一種激光打印介質(zhì)、其制備方法及涂層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明具體的涉及一種激光打印介質(zhì)、其制備方法及涂層。
【背景技術(shù)】
[0002] 激光打印機是一種打印輸出設備，其工作原理基于電子照相技術(shù)，即碳粉在正負 電荷吸附作用下，經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)移，到達打印介質(zhì)表面，在熱輥加熱（溫度通常高達180°C 左右）、加壓作用下使碳粉固化，最終在介質(zhì)表面形成所需圖文影像。其中彩色激光打印圖 像質(zhì)量好，打印速度快，圖像不易褪色、保存時間長，是近年來發(fā)展很快的一種數(shù)字印刷方 式，可以應用于不同領(lǐng)域，例如廣告、包裝、證照、醫(yī)療影像膠片等。
[0003] 隨著技術(shù)的進步，激光打印機打印速度越來越快，每分鐘可達50張甚至更高，打 印機靠滾輪摩擦進紙，一旦出現(xiàn)進紙故障，就會影響連續(xù)打印作業(yè)，需要人員維護，甚至必 須更換機器部件。此處所述進紙故障，也稱卡紙，包括夾紙、不進紙、一次進多頁紙以及亂走 紙等現(xiàn)象。打印材料的性質(zhì)與進紙故障的發(fā)生關(guān)系很大，如表面粗糙度影響摩擦系數(shù)：如果 過于光滑，搓紙輪會打滑，而疊在一起的打印材料緊密貼合在一起，摩擦力反而增大，不易 進紙；如果過于粗糙，表面也會產(chǎn)生很大的摩擦力，滑動進紙困難。其中使打印材料吸附在 一起的原因還包括：一是表面比較粘，不干爽，相互之間產(chǎn)生一定粘附力；二是由于連續(xù)進 紙不斷摩擦產(chǎn)生靜電，材料通過靜電吸附在一起。
[0004] PET薄膜耐熱性好，強度高，剛性好，耐撕裂，無毒，耐候，適用于激光打印，也是傳 統(tǒng)醫(yī)療影像膠片的基材。但未經(jīng)處理的PET基材表面光滑，表面張力小，硬度高，電阻大，如 果直接用于激光打印，圖像質(zhì)量差，碳粉附著不牢，因此無法直接使用。即使經(jīng)過表面處理 后的PET打印介質(zhì)，與紙張相比，通常也存在一些問題，如表面電阻高，摩擦易產(chǎn)生靜電，甚 至表面處理的涂層間相互粘連，這些都會導致打印時進紙不順暢，發(fā)生進紙故障，同時也使 打印圖文質(zhì)量變差。
[0005] 專利CN103625143A提到了在PET基材的一面施涂防靜電涂層，解決因靜電吸附造 成的卡紙問題。該材料的缺點是，只處理PET基材防靜電，而沒有解決表面粗糙摩擦和不干 爽而粘附的問題，且只能單面打印。專利CN102159998A提到了一種激光打印記錄材料，在 原紙雙面施涂PE樹脂層，PE樹脂上再施涂碳粉容納層，該材料包含原紙總共5層，結(jié)構(gòu)和 生產(chǎn)工藝復雜，且沒有提到使用防粘劑使表面干爽、不產(chǎn)生粘連、防止打印卡紙的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有的激光打印介質(zhì)打印時容易卡紙、打 印圖像質(zhì)量差等問題，而提供了一種激光打印介質(zhì)及其制備方法及涂層。本發(fā)明的激光打 印介質(zhì)除能得到良好的打印質(zhì)量外，連續(xù)高速打印時不卡紙，尤其是使用以PET等塑料樹 脂為基材的打印材料時，更能體現(xiàn)出不卡紙的優(yōu)勢。
[0007] 本發(fā)明人經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)：本發(fā)明的激光打印介質(zhì)中，通過配合特別的成分配 方，及調(diào)整兩個表面涂層的粗糙度，可以使得打印介質(zhì)疊放在一起時，明顯減輕了打印介質(zhì) 間緊密貼合相互吸附在一起的現(xiàn)象。
[0008] 本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述問題的：
[0009] 本發(fā)明提供了一種激光打印介質(zhì)，其包括基材，以及分別涂布于基材的兩個表面 上的涂層，即第一表面涂層和第二表面涂層；其中，所述的第一表面涂層包含無機顏料、水 基聚合物、抗靜電劑、水以及有機硅乳液和/或乳化蠟，所述的第二表面涂層包含無機顏 料、水基聚合物、抗靜電劑、水以及有機硅乳液和/或乳化蠟，所述的第一表面涂層的表面 粗糙度Ra值為0· 08~L 5 μ m，優(yōu)選0· 1~L 2 μ m，進一步優(yōu)選0· 3~I. 0 μ m ;所述的第 二表面涂層的表面粗糙度Ra值為1. 6~3. 0 μ m，優(yōu)選1. 6~2. 7 μ m ;所述的兩涂層的表面 粗糙度的差值不小于〇· 6 μ m，優(yōu)選不小于0· 9 μ m，更優(yōu)選L 3~2. 6 μ m。
[0010] 本發(fā)明中，所述的無機顏料可為本領(lǐng)域此類介質(zhì)涂層中常用的無機顏料，如二氧 化硅，碳酸鈣，鈦白粉，高嶺土，瓷土，滑石粉和氧化鋅等常見無色、白色粉體中的一種或多 種，本發(fā)明特別優(yōu)選無定型二氧化硅和/或輕質(zhì)碳酸鈣。
[0011] 所述的第一表面涂層和/或第二表面涂層中的無機顏料在相應的第一或第二表 面涂層中的含量優(yōu)選為重量百分比1~25%，進一步優(yōu)選3~20%，更進一步優(yōu)選6~ 12%〇
[0012] 所述的第一表面涂層中的無機顏料的粒徑較佳的為2~10 μπι，進一步優(yōu)選5~ 8 μπι ;所述的第二表面涂層中的無機顏料的粒徑較佳的為10~16 μπι，進一步優(yōu)選12~ 15 μ m〇
[0013] 本發(fā)明中，所述的第一表面涂層和/或第二表面涂層的厚度為5~30 μπι，優(yōu)選 6 ~22 μ m〇
[0014] 本發(fā)明中，所述的水基聚合物可為本領(lǐng)域此類介質(zhì)涂層中常用的水性涂料類粘合 劑，較佳的為聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液（VAE乳液）、苯丙乳液、水性聚氨酯 和聚乙烯醇中的一種或幾種。
[0015] 所述的第一表面涂層和/或第二表面涂層中的水基聚合物在相應的第一或第二 表面涂層中的含量優(yōu)選為重量百分比15~50%，進一步優(yōu)選20~45%，更進一步優(yōu)選 20 ~40%。
[0016] 所述的第一表面涂層和/或第二表面涂層中的有機硅乳液和/或乳化蠟在相應的 第一或第二表面涂層中的含量優(yōu)選重量百分比0. 1~5%，進一步優(yōu)選0.5~3%。
[0017] 本發(fā)明中，所述的有機硅乳液優(yōu)選水性有機硅乳液；乳化蠟優(yōu)選聚乙烯蠟乳液。本 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述的有機硅乳液和/或乳化蠟能夠減輕涂層受潮吸濕回粘，使表面保持干 燥滑爽。
[0018] 本發(fā)明中，所述的抗靜電劑為本領(lǐng)域常用的在薄膜或片材、板材表層施涂能夠起 到較好防靜電效果的材料，較佳的為導電微粒ATO (摻銻二氧化錫）、ITO (氧化銦錫）、聚吡 咯、聚噻吩、季銨鹽、烷基磺酸鹽和聚氧乙烯醚硫酸鹽中的一種或多種。所述的抗靜電劑在 表面電阻較高（通常大于I X 1〇12 Ω )的薄膜或片材、板材表面施涂一定量后，能夠顯著降低 表面電阻，可起到較好的抗靜電效果。
[0019] 所述的第一表面涂層和/或第二表面涂層中的抗靜電劑在相應的第一或第二表 面涂層中的含量優(yōu)選為重量百分比0. 1~10 %，進一步優(yōu)選0. 5~8 %，更進一步優(yōu)選1~ 6% 〇
[0020] 本發(fā)明中，所述的第一表面涂層和/或第二表面涂層的表面電阻范圍為106~ 1〇12 Ω，優(yōu)選IO7~10 11 Ω。本發(fā)明中表面電阻值主要是靠添加不同量上述抗靜電劑來實現(xiàn) 的。
[0021] 本發(fā)明中，在所述的第一表面涂層和/或第二表面涂層中，還可以含有其它助劑， 例如增白劑、分散劑和潤濕流平劑中的一種或幾種。其中，潤濕流平劑為本領(lǐng)域常規(guī)使用的 潤濕流平劑，優(yōu)選有機改性聚硅氧烷類和/或炔醇類，具體可選擇有機改性聚硅氧烷二丙 二醇單甲醚或乙氧基化炔二醇。
[0022] 所述的第一表面涂層和/或第二表面涂層中的其他助劑在相應的第一或第二表 面涂層中的含量優(yōu)選重量百分比0.01~2%。
[0023] 本發(fā)明中，所述的第一表面涂層和/或第二表面涂層中的水在相應的第一或第二 表面涂層中的含量可為補足各成分含量至100%即可。
[0024] 本發(fā)明中，所述的基材可以為紙類基材或樹脂薄膜類基材。其中，所述的紙類基材 較佳地為原紙或涂塑紙基（例如表面覆PE層的涂塑紙基）；其中，所述的樹脂薄膜類基材 較佳地為PET、PVC、PE或PP薄膜，進一步優(yōu)選PET ;其中，所述的樹脂薄膜類基材可為透明， 彩色透明或白色不透明，厚度可為75~200 μπι。例如，可選用厚度100 μπι的透明PET、厚 度150 μ m的白色PET或厚度250 μ m的白色PVC等基材。
[0025] 本發(fā)明還提供了上述激光打印介質(zhì)的制備方法，其包含下列步驟：將上述第一表 面涂層中的各成分混合在一起后得到的涂層膠液施涂于所述的基材的第一表面，將上述第 二表面涂層中的各成分混合在一起后得到的涂層膠液施涂于所述的基材的第二表面，分別 干燥，即可。
[0026] 其中，將上述第一表面涂層或第二表面涂層中的各成分混合的方法可為：將所述 的無機顏料加入至去離子水中，用分散機分散，然后加入上述第一表面涂層或第二表面涂 層中的其他各成分，補齊余量水，攪拌混合均勻，制得涂層膠液。具體地，本發(fā)明通過調(diào)節(jié)涂 層兩面涂層膠液中的各成分的類別和含量，使得制備而得的第一表面或第二表面涂層的粗 糙度值及粗糙度差值滿足本發(fā)明的要求。
[0027] 本發(fā)明的制備方法中，所述的施涂的方式可為本領(lǐng)域常規(guī)操作方法，例如用刮刀、 刮棒、刮板、輥涂、浸涂、噴涂、氣刀涂布、擠出涂布或簾式涂布。本發(fā)明的制備方法中，所述 的干燥的方法可為熱空氣干燥，紅外干燥或微波干燥。
[0028] 本發(fā)明中的制備方法中，所述的基材還可進行預處理，較佳地為電暈或化學腐蝕， 有利于提高膠液潤濕鋪展性和涂層附著牢度。
[0029] 本發(fā)明還進一步提供了上述激光打印介質(zhì)中的第一表面涂層或第二表面涂層。
[0030] 本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。
[0031] 在不違背本領(lǐng)域常識的基礎上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳 實例。
[0032] 本發(fā)明的積極進步效果在于：本發(fā)明提供的激光打印介質(zhì)，圖像色彩還原度好，清 晰度高，防水耐磨，打印進紙順暢、不易卡紙，尤其是可以有效解決PET等塑料類基材用于 激光打印時易卡紙的問題。
【附圖說明】
[0033] 圖1為本發(fā)明一較佳實施例的激光打印介質(zhì)示意圖。其中1為第一表面涂層，2為 第二表面涂層，3為基材。
【具體實施方式】
[0034] 下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實 施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商 品說明書選擇。本發(fā)明中表面粗糙度Ra根據(jù)GB/T13542. 2-2009測定，表面電阻根據(jù)GB/T 13542. 2-2009 測定。
[0035] 實施例1
[0036] 第一表面膠液配方：（膠液A-1)
[0037] 二氧化硅(商品名SD-640,北京航天賽德科技發(fā)展有限公司，粒徑8μηι) 6份 乙烯-醋酸乙烯共聚乳液(VAE 707) 20 份 聚乙烯蠟乳液 2份 摻銻二氧化錫 5份 有機改性聚硅氧烷二丙二醇單甲醚 0.05份 去離子水 66.95份
[0038] 把二氧化娃加入去離子水中，用齒盤分散機分散30分鐘，分散速度為1200轉(zhuǎn)/分 鐘，然后加入乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、防粘劑、抗靜電劑、潤濕流平劑，攪拌混合均勻，制 得涂層膠液A-I。
[0039]