可溶胀预处理涂层的制作方法
【专利说明】可溶胀预处理涂层
【背景技术】
[0001] 喷墨技术已经将其应用扩大到除了家用和办公用以外的高速、商业和工业印刷 中。该技术是无压印刷法，其中电子信号控制并引导可在各种各样的基底上沉积的油墨液 滴或油墨流。目前的喷墨印刷技术包括通过热喷、压电式压力或振动使油墨滴穿过小喷嘴 到达介质的表面。
[0002] 预处理组合物或涂层可类似地被涂覆至各种介质以改善印刷特性和图像属性。这 种组合物可为基本上无色的并且可被配制为与着色剂和/或与某些油墨组合物的聚合组 分相互作用。通过利用这种预处理组合物，沉积在记录介质的表面上的沉淀的着色剂可提 供增强的图像质量。例如，用这种预处理组合物可实现改善的光密度和高速印刷。然而，许 多预处理配制物在一个区域可接受而在其他区域不可接受，因此，继续寻求与可在印刷介 质表面上产生更高质量印刷图像的预处理配制物相关的研宄和开发。
【附图说明】
[0003] 根据以下详细说明，结合通过实例一起阐述的附图、本发明的特征，本公开的另外 的特征和优点将是显而易见的，并且其中：
[0004] 图1提供了根据本公开的实例的印刷介质上的可溶胀预处理涂层的截面图；
[0005] 图2描述了根据本公开的实例的方法的流程图。
[0006] 现将参考本文阐述的几个实例，并且本文将使用特定的语言描述这些实例。然而 应理解，不会因此意图限制本公开的范围。
【具体实施方式】
[0007] 已经认识到，当传统的预处理涂层用于包装使印刷的图像经历高度的表面接触的 应用或类似应用时，其可提供高品质的印刷图像但缺乏耐久性。因此，已经发现，使用可溶 胀预处理涂层可尤其对包装介质有用，其中可溶胀预处理涂层包括蜡颗粒。已经发现，本发 明的可溶胀预处理涂层可对包装介质提供优异的耐久性（如耐刮擦性），从而保持印刷的 图像的品质。具体地，可溶胀预处理涂层可包括蜡颗粒，其粒径大于可溶胀预处理涂层下面 的基质的厚度，从而提供使以下接触最小的结构：下面的介质和印刷在其上的任何油墨与 相邻的基底或目标接触。
[0008] 注意，当讨论本发明的组合物和方法时，这些讨论的每一个都可被认为可适用于 这些实例的每一个，无论其是否在该实例的上下文中被明确地讨论。因此，例如，在讨论可 溶胀预处理涂层中的蜡时，这样的蜡也可用于向印刷介质提供耐久性涂层的方法中，并且 反之亦然。
[0009] 因此，用于印刷介质的可溶胀预处理涂层可包括可蒸发溶剂、基质和蜡。所述基质 可包括l〇wt%至20wt%的定影剂、25wt%至35wt%的水合氯化错、0? 5wt%至10wt%的第 一粘合剂、20wt%至30wt%的第二可交联粘合剂和lwt%至5wt%的交联剂。所述赌可以 以10wt%至20wt%存在。所述基质和所述蜡的重量百分比是以除去所述可蒸发溶剂之后 的所述可溶胀预处理涂层中存在的总量为基础的。
[0010] 在另一实例中，可印刷介质可包括介质基底和涂覆至其的可溶胀预处理涂层。可 溶胀预处理涂层可包括基质和赌颗粒。所述基质可包括l〇wt%至20wt%的定影剂、25wt% 至35wt%的水合氯化错、0? 5wt%至10wt%的第一粘合剂、20wt%至30wt%的第二可交联 粘合剂和lwt%至5wt%的交联剂。所述赌颗粒可以以10wt%至20wt%存在，并且可具有 100nm至100 ym的平均粒径。至少一部分所述赌颗粒的可具有大于基质的平均厚度的粒 径。
[0011] 注意，术语"预处理涂层"是指用来形成涂层的组合物以及涂层本身，上下文说明 这是可行的。例如，包括可蒸发溶剂的预处理涂层通常是指涂覆至介质基底的组合物涂层。 一旦涂布在介质基底上并且除去可蒸发溶剂之后，得到的涂层也可以被称为预处理涂层。
[0012] 一般而言，基质包括除了蜡以外的可溶胀预处理涂层的组分（在除去可蒸发溶剂 之前的可溶胀预处理涂层组合物的情形中还包括可蒸发溶剂）。蜡包含蜡颗粒，一旦如本文 所述涂覆可溶胀预处理涂层，蜡颗粒延伸超过下面的基质。已经发现，当可溶胀预处理涂层 接触其它基底、目标等时，这样的结构允许蜡颗粒保护下面的基质。得到的效果是可溶胀预 处理涂层和可被印刷在其上的印刷的图像的优异的耐久性。这样的耐久性保持印刷的图像 的印刷品质，该印刷品质可通过光泽度、光密度、洇色、耐刮擦性、聚集、耐水擦脏性等测量。 另外，当与本发明的基质配制物一起使用时，已经发现本发明的可溶胀预处理涂层可特别 用于包装和胶印介质。
[0013] 一般而言，蜡包括蜡颗粒，当在印刷介质上印刷时，其粒径大于预处理基质的平均 厚度。转向图1，涂布的介质100可包括涂布有可溶胀预处理涂层104的印刷介质102。可 溶胀预处理涂层可包括嵌有蜡颗粒108的基质106。蜡颗粒一般在基质的表面上延伸，但是 不需要所有的蜡颗粒的尺寸都大于基质的厚度。例如，至少一部分蜡颗粒的尺寸可大于基 质的厚度。在一个实例中，至少50%的赌颗粒可具有大于基质的厚度的粒径。在一方面，至 少75 %的蜡颗粒可具有大于基质的厚度的粒径。在一个具体的方面，至少90 %的蜡颗粒可 具有大于基质的厚度的粒径。在一个实例中，基质可具有l〇〇nm至100 ym的厚度并且赌可 具有100nm至100 ym的平均粒径。尽管这些范围交叠，应当理解，一部分蜡颗粒的尺寸将 大于基质的厚度。
[0014] 在进一步的关于赌颗粒尺寸的细节中，如所述的，这些赌颗粒可具有100nm至 100 y m、0. 5ym至50ym或lym至50ym的平均粒径。在另一实例中，赌颗粒可具有5 ym 至50 ym的平均粒径。在还一实例中，赌颗粒可具有5 ym至12 ym的平均粒径。在一方面， 蜡颗粒可具有12 y m至20 y m的平均粒径。在一个具体的方面，蜡颗粒可具有约8 y m的平 均粒径。在另一方面，蜡颗粒可具有约15 ym至18 ym的平均粒径。当颗粒为非球形时，可 被装在该颗粒中的最大直径的球可被称为D1。可完全包含该颗粒的最小直径的球可被称为 D2。在一个实例中，"粒径"可被测量为D1和D2的平均值，被简称为D。因此，当在本文中 提及"粒径"时，可计算颗粒直径D。在另一方面，"平均粒径"是指多个颗粒，每个具有其自 身的粒径，这些粒径被共同平均。
[0015] 另外，蜡颗粒可散布贯穿整个涂层，以使颗粒的平均间距S是颗粒直径D的至少两 倍。在一个实例中，平均间距S为至少3倍的D。在另一实例中，平均间距S为至少4倍的 D〇
[0016] 另外，蜡颗粒可分布为具有在特定范围内的面密度覆盖率。面密度覆盖率为由颗 粒覆盖的介质的面积的百分比。根据该量度，每个颗粒覆盖了由垂直于介质的颗粒的圆柱 形投影限定的一部分介质。因此，覆盖的面积将由具有与颗粒相同直径（D)的圆形限定。在 一个实例中，面密度覆盖率在介质面积的〇. 5%至30%范围内。在还更具体的方面，面密度 覆盖率为介质面积的1 %至10%。面密度覆盖率的一些具体实例为约1 %、约4%、约5%的 覆盖率。一般而言，高于约30%覆盖率的域面积覆盖率密度会开始不利地影响印刷品质。 面积覆盖率密度低于约〇. 5%可能不足以提供印刷在介质上的图像的耐刮擦性和/或耐摩 擦性。
[0017] 一般而言，可选择蜡颗粒以使蜡颗粒尺寸与可溶胀预处理涂层加上任何其上印刷 的油墨的厚度的比例大于1。这样的比例使得蜡颗粒延伸到在可溶胀预处理涂层上印刷的 表面之上，从而保护下面的印刷的图像。在一个实例中，该比例的范围可为10:1至1. 01:1， 在一方面，范围可为3:1至1. 01:1。在另一具体的方面，该比例范围可为2:1至1. 01:1，或 者甚至为1. 1:1至1. 01:1。
[0018] 可根据各种印刷因素（如相容性、粒径、熔点等）选择蜡。通常，蜡可作为蜡 乳液获得。赌乳液可从许多销售商获得，例如Keim-Additec、Lubrizol、Michelm