專利名稱：表面處理組合物、可噴墨印刷的制品及其制備方法
表面處理組合物、可噴墨印刷的制品及其制備方法背景
本公開總地涉及使用最新的數(shù)字印刷技術(shù)的印刷介質(zhì)，例如熱噴墨印刷機(jī)，尤其是使 用顏料著色油墨的印刷機(jī)。使用傳統(tǒng)的印刷紙時(shí)，這種高質(zhì)量、低成本的印刷設(shè)備并非總是 在最優(yōu)水平下工作。此外，有關(guān)成本、圖像質(zhì)量、環(huán)境影響和機(jī)械使用難易(例如，卡紙程度 最小)的問題都必須與這些產(chǎn)品關(guān)聯(lián)起來。顏料著色油墨使這些問題的解決更加復(fù)雜化， 因?yàn)轭伭项w粒與介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的方式不同于染料基油墨中的染料分子。圖像質(zhì)量，如滲墨、 黑色光密度和色彩飽和度都大大取決于顏料著色油墨與印刷紙之間的擴(kuò)散和/或相互作 用。另一個(gè)問題是，當(dāng)印刷在一個(gè)面上的圖像透至紙的另一個(gè)面時(shí)出現(xiàn)的“圖像透出”。再 一個(gè)問題是，油墨干燥時(shí)間延長，其指油墨變干從而不會(huì)污染或者轉(zhuǎn)移至另一個(gè)表面上所 需的時(shí)間。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在介質(zhì)制備過程中加入到表面施膠層中的作為添加劑的二價(jià)鹽，例如 氯化鈣可以與油墨中的顏料反應(yīng)。這就意味著，可以使顏料著色劑停留在介質(zhì)的最外層。這 樣就會(huì)提高圖像在介質(zhì)上的光密度并且縮短干燥時(shí)間。但是，為了實(shí)現(xiàn)這種效果，需要使用 濃度大于約6 -約12 kg鹽/噸(T)紙的二價(jià)鹽。擔(dān)載這樣大量的含有氯化物的化合物可 能加速用于制備印刷介質(zhì)的紙碾壓設(shè)備的劇烈腐蝕，并且可能顯著縮短接觸鹽的造紙?jiān)O(shè)備 部件如施膠輥的使用壽命。通常，與使用氯化鈣鹽有關(guān)的另一個(gè)缺陷是由于其在水中溶解放熱所引起的。制 備大批量的氯化鈣鹽溶液時(shí)產(chǎn)生非常大量的熱，就如商業(yè)造紙工藝中通常所見的。溶液溫 度可以很容易地達(dá)到約90°C至約100°C或者更高。在一些情況下，來自這種加熱溶液中的 含有氯化物的蒸汽對(duì)于從事混合工藝的工人造成潛在的環(huán)境問題。此外，類似氯化鈣或氯 化鎂的二價(jià)鹽吸濕性非常強(qiáng)。使用這種類型的鹽可能很容易改變紙的硬度，因?yàn)樗晃?至紙中。這樣就不可避免地在印刷中產(chǎn)生有關(guān)介質(zhì)可運(yùn)行性的問題。這些問題可能導(dǎo)致， 例如卡紙和/或從紙盤中抽取多張紙。附圖簡述
參考下列詳細(xì)描述和附圖將使本公開的實(shí)施方案的特征和優(yōu)越性變得顯而易見，其
中


圖1是圖顯示了色域相對(duì)于鹽在組合物中的重量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系的圖。詳述
本申請(qǐng)的噴墨印刷介質(zhì)包括基料和表面處理組合物。所述表面處理組合物可以施用在 所述基料的一個(gè)面或者兩個(gè)面上。基料的非限制性例子包括纖維素紙、聚合膜和在基料的 一面或者兩面涂敷了聚合材料的纖維素紙層合物?；系幕A(chǔ)重量為約35 gsm -約250 gsm0用于制備噴墨印刷介質(zhì)的基材可以包括纖維素纖維。纖維的類型并不關(guān)鍵，可以 使用已知用于造紙的任何這種纖維。例如，所述基材可以由紙漿纖維制備，其中所述紙漿 纖維衍生自硬木樹、軟木樹，或者硬木樹和軟木樹的組合，其制備用于通過已知的任何適當(dāng) 的蒸煮、精制和漂白操作配料的造紙纖維，所述操作在例如機(jī)械、熱機(jī)械、化學(xué)和半化學(xué)等制漿方法以及其它公知的制漿方法中是已知的。術(shù)語“硬木紙漿”指衍生自落葉樹(被子植 物)，例如樺樹、橡樹、山毛櫸、楓樹和桉樹的木質(zhì)物質(zhì)的纖維質(zhì)紙漿。術(shù)語“軟木紙漿”指衍 生自針葉樹(裸子植物)，例如各種冷杉、云杉和松樹，如火炬松、濕地松、科羅拉多云杉、香 脂冷杉和花旗松的木質(zhì)物質(zhì)的纖維質(zhì)紙漿。在某些實(shí)施方案中，至少一部分紙漿纖維可以 由非木質(zhì)的草本植物提供，所述草本植物包括但不限于南非槿麻、大麻、黃麻、亞麻、劍麻或 蕉麻。漂白或未漂白的紙漿纖維都可以用在本公開的方法中。還可以使用循環(huán)紙漿纖維。 在一個(gè)實(shí)施方案中，紙中的纖維素纖維包括約30% -約100重量％的硬木纖維和約0% -約 70重量％的軟木纖維。此外，在基材的形成過程中在上述紙漿中可以包括許多填料。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí) 施方案，可以結(jié)合在紙漿中以控制最終基材的物理性質(zhì)的填料包括但絕不限于重質(zhì)碳酸 鈣、沉淀碳酸鈣、二氧化鈦、高嶺土、硅酸鹽及其組合。當(dāng)用在本實(shí)施例的體系和方法中時(shí)， 填料的量可以在大范圍內(nèi)變化。但是，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述填料(如果使用)占干纖維 的約0% -約40重量％;根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，所述填料占干纖維的約10% -約20重量％?；衔账匀軇┑哪芰退俣仁潜旧暾?qǐng)的噴墨印刷介質(zhì)的一個(gè)重要方面。過度 吸收會(huì)使著色劑滲入到大范圍的基料中，通常導(dǎo)致低的黑色和彩色光密度和低色域。這樣 會(huì)產(chǎn)生“沖洗過(washed out)”圖像。另一方面，不良吸收會(huì)產(chǎn)生容易滲墨和涂污的情況。 此外，不良吸收還可能延長干燥時(shí)間。水性溶劑在基料中的吸收主要受基料上的施膠工藝控制。其包括內(nèi)部施膠和表面 施膠工藝。在內(nèi)部施膠過程中，將化學(xué)物質(zhì)加入到造紙配料中，在紙漿懸浮體轉(zhuǎn)化為紙幅或 紙基材之前在造紙系統(tǒng)的濕部通過適當(dāng)?shù)姆绞绞够瘜W(xué)物質(zhì)保留在纖維上。以此方式，可以 調(diào)控抗液體潤濕和穿透的能力。用于本申請(qǐng)中的內(nèi)部施膠劑包括通過常用在造紙機(jī)濕部的所有物質(zhì)。例如，內(nèi)部 施膠劑包括但不限于淀粉；羧甲基纖維素(CMC)；聚乙烯醇；甲基纖維素；藻酸鹽；蠟；蠟乳 液；烷基乙烯酮二聚物(AKD)；烷基琥珀酸酐(ASA)；烯基乙烯酮二聚物乳液(AKD) ；ASA或 AKD與陽離子淀粉的乳液；ASA結(jié)合的明礬；和這些施膠劑的組合。通常，所用的內(nèi)部施膠試 劑的濃度水平為造紙領(lǐng)域的常規(guī)水平。例如，基于干燥紙張的重量計(jì)，內(nèi)部施膠試劑的濃度 為約0.01重量％ -約0.5重量％被認(rèn)為是正常的，但是最佳量是按照下面的描述根據(jù)吸收 要求確定的。可以根據(jù)紙基料吸收了多少水性溶劑，以及水性溶劑透過紙基料的速度有多快來 表征內(nèi)部施膠的程度。使用CcAb試驗(yàn)測(cè)定液體的吸收，其中在給定的靜壓頭下將紙?jiān)嚇拥?一個(gè)表面在水中暴露指定的時(shí)間，即60秒，試樣的環(huán)形區(qū)域?yàn)?00 cm2。在60秒的固定時(shí) 間后，傾掉水并且揩去過量的水。用吸收的水評(píng)價(jià)吸收能力，其單位為克/平方米(gsm)。 在本公開中為了獲得最佳印刷結(jié)果，施加的內(nèi)部施膠試劑的量應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生約20 -約50 gsm 的CcAb值。在約25 gsm -約40 gsm的范圍內(nèi)甚至能夠?qū)崿F(xiàn)更好的結(jié)果。通過Hercules Size Test (HST)法確定紙?jiān)嚇拥拇┩感再|(zhì)，其中使用染綠色(萘酚綠B)的甲酸溶液確定 傳送的單色光達(dá)到80%所需的時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)最佳印刷質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)將HST試驗(yàn)的值控制在 約25秒-約400秒。在表面施膠過程中，將表面施膠組合物施用于紙幅表面。在本公開中，具體地說， 表面處理組合物可以為施用于紙幅表面的表面施膠組合物。借助這種纖維表面改性工藝，不僅改善了纖維紙幅結(jié)構(gòu)的完整性，而且可以將水性液體的吸收性、排斥性和擴(kuò)展性控制 在希望的水平下，從而使油墨吸收性和穿透性達(dá)到最優(yōu)化而產(chǎn)生更好的圖像。此外，在本 公開中，介質(zhì)表面經(jīng)改性后更加“適應(yīng)”顏料著色噴墨油墨。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述表面 處理組合物包括至少一種表面施膠組合物以及至少一種高價(jià)金屬鹽作為固色劑，例如三價(jià) 鹽。所述表面施膠劑可以包括淀粉和/或淀粉衍生物；羧甲基纖維素(CMC)；甲基纖維素； 藻酸鹽；蠟；蠟乳液；烷基乙烯酮二聚物(AKD)；烷基琥珀酸酐(ASA)；烯基乙烯酮二聚物乳 液(AKD) ；ASA或AKD與陽離子淀粉的乳液；ASA結(jié)合的明礬；水溶性和/或水分散性聚合材 料；及其組合。這種水溶性和/或水分散性聚合材料可以包括聚乙烯醇；明膠；纖維素衍生物； 丙烯酰胺聚合物；丙烯酸聚合物或共聚物；乙酸乙烯酯膠乳；聚酯；偏氯乙烯膠乳；苯乙 烯-丁二烯；丙烯腈-丁二烯共聚物；苯乙烯丙烯酸聚合物和共聚物；及其組合。淀粉的例 子包括玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉、大米淀粉、西米淀粉和馬鈴薯淀粉。這些淀粉物質(zhì)可 以為未改性的淀粉、酶改性的淀粉、熱和熱-化學(xué)改性的淀粉和化學(xué)改性的淀粉。在一個(gè)實(shí) 施方案中，使用化學(xué)改性的淀粉，其包括但不限于轉(zhuǎn)化淀粉，例如酸流性淀粉；氧化淀粉和 焦糊精；衍生化的淀粉，例如羥烷基化的淀粉；氰基乙基化的淀粉；陽離子淀粉醚；陰離子 淀粉；淀粉酯；淀粉接枝物；和疏水淀粉。其它適當(dāng)?shù)谋砻媸┠z劑的非限制性例子還包括苯 乙烯-基乳液聚合物、AKD和/或其組合。所述表面處理組合物包括至少一種由高價(jià)金屬鹽(“高價(jià)”定義為大于二價(jià)鹽的價(jià) 態(tài))，例如三價(jià)鹽制備的油墨固色劑。用于噴墨印刷的顏料著色油墨通常為含水懸浮體系， 其中所述顏料著色著色劑分散在含水連接料中以形成穩(wěn)定的油墨懸浮體。當(dāng)顏料著色墨滴 被噴射至本公開的介質(zhì)表面上時(shí)，所述鹽首先能夠“沖破”顏料著色油墨懸浮體(“沖破”定 義為沉淀出顏色或染料，或者使顏色或染料從油墨分散液或溶液中沉淀出來)，從而使例如 類似彩色顏料的著色劑可以迅速從油墨連接料中分離出來并且停留在基材最外面的表面 上，而含水油墨連接料可以容易地被吸收至紙基料中并逐漸蒸發(fā)。第二，這些鹽必須能夠在 印刷介質(zhì)外表面或近外表面處與顏料著色著色劑物質(zhì)化學(xué)、物理和/或靜電鍵合。以此方 式可以獲得高度的耐水性、耐涂污性和整體的圖像穩(wěn)定性。固色劑的另一個(gè)功能是降低油 墨干燥時(shí)間。高價(jià)鹽的一個(gè)實(shí)施方案是水溶性或水分散性三價(jià)鋁鹽。術(shù)語“水溶性或水分 散性鋁鹽”包括具有充足的水溶性或水分散性從而可以在表面處理組合物中有效產(chǎn)生作用 的所有鋁鹽。在一個(gè)實(shí)施方案中，這些鹽具有至少一些離子特性。這種離子鹽的例子包括乙 酸鋁、溴酸鋁、溴化鋁及其六水合物和十五水合物，硫酸鋁銨、硫酸鋁鈉、氯酸鋁、檸檬酸鋁、 氯化鋁及其六水合物，氟化鋁、碘化鋁及其六水合物，乳酸鋁、硝酸鋁、硬脂酸鋁、硫酸鋁、酒 石酸鋁、三甲酸鋁、甲酰乙酸鋁及其水合物。在上面所列的鹽中，下列鹽是特別有效的氯化 鋁、溴化鋁、氟化鋁、碘化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁、檸檬酸鋁和乳酸鋁。其中，氯化鋁、硫酸鋁、氟 化鋁和檸檬酸鋁比其他的更有效。根據(jù)本公開可以使用的鹽還包括高價(jià)的復(fù)合聚合鹽，例如聚合氯化鋁；聚合羥基 氯化鋁；polyaluminol ACH ；聚合水合氯化鋁；aluminum chlorhydroxide ；羥基氯化鋁氧 化物，堿性；aluminum chlorohydrol或者羥基氯化鋁。這些聚合氯化鋁或者聚合羥基氯化 鋁鹽是通過氯化鋁(ACH)與堿發(fā)生部分反應(yīng)而制得的。根據(jù)基于Al量的OH相對(duì)量可以確 定特定產(chǎn)物的堿性。作為非限制性的例子，可以由聚合羥基氯化鋁形成的高價(jià)離子組合物為[Al6 (OH) 15]3+、[Al2 (OH) 24A104 (H2O) 12]7+、[Al8 (OH) 20]4+、[Al21 (OH) 60]3+ 和[Al13 (OH) 34]5+。所 述聚合鹽的一個(gè)最顯著的特性是可溶于水。形成的離子組合物具有堿性特征，其在具有陽 離子-帶電的高價(jià)中心的情況下也是穩(wěn)定的。在一個(gè)實(shí)施方案中，將本申請(qǐng)的高價(jià)鹽加入到水中以形成水溶液/懸浮體。將所 述鹽的水溶液/懸浮體加入到表面施膠劑溶液，例如淀粉溶液中。在一些情況下，所述表面 施膠劑既含有淀粉又含有合成施膠劑。例如，淀粉的吸收量為約0.5 -約3克/平方米 (gsm)/紙面，合成表面施膠劑的量為0 -約^^八紙基料。為了改善噴墨圖像質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)最佳效果，需要在表面處理組合物中使用“有效”量 的鹽。在表面處理組合物中，鹽的有效量為約10 % -約50干重％，優(yōu)選為表面處理組合物 的約15% -約25干重％。如果在表面處理組合物中鹽的用量低于約10干重％的最小量， 則會(huì)印刷出較低質(zhì)量的圖像?？梢酝ㄟ^表面施膠印刷法，例如料槽式施膠機(jī)和膜施膠機(jī)或其他類似的印刷機(jī)類 型在紙基料上施用所述表面處理組合物。料槽式施膠機(jī)可以構(gòu)建為水平、垂直和傾斜輥中 的任一種。所述膜施膠機(jī)可以包括計(jì)量系統(tǒng)，例如門-輥(gate-roll)計(jì)量法、葉片計(jì)量 法、Meyer棒計(jì)量法或槽計(jì)量法。對(duì)于一些實(shí)施方案而言，可以使用帶有短停葉片計(jì)量器的 膜施膠機(jī)作為施用頭以施用涂覆溶液。任選可以在干燥了表面處理組合物之后使用壓光處 理以改善表面平滑度和光澤。為了試驗(yàn)本公開的表面處理組合物處理過的介質(zhì)表面所帶來了何種圖像品質(zhì)，可 以使用各種方法和手段。就印出的圖像品質(zhì)而言，發(fā)現(xiàn)黑色油墨光密度(KOD)、色域和印刷 的線條粗糙度是表征圖像質(zhì)量的最重要品質(zhì)。黑色光密度(KOD)是反射比OD=Iogltl(IiAr)變化的量度，其中1和仁分別為入射 光和反射光強(qiáng)度。KOD值越高，得到的黑色著色圖像越黑。色域指在給定的情況如在類似CIE 1976 (L*, a*, b*)色空間的給定色空間下能 夠被精確表示的顏色子集。色域量越大，所得著色圖像的顏色越生動(dòng)。行粗糙度指印刷行的前緣和后緣的粗糙度平均值，其量度了邊緣表現(xiàn)出來的距離 其理想位置的幾何失真。行粗糙度值高表明邊緣的幾何失真更大，圖像會(huì)顯示類似洇潤和 滲墨的一些缺陷。為了進(jìn)一步說明本公開的實(shí)施方案，此處給出了實(shí)施例。應(yīng)該理解，提供這些實(shí)施 例是為了說明目的，并不對(duì)公開的實(shí)施方案的范圍構(gòu)成限制。
實(shí)施例實(shí)施例1 紙基料和表面處理組合物的制備
在造紙機(jī)上由纖維配料制備紙基材，所述纖維配料由30%軟木纖維和50%硬木纖維以 及1 沉淀碳酸鈣以及烯基琥珀酸酐(ASA)作為內(nèi)部施膠劑組成。所述紙基材的基礎(chǔ)重量 為約75 gsm。在實(shí)驗(yàn)室中使用由不銹鋼制成的55加侖夾套加工釜(A&B Processing System Corp. , Stratford, WI)制備表面施膠組合物。Lighthin 混合器(Lighthin Ltd., Rochester NY)以傳動(dòng)比5:1、1500 rpm的速度混合配方。首先在95° C下將用作表面施 膠劑的淀粉及其衍生物預(yù)煮2小時(shí)并且冷卻至室溫。將一定量的已預(yù)煮淀粉加入到混合容器中。隨后將水加入該混合物中，之后加入其它添加劑，例如熒光增白劑(FWA)和pH緩沖 劑。預(yù)溶解三價(jià)鹽，十八水硫酸鋁并過濾，之后與淀粉混合。在約500 rpm -約1000 rpm 的范圍內(nèi)可以獲得有效混合速度。使用Meyer棒通過手工施用或者使用實(shí)驗(yàn)室涂布機(jī)施用所得的表面施膠組合物， 從而制備經(jīng)表面處理的噴墨印刷介質(zhì)。通過控制配方固體分、棒尺寸或夾輥壓力以及機(jī)器 運(yùn)轉(zhuǎn)速度，可以獲得表面處理組合物的有效吸收(pickup)重量。在約0.5 gsm -約5. 0 gsm/面的范圍內(nèi)可以獲得有效吸收重量條件。用手持干燥器干燥處理后的紙張約5 - 10 分鐘。用手持干燥器或者在干燥烘箱中都可以獲得有效的干燥條件，二者均在約80°C -約 120°C的溫度范圍內(nèi)加熱。實(shí)施例2 對(duì)含有不同鹽的噴墨印刷基材的黑色光密度進(jìn)行比較
測(cè)試按照實(shí)施例1中的描述制備的印刷基材試樣的黑色光密度，以將圖像質(zhì)量與含有 不同類型鹽的其他商業(yè)介質(zhì)進(jìn)行比較。使用Hewlett-Packard Co.制造的、具有顏料著色的黑色和彩色油墨的 PhotoSmart Pro B9180印刷機(jī)印刷試樣。使用X-Rite光密度計(jì)測(cè)定黑色光密度，從而測(cè)得 填充區(qū)域的反射比。結(jié)果列在表1中。表 1
試樣黑色光密度色域行粗糙度(微米)實(shí)施例2*1. 39實(shí)施例3*177800實(shí)施例4*8. 70含有CaCl2的商業(yè)紙1. 4117620012. 40
*鹽含量是表面處理組合物的16. 7% (干重) 實(shí)施例3 含有不同鹽的噴墨印刷介質(zhì)的色域比較
測(cè)試按照實(shí)施例1中的描述制備的印刷介質(zhì)試樣的色域，以將圖像質(zhì)量與含有不同類 型鹽的其他商業(yè)介質(zhì)進(jìn)行比較。使用Hewlett-Packard Co.制造的、具有顏料著色的黑色和彩色油墨的 PhotoSmart Pro B9180印刷機(jī)印刷試樣。在原色(青、品紅和黃)和次色(紅、綠和藍(lán))以 及白(未成像的紙張)和黑色的正方形中測(cè)量色域。首先測(cè)量這些正方形的LW值，之 后將其用于計(jì)算8-點(diǎn)色域，其中較高的色域值表明印刷更圓潤或者具有更飽和的色彩。結(jié) 果列于表1中。實(shí)施例4 含有不同鹽的噴墨印刷介質(zhì)的線條粗糙度比較
測(cè)試按照實(shí)施例1中的描述制備的印刷介質(zhì)試樣的線條粗糙度，以將圖像質(zhì)量與含 有不同類型鹽的其他商業(yè)介質(zhì)進(jìn)行比較。在該評(píng)價(jià)中，用Hewlett- Packard Co.制造的、 具有顏料著色的黑色和彩色油墨的WiotoSmart Pro B9180印刷機(jī)將介質(zhì)試樣成像為黃 色背景下的單個(gè)或多個(gè)黑色線條。然后使試樣風(fēng)干。用QEA個(gè)人圖像分析系統(tǒng)(Quality Engineering Associates, Burlington, MA)測(cè)定黑-黃滲透的邊界銳度。較小值表示印 刷圖像具有較好的邊界質(zhì)量。結(jié)果列于表1中。實(shí)施例5 三價(jià)鹽的量對(duì)圖像質(zhì)量的影響
在實(shí)施例1中描述的表面處理組合物中，使用十八水硫酸鋁作為油墨固色劑。當(dāng)十八 水硫酸鋁的量增加，由色域代表的圖像質(zhì)量提高，但是只有鹽在表面處理組合物中的重量百分比高于10重量％時(shí)才會(huì)有顯著改善。圖1圖示了該實(shí)施例5中彩色油墨試樣的各個(gè)色域結(jié)果，其中所述樣品在表面處 理組合物中具有不同的十八水硫酸鋁鹽的重量百分比濃度。由圖1可見，具有較高鹽濃度， 約15重量％至高達(dá)約25重量％的試樣同樣具有較高的色域。實(shí)施例6 高價(jià)鹽對(duì)印刷質(zhì)量(PQ)的改進(jìn)
在造紙機(jī)上由纖維配料制備用于該實(shí)驗(yàn)的紙基材，所述纖維配料由30%軟木纖維和 50%硬木纖維和12%的沉淀碳酸鈣以及烯基琥珀酸酐(ASA)內(nèi)部施膠劑組成。所述紙基材 的基礎(chǔ)重量為約75 gsm。在實(shí)驗(yàn)室中使用由不銹鋼制成的55加侖夾套加工釜(A&B Processing System Corp. , Stratford, Wl)制備表面施膠組合物。Lighthin 混合器(Lighthin Ltd., Rochester NY)以傳動(dòng)比95:1，1500 rpm的速度混合配方。當(dāng)使用淀粉及其衍生物用作表 面施膠劑首先在95° C下預(yù)煮2小時(shí)并且冷卻至室溫。將一定量的已預(yù)煮淀粉加入到混合 容器中，然后加入水，之后加入其它添加劑，例如熒光增白劑(FWA)和pH緩沖劑。預(yù)溶解堿 性聚合水合氯化鋁并過濾以生成高價(jià)離子溶液[Al8(OH)2J 4+。之后以14. 8%的重量百分比 將其與淀粉混合物混合。在約500 rpm -約1000 rpm范圍內(nèi)的這些條件下可以獲得有效 混合條件。使用Meyer棒通過手工施用所得的表面施膠組合物而制備經(jīng)表面處理的噴墨印 刷介質(zhì)。通過控制配方固體分、棒尺寸或夾輥壓力以及機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度，可以獲得表面處理組 合物的有效吸收重量。在約500 rpm - 1000 rpm的范圍內(nèi)可以獲得有效吸收重量。將處 理后的紙張干燥20分鐘。手持干燥器或者干燥烘箱都可以實(shí)現(xiàn)有效的干燥條件，二者均施 加80°C - 120°C的溫度。使用Hewlett-Packard Co.制造的、具有顏料著色的黑色和彩色油墨的 PhotoSmart Pro B9180印刷機(jī)印刷試樣。使用實(shí)施例2_4中描述的方法測(cè)量黑色光密度、 色域和線條粗糙度。結(jié)果列于表2中。表權(quán)利要求
1.一種用于噴墨介質(zhì)的表面處理組合物，其包含至少一種選自淀粉、淀粉衍生物、聚合材料及其組合的表面施膠劑；和 選自下列的油墨固色劑至少一種高價(jià)金屬鹽、至少一種高價(jià)復(fù)合聚合鹽及其組合； 其中在表面處理組合物中存在的油墨固色劑為表面處理組合物的約10重量％—約50重量％ ；并且其中所述的至少一種高價(jià)金屬鹽和所述的至少一種高價(jià)復(fù)合聚合鹽具有高于二 價(jià)的價(jià)態(tài)。
2.權(quán)利要求1的表面處理組合物，其中在表面處理組合物中存在的油墨固色劑為約15 重量％—約25重量％。
3.權(quán)利要求1的表面處理組合物，其中所述油墨固色劑為高價(jià)鋁鹽。
4.權(quán)利要求3的表面處理組合物，其中所述高價(jià)鋁鹽為水溶性或者水分散性鋁鹽。
5.權(quán)利要求3的表面處理組合物，其中所述高價(jià)鋁鹽選自乙酸鋁、溴酸鋁、溴化鋁、溴 化鋁六水合物、溴化鋁十五水合物、硫酸鋁銨、硫酸鋁鈉、氯酸鋁、檸檬酸鋁、氯化鋁、鋁六水 合物、氟化鋁、碘化鋁、碘化鋁六水合物、乳酸鋁、硝酸鋁、硬脂酸鋁、硫酸鋁、酒石酸鋁、三甲 酸鋁、甲酰乙酸鋁和甲酰乙酸鋁水合物。
6.權(quán)利要求1的表面處理組合物，其中所述油墨固色劑為選自下列的高價(jià)、復(fù)合聚合 鹽聚合氯化鋁；聚合羥基氯化鋁；polyaluminol水合氯化鋁；聚合水合氯化鋁；aluminum chlorhydroxide ；羥基氯化鋁氧化物(堿性)；poly-aluminum chlorohydrol ；羥基氯化鋁； 及其組合。
7.權(quán)利要求1的表面處理組合物，其中所述表面處理組合物包括選自下組的淀粉衍生 物馬鈴薯衍生物、玉米衍生物、木薯淀粉衍生物、陽離子淀粉、陰離子淀粉、氧化淀粉、淀粉 酯、淀粉醚、淀粉乙酸酯、淀粉磷酸酯及其組合。
8.權(quán)利要求1的表面處理組合物，其中所述表面處理組合物包括選自下列的聚合材 料聚乙烯醇、明膠、纖維素衍生物、丙烯酰胺聚合物、丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、乙酸乙 烯酯膠乳、聚酯、偏氯乙烯膠乳、苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯丙烯酸聚 合物、苯乙烯丙烯酸共聚物，及其組合。
9.以權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的表面處理組合物制備經(jīng)表面處理的噴墨介質(zhì)的方 法，所述方法包括提供用內(nèi)部施膠劑處理過的基料；將表面處理組合物施加至基料上，所述表面處理組合物包括至少一種選自下列的表 面施膠劑淀粉、淀粉衍生物、聚合材料及其組合；和選自下列的油墨固色劑至少一種高 價(jià)金屬鹽、至少一種高價(jià)復(fù)合聚合鹽及其組合；其中表面處理組合物中存在的油墨固色劑為表面處理組合物的約10重量％ —約50重量％ ；并且其中所述的至少一種高價(jià)金屬鹽和所述的至少一種高價(jià)復(fù)合聚合鹽具有高于二 價(jià)的價(jià)態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述內(nèi)部施膠劑選自下組羧甲基纖維素；聚乙烯醇； 甲基纖維素；藻酸鹽；蠟；蠟乳液；烷基乙烯酮二聚物；烷基琥珀酸酐；烯基乙烯酮二聚物 乳液；烷基琥珀酸酐與陽離子淀粉的乳液；烯基乙烯酮二聚物乳液與陽離子淀粉的乳液；烷基琥珀酸酐結(jié)合的明礬；水溶性聚合材料；水分散性聚合材料；及其組合； 并且其中經(jīng)內(nèi)部施膠劑處理的基料的CcAb值為約20 gsm -約50 gsm。
11.一種具有經(jīng)表面處理的噴墨介質(zhì)的噴墨印刷體系，其中所述噴墨介質(zhì)以權(quán)利要求 1-8中任一項(xiàng)所要求的表面處理組合物處理，所述體系包含噴墨印刷機(jī)； 基于顏料的油墨；包括表面處理組合物的噴墨介質(zhì)，所述表面處理組合物具有至少一種選自下列的表 面施膠劑淀粉、淀粉衍生物、聚合材料及其組合；和選自下列的油墨固色劑至少一種高 價(jià)金屬鹽、至少一種高價(jià)復(fù)合聚合鹽及其組合；其中表面處理組合物中存在的油墨固色劑為表面處理組合物的約10重量％—約50重量％ ；并且其中所述的至少一種高價(jià)金屬鹽和所述的至少一種高價(jià)復(fù)合聚合鹽具有高于二 價(jià)的價(jià)態(tài)。
12.可噴墨印刷的紙，其包含涂覆了如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所要求的表面處理組合 物的表面；其中所述紙包括被選自下列的內(nèi)部施膠劑處理的基料羧甲基纖維素；聚乙烯醇；甲 基纖維素；藻酸鹽；蠟；蠟乳液；烷基乙烯酮二聚物；烷基琥珀酸酐；烯基乙烯酮二聚物乳 液；烷基琥珀酸酐與陽離子淀粉的乳液；烯基乙烯酮二聚物乳液與陽離子淀粉的乳液；烷 基琥珀酸酐結(jié)合的明礬；水溶性聚合材料；水分散性聚合材料；及其組合； 并且其中經(jīng)內(nèi)部施膠劑處理的基料的CcAb值為約20 gsm -約50 gsm。
13.權(quán)利要求12的可噴墨印刷的紙，其中所述基料選自纖維素紙、聚合膜和在一個(gè)或 兩個(gè)面上涂覆了聚合材料的纖維素紙。
14.權(quán)利要求12的可噴墨印刷的紙，其中所述基料為選自木漿、不含木的紙漿及其組 合的纖維素紙。
15.權(quán)利要求12的可噴墨印刷的紙，其中所述基料施有內(nèi)部施膠劑，所述內(nèi)部施膠劑 選自松香膠料、乙烯酮二聚物、乙烯酮多聚物、烯基琥珀酸酐及其組合。
全文摘要
本公開涉及一種用于噴墨介質(zhì)的表面處理組合物，包括至少一種選自下列的表面施膠劑淀粉、淀粉衍生物、聚合材料及其組合；和選自下列的油墨固色劑至少一種高價(jià)金屬鹽、至少一種高價(jià)復(fù)合聚合鹽及其組合。在表面處理組合物中存在的油墨固色劑為表面處理組合物的約10重量％－約50重量％。所述的至少一種高價(jià)金屬鹽和所述的至少一種高價(jià)復(fù)合聚合鹽具有高于二價(jià)的價(jià)態(tài)。此外，本公開涉及一種制備方法和一種用于印刷經(jīng)表面處理的介質(zhì)的體系；和一種可噴墨印刷的紙。
文檔編號(hào)B41M5/26GK102076505SQ200880130004
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
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