CN111073379B - 静电印刷材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种静电印刷材料，具体地，提出了一种涂料，该涂料包括水分散性树脂乳液、无机粒子、异丙醇、离子液体、表面活性剂和水。该涂料制备的静电印刷材料具有适宜且稳定的表面电阻和良好的图像印刷质量，在储藏过程中能保持良好的导电性，在打印机中能够顺利地进纸和走纸，印品有较好的堆叠性。

Description

静电印刷材料
技术领域
本发明涉及图像打印领域，具体地，本发明涉及静电印刷材料。
背景技术
随着印刷技术的发展，数字印刷技术以其印刷速度快、影像质量高、个性化容易、印刷过程无污染等优点而得以广泛应用。其中，静电数字印刷更是以其较好的印刷质量及较快的印刷速度广泛应用于商业印刷、包装印刷、影像输出等领域。当下流行的静电数字印刷以彩色激光印刷和HP Indigo数字印刷为主流，印刷原理大致相同，且印刷复制性能相近。为得到较好的影像质量，要求图像的印刷转移定位更精准，色彩表现要更好，层次要求更多。同时为保证印刷速度，要求印刷过程中走纸顺畅，印品自动堆叠性好。而印刷材料的特性将直接影响着印品的输出质量和生产效率。
目前市场上适用于静电印刷的印刷材料普遍存在冬天印刷极易出现“推片”现象，同时印刷材料存放一段时间后再印刷也容易出现“推片”和图像转移不完全的现象，严重影响了印刷品的复制效果和生产效率。
因此，静电印刷材料还需进一步研究开发。
发明内容
本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：
发明专利CN201180045143中描述了一种用于电子照相打印方法的记录材料，其包含以热塑性塑料涂层的原纸和墨水吸收层，其中墨水吸收层含有抗静电作用的导电聚合物聚苯乙烯磺酸、聚苯胺或聚噻吩。该材料的缺点在于：第一，该材料属于自身带有颜色的材料(聚噻吩，聚苯胺等高分子本身具有深蓝色)，用于制备印刷用材料时会造成材料的色调偏离较大，影响印刷的效果；第二，这些材料导电效果差，而且其导电效果随周围环境的变化而发生改变，环境适应性差，并且其化学性质也不稳定，在空气中容易氧化，极易在印刷过程出现推纸及转印不完全问题，无法适应静电印刷的高质量及高效率输出，严重影响印刷质量和印刷稳定性。然而，如果使用金属氧化物材料代替前述导电聚合物材料，成本又太高，用户接受困难。
基于上述问题，本申请发明人经过大量的实验研究后，提出了一种新的静电印刷材料，该材料价格低廉，不仅具有适宜的、稳定的表面电阻和良好环境稳定性以及优异的图像印刷质量，在储藏过程中能保持良好的导电性，在打印机中能够顺利地进纸和走纸，印品有较好的堆叠性；而且具有优异的光泽度、质感和白度，本身具有陶瓷的润泽和洁白；另外，由于该材料能形成细微的3D结构，对2μm左右的电子油墨和碳粉具有优异的承接和固定作用，对图像的细节能够有优异的表现，使图像的亮度和色密度较大。
为此，在本发明的第一方面，本发明提出了一种涂料。根据本发明的实施例，所述涂料包括：水分散性树脂乳液、无机粒子、异丙醇、离子液体、表面活性剂和水。
由于静电印刷在印刷过程中完全依靠电荷间的相互吸引来完成，因此印刷材料的电学性能显得尤为重要。一方面这会影响进纸和传送，另一方面也会影响到墨粉的转移。为了保证印刷质量，好的印刷材料应具有适宜的表面电阻，若表面电阻过高，电传导性太差，印刷材料上的残余电位消除不掉，会导致电子墨水或者碳粉从硒鼓或橡皮布上转移至印刷材料时转移不完全，造成影像细节的遗失。同时由于残余的电位消除不掉还会出现“推片”现象，这样对于商业的规模印刷来说是不可接受的。印刷出的样片有时还会粘结在一起，从而导致系列纸路障碍。因此印刷材料的表面电阻对印刷品的印刷质量和印刷效率有着极为重要的影响。
目前用于静电印刷的印刷材料普遍存冬天使用时极易出现“推片”现象，同时印刷材料存放一段时间后再印刷也容易出现“推片”和图像转移不完全的现象，出现这些现象的原因是由于冬季气候干燥、周围环境湿度偏低，导致印刷材料表面电阻过高造成的。另外印刷材料承印层中使用的抗静电剂因各种原因失效也能造成表面电阻过高，从而导致印刷过程障碍和印刷质量损失。
对此，发明人发现，离子液体是一种在常温或近于室温下呈液态的化合物，是完全由阳阴离子组成的液体物质，具有导电率高、电化学窗口宽、对水和空气稳定性好、热稳定性好的特点。因此，可以考虑用离子液体代替常规抗静电剂来制备静电印刷材料。
然而，发明人发现，若涂料中只添加离子液体，离子液体无法得到充分的分散，制备的静电印刷材料的导电效果差，印刷材料表面电阻过高，导致印刷剥离困难或出现推片等问题。对此，发明人经过进一步研究，惊喜地发现，若涂料中同时添加离子液体和无机粒子，离子液体可以充分包覆在无机粒子表面，使得离子液体分散均匀，形成了完整的导电网络，同时，由于无机粒子具有熔点高，导热性差，加热时不容易产生形变等特点，一方面，能阻隔印刷加热时的热能传递，防止承印层因过热造成软化粘连等问题，另一方面，可以使承印层表面形成众多微小的凹坑，在印刷过程中，转移过来的墨粉可以被凹坑固定，从而阻止了墨粉的移动，使印刷对位精准，印刷出的图像边缘锐度增强，细部表现佳，印刷质量接近传统银盐水平。由此，根据本发明实施例的涂料制备的静电印刷材料具有适宜且稳定的表面电阻和良好的图像印刷质量，在储藏过程中能保持良好的导电性，在打印机中能够顺利地进纸和走纸，印品有较好的堆叠性。
根据本发明的实施例，上述涂料还可进一步包括如下附加技术特征至少之一：
根据本发明的实施例，所述涂料包括：10-50重量份的水分散性树脂乳液；30-50重量份的无机粒子；5-20重量份的异丙醇；1-10重量份的离子液体；0.1-10重量份的表面活性剂；10-50重量份的水。
根据本发明的实施例，所述离子液体的熔点为30-130℃，优选50-100℃。
根据本发明的实施例，所述离子液体为N-烷基-N-甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺离子液体。
根据本发明的实施例，所述烷基为乙基、丙基、丁基、己基或辛基。
根据本发明的实施例，所述无机粒子为选自Al2O3、SiO2或TiO2的至少之一。
根据本发明的实施例，所述无机粒子的粒径为0.05-2μm，优选0.07-0.5μm，更优选0.1-0.2μm。
根据本发明的实施例，所述水分散性树脂乳液选自丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、苯丙乳液、乙烯共聚物乳液或丙烯酸共聚物乳液的至少之一。
根据本发明的实施例，所述水分散性树脂乳液的固含量为10％-50％，pH值为7-10。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面所述涂料的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：将所述离子液体与所述异丙醇进行第一混合处理，将第一混合处理产物与部分所述无机粒子进行第二混合处理，以便获得无机粒子离子液体处理液，将剩余部分所述无机粒子与所述无机粒子离子液体处理液、所述水分散性树脂乳液、所述表面活性剂和所述水进行第三混合处理，以便获得所述涂料。由此，根据本发明实施例的方法制备的涂料形成的静电印刷材料具有适宜且稳定的表面电阻，导电性良好，各材料相互不粘连的同时墨水可以良好地附着在印刷材料上，印刷材料均匀完整，不失真，无斑点。
根据本发明的实施例，所述剩余部无机粒子的质量为所述部分无机粒子质量的1～3倍。
根据本发明的实施例，所述第一混合处理是在转速为100～200转/分钟的条件下进行10～30分钟。
根据本发明的实施例，所述第二混合处理是在转速为100～200转/分钟的条件下进行20～40分钟。
根据本发明的实施例，所述第三混合处理中，所述剩余部分无机粒子先与水进行剪切处理，再将所得到的剪切处理产物与其余物料进行第四混合处理。
根据本发明的实施例，所述剪切处理产物的粒径为0.05-2μm，优选0.07-0.5μm，更优选0.1-0.2μm。
根据本发明的实施例，所述第四混合处理是在转速为100～200转/分钟的条件下进行10～30分钟。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种静电印刷材料。根据本发明的实施例，所述静电印刷材料包括：基材；和承印层，所述承印层设置在所述基材至少一侧的表面；其中，所述承印层是由前面所述的涂料或前面所述的方法制备的涂料形成的。由此，根据本发明实施例的静电印刷材料具有适宜且稳定的表面电阻和良好的图像印刷质量，在储藏过程中能保持良好的导电性，在打印机中能够顺利地进纸和走纸，印品有较好的堆叠性。
根据本发明的实施例，所述基材选自涂塑纸基、PP合成纸、PVC基材和PET基材的至少之一。
根据本发明的实施例，所述基材的厚度为80-300μm。
根据本发明的实施例，所述承印层的厚度为0.1-10μm。
附图说明
图1是根据本发明实施例1的产品印刷测试图样；
图2是根据本发明实施例2的产品印刷测试图样；
图3是根据本发明实施例3的产品印刷测试图样；
图4是根据本发明对比例1的产品印刷测试图样；
图5是根据本发明对比例2的产品印刷测试图样；
图6是根据本发明对比例3的产品印刷测试图样；
图7是根据本发明对比例4的产品印刷测试图样。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出了涂料及其制备方法和静电印刷材料，下面将分别对其进行详细描述。
涂料
在本发明的一个方面，本发明提出了一种涂料。根据本发明的实施例，该涂料包括：水分散性树脂乳液、无机粒子、异丙醇、离子液体、表面活性剂和水。涂料中同时添加离子液体和无机粒子，离子液体可以充分包覆在无机粒子表面，使得离子液体分散均匀，形成了完整的导电网络；同时，由于无机粒子具有熔点高，导热性差，加热时不容易产生形变等特点，一方面，能阻隔印刷加热时的热能传递，防止承印层因过热造成软化粘连等问题，另一方面，可以使承印层表面形成众多微小的凹坑，在印刷过程中，转移过来的墨粉可以被凹坑固定，从而阻止了墨粉的移动，使印刷对位精准，印刷出的图像边缘锐度增强，细部表现佳，印刷质量接近传统银盐水平。
根据本发明的实施例，所述涂料包括：10-50重量份的水分散性树脂乳液；30-50重量份的无机粒子；5-20重量份的异丙醇；1-10重量份的离子液体；0.1-10重量份的表面活性剂；10-50重量份的水。发明人经过大量实验得到上述各组分之间的较优配比，具体地，发明人发现，若离子液体的用量过低，则导电效果差，印刷材料表面电阻过高，导致印刷剥离困难或出现推片等问题；若离子液体用量过高，则电传导性过强，出现转印困难，同样影响印刷质量。另外，若水分散性树脂乳液过低，则产品表面容易出现裂纹；若水分散性树脂乳液过高，则无法形成细微的3D结构，从而影响图像细部的表达。由此，由根据本发明实施例的涂料制备的静电印刷材料具有适宜且稳定的表面电阻和更好的图像印刷质量，在储藏过程中能保持更好的导电性，在打印机中能够顺利地进纸和走纸，印品有更好的堆叠性。
根据本发明的实施例，离子液体的熔点为30-130℃，如为50、70、90、100、110、或130℃。在一些实施例中，所述离子液体的熔点为50-100℃。发明人发现，若离子液体熔点过低，则在存放过程中若环境气温高过高后会富集于涂层表面，容易造成印刷图案的附着力降低，影响使用体验。若离子液体的熔点过高，则为了达到相同的印刷时的导电效果而大幅度的添加用量，从而造成成本的上升从而使商业价值降低。
根据本发明的实施例，离子液体为N-烷基-N-甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺离子液体(即吡咯烷基的N原子上具有两个取代基，分别为烷基和甲基)。根据本发明的实施例，烷基为乙基、丙基、丁基、己基或辛基。该离子导电液是一种在常温或近于室温下呈液态的化合物，完全由阳阴离子组成的液体物质，具有导电率高、电化学窗口宽、对水和空气稳定性好、热稳定性好的特点。该离子导电液中的阳离子的极性高，分子间作用力弱、电荷分布均匀。使用该物质组成的承印层表面电阻稳定，导电性能不受环境变化影响，并且受热容忍性高，在印刷过程中不会因受热失效而出现印刷质量和推纸等问题。该离子液体中阳离子的极性高，分子间作用力弱、电荷分布均匀。由此，制备的静电印刷材料的承印层表面电阻稳定，导电性能不受环境变化影响，并且受热容忍性高，在印刷过程中不会因受热失效而出现印刷质量和推纸等问题。
根据本发明的实施例，无机粒子为选自Al2O3、SiO2或TiO2的至少之一。由于静电印刷正快速向影像输出发展，为获得良好的图像细节表现和色彩表现，电子油墨或碳粉从原来的20μm左右变小到目前的2-5μm，因此要求对应的印刷材料的承印性能更高，承印层必须快速完全的粘附住电子油墨或碳粉，同时黏附住的电子油墨或碳粉有精确定位。发明人发现，该无机粒子对2μm左右的电子油墨和碳粉具有优异的承接和固定作用，对图像的细节能够有更优异的表现，使图像的亮度和色密度更大。
根据本发明的实施例，无机粒子的粒径为0.05-2μm，如为0.07、0.1、0.13、0.15、0.17、0.19、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.7、0.9、1.0、1.3、1.5、1.7或1.9μm。在一些实施例中，无机粒子的粒径为0.07-0.5μm。在另一些实施例中，无机粒子的重量份为0.1-0.2μm。发明人发现，若无机粒子粒径过小，形成的表面凹坑小，墨粉的固定牢度差，还会影响印刷材料的光泽度；若无机粒子粒径过大，形成凹坑偏大，墨粉会再次产生堆积，使印刷出的样片密度不均匀，影响了印刷质量。由此，根据本发明实施例的涂料制备的静电印刷材料，不仅具有更好的图像印刷质量，而且对图像的细节能够有更优异的表现，使图像的亮度和色密度更大。
根据本发明的实施例，水分散性树脂乳液为选自丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、苯丙乳液、乙烯共聚物乳液或丙烯酸共聚物乳液的至少之一。由此，使得涂料中各组分的分散性较好，避免产品表面出现裂纹，可实现细微的3D结构，图像细部表现佳。
根据本发明的实施例，水分散性树脂乳液的固含量为10％-50％，pH值为7-10。由此，使得涂料中各组分的分散性较好，避免产品表面出现裂纹，可实现细微的3D结构，图像细部表现佳。
制备涂料的方法
在本发明的第二方面，本发明提出了一种制备前面所描述的涂料的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将离子液体与异丙醇进行第一混合处理；将第一混合处理产物与部分无机粒子进行第二混合处理，以便获得无机粒子离子液体处理液；将剩余部分无机粒子与无机粒子离子液体处理液、水分散性树脂乳液、表面活性剂和水进行第三混合处理，以便获得涂料。先将部分无机粒子与离子液体进行混合，以便使得离子液体包覆在无机粒子表面，形成完整的导电网络，然后将包覆有离子液体的无机粒子与其余物料混合，得到的涂料在形成承印层后可以构建成3D结构，形成众多微小凹坑，达到精准定位的目的。由此，根据本发明实施例的方法制备的涂料形成的静电印刷材料具有适宜且稳定的表面电阻，导电性良好，各材料相互不粘连的同时墨水可以良好地附着在印刷材料上，印刷材料均匀完整，不失真，无斑点。
根据本发明的实施例，剩余部无机粒子的质量为部分无机粒子质量的1～3倍。由此，根据本发明实施例的方法制备的涂料形成的静电印刷材料具有适宜且稳定的表面电阻，导电性更好，各材料相互不粘连的同时墨水可以更好地附着在印刷材料上，印刷材料更加均匀完整，不失真，无斑点。
根据本发明的实施例，第一混合处理是在转速为100～200转/分钟，如150转/分钟的条件下进行10～30分钟，如15、20、25或30分钟。根据本发明的实施例，第二混合处理是在转速为100～200转/分钟，如150转/分钟的条件下进行20～40分钟，如25、30、35或40分钟。由此，以便在无机粒子表面形成完整的导电网络。
根据本发明的实施例，第三混合处理中，剩余部分无机粒子先与水进行剪切处理，再将所得到的剪切处理产物与其余物料进行第四混合处理。根据本发明的实施例，剪切处理产物的粒径为0.05-2μm，优选0.07-0.5μm，更优选0.1-0.2μm。发明人发现，若无机粒子粒径过小，形成的表面凹坑小，墨粉的固定牢度差，还会影响印刷材料的光泽度；若无机粒子粒径过大，形成凹坑偏大，墨粉会再次产生堆积，使印刷出的样片密度不均匀，影响了印刷质量。由此，根据本发明实施例的涂料制备的静电印刷材料，不仅具有更好的图像印刷质量，而且对图像的细节能够有更优异的表现，使图像的亮度和色密度更大。
根据本发明的实施例，第四混合处理是在转速为100～200转/分钟的条件下进行10～30分钟。由此，以便形成在无机粒子表面形成完整的导电网络，并且，得到的涂料在形成承印层后可以构建成3D结构，形成众多微小凹坑，达到精准定位的目的。由此，根据本发明实施例的方法制备的涂料形成的静电印刷材料具有适宜且稳定的表面电阻，导电性良好，各材料相互不粘连的同时墨水可以良好地附着在印刷材料上，印刷材料均匀完整，不失真，无斑点。
本领域技术人员能够理解的是，前面针对涂料所描述的特征和优点，同样适用于该制备涂料的方法，在此不再赘述。
静电印刷材料
在本发明的第三方面，本发明提出了一种静电印刷材料。根据本发明的实施例，该静电印刷材料包括：基材；和承印层，承印层设置在所述基材至少一侧的表面；其中，承印层是由前面所描述的涂料或前面所描述的方法制备的涂料形成的。根据本发明实施例的静电印刷材料具有适宜且稳定的表面电阻和良好的图像印刷质量，在储藏过程中能保持良好的导电性，在打印机中能够顺利地进纸和走纸，印品有较好的堆叠性。
根据本发明的实施例，基材选自涂塑纸基、PP合成纸、PVC基材和PET基材的至少之一。由此，以便提高印刷效果，图像印刷质量高。
根据本发明的实施例，基材厚度为80-300μm，如为100、150、200或250μm。由此，以便提高印刷效果，图像印刷质量高。
根据本发明的实施例，承印层的厚度为0.1-10μm，如为2、4、6、8或10μm。由此，使得静电印刷材料的承印性能更高，可以快速完全的粘附注电子油墨或碳粉，同时粘附住的电子油墨或碳粉有精确定位，图像印刷质量高。
本领域技术人员能够理解的是，前面针对涂料所描述的特征和优点，同样适用于该静电印刷材料，在此不再赘述。
根据本发明的实施例，还可以具有下述优点的至少之一：
(1)本发明涂料配方中含有离子导电液，该离子导电液完全由阳阴离子组成，同时由于本身的不带有颜色，而其中的阳离子具有极性高，分子间作用力弱、电荷分布均匀等特点，使得印刷材料具有优异的化学稳定性和良好的导电效果。含有该物质组成的承印层表面电阻稳定，导电性能不受环境变化影响，因而获得了近乎永久的抗静电效果。并且，该离子导电液受热容忍性高，在印刷过程中不会因受热失效而出现印刷质量和推纸等问题，另外，由于不带有颜色，不会影响色彩的表现。
(2)本发明涂料配方中加入无机粒子，不仅能阻隔印刷加热时的热能传递，防止承印层因过热造成软化粘连等问题。而且，无机粒子在印刷材料表面构建成3D结构，使承印层表面形成众多微小凹坑，在印刷过程中，转移过来的墨粉被凹坑固定，从而阻止了墨粉的移动，使印刷对位更加精准，印刷出的图像边缘锐度增强，细部表现更佳，印刷质量更接近传统银盐水平。另外，由于无机粒子具有优异的抗热性能，这样可以在印刷中通过提高定影温度来获得额外的图像光泽度补偿，不会因提高定影温度而造成印刷材料的起泡或者是粘连，在影像输出过程中具有优异的光泽。
(3)采用本发明的静电印刷材料印刷所得印刷品本身具有优异的光泽度和质感，其陶瓷的润泽和洁白是其它印刷介质无可比拟的。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
首先将1重量份N-乙基-N-甲基吡咯双三氟甲磺酰亚胺离子导电液(熔点60℃)加入到20重量份的异丙醇，在150转/分的搅拌下搅拌10分钟，然后加入20重量份无机粒子(Al2O3，粒径为1～2μm)，再搅拌30分钟，形成无机粒子离子导电液处理液。
在50重量份水中加入30重量份无机粒子(Al2O3，粒径为1～2μm)，然后使用剪切分散器进行处理，直至无机粒子的平均尺寸为0.17μm，然后保持在常温下加入上述机粒子离子导电液处理液并继续处理10分钟，在150转/分的搅拌下加入20重量份苯丙乳液水分散性树脂(固形物含量为25％，pH值为9)，搅拌5分钟，再加入10重量份十二烷基苯磺酸钠，搅拌5分钟，形成涂料。
将涂料使用丝棒在电晕后的PP上涂布26克/平米后在100摄氏度干燥箱中干燥。产品印刷测试图样如图1所示。
实施例2
首先将10重量份N-丙基-N-甲基吡咯双三氟甲磺酰亚胺离子导电液(熔点50℃)加入到20重量份的异丙醇，在180转/分的搅拌下搅拌10分钟，然后加入10重量份无机粒子(Al2O3，粒径为1～2μm)，再搅拌30分钟，形成无机粒子离子导电液处理液。
在50重量份水中加入20重量份无机粒子(Al2O3，粒径为1～2μm)，然后使用剪切分散器进行处理，直至无机粒子的平均尺寸为0.17μm，然后保持在常温下加入上述机粒子离子导电液处理液并继续处理10分钟，在180转/分的搅拌下加入10重量份苯丙乳液水分散性树脂(固形物含量为25％，pH值为9)，搅拌5分钟，再加入10重量份十二烷基苯磺酸钠，搅拌5分钟，形成涂料。
将涂料使用丝棒在220克涂塑纸基上涂布20克/平米后在100摄氏度干燥箱中干燥。产品印刷测试图样如图2所示。
实施例3
首先将5重量份N-丙基-N-甲基吡咯双三氟甲磺酰亚胺离子导电液(熔点70℃)加入到20重量份的异丙醇，在180转/分的搅拌下搅拌10分钟，然后再加入N-甲基，乙基吡咯双三氟甲磺酰亚胺离子导电液5重量份继续搅拌10分钟。然后再加入10重量份无机粒子(Al2O3，粒径为1～2μm)，再搅拌30分钟，形成无机粒子离子导电液处理液。
在50重量份水中加入20重量份无机粒子(Al2O3，粒径为1～2μm)，然后使用剪切分散器进行处理，直至无机粒子的平均尺寸为0.17μm，然后保持在常温下加入上述机粒子离子导电液处理液并继续处理10分钟，在180转/分的搅拌下加入10重量份苯丙乳液水分散性树脂(固形物含量为25％，pH值为9)，搅拌5分钟，再加入10重量份十二烷基苯磺酸钠，搅拌5分钟，形成涂料。
将涂料使用丝棒在电晕后210克PET基材上涂布25克/平米后在100摄氏度干燥箱中干燥。产品印刷测试图样如图3所示。
对比例1
将13.3克的乙烯-丙烯酸酯分散体(MICHEM
Figure BDA0002306922880000091
4990R.E.)、38.5g的PEDOT:PSS分散体(
Figure BDA0002306922880000092
P，制造商H.C.Strack CLEVIOS GmbH，德国，聚合物含量1.3重量％)、0.lg的润湿剂(
Figure BDA0002306922880000093
440)、5g二甘醇、2g丙烯酸共聚物(
Figure BDA0002306922880000094
LE520)以及41.1克的水混合形成涂料。
将涂料使用丝棒在电晕后的PP上涂布4克/平米后在100摄氏度干燥箱中干燥。产品印刷测试图样如图4所示。
对比例2
在50重量份水中加入30重量份无机粒子，然后使用剪切分散器进行处理，直至无机粒子的平均尺寸为0.17μm，然后加入10重量份N-丙基-N-甲基吡咯双三氟甲磺酰亚胺离子导电液并继续处理10分钟，在100-200转/分的搅拌下加入10重量份苯丙乳液水分散性树脂，搅拌5分钟，再加入10重量份十二烷基苯磺酸钠，形成涂料。
将涂料使用丝棒在220克涂塑纸基上涂布20克/平米后在100摄氏度干燥箱中干燥。产品印刷测试图样如图5所示。
对比例3
16.3克的乙烯——丙烯酸醋分散体(MICHEM PRIME@4990R.E.)与29.0克固体含量为20重量％的AEROSIL@300(制造商Evonik Degussa AG，德国)、3克的聚苯乙烯磺酸分散体(乐凯化学品公司)、0.lg的润湿剂(SURFYNOL@440)以及51.6克的水混合。
将涂料使用丝棒在210克涂塑基材上涂布5克/平米后在100摄氏度干燥箱中干燥。产品印刷测试图样如图6所示。
对比例4
首先1重量份N-乙基-N-甲基吡咯双三氟甲磺酰亚胺离子导电液加入20重量份的异丙醇，在100-200转/分的搅拌下搅拌10分钟，再加入20重量份苯丙乳液水分散性树脂，搅拌5分钟，再加入10重量份十二烷基苯磺酸钠，形成涂料。
将涂料使用丝棒在电晕后的PP上涂布26克/平米后在100摄氏度干燥箱中干燥。产品印刷测试图样如图7所示。
将实施例1～3和对比例1～4得到的记录材料进行如下实验：
表面电阻测试：用根据DIN53483的梳状电极进行测量，结果表示为log(Ohm/cm)。
老化测试：在85℃和85％RF C相对湿度的条件下老化120小时候进行表面电阻测试，结果表示为log(Ohm/cm)。
粘连性测试：将两张A4大小的载体材料放在一起，然后加载10kg重量。65小时之后手动将两张纸分开并且评估其粘贴性，其中“+”代表无粘贴；“0”代表轻度粘贴；“-”代表强粘贴。
附着力测试：用HP indigo3500和柯尼卡美能达71HC对记录材料进行打印并且在23℃/50％RF C相对湿度的条件下通过将胶带TESA 4104粘上并且揭下评估墨水的粘着情况，其中“+”代表墨层保持完整，“0”代表墨层部分脱落；“-”代表墨层完全脱落。
色阶均匀性测试：通过肉眼观察打印样品与标准样品之间的区别。
测试结果如下表1所示。
表1：实施例1～3和对比例1～4得到的记录材料性质测试结果
Figure BDA0002306922880000111
Figure BDA0002306922880000121
分析上表1可知：
实施例1相对于对比例1，可以发现本发明预先将离子导电液溶解在异丙醇中并与部分无机粒子混合，得到无机粒子离子液体处理液后再继续后续的处理，可以使得到的记录材料具有适宜的、稳定的表面电阻，导电性良好，对比只使用树脂加其它抗静电剂的样品(对比例1)来说表现出更优异的环境性能稳定，同时对使用电子油墨(HP indigo3500)和碳粉(柯尼卡美能达71HC)的设备同时具有完美的兼容性能，实现了不同类型的印刷介质的兼容。
实施例2相对于对比例2，可以发现预先将离子导电液溶解在异丙醇中并与部分无机粒子混合，得到无机粒子离子液体处理液后再继续后续的处理，可以使得到的记录材料具有适宜的、稳定的表面电阻，导电性良好，各材料相互不粘连的同时墨水可以良好地附着在记录材料上，记录材料均匀完整，不失真，无斑点。
实施例3相对于对比例3，可以发现本发明预先将离子导电液溶解在异丙醇中并与部分无机粒子混合，得到无机粒子离子液体处理液后再继续后续的处理，可以使得到的记录材料具有适宜的、稳定的表面电阻，导电性良好，对比相同使用无机粒子但使用其它抗静电剂的的材料来说，体现了优异的环境稳定性能，并且同时对使用电子油墨(HPindigo3500)和碳粉(柯尼卡美能达71HC)的设备同时具有完美的兼容性能，实现了不同类型的印刷介质的兼容。
实施例1相对于对比例4，可以发现若去除掉无机粒子后，离子导电液体在涂层中的分散性会急剧变差，造成无法形成完整的导电网络，因此几乎无法在碳粉(柯尼卡美能达71HC)的设备上使用。
综上所述，本发明的印刷材料具有适宜的、稳定的表面电阻和良好的图像印刷质量、在储藏过程中能保持良好的导电性，在打印机中能够顺利地进纸和走纸、印品有较好的堆叠性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (21)

1.一种涂料，其特征在于，包括：
10-50重量份的水分散性树脂乳液；
30-50重量份的无机粒子；
5-20重量份的异丙醇；
1-10重量份的离子液体；
0.1-10重量份的表面活性剂；
10-50重量份的水，
其中，所述离子液体的熔点为30-130℃；
所述离子液体为N-烷基-N-甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺离子液体；
所述无机粒子的粒径为0.05-2μm。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述离子液体的熔点为50-100℃。
3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述烷基为乙基、丙基、丁基、己基或辛基。
4.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述无机粒子为选自Al2O3、SiO2或TiO2的至少之一。
5.根据权利要求1或4所述的涂料，其特征在于，所述无机粒子的粒径为0.07-0.5μm。
6.根据权利要求1或4所述的涂料，其特征在于，所述无机粒子的粒径为0.1-0.2μm。
7.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述水分散性树脂乳液选自丙烯酸乳液、聚氨酯乳液和乙烯共聚物乳液的至少之一。
8.根据权利要求1或7所述的涂料，其特征在于，所述水分散性树脂乳液的固含量为10％-50％，pH值为7-10。
9.一种制备权利要求1～8任一项所述涂料的方法，其特征在于，包括：
将所述离子液体与所述异丙醇进行第一混合处理，
将第一混合处理产物与部分所述无机粒子进行第二混合处理，以便获得无机粒子离子液体处理液，
将剩余部分所述无机粒子与所述无机粒子离子液体处理液、所述水分散性树脂乳液、所述表面活性剂和所述水进行第三混合处理，以便获得所述涂料。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述剩余部分无机粒子的质量为所述部分无机粒子质量的1～3倍。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一混合处理是在转速为100～200转/分钟的条件下进行10～30分钟。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二混合处理是在转速为100～200转/分钟的条件下进行20～40分钟。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第三混合处理中，所述剩余部分无机粒子先与水进行剪切处理，再将所得到的剪切处理产物与其余物料进行第四混合处理。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述剪切处理产物的粒径为0.05-2μm。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述剪切处理产物的粒径为0.07-0.5μm。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述剪切处理产物的粒径为0.1-0.2μm。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第四混合处理是在转速为100～200转/分钟的条件下进行10～30分钟。
18.一种静电印刷材料，其特征在于，包括：
基材；和
承印层，所述承印层设置在所述基材至少一侧的表面；
其中，所述承印层是由权利要求1～8任一项所述的涂料或权利要求9～17任一项所述的方法制备的涂料形成的。
19.根据权利要求18所述的静电印刷材料，其特征在于，所述基材选自涂塑纸基、PP合成纸、PVC基材和PET基材的至少之一。
20.根据权利要求18或19所述的静电印刷材料，其特征在于，所述基材的厚度为80-300μm。
21.根据权利要求18所述的静电印刷材料，其特征在于，所述承印层的厚度为0.1-10μm。
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