一种液体电子油墨接受介质的制作方法

文档序号:12790710阅读:183来源:国知局
本发明涉及一种油墨接受介质,特别涉及一种液体电子油墨接受介质。
背景技术
:随着技术的不断进步,电子成像技术以其印刷速度快、影像质量高、个性化容易、印刷过程无污染等优点应用越来越广泛,特别是液体电子油墨比墨粉的颗粒更细微,使其在印刷时能够达到更高的分辨率和平滑度,形成的图像边缘锐化度更高,印刷出的图像质量与传统的银盐图像质量更接近,因此液体电子油墨印刷设备很快得到普及。电子印刷的基本原理是用激光扫描的方法在光导体上形成静电潜影,再利用液体电子油墨(符号与静电潜影正好相反)与静电潜影之间的库仑作用力在成像板上实现潜影的显影,接着显影被转移到热弹性体橡胶布上,通过热或压力或两者的结合将显影转移到例如纸、塑料或其它合适材料的油墨接受介质上,以产生印刷的最终图像。基于上述成像过程,油墨接受介质必须涂有油墨接受层,以增强其对液体电子油墨的粘附性,印刷出的图像才能达到影像级的质量要求。为了增强油墨接受介质对液体电子油墨的粘附性,现有的技术方案有多种。例如中国专利cn101600996a公开了一种电子照相介质,油墨接受层中包括聚氨酯树脂或苯乙烯马来酸酐化合物,此油墨接受层涂层光泽度低,需要无机次层来提高电子照相介质的光泽度。又如cn102256803a公开了一种液体调色剂可印刷介质,包括纸基底和调色剂接受层,该调色剂接受层包括颜料、粘合剂、离子聚合物和金属盐的至少一种,其中颜料包括主要颜料和次要颜料。主要颜料包括棒状颜料,该棒状颜料的中值等价球形直径(esd)是0.1μm~3μm,主要颜料选自研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、其他棒状颜料及其组合。次要颜料选自无机或有机颜料。但是制备的印刷介质的表面光泽度差,必须通过压光的方法提高印刷介质的表面光泽度。技术实现要素:本发明的目的为克服上述技术缺陷,提供一种液体电子油墨接受介质,它无需底涂、直接在支持体上涂布油墨接受层,无需压光处理即可获得高光泽的表面,该液体电子油墨接受介质在hpindigo系列印刷机上印刷过程顺利,印刷的影像色彩鲜艳、着墨力好,印墨牢度良好,达到影像级的图像质量要求。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种液体电子油墨接受介质,包括支持体和在支持体一侧或两侧上的油墨接受层,所述的油墨接受层由以下重量份数的组分组成:(a)无机颗粒30份~60份(b)粘合剂30份~65份(c)固化剂0.03份~10份所述无机颗粒为阳离子改性剂改性过得无机颗粒,其分散液的zeta电位为+10mv~+40mv。上述液体电子油墨接受介质,所述无机颗粒选自直径为0.01μm~1μm的二氧化硅、氧化铝、氧化锌、碳酸钙、瓷土、硫酸钡等中的一种或几种。上述液体电子油墨接受介质,所述阳离子改性剂选自聚丙烯胺、二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、三亚乙基四胺中的一种或几种。上述液体电子油墨接受介质,所述粘合剂选自水溶性树脂、二元或多元水分散型共聚乳液中的一种或几种。上述液体电子油墨接受介质,所述水溶性树脂选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、淀粉或淀粉改性物、羟乙基纤维素、甲基纤维素、聚环氧乙烷中的一种或几种。上述液体电子油墨接受介质,所述水溶性树脂为聚乙烯醇,聚乙烯醇的聚合度为1700~4000,水解度为50%~99%。上述液体电子油墨接受介质,所述水溶性树脂为水溶性阳离子树脂,选自阳离子化聚乙烯醇、阳离子淀粉、聚乙烯亚胺、烯丙基胺、二烯丙基烷基聚合物中的一种或几种。上述液体电子油墨接受介质,所述的二元或多元水分散型共聚乳液由至少一个亲水性单体x、至少一个非亲水性单体y和其他单元z组成,其中x:y:z为1~3:8~6:0~3。上述液体电子油墨接受介质,所述二元或多元水分散型共聚乳液的玻璃化温度为35℃~160℃。上述液体电子油墨接受介质,所述二元或多元水分散型共聚乳液选自乙烯和丙烯酸共聚乳液、乙烯和醋酸乙烯共聚乳液、苯乙烯和丙烯酸共聚乳液、聚氨酯共聚乳液中、丁苯共聚乳液中的一种或几种。有益效果与现有技术相比,本发明可实现以下效果:(1)、本发明通过在油墨接受层配方中使用阳离子改性剂改性过的无机颗粒,使油墨接受层无需涂布底涂层,直接在各种支持体如原纸纸基、涂塑纸基、pet、tac、pvc、pe、pc、pnt涂布油墨接受层,涂层牢度好,涂层的附着力可达0级。(2)、本发明通过调整油墨接受层的配方,制备的液体电子油墨接受介质无需使用压光的生产工序,即可获得高光泽表面的液体电子油墨接受介质。(3)、本发明通过调整油墨接受层的配方,无需在油墨接受层中添加额外的导电材料,就可获得良好的影像级图像质量,不会产生电荷积累,制备的液体电子油墨接受介质易于大批量印刷作业。(4)、本发明的液体电子油墨接受介质在hpindigo系列印刷机上传输顺畅,不会发生卡纸问题,印刷的影像色彩鲜艳、着墨力好,印墨牢度良好,达到了影像级的图像质量要求。(5)、本发明的液体电子油墨接受介质,印刷输出的影像防水性佳、耐刮擦性优,即使图像在观瞻过程中难免遇到划擦、滴水等意外事件时,影像质量也不会受到影响,提高了其实用性。附图说明图1为本发明液体电子油墨接受介质结构示意图。图中各标号表示为:1-支持体,2-液体电子油墨接受层。具体实施方式本发明提供的液体电子油墨接受介质,包括支持体和在支持体一侧或两侧上的油墨接受层。所述油墨接受层由以下重量份数的组分组成:(a)无机颗粒30份~60份,(b)粘合剂30份~65份,(c)固化剂0.03份~10份。所述无机颗粒为阳离子改性剂改性过得无机颗粒,其分散液的zeta电位为+10mv~+40mv。本发明所述阳离子改性剂选自为聚丙烯胺、二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、三亚乙基四胺中的一种或几种。本发明所述无机颗粒的重量份数为30份~60份,否则会发生影像不能完全转移的问题,甚至会产生脱印问题。本发明所述无机颗粒选自直径为0.01μm~1μm的二氧化硅、氧化铝、氧化锌、碳酸钙、瓷土、硫酸钡等中的一种或几种。对于无机颗粒的形状、比表面积以及孔隙率等其他性能没有特别的限制。无机颗粒的直径小于0.01μm,制造工艺复杂,成本较高;无机颗粒的直径大于1μm会影响液体电子油墨接受介质表面的光泽度。本发明所述阳离子无机颗粒分散液的zeta电位为+10mv~+40mv。如果阳离子无机颗粒分散液的zeta电位低于+10mv,阳离子无机颗粒分散液不稳定,制备的油墨接受层的导电性不足,耐印性变差;如果阳离子无机颗粒分散液的zeta电位高于+40mv,在技术上难以实现,并且生产成本很高。本发明所述粘合剂选自水溶性树脂、二元或多元水分散型共聚乳液的中的一种或几种。水溶性树脂选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、淀粉或淀粉改性物、羟乙基纤维素、甲基纤维素、聚环氧乙烷中的一种或几种,提高了油墨接受层与支持体的附着力。本发明粘合剂优选聚乙烯醇,其中,聚乙烯醇聚合度为1700~4000,水解度为50%~99%。如果聚乙烯醇聚合度低于1700,油墨接受层与支持体的粘附力低,在印刷时会造成油墨接受层脱落,影响印刷性能;如果聚乙烯醇聚合度高于4000,油墨接受层与支持体的附着力高,但是生产工艺复杂,成本高。如果聚乙烯醇的水解度低于50%,油墨接受层防水性差;如果聚乙烯醇的水解度高于99%,技术上难以达到。本发明粘合剂更优选水溶性阳离子树脂,选自阳离子化聚乙烯醇、阳离子淀粉、聚乙烯亚胺、烯丙基胺、二烯丙基烷基聚合物中的一种或几种,提高了阳离子无机颗粒与粘合剂的兼容性,增加油墨接受层与液体电子油墨的粘附性,同时提高影像保持率。本发明所述二元或多元水分散型共聚乳液选自乙烯和丙烯酸共聚乳液、乙烯和醋酸乙烯共聚乳液、烯丙烯酸共聚乳液、聚氨酯共聚乳液、丁苯共聚乳液中的一种或几种,二元或多元水分散型共聚乳液的加入,提高了油墨接受层及印刷图像的防水性。本发明所述二元或多元水分散型共聚乳液的玻璃化温度为35℃~160℃,如果其玻璃化温度低于35℃,容易造成在生产及日常储存过程中油墨接受层软化发生变形甚至产生粘连问题,如果玻璃化温度高于160℃,油墨接受层脆性大,极易产生印刷质量问题。本发明所述二元或多元水分散型共聚乳液由至少一个亲水性单体x、至少一个非亲水性单体y和其他单元z组成,其中x:y:z为1~3:8~6:0~3。x:y:z的个数比太高或太低都将会造成油墨接受层附着力低和防水性差的问题,进而使影像保持率低、印刷图像的防水性差。本发明所述粘合剂重量份数在30份~65份。如果粘合剂的重量份数低于30,影响无机颗粒对支持体的粘附性,致使其在连续印刷时由于液体电子油墨接受介质间的摩擦作用,导致部分无机颗粒从液体电子油墨接受介质上脱落,沉积在橡皮布上,影响后续的印刷质量,易产生白点的弊病,并且不能进行大批量印刷作业。如果粘合剂的重量份数高于65,易产生粘连问题,甚至发生卡纸问题。本发明所述固化剂选自甲醛、乙二醛、硼酸、硼砂、聚异氰酸酯、氮丙啶中的一种或几种。油墨接受层中加入固化剂是为了提高其防水性。固化剂的加入量在0.03份~10份,固化剂加入量低于0.03份,油墨接受层防水性差;固化剂加入量高于10份,导致液体电子油墨接受介质的印刷性差,即耐印性不足。本发明所述油墨接受层干燥后的厚度为0.1μm~3μm,如果油墨接受层厚度小于0.1μm,涂布工序复杂,容易产生脱涂弊病;如果油墨接受层厚度大于3μm,除生产提高成本外,油墨接受层在干燥过程中可能会产生裂纹弊病。本发明所述支持体为50μm~500μm的纸基、涂塑纸基、pet、tac、pvc、pe、pc、pnt中的一种。如果支持体的厚度小于50μm,在涂布过程中易出现撕裂、断片的问题;如果支持体的厚度大于500μm,制备的液体电子油墨接受介质太厚,在印刷时极易出现传输不畅,甚至会发生卡纸问题。支持体为纸基时,可以选照相原纸、普通纸、绘图纸、邮票纸、铜版纸、白板纸、复写纸、印刷纸、玻璃纸等中的一种。另外,支持体也可以通过电晕放电处理、等离子处理等表面处理来改善油墨接受层的涂布性。本发明中所用的无机颗粒、阳离子改性剂、粘合剂、固化剂、支持体均为市售产品。阳离子无机颗粒分散液的制备:按照比例,将无机颗粒、水加入容器中,5000rpm~10000rpm下分散均匀后。100rpm~500rpm下搅拌加入阳离子改性剂,在30℃~60℃下反应1h~10h,制备为阳离子无机颗粒分散液。油墨接受层涂布液的配制:在阳离子无机颗粒分散液中加入粘合剂、固化剂,搅拌均匀,制备为固体含量为3%~10%的油墨接受层涂布液。将油墨接受层涂布液涂布到支持体上的涂布方法,可以使用任意公知的方法,可以是刮刀涂布法、气刀涂布法、浸涂法、喷涂法、凹版辊涂布法、条缝涂布法、棒涂法、坡流挤压涂布法等中的一种。液体电子油墨接受介质的制备:将上述涂布液涂布在支持体一侧或两侧,在80℃~120℃的干燥箱中干燥3min。其中干燥箱优选悬浮加热的干燥箱。下面通过实施例详细说明本发明的技术方案。实施例1阳离子氧化铝分散液的制备将粒径为0.5μm的氧化铝30g、117ml去离子水加入容器中,在8000rpm的高速搅拌下分散1h,然后在40℃下,在100rpm~500rpm搅拌下,加入阳离子改性剂二亚乙基三胺3g,继续搅拌3h~5h,得到阳离子氧化铝分散液。阳离子氧化铝分散液的zeta电位为+39.5mv。油墨接受层涂布液的制备在阳离子氧化铝分散液中加入10%的聚乙烯醇(聚合度1700、水解度88%)140g、10%固含量的阳离子淀粉140g、50%固含量乙烯-醋酸乙烯共聚乳液74g(玻璃化温度60℃)、固化剂硼酸0.03克,加去离子水至总体固含量为3%,搅拌均匀,静置消泡,得到油墨接受层涂布液。液体电子油墨接受介质的制备将上述油墨接受层涂布液用rds涂布棒,涂布在100μm厚的透明pet片基上,在80℃温度下干燥3min,得到液体电子油墨接受介质,油墨接受层的干厚为0.2μm。实施例2阳离子硫酸钡分散液制备将粒径1微米的硫酸钡30g、117ml去离子水加入容器中,用高速搅拌在8000rpm下分散1h,然后在40℃下,在100rpm~500rpm搅拌下,加入阳离子改性剂聚丙烯胺3g,继续搅拌3h~5h,得到阳离子硫酸钡分散液。用上海中晨数字技术设备有限公司电位仪测试zeta电位为+23.4mv。油墨接受层涂布液的制备在阳离子硫酸钡分散液中加入10%的明胶溶液100g、聚乙烯亚胺10g、25%固含量乙烯-丙烯酸共聚乳液80g(玻璃化温度120℃)、交联剂甲醛4g,加去离子水至总体固含量为10%,搅拌均匀,静置消泡,得到备油墨接受层涂液。液体电子油墨接受介质制备将上述油墨接受层涂液用rds涂布棒,涂布在210μm厚高光涂塑纸基上,在80℃温度下干燥3min,得到液体电子油墨接受介质,油墨接受层的干厚为3μm。实施例3阳离子碳酸钙分散液制备将粒径1μm的碳酸钙40g、156ml去离子水加入容器中,用高速搅拌在8000rpm下分散1h,然后在60℃下,在100~500rpm搅拌下,加入阳离子改性剂三亚乙基四胺4g,继续搅拌3~5小时,得到阳离子碳酸钙分散液。用上海中晨数字技术设备有限公司电位仪测试zeta电位为10.5mv。油墨接受层涂布液的制备在阳离子碳酸钙分散液中加入50%的pvp(k90)8g、烯丙基胺4g、40%固含量聚氨酯乳液80g(玻璃化温度160℃)、交联剂氮丙啶10g,加去离子水至总体固含量为8%,搅拌均匀,静置消泡,制备油墨接受层涂液。液体电子油墨接受介质制备将上述油墨接受层涂液用rds涂布棒,涂布在100μm厚透明pet片基上,在80℃温度下干燥3min,制备为液体电子油墨接受介质,油墨接受层的干厚为1μm。实施例4阳离子二氧化硅阳离子改性将粒径0.01μm、30%的200克固含量二氧化硅胶体和去离子水94加入容器中,在30摄氏度下,在100~500rpm搅拌下,加入改性剂聚丙烯胺6克,继续搅拌3~5小时。用上海中晨数字技术设备有限公司电位仪测试zeta电位为39.5mv。制备油墨接受层涂液在阳离子二氧化硅分散液中加入10%的pva(聚合度1700、水解度88%)35g、50%固丁苯乳液(玻璃化温度35℃)53g、交联剂硼酸0.3g,加去离子水至总体固含量为3%,搅拌均匀,静置消泡,制备油墨接受层涂液。液体电子油墨接受介质制备将上述油墨接受层涂液用rds涂布棒,涂布在100μm厚透明pvc支持体上,在80℃温度下干燥3min,制备为液体电子油墨接受介质,油墨接受层的干厚为0.1μm。对比例将实施例2不对硫酸钡进行阳离子改性,其他操作按照实施例2进行。实施例1~4油墨接受层涂布液各组分含量见表3,所用二元或多元共聚乳液的组成见表4。表3实施例的各组分含量(单位:g)表4二元或多元共聚乳液的组成性能测试:光泽度测试采用xgp便携式镜向光泽度计(天津市信光科技开发公司)测试光泽度(60。)。附着力测试采用百格法(gb/t9286-88)测试油墨接受层的附着力。影像牢度测试用hpindigo3550印刷机,印刷青(100%c)、品(100%m)、黄(100%y)、黑(100%k)图像,放置2h,将一片3mscotch600p胶带粘在介质上,用力压实,然后胶带撕开,观察油墨脱落情况。全部脱落、局部脱落、无脱落表示测试结果。印刷均匀性测试用hpindigo3550印刷机,印刷gb/t18721-2002中定义的n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8图像,目测图像表面脱印、白点情况。全部脱印、图像有白点、无脱印、无白点表示测试结果。防水性测试用hpindigo3550印刷机,印刷青(100%c)、品(100%m)、黄(100%y)、黑(100%k)图像,放置2h,滴0.3ml水,水温为(23±2)℃,2min后,将水擦去,图像无损坏,即为防水性合格。测试结果如下:项目光泽度%防水性印刷均匀性影像牢度涂层牢度实施例179.1%合格无白点无脱落0级实施例275.3%合格无白点无脱落0级实施例371.3%合格无白点无脱落0级实施例473.4%合格无白点无脱落0级对比例78.3%合格有白点局部脱落0级由表1中的数据表明,无需涂布底涂层,直接在各种支持体如上原纸纸基、涂塑纸基、pet、tac、pvc、pe、pc、pnt涂布油墨接受层,油墨接受层牢度好,油墨接受层的附着力可达0级。无需压光的生产工序,即可获得高光泽的表面。具有在hpindigo系列印刷机上印刷过程顺利,印刷的影像色彩鲜艳、着墨力好,印墨牢度良好,达到了影像级的图像质量要求。无需添加导电材料,可获得良好的影像级图像质量,不会产生电荷积累,易于大批量印刷作业。印刷输出的影像防水性佳、耐刮擦性优,即使图像在观瞻过程中难免遇到划擦、滴水等意外事件时,影像质量也不会受到影响,提高了其实用性。当前第1页12
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