[发明专利]一种喷墨打印介质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及打印介质领域，特别涉及一种喷墨打印介质及其制备方法。

背景技术

随着彩色喷墨打印技术的普及，中国已成为彩色喷墨打印耗材的最大生产国，但产品主要集中于中低端市场。目前，市场对喷墨打印介质性能要求越来越高，而普通的彩色喷墨打印涂料由于吸墨材料制备技术的落后，吸墨能力弱，只能适用于普通染料墨水打印。适用于颜料墨水打印的涂层打印后图像耐候性好，但生产设备昂贵、涂布工艺复杂，不利于产业化。因此，采用简单铸涂工艺生产低成本且能够兼容染料和颜料墨水的喷墨打印介质成为市场发展的一个主要方向，市场潜力巨大。

中国专利申请200710185201.3公开了一种喷墨打印高光泽铸涂相纸，是在介质上涂布两层含有吸墨颜料的涂布液，可适应水性染料墨水打印，但对颜料墨水打印适应性较差，且生产成本较高。中国专利申请200510036387.7公开了一种高光泽防水彩色喷墨打印相纸，打印图像清晰色密度高，但是该相纸使用纯纳米铝粉作为无机物，原料价格昂贵，生产工艺复杂对设备要求较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种打印适应性好、能够适用水性染料墨水和水性颜料墨水、成本低、工艺简单的喷墨打印介质。

本发明的另一目的在于提供一种上述喷墨打印介质的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种喷墨打印介质，包括基材、底涂层和表面起光层；所述底涂层的涂布量为每平方米5～20g，优选涂布量为每平方米7～12g；所述表面起光层的涂布量为每平方米5～20g，优选涂布量为每平方米7～12g；所述底涂层包括100质量份无机颜料a、20～60质量份胶黏剂；所述表面起光层包括80～120质量份无机颜料b、10～20质量份乳液。

所述无机颜料a是胶体二氧化硅、沉淀二氧化硅、碳酸钙或高岭土，粒径为0.1～30um；优选粒径为0.1～20um的沉淀二氧化硅。所述无机颜料a自身都有一定的比表面积且处于微米级状态，在涂层中通过紧密堆积形成大量孔隙，这些孔隙具有类似毛细管作用的功能，可以吸收墨水中的溶剂，加快打印干燥速度，同时又能将墨水中的显色部分截留在其内部或表面形成图像。

所述胶黏剂是聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、苯丙乳液、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸-苯乙烯共聚乳液、羧基纤维素或明胶中的一种或一种以上混合物；优选聚乙烯醇或改性聚乙烯醇。

所述无机颜料b，包括10～100质量份改性二氧化硅溶胶，10～80质量份纳米氢氧化铝和/或纳米二氧化硅分散液；优选20～80质量份改性二氧化硅溶胶，20～70质量份纳米氢氧化铝或纳米二氧化硅分散液。

所述改性二氧化硅溶胶，是以阳离子硅烷偶联剂为改性剂，对二氧化硅溶胶进行改性制备得到；具体的制备步骤是：(1)80～100质量份的二氧化硅溶胶，边搅拌边滴加pH调节剂，调至pH值2～5；(2)0.05～5质量份阳离子硅烷偶联剂，冰浴进行降温，边搅拌边滴加pH调节剂，调至pH值2～5；(3)然后在搅拌条件下将步骤(2)的物质加入到步骤(1)的物质中，搅拌均匀后，继续在搅拌条件下，升温至80～90℃熟化4小时，降温至50～60℃熟化4小时，得到改性二氧化硅溶胶。所述pH调节剂为一元酸，优选硝酸和/或甲酸。所述阳离子硅烷偶联剂，优选3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷。所述改性二氧化硅溶胶是二氧化硅溶胶表面被阳离子硅烷偶联剂均匀的包覆，形成具有类似球状的颗粒，平均粒径范围为10～100nm，优选平均粒径范围为30～70nm。所述改性二氧化硅溶胶的粒径分布峰较窄，颗粒均匀度高，具有优异的体系相溶性，使得涂料粘度稳定，上机操作性好，而且具有良好的成膜性，可以产生特殊的高光效果。

所述纳米氢氧化铝分散液或纳米二氧化硅分散液平均粒径在10～200nm，pH值为4～6；具体的制备步骤是：

(1)在去离子水中加入一元酸作为分散剂，将其pH值调节为2～6.5之间；

(2)搅拌条件下加入纳米氢氧化铝或纳米二氧化硅粉体进行分散；

(3)搅拌状态下加入表面修饰剂对纳米氢氧化铝或纳米二氧化硅的表面进行修饰；

(4)重复(2)、(3)步骤，最后制得浓度为30～60wt.％的高浓度纳米氢氧化铝水性分散液或浓度为15～30wt.％的高浓度纳米二氧化硅分散液。

所述一元酸是硝酸和/或甲酸；用量为0.02～2质量份。

所述纳米氢氧化铝或纳米二氧化硅粉体的用量为100质量份。

所述表面修饰剂是硅烷偶联剂，优选环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷；用量为0.1～3质量份。