CN1182977C - 用于喷墨打印的记录材料 - Google Patents

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Abstract

用于喷墨打印的记录材料，该记录材料含有原纸和选择性的其它层，所述原纸含有5-55重量%的填料，不含上浆剂，但经浸渍剂浸渍，其中调节所述原纸从浸渍剂中吸入的树脂量，以使原纸背面的液体吸入量最多为20克/平方米。

Description

用于喷墨打印的记录材料
本发明涉及一种含有原纸的喷墨记录材料，该原纸是一种新型的用于此目的的材料。
在喷墨记录方法中，使用不同的技术将微小的墨滴施用在记录材料上并被记录材料吸收，这些不同的技术已被多次描述。
记录材料应满足不同的条件，如高的打印点色密度、快速墨接收及其足够的耐擦拭牢度、打印点的横向色扩散不超过所需程度及最小的杂色和高的耐水牢度。
喷墨记录材料由载体材料、涂布于该载体材料上的墨水接收层和选择性的其它辅助层组成。
可打印象照片一样的图片的喷墨打印机使用含有高含量的水作溶剂的墨水。当用传统喷墨纸时，由于高含量的水穿透墨水接收层到纸载体上使得纸的横向上会出现一些褶皱。这些褶皱也导致记录材料和打印头接触，结果损害打印图象的效果。而且，与打印头接触也损害接收材料。因此，为打印出象照片一样的喷墨图片，需要使用一种记录材料，在该记录材料中的原纸具有高的尺寸稳定性，因此能接收大量的水而没有上述的褶皱。
日本06-262845 A公开了一种接收材料，其纸的载体含有硬木纸浆并具有淀粉和烷基烯酮二聚物浆剂。要求保护的纸据说具有良好的吸收能力和均匀的打印点。但是，这种接收材料的缺点是当吸水量高时，尺寸稳定性不够(表面褶皱)。
日本08-258399 A描述的记录纸也有上述的尺寸稳定性不够问题，该记录纸含有梭形微粒的碳酸钙和中性上浆剂。
日本11-099737公开的喷墨纸解决了褶皱问题，该喷墨纸除了有墨水接收层外，还有至少一层其它的所谓的载体层，该载体层由如聚乙烯或聚丙烯的不溶于水的树脂组成。但其缺点是打印记录纸的干燥时间长。
本发明的目的是提供一种用于喷墨打印的记录材料，该记录材料具有良好的尺寸稳定性和高的吸水能力，而且，除具有高的色密度外，还具有优异的耐擦拭牢度和良好的耐水牢度。
用一种原纸可达到本发明目的，其中该原纸不含有上浆剂，含有5-55重量％的填料，并经浸渍树脂浸渍，其中调节该原纸的树脂浸渍量，以使原纸背面的液体吸入量最高为20克/平方米，优选3-6克/平方米。原纸的背面是载有图象的反面。
本发明的主题是提供一种含有上述原纸为载体和布置于该载体上的至少一层墨水接收层的喷墨记录材料。在载体和墨水接收层之间，以及墨水接收层上面还可布置其它层。
原纸中的填料可以是二氧化钛、硫化锌、碳酸钙、高岭土、滑石粉、粘土或它们的混合物。在优选的实施方案中，使用二氧化钛和高岭土的混合物，其重量混合比为1∶10至10∶1。当二氧化钛和高岭土的混合比为1∶1时，可获得特别好的结果。以原纸的重量为基础，填料的重量百分比为5-55％，优选20或25-50％。
根据本发明，为生产原纸，可使用软木纸浆(长纤维纸浆)或硬木纸浆(短纤维纸浆)。优选纸浆或纸浆混合物的比容为1.4-2.0立方米/克，更优选1.4-1.6立方米/克(打浆度为20-35°SR)。在打浆后，纤维长度应优选为0.6-1.2毫米。根据本发明的优选实施方案，应使用桉树纸浆或桉树纸浆和软木纸浆的混合物。
可将湿强度剂如聚酰胺/聚胺-氯甲代氧丙环树脂、保留剂如季聚铵盐、消泡剂、渗透加速剂如糖和其它的添加剂加入到纸浆悬浮液中。与用于喷墨记录材料的传统的原纸相比较，本发明的原纸没有使用传统造纸法打浆时使用的上浆剂。
根据本发明的一个实施方案，所述记录材料含有一种所谓的一面光滑的原纸。该原纸的光滑面优选是用Yankee机生产的，其中用热汽缸使纸网的长网线面光滑。因为纸与汽缸有长的接触时间，故可产生闭合表面，该表面的光滑度应不低于1000毫升/秒，此光滑度按照Bendtson法测量。
在本发明的其它实施方案中，也可使用双面开放的，即双面不光滑的原纸，该原纸可在一面或两面浸渍之后，在汽缸内加工，使其表面光滑。
所述树脂是传统的造纸工业中使用的浸渍树脂。该树脂选自邻苯二甲酸二烯丙基酯、环氧树脂、脲-醛树脂、脲丙烯酸酯共聚酯、蜜胺甲醛树脂、蜜胺酚醛树脂、酚醛树脂、聚甲基丙烯酸酯或不饱和的聚酯树脂。在本发明的特殊实施方案中，涂布物质含有丙烯酸酯和脲醛树脂的混合物，丙烯酸酯和脲醛树脂的重量混合比为1∶10至10∶1时，可获得特别好的结果。
树脂的浸渍过程可在造纸机的打浆箱内在线进行或在造纸机外的压浆箱内脱机进行或在浸渍设备内进行。可从前面、背面或双面浸渍原纸，其中树脂渗透到原纸的内部。调节原纸的树脂吸入量，以使经浸渍的原纸背面的液体吸入量最多为20克/平方米，优选3-6克/平方米。树脂(涂布物质)的用量可以是2-25克/平方米，优选5-8克/平方米。
根据本发明，基本上可将任何所需的墨水接收层涂布到原纸上。这些墨水接收层通常是亲水涂布层，该层含有溶于水的或水可分散的聚合物，例如，聚乙烯醇、阳离子聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、淀粉、动物胶、酪蛋白或羧甲基纤维素。墨水接收层可另外含有颜料和用于墨水染料固着的阳离子物质。
在本发明的特别优选的实施方案中，墨水接收层含有聚乙烯醇或聚乙烯醇和丙烯酸酯均聚物和/或共聚物的混合物。在本发明的另一个实施方案中，墨水接收层可含有阳离子染料固着剂和颜料。墨水接收层的涂布量为2-20克/平方米，特别是6-15克/平方米。可用传统的方法如辊涂法、凹版涂布法或夹辊涂布法和气刷涂布法或辊式刮刀涂布法涂布墨水接收层。
在本发明的特殊实施方案中，所述记录纸可含有另外一层布置在墨水接收层上的聚合物层。该层聚合物的肖氏硬度为(D)＞50(ASTMD 2240)。特别合适的聚合物是丙烯酸酯均聚物和/或共聚物。该层的涂布量为1-10克/平方米，特别是2-6克/平方米。
用下面的实施例更详细地解释本发明。
实施例1-3
按4％的材料密度打浆90重量％的硬木硫酸酯纸浆和10重量％的软木硫酸酯纸浆的混合物，直至打浆度为42°SR。
然后加入5重量％聚酰胺/聚胺-氯甲代氧丙环树脂和25重量％的二氧化钛(金红石形式)和高岭土的颜料混合物，混合比为1∶1。根据纸浆的用量来确定添加剂的加入量。
从上述混合物制备具有100克/平方米重和120im厚度的原纸。用下列浸渍剂浸渍该原纸，其中该原纸具有每100毫升8格利(Gurley)秒的空气渗透性：
丙烯酸酯/苯乙烯共聚物(47％水分散体)
(Primal E-2556)                     33重量％
脲醛(50％水溶液)
(Urecoll TS)                        33重量％
消泡剂(OEKOFOAM-E190)               1重量％
水                                     33重量％
在造纸机的打浆箱内进行浸渍。涂布量列于表1中，且该涂布量基于干基量来确定。表1也列出了经浸渍的原纸背面的液体吸入量，该吸入量根据DIN 53132法测量。
                   表1
    实施例     涂布量克/平方米     液体吸入量克/平方米
    E1     8     4
    E2     12     3
    E3     18     4
将具有下列组成的墨水接收层涂布在按实施例生产的原纸上：
聚乙烯醇，20％水溶液      760克(Mowiol 20-98)
苯乙烯共聚物，20％分散体  170克(Basoplast 265 D)
丁醇                      70克
利用刮刀计量法涂布原纸。所有纸的墨水接收层的涂布量为10克/平方米。
在所有其它的实施步骤中，将涂布有墨水接收层的原纸涂布一层含有下列组成的漆，其中，以干基量为基础，漆的用量为3克/平方米：
丙烯酸正丁基酯/苯乙烯共聚物       95重量％(50％水分散体-Acronal S 305 D)
交联剂                            5重量％
对比例C1
实施例1制备的原纸不用所述涂层物质浸渍，而涂有本发明实施例1的墨水接收层。
对比例C2
用含有硬木纸浆的纸浆悬浮液、25重量％的碳酸钙、0.8重量％的阳离子淀粉和0.5重量％的烷基烯酮二聚物(各组份用量是相对于纸浆的重量)制备具有100克/平方米的原纸。然后，用淀粉对原纸表面上浆并提供墨水接收层，该层含有80重量％的硅酸和20重量％的聚乙烯醇。
检测根据实施例1-3和对比例C1-C2生产的记录纸
用惠普公司的HP DeskJet 550C喷墨打印机打印本发明的记录纸。测试打印纸的起皱性、色密度、耐擦拭牢度、耐水牢度和吸水能力。
色密度
用密度计Gretag测量入射光中的青色、洋红色、黄色和黑色的色密度。
起皱性(皱褶表观)
为检测，将被测试的纸放于平面上，用肉眼鉴定纸的平整性，分为1-5个等级(很好至很差)。
耐水牢度
将打印纸放于25℃的温水中1分钟并干燥。在用水处理之前和之后分别测试色密度。保留的色密度用百分比表示。
干燥性
Din A-5格式的图象打印在本发明的记录纸上。打印后，在10秒钟的时间间隔内用手指轻微地摩擦所述图象表面，然后检测其被弄污程度。干燥时间为10秒(很好)，为20-30秒(差)。
测试结果列于表2。
                                                       表2
  实施例                   色密度                耐水牢度   起皱性 干燥性
  青色   洋红色   黄色   黑色   青色   洋红色   黄色   黑色
  1   2.4   2.0   1.9   2.1   98.6   81.5   98.1   98.0   1 ＜10秒
  2   2.3   2.0   1.9   2.2   98.5   83.3   98.5   98.1   1 ＜10秒
  3   2.4   2.0   1.9   2.1   99.5   82.0   98.5   98.5   1 ＜10秒
  C1   0.8   0.7   0.6   0.8   -   -   -   -   1 ＜10秒
  C2   2.4   1.9   1.8   2.2   96.0   80.1   97.6   97.7   5 ＜10秒
表中可以看出记录纸具有很好的抗皱性，同时具有高的色密度、良好的耐水牢度和短的干燥时间。

Claims (10)

1.一种用于喷墨打印记录材料的原纸，该原纸含有5-55重量％的填料，不含有上浆剂，但经浸渍剂浸渍，其中调节原纸从浸渍剂中吸入的树脂量，以使原纸背面的液体吸入量最多为20克/平方米。
2.根据权利要求1所述的原纸，其中所述原纸背面的液体吸入量为3-6克/平方米。
3.根据权利要求1所述的原纸，其中所述填料为二氧化钛、硫化锌、碳酸钙、高岭土、滑石粉、粘土或它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的原纸，其中所述填料为二氧化钛和高岭土的混合物，其重量混合比为1∶10至10∶1。
5.根据权利要求1所述的原纸，其中所述浸渍剂的量为2-25克/平方米。
6.根据权利要求5所述的原纸，其中所述浸渍剂是选自邻苯二甲酸二烯丙基酯、环氧树脂、脲醛树脂、蜜胺甲醛树脂、蜜胺酚醛树脂、酚醛树脂或不饱和的聚酯树脂的树脂。
7.根据权利要求1所述的原纸，其中所述浸渍剂含有丙烯酸酯和脲醛树脂的混合物。
8.根据权利要求7所述的原纸，其中所述丙烯酸酯和脲醛树脂的重量比为1∶10至10∶1。
9.一种用于喷墨打印的记录材料，该材料具有权利要求1所述的原纸，并具有至少一层墨水接收层。
10.根据权利要求9所述的记录材料，其中在墨水接收层上布置一层保护层，该保护层含有肖氏硬度大于50的聚合物。
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