專利名稱：用于噴墨打印的記錄材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有原紙的噴墨記錄材料，該原紙是一種新型的用于此目的的材料。
在噴墨記錄方法中，使用不同的技術(shù)將微小的墨滴施用在記錄材料上并被記錄材料吸收，這些不同的技術(shù)已被多次描述。
記錄材料應(yīng)滿足不同的條件，如高的打印點(diǎn)色密度、快速墨接收及其足夠的耐擦拭牢度、打印點(diǎn)的橫向色擴(kuò)散不超過(guò)所需程度及最小的雜色和高的耐水牢度。
噴墨記錄材料由載體材料、涂布于該載體材料上的墨水接收層和選擇性的其它輔助層組成。
可打印象照片一樣的圖片的噴墨打印機(jī)使用含有高含量的水作溶劑的墨水。當(dāng)用傳統(tǒng)噴墨紙時(shí)，由于高含量的水穿透墨水接收層到紙載體上使得紙的橫向上會(huì)出現(xiàn)一些褶皺。這些褶皺也導(dǎo)致記錄材料和打印頭接觸，結(jié)果損害打印圖象的效果。而且，與打印頭接觸也損害接收材料。因此，為打印出象照片一樣的噴墨圖片，需要使用一種記錄材料，在該記錄材料中的原紙具有高的尺寸穩(wěn)定性，因此能接收大量的水而沒(méi)有上述的褶皺。
日本06-262845A公開(kāi)了一種接收材料，其紙的載體含有硬木紙漿并具有淀粉和烷基烯酮二聚物漿劑。要求保護(hù)的紙據(jù)說(shuō)具有良好的吸收能力和均勻的打印點(diǎn)。但是，這種接收材料的缺點(diǎn)是當(dāng)吸水量高時(shí)，尺寸穩(wěn)定性不夠(表面褶皺)。
日本08-258399 A描述的記錄紙也有上述的尺寸穩(wěn)定性不夠問(wèn)題，該記錄紙含有梭形微粒的碳酸鈣和中性上漿劑。
日本11-099737公開(kāi)的噴墨紙解決了褶皺問(wèn)題，該噴墨紙除了有墨水接收層外，還有至少一層其它的所謂的載體層，該載體層由如聚乙烯或聚丙烯的不溶于水的樹(shù)脂組成。但其缺點(diǎn)是打印記錄紙的干燥時(shí)間長(zhǎng)。
本發(fā)明的目的是提供一種用于噴墨打印的記錄材料，該記錄材料具有良好的尺寸穩(wěn)定性和高的吸水能力，而且，除具有高的色密度外，還具有優(yōu)異的耐擦拭牢度和良好的耐水牢度。
用一種原紙可達(dá)到本發(fā)明目的，其中該原紙不含有上漿劑，含有5-55重量％的填料，并經(jīng)浸漬樹(shù)脂浸漬，其中調(diào)節(jié)該原紙的樹(shù)脂浸漬量，以使原紙背面的液體吸入量最高為20克/平方米，優(yōu)選3-6克/平方米。原紙的背面是載有圖象的反面。
本發(fā)明的主題是提供一種含有上述原紙為載體和布置于該載體上的至少一層墨水接收層的噴墨記錄材料。在載體和墨水接收層之間，以及墨水接收層上面還可布置其它層。
原紙中的填料可以是二氧化鈦、硫化鋅、碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、粘土或它們的混合物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用二氧化鈦和高嶺土的混合物，其重量混合比為1∶10至10∶1。當(dāng)二氧化鈦和高嶺土的混合比為1∶1時(shí)，可獲得特別好的結(jié)果。以原紙的重量為基礎(chǔ)，填料的重量百分比為5-55％，優(yōu)選20或25-50％。
根據(jù)本發(fā)明，為生產(chǎn)原紙，可使用軟木紙漿(長(zhǎng)纖維紙漿)或硬木紙漿(短纖維紙漿)。優(yōu)選紙漿或紙漿混合物的比容為1.4-2.0立方米/克，更優(yōu)選1.4-1.6立方米/克(打漿度為20-35°SR)。在打漿后，纖維長(zhǎng)度應(yīng)優(yōu)選為0.6-1.2毫米。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，應(yīng)使用桉樹(shù)紙漿或桉樹(shù)紙漿和軟木紙漿的混合物。
可將濕強(qiáng)度劑如聚酰胺/聚胺-氯甲代氧丙環(huán)樹(shù)脂、保留劑如季聚銨鹽、消泡劑、滲透加速劑如糖和其它的添加劑加入到紙漿懸浮液中。與用于噴墨記錄材料的傳統(tǒng)的原紙相比較，本發(fā)明的原紙沒(méi)有使用傳統(tǒng)造紙法打漿時(shí)使用的上漿劑。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述記錄材料含有一種所謂的一面光滑的原紙。該原紙的光滑面優(yōu)選是用Yankee機(jī)生產(chǎn)的，其中用熱汽缸使紙網(wǎng)的長(zhǎng)網(wǎng)線面光滑。因?yàn)榧埮c汽缸有長(zhǎng)的接觸時(shí)間，故可產(chǎn)生閉合表面，該表面的光滑度應(yīng)不低于1000毫升/秒，此光滑度按照Bendtson法測(cè)量。
在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，也可使用雙面開(kāi)放的，即雙面不光滑的原紙，該原紙可在一面或兩面浸漬之后，在汽缸內(nèi)加工，使其表面光滑。
所述樹(shù)脂是傳統(tǒng)的造紙工業(yè)中使用的浸漬樹(shù)脂。該樹(shù)脂選自鄰苯二甲酸二烯丙基酯、環(huán)氧樹(shù)脂、脲-醛樹(shù)脂、脲丙烯酸酯共聚酯、蜜胺甲醛樹(shù)脂、蜜胺酚醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸酯或不飽和的聚酯樹(shù)脂。在本發(fā)明的特殊實(shí)施方案中，涂布物質(zhì)含有丙烯酸酯和脲醛樹(shù)脂的混合物，丙烯酸酯和脲醛樹(shù)脂的重量混合比為1∶10至10∶1時(shí)，可獲得特別好的結(jié)果。
樹(shù)脂的浸漬過(guò)程可在造紙機(jī)的打漿箱內(nèi)在線進(jìn)行或在造紙機(jī)外的壓漿箱內(nèi)脫機(jī)進(jìn)行或在浸漬設(shè)備內(nèi)進(jìn)行?？蓮那懊?、背面或雙面浸漬原紙，其中樹(shù)脂滲透到原紙的內(nèi)部。調(diào)節(jié)原紙的樹(shù)脂吸入量，以使經(jīng)浸漬的原紙背面的液體吸入量最多為20克/平方米，優(yōu)選3-6克/平方米。樹(shù)脂(涂布物質(zhì))的用量可以是2-25克/平方米，優(yōu)選5-8克/平方米。
根據(jù)本發(fā)明，基本上可將任何所需的墨水接收層涂布到原紙上。這些墨水接收層通常是親水涂布層，該層含有溶于水的或水可分散的聚合物，例如，聚乙烯醇、陽(yáng)離子聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、淀粉、動(dòng)物膠、酪蛋白或羧甲基纖維素。墨水接收層可另外含有顏料和用于墨水染料固著的陽(yáng)離子物質(zhì)。
在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，墨水接收層含有聚乙烯醇或聚乙烯醇和丙烯酸酯均聚物和/或共聚物的混合物。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，墨水接收層可含有陽(yáng)離子染料固著劑和顏料。墨水接收層的涂布量為2-20克/平方米，特別是6-15克/平方米。可用傳統(tǒng)的方法如輥涂法、凹版涂布法或夾輥涂布法和氣刷涂布法或輥式刮刀涂布法涂布墨水接收層。
在本發(fā)明的特殊實(shí)施方案中，所述記錄紙可含有另外一層布置在墨水接收層上的聚合物層。該層聚合物的肖氏硬度為(D)＞50(ASTMD 2240)。特別合適的聚合物是丙烯酸酯均聚物和/或共聚物。該層的涂布量為1-10克/平方米，特別是2-6克/平方米。
用下面的實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
然后加入5重量％聚酰胺/聚胺-氯甲代氧丙環(huán)樹(shù)脂和25重量％的二氧化鈦(金紅石形式)和高嶺土的顏料混合物，混合比為1∶1。根據(jù)紙漿的用量來(lái)確定添加劑的加入量。
從上述混合物制備具有100克/平方米重和120im厚度的原紙。用下列浸漬劑浸漬該原紙，其中該原紙具有每100毫升8格利(Gurley)秒的空氣滲透性丙烯酸酯/苯乙烯共聚物(47％水分散體)(Primal_E-2556) 33重量％脲醛(50％水溶液)(Urecoll_TS) 33重量％消泡劑(OEKOFOAM_-E190)1重量％水 33重量％在造紙機(jī)的打漿箱內(nèi)進(jìn)行浸漬。涂布量列于表1中，且該涂布量基于干基量來(lái)確定。表1也列出了經(jīng)浸漬的原紙背面的液體吸入量，該吸入量根據(jù)DIN 53132法測(cè)量。
表1
將具有下列組成的墨水接收層涂布在按實(shí)施例生產(chǎn)的原紙上
利用刮刀計(jì)量法涂布原紙。所有紙的墨水接收層的涂布量為10克/平方米。
在所有其它的實(shí)施步驟中，將涂布有墨水接收層的原紙涂布一層含有下列組成的漆，其中，以干基量為基礎(chǔ)，漆的用量為3克/平方米
對(duì)比例C1實(shí)施例1制備的原紙不用所述涂層物質(zhì)浸漬，而涂有本發(fā)明實(shí)施例1的墨水接收層。對(duì)比例C2用含有硬木紙漿的紙漿懸浮液、25重量％的碳酸鈣、0.8重量％的陽(yáng)離子淀粉和0.5重量％的烷基烯酮二聚物(各組份用量是相對(duì)于紙漿的重量)制備具有100克/平方米的原紙。然后，用淀粉對(duì)原紙表面上漿并提供墨水接收層，該層含有80重量％的硅酸和20重量％的聚乙烯醇。檢測(cè)根據(jù)實(shí)施例1-3和對(duì)比例C1-C2生產(chǎn)的記錄紙用惠普公司的HP DeskJet_550C噴墨打印機(jī)打印本發(fā)明的記錄紙。測(cè)試打印紙的起皺性、色密度、耐擦拭牢度、耐水牢度和吸水能力。色密度用密度計(jì)Gretag測(cè)量入射光中的青色、洋紅色、黃色和黑色的色密度。起皺性(皺褶表觀)
為檢測(cè)，將被測(cè)試的紙放于平面上，用肉眼鑒定紙的平整性，分為1-5個(gè)等級(jí)(很好至很差)。耐水牢度將打印紙放于25℃的溫水中1分鐘并干燥。在用水處理之前和之后分別測(cè)試色密度。保留的色密度用百分比表示。干燥性Din A-5格式的圖象打印在本發(fā)明的記錄紙上。打印后，在10秒鐘的時(shí)間間隔內(nèi)用手指輕微地摩擦所述圖象表面，然后檢測(cè)其被弄污程度。干燥時(shí)間為10秒(很好)，為20-30秒(差)。
測(cè)試結(jié)果列于表2。表2
從表中可以看出記錄紙具有很好的抗皺性，同時(shí)具有高的色密度、良好的耐水牢度和短的干燥時(shí)間。
權(quán)利要求
1．一種用于噴墨打印記錄材料的原紙，該原紙含有5-55重量％的填料，不含有上漿劑，但經(jīng)浸漬劑浸漬，其中調(diào)節(jié)原紙從浸漬劑中吸入的樹(shù)脂量，以使原紙背面的液體吸入量最多為約20克/平方米。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的原紙，其中所述原紙背面的液體吸入量為約3-6克/平方米。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的原紙，其中所述填料為二氧化鈦、硫化鋅、碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、粘土或它們的混合物。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的原紙，其中所述填料為二氧化鈦和高嶺土的混合物，其混合比為約1∶10至10∶1。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的原紙，其中所述浸漬劑的量為約2-25克/平方米。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的原紙，其中所述浸漬劑是選自鄰苯二甲酸二烯丙基酯、環(huán)氧樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、蜜胺甲醛樹(shù)脂、蜜胺酚醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂或不飽和的聚酯樹(shù)脂的樹(shù)脂。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的原紙，其中所述浸漬劑含有丙烯酸酯和脲醛樹(shù)脂的混合物。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的原紙，其中所述丙烯酸酯和脲醛樹(shù)脂的重量比為約1∶10至10∶1。
9．一種用于噴墨打印的記錄材料，該材料具有權(quán)利要求1-9之一中所述的原紙，并具有至少一層墨水接收層和在原紙和墨水接收層之間和在墨水接收層上的選擇性的其它層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的記錄材料，其中在墨水接收層上布置一層保護(hù)層，該保護(hù)層含有肖氏硬度大于約50(DIN 53505)的聚合物。
全文摘要
用于噴墨打印的記錄材料,該記錄材料含有原紙和選擇性的其它層,所述原紙含有5－55重量%的填料,不含上漿劑,但經(jīng)浸漬劑浸漬,其中調(diào)節(jié)所述原紙從浸漬劑中吸入的樹(shù)脂量,以使原紙背面的液體吸入量最多為20克/平方米。
文檔編號(hào)B41M5/00GK1295932SQ00132
公開(kāi)日2001年5月23日 申請(qǐng)日期2000年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月15日
發(fā)明者哈特穆特·舒爾茨 申請(qǐng)人:小費(fèi)利克斯舍爾勒爾照相和特種紙兩合公司