CN108192410B - 一种珠光承印材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种珠光承印材料，包括支持体和在支持体一侧或两侧上的油墨接受层，所述油墨接受层由涂布液涂布干燥而成，所述涂布液中包含水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料。本发明提供的珠光承印材料，水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料在涂布液中不易聚集和沉降，珠光承印材料的珠光效果明显。

Description

一种珠光承印材料
技术领域
本发明涉及一种液体油墨承印材料，特别涉及一种适用于数码快印的珠光承印材料。
技术背景
随着印刷技术的发展，数字印刷技术已成为当前主流发展的一种印刷技术，在这样的契机下，液体电子油墨应运而生。与传统油墨相比，液体电子油墨的颗粒小，印刷时能达到更高的分辨率和光滑度，加强了图像边缘的锐化，所以印刷出的图像质量能和传统油墨的相媲美，甚至超过传统油墨。数字印刷的工艺流程是由充电器组件对成像板均匀充电，激光头根据RIP后的数据在成像板上放电，生成一个静电潜像，再由上墨单元生成分色油墨图像，该油墨图像通过物理及电位差的作用转印到橡皮布上，后经温度和机械压力作用转印到承印材料上。在转印过程中为了使橡皮布上的油墨图像完全转移至承印材料上，在橡皮布上不残留一点墨迹，确保成像清晰度的同时保证后续工作顺利进行，往往需要在基材上涂布油墨接受层。
现在人们的审美观念随着社会物质的不断丰富也发生了转变，追求新奇特成为了一种时尚。特别是在艺术领域人们更希望获的独特或者个性化的图像，丰富个性化的观赏和收藏，以提高影像的独特价值。由于珠光纸展现出珠光的华丽效果，引人注目，很快被市场接纳，广泛应用于高档画册、书刊、精美包装、贺卡、吊牌等。珠光纸市场发展非常迅速，2000年之前很少见，主要依靠进口，但是进口珠光纸高昂的价格和经销商巨大的利润，促成了很多企业开始投入研发，最终形成我国珠光纸产业链。但是目前市场上的珠光纸只是适应传统的油墨印刷，印刷出的图像色彩还原差、层次不丰富、分辨率不高，远远满足不了人们对影像级图像的要求，本发明将提供一种具有珠光效果的、图像质量满足影像级要求的承印材料。
珠光纸相关专利例如中国CN203284693U公开了一种珠光纸，在底纸之上依次设置薄膜层、预涂层以及承印层，预涂层为带颜色的涂料层，用以调整珠光纸表面的颜色，承印层由涂料树脂与珠光粉混合构成，能够直接进行电子油墨的印刷，预涂层与承印层共同作用，制备具有特殊颜色的珠光纸。该专利仅限制于底纸表面为PET薄膜层的基材，分层涂布虽然可以调整珠光纸表面的颜色，但仍存在涂布过程中同批次产品之间颜色有差异的问题。
又如中国专利CN 205295808 U公开了一种碳黑珠光纸，包括原纸层、珠光层和哑光防伪层，其中珠光层由二氧化钛和云母颗粒组成，珠光层上还涂布有哑光油和水墨组合成的哑光防伪层，在放大镜下观察时呈现隐约珠光效果，在一定程度上起到防伪作用。该专利技术仅适用于黑色花纹原纸层，制备过程需要两次涂布及两次干燥，具有一定的局限性及复杂性。
上述技术方案的确可以制备性能优异的珠光纸，但是制备过程复杂，成本高，同批次产品的表观性能不易把控，不利于车间生产；同时由于珠光粉颗粒较大，极易发生沉降，生产过程中易发生珠光粉分布不均、颗粒聚集及珠光效果不明显等弊病。
发明内容
本发明用于克服上述技术缺陷，提供一种珠光承印材料。此珠光承印材料适用于HP Indigo系列印刷机，印刷产品具有强烈珠光效果，印刷牢度良好，达到影像级图像质量要求。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种珠光承印材料，包括支持体和在支持体一侧或两侧上的油墨接受层，所述油墨接受层由涂布液涂布干燥而成，所述涂布液包含水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料。
上述珠光承印材料，所述涂布液的组分及重量百分数为：
Figure BDA0001508796130000021
上述珠光承印材料，所述阴离子乳液为氨基改性有机硅阴离子乳液和/或丙烯酸酯类阴离子乳液。
上述珠光承印材料，所述水溶性/水分散性树脂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、羟甲基纤维素、淀粉或淀粉改性物、水性聚氨酯树脂、聚乙烯亚胺、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂中的一种或几种。
上述珠光承印材料，所述水溶性/水分散性树脂为聚乙烯醇，聚合度为1600～4000，水解度为60％～99％。
上述珠光承印材料，所述油墨接受层的厚度为1μm～20μm。
一种制备珠光承印材料的方法，制备方法包含以下步骤：
按照水性蜡乳液和片状珠光颜料重量比为1：5～1：20，将片状珠光颜料加入到水性蜡乳液中，加入去离子水得到混合物，低速常温下搅拌，取样离心干燥处理后用Washburn测试片状珠光颜料的表面能≤45mJ/m2时，即终止反应；混合物在800r/min～1000r/min的转速下离心后得到沉淀物，沉淀物取出后用去离子水清洗，然后继续离心，干燥，得到水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料。
上述珠光承印材料，所述水性蜡乳液为合成蜡或天然蜡中的一种或多种，所述水性蜡乳液的粒径为20nm～500nm。
上述珠光承印材料，所述片状珠光颜料为云母、珠光粉中的一种，所述片状颗粒的厚度为0.3μm～1μm。
上述珠光承印材料，所述珠光粉为二氧化钛包覆云母的珠光粉。
有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.本发明提供的珠光承印材料，在涂布液中使用水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料，片状珠光颜料在涂布液中不易聚集和沉降,使片状珠光颜料在涂布液中有很好的定向性从而排列整齐，产生了强烈的折射效果，得珠光承印材料的珠光效果明显。
2.本发明提供的珠光承印材料，本发明采取的制备方法简单，无需预涂层和防伪层，仅需涂布一层承印层，生产工序更简单，降低了生产制造成本。
3.本发明提供的珠光承印材料，适用于HP Indigo系列印刷机，影像色彩还原度高、着墨力好、印刷牢度良好、具有强烈珠光效果，达到了影像级的图像质量要求。
附图说明
图1所示为本发明的珠光承印材料的结构示意图。
图中各符号表示为：1-支持体，2-油墨接受层。
具体实施方式
本发明提供一种珠光承印材料，包括支持体和在支持体一侧或两侧上的油墨接受层，所述油墨接受层由涂布液涂布干燥而成，所述涂布液包含水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料。
上述涂布液组成及重量百分数为：(a)阴离子乳液15％～20％，(b)水溶性树脂5％～20％(c)水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料30％～60％(e)表面活性剂10％～25％(f)抗静电剂1％～10％(g)增白剂0.5％～4％。
所述阴离子乳液为氨基改性有机硅阴离子乳液和/或丙烯酸酯类阴离子乳液。
所述水溶性/水分散树脂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、羟甲基纤维素、淀粉或淀粉改性物、水性聚氨酯树脂、聚乙烯亚胺、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂中的一种或几种，优选为聚乙烯醇，其聚合度为1600～4000，水解度为60％～99％。如果聚乙烯醇的聚合度低于1600，会降低珠光承印材料与支持体的粘附力，印刷时珠光承印材料上的油墨接受层易脱落；如果聚合度高于4000，则会提高生产成本。聚乙烯醇水解度低于60％，油墨接受层的防水性差；若高于99％，现有技术很难达到。
所述水溶性/水分散树脂的重量百分数为5％～20％。如果重量百分数低于5％，油墨接受层与支持体的粘附力差，在印刷或日常翻阅过程中油墨接受层脱落，影响印刷质量；如果重量百分数高于20％，在印刷过程中会导致油墨接受层与橡皮布粘连，发生过机不畅或卡纸问题。
所述水性蜡乳液为合成蜡或天然蜡中的一种或多种，如石蜡乳液、聚乙烯蜡、棕榈蜡或松香乳液。所述水性蜡乳液为片状珠光颜料重量的百分数为5％～20％。如果重量百分数低于5％，则对片状珠光颜料包覆效果不明显，不能明显提高片状珠光颜料物的稳定性，片状珠光颜料易沉降；如果重量百分数高于20％，可导致珠光承印材料的防水性能下降。所述水性蜡乳液的粒径为20nm～500nm。若水性蜡乳液粒径小于20nm，则会提高生产成本，还会导致水性蜡乳液包覆片状珠光颜料的包覆效果不明显；若粒径大于500nm，则影响珠光承印材料的光泽度。
所述片状珠光颜料为呈现珠光效果的颜料，选自云母、、珠光粉中的一种，优选二氧化钛或氧化铁包覆的珠光粉，更优选二氧化钛包覆云母的珠光粉。所述片状珠光颜料的厚度为0.3μm～1μm。若厚度小于0.3μm，制备的珠光承印材料的珠光效果不明显；若厚度大于1μm，会使制备的珠光承印材料在印刷过程中或后期翻阅过程种涂层脱落，降低影像牢度。
所述水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料的质量百分数为30％～60％，如果重量百分数低于30％，则承印层的珠光效果不明显，达不到珠光承印材料对珠光效果的要求。如果重量百分数高于60％，则阴离子乳液和水溶性树脂含量太少导，不足以将所有的片状珠光颜料粘附在支持体上，会导致出现掉粉的问题。
所述油墨接受层干燥后的厚度为1μm～20μm。如果厚度小于0.1μm，在生产过程中容易出现脱涂漏涂的弊病；如果厚度大于10μm，生产成本高，珠光承印材料在干燥过程中易出现裂纹弊病，影响印刷效果。
所述支持体为原纸纸基、涂塑纸基、PET、TAC、PVC、PE、PC、PNT等中的一种；所述支持体厚度为50μm～400μm。如果支持体厚度小于50μm，在生产过程中易出现断片问题；若支持体厚度大于400μm，所制备的珠光承印材料则太厚，在印刷过程中容易导致过机不畅，出现卡纸问题。进一步的，支持体也可以通过电晕处理、等离子处理等表面处理。
本发明的珠光承印材料的制备步骤如下：
a)按照水性蜡乳液和片状珠光颜料重量比为1：5～1：20，将片状珠光颜料加入到水性蜡乳液中，加入去离子水得到混合物，低速常温下搅拌，取样离心干燥处理后用Washburn测试片状珠光颜料的表面能≤45mJ/m2时，即终止反应。混合物在800r/min～1000r/min的转速下离心后得到沉淀物，沉淀物取出后用去离子水清洗，然后继续离心，干燥，得到水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料。
b)按照涂布液配方，将阴离子乳液、水溶性树脂和水性蜡乳液包覆后的片状珠光颜料乳液加入到容器中，分散均匀后，加入表面活性剂、抗静电剂和增白剂，加入适量的去离子水，在20℃～50℃下，500rpm下搅拌1h～10h，配制好涂布液备用。
c)将上述涂布液涂布在支持体一侧或两侧，50℃～120℃下干燥1min-15min，制成珠光承印材料。
涂布液的涂布方式，可以是丝棒涂布、坡流涂布、凹版涂布、条缝涂布等公知的涂布方法中的一种。
以下给出几个实施例。
实施例1
(1)取66.7g石蜡乳液(固含量30％)放入容器中，边搅拌边加入100g银色珠光粉(粒径5μm～20μm)，加入去离子水使混合物的总量至400g，在常温低转速下搅拌3h，在800r/min～1000r/min的转速下离心20min后得到沉淀物，沉淀物取出后用去离子水清洗，然后继续离心5min，取出干燥，得到水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料，用Washburn间接法测试表面能，测试表面能为40mJ/m2。
(2)将氨基改性有机硅阴离子乳液30g(固含量50％)、聚乙烯醇(聚合度1700、水解度88％浓度10％)50g及石蜡乳液包覆的珠光粉颗粒60g加入容器中，搅拌均匀，再加入表面活性剂10g、抗静电剂6g、增白剂4g，加入去离子水至总量300g搅拌均匀，静置消泡。
将上述涂布液涂布在170g原纸纸基上，在80℃温度下干燥5min～15min，制备为一种具有特殊珠光效果、油墨接受层厚度为1μm的珠光承印材料。
实施例2
(1)取18g聚乙烯蜡乳液(固含量40％)放入容器中，边搅拌边加入72.8g金色珠光粉(粒径10μm～60μm)，加入去离子水使混合物的总量至400g，在常温低转速下搅拌2小时，在800r/min～1000r/min的转速下离心20min后得到沉淀物，沉淀物取出后用去离子水清洗，然后继续离心5min，取出干燥，得到水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料，用Washburn间接法测试表面能，测试表面能为45mJ/m2。
(2)将氨基改性有机硅阴离子乳液20g(固含量50％)、浓度为50％的明胶40g溶液及聚乙烯蜡乳液包覆的珠光粉颗粒40g加入容器中，搅拌均匀，再加入表面活性剂18.5g、抗静电剂1.0g、增白剂0.5g，加入去离子水至总量300g搅拌均匀，静置消泡。
将上述涂布液涂布在188μm厚透明PET上，在90℃温度下干燥3～5分钟，制备为一种具有特殊珠光效果、油墨接受层厚度为5μm的珠光承印材料
实施例3
(1)取9.53g棕榈蜡乳液(固含量30％)放入容器中，边搅拌边加入57.14g珍珠色珠光粉(粒径50～150μm)，加入去离子水使混合物的总量至400g，在常温低转速下搅拌5小时，在800r/min～1000r/min的转速下离心20min后得到沉淀物，沉淀物取出后，用去离子水清洗，然后继续离心5min，取出干燥，得到水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料，用Washburn间接法测试表面能，测试表面能为43mJ/m2。
(2)将丙烯酸酯类阴离子乳液40g(固含量50％)、浓度为10％的聚乙烯醇溶液(聚合度3500、水解度88％)200g及棕榈蜡乳液包覆的珠光粉颗粒30g加入容器中，搅拌均匀，再加入表面活性剂25g、抗静电剂4.5g、增白剂0.5g，加入去离子水至总量300g搅拌均匀，静置消泡。
将上述涂布液涂布在210g涂塑纸基上，在100℃温度下干燥2～3分钟，制备为一种具有特殊珠光效果、油墨接受层厚度为20μm的珠光承印材料。
实施例4
(1)取37.14g松香乳液(固含量35％)放入容器中，边搅拌边加入87g金色珠光粉(粒径10～60μm)，加入去离子水使混合物的总量至400g，在常温低转速下搅拌3.5小时，在800～1000r/min的转速下离心20min得到沉淀物，沉淀物取出后用去离子水清洗，然后继续离心5min，取出干燥，得到水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料，用Washburn间接法测试表面能，测试表面能为42mJ/m2。
(2)将丙烯酸酯类阴离子乳液34g(固含量50％)、水性丙烯酸树脂20g(固含量50％)及石蜡乳液包覆的珠光粉颗粒50g加入容器中，搅拌均匀，再加入表面活性剂11g、抗静电剂10g、增白剂2g，加入去离子水至总量300g搅拌均匀，静置消泡。
将上述涂布液涂布在100μm厚透明PET片基上，在110℃温度下干燥1～3分钟，制备为一种具有特殊珠光效果、油墨接受层厚度为10μm的珠光承印材料。
对比例
将实施例3不对珠光粉进行水性蜡乳液包覆，其他操作按照实施例3进行。
性能测试
1.光泽度测试
采用XGP便携式镜向光泽度计(天津市信光科技开发公司)测试光泽度(60。)
2.涂层牢度
采用百格法(GB/T9286-88)测试涂层牢度。
3.影像牢度
用HP Indigo 3550印刷机，印刷青(100％C)、品(100％M)、黄(100％Y)、黑(100％K)图像，放置2小时，将一片3M SCOTCH 600P胶带粘在介质上，用力压实，然后胶带撕开，观察油墨脱落情况。根据油墨脱落情况将影像牢度分为：全部脱落、局部脱落、无脱落三个等级。
4.印刷均匀性
用HP Indigo 3550印刷机，印刷GB/T 18721-2002中定义的N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8图像，目测图像表面脱印、白点情况。根据印刷影像的完整性将印刷均匀性分为严重脱印、局部脱印、白点、无白点四个等级。
5.防水性
用HP Indigo 3550印刷机，印刷青(100％C)、品(100％M)、黄(100％Y)、黑(100％K)图像，放置2小时，滴0.3ml水，水温为(23±2)℃，2分钟后，将水擦去，滴水部分图像无缺失即为防水性合格。
测试结果如下：
表1各实施例测试结果
项目 光泽度％ 色泽 防水性 印刷均匀性 影像牢度 涂层牢度
实施例1 18.3％ 银色 合格 无白点 无脱落 0级
实施例2 22.1％ 金色 合格 无白点 无脱落 0级
实施例3 24.3％ 珍珠色 合格 无白点 无脱落 0级
实施例4 25.9％ 金色 合格 无白点 无脱落 0级
对比例 17％ 珍珠色 合格 有白点 局部脱落 0级
(1)由表1中的数据表明，无需涂布预涂层，涂布油墨接受层多层涂布，直接在各种支持体上如原纸、涂塑纸基、PET、TAC等只涂布一层电子油墨接受层，涂层牢度好，涂层的附着力可达0级，生产程序更简单。
(2)加入了蜡乳液包覆后的珠光颜料，仍可获得高光泽的、具有特殊珠光效果的珠光纸。
(3)具有在HP Indigo系列印刷机上印刷过程顺利，印刷的影像色彩鲜艳、着墨力好，印墨牢度良好，介质挺度高，达到了影像级的图像质量要求。
(4)印刷输出的影像防水性良好，印刷介质应用场所更加广泛。

Claims (8)

1.一种珠光承印材料，包括支持体和在支持体一侧或两侧上的油墨接受层，所述油墨接受层由涂布液涂布干燥而成，其特征在于，所述涂布液的组分及重量百分数为：
阴离子乳液 15%～20%
水溶性/水分散树脂 5%～20%
水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料 30%～60 %
表面活性剂 10%～25%
抗静电剂 1%～10%
增白剂 0.5%～4% ；
所述阴离子乳液为氨基改性有机硅阴离子乳液和/或丙烯酸酯类阴离子乳液；
所述水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料的表面能用Washburn间接法测试表面能，测试数据为，40mJ/m2≤表面能≤45mJ/m2。
2.根据权利要求1所述珠光承印材料，其特征在于，所述水溶性/水分散性树脂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、羟甲基纤维素、淀粉或淀粉改性物、水性聚氨酯树脂、聚乙烯亚胺、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述珠光承印材料，其特征在于，所述水溶性/水分散性树脂为聚乙烯醇，聚合度为1600～4000，水解度为60%～99%。
4.根据权利要求3所述珠光承印材料，其特征在于，所述油墨接受层的厚度为1μm～20μm。
5.一种如权利要求1-4中任一项权利要求所述的珠光承印材料的制备方法，所述珠光承印材料包括支持体和在支持体一侧或两侧上的油墨接受层，所述油墨接受层由涂布液涂布干燥而成，其特征在于，该制备方法包含制备水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料的步骤：
按照水性蜡乳液和片状珠光颜料重量比为1：5～1：20，将片状珠光颜料加入到水性蜡乳液中，加入去离子水得到混合物，低速常温下搅拌，取样离心干燥处理后用Washburn间接法测试表面能，测试结果为40mJ/m2≤表面能≤45mJ/m2时，即终止反应;混合物在800r/min～1000r/min的转速下离心后得到沉淀物，沉淀物取出后用去离子水清洗，然后继续离心，干燥，得到水性蜡乳液包覆的片状珠光颜料。
6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述水性蜡乳液的粒径为20 nm ~500nm，选自合成蜡或天然蜡中的一种或多种。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述片状珠光颜料为珠光粉，其厚度为0.3μm ~1μm。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述珠光粉为二氧化钛包覆云母的珠光粉。
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