記錄材料的制作方法
【專利摘要】可印刷記錄材料,含有不透明支撐基質(zhì)、樹脂阻擋層、包括具有無機(jī)顆粒并至少還具有粘合劑的第一結(jié)構(gòu)和具有納米多孔顆粒并至少還具有粘合劑的第二結(jié)構(gòu)的油墨載體-接收層、和油墨著色劑-接收層。還公開了用于制備此類材料的方法和使用所述可印刷記錄材料產(chǎn)生印刷圖像的方法。
【專利說明】記錄材料
【背景技術(shù)】
[0001] 除了家庭和辦公室使用之外,噴墨技術(shù)還已經(jīng)擴(kuò)展其應(yīng)用至高速的商業(yè)和工業(yè)印 刷,因為它能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)的、高質(zhì)量的、多色印刷品。該技術(shù)是一種非擊打式印刷法,其中電 子信號控制并引導(dǎo)可以沉積在多種多樣介質(zhì)基質(zhì)上的油墨滴或油墨流。這些可印刷介質(zhì) 或記錄材料可以為經(jīng)切裁尺寸的片材或商業(yè)的大格式介質(zhì)(諸如橫幅和壁紙)。目前噴墨 印刷技術(shù)包括通過熱噴射、壓電式壓力或振蕩而迫使油墨滴穿過小噴嘴到此類介質(zhì)的表面 上。在所述印刷方法中,介質(zhì)基質(zhì)在印刷圖像的整體圖像質(zhì)量和持久性中起著重要作用。
[0002] 現(xiàn)今,通常需要具有特定特性和外觀(諸如,例如金屬外觀和/或反射性)的印刷 品和印刷制品。因此,繼續(xù)研究開發(fā)可有效與此類印刷技術(shù)一起使用的賦予良好的圖像質(zhì) 量且允許特定外觀產(chǎn)生的介質(zhì)和/或印刷方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0003] 附圖舉例說明了本文所述的原理的各種實施方式,且為本說明書一部分。所闡述 的實施方式僅僅為實例并且不限制權(quán)利要求的范圍。圖1和2是根據(jù)本公開的實施方式的 可印刷記錄材料的橫截面視圖。圖3是根據(jù)本文所述的原理的一個實例的油墨載體-接收 層的詳細(xì)橫截面視圖。圖4是闡述用于產(chǎn)生根據(jù)本公開的一些實施方式的印刷制品的方法 的詳細(xì)橫截面視圖。
【具體實施方式】
[0004] 在公開且描述特定本公開的實施方式之前,應(yīng)理解,本公開不限于本文公開的具 體方法和材料。還應(yīng)理解,本文所使用的術(shù)語僅用于描述特定實施方式并且不旨在限制,因 為保護(hù)的范圍將由權(quán)利要求及其等同物定義。在描述和要求保護(hù)本發(fā)明的制品和方法時, 將使用下列術(shù)語:單數(shù)形式〃一個(a)"、" 一種(an)"和〃所述(the)"包括復(fù)數(shù)指示物,除 非上下文另有明確指出。因此,例如提及"顆粒"包括提及一種或更多種此類材料。濃度、量 和其它數(shù)值數(shù)據(jù)可以范圍格式存在于本文中。應(yīng)理解,此類范圍格式僅僅為了方便和簡潔 使用,應(yīng)被靈活地解釋為不僅包括明確列舉的作為范圍界限的數(shù)值,而且還如同明確地列 舉每個數(shù)值和子范圍一樣,包括所有包括在此范圍內(nèi)的單個數(shù)值或子范圍。例如,約lwt% 至約20wt%的重量范圍應(yīng)被解釋為不僅包括明確列舉的lwt%至20wt%的濃度界限,而且 還包括單個濃度諸如2?1: (%、3¥1:(%、4¥1:(%和子范圍諸如5¥1:(%至15¥1: (%、1〇¥1:(%至2〇¥1:(% 等。除非另外指出,否則所有百分比都是按重量(Wt%)計。作為另一實例,1份至20份的 范圍應(yīng)被解釋為不僅包括明確列舉的約1份至約20份的濃度界限,而且還包括單個濃度諸 如2份、3份、4份等。除非另外指出,否則所有份為以單位重量計的干燥份,其中無機(jī)顏料 的總和等于100份。
[0005] 本公開描述了可印刷記錄材料,其含有不透明支撐基質(zhì)、富樹脂阻擋層、含有具有 多孔無機(jī)顆粒并至少還具有粘合劑的第一結(jié)構(gòu)和具有納米多孔顆粒并至少還具有粘合劑 的第二結(jié)構(gòu)的油墨載體-接收層、和含有無機(jī)顆粒的油墨著色劑-接收層。本文還描述了 用于制備此類可印刷記錄材料的方法。本公開還是指用于在所述可印刷記錄材料上產(chǎn)生印 刷圖像的方法。本公開還是指所得的印刷制品。所述印刷方法確實能夠產(chǎn)生具有金屬外觀 的印刷制品。所述方法由此能夠在如本文所述的可印刷記錄材料上產(chǎn)生具有金屬顏色外觀 的文本和圖形印刷品。
[0006] 在一些實例中,可印刷記錄材料為當(dāng)用于印刷方法時能夠呈現(xiàn)金屬外觀的可印刷 記錄介質(zhì)。在一些其它實例中,此類可印刷記錄材料是良好地適應(yīng)于噴墨印刷設(shè)備的噴墨 記錄材料。所述材料具有包括底部支撐基質(zhì)和涂層的多層結(jié)構(gòu)。層和支撐基質(zhì)的此類組合 形成可印刷記錄介質(zhì),所述可印刷記錄介質(zhì)具有改善的印刷性能并且能夠產(chǎn)生具有反光的 金屬外觀的圖像。
[0007] 術(shù)語〃油墨接收層〃是指被施加至支撐基質(zhì)并且被構(gòu)造成在印刷時接收油墨的 層、或多個涂層。因此,油墨接收層不一定是最外層,但是可以是其它涂料下方的層。油墨 接收層可以呈多孔介質(zhì)涂料的形式或其它類型的介質(zhì)涂料(諸如水性或有機(jī)溶劑可溶脹 涂料)的形式。在一些實例中,本公開的可印刷記錄介質(zhì)為多孔基質(zhì),所述多孔基質(zhì)可用于 噴墨印刷中且能夠產(chǎn)生結(jié)合高金屬反射性和增強(qiáng)的印刷圖像質(zhì)量的圖像。而且,此類可印 刷記錄介質(zhì)具有高液體吸收容量。此類快速的油墨吸收因此導(dǎo)致良好的印刷分辨率、質(zhì)量 和邊緣清晰度。
[0008] 金屬外觀可以被定義為人對從光滑金屬表面(諸如金、銅、鋁和鉻)產(chǎn)生的金屬光 澤的感知。在本文所述的原理中,金屬外觀是指由觀察者從離開物體表面的強(qiáng)鏡面(定向) 光反射所感知的反射光波。如果其能夠在鏡面角處反射大于10至20%的入射光強(qiáng)度(諸 如金、銅、鋁和鉻的金屬元素的高度拋光光滑表面可以反射多達(dá)85至95%的入射可見光), 則人感知到表面看起來具有金屬光澤。在鏡面角處的反射光強(qiáng)度(與離開鏡面角的低反射 結(jié)合)越高,則金屬外觀越強(qiáng)。
[0009] 可印刷記錄介質(zhì)
[0010] 圖1和圖2舉例說明了如本文所述的可印刷記錄材料(100)的實施方式。正如本 領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的,附圖舉例說明了記錄介質(zhì)(100)的各層的相對位置,但無需闡述 所述層的相對厚度。
[0011] 圖1舉例說明了記錄介質(zhì)(100)的一些實施方式。此類介質(zhì)包括施加于基底基質(zhì) (110)的圖像側(cè)(101)上的富樹脂阻擋層(120)。記錄介質(zhì)(100)還包括施加于富樹脂阻 擋層(120)上面的油墨載體-接收層(130)和沉積在所述油墨載體-接收層(130)表面的 油墨著色劑-接收層(140)。支撐基質(zhì)(110)具有兩個表面:可被稱為〃圖像表面〃或〃 圖像側(cè)"(101)的第一表面和可被稱為〃背表面〃或〃背側(cè)"(102)的第二表面,即相反的 表面。圖1舉例說明了記錄材料(100)的一些實施方式,其中此類材料包括富樹脂阻擋層 (120)、油墨載體-接收層(130)和僅施加于支撐基質(zhì)(110)的圖像側(cè)(101)上的油墨著色 劑-接收層(140)。
[0012] 圖2舉例說明了記錄材料(100)的一些其它實施方式,其中此類材料包括樹脂阻 擋層(120)、油墨載體-接收層(130)和沉積在支撐基質(zhì)(110)的兩側(cè)上的油墨著色劑-接 收層(140)。所述層因此存在于基底基質(zhì)(110)的背側(cè)(102)和圖像側(cè)(101)上。因此,圖 2舉例說明了具有三明治結(jié)構(gòu)的雙側(cè)記錄材料(100),即支撐基質(zhì)(110)的兩側(cè)用相同的涂 料涂敷并且兩側(cè)都可以被印刷。
[0013] 圖3舉例說明了油墨載體-接收層(130)的細(xì)節(jié)。所述油墨載體-接收層(130) 含有包括無機(jī)顆粒(134)和至少還包括的粘合劑(136)的第一結(jié)構(gòu)(131)以及包括納米多 孔顆粒(135)和至少還包括的粘合劑(136)的第二結(jié)構(gòu)(132)。
[0014] 圖4舉例說明了用于形成根據(jù)本公開的印刷制品的印刷方法的實例。在此類方 法中,為了形成包括印刷特征(250)的印刷制品(200),打印機(jī)(300)具有至少一個孔口 (301),該孔口將油墨組合物的液滴沿著軌線(302)分配至油墨著色劑-接收層(140)上的 可印刷記錄介質(zhì)(100)的表面。在一些實例中,所述印刷特征(250)含有保留在油墨著色 劑-接收層(140)的表面并且形成金屬氧化物涂層的金屬氧化物顆粒。油墨著色劑-接收 層(140)的平均孔徑足夠小以實際上將所有的金屬氧化物顆粒保留在表面上,同時將油墨 組合物的液相吸收到介質(zhì)中。
[0015] j撐某質(zhì)
[0016] 在一些實施方式中,記錄材料(100)包括不透明支撐基質(zhì)(110)。支撐基質(zhì)是為記 錄材料提供機(jī)械強(qiáng)度和剛度并且提供可以在其上形成涂層的表面的基底層。如本文所使用 的術(shù)語"不透明"是指不是透明的材料(但是可以具有均勻顏色、多種顏色、或顏色顆粒) 并且圖像通過其根本不能、僅略微和不能清楚地被看到。不透明度可被定義為對電磁或任 何其它種類的輻射、尤其可見光的輻射的不可滲透性的測量。在一些實例中,當(dāng)用TAPPI Method T425om-ll測量時,支撐基質(zhì)(110)的不透明度大于80%或大于85%。
[0017] 根據(jù)本文所述的原理,可將涂料施加至支撐基質(zhì)的一側(cè)或兩個相反側(cè)。如果涂敷 側(cè)被用作圖像-接收側(cè),那么另一側(cè)即背側(cè)可根本不具有任何涂料,或可被其它化學(xué)品(例 如施膠劑)或涂料涂敷以滿足某些需要(諸如以平衡最終產(chǎn)品的彎曲或以改善打印機(jī)中的 續(xù)紙)。將涂料組合物施加于其上的支撐基質(zhì)(110)可采用適合在噴墨打印機(jī)中使用的介 質(zhì)片材或連續(xù)網(wǎng)狀物的形式。支撐基質(zhì)可以為由纖維素纖維制造的原紙。原紙可以由化學(xué) 紙漿、機(jī)械紙漿或由由混雜工藝(諸如熱-機(jī)械紙漿(TMP)和化學(xué)-熱機(jī)械紙漿(CTMP))產(chǎn) 生的紙漿制成。纖維素纖維可以由硬木或軟木物種制備,其中硬木纖維可以具有約〇. 5至 約3mm之間的平均纖維長度并且其中軟木纖維可以具有約3至約7mm之間的平均長度。硬 木與軟木纖維的比率可以在1〇〇:〇至50:50的范圍內(nèi)。在一些實例中,硬木與軟木纖維的 比率為按重量計約80:20。支撐基質(zhì)可包括纖維素纖維和合成纖維二者。合成纖維的使用 可改善尺寸穩(wěn)定性并且當(dāng)將過量的水性油墨載體被噴射于接收材料上時減少水分吸收。合 成纖維可以通過有機(jī)單體的聚合來制備。合成纖維包括由聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚 碳酸酯和聚丙烯酸化物形成的纖維。由聚烯烴或聚烯烴共聚物制成的合成有機(jī)纖維的其它 實例包括聚乙烯纖維、聚乙烯共聚物纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯共聚物纖維或聚丙烯共聚物 纖維。聚乙烯或聚丙烯共聚物可指乙烯和/或丙烯與諸如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸 烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯和1-十八烯的直鏈烯烴的共聚物。聚乙烯或聚丙烯共 聚物還可指乙烯和/或丙烯與諸如異丁烯的支鏈烯烴的共聚物。乙烯共聚物可以是乙烯與 醋酸乙烯酯和與部分或完全水解產(chǎn)物(諸如聚乙烯醇纖維)。在一些實例中,合成纖維的含 量為總纖維重量的約3至約50wt%或可以在總纖維重量的約5至約20wt%的范圍內(nèi)。
[0018] 在一些實例中,支撐基質(zhì)包括諸如內(nèi)部施膠劑和填料的添加劑。不與任何理論相 聯(lián)系,內(nèi)部施膠劑可以向基底提供疏水性并且填料可以有助于較高的不透明度。紙基底可 以含有含量為原始基底的總重量的約5%至約50%的填料。作為非限制性實例,填料可選 自碳酸鈣、滑石、粘土、高嶺土、二氧化鈦及其組合。在一些實例中,支撐基質(zhì)包括Ti〇2顆粒 作為無機(jī)填料以改善不透明度。
[0019] 在一些實例中,支撐基質(zhì)包括含量為支撐基質(zhì)的總重量的約8wt%至約wt 40% 的無機(jī)填料。在一些其它實例中,支撐基質(zhì)包括含量在約l〇wt%至約Wt30%范圍內(nèi)的量的 無機(jī)填料。在又一些其它實例中,無機(jī)填料為碳酸鈣和Ti0 2顆粒的混合物并且含量大于支 撐基質(zhì)的總重量的約15wt%。碳酸鈣和1102顆粒的所述混合物具有根據(jù)混合物的總重量 的約5wt%至約30wt%的重量百分比的填料。
[0020] 支撐基質(zhì)(110)可具有在約90至約300克/米2(gsm)范圍內(nèi)的基重或可以具有 在約100至約220gsm范圍內(nèi)的基重。
[0021] 富樹脂陽擋層
[0022] 可印刷記錄材料(100)包括施加于支撐基質(zhì)(110)頂部上的富樹脂阻擋層(120)。 所述阻擋層(120)沉積于基底基質(zhì)(110)的至少一側(cè)上或沉積于基底基質(zhì)(110)的兩側(cè) 上。不與任何理論相聯(lián)系,據(jù)信所述層有助于避免水性溶劑被吸收到介質(zhì)基質(zhì)中。實際上, 噴墨油墨含有大量水性溶劑,大部分為水。當(dāng)將此類油墨施加于接收介質(zhì)上時,水性溶劑可 被吸收到基質(zhì)中并導(dǎo)致纖維素纖維溶脹。這種效應(yīng)可不利地導(dǎo)致紙起皺并且破壞紙張光滑 度,這轉(zhuǎn)而減少光反射率。
[0023] 阻擋層可被視為減少外部水分滲透至基質(zhì)中的富樹脂顏料涂層。阻擋層可以包括 一種或更多種類型的顏料顆粒和聚合物樹脂粘合劑。富樹脂阻擋層可以包括含量為總顏料 填料的至少l〇wt%的聚合物樹脂粘合劑。在一些實例中,阻擋層包括阻擋層(120)的總重 量的約30至約80wt%的聚合物樹脂粘合劑。在一些其它實例中,阻擋層包括阻擋層的總 重量的40至70wt%的樹脂。聚合物樹脂用于將顏料結(jié)合在一起并作為防止水分從環(huán)境吸 收的防潮層。多種樹脂粘合劑組合物可用于阻擋層中。此類樹脂粘合劑組合物可以包括但 不限于,通過疏水性添加單體的聚合而形成的樹脂。疏水性添加單體的實例包括但不限于, (^_(: 12烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯(例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯 酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己 酯、辛基芳酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、 甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯)和芳族單 體(例如,苯乙烯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸鄰甲苯酯、甲基丙烯酸間甲苯酯、甲基丙烯 酸對甲苯酯、甲基丙烯酸芐酯)、含有羥基的單體(例如,羥基乙基丙烯酸酯、羥基乙基甲基 丙烯酸酯)、含有羧基的單體(例如,丙烯酸、甲基丙烯酸)、乙烯酯單體(例如,醋酸乙烯 酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、乙烯基-2-乙基己酸酯、乙烯新癸酸酯)、乙烯 基苯單體、烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺(例如,叔丁基丙烯酰胺、仲丁基丙烯酰胺、 N,N-二甲基丙烯酰胺)、交聯(lián)單體(例如,二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、雙(丙烯酰 基酰胺基)亞甲基)、及其組合。在一些實例中,聚合物樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在約20°C至 約80°C的范圍內(nèi)。在一些實施方式中,樹脂通過C 3-C12烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的單 體的疏水性聚合而形成。
[0024] 聚合物可以使用多種聚合方法(諸如本體聚合、溶液聚合、乳液聚合或其它適合 方法)來制備。在一些實例中,樹脂使用上文所述的單體由乳液聚合來制備并且可以為乳 液或乳膠的形式。在水性溶劑諸如水的存在下的乳液聚合可有效用于制備上文所述的聚合 物樹脂。聚合物樹脂粘合劑可以通過利用具有在0. 1至5微米的范圍內(nèi)或在0. 5至3微米 的范圍內(nèi)的粒徑的乳液聚合來制備。
[0025] 樹脂可以為烯烴單體和共單體(具有通式CnH2n的烯烴)的聚合物。聚合過程可以 為自由基聚合、陰離子加成聚合、離子配位聚合或陽離子加成聚合,例如,通過Phillips和 Ziegler型催化劑和金屬茂型的催化劑的配位聚合。
[0026] 無機(jī)顏料也可存在于富樹脂阻擋層(120)中。無機(jī)顏料可以具有在約0. 2微米至 約1.5微米(μπι)的范圍內(nèi)的平均尺寸。這些無機(jī)顏料可為粉末或漿液形式。實例包括但 不限于二氧化鈦、水合氧化鋁、碳酸鈣、硫酸鋇、硅石、粘土(諸如高亮度高嶺土)和氧化鋅。 富樹脂阻擋層可以含有碳酸鈣。
[0027] 在一些實例中,富樹脂阻擋層(120)可以沉積在基底基質(zhì)(110)的兩側(cè)上。富樹 脂阻擋層的涂敷重量可以在約0.01至約20克/米 2(gsm)的范圍內(nèi)。在一些其它實例中, 富樹脂阻擋層的涂敷重量為約0. 2至約5克/米2 (gsm)。富樹脂阻擋層可以通過諸如棒 涂、刮刀涂敷、膜轉(zhuǎn)移涂敷、氣刀涂敷、狹縫模具式涂敷和/或幕式涂敷的紙方法施加于基 質(zhì)上。富樹脂阻擋層還可以通過熱擠壓方法以在約0. 5至約20gsm的范圍內(nèi)的涂敷重量施 加于基質(zhì)上。
[0028] 油墨載體-接收層
[0029] 本公開的可印刷記錄材料(100)包括油墨載體-接收層(130)。不與任何理論相 聯(lián)系,據(jù)信所述層具有多孔接收表面和多孔整體結(jié)構(gòu),它們可以快速地吸收油墨載體使得 油墨滲出或凝聚可被最小化。而且,此類油墨載體-接收層(130)提供增強(qiáng)入射光反射的 光滑介質(zhì)表面,且因此當(dāng)將金屬油墨施加至記錄介質(zhì)時增強(qiáng)金屬外觀。
[0030] 如在圖3中闡述,油墨載體-接收層(130)包括含有多孔無機(jī)顆粒(134)和至少 還含有的粘合劑(136)的第一結(jié)構(gòu)(131)和含有納米多孔顆粒(135)和至少還含有的粘合 劑(136)的第二結(jié)構(gòu)(132)。
[0031] 在一些實例中,多孔油墨載體-接收層(130)包括位于第一結(jié)構(gòu)(131)和第二結(jié) 構(gòu)(132)之間的融合界面(133)。此類融合界面(133)可以被定義為沿著z-方向其中第 一結(jié)構(gòu)(131)和第二結(jié)構(gòu)(132)的無機(jī)顆粒共存的范圍。界面(133)的厚度可在約1至約 5微米(μπι)之間。如果厚度太薄,即如果結(jié)構(gòu)之間存在較寬的區(qū)別性臨界(distinctive broader line),那么由于吸收速率的下降會降低金屬外觀。為了建立此類融合界面結(jié)構(gòu), 可以施加濕碰濕涂敷方法。在一些實例中,當(dāng)?shù)诙Y(jié)構(gòu)的顆粒在沒有干燥下仍呈低粘度狀 態(tài)時,將其施加于第一結(jié)構(gòu)頂部上。由此據(jù)信,第二結(jié)構(gòu)的顆粒能夠遷移到第一結(jié)構(gòu)的頂表 面中。為了實現(xiàn)這樣的顆粒運動,調(diào)節(jié)兩種顆粒組合物的溶液密度、粘度和表面張力。第二 結(jié)構(gòu)組合物與第一結(jié)構(gòu)組合物的密度比率可以在〇. 6至0. 85、或0. 7至0. 8的范圍內(nèi)。第 一結(jié)構(gòu)組合物的粘度可以比第二結(jié)構(gòu)組合物低1. 3至1. 7倍。為了大規(guī)模制造,此類融合 界面可以通過能夠產(chǎn)生多層結(jié)構(gòu)涂料的諸如狹縫模具式涂敷機(jī)或幕式涂敷機(jī)的特殊涂敷 機(jī)來制備。
[0032] 第一結(jié)構(gòu)(131)具有大孔徑,其在提供油墨載體的油墨吸收容量的同時改善基質(zhì) 的表面光滑度。第一結(jié)構(gòu)(131)含有無機(jī)顆粒并至少還含有粘合劑,其提供顆粒和阻擋層 之間的粘合力、和顆粒之間的粘合力。顆粒可以具有微孔結(jié)構(gòu)和/或通過給予具有空隙的" 填裝"結(jié)構(gòu)能夠在涂敷固化期間形成多孔結(jié)構(gòu)。在一些實例中,第一結(jié)構(gòu)(131)具有在約 70nm至約250nm的范圍內(nèi)的平均孔徑。在一些其它實例中,第一結(jié)構(gòu)(131)具有在約80nm 至約200nm的范圍內(nèi)的平均孔徑。在又一些其它實例中,第一結(jié)構(gòu)(131)具有在約lOOnm 至約170nm的范圍內(nèi)的平均孔徑。第一結(jié)構(gòu)(131)的厚度在約3至約25微米(μ m)的范 圍內(nèi)。第一結(jié)構(gòu)(131)可以在約5至約30克/米2 (gsm)的范圍內(nèi)的涂敷重量或以在約10 至約20gsm的范圍內(nèi)的涂敷重量施加于富樹脂阻擋層(120)上面。
[0033] 第一結(jié)構(gòu)(131)包括無機(jī)顏料。無機(jī)顏料可以具有小于約5μπι的平均粒徑。在 一些實例中,無機(jī)顏料具有在約0. 1至約lym的范圍內(nèi)的平均粒徑或具有小于約0.4 μπι 的平均粒徑。
[0034] 無機(jī)顏料的實例為但不限于、二氧化鈦、水合氧化鋁、碳酸鈣、硫酸鋇、硅石、氧化 鋅、沸石、氧化鋁、勃姆石、硅酸鹽(諸如硅酸鋁、硅酸鎂等)、氫氧化鋁(ΑΤΗ)、二氧化鈦、氧 化鋯、粘土、硅酸鈣、高嶺土、煅燒粘土或其組合。顏料的物理形態(tài)可以為粉末或水性預(yù)分 散漿液。其它無機(jī)顆粒諸如二氧化鈦(Ti0 2)、二氧化硅(Si02)、氫氧化鋁(ΑΤΗ),碳酸鈣 (CaC03)和氧化鋯(Zr0 2)的顆??梢员粌?nèi)煅燒為結(jié)構(gòu)化粘土或碳酸鈣中。在一些實例中, 第一結(jié)構(gòu)的無機(jī)顏料為碳酸鈣或粘土。
[0035] 碳酸鈣可以為輕質(zhì)碳酸鈣(PCC)、重質(zhì)碳酸鈣(GCC顏料)或改性碳酸鈣 (MCC)。粘土顆??梢詾楦邘X土、水合粘土、煅燒粘土、或能夠以類似方式起作用的其 它材料。重質(zhì)碳酸鈣(GCC)、改性碳酸鈣(MCC)、輕質(zhì)碳酸鈣(PCC)和粘土顆??梢?根據(jù)描述于文獻(xiàn)中的方法制備,例如J. c. Walter編輯的"The Coating Processes", Tappi Press, Atlanta, GA, 1993 的第 2 章。適合的 PCC 制品可從 Specialty Minerals Inc以商標(biāo)OpacarbKA40 (霰石結(jié)晶結(jié)構(gòu))商購得到。MCC(改性碳酸鈣)從 Omya以商品名OmyajetR5020商購得到。顏料顆粒還可以為超細(xì)高嶺土,諸如由 Engelhard Corporation (Iselin,NJ,U. S.A.)制造的 MiraglosWl、或由 J.M. Huber Corporation (Edison, NJ, U. S. A.)制造的 PolyglossK90,,煅燒粘土是商購可得的,諸 如由 Engelhard Corporation(Iselin,NJ,U. S.A.)制造的 Ansilex'、93、或由 Imerys Pigments (Roswel 1,GA, U. S. A.)制造的Neogen 2000,,
[0036] 在一些實例中,至少有粘合劑被用于油墨載體-接收層(130)的第一結(jié)構(gòu)(131) 的涂料配方中。粘合劑可以為水溶性粘合劑、水分散性聚合物或聚合物乳液,其單獨地或作 為組合呈現(xiàn)對原紙料和顏料的高粘合力?;?00份無機(jī)顏料,油墨載體-接收層(130)的 第一結(jié)構(gòu)(131)中粘合劑的量可以在約5至約15份的范圍內(nèi)、或在約8至約10份的范圍 內(nèi)。此類粘合劑可以為聚乙烯醇聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸酯的均聚物和/或共聚物。共 聚物可包括各種其它共聚單體,諸如丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥 乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、乙烯、乙酸乙烯酯,乙烯基咪唑、乙烯基吡啶、乙烯基己內(nèi)酰胺、 甲基乙烯基醚、馬來酸酐、乙烯基酰胺、氯乙烯、偏二氯乙烯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、 丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸、乙烯基磺酸鈉、丙酸乙烯酯或甲基乙烯 基酮。聚合物和共聚物可具有在約10, 〇〇〇Mw至約1,000, 000Mw的范圍內(nèi)的重均分子量或 可具有在約20, 000Mw至約500, 000Mw的范圍內(nèi)的重均分子量。在一些實例中,粘合劑是具 有在約20, 000至約500, 000的范圍內(nèi)的分子量的聚乙烯醇。
[0037] 在一些實例中,油墨載體-接收層(130)的第二結(jié)構(gòu)(132)具有小于第一結(jié)構(gòu) (131) 的平均孔徑的平均孔徑。第二結(jié)構(gòu)(132)可以具有比第一結(jié)構(gòu)(131)的平均孔徑小 約5至15倍的平均孔徑。在一些其它實例中,第二結(jié)構(gòu)(132)具有在約10nm至約100nm 的范圍內(nèi)或在約20nm至約70nm的范圍內(nèi)的平均孔徑。在一些實施方式中,油墨載體-接 收層(130)的第二結(jié)構(gòu)(132)具有小于第一結(jié)構(gòu)(131)且在約10nm至約100nm的范圍內(nèi) 的平均孔徑。
[0038] 此類孔徑產(chǎn)生強(qiáng)毛細(xì)管效應(yīng)以通過第二結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的通道將油墨載體有效地吸 收到第一結(jié)構(gòu)中。在一些實例中,可印刷記錄材料具有包括平均孔徑在約70nm至約250nm 的范圍內(nèi)的第一結(jié)構(gòu)(131)和平均孔徑在約10nm至約100nm的范圍內(nèi)的第二結(jié)構(gòu)(132) 的油墨載體-接收層(130)。
[0039] 第二結(jié)構(gòu)(132)的厚度在約0.3至約15 μ m的范圍內(nèi),或在約2至約10 μ m的范圍 內(nèi)。第二結(jié)構(gòu)(132)可以約0. 4至約15克/米2(gsm)的涂敷重量或以約1至約10gsm的范 圍內(nèi)的涂敷重量施加于第一結(jié)構(gòu)(131)上面。在一些實施方式中,油墨載體-接收層(130) 包括以約5至約30gsm的涂敷重量施加于富樹脂阻擋層(120)上面的第一結(jié)構(gòu)(131),和以 約0. 3至約15gsm的涂敷重量施加于第一結(jié)構(gòu)(131)上面的第二結(jié)構(gòu)(132)。
[0040] 第二結(jié)構(gòu)含有納米多孔顆粒并至少還含有在顆粒和阻擋層之間以及顆粒之間提 供粘合力的粘合劑。"納米多孔顆粒"為初級顆?;蚓奂?大顆粒",均為納米范圍。初級 顆粒不一定為多孔但能夠形成多孔聚集顆粒。納米多孔顆粒的實例為鍛制(fumed)二氧化 硅、鍛制氧化鋁、勃姆石和偽勃姆石。
[0041] 無機(jī)顏料顆粒可以為鍛制二氧化硅(改性或未改性的)。商購可得的鍛制二氧化 硅包括 Cab-0- SilK LM _150、Cab-0- SilK M -5、Cab-0- SilR MS -55、Cab-0- SiTMS -751)、 C;..ih-(.)_ SilKH -5、Cab-0- Sill(HS. -5、Cab-0- SilK EH -5、Aerosilk 150、Aerosil!<200、 AerosilK 300、Aerosil?350和/或Aerosil?400。在一些實例中,鍛制二氧化硅顆粒的聚 集體尺寸可以為約50至300nm的尺寸。在一些其它實例中,鍛制二氧化硅顆??梢詾榧s 100至250nm的尺寸。鍛制二氧化娃顆粒的Brunauer-Emmett-Teller(BET)表面積可以為 約100至400米 2克或約150至300米2/克。
[0042] 無機(jī)顏料顆??梢詾楦男曰蛭锤男缘难趸X。在一些實例中,氧化鋁涂料可以含 有偽勃姆石,其為氧化鋁/氫氧化鋁(Α 1203η_Η20,其中η為1至1. 5)。還可以使用商購可 得的氧化鋁顆粒,包括但不限于,Sasol DisperarHPIO、DisperalKHP14、勃姆石、Cabot Cab-0- SperseK_PG003和/或CabotSpectrAl'Sl鍛制氧化錯。在一些實例中,第二結(jié)構(gòu) (132) 含有鍛制二氧化硅或鍛制氧化鋁,其為初級顆粒的聚集體。在一些其它實例中,第二 結(jié)構(gòu)(132)含有鍛制二氧化硅或鍛制氧化鋁,其為具有在約120nm至約250nm的范圍內(nèi)的 平均粒徑的初級顆粒的聚集體。
[0043] 在一些實例中,第二結(jié)構(gòu)(132)包括粘合劑,所述粘合劑獨立地選自如對于油墨 載體-接收層(130)的第一結(jié)構(gòu)(131)所定義的粘合劑。可以添加的粘合劑量能夠提供 粘合強(qiáng)度與為了允許油墨被吸收而保持微粒表面空隙和顆粒間空間之間的平衡。粘合劑 可選自聚合物粘合劑。在一些實例中,粘合劑為水溶性聚合物和/或聚合物乳膠。粘合劑 的實例包括但不限于,聚乙烯醇及其水溶性共聚物,例如聚乙烯醇和聚(環(huán)氧乙烯)的共 聚物或聚乙烯醇和聚乙烯胺的共聚物;陽離子聚乙烯醇;乙酰-乙?;垡蚁┐?;聚醋酸乙 烯酯;聚乙烯基吡咯烷酮,包括聚乙烯基吡咯烷酮和聚醋酸乙烯酯的共聚物;明膠;甲硅烷 基改性的聚乙烯醇;苯乙烯-丁二烯共聚物;丙烯酸聚合物乳膠;乙烯-醋酸乙烯酯共聚 物;聚氨酯樹脂;聚酯樹脂;及其組合。粘合劑的實例包括PovalK235、MowiolR56 -88、 MowiolMO _88 (Kuraray 和 Clariant 的產(chǎn)品)。
[0044] 第一結(jié)構(gòu)(131)和第二結(jié)構(gòu)(132)都可進(jìn)一步包括其它添加劑,諸如媒染劑、殺菌 齊IJ、表面活性劑、增塑劑、流變改性劑、消泡劑、光學(xué)增白劑、pH控制劑或用于進(jìn)一步增強(qiáng)涂 料性質(zhì)的其它添加劑。在這些添加劑中,流變改性劑可有效用于解決走紙性(runnabi 1 ity) 問題。適合的流變改性劑包括聚羧酸酯類化合物、聚羧酸化類堿性可溶脹乳液或它們的 衍生物。流變改性劑對于在特定pH、在低剪切或高剪切、或兩者兼而有之的情況下增進(jìn) 粘度是有幫助的??梢蕴砑恿髯兏男詣┮栽诘图羟邢卤3窒鄬Φ驼扯?,和在高剪切下幫 助增進(jìn)粘度。希望提供在混合、泵送和貯存期間不是那么粘稠、但是在高剪切下具有適當(dāng) 粘度的涂料配方。流變改性劑的一些實例包括但不限于,Sterocoir FS (來自BASF)、 Cart〇c〇at*RM 12(來自 Clariant), AcrysoP TT -615(來自 Rohm and Haas)和 Acumer^ 9300 (來自Rohm and Haas)。基于100份無機(jī)顏料,涂料組合物中流變改性劑 的量可以在約〇. 1至約2份的范圍內(nèi)、或在約0. 1至約0.5份的范圍內(nèi)。涂層可包括表面 活性劑。對表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)無特定限制。在一些實例中,可以使用聚環(huán)氧烷類表面 活性劑,諸如Surfynol? (由Air Product提供)、或娃酮類表面活性劑(由BYK Inc提供 的ΒΥΚκ _」€面活性劑)。
[0045] 油墨著色劑-接收層
[0046] 將油墨著色劑-接收層(140)施加于油墨載體-接收層(130)頂部上;所述油墨 著色劑-接收層包括無機(jī)顆粒。不受任何理論束縛,據(jù)信油墨著色劑-接收層(140)起雙 重功能。一種功能是形成將大多數(shù)金屬油墨著色劑顆粒限制在最外表面的物理阻擋層,而 其特定填裝的孔徑可提供毛細(xì)管力和流徑以容許油墨載體滲入油墨載體-接收層(130)。" 填裝的孔徑〃是指在其固化后于涂敷表面上通過Mercury Porosimeter測量的平均孔徑。
[0047] 為了使油墨的金屬氧化物顆粒保留在介質(zhì)表面上,油墨著色劑-接收層(140)的 平均孔徑小于油墨載體-接收層(130)的第二結(jié)構(gòu)(132)的平均孔徑。在一些實例中,油 墨著色劑-接收層(140)具有小于50nm的平均孔徑;在一些其它實例中,具有小于30nm的 平均孔徑。油墨著色劑-接收層(140)的厚度可以在約100nm至約600nm的范圍內(nèi)。
[0048] 在一些實例中,油墨著色劑-接收層(140)包括具有高于或等于1.65的折射率 (η)的無機(jī)顆粒。在一些其它實例中,無機(jī)顆粒的折射率(η)在約1. 7至約2. 5的范圍內(nèi)。 在又一些其它實施例中,無機(jī)顆粒的折射率(η)在約1. 2至約1. 8的范圍內(nèi)。無機(jī)顆粒的 折射率(refractive index)或折射率(index of refractive)是金屬氧化物顆粒中光速 的量度。它表示為真空光速相對于顆粒介質(zhì)中的光速的比率。
[0049] 無機(jī)顆??梢詾榻饘傺趸锘驈?fù)合金屬氧化物顆粒。如本文所使用,術(shù)語〃金屬 氧化物顆粒"包括金屬氧化物顆?;虿蝗苄越饘冫}顆粒。金屬氧化物顆粒為具有高折射 率(即大于1. 65)且具有納米范圍的粒徑以使它們對裸眼而言基本透明的金屬氧化物的顆 粒。在一些實例中,金屬氧化物和不溶性金屬鹽在薄層中是無色的或具有相當(dāng)弱的著色。不 受任何理論束縛,據(jù)信金屬氧化物顆粒自身不呈現(xiàn)用于產(chǎn)生變色效應(yīng)的光學(xué)可變性質(zhì)。在 一些實例中,氧化物顆粒的平均尺寸小于可見光波長的1/4波長(1/4)??梢姽獠ㄩL在約 400至約700nm的范圍內(nèi)。因此,金屬氧化物顆粒的平均尺寸介于約3nm與約180nm之間 或還可以介于約5nm與約150nm之間。在一些實例中,金屬氧化物顆粒的平均尺寸介于約 10nm與約100nm之間。
[0050] 作為油墨著色劑-接收層(140) -部分的無機(jī)顆粒的非限制性實例為白色或無 色材料諸如氧化鋁、磷酸鋁、納米結(jié)晶勃姆石氧化鋁(A10 (0H))、氧化鈹、氧化鏑、氧化鉿 (IV)、氧化镥、氧化鈧、五氧化二鉭、二氧化碲、二氧化鈦、氧化鋅、二氧化鋯、鈦酸鋇鑰酸鈣、 鎢酸鈣、砷化鎵氧化物、銻化鎵、氧化鈮酸鉀、鉭酸鉀、磷酸氧鈦鉀、碘酸鋰、鈮酸鋰、二氧化 硅、鈦酸鍶、釔鋁石榴石或釩酸釔。
[0051] 在一些實例中,油墨著色劑-接收層(140)含有無機(jī)顆粒,其可以選自由氧化鋁 (A1 203)、二氧化硅(Si02)、納米結(jié)晶勃姆石氧化鋁(A10(0H))和磷酸鋁(A1P0 4)組成的組。 在一些其它實例中,油墨著色劑-接收層(140)含有氧化鋁(A120 3)或二氧化硅(Si02)。在 又一些其它實例中,油墨著色劑-接收層(140)含有氧化鋁(A1 203)。
[0052] 油墨著色劑-接收層(140)還可以含有粘合劑,所述粘合劑可以獨立地選自存在 于油墨載體-接收層(130)的第一結(jié)構(gòu)或第二結(jié)構(gòu)中的粘合劑。
[0053] 油墨著色劑-接收層(140)可以用多種適合的涂敷方法形成,諸如刮刀涂敷、氣刀 涂敷、計量棒涂敷、膜轉(zhuǎn)移涂敷、狹縫模具式涂敷、幕式涂敷、壓力噴射涂敷、熱噴射涂敷、噴 涂或其它適合的技術(shù)。其也可以通過其它沉積技術(shù)形成,諸如等離子體沉積、濺射沉積和電 子束沉積。在一些實施方式中,將油墨著色劑-接收層(140)以約0. 01至約5gsm的涂敷 重量、或以約〇. 1至約2gsm的涂敷重量施加于油墨載體-接收層(130)上面。
[0054] 用于制各可印刷介質(zhì)的方法
[0055] 制備可印刷記錄介質(zhì)(100)的方法,諸如上文定義的方法,包括提供不透明支撐 基質(zhì);將富樹脂阻擋層(120)施加于所述不透明支撐基質(zhì)(110)上;施加油墨載體-接收 層(130)且將含有無機(jī)顆粒的油墨著色劑-接收層(140)沉積在所述層頂部上;以及干燥 和壓延所述層。油墨載體-接收層(130)包括具有無機(jī)顆粒并至少還具有粘合劑的第一結(jié) 構(gòu)、和具有納米多孔顆粒并至少還具有粘合劑的第二結(jié)構(gòu)??梢越?jīng)由任何涂敷技術(shù)、隨后干 燥技術(shù)將富樹脂阻擋層(120)、油墨載體-接收層(130)和油墨著色劑-接收層(140)涂 敷在支撐基質(zhì)(110)上。涂敷方法可以包括但不限于,幕式涂敷、階流式涂敷、噴泉式涂敷、 斜板式涂敷、狹縫式涂敷、刮刀涂敷、棒涂敷、氣刀涂敷、施膠壓榨(包括攪渾和計量施膠壓 榨)、或料斗涂敷。
[0056] 用于產(chǎn)牛印刷圖像的方法
[0057] 在一些實例中,用于在上文所述的可印刷記錄材料上形成印刷圖像的方法包括: 獲得可印刷記錄材料,其含有不透明支撐基質(zhì)、富樹脂阻擋層、含有具有無機(jī)顆粒并至少 還具有粘合劑的第一結(jié)構(gòu)和具有納米多孔顆粒并至少還具有粘合劑的第二結(jié)構(gòu)的油墨載 體-接收層、和含有無機(jī)顆粒的油墨著色劑-接收層;提供油墨組合物且將所述油墨組合物 施加于所述記錄材料上以形成印刷圖像。
[0058] 用于形成印刷圖像的方法可以借助于數(shù)字印刷技術(shù)來進(jìn)行。在一些實例中,經(jīng)由 噴墨印刷技術(shù)通過將油墨組合物的液滴流噴射于可印刷記錄材料上來施加油墨組合物???以經(jīng)由任何適合的噴墨印刷技術(shù)在可印刷記錄介質(zhì)上建立油墨組合物。此類噴墨印刷技術(shù) 的非限制實例包括熱噴墨印刷、聲噴墨印刷、連續(xù)噴墨印刷和壓電式噴墨印刷。在一些實例 中,本文所使用的油墨組合物為噴墨組合物;因此,意指所述油墨組合物特別適于在噴墨設(shè) 備和/或噴墨印刷過程中使用。
[0059] 所謂噴墨印刷技術(shù),在本文意指使用噴墨印刷設(shè)備施加油墨。在噴墨印刷設(shè)備 內(nèi),通過在噴墨印刷設(shè)備或噴墨打印機(jī)的打印頭中從多個噴嘴或孔口噴射油墨液滴,以 控制方式將油墨液滴施加至印刷介質(zhì)。在一些實例中,可以從任何壓電式或按需噴滴噴 墨印刷設(shè)備分配油墨組合物。此類噴墨印刷設(shè)備可以通過舉例說明且不限制的方式從 Hewlett-Packard Inc. (Palo Alto, CA, USA)得到。在按需噴滴系統(tǒng)中,利用通過例如壓電 式設(shè)備、聲設(shè)備、或按照數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號控制的熱過程產(chǎn)生的壓力使油墨液滴從孔口直接噴 射至印刷介質(zhì)表面的位置。除非有需要,否則油墨液滴不產(chǎn)生且不通過打印頭的孔口噴射。 所噴射的油墨液滴的體積主要用打印頭控制??梢栽谝灶A(yù)定模式將油墨組合物噴射到印刷 介質(zhì)的表面上之后干燥噴射印刷油墨或噴射油墨。當(dāng)存在時,可以實施干燥階段,舉例來說 但不限制,通過熱空氣、電熱器或光輻射(例如,IR燈)、或此類干燥方法的組合。為了達(dá)到 最佳性能,在印刷介質(zhì)所容許的最大溫度干燥油墨是可取的,所述溫度實現(xiàn)良好的圖像質(zhì) 量而不使印刷介質(zhì)變形。在一些實例中,干燥期間的溫度為約40°C至約150°C。
[0060] 在一些實例中,本文涉及的油墨組合物包括一種或更多種賦予印刷信息所需顏色 的著色劑。如本文所使用,"著色劑"包括染料、顏料和/或其它可懸浮或溶解于油墨載體 中的微粒。在一些其它實例中,油墨組合物包括顏料作為著色劑??梢允褂玫念伭习ㄗ?分散的顏料和非自分散的顏料。顏料可以為本領(lǐng)域熟知的有機(jī)或無機(jī)顆粒。此類顏料可從 供應(yīng)商諸如 Cabot Corporation、Columbian Chemicals Company、Evonik、Mitsubishi 和 E. I. DuPont de Nemours and Company商購可得并且可以為有色顏料,諸如例如,青色、品紅 色、黃色、藍(lán)色、橙色、紅色、綠色、粉紅色或黑色顏料。
[0061] 在一些實例中,油墨組合物為金屬化油墨組合物并且包括分散的金屬氧化物顆 粒。"金屬氧化物顆粒"是粒徑在以使它們對裸眼而言基本上可察覺的范圍內(nèi)的顆粒。所 述金屬氧化物顆粒具有約3至約300nm的范圍內(nèi)、或在約10至約100nm的范圍內(nèi)的平均粒 徑。在一些實例中,金屬氧化物顆粒具有在約10至約50nm的范圍內(nèi)的平均粒徑。金屬氧 化物顆粒包括金屬氧化物顏料,其選自由呈金紅石或銳鈦礦結(jié)晶形式的二氧化鈦(Ti0 2)、 氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In203)、氧化猛(Μη30 4)和氧化鐵(Fe304)組成。在一些其它實例中, 金屬氧化物顆粒為氧化鐵(Fe 304)或氧化錳(Μη304)顆粒。在又一些其它實例中,油墨組合 物可以含有氧化鐵(Fe 304)作為金屬氧化物顆粒。
[0062]油墨組合物中含有的金屬氧化物顆??梢跃哂信c存在于油墨著色劑-接收層 (140)中的無機(jī)顆粒的折射率不同的折射率(η)。事實上,折射率(η)差異越大,印刷制品 的反射性越好。
[0063] 在一些實例中,油墨組合物是含有至少金屬氧化物顆粒和水性載體的噴墨油墨組 合物。在一些其它實例中,油墨組合物含有金屬氧化物、分散劑和液體載體。金屬氧化物 顆粒的量可表示油墨組合物總重量的約0. 1至約10wt%。適合分散劑的實例包括但不限 于,低和高分子量的水溶性陰離子物種諸如磷酸鹽和多磷酸鹽、膦酸鹽和多膦酸鹽、亞膦酸 鹽和多亞膦酸鹽、羧酸鹽(例如,檸檬酸或油酸)、聚羧酸鹽(例如,丙烯酸酯和甲基丙烯酸 酯)、具有附接至水溶性(親水性)部分諸如水溶性聚醚低聚物鏈的烷氧基的可水解烷氧基 硅烷(例如,聚醚烷氧基硅烷)。在一些實例中,分散劑為聚醚烷氧基硅烷分散劑。
[0064] 本文所述的油墨組合物含有分散于液體媒介物或液體載體中的著色劑或金屬氧 化物顆粒?!ㄒ后w媒介物〃被定義成包括用于攜帶金屬氧化物顆粒或顏料至基質(zhì)的任何液 體組合物。此類液體媒介物可以包括多種不同試劑(包括但不限于表面活性劑、溶劑和助 溶劑、緩沖液、殺菌劑、粘度調(diào)節(jié)劑、螯合劑、穩(wěn)定劑和水)的混合物。盡管自身不是液體,但 是液體媒介物還可以攜帶其它固體,諸如聚合物、可紫外固化的材料、增塑劑、鹽等。
[0065] 印刷制品
[0066] 印刷方法包括:獲得可印刷記錄材料,其含有不透明支撐基質(zhì)、樹脂阻擋層、具有 第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)的油墨載體-接收層和油墨著色劑-接收層;提供油墨組合物;和將 所述油墨組合物施加于所述記錄材料上,所述印刷方法產(chǎn)生具有增強(qiáng)的圖像質(zhì)量和增強(qiáng)的 吸收性能的印刷制品。諸如在圖4中闡述,印刷制品(200)因此包括可印刷記錄材料,所述 可印刷記錄材料含有不透明支撐基質(zhì)(110)、富樹脂阻擋層(120)、含有具有無機(jī)顆粒并至 少還具有粘合劑的第一結(jié)構(gòu)和具有納米多孔顆粒并至少還具有粘合劑的第二結(jié)構(gòu)的油墨 載體-接收層(130)、和具有無機(jī)顆粒的油墨著色劑-接收層(140);以及施加于所述可印 刷記錄材料頂部上的印刷特征(250)。
[0067] 在一些實例中,當(dāng)油墨組合物包括具有平均粒徑在約3至約300nm的范圍內(nèi)的金 屬氧化物顆粒時,所述方法產(chǎn)生具有強(qiáng)"金屬"外觀和高印刷質(zhì)量/清晰細(xì)節(jié)分辨率的印 刷品。含有金屬氧化物顆粒的油墨組合物的噴射產(chǎn)生具有金屬顏色外觀和金屬光澤的印刷 制品(200)。所得印刷制品可以具有強(qiáng)閃亮和金屬反光的外觀的均勻涂層。所謂〃金屬光 澤〃,在本文意指印刷制品具有不透明或半透明外觀并且當(dāng)金屬反射光時反射光。印刷制品 與光接觸并且具有閃耀的金屬外觀。因此,印刷制品具有特定光學(xué)性質(zhì):其呈現(xiàn)來自反射光 的一種發(fā)光并且具有當(dāng)暴露于定向光源時以鏡面角反射的趨勢。在一些實例中,印刷制品 具有金色外觀。所謂〃金色樣外觀",在本文意指印刷制品具有鍍金表面的視覺外觀并且具 有金屬金(Au)的顏色。然而,印刷制品不含任何金或其它元素金屬顆粒。印刷制品因此呈 現(xiàn)像黃金物體一樣的光彩和光輝。
[0068] 在一些實例中,對于最佳金屬外觀,印刷制品(200)包括可以被視為金屬氧化物 涂層的印刷特征(250)。所述印刷特征可以含有存在于金屬化油墨組合物中的金屬氧化物 顆粒。在一些實例中,印刷特征(250)是金屬氧化物涂層。
[0069] 所述印刷特征可以是包括金屬氧化物微粒的平面型光反射層,厚度在約1至約 600nm的范圍內(nèi)或介于約3至約300nm之間。金屬氧化物涂層可以具有在約3至約80μ g/ cm2的范圍內(nèi)的密度或在約10至約40 μ g/cm2的范圍內(nèi)的密度。所述金屬氧化物層可以是 光學(xué)透明的或半透明的。
[0070] 印刷制品可用于形成印刷圖像,所述印刷圖像具有例如,裝飾性應(yīng)用諸如賀卡、剪 貼薄、小冊子、書封面、布告板、名片、證書和其它類似應(yīng)用。在一些其它實例中,此類印刷制 品可以用作印刷技術(shù)中使用的印刷介質(zhì)。
[0071] 已經(jīng)僅僅呈現(xiàn)前面的描述來舉例說明并描述本發(fā)明的一些實施方式。然而,應(yīng)理 解下列僅僅舉例說明本發(fā)明印刷介質(zhì)和方法的原理的應(yīng)用。
[0072] 實施例
[0073] 成分
[0074] - RoveneMtMO 是從 Mallard Creek Polymers Inc.可得的聚合物粘合劑。
[0075] - Ansilex κ93圮從BASF可得的煅燒粘土。
[0076] - Opercarb.K A40 是從 Specify Minerals Inc.可得的輕質(zhì)碳酸?丐(PCC)。
[0077] -HydrocarbKH60是從 Omya Inc.可得的 CaC03 楽液。
[0078] -Organosilane A301 是從China Onichem Specialties Co.可得的甲基乙氧基化 物。
[0079] - Mowiolκ 4088足從Kurraray可得的聚乙烯醇(PVA)粘合劑。
[0080] - Hydrocarl^H%是從 Omya Inc.可得的重質(zhì)碳酸|丐(GCC)。
[0081] - BYK24&是從BYK Inc.可得的消泡劑。
[0082] - PlurnoicKL61是從BASF Inc.可得的表面活性劑。
[0083] - DynwetlOO是從BYK Inc.可得的表面活性劑。
[0084] -甘油從 Aldrich Inc.可得。
[0085] - SilwetKL7600是從Momentive Inc.可得到的聚二甲基娃氧燒甲基乙氧化物。
[0086] - Aer〇sil?300 是由 Evonik Degussa Corporation 供應(yīng)的鍛制二氧化娃。
[0087] - Zonyf FSN LOOis a 表面活性劑可用的 from DuPont.
[0088] - Disperal·、HP 14 是從 Sasol Inc.可得的氧化錯納米顆粒(η = 1· 74)。
[0089] - Aerosilk400是從 Evonik Industries 可得的娃石納米顆粒(η = 1· 54)。
[0090] -氧化鎂粉末(η = 1. 73)從 Aldrich Inc.可得。
[0091] - S.i[quest.K A 1.230 是從 Momentive Performance Materials 可得的分散劑。
[0092] -LEG-1 是從 Liponics Technologies 可得的支鏈乙二醇。
[0093] - ProxelKGXL圮從 Arch Chemicals 可得的殺生物劑。
[0094] - Surfyno丨1<465 處從 Air Products and Chemicals, Inc.可得的表面活性劑。
[0095] - DantocolDHE 是從 Lonza 可得的交聯(lián)劑。
[0096] - Trizma_K Base 處從 Sigma-Aldrich 可得的溶劑。
[0097] 實施例1-可印刷記錄介質(zhì)
[0098] 制備根據(jù)本公開和比較介質(zhì)的記錄介質(zhì)。介質(zhì)A(i)和A(ii)是本公開中描述的 記錄介質(zhì)。介質(zhì)A(iii)、B(iv)和C(v)是比較介質(zhì)。每種可印刷記錄介質(zhì)包括支撐基質(zhì) (110)、富樹脂阻擋層(120)、多孔油墨載體-接收層(130)和油墨著色劑-接收層(140)。 [0099] 在試驗造紙機(jī)器中用紙漿制造支撐基質(zhì)(110),所述紙漿含有約70wt%的纖維素 纖維、約22wt %的無機(jī)填料和約8wt %的加工添加劑(包括PH和滯留控制劑;作為內(nèi)部施 膠劑的烷基烯酮二聚體(AKD);陽離子淀粉作為濕強(qiáng)度劑;陽離子聚丙烯酰胺作為滯留控 制劑;和其它功能化學(xué)品諸如著色劑(堿性染料)和雙磺化光學(xué)增白劑)。纖維素纖維含 有約80wt%的硬木和約20wt%的軟木。填料組合物在紙漿配料中含有約80%的輕質(zhì)碳酸 鈣和約20wt%的Ti0 2。支撐基質(zhì)的基重為220gsm。
[0100] 使用配備有光滑Meyer棒的試驗涂敷機(jī)以約5gsm/側(cè)的涂敷重量制備富樹脂阻擋 層(120),并考慮到其施加于支撐基底基質(zhì)(110)上。樹脂為含有約45wt%固體(當(dāng)施加 時稀釋成15wt% )且具有50°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚丙烯酸乳液。阻擋層(120)還含有 表面活性劑(Plumc)ie*L61和Dynwet?800)和消泡劑(;βυκφ024>,量為表示該層總重量 的約2. 4wt%。還添加碳酸鈣填料。表1舉例說明了富樹脂阻擋層(120)的配方。
[0101]
【權(quán)利要求】
1. 具有無機(jī)顆粒并至少還具有粘合劑的第一結(jié)構(gòu);和 ii、具有納米多孔顆粒并至少還具有粘合劑的第二結(jié)構(gòu); d、 包括無機(jī)顆粒的油墨著色劑-接收層。
2. 如權(quán)利要求1所述的可印刷記錄材料,其中所述支撐基質(zhì)包括含量在所述支撐基質(zhì) 的總重量的約8wt%至約40wt%的范圍內(nèi)的無機(jī)填料。
3. 如權(quán)利要求1所述的可印刷記錄材料,其中所述支撐基質(zhì)包括碳酸鈣和Ti02顆粒的 混合物作為無機(jī)填料,所述填料的含量大于所述支撐基質(zhì)總重量的約15wt %。
4. 如權(quán)利要求1所述的可印刷記錄材料,其中所述富樹脂阻擋層包括按所述阻擋層的 總重量計的約30wt%至約80wt%的聚合物樹脂粘合劑。
5. 如權(quán)利要求1所述的可印刷記錄材料,其中所述富樹脂阻擋層含有通過C3-C12烷基 的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的單體的疏水性聚合形成的樹脂。
6. 如權(quán)利要求1所述的可印刷記錄材料,其中所述油墨載體-接收層包括具有在約 70nm至約250nm的范圍內(nèi)的平均孔徑的第一結(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求1所述的可印刷記錄材料,其中所述油墨載體-接收層包括具有碳酸鈣 或粘土作為無機(jī)顆粒的第一結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求1所述的可印刷記錄材料,其中所述油墨載體-接收層包括具有鍛制二 氧化硅、鍛制氧化鋁、勃姆石或偽勃姆石作為納米多孔無機(jī)顆粒的第二結(jié)構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求1所述的可印刷記錄材料,其中所述油墨載體-接收層包括具有小于第 一結(jié)構(gòu)的平均孔徑且在約l〇nm至約lOOnm的范圍內(nèi)的平均孔徑的第二結(jié)構(gòu)。
10. 如權(quán)利要求1所述的可印刷記錄材料,其中所述油墨著色劑-接收層含有可選自由 氧化鋁(A1203)、二氧化硅(Si0 2)、納米結(jié)晶勃姆石氧化鋁(A10(0H))和磷酸鋁(A1P04)的組 成的組中的無機(jī)顆粒。 II. 如權(quán)利要求1所述的可印刷記錄材料,其中所述油墨著色劑-接收層的平均孔徑小 于所述油墨載體-接收層中第二結(jié)構(gòu)的平均孔徑。
12. -種用于制備可印刷記錄材料的方法,包括: a、 提供不透明支撐基質(zhì); b、 施加富樹脂阻擋層、含有具有無機(jī)顆粒并至少還具有粘合劑的第一結(jié)構(gòu)以及具有納 米多孔顆粒并至少還具有粘合劑的第二結(jié)構(gòu)的油墨載體-接收層,并在所述層頂部上施加 包括無機(jī)顆粒的油墨著色劑-接收層; c、 以及干燥并壓延所述層。
13. -種用于產(chǎn)生印刷圖像的方法,包括: a、 獲得可印刷記錄材料,所述可印刷記錄材料含有不透明支撐基質(zhì)、富樹脂阻擋層、包 括具有無機(jī)顆粒并至少還具有粘合劑的第一結(jié)構(gòu)和具有納米多孔顆粒并至少還具有粘合 劑的第二結(jié)構(gòu)的油墨載體-接收層,和包括無機(jī)顆粒的油墨著色劑-接收層; b、 提供油墨組合物; C、將所述油墨組合物施加于所述記錄材料上以形成印刷圖像。
14. 如權(quán)利要求13所述的用于產(chǎn)生印刷圖像的方法,其中所述油墨組合物為包括分散 的金屬氧化物顆粒的金屬化油墨組合物。
15. -種根據(jù)權(quán)利要求13的方法獲得的印刷制品,包括: a、 可印刷記錄材料,所述可印刷記錄材料含有不透明支撐基質(zhì)、富樹脂阻擋層、包括具 有多孔無機(jī)顆粒并至少還具有粘合劑的第一結(jié)構(gòu)和具有納米多孔顆粒并至少還具有粘合 劑的第二結(jié)構(gòu)的油墨載體-接收層、和包括無機(jī)顆粒的油墨著色劑-接收層; b、 施加于所述可印刷記錄材料頂部上的印刷特征。
【文檔編號】B41M5/50GK104093570SQ201280068629
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】王紅茜, 周曉奇, 格拉齊·阿普里夏尼·溫科諾, 戴維·埃德蒙森, 弗拉德克·卡斯佩爾奇克 申請人:惠普發(fā)展公司,有限責(zé)任合伙企業(yè)