[发明专利]涂料组合物

说明书

技术领域

背景技术

三水合铝(ATH)是化合物Al(OH)₃的通用名，它以三种相存在：水铝矿、 诺三水铝石和拜耳石。水铝矿是具有六方外形的片状单斜晶体。诺三水铝石是 三斜晶体，而拜耳石是片状单斜晶体。

虽然水合铝，特别是具有拜耳石结构的水合铝，已经用于提供亮光喷墨介 质，但是成本足够低的许多级别的三水合铝粒子太大，不能用作喷墨应用的有 效光泽增强层。因此，需要提供用于纸涂层的低成本、高效颜料替代品，它可 进一步提供所需的黑色光密度(black optical density)和色域。

发明内容

出于解释的目的，在以下描述中给出了许多具体细节，以便透彻理解本文 内容的一个或多个方面。但显而易见的是，本文内容的一个或多个方面可在这 些具体细节不完全的情况下实施。

本文内容涉及喷墨涂料组合物和由此产生的经涂布的介质片材(media sheet)。涂料组合物和经涂布的介质片材具有改进的黑色光密度和高光泽。所 述经涂布的片材包括基片、底涂层和顶涂层。单面涂布和双面涂布的实施方式 包括在本文内容的范围内。在此处以及说明书和权利要求书中的其他地方，范 围和比例限值可组合。

术语“叠置”及同源词“叠加”等用于描述一个层相对于另一个层或第一 层相对于第二层的关系时，是指第一层部分或完全叠置在第二层上。叠加在第 二层上的第一层与第二层可接触，也可不接触。例如，在第一层与第二层之间 可放置一个或多个其他的层。

在一个实施方式中，涂料组合物施涂在基材或介质基材上。“基材”或“介 质片材”包括可根据本文内容的一个实施方式涂布的任何材料，包括但不限于 膜基基材、聚合物基材、常规纸质基材、经粘土涂布的纸、玻璃纸、纸板、纤 维素纸、照相原纸(photobase)基材等。此外，预涂布基材，如经聚合物涂布的 基材或可膨胀介质，也可根据本发明的实施方式涂布。

底涂层

在一个实施方式中，“基底”涂层或“底涂层”叠置在基材上。底涂层可 包含任何合适的涂料颜料的掺混物。在一个实施方式中，底涂层包含无机颜料 与粘合剂的掺混物。所述无机颜料可包括氧化铝、氧化硅、氧化钛、煅烧粘土、 高岭土和/或碳酸钙中的一种或多种。在一个实施方式中，所述无机颜料包含碳 酸钙粒子。微粒碳酸钙以机械处理过的天然碳酸钙材料或化学合成的反应产物 的形式提供。

碳酸钙粒子可以是磨细的天然碳酸钙。例如，大理石、石灰石、白垩和珊 瑚都是碳酸钙的天然来源。或者，碳酸钙粒子可以是合成反应产物，以碳酸钙 沉淀形式提供。与市售的磨细的碳酸钙相比，沉淀的碳酸钙产品具有更均匀的 粒径分布和更高的化学纯度。

除了无机颜料外，底涂层还可包含粘合剂。在一个实施方式中，底涂层所 含粘合剂包含以下的一种或多种：聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、 聚丙烯酸及其衍生物、淀粉、纤维素制品、羧基纤维素制品、聚乙烯吡咯烷酮、 聚氨酯、聚乙烯醇(PVA)和其衍生物、苯乙烯-丁二烯胶乳、凝胶、藻酸盐、酪 蛋白、聚乙二醇(PEG)、(乙烯吡咯烷酮-乙酸乙烯酯)共聚物、(乙酸乙烯酯-乙烯) 共聚物、和/或(乙烯醇-环氧乙烷)共聚物。在一个实施方式中，所述粘合剂包含 PVA。在一个实施方式中，所述粘合剂的含量以100份干无机颜料为基准为约 5-50份。在另一个实施方式中，所述粘合剂的含量以100份干无机颜料为基准 为约10-25份。

可利用任何涂布技术施涂底涂层，包括例如刮涂、气刀涂布、棒涂、凹槽 辊涂布、流延涂布和/或其他技术。底涂层的厚度为约10克/平方米(g/m²)至约 35g/m²，或者约15g/m²至约25g/m²。施涂之后，可用任何合适的装置干燥底 涂层，如转鼓式干燥机、强通风干燥机、气体和/或电IR干燥机。

顶涂层

在一个实施方式中，施涂顶涂层叠加在底涂层上面。在一个实施方式中， 顶涂层包含三水合铝纳米颜料和粘合剂。ATH纳米颜料包含微粒三水合铝， 所述三水合铝经碾磨后形成ATH纳米粒子。在一个实施方式中，ATH纳米粒 子的粒径小于180纳米(nm)。在另一个实施方式中，ATH纳米粒子小于160nm。