CN108290436B

CN108290436B - 压花印刷介质、其制备方法及印刷制品

Info

Publication number: CN108290436B
Application number: CN201580084684.0A
Authority: CN
Inventors: 周晓奇; 巫绪龙
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2021-01-29
Anticipated expiration: 2035-12-15
Also published as: EP3341213A1; WO2017105404A1; CN108290436A; EP3341213B1; EP3341213A4; US10618335B2; US20180319192A1

Abstract

本公开涉及压花印刷介质。在一些示例中，压花印刷介质可以包括介质基板、形成在介质基板上的压花图像接收层和施加于压花图像接收层的耐磨层。压花图像接收层可以包括第一颜料填料以及重量比为2:1至10:1的水分散性聚合物和水溶性聚合物的聚合物共混物。进一步，可以以5μm至150μm的压花深度压印所述图像接收层。耐磨层可以以2gsm至20gsm的涂布重量施加至图像接收层。耐磨层可以包括交联聚合物网络和第二颜料填料。

Description

压花印刷介质、其制备方法及印刷制品

背景技术

喷墨印刷技术已经用于许多印刷领域中许多不同的应用，包括传统家用和办公室使用到高速印刷、商业印刷和工业印刷。这部分是因为它生产经济、高品质、多色印刷品的能力。各种类型的介质已被用于喷墨成像，包括多孔介质、平滑介质、胶印介质、涂层介质等。利用任何这些不同类型的介质，存在不同的挑战。

附图说明

图1是根据本公开的示例的具有图像接收层但没有耐磨层的压花印刷介质的截面图；

图2是如图1所示的压花印刷介质的截面图，但其也包括根据本公开的示例在压印印刷介质后施加的耐磨层；

图3是如图2所示的压花印刷介质的截面图，但其包括施加于压花印刷介质的印刷特征；以及

图4示出了根据本公开的示例制备压花印刷介质的方法。

具体实施方式

各种类型的介质已被用于喷墨成像，包括多孔介质、平滑介质、胶印介质、涂层介质等。然而，根据本公开的示例，纹理介质，如压花介质，在涉及图像质量和其它印刷属性时存在某些问题。压印是在制造过程中将纹理施加到印刷介质中的工艺。在一些方面这些压花特征可以美观，但在压花表面上印刷可能是具有挑战性的。例如，压花能损害印在压花印刷介质上的油墨的潜在耐久性。“耐久性”一般指印刷介质上的印刷图像经受强机械力如刮擦和摩擦(湿的和/或干的)的能力。例如，对于被称为“墙面材料基于使用特性的标准分类”(ASTM f793)的一个工业标准，为了达到装饰有至少介质适用性的II类(或更高)，发现通过至少300个循环的ASTM f793刮擦能力测试的印刷介质是可以接受的。通常，在刮擦能力或刮擦测试中印刷介质的纹理表面受到损害，这是有问题的。

本公开可涉及增强或改善压花印刷介质的印刷耐久性和/或改善压花表面上的印刷图像质量。因此，本公开涉及压花印刷介质。在一些示例中，压花印刷介质可以包括介质基板、形成在介质基板上的压花图像接收层和施加于压花图像接收层的耐磨层。更具体地，压花图像接收层可以包括第一颜料填料以及重量比为2:1至10:1的水分散性聚合物和水溶性聚合物的聚合物共混物。进一步，可以以5μm至150μm的压花深度压印图像接收层。耐磨层可以以2gsm至20gsm的涂布重量施加到图像接收层。耐磨层可以包括交联聚合物网络和第二颜料填料。

也公开了一种制备压花印刷介质的方法，且方法可包括将图像接收层施加到介质基板、在介质基板上压印图像接收层以形成压花图像接收层、以及将耐磨层以2gsm 至20gsm的涂布重量施加到压花图像接收层。压印的深度可以为5μm至150μm，且可以将耐磨层以2gsm至20gsm的涂布重量施加到压花图像接收层。在一个示例中，图像接收层可以包括第一颜料填料以及重量比为2:1至10:1的水分散性聚合物和水溶性聚合物的聚合物共混物。耐磨层可以包括交联聚合物网络和第二颜料填料。

在另一个示例中，印刷制品可以包括压花印刷介质，其具有施加于本文所述的压花印刷介质的印刷特征。

交联聚合物网络可以包括聚氨酯、环氧树脂或其组合物。在又一个示例中，耐磨层可以进一步包括蜡。在一个更具体的示例中，耐磨层可以包括10wt％至80wt％的交联聚合物网络，5wt％至40wt％的第二颜料填料，其中所述第二颜料填料具有0.1μm至 5μm的平均粒径，以及3wt％至20wt％的聚乙烯蜡。在一个示例中，交联聚合物网络可以包括重量比为2:1至1:2的聚氨酯和环氧树脂。

此外，可以通过各种压印和非压印技术创建纹理或压花印刷介质。这种压印和非压印技术是在纸张和其它材料中创建凸起或凹陷的浮雕图像和设计的工艺。压花图案在背景上凸起，而未压花图案则陷入材料表面中。在一些示例中，纹理介质是已被压印的介质。所述压花介质能够保持所有其固有的成像和性能特性。可通过在具有图案化表面的滚筒之间传递所述介质，可以将图案压印到介质中而获得纹理介质。

标准压印机通常包括两个(或更多)辊：压印辊和支承辊。压印辊可被激光或酸雕刻以具有由图形设计者设计的特定图案。支承辊可以有橡胶盖或纸/羊毛型背衬。印刷介质可以穿过压印辊和支承辊之间的夹区。夹区通常用液压系统加压。压印工艺之后，印刷介质表面将复制压印辊的设计图案。压花纹理的深度取决于各种因素，如纸张表面性能、压印压力、机器速度以及雕刻深度和图案。

将纹理、图案和/或设计压印到介质上的技术可以包括通过迫使介质的表面通过由压印辊形成的压力夹区之间而将介质的表面模制成型。纹理可印刷介质也可以通过使用可机械或化学蚀刻有特定图案和/或设计的压印滚筒获得。可以在压力下使用压印辊创建纹理介质。在通过创建范围为从约5μm至约150μm或约5μm至90μm的压花深度的纹理化期间，介质被改变。在一个具体的示例中，压印可以产生约50μm的峰谷差平均值。用于印花可印刷介质的帕克印刷表面(Parker Print Surface,PPS)粗糙度可以在1600psi的压力下在压印辊上变化约5μm至约15μm。图案的载荷和深度增加了表面粗糙度。共聚焦显微镜Zygo表面粗糙度可以从0.2310Rq Rz(rmsmic)增加至 2.0850Rq Rz(rmsmic)。静态摩擦系数不变，但随着表面积的减小，动态摩擦系数略有下降。在一些示例中，根据PPS方法，可印刷介质的表面粗糙度大于5μm。

压印可与各种合适的材料一起使用。例如，支撑介质基板可以由天然纤维制成，可以单独包括硬木类的天然纤维素纤维，也可以是混合的硬木种类和软木种类。在一个示例中，硬木纤维与软木纤维的比例可以在约100:0至约50:50的范围内。天然纤维素纤维可以加工成各种纸浆，包括但不限于：无木材纸浆，如漂白或未漂白的牛皮纸化学纸浆和漂白或未漂白的亚硫酸盐化学纸浆；含木材纸浆，如一种或多种研磨木纸浆、热-机械纸浆和化学-热-机械纸浆；非木材天然纤维纸浆，如一种或多种的竹纤维、甘蔗渣纤维、再生纤维、棉纤维；和两种或更多种纸浆的组合物，或两种或更多种纸浆的混合物。所述支撑介质基板的上述纤维组合物可以包括合成纤维和天然纤维二者。在天然纤维上的合成聚合物纤维的量可以在总纤维重量的约10wt％至约80wt％的范围内。在一些示例中，在介质基板中的总纤维的合成聚合物纤维的重量为约20wt％至约 70wt％，或约30wt％至约60wt％。在另一个示例中，支撑基板是聚合物膜。

在一个具体的示例中，由于理解这些特定的材料和重量值是可扩展的，可以使用100份的纤维混合物制造介质基板，其包括约22份的软木漂白牛皮纸纸浆、65份硬木漂白牛皮纸纸浆和13份再生纤维。纸浆和纤维的混合物可以在水中用机器破碎。软木和硬木牛皮纸纸浆可以单独使用双圆盘磨浆机进行精制，并在上述比例下与其它纤维混合。约20wt％至约25wt％的平均长度小于0.1mm的细粉可以包括在基板中。无机颗粒的混合物可以添加到纤维配料中，以达到约13wt％的目标灰分含量。无机颗粒可包括重量比为10份至1.5份的重质碳酸钙粉末和TiO₂粉末。基板可以使用商业长网造纸机制造。复合片材被干燥后，用棒料计量施胶压榨机将片材带到表面施胶站。表面施胶溶液可被施加于基板片材的表面上并干燥。

对于能够接收和保持压花图案的这些或其它介质基板，可以施加图像接收层。图像接收层的功能是提供可接受的表面，这样油墨就可以沉积在它上面并产生可接受的印刷质量。图像接收层能够促进图像质量和图像耐久性二者。

图像接收层可以是具有相同或不同的涂层组合物的单层或多层。图像接收层的总涂布重量可以落在任何合适的范围内。在一个示例中，干涂层的重量可以为每平方米约1克(gsm)至约50gsm。在另一个示例中，干涂层的重量范围可以为约5gsm至约30gsm。在另一个示例中，干涂层的重量范围可以为约5gsm至约20gsm。在另一个示例中，干涂层的重量范围可以为约10gsm至约20gsm。该涂层的施加可以采用本领域中已知的任何方法，包括迈耶棒涂布器、刮刀涂布器、帘式涂布器等。一旦涂布，干燥图像接收组合物以形成图像接收层。在一些非限制性的示例中，图像接收层的厚度范围可为约5微米(μm)至约40μm.

一旦将图像接收层施加至印刷介质，则可以如先前描述的那样，通过压印工艺来对印刷介质的表面进行纹理化。在一个示例中，印刷介质可以被压印成5μm至150μm 的压花深度。在另一个示例中，图像接收层可以压印成5μm至120μm的压花深度。在另一个示例中，图像接收层可以压印成5μm至90μm的压花深度、10μm至90μm 的压花深度、或25μm至90μm的压花深度。

在一些示例中，图像接收层可以包括聚合物粘合剂。可以使用任何合适的聚合物粘合剂。在一个示例中，聚合物粘合剂可以是水基聚合物粘合剂。合适的聚合物粘合剂的示例包括聚乙烯醇、苯乙烯-丁二烯乳液、丙烯腈-丁二烯胶乳及其组合。此外，除了上述的粘合剂，可以添加其它的水性粘合剂，包括淀粉(包括氧化淀粉、阳离子淀粉、酯化淀粉，酶变性淀粉等)、明胶、酪蛋白、大豆蛋白、纤维素衍生物(包括羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等)；丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、偏氯乙烯乳液、聚酯乳液和聚乙烯吡咯烷酮。合适的聚合物粘结剂的其它示例包括水基粘合剂如聚乙烯醇(其实例包括可得自Kuraray America,Inc.的Kuraray

235，

6-98，

40-88和

20-98)、苯乙烯-丁二烯乳液、丙烯腈-丁二烯乳液及其组合。在一个示例中，在图像接收层中存在的聚合物粘合剂的量可为每100份干重量的颜料填料的约5至40份。在其它示例中，聚合物粘合剂的量的范围为每100份干重量的颜料填料的约7份至约40份，或每100份干重量的颜料填料的约10份至约40份，或每100份干重量的颜料填料的约15份至约40份。在一些示例中，在图像接收层中的聚合物粘合剂的量的范围为每100份干重量的颜料填料的约5份至约35份，或每100份干重量的颜料填料的约5份至约30份，或每100份干重量的颜料填料的约5份至约25份。

在另一个示例中，图像接收层可以是“富含聚合物”组合物。如本文所述，“富含聚合物”组合物是指其中组合物中聚合物部分的重量百分比不低于20wt％的组合物。在另一个示例中，组合物的聚合物部分不低于40wt％。富含聚合物组合物可以提供在耐油墨性和耐沾污性方面性能优异的印刷介质。

富含聚合物组合物可以包括多烯化合物，如聚烯烃均聚物、聚烯烃共聚物、改性聚烯烃及其组合。根据定义，如本文所述的“聚烯烃”是指通过烯烃单体(即C_nH_2n及其衍生物)的聚合形成的聚合物材料，其中n在约7,000至约20,000的范围内。可使用的聚烯烃的一些非限制性的示例包括聚乙烯均聚物、聚丙烯均聚物、聚四氟乙烯 (PTFE)、聚酰胺、酰胺改性的聚乙烯、酰胺改性的聚丙烯、PTFE改性的聚乙烯、 PTFE改性的聚丙烯、马来酸酐改性的聚乙烯、马来酸酐改性的聚丙烯、氧化的聚乙烯、氧化的聚丙烯、氯化的聚乙烯、氯化的聚丙烯和它们的组合。

富含聚合物组合物还可以包括在支撑介质基板上或在下一层的表面上显示强的制造层压组合物的能力的任何聚合物。这样的聚合物的一些示例包括，但不限于：聚乙烯醇(其实例包括可得自Kuraray America,Inc.的Kuraray

235、

40-88 和

20-98)、苯乙烯-丁二烯乳液、丙烯腈-丁二烯乳液和它们的任意组合。除了上述的粘合剂，可添加的其它的水性粘合剂包括：淀粉(包括氧化淀粉、阳离子淀粉、酯化淀粉、酶变性淀粉等)、明胶、酪蛋白、大豆蛋白、纤维素衍生物(包括羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等)；丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、偏氯乙烯乳液、聚酯乳液和聚乙烯吡咯烷酮。在另一个示例中，富含聚合物组合物可包括可交联的聚合物如聚氨酯、丙烯酸-氨基甲酸乙酯杂化聚合物和环氧类聚合物。

图像接收层还可以包括胶乳成膜剂。提供了图像接收层的胶乳成膜剂，以便于形成可随后作为图像沉积在印刷介质上的胶乳油墨的膜(即图像)。“胶乳成膜剂”可以是任何种类的化学剂，其具有水相容性和温度波动性，能降低油墨胶乳颗粒的弹性模量和提供促进聚合物链运动的临时增塑，以增强从胶乳油墨颗粒形成胶乳油墨膜。乳胶成膜剂的代表性示例包括，但不限于：柠檬酸盐或癸二酸盐化合物、乙氧基醇类、二醇低聚物和其它低分子量聚合物、乙二醇醚、甘油缩醛、表面活性剂(为阴离子、阳离子、或非离子并具有多于12个碳的骨架)、环酰胺类内酰胺类(例如β-内酰胺、γ-内酰胺和δ-内酰胺)、它们的两种或更多种的组合物或它们的两种或更多种的混合物。在一些示例中，胶乳油墨成膜剂是环酰胺类内酰胺，如β-内酰胺、γ-内酰胺和δ- 内酰胺，或它们的混合物。在一个示例中，胶乳油墨成膜剂是γ-内酰胺。γ-内酰胺的代表性示例包括，但不限于：N-甲基-2-吡咯烷酮、5-甲基-2-吡咯烷酮和2-吡咯烷酮。

第一颜料填料的量与成膜剂的量的比例(重量比)可以在约200:1至约10:1的范围内。在一些示例中，第一颜料填料量的量与成膜剂的量的比例在约150:1至约10:1、或100:1至约10:1、或约80:1至约10:1、或约65:1至约10:1、或约50:1至约10:1、或约35:1至约10:1的范围内。在一些示例中，第一颜料填料的量与成膜剂的量的比例在约200:1至约15:1、或约200:1至约20:1、或约200:1至约25:1、或约200:1至约30:1、或约200:1至35:1、或约200:1至约40:1的范围内。在其它示例中，第一颜料填料的量与成膜剂的量的比例可以在约100:1至约11:1、或约为50:1至约12:1、或约35:1至约13:1、或约30:1至约14:1的范围内。

第一颜料填料可以包括任何合适的颜料填料或颜料填料的组合。例如，第一颜料填料可以包括无机颗粒和/或有机颗粒。第一颜料填料可以是固体粉末形式，或者其可以分散在浆料中。无机颜料填料的一些非限制性的示例包括硅酸铝、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、勃姆石、云母、滑石粉、或它们的组合物或混合物。无机颜料填料可以包括粘土或粘土混合物。无机颜料填料可以包括碳酸钙或碳酸钙混合物。碳酸钙可以是重质碳酸钙(GCC)、沉淀碳酸钙(PCC)、改性的GCC或改性的PCC中的一种或多种。无机颜料填料还可以包括碳酸钙和粘土的混合物。在一些示例中，无机颜料填料可以包括两种不同的碳酸钙颜料(例如，GCC和PCC)。

有机颜料填料的示例包括，但不限于，存在于分散的浆料或固体粉末中的聚苯乙烯及其共聚物的颗粒、聚甲基丙烯酸酯及其共聚物的颗粒、聚丙烯酸酯及其共聚物的颗粒、聚烯烃及其共聚物的颗粒以及它们的组合。在一个示例中，颜料填料可以包括聚乙烯、聚丙烯及其组合。此外，颜料填料可以包括硅胶(例如，可得自Grace Co. 的

703C)、改性的(例如，表面改性、化学改性等)碳酸钙(例如，均可得自Omya,Inc.的

B6606、C3301和5010)、沉淀碳酸钙(例如，可得自Specialty Minerals,Inc.的

30)，或它们的组合。

在一个示例中，第一颜料填料可以存在的干燥量范围为图像接收层的总wt％的约5wt％至约90wt％，或图像接收层的总wt％的约40wt％至约85wt％，或图像接收层的60wt％至80wt％。

在这些情况的每一种情况中，第一颜料填料可具有0.1μm至20μm的粒径范围。在一些示例中，第一颜料填料可具有0.2μm至18μm的粒径范围。在一些示例中，第一颜料填料可具有0.5μm至15μm的粒径范围。

在一些示例中，图像接收层可以包括重量比为2:1至10:1的水分散性聚合物和水溶性聚合物的聚合物共混物。

可以使用任何合适的水分散性聚合物。非限制性示例可包括苯乙烯-丁二烯乳液、丙烯腈-丁二烯胶乳、丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、偏氯乙烯乳液、聚酯乳液、聚氨酯分散体、丙烯酸-氨基甲酸乙酯杂化聚合物分散体、环氧类分散聚合物等，以及它们的组合。

水溶性聚合物也可以包括任何合适的水溶性聚合物。非限制性的示例可包括聚乙烯醇(其实例包括可得自Kuraray America,Inc.的Kuraray

235、

40-88和

20-98)、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉(包括氧化淀粉、阳离子淀粉、酯化淀粉、酶变性淀粉等)、明胶、酪蛋白、大豆蛋白、纤维素衍生物(包括羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等)，以及它们的组合。

虽然图像接收层可以提供可接受的表面，油墨可沉积在该表面以产生可接受的印刷质量，但耐久性仍然可以是个问题。因此，在将图像接收层施加于印刷介质且印刷介质被压花之后，可以施加耐磨层以向压花印刷介质提供附加耐久性。可以以下述涂布重量施加耐磨涂料：2gsm至20gsm、或5gsm至15gsm、或7gsm至15gsm、或 10gsm至15gsm、或9gsm至20gsm、或9gsm至15gsm。在一些示例中，至少5gsm 的涂布重量可以提供具有平均耐久性到良好耐久性的耐磨层，同时保持良好的表面纹理。随着涂布重量的增加，耐磨层的耐久性一般会增加。然而，在涂布重量超过20gsm 时，表面纹理质量或压花深度可以开始下降。因此，耐磨层的涂布重量可以对于保持压花深度具有影响。

在一些示例中，耐磨层可以具有适当的组合物和涂布重量，使得即使在施加耐磨层之后也保持图像接收层的压花深度。在一些示例中，耐磨层可以保持的压花深度在图像接收层的压花深度的50％以内、20％之内、甚至在10％之内。关于压花深度的术语“保持”要理解为在施加耐磨层之前，耐磨层在规定的公差等级内保持与压花图像接收层相同的压花深度。例如，其中耐磨层保持的压花深度在所述压花深度的50％之内，且图像接收层被压印的压花深度为10μm，则耐磨层保持的压花深度为10μm减去50％ (即至少5μm的压花深度)。在另一个示例中，其中图像接收层被压印的压花深度为 100μm，且耐磨层保持的压花深度在所述压花深度的20％之内，则耐磨层保持的压花深度为100μm减去20％(即至少80μm的压花深度)。

在一些示例中，交联聚合物网络包括聚氨酯聚合物。在一个示例中，聚氨酯可以与交联剂交联。在一个示例中，聚氨酯可以是自交联聚氨酯。自交联聚氨酯可由异氰酸酯与多元醇反应形成，其中异氰酸酯和多元醇具有平均每个分子小于3个末端官能团，所以聚合物网络基于线性聚合物链结构。在一个示例中，聚氨酯链可以具有三甲氧基硅氧烷基团，且可以通过官能团水解来发生交联行为，以形成倍半硅氧烷结构。聚氨酯链也可以具有丙烯酸官能团，且交联结构可通过乙酰乙酰氧基官能亲核加成丙烯酸酯基团来形成。

在其它一些示例中，聚氨酯可以是乙烯基-氨基甲酸乙酯杂化聚合物或丙烯酸-氨基甲酸乙酯杂化聚合物。在又一些其它示例中，聚氨酯可以是脂肪族聚氨酯-丙烯酸杂化聚合物。

在一些示例中，聚氨酯可以包括聚氨酯或含有聚氨酯的共聚物的改性或未改性的聚合物芯。合适的聚氨酯可以包括脂肪族聚氨酯和芳香族聚氨酯。在一个更具体的示例中，聚氨酯可以是以下组分的反应产物：每分子具有至少两个异氰酸酯(-NCO)官能的聚异氰酸酯，和至少一个异氰酸酯反应性基团如具有至少两个羟基的多元醇或胺。合适的聚异氰酸酯包括二异氰酸酯单体和低聚物。

在另一个示例中，聚氨酯可以包括芳香族聚醚聚氨酯、脂肪族聚醚聚氨酯、芳香族聚酯型聚氨酯、脂肪族聚酯型聚氨酯、芳香族聚己内酰胺聚氨酯、脂肪族聚己内酰胺聚氨酯、或它们的组合。在更具体的示例中，聚氨酯可以包括芳香族聚醚聚氨酯、脂肪族聚醚聚氨酯、芳香族聚酯聚氨酯、脂肪族聚酯聚氨酯及其组合。

一些非限制性的代表性的商业化可得的合适聚氨酯的示例可以包括

R-9000、R-9699和R-9030(来自Zeneca Resins)；

DP376和

AU4010(来自Lubrizol)；以及

570(来自Air Products)。其它的示例可以包括

2710和/或

UR445(其为聚丙烯乙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和2,2-二羟甲基丙酸的等同共聚物，具有国际命名化妆品原料名称“PPG-17/PPG-34/IPDI/DMPA共聚物”)、

878、

815、

1301、

2715、

2026、

1818、

853、

830、

825、

776、

850、

12140、

12619、

835、

843、

898、

899、

1511、

1514、

1591、

2255、

2260、

2310、

2725和

12471(所有均可商购于Lubrizol Inc.)。

在一些示例中，交联聚合物网络可以包括环氧树脂。环氧树脂可以包括烷基和芳香族环氧树脂或环氧官能树脂，如例如环氧化酚醛树脂和其它环氧树脂衍生物。环氧官能树脂可以包括至少一个或两个或更多环氧部分侧链。分子可以是脂肪族的、芳香族的、线性的、支链的、环状的或无环的。如果存在环状结构，它们可以通过单键、连接部分、桥结构、连苯三酚部分等与其它环状结构连接。合适的环氧官能树脂的一些非限制性示例是商业化可得的，并且非限制性地包括

AR555(由Air Products商业化可得)、

AR550、Epi-

3510W60、Epi-

3515W6或 Epi-

3522W60(由Hexion商业化可得)。

在一些示例中，环氧树脂可以包括环氧树脂的水性分散体。商业化可得的环氧树脂的水性分散体的一些非限制性示例包括

PZ3901、

PZ3921、

PZ3961-1、

PZ323(由Huntsman商业化可得)、

1422(由 Cognis商业化可得)或

AR555 1422(由Air Products商业化可得)。

在一些示例中，环氧树脂可以是自交联的。在一些示例中，环氧树脂可以通过环氧树脂硬化剂交联。环氧树脂硬化剂的一些非限制性示例包括各种分子量的液体脂肪族或脂环族胺硬化剂，100％为固体形式或者乳液或水和溶剂的溶液形式。也可以设想胺与醇和酚或乳化剂的加合物。适合的商业化可得的硬化剂的示例包括

100(来自AirProducts)、

3985(来自Huntsman)和EPI-

8290-Y-60(来自Hexion)。第二聚合物网络可以包括水基多胺作为环氧树脂硬化剂。这样的环氧树脂硬化剂可以是，例如，水基多官能胺、酸、酸酐、酚、醇和/或硫醇。

在一些其它的示例中，环氧树脂可以包括聚缩水甘油或聚环氧乙烷树脂。这些环氧树脂也可以自交联(通过环氧乙烷官能团的催化均聚)或它们可以借助于宽范围的共反应物(包括多官能胺、酸、酸酐、酚、醇和硫醇)而交联。

在一个更具体的示例中，交联聚合物网络可以包括水基环氧树脂和水基多胺作为环氧树脂硬化剂。在另一个更具体的示例中，交联聚合物网络可以包括聚氨酯和聚缩水甘油或聚环氧乙烷树脂。在又一个更具体的示例中，交联聚合物网络可以包括乙烯基-氨基甲酸乙酯杂化聚合物或丙烯酸-氨基甲酸乙酯杂化聚合物和水基环氧树脂，其包括水基多胺作为环氧树脂硬化剂。

交联聚合物网络可以以约10wt％至约80wt％的量存在于耐磨层中。在另一个示例中，交联聚合物网络可以以约10wt％至约70wt％的量存在。在另一个示例中，交联聚合物网络可以以约15wt％至约60wt％的量存在。

在耐磨层中既有聚氨酯又有环氧树脂存在的情况下，它们可以存在的重量比为1:3 至3:1，或者1:2至2:1，或者1:2至1:1，或者1:1至1:2。

耐磨层也可以包括第二颜料填料。可以用于第一颜料填料的任何颜料填料也可用于第二颜料填料。然而，虽然第一颜料填料通常以超过40wt％的量存在于图像接收层中，但第二颜料填料通常存在于耐磨层中，其量小于40wt％，如0.5wt％至40wt％，或 1wt％至40wt％，或5wt％至30wt％。

在关于耐磨层的进一步细节中，如所述，该层也可以包括蜡。蜡一般可以是合成蜡或石油蜡。然而，也可以使用其它蜡，如植物蜡、动物蜡、矿物蜡等。在一个具体的示例中，蜡可以是石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡等或其组合。在另一个具体的示例中，蜡可以是高熔点蜡，例如高熔点聚乙烯蜡。高熔点蜡可以是在至少130℃的温度下开始软化的蜡。商业化可得的蜡的一些示例可以包括Slip-

SL100、Slip-

SL177、 Slip-

SL18、Slip-

SL404、Slip-

SL417、Slip-

SL425、 Slip-

SL4709、Slip-

SL506、Slip-

SL508、Slip-

SL50、 Slip-

SL523、Slip-

SL530、Slip-

SL551、Slip-

SL555、 Slip-

SL600、Slip-

SL620、Slip-

SL700、Slip-

SL78和 Slip-

SL94(得自Elementis Specialties)和Acculin^TM400、Acculin^TM500、 Acculin^TM600、Acculin^TM655、Acculin^TM725、Acculin^TM850、Acculin^TM1000和 Acculin^TM2000(得自The International Group)。

在一个示例中，蜡可以在耐磨层中以约1wt％至20wt％的量存在。在另一个示例中，蜡可以以约3wt％至20wt％，或约5wt％至约15wt％的量存在。在另一个示例中，蜡可以以约7wt％至约15wt％的量存在。

在一些其它示例中，耐磨层也可以包含聚合物粘合剂，以在耐磨层和图像接收层之间提供良好的粘合性，如果需要的话。该聚合物粘合剂可以是任何合适的粘合剂，包括非离子聚合物、阳离子带电聚合物或任何其它合适的粘合剂或其混合物。合适的聚合物粘结剂的示例包括聚乙烯醇(其示例包括得自Kuraray America,Inc.的Kuraray

235、

40-88和

20-98)、苯乙烯-丁二烯乳液、丙烯腈-丁二烯胶乳，或任何组合。此外，除了上述的粘合剂，可以添加其它的水性粘合剂，包括：淀粉(包括氧化淀粉、阳离子淀粉、酯化淀粉、酶变性淀粉等)、明胶、酪蛋白、大豆蛋白、纤维素衍生物(包括羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等)；丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、偏氯乙烯乳液、聚酯乳液和聚乙烯吡咯烷酮。然而，聚合物粘合剂通常包括水分散性聚合物，而不是水溶性聚合物。聚合物粘合剂的量可表示为每100份干重量的第二颜料填料的约5至约40份；或可表示为每100份干重量的第二颜料填料的约10至约30份。

耐磨层还可以包括成膜剂。将理解，“成膜剂”可以能够降低聚合物颗粒的弹性模量(尤其可见于待印制在可印刷介质上的乳胶油墨中)并提供临时性的增塑作用，从而促进成膜过程中聚合物颗粒的聚合物链的运动。因此，“成膜剂”本身并不形成膜，而是帮助存在的聚合物形成期望的膜。因此，存在的聚合物颗粒更容易能够聚结，因此成膜剂可以改善聚合物颗粒的成膜性能。在一些示例中，成膜剂可以包括柠檬酸酯化合物，癸二酸酯化合物，乙氧基醇，二醇低聚物，二醇聚合物，二醇醚，甘油缩醛，具有12个碳或更多的骨架的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂(例如，C-18脂肪酸的丙二醇单酯和油酸丙二醇单酯(其每个由BASF Corp以商标名

商业化可得))，环状酰胺，以及它们的组合。环状酰胺可以为β-内酰胺类(例如，氧青霉烷、氧头孢烯、头孢烯、青霉烷、碳青霉烷和单环β-内酰胺)，γ- 内酰胺类，δ-内酰胺类(例如，己内酰胺和葡糖内酰胺(glucarolactam))，以及它们的组合。在一个具体的示例中，成膜剂可以是γ-内酰胺。γ-内酰胺的代表性示例包括N- 甲基-2-吡咯烷酮、5-甲基-2-吡咯烷酮和2-吡咯烷酮。在一个具体的示例中，成膜剂可以是表面活性剂。在进一步的示例中，表面活性剂可以是一种非离子表面活性剂或多种非离子表面活性剂的组合。

成膜剂可以以约1wt％至约15wt％的量存在于耐磨层中。在另一个示例中，成膜剂以约2wt％至约10wt％的量存在。在另一个示例中，成膜剂以约3wt％至约8wt％的量存在。

在一个具体的示例中，耐磨层可包含约5wt％至约40wt％的聚氨酯、约5wt％至约30wt％的环氧树脂、约5wt％至约30wt％的环氧树脂硬化剂或固化剂、约3wt％约20wt％的蜡、约10wt％至约40wt％的第二颜料填料和约2wt％至约15wt％的成膜剂。在一个更具体的示例中，耐磨层可以包括11份的

DP376(由Lubrizol商业化可得)、 8份的

PZ3901(由Huntsman商业化可得)、8份的

3985(由Huntsman 商业化可得)、5份的Slip

SL177(由Elementis Specialties商业化可得)、0.8份的SD690(由Beijing Aerospace Sai De Power Material Technical Company商业化可得)、10 份的

H60(由Omya商业化可得)、1份的

15S-7(由Dow Chemical 商业化可得)和1.6份的

510(由Evonik商业化可得)。

可以由耐久的压花印刷介质将耐磨层施加至压花图像接收层。因此，可以在压花印刷介质的顶部应用印刷特征，以形成包括持久纹理表面的印刷制品。印刷制品可由任何适合用于压花表面的印刷工艺产生。一个非限制性示例可以包括喷墨印刷工艺，例如胶乳喷墨印刷工艺。任何合适的着色剂、油墨或染料都可用于制备印刷制品。任何合适的印刷层或设计也可应用于压花印刷介质以制备印刷制品。

现在转向附图，图1示出了压花印刷介质100的示例。介质基板110已涂覆有图像接收层120。从图1可以看出，图像接收层已被压印以提供具有纹理表面的压花印刷介质。然而，压花印刷介质100不包括耐磨层。缺乏耐磨层可导致缺乏耐久性的纹理表面。

相较之下，图2示出了压花印刷介质200的示例，其包括介质基板210、压花图像接收层220和耐磨层230。耐磨层230可以改善纹理表面的耐久性。在涂布重量在适当的范围内的情况下，耐磨层可以提高纹理表面的耐久性而不会对纹理表面的压花深度产生负面影响。

图3示出了压花印刷介质300的示例，其包括介质基板310、压花图像接收层320 和耐磨层330。已将印刷特征340施加于压花印刷介质。

图4描绘了制备压花印刷介质的方法400。该方法包括各种步骤，这些步骤可能会或可能不会遵循任何特定的顺序。一个步骤410可以包括施加图像接收层至介质基板，图像接收层包括第一颜料填料以及重量比为2:1至10:1的水分散性聚合物和水溶性聚合物的聚合物共混物。另一个步骤420可以包括在介质基板上压印图像接收层以形成压花图像接收层，其中压花深度为5μm至150μm。另一步骤430可以包括将耐磨层以2gsm至20gsm的涂布重量施加至压花图像接收层，其中耐磨层包括交联聚合物网络和第二颜料填料。在某些具体的示例中，该方法可以包括层压压花印刷介质的步骤，例如，如在介质基板的底侧上，其与被压花并涂覆耐磨层的印刷表面相对。

需要指出的是，如在本说明书和附加权利要求书中所使用的，单数形式的“一个”、“一种”和“所述”包括复数指代物，除非另有明确规定的内容。

“基板”或“介质基板”包括可以按照本公开的示例被涂覆的任何基底材料，如薄膜基底基板、聚合物基板、传统的纸质基板、摄影基线基板、胶印介质基板等。进一步，预涂基板和涂膜基板可以被视为可根据本公开的示例而被同样地涂覆的“基板”。

如本文所用，术语“约”用于通过提供可以是“略高于”或“略低于”端点的给定值来提供数值范围端点的灵活性。该术语的灵活程度可以由特定变量来指定，并且可以基于经验和本文的相关描述来确定。

如本文所述，为了方便起见，可以在公共列表中呈现多个项、结构要素、组成要素和/或材料。但是，这些列表应被解释为好像每个列表成员都被单独标识为单独的和唯一的成员。因此，在没有相反的指示的情况下，该列表中的任何成员都不应仅仅基于他们在共同组中的表现而被视为同一列表上任何其它成员的事实上的等同物。

浓度、尺寸、量和其它数值数据可以以范围格式呈现在本文中。可以理解的是，这样的范围格式仅用于方便和简洁，并应被灵活解释，不仅包括范围的限制内明确叙述的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有个体的数值或子范围，就好像每个数值和子范围都被明确叙述。例如，应将约1wt％至约20wt％的重量比范围解释为不仅包括明确叙述的端值1wt％和约20wt％，而且还包括单个重量如2wt％、11wt％、14wt％，以及子范围，如10wt％至20wt％、5wt％至15wt％等。

作为进一步的说明，在本公开中，应注意到，在讨论压花印刷介质和制备压花印刷介质的方法或印刷制品时，这些讨论中的每一个都可以被认为适用于这些示例中的每一个，无论它们是否在该示例的上下文中进行了明确讨论。因此，例如，在讨论关于压花印刷介质本身的细节时，这种讨论也指方法和印刷品，反之亦然。

以下说明了本公开的实施例。然而，应当理解的是，这些实施例只是对本公开的原理的应用的示范性或说明性的说明。本领域技术人员可以设计出许多修改和替代的组成、方法和系统，而不脱离本公开的精神和范围。所附权利要求书旨在涵盖这种修改和安排。

实施例

进行了各种实验，以确定各种压花印刷介质的耐磨性和抗划伤性。一般来说，压花图案和制备方法可以与介质耐久性有关。一般来说，在正常力下使用刷刮试验进行耐久性试验时，较深和较粗糙的压花表面会降低介质表面的耐久性。在本实施例中，介质基板的基本重量为290gsm。图像接收层包括80wt％的

H60、15wt％的

2640和5wt％

6-98，并被以20gsm的涂布重量施加。耐磨层包括25wt％的

DP376、20wt％的

PZ 3901、20wt％的

3985、 10wt％的SLIP-

SL 177和25wt％的Hydrocarb H60。在70μm的平均深度下进行压花。

在本实施例中，对各种类型的压花涂层介质进行刮擦测试。这些测试是根据ASTM793进行的，以确定施加至各种压花印刷介质的耐磨涂层的各种涂覆方法的耐久性和涂布重量。进一步，还评价了耐磨涂层对压花深度的影响。对于每一个测试，从1-差到5-优异分配等级级别。在以下表1中可见检测的介质和得分：

表1

¹在施加耐磨层之后进行压花

²在施加图像接收层之后但在施加耐磨层之前进行压花

³在施加图像接收层之后进行压花，但没有施加耐磨层

如下面表1中可见，在施加耐磨层之后进行压花的涂层结构(实施例1)导致了刮擦测试失败，即使压花深度是中等的。对于压花之后施加耐磨层的涂层结构，注意到耐久性的改善。对于9gsm及以上的涂布重量尤其如此。进一步，在不施加耐磨层的情况下，涂层结构的刮擦测试也失败。

值得注意的是，在耐磨层的涂布超过20gsm的情况下，压花图案或压花深度可以开始变得更加明显地减少。因此，2μm至20μm的范围为耐磨层提供了良好的可使用范围。如果耐磨层的涂布重量太厚，则可以降低压花图案的显著性。然而，在耐磨层的涂布重量太薄的情况下，它可以对压花印刷介质提供不足的耐久性。因此，在一个示例中，从9μm至15μm的范围，在一些示例中，可以提供耐磨性的良好平衡，如表 1中所示，并将压花特征保持在与更厚的涂布相当的期望水平。

Claims

1.一种压花印刷介质，包括：

介质基板；

形成在所述介质基板上的压花图像接收层，所述压花图像接收层包括第一颜料填料以及重量比2:1至10:1的水分散性聚合物和水溶性聚合物的聚合物共混物，其中所述压花图像接收层通过以5μm至150μm的压花深度压印图像接收层而形成；以及

以2gsm至20gsm的涂布重量施加于所述压花图像接收层的耐磨层，其中所述耐磨层包括交联聚合物网络和第二颜料填料。

2.如权利要求1所述的压花印刷介质，其中以9gsm至15gsm的涂布重量施加所述耐磨层。

3.如权利要求1所述的压花印刷介质，其中所述耐磨层保持的压花深度在所述压花图像接收层的所述压花深度的50％以内。

4.如权利要求1所述的压花印刷介质，其中所述耐磨层保持的压花深度在所述压花图像接收层的所述压花深度的20％以内。

5.如权利要求1所述的压花印刷介质，其中所述交联聚合物网络包括聚氨酯、环氧树脂或其组合。

6.如权利要求5所述的压花印刷介质，其中所述聚氨酯存在于所述耐磨层中并且包括芳香族聚醚聚氨酯、脂肪族聚醚聚氨酯、芳香族聚酯聚氨酯、脂肪族聚酯聚氨酯、芳香族聚己内酰胺聚氨酯、脂肪族聚己内酰胺聚氨酯、乙烯基-氨基甲酸乙酯杂化聚合物、丙烯酸-氨基甲酸乙酯杂化聚合物或它们的组合。

7.如权利要求5所述的压花印刷介质，其中所述环氧树脂存在于所述耐磨层中并且包括聚缩水甘油、聚环氧乙烷、烷基环氧树脂、芳香族环氧树脂、酚醛环氧树脂、环氧树脂衍生物或它们的组合。

8.如权利要求5所述的压花印刷介质，其中所述交联聚合物网络包括重量比为2:1至1:2的所述聚氨酯和所述环氧树脂。

9.如权利要求1所述的压花印刷介质，其中所述耐磨层进一步包括蜡。

10.如权利要求1所述的压花印刷介质，其中所述耐磨层包括：

10wt％至80wt％的所述交联聚合物网络，

5wt％至40wt％的所述第二颜料填料，其中所述第二颜料填料的平均粒径为0.1μm至5μm，和

3wt％至20wt％的聚乙烯蜡，

其中所述耐磨层中各组分的重量百分比之和为100wt％。

11.一种制备压花印刷介质的方法，包括：

施加图像接收层至介质基板，所述图像接收层包括第一颜料填料以及重量比为2:1至10:1的水分散性聚合物和水溶性聚合物的聚合物共混物；

在所述介质基板上压印所述图像接收层以形成压花图像接收层，其中所述压印的压花深度为5μm至150μm；和

将耐磨层以2gsm至20gsm的涂布重量施加至所述压花图像接收层上，所述耐磨层包括交联聚合物网络和第二颜料填料。

12.如权利要求11所述的方法，其中以9gsm至15gsm的涂布重量施加所述耐磨层。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述耐磨层保持的压花深度在所述压花图像接收层的所述压花深度的50％以内。

14.如权利要求11所述的方法，其进一步包括层压所述介质基板的底侧。

15.一种印刷制品，包括：

如权利要求1所述的压花印刷介质；和

施加于所述压花印刷介质的印刷特征。