CN115556494A - 喷墨打印耗材及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了喷墨打印耗材及其制备方法和应用。该喷墨打印耗材包括支持体和复合功能层，复合功能层设在支持体的至少一个表面上，复合功能层包括至少三层子功能层，每层子功能层分别独立地包括无机颗粒和粘结剂，至少三层子功能层沿远离支持体的方向逐层布置，且在远离支持体的方向上，至少三层子功能层的真孔隙率逐层递减。该喷墨打印耗材不仅具有良好的抗划伤性能，在生产和使用过程中不易出现“磨白”、“亮斑”或“亮带”的问题，还兼具光泽度高、色密度高、吸墨性好和墨水适应性强等优势。

Description

喷墨打印耗材及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及喷墨打印领域，具体而言，涉及喷墨打印耗材及其制备方法和应用。
背景技术
近年来随着环境问题的日益严峻，使得人们越来越重视环保，尽量减少污染物的排放，这在一定程度上限制了传统银盐影像行业的发展。而喷墨打印技术污染物排放少，对环境友好，打印出的图像质量可达到接近传统银盐照片的水平，因此利用喷墨打印输出影像的方式逐渐成为影像领域的新宠。喷墨打印介质可通过吸收并固定打印机喷射出的墨水，在涂层表面形成彩色的影像。但在涂布生产过程及整理裁切过程中喷墨打印耗材与传动辊或翻转辊表面摩擦，会在耗材表面产生“磨白”，在涂层表面形成“亮斑”，另外，在喷墨打印机打印的过程中，上纸时层叠的喷墨打印耗材之间以及喷墨打印耗材打印机中的输送过程中与传送轮之间摩擦的同样会在其表面产生“磨白”，在涂层表面形成“亮斑”或者“亮带”。
发明内容
本申请主要是基于以下问题和发现提出的：
为了提高喷墨打印耗材的吸墨性，目前打印耗材的涂层多设计为多微孔结构，多孔性吸墨功能层可以对墨水快速吸收以保证墨水在其表面快速干燥，但大量孔隙的存在，导致涂层的机械强度下降，当涂层受到一定压力时，孔隙结构被挤压，使得局部形成细密平滑的表面，反射能力增强，因此产生“磨白”、“亮斑”或“光带”等问题。目前，有提出通过改善喷墨打印介质表面抗划伤性能来解决上述问题的方案，例如，有将纸基涂布后通过分段干燥和热处理的工艺来改善涂层表面的抗划伤性能的方法，但该方法中喷墨涂层的成分没有变化，分段干燥和热处理只能促进交联剂和粘合剂的反应速度，缩短工期，并不能从根本上提高表面的抗划伤性，也无法避免产生“磨白”的问题；再例如，有在喷墨打印相纸的抗划伤功能层中加入纳米纤维素，通过纳米纤维素在涂层中形成一种三维网络结构，来增强涂层牢度以及硬度，进而达到提高涂层的耐摩擦、抗划伤性能的目的，但由于纳米纤维素会导致涂层光泽度下降，使打印得到的照片明亮度不够，并且该方法中得到的相纸硬度只能达到4H铅笔硬度，而这种硬度的改善不会解决涂层“磨白”、“亮斑”的问题。
有鉴于此，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题。为此，本发明的目的在于提出喷墨打印耗材及其制备方法和应用。该喷墨打印耗材不仅具有良好的抗划伤性能，在生产和使用过程中不易出现“磨白”、“亮斑”或“亮带”的问题，还兼具光泽度高、色密度高、吸墨性好和墨水适应性强等优势。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种喷墨打印耗材。根据本发明的实施例，该喷墨打印耗材包括支持体和复合功能层，所述复合功能层设在所述支持体的至少一个表面上，所述复合功能层包括至少三层子功能层，每层所述子功能层分别独立地包括无机颗粒和粘结剂，所述至少三层子功能层沿远离所述支持体的方向逐层布置，且在远离所述支持体的方向上，所述至少三层子功能层的真孔隙率逐层递减。
本发明上述实施例的喷墨打印耗材至少具有以下优点：一方面，通过使在远离支持体方向上的多层子功能层的真孔隙率依次递减，使功能层内的机械强度形成“金字塔”结构，提供“金字塔”式的结构支撑，当涂层受到一定的外界压力时，“金字塔”式结构的机械支撑更加稳定，从而保护功能层中的孔隙结构不发生形变，使得耗材表层依然保持原貌，反射能力不发生变化，不会产生“磨白”、“亮斑”或“亮带”的问题，由此，可省去后期覆保护膜的工艺，实现免覆膜，大大节约了生产成本；另一方面，在复合功能层中，与支持体直接接触的最内层子功能层真孔隙率最高，有助于提高该功能层的吸墨能力，使其快速吸收油墨，既能提高打印效率又不会降低图像密度，使得打印出的影像具有色密度高、色彩鲜艳、色彩还原好的优点，能满足影像级图像要求；同时，在复合功能层中，与支持体距离最远的最外层子功能层真孔隙率最小，不仅可以提高该耗材的抗划伤性能，还有助于提高涂层表面的光泽度，使得打印出的图像具有更优异的光泽质感；另外，上述真孔隙率逐层递减的复合功能层结构也使得该耗材具有较好的吸墨性，既能避免墨水渗透不畅引起墨水堆积进而影响打印图像质量的问题，同时，还能够对墨水具有较好的适应性，能同时适应染料墨水和颜料墨水。
另外，根据本发明上述实施例的喷墨打印耗材还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述至少三层子功能层由涂布浆料干燥而成，各层所述子功能层的涂布浆料分别独立地包括无机颗粒、粘合剂和溶剂，每层所述子功能层的涂布浆料的静态表面张力分别独立地为15～45mN/m。
在本发明的一些实施例中，在远离所述支持体的方向上，所述至少三层子功能层中的所述无机颗粒与所述粘结剂的质量比逐层递减。
在本发明的一些实施例中，在远离所述支持体的方向上，所述至少三层子功能层的涂布浆料的静态表面张力逐层递减。
在本发明的一些实施例中，在远离所述支持体的方向上，所述至少三层子功能层的厚度逐层递减。
在本发明的一些实施例中，所述支持体厚度为50～400μm。
在本发明的一些实施例中，每层所述子功能层中的所述无机颗粒分别独立地包括选自氧化锌、二氧化硅、硅溶胶、氧化铝、碳酸钙、瓷土、硫酸钡中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，每层所述子功能层中的所述无机颗粒的粒径分别独立地为0.05～10μm。
在本发明的一些实施例中，每层所述子功能层的涂布浆料还分别独立地包括选自分散剂、流平剂和交联剂中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，每层所述子功能层中的所述粘合剂分别独立地为水性粘合剂。
在本发明的一些实施例中，每层所述子功能层中的所述溶剂分别独立地包括有机溶剂和/或水。
在本发明的一些实施例中，在远离所述支持体的方向上，位于最外层的所述子功能层中还包括具有阳离子基团的化合物，所述具有阳离子基团的化合物的添加量为该层子功能层中所述无机颗粒质量的5～80wt％。
在本发明的一些实施例中，所述支持体包括原纸纸基、涂塑纸基、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、三醋酸纤维薄膜、聚乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述水性粘合剂包括选自聚乙烯醇树脂、纤维素树脂、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、支链淀粉、明胶、聚酰亚胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚双马来酰亚胺中至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述有机溶剂的沸点不大于200℃。
在本发明的一些实施例中，所述有机溶剂包括选自醇类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂、酰胺类溶剂的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述分散剂包括选自盐酸、硝酸、硼酸、硫酸、碳酸、磷酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、丁二酸、草酸、磺酸、乳酸、甲酸、乙酸、丙酸中至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述流平剂包括选自乙炔系流平剂、氟系流平剂、硅酮系流平剂、聚醚改性的硅酮系流平剂、聚硅氧烷系流平剂、醚改性的聚硅氧烷系流平剂、聚氧乙烯醚活性剂中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述交联剂包括选自甲醛、乙二醛、硼酸、硼砂、聚异氰酸酯、氮丙啶中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述具有阳离子基团的化合物包括选自聚丙烯胺、二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、三亚乙基四胺中阳离子化聚乙烯醇、阳离子淀粉、聚乙烯亚胺、烯丙基胺、二烯丙基烷基聚合物、三乙基苄基氯化铵、三甲基十六烷基氢氧化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、硝酸铝、氯化铝中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，在远离所述支持体的方向上，位于最外层的所述子功能层中的所述无机颗粒为硅溶胶和/或二氧化硅粉体；和/或，位于最外层的所述子功能层中的所述无机颗粒的粒径为50～200nm。
在本发明的一些实施例中，所述复合功能层包括三层子功能层，所述三层子功能层沿远离所述支持体的方向逐层布置。
在本发明的一些实施例中，在远离所述支持体的方向上，所述三层子功能层的真孔隙率依次为：40～80％、20～40％、2～20％；和/或，所述三层子功能层的厚度依次为：20～40μm、10～20μm、0.1～10μm。
在本发明的一些实施例中，所述三层子功能层沿远离所述支持体的方向依次为第一子功能层、第二子功能层和第三子功能层，所述三层子功能层满足以下条件中的至少之一：所述第一子功能层中的无机颗粒为氧化铝和/或二氧化硅；所述第二子功能层中的无机颗粒为氧化铝和/或二氧化硅；所述第三子功能层中的无机颗粒为硅溶胶和/或二氧化硅粉体；所述第三子功能层中的无机颗粒的粒径为50～200nm。
在本发明的一些实施例中，所述第一子功能层的涂布浆料包括：15～30重量份的所述无机颗粒、0.3～3重量份的分散剂、1～2重量份的水性粘合剂、0.5～1重量份的流平剂、10～20重量份的有机溶剂、0.03～0.3重量份的交联剂、41～73.17重量份的水。
在本发明的一些实施例中，所述第二子功能层的涂布浆料包括：15～30重量份的所述无机颗粒、0.3～3重量份的分散剂、1.5～3重量份的水性粘合剂、0.5～2重量份的流平剂、5～15重量份的有机溶剂、0.03～0.3重量份的交联剂、44～77.67重量份的水。
在本发明的一些实施例中，所述第三子功能层的涂布浆料包括：1～10重量份的所述无机颗粒、0.01～0.1重量份的分散剂、0.5～2重量份的水性粘合剂、0.5～2重量份的流平剂、5～15重量份的有机溶剂、0.1～2重量份的交联剂、65.9～93.64重量份的水。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种制备喷墨打印耗材的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：在支持体的至少一个表面上沿远离所述支持体的方向形成至少三层子功能层，且在远离所述支持体的方向上，使得所述至少三层子功能层的真孔隙率逐层递减。针对上述喷墨打印耗材所描述的特征及效果同样适用于该制备喷墨打印耗材的方法，此处不再赘述，总的来说，与现有技术相比，该方法不仅生产工艺简单，能省去后期覆保护膜的工艺，实现免淋膜，达到大大简化生产工序、降低生产成本的目的，而且制得的喷墨打印耗材吸墨性和墨水适应性好，涂层表面光泽度高，具有较好的抗划伤性能，在生产和使用过程中不会产生“磨白”、“亮斑”或“亮带”的问题。
在本发明的一些实施例中，所述至少三层子功能层采用坡流挤压涂布设备同时涂布得到。
在本发明的一些实施例中，所述涂布完成后还包括干燥处理，所述干燥处理包括依次进行的冷风干燥和热风干燥，所述热风干燥过程中采用的热风温度梯度上升。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种打印产品。根据本发明的实施例，该打印产品包括上述喷墨打印耗材或采用上述方法制得的喷墨打印耗材。针对上述喷墨打印耗材和上述制备喷墨打印耗材的方法所描述的特征及效果同样适用于该打印产品，此处不再赘述。总的来说，与现有技术相比，该打印产品不仅具有优异的抗划伤性，在生产及使用过程中不会产生“磨白”、“亮斑”或“亮带”的问题，还同时兼具较高的光泽度，具有色密度高、影像色彩鲜艳、色彩还原好的优点，能满足媲美于照片的光泽质感和影像级图像要求，综合品质更优。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的喷墨打印耗材的结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的喷墨打印耗材的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。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。需要说明的是，在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种喷墨打印耗材，根据本发明的实施例，结合图1或2理解，该喷墨打印耗材包括支持体10和复合功能层20，复合功能层20设在支持体10的至少一个表面上，复合功能层20包括至少三层子功能层，各子功能层分别独立地包括无机颗粒和粘结剂，各子功能层沿远离支持体10的方向逐层布置(参考图1理解，各子功能层在沿远离支持体10的方向可以依次命名为第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23……)，且在远离支持体10的方向上，各子功能层的真孔隙率逐层递减(即第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23……的真孔隙率依次递减)。
与现有技术相比，该喷墨打印耗材至少具有以下优点：一方面，通过使在远离支持体方向上的多层子功能层的真孔隙率依次递减，使功能层内的机械强度形成“金字塔”结构，提供“金字塔”式的结构支撑，当涂层受到一定的外界压力时，“金字塔”式结构的机械支撑更加稳定，从而保护功能层中的孔隙结构不发生形变，使得耗材表层依然保持原貌，反射能力不发生变化，不会产生“磨白”、“亮斑”或“亮带”的问题，由此，可省去后期覆保护膜的工艺，实现免覆膜，大大节约了生产成本；另一方面，在复合功能层中，与支持体直接接触的最内层子功能层真孔隙率最高，有助于提高该功能层的吸墨能力，使其快速吸收油墨，既能提高打印效率又不会降低图像密度，使得打印出的影像具有色密度高、色彩鲜艳、色彩还原好的优点，能满足影像级图像要求；同时，在复合功能层中，与支持体距离最远的最外层子功能层真孔隙率最小，不仅可以提高该耗材的抗划伤性能，还有助于提高涂层表面的光泽度，使得打印出的图像具有更优异的光泽质感；另外，上述真孔隙率逐层递减的复合功能层结构也使得该耗材具有较好的吸墨性，既能避免墨水渗透不畅引起墨水堆积影响打印图像质量的问题，同时，还能够对墨水具有较好的适应性，能同时适应染料墨水和颜料墨水。
下面结合图1～2对本发明上述实施例喷墨打印耗材进行详细描述。
根据本发明的实施例，各子功能层的真孔隙率可以按照下列公式计算：
子功能层真孔隙率＝(子功能层面积×厚度-子功能层真体积)/子功能层面积×厚度
子功能层的真体积即子功能层中不包含内部空隙的固体物质的实际体积，可以采用美国美国康塔仪器公司(Quantachrome)1200e型真密度分析仪，利用高纯氦气测试得到。其中，可以利用该真密度计测量个子功能层的真体积，并采用上式计算真孔隙率。
支持体10
根据本发明的实施例，结合图1～2理解，复合功能层20设在支持体10的至少一个表面上。需要说明的是，本发明中支持体10的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如支持体10可以包括选自原纸纸基、涂塑纸基、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、三醋酸纤维薄膜(TAC)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PNT)中至少之一，例如，根据本发明的具体示例，支持体10可以为PP膜、PET膜、PVC膜、TAC膜、PE膜、PC膜或PNT膜，优选可以包括选自涂塑纸基、PET、PP中的至少之一。另外，还需要说明的是，复合功能层可以根据单面打印和双面打印的不同需求，设在支持体10的一个表面上(参考图1理解)或相对设置的正反两个表面上(参考图2理解)。
根据本发明的实施例，支持体10的厚度可以为50～400μm，例如可以为80μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm或350μm等。发明人发现，如果支持体厚度过小，在生产过程中易出现断片的问题；若支持体厚度过大，所制备的打印耗材太厚，在打印过程中容易导致过机不畅，出现卡纸问题。本发明中通过控制支持体厚度为上述范围，兼顾了支持体的生产稳定性和打印流畅性。另外，需要说明的是，在形成功能层前还可以对支持体表面进行预处理，以增强支持体的表面能，使其形成极性更强的表面层，能够显著提高支持体与功能层和油墨的结合强度。其中，该预处理的方式并没有特殊限制，本领域技术人员可根据实际情况灵活选择，例如可以选择电晕处理或等离子处理等。
复合功能层20
根据本发明的实施例，参考图1或2理解，复合功能层20包括在远离支持体10的方向上逐层布置的第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23……，各子功能层的涂布浆料可以分别独立地包括无机颗粒、粘合剂和溶剂，每层子功能层的涂布浆料的静态表面张力可以分别独立地为15～45mN/m，例如可以为20mN/m、25mN/m、30mN/m、35mN/m或40mN/m等。发明人发现，若任一层子功能层涂布浆料的表面张力过高，会影响其在支持体上或涂覆子功能上的均一铺展；若任一子功能层涂布浆料的表面张力过低，则会影响在其之上涂覆的另一子功能层的涂布浆料的铺展。进一步地，根据本发明的一些具体实施例，至少三层子功能层的涂布浆料的静态表面张力可以逐层递减，由此可以在保证子功能层的涂布浆料在能够其铺展面上流平的同时，保证涂覆在其之上的子功能层浆料的均匀铺展。
根据本发明的实施例，各子功能层中的粘结剂可以分别独立地包括水性粘结剂和/或非水性粘结剂，例如可以仅包括水性粘结剂，溶剂可以分别独立地包括有机溶剂和/或水，有机溶剂可以优选为挥发性有机溶剂，其中，当选用的粘结剂为水性粘结剂时，加入的溶剂可以仅为水；当选用的粘结剂为非水性粘结剂时，溶剂可以仅为有机溶剂。其中，通过溶剂对粘结剂等浆料组分进行溶解并使涂布浆料具有一定的流动性，而水和挥发性有机溶剂可以在浆料涂布后干燥时挥发，同时提供一定的孔隙率。进一步地，为了增加溶剂的挥发速度，降低生产成本，可以选用沸点为200℃以下的有机溶剂，更优选采用沸点为60℃～160℃的有机溶剂，以便进一步增加浆料涂布后干燥过程中溶剂的挥发速度，提高生产效率，并降低生产成本。根据本发明的一些具体实施例，该有机溶剂可以包括选自醇类溶剂(如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等)、酮类溶剂(如丙酮、丁酮、甲乙酮等)、酯类溶剂(如甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯等)、酰胺类溶剂(如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等)的至少之一，优选可以包括选自乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯中的至少之一，由此可以提高涂布浆料中各组分的相容性，同时控制各子功能层的真孔隙率。
根据本发明的实施例，各子功能层中的粘合剂可以分别独立地为水性粘合剂，其中水性粘合剂可以包括水溶性树脂和/或水溶性乳液，例如可以包括选自聚乙烯醇树脂、纤维素树脂、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、支链淀粉、明胶、聚酰亚胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚双马来酰亚胺中至少之一，优选可以包括选自聚乙烯醇、聚氨酯乳液、聚丙烯酸乳液中的至少之一。根据本发明的一些具体实施例，当粘结剂中包括聚乙烯醇时，聚乙烯醇的聚合度可以优选为1700～4000，水解度可以优选为60％～99％，发明人发现，若聚乙烯醇的聚合度过低，粘结无机颗粒的能力较差，会产生裂纹问题，若聚乙烯醇的聚合度过高，会提高生产成本，技术上也难以实现；若聚乙烯醇的水解度过低，会导致功能层涂层偏软，容易产生划伤问题，若聚乙烯醇水解度过高，现有技术又难以达到，通过优选上述聚乙烯醇，更有利于保证各功能层的使用稳定性。
根据本发明的实施例，在远离支持体10的方向上，各子功能层中的无机颗粒与粘结剂的质量比逐层递减(如以图1为例，第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23中的无机颗粒与粘结剂的质量比逐层递减)。发明人发现，无机颗粒与粘结剂的质量比会显著影响功能层的真孔隙率，若无机颗粒与粘结剂的质量比过小，较多的粘结剂会堵塞纳米颗粒之间形成的空隙，使形成的子功能层中真孔隙率较低，导致其吸墨性能较差；而若无机颗粒与粘结剂的质量比过大，形成的子功能层中真孔隙率过大，会削弱子功能层的附着力，影响涂层的耐弯折性和抗划伤性能。本发明中通过控制在远离支持体的方向上，各子功能层中无机颗粒与粘结剂的质量比逐层递减，更有利于实现在远离支持体的方向上，各子功能层的真孔隙率逐层递减，从而一方面可以保证越功能层具有较好的吸墨性，另一方面也能够提高最外层子功能层的耐折性和抗划伤性能，同时还有利于提高最外层子功能层的光泽度。
根据本发明的实施例，各子功能层中的无机颗粒的粒径可以分别独立地为0.05～10μm，例如可以为0.1μm、0.5μm、1μm、3μm、5μm或8μm等。发明人发现，如果无机颗粒直径过小会影响子功能层的吸墨性，如果无机颗粒直径过大，则会影响子功能层的光泽度，本发明通过控制无机颗粒的粒径在上述范围，能够更好的兼顾该喷墨打印耗材的吸墨速度和光泽度。
根据本发明的实施例，各子功能层中的无机颗粒可以分别独立地包括选自氧化锌、二氧化硅、硅溶胶、氧化铝、碳酸钙、瓷土、硫酸钡中的至少之一。其中，氧化铝孔隙率大、比表面积大、分散性好，作为功能层中的无机颗粒时，处于带正电荷的细颗粒状态的氧化铝能够固定油墨的染料并形成影像层，呈现具有高显色性和高耐水性的图像，同时由于其具有较好的吸墨性，能够在不降低图像密度的同时实现打印机的高效打印速度；而二氧化硅颗粒粒径小，比表面积大，具有较高的光泽度和良好的吸墨性能，因此无机颗粒可以优选为氧化铝和/或二氧化硅。进一步地，根据本发明的一些具体实施例，在远离支持体10的方向上，位于最外层的子功能层中的无机颗粒可以为硅溶胶和/或二氧化硅粉体。二氧化硅粒径较小，与氧化铝相比，具有更好的光泽度、表面硬度和抗划伤性能，其中硅溶胶可以为纳米级二氧化硅在水或有机溶剂中的分散液，采用硅溶胶可以避免因二氧化硅粉体质轻而容易发生扬尘的问题，操作更加方便，过程更加环保，其中，硅溶胶和/或二氧化硅粉体的颗粒粒径可以为50～200nm，优选可以为球形颗粒，发明人发现，若该粒径过小，会影响功能层的吸墨性；若该粒径过大，又会导致最外层子功能层的光泽度下降。更进一步，硅溶胶和/或二氧化硅粉体的颗粒粒径可以优选为50～100nm，由此可以更好的兼顾喷墨打印耗材表面的光泽度和吸墨性。
根据本发明的实施例，在远离支持体10的方向上，各子功能层的厚度可以逐层递减(如以图1为例，第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23的厚度逐层递减)。复合功能层20的最内层为设在支持体10至少一个表面上的子功能层，通过使其厚度在各层子功能层中最大，可以获得足够的吸墨能力；同时，在远离支持体的方向上，通过使各层子功能层的厚度依次减薄，还有利于使油墨中溶剂例如水能被顺利沉淀至最内层中，即达到墨水快速干燥，又能提高图像的色密度；此外，采用该设置还有利于在光学角度上实现增反效果，达到更好的光泽度。
根据本发明的实施例，各子功能层的涂布浆料还可以分别独立地包括选自分散剂、流平剂和交联剂中的至少之一。其中，分散剂的加入可以提高无机颗粒的分散均匀性，本发明中分散剂的种类没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择，例如可以包括选自盐酸、硝酸、硼酸、硫酸、碳酸、磷酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、丁二酸、草酸、磺酸、乳酸、甲酸、乙酸、丙酸中至少之一，通过加入上述分散剂，可以提高无机颗粒的分散均匀性；本发明中对于流平剂的选择也没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择，例如可以包括选自乙炔系流平剂、氟系流平剂、硅酮系流平剂、聚醚改性的硅酮系流平剂、聚硅氧烷系流平剂、醚改性的聚硅氧烷系流平剂、聚氧乙烯醚活性剂中的至少之一，通过加入上述流平剂，可以调控各子功能层涂布浆料的静态表面张力，有利于保证各层涂布浆料在支持体或子功能层上正常铺展，避免产生涂布弊病；另外，本发明中交联剂的种类也没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择，例如可以包括选自甲醛、乙二醛、硼酸、硼砂、聚异氰酸酯、氮丙啶中的至少之一，通过加入上述交联剂可以与粘合剂相互作用，在保证子涂层具有较好吸墨性的同时进一步提高其附着力、防水性和抗划伤性能。
根据本发明的实施例，在远离支持体10的方向上，位于最外层的子功能层中还可以包括具有阳离子基团的化合物，需要说明的是，当最外层子功能层中无机填料选择硅溶胶和/或二氧化硅粉体时，二氧化硅天然带负电荷，可以通过使用具有阳离子基团的化合物来对最外层子功能层中的无机颗粒进行改性，当阴离子染料接触到具有阳离子基团的化合物时，会生成不溶于水的络合物，从而固定油墨防止其墨水迁移扩散，由此可以极大的提高该喷墨打印耗材的色稳定性能(色稳定性能是指打印完毕后过一段时间后会出现颜色的密度变化以及颜色的迁移现象)。其中，具有阳离子基团的化合物的具体种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如可以为选自聚丙烯胺、二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、三亚乙基四胺中阳离子化聚乙烯醇、阳离子淀粉、聚乙烯亚胺、烯丙基胺、二烯丙基烷基聚合物、三乙基苄基氯化铵、三甲基十六烷基氢氧化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、硝酸铝、氯化铝中的至少之一，发明人发现，通过选择上述种类的化合物可以使最外层的子功能层具有优异的色稳定性。进一步地，根据本发明的一些具体实施例，具有阳离子基团的化合物的添加量可以为该层子功能层中无机颗粒质量的5～80wt％，例如可以为10wt％、15wt％、20wt％、30wt％、50wt％或70wt％等，发明人发现，若阳离子化合物用量过少，对改善固墨性的效果较差，而若阳离子化合物用量过多，又易产生墨水堆积的问题，本发明通过控制具有阳离子基团化合物的用量为上述范围，可以在保证该子功能层稳定吸墨性和固墨性的同时，提高其色稳定性。
根据本发明的实施例，结合图1或2理解，复合功能层20可以仅包括沿远离支持体的方向逐层布置的第一子功能层21、第二子功能层22和第三子功能层23，即第一子功能层21设在支持体的一个表面上；第二子功能层22设在第一子功能层21远离支持体10的一侧上；第三子功能层23设在第二子功能层22远离支持体10的一侧上。为方便理解本发明上述实施例的喷墨打印耗材，下面以该复合功能层20仅由三层子功能层21、22、23组成的结构为例对该喷墨打印耗材进行详细描述：
第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23的真孔隙率
根据本发明的具体实施例，第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23的真孔隙率依次递减，具体地，第一子功能层21的真孔隙率可以为40～80％，例如可以为45％、50％、55％、60％或70％等；第二子功能层22的真孔隙率可以为20～40％，例如可以为25％、28％、30％、35％或38％等；第三子功能层23的真孔隙率可以为2～20％，例如可以为5％、8％、10％、15％或18％等。发明人发现，若第一子功能层的真孔隙率大于80％，难以显著提高复合功能层整体的抗划伤性，若低于40％，则易导致第一子功能层的吸墨性不足，打印后易产生墨水堆积的问题；若第二子功能层的孔隙率大于40％，同样难以显著提高复合功能层整体的抗划伤性，若低于30％，又容易影响功能层的吸墨性和整体的吸墨能力，打印后同样易产生墨水堆积的问题；若第三子功能层孔隙率大于20％，难以提高功能层外表面的抗划伤性，若低于2％，又容易导致打印后墨水不能快速的渗透至第二子功能和第三子功能层，进而产生墨水堆积、墨水干燥慢、甚至墨水流淌等的问题。本申请通过控制各子功能层真孔隙率在上述范围，能够在保证喷墨打印耗材吸墨性的同时提升其表面的抗划伤性能。
第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23的厚度
根据本发明的具体实施例，第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23的厚度可以逐层递减，进一步地，第一子功能层21的厚度可以为20～40μm，例如可以为22μm、25μm、30μm、35μm或38μm等；第二子功能层22的厚度可以为10～20μm，例如可以为12μm、13μm、15μm或18μm等；第三子功能层23的厚度可以为0.1～10μm，例如可以为0.3μm、0.5μm、1μm、3μm、5μm或8μm等，由此既可以使喷墨打印耗材具有较高的吸墨能力和较好的吸墨性，有利于油墨顺利渗透沉淀至第一子功能层中，提高图像的显色度，同时还有利于在满足光学原理的基础上获得更好的光泽度。
第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23的无机颗粒选择
根据本发明的具体实施例，第一子功能层21中的无机颗粒可以为氧化铝和/或二氧化硅；第二子功能层22中的无机颗粒可以为氧化铝和/或二氧化硅；第三子功能层23中的无机颗粒可以为硅溶胶和/或二氧化硅，其中硅溶胶和/或二氧化硅的粒径可以为50～200nm。选择上述无机颗粒的原因已在前述部分做了详细说明，此处不再一一赘述，总的来说，通过选用上述无机颗粒，有利于提高耗材的吸墨性和光泽度。
第一子功能层21、第二子功能层22、第三子功能层23的涂布浆料
根据本发明的具体实施例，第一子功能层21的涂布浆料可以包括：15～30重量份的无机颗粒、0.3～3重量份的分散剂、1～2重量份的水性粘合剂、0.5～1重量份的流平剂、10～20重量份的有机溶剂、0.03～0.3重量份的交联剂、41～73.17重量份的水。其中，发明人发现，若无机颗粒的用量低于15重量份，容易导致吸墨性差问题；如果无机颗粒的用量高于30重量份，则容易导致第一子功能层产生裂纹，甚至会出现掉粉现象；若分散剂的用量低于0.3重量份，无机颗粒的分散效果不好，影响子功能层的光泽度，若分散剂的用量高于3重量份，无机颗粒分散后颗粒太细，影响第一子功能层吸墨性；若水性粘合剂用量低于1重量份，子功能层容易产生裂纹，如果水性粘合剂的用量超过2重量份，容易导致第一子功能层真空率低、吸墨性差、甚至会造成墨水堆积的问题；若有机溶剂的用量低于10重量份，容易使得第一子功能层的真空率较低，导致第一子功能层吸墨性差，如果有机溶剂的用量高于20重量份，则会影响子功能层涂布浆料在支持体上的铺展；若交联剂的用量少于0.03重量份，第一子功能层防水效果较差，若交联剂的用量高于0.3重量份，则影响墨水的吸收性。本申请通过控制第一子功能层中涂布浆料的组成和用量，可以更好的兼顾涂层的吸墨性、光泽度和使用稳定性。进一步地，第一子功能层中还可以根据实际需要进一步灵活加入选自增粘剂、pH调节剂、润滑剂、消泡剂、防水剂、脱模剂、荧光增白剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等中的至少之一，加入量没有特别的限制，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择，只要满足相关的功能需要即可。
根据本发明的具体实施例，第二子功能层22的涂布浆料可以包括：15～30重量份的无机颗粒、0.3～3重量份的分散剂、1.5～3重量份的水性粘合剂、0.5～2重量份的流平剂、5～15重量份的有机溶剂、0.03～0.3重量份的交联剂、44～77.67重量份的水。其中，发明人发现，若水性粘结剂的用量低于1.5重量份，容易使第二子功能层的真孔隙率过高，使制备得到的喷墨打印耗材抗划伤性较差；若水性粘合剂的用量超过3重量份，易导致第二子功能层真空率过低、吸墨性差、甚至会造成墨水堆积的问题。而无机颗粒、分散剂、流平剂、有机溶剂、交联剂用量控制在上述范围的原因已在第一子功能层部分做了详细说明，此处不再赘述。本申请通过控制第二子功能层中涂布浆料的组成和用量在上述范围，能够更好的兼顾涂层的吸墨性、光泽度和抗划伤性。同时第二子功能层中也可以根据实际需要进一步灵活加入选自增粘剂、pH调节剂、润滑剂、消泡剂、防水剂、脱模剂、荧光增白剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等中的至少之一，加入量没有特别的限制，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择，只要满足相关的功能需要即可。
根据本发明的具体实施例，第三子功能层23的涂布浆料可以包括：1～10重量份的无机颗粒、0.01～0.1重量份的分散剂、0.5～2重量份的水性粘合剂、2～0.5重量份的流平剂、5～15重量份的有机溶剂、0.1～2重量份的交联剂、65.9～93.64重量份的水。其中，发明人发现，若无机颗粒的用量低于0.5重量份，易导致第三子功能层的吸墨性较差，若无机颗粒的用量高于10重量份，则易使得第三子功能层厚度太厚而影响墨水的渗透；若水性粘结剂的用量低于0.5重量份，第三子功能层的真孔隙率过高，制备得到的喷墨打印耗材抗划伤性较差；若水性粘合剂的用量超过2重量份，导致第三子功能层真空率过低、吸墨性差、甚至会造成墨水堆积的问题。而分散剂、流平剂、有机溶剂、交联剂用量控制在上述范围的原因已在第一子功能层部分做了详细说明，此处不再赘述，总的来说，本申请通过控制第三子功能层涂布浆料的组成和含量在上述范围，能够更好的兼顾涂层的吸墨性、高光泽度和抗划伤性。另外，在第三子功能层中可以加入具有阳离子基团的化合物，阳离子基团化合物的加入量可以占第三子功能层中无机颗粒加入量的5～80wt％，选择该用量范围已在前述部分做了详细说明，此处不再赘述。同时第二子功能层中也可以根据实际需要进一步灵活加入选自增粘剂、pH调节剂、润滑剂、消泡剂、防水剂、脱模剂、荧光增白剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等中的至少之一，加入量没有特别的限制，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择，只要满足相关的功能需要即可。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种制备喷墨打印耗材的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：在支持体的至少一个表面上沿远离支持体的方向形成至少三层子功能层，且在远离支持体的方向上，使得至少三层子功能层的真孔隙率逐层递减。针对上述喷墨打印耗材所描述的特征及效果同样适用于该制备喷墨打印耗材的方法，此处不再赘述，总的来说，与现有技术相比，该方法不仅生产工艺简单，能省去后期覆保护膜的工艺，实现免淋膜，达到大大简化生产工序、降低生产成本的目的，而且制得的喷墨打印耗材吸墨性和墨水适应性好，涂层表面光泽度高，具有较好的抗划伤性能，在生产和使用过程中不会产生“磨白”、“亮斑”或“亮带”的问题。
根据本发明的实施例，可以将至少三层子功能层由涂布设备同时一次涂布在支持体上，涂布方法没有特殊限制，可以为任何本发明所属技术领域中公知的涂布方法，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如可以选择丝网印刷方法、微凹版涂布、坡流挤压涂布、浸涂、喷涂、落帘涂布或上述方法的组合，优选可以为坡流挤压涂布、浸涂、喷涂、落帘涂布或上述方法的组合。
根据本发明的实施例，涂布完成后还可以包括干燥处理，干燥处理可以包括依次进行的冷风干燥和热风干燥，其中，热风干燥的温度没有特殊要求，本领域技术人员可根据实际情况灵活选择，优选热风干燥过程中采用的热风温度可以梯度上升，通过设置热风干燥的温度逐渐升高，有利于进一步加快交联剂和粘结剂的反应速度，缩短工期，提高生产效率。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种打印产品。根据本发明的实施例，该打印产品包括上述喷墨打印耗材或采用上述方法制得的喷墨打印耗材。针对上述喷墨打印耗材和上述制备喷墨打印耗材的方法所描述的特征及效果同样适用于该打印产品，此处不再赘述。总的来说，与现有技术相比，该打印产品不仅具有优异的抗划伤性，在生产及使用过程中不会产生“磨白”、“亮斑”或“亮带”的问题，还同时兼具较高的光泽度，具有色密度高、影像色彩鲜艳、色彩还原好的优点，能满足媲美于照片的光泽质感和影像级图像要求，综合品质更优。
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。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
(1)将粒径0.1微米的氧化铝30克、硝酸0.3克、浓度10wt％的聚乙烯醇溶液(聚合度为1700，水解度为99％)20克、炔二醇流平剂0.5克、异丙醇10克、硼酸0.3克、水73.17克加入容器中，用高速搅拌在10000rpm下分散1小时，在45℃下超声消泡30分钟，制备得到第一子功能层涂布浆料。
(2)将粒径0.2微米的氧化铝15克、柠檬酸3克、浓度10wt％的聚乙烯醇溶液(聚合度为1700，水解度为99％)15克、硅酮流平剂1克、异丙醇5克、硼酸0.3克、水44克加入容器中，用高速搅拌在10000rpm下分散1小时，在45℃下超声消泡30分钟，制备得到第二子功能层涂布浆料。
(3)将粒径200nm二氧化硅1克、硝酸0.01克、浓度10wt％的聚乙烯醇溶液(聚合度为3500，水解度为88％)5克、含氟流平剂5克、乙醇5克、硼酸2克、水73克加入容器中。用高速搅拌在10000rpm下分散1小时，在45℃下超声消泡30分钟，制备得到第三子功能层涂布浆料。
将上述第一子功能层涂布浆料、第二子功能层涂布浆料、第三子功能层涂布浆料用坡流挤压设备同时一次涂布在200克、180微米涂塑纸基上，在10℃温度下吹风干燥0.5分钟，在20℃温度下吹风干燥0.5分钟、在40℃温度下吹风干燥0.5分钟、在60℃温度下吹风干燥2分钟，得到在远离支持体方向上的第一子功能层、第二子功能层、第三子功能层厚度分别为30微米、10微米、0.1微米的喷墨打印耗材。
实施例2
(1)将粒径0.2微米的氧化铝15克、醋酸1克、浓度10wt％的纤维素(分子量5000)10克、聚醚改性的硅酮流平剂1克、NN二甲基甲酰胺20克、硼酸0.3克、水41克加入容器中，用高速搅拌在10000rpm下分散1小时，在45℃下超声消泡30分钟，制备得到第一子功能层涂布浆料。
(2)将粒径0.1微米的氧化铝30克、盐酸1克、浓度10wt％的聚乙烯醇溶液(聚合度为1700，水解度为99％)30克、醚改性的硅酮流平剂流平剂1.5克、异丙醇15克、硼酸0.2克、水77.67克加入容器中，用高速搅拌在10000rpm下分散1小时，在45℃下超声消泡30分钟，制备得到第二子功能层涂布浆料。
(3)将粒径50nm二氧化硅1克、硝酸0.1克、浓度10wt％的聚乙烯醇溶液(聚合度为3500，水解度为99％)20克、醚改性的硅酮流平剂2克、乙醇10克、硼砂1克、水65.9克加入容器中。用高速搅拌在10000rpm下分散1小时，在45℃下超声消泡30分钟，制备得到第三子功能层涂布浆料。
将上述第一子功能层涂布浆料、第二子功能层涂布浆料、第三子功能层涂布浆料用坡流挤压设备同时一次涂布在350克涂塑纸基上，在10℃温度下吹风干燥0.5分钟，在20℃温度下吹风干燥0.5分钟、在60℃温度下吹风干燥0.5分钟，在90℃温度下吹风干燥2分钟，得到在远离支持体方向上的第一子功能层、第二子功能层、第三子功能层厚度分别为20微米、20微米、5微米的喷墨打印耗材。
实施例3
(1)将粒径10微米的氧化铝20克、乙酸3克、浓度10wt％的聚乙烯醇溶液(聚合度为3500，水解度为88％)15克、聚醚改性的硅酮流平剂1克、异丙醇15克、硼砂0.2克、水59.67克加入容器中，用高速搅拌在10000rpm下分散1小时，在45℃下超声消泡30分钟，制备得到第一子功能层涂布浆料。
(2)将粒径0.5微米的二氧化硅20克、硝酸0.3克、浓度10wt％的聚乙烯醇溶液(聚合度为1700，水解度为99％)30克、聚醚改性的硅酮流平剂1.5克、异丙醇15克、硼酸0.03克、水50.67克加入容器中，用高速搅拌在10000rpm下分散1小时，在45℃下超声消泡30分钟，制备得到第二子功能层涂布浆料。
(3)将浓度30wt％、粒径150nm的硅溶胶17克、硝酸0.05克、浓度10wt％的聚乙烯醇溶液(聚合度为1700，水解度为99％)12克、聚醚改性的硅酮流平剂3克、乙醇10克、硼砂0.1克，水81.26克加入容器中。用高速搅拌在10000rpm下分散1小时，在45℃下超声消泡30分钟，制备得到第三子功能层涂布浆料。
将上述第一子功能层涂布浆料、第二子功能层涂布浆料、第三子功能层涂布浆料用坡流挤压设备同时一次涂布在80微米厚的白色PET上，在50℃下吹风干燥0.5分钟，在20℃下吹风干燥0.5分钟、在40℃下吹风干燥0.5分钟、在80℃下吹风干燥2分钟，得到在远离支持体方向上的第一子功能层、第二子功能层、第三子功能层厚度分别为20微米、10微米、10微米的喷墨打印耗材。
实施例4
将实施例1中第一子功能层和第二子功能层中的氧化铝替换为氧化锌，聚乙烯醇替换为明胶，将第三子功能层中的硼酸替换为甲醛，其他内容均与实施例1相同。
实施例5
将实施例1中第一子功能层和第二子功能层中的氧化铝替换为碳酸钙，聚乙烯醇替换为聚苯乙烯乳液，将第三子功能层中的硼酸替换为乙二醛，其他内容均与实施例1相同。
实施例6
将实施例1中第一子功能层和第二子功能层中的氧化铝替换为瓷土，聚乙烯醇替换为聚乙烯吡咯烷酮，将第三子功能层中的硼酸替换为聚异氰酸酯，其他内容均与实施例1相同。
实施例7
将实施例1中第一子功能层和第二子功能层中的氧化铝替换为硫酸钡，聚乙烯醇替换为淀粉，将第三子功能层中的硼酸替换为氮丙啶，其他内容均与实施例1相同。
实施例8
将实施例2中第三子功能层的聚乙烯醇替换为聚甲基丙烯酸酯乳液，聚醚改性的硅酮流平剂替换为含氟流平剂，硼砂替换为氮丙啶，其他内容均与实施例2相同。
实施例9
将实施例2中第三子功能层的聚乙烯醇替换为聚氨酯乳液，聚醚改性的硅酮流平剂替换为含氟流平剂，硼砂替换为氮丙啶，其他内容均与实施例2相同。
实施例10
将实施例2中第一子功能层和第二子功能层中的氧化铝替换为瓷土，聚乙烯醇替换为聚丙烯酸乳液，异丙醇替换为丙醇，其他内容均与实施例2相同。
实施例11
将实施例2中第一子功能层和第二子功能层中的氧化铝替换为瓷土，聚乙烯醇替换为聚苯乙烯乳液，第二子功能层中的异丙醇替换为乙酸乙酯，其他内容均与实施例2相同。
实施例12
将实施例1中的第三子功能层中加入聚丙烯胺0.05克，其他内容均与实施例1相同。
实施例13
将实施例1中的第三子功能层中加入硝酸铝0.8克，其他内容均与实施例1相同。
实施例14
将实施例1中的第三子功能层中加入三甲基十六烷基氢氧化铵0.4克，其他内容均与实施例1相同。
对比例1
只保留实施例1中第一子功能层，不设置第二子功能层和第三子功能层，涂布厚度为40.1微米，其他条件均与实施例1相同。
对比例2
只保留实施例1中第一子功能层和第二子功能层，涂布厚度分别为30微米和10微米，不设置第三子功能层，其他条件均与实施例1相同。
对比例3
只保留实施例1中第三子功能层，涂布厚度为40微米，不设置第一子功能层和第二子功能层，其他条件均与实施例1相同。
性能测试：在相同条件下，将上述实施例和对比例通过以下测试方法进行表征，表征结果如表1所示。
测试方法：
1)功能层涂布浆料的表面张力
采用日本Kyowa Inteface Science Co,Ltd,DY-300表面张力仪测试功能层涂布浆料在40±0.5℃温度下的表面张力。
2)光泽度
采用型号为PG-160的光泽度仪，测量入射角60°时的表面光泽度。
3)真孔隙率
实施例中每个功能层涂布浆料涂布在PET支持体上加热烘干后，得到涂布厚度为30微米的涂层，涂层的真体积采用美国康塔仪器公司(Quantachrome)1200e型真密度分析仪利用高纯氦气测试功能层的真体积。用真密度计测量个功能层的真体积，采用下式计算真孔隙率：功能层空隙率＝(功能层面积×厚度-功能层真体积)/功能层面积×厚度
4)墨水适应性
采用G/BTGB/T 21301-2007喷墨打印纸中方法爱普生L805(染料型墨水)、P10180型(颜料型墨水)测试吸墨性。如果染料、颜料墨水两种墨水吸墨性均合格记为2，如果染料、颜料墨水其中一种墨水吸墨性合格记为1，如果染料、颜料墨水吸墨性两种墨水均不合格记为0。
5)抗划伤性
采用自制划痕仪试验选用1mm的金属刮纸尖进行试验，进行用钢珠配重压在金属刮纸尖上方，在打印材料涂层表面匀速移动刮纸尖，记录划痕出现时克重，即为抗划伤克重。
6)磨白性
将喷墨介质打印涂层面向上放在平板玻璃上，将40mm×300mm的220克涂塑纸基条背面向下放置在涂层面上，再将100克砝码放置在涂塑纸基条上，将纸基条从喷墨介质的一端拉向另一端，反复20次，用爱普生L805型号喷墨打印机打印100％黑色块，然后用画有2mm×2mm方格的透明片基放在黑色块上，数出未出现和出现“亮斑”的方格数，计算“亮斑”数所占百分率，百分率＝0划定为0级，0＜百分率≤5划定为1级，5＜百分率≤10划定为2级，10＜百分率划定为3级。
表1实施例1～14和对比例1～3的性能对比及各子功能层表面张力和真孔隙率
Figure BDA0003888329400000191
结果与讨论：结合实施例、对比例和表1中数据可知，实施例1～14制备得到的喷墨打印耗材墨水适应性好，涂层表面光泽度较高，且表面具有良好的抗划伤性能，在使用过程中无“磨白”现象，综合性能更好。具体地，对比例1与实施例1相比，涂层总厚度不变，但只保留第一子功能层，其光泽度和抗划伤性能均大幅度下降；对比例2与实施例1相比，涂层厚度基本不变，只保留第一子功能层和第二子功能层，其虽然能够实现一定的光泽度，但抗划伤性能显著下降，且同时出现了磨白现象；对比例3与实施例1相比，涂层厚度基本不变，只保留第三子功能层，虽然光泽度略有提升，但抗划伤性、墨水适应性都显著下降，同时出现了磨白现象。综上，本申请上述实施例中通过设置至少三层子功能层并使其在远离支持体的方向上各层的真孔隙率逐层下降，可以使喷墨打印耗材同时满足墨水适应性高、光泽度高、抗划伤性能优异，且不会出现“磨白”“亮斑”或“亮带”等问题。
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 (10)

1.一种喷墨打印耗材，其特征在于，包括：
支持体；
复合功能层，所述复合功能层设在所述支持体的至少一个表面上，所述复合功能层包括至少三层子功能层，每层所述子功能层分别独立地包括无机颗粒和粘结剂，所述至少三层子功能层沿远离所述支持体的方向逐层布置，且在远离所述支持体的方向上，所述至少三层子功能层的真孔隙率逐层递减。
2.根据权利要求1中任一项所述的喷墨打印耗材，其特征在于，所述至少三层子功能层由涂布浆料干燥而成，各层所述子功能层的涂布浆料分别独立地包括无机颗粒、粘合剂和溶剂，每层所述子功能层的涂布浆料的静态表面张力分别独立地为15～45mN/m。
3.根据权利要求2所述的喷墨打印耗材，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：
在远离所述支持体的方向上，所述至少三层子功能层中的所述无机颗粒与所述粘结剂的质量比逐层递减；
在远离所述支持体的方向上，所述至少三层子功能层的涂布浆料的静态表面张力逐层递减；
在远离所述支持体的方向上，所述至少三层子功能层的厚度逐层递减；
所述支持体厚度为50～400μm；
每层所述子功能层中的所述无机颗粒分别独立地包括选自氧化锌、二氧化硅、硅溶胶、氧化铝、碳酸钙、瓷土、硫酸钡中的至少之一；
每层所述子功能层中的所述无机颗粒的粒径分别独立地为0.05～10μm；
每层所述子功能层的涂布浆料还分别独立地包括选自分散剂、流平剂和交联剂中的至少之一；
每层所述子功能层中的所述粘合剂分别独立地为水性粘合剂；
每层所述子功能层中的所述溶剂分别独立地包括有机溶剂和/或水；
在远离所述支持体的方向上，位于最外层的所述子功能层中还包括具有阳离子基团的化合物，所述具有阳离子基团的化合物的添加量为该层子功能层中所述无机颗粒质量的5～80wt％。
4.根据权利要求3所述的喷墨打印耗材，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：
所述支持体包括原纸纸基、涂塑纸基、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、三醋酸纤维薄膜、聚乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中至少之一；
所述水性粘合剂包括选自聚乙烯醇树脂、纤维素树脂、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、支链淀粉、明胶、聚酰亚胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚双马来酰亚胺中至少之一；
所述有机溶剂的沸点不大于200℃；
所述有机溶剂包括选自醇类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂、酰胺类溶剂的至少之一；
所述分散剂包括选自盐酸、硝酸、硼酸、硫酸、碳酸、磷酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、丁二酸、草酸、磺酸、乳酸、甲酸、乙酸、丙酸中至少之一；
所述流平剂包括选自乙炔系流平剂、氟系流平剂、硅酮系流平剂、聚醚改性的硅酮系流平剂、聚硅氧烷系流平剂、醚改性的聚硅氧烷系流平剂、聚氧乙烯醚活性剂中的至少之一；
所述交联剂包括选自甲醛、乙二醛、硼酸、硼砂、聚异氰酸酯、氮丙啶中的至少之一；
所述具有阳离子基团的化合物包括选自聚丙烯胺、二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、三亚乙基四胺中阳离子化聚乙烯醇、阳离子淀粉、聚乙烯亚胺、烯丙基胺、二烯丙基烷基聚合物、三乙基苄基氯化铵、三甲基十六烷基氢氧化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、硝酸铝、氯化铝中的至少之一。
5.根据权利要求1或4所述的喷墨打印耗材，其特征在于，在远离所述支持体的方向上，位于最外层的所述子功能层中的所述无机颗粒为硅溶胶和/或二氧化硅粉体；和/或，位于最外层的所述子功能层中的所述无机颗粒的粒径为50～200nm。
6.根据权利要求1或4所述的喷墨打印耗材，其特征在于，所述复合功能层包括三层子功能层，所述三层子功能层沿远离所述支持体的方向逐层布置。
7.根据权利要求6所述的喷墨打印耗材，其特征在于，在远离所述支持体的方向上，所述三层子功能层的真孔隙率依次为：40～80％、20～40％、2～20％；和/或，所述三层子功能层的厚度依次为：20～40μm、10～20μm、0.1～10μm。
8.根据权利要求6所述的喷墨打印耗材，其特征在于，所述三层子功能层沿远离所述支持体的方向依次为第一子功能层、第二子功能层和第三子功能层，所述三层子功能层满足以下条件中的至少之一：
所述第一子功能层中的无机颗粒为氧化铝和/或二氧化硅；
所述第二子功能层中的无机颗粒为氧化铝和/或二氧化硅；
所述第三子功能层中的无机颗粒为硅溶胶和/或二氧化硅粉体；
所述第三子功能层中的无机颗粒的粒径为50～200nm；
所述第一子功能层的涂布浆料包括：15～30重量份的所述无机颗粒、0.3～3重量份的分散剂、1～2重量份的水性粘合剂、0.5～1重量份的流平剂、10～20重量份的有机溶剂、0.03～0.3重量份的交联剂、41～73.17重量份的水；
所述第二子功能层的涂布浆料包括：15～30重量份的所述无机颗粒、0.3～3重量份的分散剂、1.5～3重量份的水性粘合剂、0.5～2重量份的流平剂、5～15重量份的有机溶剂、0.03～0.3重量份的交联剂、44～77.67重量份的水；
所述第三子功能层的涂布浆料包括：1～10重量份的所述无机颗粒、0.01～0.1重量份的分散剂、0.5～2重量份的水性粘合剂、0.5～2重量份的流平剂、5～15重量份的有机溶剂、0.1～2重量份的交联剂、65.9～93.64重量份的水。
9.一种制备权利要求1～8中任一项所述的喷墨打印耗材的方法，其特征在于，包括：
在支持体的至少一个表面上沿远离所述支持体的方向形成至少三层子功能层，且在远离所述支持体的方向上，使得所述至少三层子功能层的真孔隙率逐层递减；
任选地，所述至少三层子功能层采用坡流挤压涂布设备同时涂布得到；
任选地，所述涂布完成后还包括干燥处理，所述干燥处理包括依次进行的冷风干燥和热风干燥，所述热风干燥过程中采用的热风温度梯度上升。
10.一种打印产品，其特征在于，包括权利要求1～8中任一项所述的喷墨打印耗材或采用权利要求9所述的方法制得的喷墨打印耗材。
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