起到促进作用;超声波作为一种提高加工效率的 新方法已被应用到改性加工中,它具有降低反应温度,减少加工时间,减少化学溶剂、助剂 用量的优点; 选择环己酮作为氯化聚乙烯的良溶剂,环己酮的沸点较高,达到155.6°C,普通烘干温 度很难使其完全挥发;选择丁酮作为稀释剂,丁酮的沸点为79.6°C,环己酮与丁酮的实际共 沸点仅为113°C,符合实际生产工艺要求;丁酮和环己酮在水中均有一定的溶解度,不会出 现液体分层现象,便于形成均匀的水分散液;涂布生产过程中,烘干涂料所挥发的溶剂再经 过冷凝回收,可以重复利用,大大降低了对环境的危害; B) 、缓慢滴加含有偶氮二异丁腈、马来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺和环己酮的混合溶液,并 缓慢升温至72〜75°C,滴加完成后再补加含有少量偶氮二异丁腈的丁酮溶液,继续恒温反 应6小时以上; 选择丙稀酸和丙稀酰胺作为改性单体,能赋予氯化聚乙稀亲水性能,能与电子油墨 Electroink相粘结,墨层将牢牢地附着在涂层表面不易剥离;选择马来酸酐既可以提高氯 化聚乙烯的亲水性,提升涂层的Indigo印刷适应性;又可以增强涂层对相纸基材的附着牢 度;将接枝反应设置在72〜75°C的范围,可以避免反应容器内溶剂大量挥发,而影响反应温 度的稳定性,保证接枝反应的有效性; C) 、使用高速剪切乳化机对上述溶液进行剧烈剪切分散,剪切转速达到6000r/min;同 时,缓慢滴加聚乙烯醇PVA-1799的水溶液,并按照计算的中和度滴加适量的浓度为15%二甲 胺基乙醇的水溶液,至PH 3 7; 选择聚乙烯醇PVA-1799作为分散剂,可以提高亲水改性氯化聚乙烯微粒在水介质中的 分散性,防止其抱团、返粗而沉降,提高分散液的稳定性;同时,聚乙烯醇PVA-1799也有一定 的耐水性,不会对涂层的耐水性产生负面影响; D) 、滴加完后,开始降温,持续超声波处理、剧烈剪切分散一段时间至反应器内物料稳 定不分层,即得到亲水改性氯化聚乙烯水分散液; E) 、将亲水改性氯化聚乙烯水分散液用300目滤网过滤后,待用。

[0024] 所述的印刷涂层1的涂料包括以下制备方法: A) 、将消光粉、分散剂和一定量的水,使用高速搅拌机配制成分散液; 添加粒径为50nm的消光粉,其涂膜后表面形成连贯的微小凸起,具有一定的开口作用, 避免涂层间的粘连问题;消光粉也起到增加墨层与涂层的接触面积的作用,可使印刷色泽 更加鲜明,对电子油墨层与涂层的附着牢度也有一定增强作用; B) 、以亲水改性水性氯化聚乙烯水分散液为基料,缓慢加入上述分散液,500r/min转速 下搅拌1小时,将物料混合均匀; C) 、加入水与乙醇的混合溶液,缓慢加入流平剂和消泡剂,低速搅拌20分钟; 添加的乙醇,促进了溶剂间的相容性,解决了由于亲水改性水性氯化聚丙烯分散液有 一定的同类溶剂残余,特别是环己酮在水中溶解度不高,涂膜上出现收珠、鱼眼不良现象的 问题;添加的流平剂,降低了涂料的表面张力,使得水性涂料在低表面张力的聚烯烃基材表 面,也可以均匀地铺展开,提高了生产连续性和成品率 D) 、缓慢添加增稠剂,使涂料粘度3 300cps; 缔合型增稠剂的加入,将涂料粘度增加到300cps以上,能避免水性氯化聚乙烯微粒和 消光粉的沉降,提高了涂料贮存的稳定性; E) 、将印刷涂层1的涂料用300目滤网过滤后,静置消泡待用。

[0025]实施例一、亲水改性氯化聚乙烯水分散液的配方,按照重量份数由如下原料组成: 氯化聚乙烯32份;环己酮32份;丁酮16份;偶氮二异丁腈0.5份;马来酸酐8份;丙烯酸4份;丙 烯酰胺4份;聚乙烯醇PVA-1799为2份;去离子水80份;15%二甲胺基乙醇水溶液适量,其中偶 氮二异丁腈为引发剂,马来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺为亲水改性单体,亲水改性单体物质的 量比为马来酸酐:丙烯酸:丙烯酰胺=2:1:1;聚乙烯醇PVA-1799为分散剂; 印刷涂层1的涂料配方,按照重量份数由如下原料组成:亲水改性水性氯化聚乙烯分散 液52份;消光粉5份;分散剂0.05份;水16份;乙醇6份;流平剂0.5份;消泡剂0.5份;增稠剂4 份;其中消光粉的粒径为50nm;增稠剂为缔合型增稠剂。

[0026]实施例二、亲水改性氯化聚乙烯水分散液的配方,按照重量份数由如下原料组成: 氯化聚乙烯35份;环己酮35份;丁酮18份;偶氮二异丁腈0.5份;马来酸酐8份;丙烯酸4份;丙 烯酰胺4份;聚乙烯醇PVA-1799为2份;去离子水80份;15%二甲胺基乙醇水溶液适量,其中偶 氮二异丁腈为引发剂,马来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺为亲水改性单体,亲水改性单体物质的 量比为马来酸酐:丙烯酸:丙烯酰胺=2:1:1;聚乙烯醇PVA-1799为分散剂; 印刷涂层1的涂料配方,按照重量份数由如下原料组成:亲水改性水性氯化聚乙烯分散 液55份;消光粉5份;分散剂0.05份;水18份;乙醇8份;流平剂0.5份;消泡剂0.5份;增稠剂4 份;其中消光粉的粒径为50nm;增稠剂为缔合型增稠剂。

[0027]实施例三、亲水改性氯化聚乙烯水分散液的配方,按照重量份数由如下原料组成: 氯化聚乙烯38份;环己酮38份;丁酮19份;偶氮二异丁腈0.5份;马来酸酐8份;丙烯酸4份;丙 烯酰胺4份;聚乙烯醇PVA-1799为2份;去离子水80份;15%二甲胺基乙醇水溶液适量,其中偶 氮二异丁腈为引发剂,马来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺为亲水改性单体,亲水改性单体物质的 量比为马来酸酐:丙烯酸:丙烯酰胺=2:1:1;聚乙烯醇PVA-1799为分散剂; 印刷涂层1的涂料配方,按照重量份数由如下原料组成:亲水改性水性氯化聚乙烯分散 液58份;消光粉5份;分散剂0.05份;水19份;乙醇9份;流平剂0.5份;消泡剂0.5份;增稠剂4 份;其中消光粉的粒径为50nm;增稠剂为缔合型增稠剂。

[0028]实施例四、所述的亲水改性氯化聚乙烯水分散液包括以下制备方法: A) 、将氯含量25%的氯化聚乙烯加入到装有丁酮和环己酮溶剂的密闭容器中,在惰性气 体保护下开启超声波分散,并加热到68 °C高速搅拌,转速为1500r/min,使其充分溶胀、溶 解; B) 、缓慢滴加含有偶氮二异丁腈、马来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺和环己酮的混合溶液,并 缓慢升温至74°C,滴加完成后再补加含有少量偶氮二异丁腈的丁酮溶液,继续恒温反应6小 时以上; C) 、使用高速剪切乳化机对上述溶液进行剧烈剪切分散,剪切转速达到6000r/min;同 时,缓慢滴加聚乙烯醇PVA-1799的水溶液,并按照计算的中和度滴加适量的浓度为15%二甲 胺基乙醇的水溶液,至PH 3 7; D) 、滴加完后,开始降温,持续超声波处理、剧烈剪切分散一段时间至反应器内物料稳 定不分层,即得到亲水改性氯化聚乙烯水分散液; E) 、将亲水改性氯化聚乙烯水分散液用300目滤网过滤后,待用。

[0029]具体实施时,由于氯化聚乙烯(CPE)分子极性较弱,其非极性部分与PE淋膜层之间 存在着色散力,可以促进涂层与PE层之间的附着牢度;同时,氯化聚乙烯和聚乙烯两种聚合 物结晶结构及尺寸相当,当氯化聚乙烯涂层涂布在PE层表面时,经过高温烘干,氯化聚乙烯 晶体可以在聚乙烯晶体外延生长,这使得氯化聚乙烯对聚乙烯具有高粘结能力;选用其作 为涂层的粘结剂,可以直接涂布在PE淋膜相纸基材表面,而无需加涂一层底胶,既节约了成 本,又提高了生产率。通过对氯化聚乙烯(CPE)进行亲水改性,再经过特殊工艺处理,以水代 替有机溶剂作为分散介质,研究开发环境友好的亲水改性氯化聚乙烯水分散液。

[0030] 1)、本发明使用淋膜工艺,在普通印刷纸类的两面复合上PE淋膜层,使得相纸具备 了优秀的防穿孔、抗撕裂、耐磨、耐弯折、耐高温、防潮(相对的)和防油等使用性能;2)、本发 明所用相纸材料用于书籍、相册印刷时,可持久保存,防蛀、防腐;用于食品等包装时,又具 有极好的阻隔作用;3)、本发明研发了一种可用于PE基材的特殊涂层,使得最终的介质可以 完美地与E1 ectro Ink电子油墨和Indi go印刷流程相匹配;涂层中使用的粘结剂为自制的亲 水改性氯化聚乙烯,其中:氯化聚乙烯段对PE塑层具有良好的粘结力,而亲水改性链段则提 供了优异的Electroink印刷性能;经过特殊涂层处理的相纸类印刷材料,可以完美匹配HP Indigo彩色数字转印技术使用。

[0031] 使用本发明的材料及制备方法所达到的技术性能指标如下表所示。

Figure CN106884359AD00111

[0032] 显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的 限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式 的变化或变动,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引申出的显而易见 的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1. 一种相纸的印刷材料,包括相纸(3),其特征在于:所述的相纸(3)的顶面和底面依次 向外侧设置有PE淋膜层(2)、印刷涂层(1); 印刷涂层(1)的涂料配方,按照重量份数由如下原料组成:亲水改性水性氯化聚乙烯分 散液50〜60份;消光粉5份;分散剂0.05份;水15〜20份;乙醇5〜10份;流平剂0.5份;消泡剂 〇. 5份;增稠剂4份;其中消光粉的粒径为50nm;增稠剂为缔合型增稠剂; 亲水改性氯化聚乙烯以水代替有机溶剂作为分散介质,亲水改性氯化聚乙烯水分散液 的配方,按照重量份数由如下原料组成:氯化聚乙烯30〜40份;环己酮30〜40份;丁酮15〜 20份;偶氮二异丁腈0.4〜0.6份;马来酸酐8份;丙烯酸4份;丙烯酰胺4份;聚乙烯醇PVA-1799为2份;去离子水80份;15%二甲胺基乙醇水溶液适量,其中偶氮二异丁腈为引发剂,马 来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺为亲水改性单体,亲水改性单体物质的量比为马来酸酐:丙烯酸: 丙烯酰胺=2:1:1;聚乙烯醇PVA-1799为分散剂;氯化聚乙烯的氯含量为25%; 印刷涂层(1)的材料具备了优秀的防穿孔、抗撕裂、耐磨、耐弯折、耐高温、防油和相对 的防潮,使用性能突出。
2. 根据权利要求1所述的一种相纸的制备方法,其特征在于:包括以下制备方法:首先, 使用淋膜工艺,在相纸(3)的两面复合上PE淋膜层(2); 然后,在PE淋膜层(2)上直接涂布可用于Indigo印刷的印刷涂层(1); 印刷涂层(1)具备了极佳的高温附着牢度和Indigo印刷适应性,可以完美配套HP Indigo彩色数字转印技术使用。
3. 根据权利要求1所述的一种相纸的制备方法,其特征在于:所述的亲水改性氯化聚乙 稀水分散液包括以下制备方法: A) 、将氯含量25%的氯化聚乙烯加入到装有丁酮和环己酮溶剂的密闭容器中,在惰性气 体保护下开启超声波分散,并加热到65〜70 °C高速搅拌,转速为1500r/min,使其充分溶胀、 溶解; 选择超声分散,是利用超声空化时产生的局部高温、高压或强冲击波和微射流作用,将 液体中的颗粒进行分散和解团聚的过程;当超声振动传递到液体中时,由于声强很大,会在 液体中激发很强的空化效应,从而在液体中产生大量的空化气泡;随着这些空化气泡产生 和爆破,将产生微射流,进行将液体重大的固体颗粒击碎;同时,由于超声波的振动,使固液 更加充分的混合,还能对大部分化学反应起到促进作用;超声波作为一种提高加工效率的 新方法已被应用到改性加工中,它具有降低反应温度,减少加工时间,减少化学溶剂、助剂 用量的优点; 选择环己酮作为氯化聚乙烯的良溶剂,环己酮的沸点较高,达到155.6°C,普通烘干温 度很难使其完全挥发;选择丁酮作为稀释剂,丁酮的沸点为79.6°C,环己酮与丁酮的实际共 沸点仅为113°C,符合实际生产工艺要求;丁酮和环己酮在水中均有一定的溶解度,不会出 现液体分层现象,便于形成均匀的水分散液;涂布生产过程中,烘干涂料所挥发的溶剂再经 过冷凝回收,可以重复利用,大大降低了对环境的危害; B) 、缓慢滴加含有偶氮二异丁腈、马来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺和环己酮的混合溶液,并 缓慢升温至72〜75°C,滴加完成后再补加含有少量偶氮二异丁腈的丁酮溶液,继续恒温反 应6小时以上; 选择丙稀酸和丙稀酰胺作为改性单体,能赋予氯化聚乙稀亲水性能,能与电子油墨 ElectroInk相粘结,墨层将牢牢地附着在涂层表面不易剥离;选择马来酸酐既可以提高氯 化聚乙烯的亲水性,提升涂层的Indigo印刷适应性;又可以增强涂层对相纸基材的附着牢 度;将接枝反应设置在72〜75°C的范围,可以避免反应容器内溶剂大量挥发,而影响反应温 度的稳定性,保证接枝反应的有效性; C) 、使用高速剪切乳化机对上述溶液进行剧烈剪切分散,剪切转速达到6000r/min;同 时,缓慢滴加聚乙烯醇PVA-1799的水溶液,并按照计算的中和度滴加适量的浓度为15%二甲 胺基乙醇的水溶液,至PH 3 7; 选择聚乙烯醇PVA-1799作为分散剂,可以提高亲水改性氯化聚乙烯微粒在水介质中的 分散性,防止其抱团、返粗而沉降,提高分散液的稳定性;同时,聚乙烯醇PVA-1799也有一定 的耐水性,不会对涂层的耐水性产生负面影响; D) 、滴加完后,开始降温,持续超声波处理、剧烈剪切分散一段时间至反应器内物料稳 定不分层,即得到亲水改性氯化聚乙烯水分散液; E) 、将亲水改性氯化聚乙烯水分散液用300目滤网过滤后,待用。
4.根据权利要求1所述的一种相纸的制备方法,其特征在于:所述的印刷涂层(1)的涂 料包括以下制备方法: A) 、将消光粉、分散剂和一定量的水,使用高速搅拌机配制成分散液; 添加粒径为50nm的消光粉,其涂膜后表面形成连贯的微小凸起,具有一定的开口作用, 避免涂层间的粘连问题;消光粉也起到增加墨层与涂层的接触面积的作用,可使印刷色泽 更加鲜明,对电子油墨层与涂层的附着牢度也有一定增强作用; B) 、以亲水改性水性氯化聚乙烯水分散液为基料,缓慢加入上述分散液,500r/min转速 下搅拌1小时,将物料混合均匀; O、加入水与乙醇的混合溶液,缓慢加入流平剂和消泡剂,低速搅拌20分钟; 添加的乙醇,促进了溶剂间的相容性,解决了由于亲水改性水性氯化聚丙烯分散液有 一定的同类溶剂残余,特别是环己酮在水中溶解度不高,涂膜上出现收珠、鱼眼不良现象的 问题;添加的流平剂,降低了涂料的表面张力,使得水性涂料在低表面张力的聚烯烃基材表 面,也可以均匀地铺展开,提高了生产连续性和成品率 D) 、缓慢添加增稠剂,使涂料粘度3 300cps; 缔合型增稠剂的加入,将涂料粘度增加到300cps以上,能避免水性氯化聚乙烯微粒和 消光粉的沉降,提高了涂料贮存的稳定性; E) 、将印刷涂层(1)的涂料用300目滤网过滤后,静置消泡待用。
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