материал для струйной печати

Классы МПК:B41M5/00 Способы размножения и маркирования; листовые материалы для этих целей
B41M5/50 записывающие листы, характеризующиеся покрытием, которое используется для увеличения восприимчивости к краскам, красителям или пигментам, например для струйной записи или записи путем термического переноса красителя
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Кочуков Алексей Викторович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-08-18
публикация патента:

Материал для струйной печати предназначен для печати на струйных принтерах и плоттерах, использующих чернила на водной (водоспиртовой) основе. Материал представляет собой полиэтилентерефталатную (ПЭТ) основу (пленку), на которую последовательно нанесены адгезионный и приемный слои. Адгезионный слой включает сополимер винилацетата с винилхлоридом и поливинилпирролидон при заданном соотношении компонентов. Приемный слой включает поливинилацетат, гидроксид алюминия и оксид цинка при заданном соотношении компонентов. Техническим результатом является увеличение водостойкости материала и получаемого на нем изображения, используемого для наружного применения. 1 табл.

Формула изобретения

Материал для струйной печати с приемным слоем на полиэтилентерефталатной основе, отличающийся тем, что между полиэтилентерефталатной основой и приемным слоем используют адгезионный слой, включающий сополимер винилацетата с винилхлоридом и поливинилпирролидон, а в качестве приемного слоя используют слой, включающий поливинилацетат, гидроксид алюминия и оксид цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%:

адгезионный слой: материал для струйной печати, патент № 2407649
сополимер винилацетата с винилхлоридом 10,00-90,00
поливинилпирролидон 10,00-90,00
приемный слой:материал для струйной печати, патент № 2407649
поливинилацетат 12,50-37,75
гидроксид алюминия 37,50-72,17
оксид цинка 5,68-43,75

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к расходным материалам для струйной печати, в частности материалу на гибкой полиэтилентерефталатной (ПЭТ) основе для печати на всех видах струйных принтеров (плоттеров), использующих чернила на водной или водоспиртовой основе.

Известны материалы, состоящие из пленочной подложки и приемного слоя, предназначенные для струйной печати с использованием чернил на водной основе [1, 2]. Приемный слой этих материалов включает в себя или катионно модифицированные каолин и оксид кремния в качестве наполнителей и различные латексы (в частности, поливинилацетат) в качестве связующих [1], или смесь мелкодисперсных оксидов (гидроксидов, силикатов) алюминия и оксида кремния в качестве наполнителей и желатины, поливинилового спирта (или его производных), поливинилпирролидона в качестве связующих [2] Недостатком этих материалов является невысокая водостойкость приемного слоя при длительном динамическом воздействии влаги.

Известен материал на гибкой ПЭТ-основе для печати на струйных принтерах, использующих чернила на водной основе [3]. Он выбран в качестве прототипа. Материал состоит из ПЭТ-основы и приемного слоя. Основными компонентами приемного слоя являются мелкодисперсный оксид алюминия, нитрат алюминия, поливиниловый спирт и его производные (ацетали). Изображение на этом материале не обладает достаточной водостойкостью (при длительном динамическом воздействии влаги происходит вымывание красителей из приемного слоя и полное разрушение самого слоя), и поэтому его нельзя использовать в случаях, не исключающих длительного воздействия влаги (например, для наружной рекламы).

Целью изобретения является создание материала, приемный слой которого не разрушается и прочно удерживает используемые в струйной печати красители при длительном динамическом воздействии влаги. Поставленная цель достигается тем, что между ПЭТ-основой и приемным слоем используют адгезионный слой, включающий сополимер винилацетата с винилхлоридом (ВАВХ) и поливинилпирролидон (ПВП), а в качестве приемного слоя используют слой, включающий поливинилацетат (ПВА), гидроксид алюминия и оксид цинка, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

адгезионный слой:

ВАВХ - 10,00-90,00

ПВП - 10,00-90,00

приемный слой:

ПВА - 12,50-37,75

гидроксид алюминия - 37,50-72,17

оксид цинка - 5,68-43,75

Примеры конкретного выполнения

Пример 1 (прототип)

На ПЭТ-основу толщиной 100 мкм наносят композицию приемного слоя следующего состава, мас.%:

8%-ный водоизопропиловый раствор полиацеталя - 40,00

(степень ацетализации - 8 мол.%)

10%-ный водный раствор поливинилового спирта - 20,00

(ЛВС) со степенью омыления 78,0-81,0%

девятиводный нитрат алюминия - 1,00

оксид алюминия - 35,00

изопропиловый спирт - 25,00

вода - 39,00

После высушивания при 70-80°С толщина приемного слоя составляет 20-25 мкм. На образцах формата А-4 печатают тест-объект на струйном принтере Epson Stylus PHOTO R 200 С образца, содержащего отпечаток тест-объекта, вырезают три прямоугольные полоски размером 3×9 см, каждая из которых содержит однородные элементы черного, желтого, пурпурного и голубого цветов. Измерения оптической плотности проводят на денситометре ДП-1. За величину поглощения Dисх принимают разницу величин оптической плотности элемента изображения и фона

Dисх=Dэлемента-D фона,

где Dэлемента и Dфона - измеренные значения оптических плотностей элемента изображения и фона соответственно.

Измерения оптической плотности черного элемента изображения проводят за фильтром видности (ф/в), желтого - за фильтром 420 нм, пурпурного - за фильтром 525 нм и голубого - за фильтром 630 нм. Затем полоски погружают вертикально при комнатной температуре в стакан с дистиллированной водой, снабженный низкооборотистой мешалкой (30-60 об/мин), так, чтобы поверхность ПЭТ-основы прилегала к стенке стакана. По истечении 1, 6 и 12 часов полоски последовательно вынимают, сушат в вертикальном положении при комнатной температуре и проводят визуальный контроль приемного слоя. Состояние приемного слоя после динамического воздействия воды (водной обработки) оценивают по следующей шкале А - слой не имеет видимых разрушений (слой водостоек), В - слой имеет локальные разрушения в виде сквозных пятен и отслаиваний от основы (слой недостаточно водостоек), С - слой полностью разрушен (слой неводостоек). Результаты визуального контроля приемного слоя после водной обработки приведены в таблице. Повторные измерения оптической плотности элементов изображения окон проводят на образцах, приемный слой которых не имеет видимых разрушений. Относительное уменьшение оптической плотности элементов (в %) после водной обработки может служить критерием прочности удержания красителя в приемном слое.

Результаты проведенных измерений приведены в таблице.

Пример 2 (сравнительный)

В смеси 260 мл ацетона и 170 мл этилцеллозольва растворяют 13 г ВАВХ и 19 г ПВП, при этом получают композицию адгезионного слоя следующего состава, мас.%:

ВАВХ - 3,29

ПВП - 4,80

ацетон - 51,93

этилцеллозольв - 39,98

Нанесение композиции адгезионного подслоя проводят на ПЭТ-основу толщиной 100 мкм После высушивания при 80-90°С адгезионный подслой имеет следующий состав, мас.%:

ВАВХ - 40,63

ПВП - 59,37

На полученный адгезионный подслой наносят композицию приемного слоя примера 1. Исследование водостойкости приемного слоя и получаемого на нем изображения тест-объекта проводят так же, как в примере 1.

Пример 3

На ПЭТ-основу толщиной 100 мкм наносят адгезионный подслой примера 2. На него наносят методом купающего валика композицию приемного слоя следующего состава, мас.%:

дисперсия ПВА (сухой остаток - 54%) - 5,09

гидроксид алюминия - 6,18

оксид цинка - 1,85

вода - 86,88

После высушивания при 80-90°С приемный слой имеет следующий состав, мас.%:

ПВА - 25,50

гидроксид алюминия - 57,34 (гидроксид алюминия/ПВА=2,25/1)

оксид цинка - 17,16

Толщина приемного слоя составляет 20-25 мкм. Исследование водостойкости приемного слоя и получаемого на нем изображения тест-объекта проводят так же, как в примере 1.

Пример 4

На ПЭТ-основу толщиной 100 мкм наносят адгезионный подслой примера 2. На него наносят композицию приемного слоя следующего состава, мас.%:

дисперсия ПВА - 4,59

гидроксид алюминия - 8,68

оксид цинка - 8,68

вода - 78,05

После высушивания он имеет следующий состав, мас.%:

ПВА - 12,50

гидроксид алюминия - 43,75 (гидроксид алюминия/ПВА=3,5/1)

оксид цинка - 43,75

Исследование водостойкости приемного слоя и получаемого на нем изображения тест-объекта проводят так же, как в примере 1.

Пример 5

На ПЭТ-основу толщиной 100 мкм наносят адгезионный подслой примера 2. На него наносят композицию приемного слоя следующего состава, мас.%:

дисперсия ПВА - 5,29

гидроксид алюминия - 4,28

оксид цинка - 0,43

вода - 90,00

После высушивания он имеет следующий состав, мас.%:

ПВА - 37,75

гидроксид алюминия - 56,57 (гидроксид алюминия/ПВА=1,5/1)

оксид цинка - 5,68

Исследование водостойкости приемного слоя и получаемого на нем изображения тест-объекта проводят так же, как в примере 1

Пример 6

На ПЭТ-основу толщиной 100 мкм наносят адгезионный подслой примера 2. На него наносят композицию приемного слоя следующего состава, мас.%:

дисперсия ПВА - 5,10

гидроксид алюминия - 4,13

оксид цинка - 4,13

вода - 86,64

После высушивания он имеет следующий состав, мас.%:

ПВА - 25,06

гидроксид алюминия - 37,50 (гидроксид алюминия/ПВА=1,5/1)

оксид цинка - 37,50

Исследование водостойкости приемного слоя и получаемого на нем изображения тест-объекта проводят так же, как в примере 1.

Пример 7

На ПЭТ-основу толщиной 100 мкм наносят адгезионный подслой примера 2. На него наносят композицию приемного слоя следующего состава, мас.%:

дисперсия ПВА - 4,98

гидроксид алюминия - 9,41

оксид цинка - 0,94

вода - 84,67

После высушивания он имеет следующий состав, мас.%:

ПВА - 20,62

гидроксид алюминия - 72,17 (гидроксид алюминия/ПВА=3,5/1)

оксид цинка-7,21

Исследование водостойкости приемного слоя и получаемого на нем изображения тест-объекта проводят так же, как в примере 1.

Пример 8

В смеси 260 мл ацетона и 170 мл зтилцеллозольва растворяют 5 г ВАВХ и 45 г ПВП, при этом получают композицию следующего состава, мас.%:

ВАВХ - 1,21

ПВП - 10,89

ацетон - 49,67

этилцеллозольв - 38,23

Нанесение композиции адгезионного подслоя проводят так же, как в примере 2. После высушивания адгезионный слой имеет следующий состав, мас.%:

ВАВХ - 10

ПВП - 90

На полученный адгезионный подслой наносят композицию приемного слоя примера 3. Исследование водостойкости приемного слоя и получаемого на нем изображения тест-объекта проводят так же, как в примере 1.

Пример 9.

В смеси 260 мл ацетона и 170 мл этилцеллозольва растворяют 18 г ВАВХ и 2 г ПВП, при этом получают композицию следующего состава, мас.%:

ВАВХ - 4,69

ПВП - 0,52

ацетон - 53,56

этилцеллозольв - 41,23

Нанесение композиции адгезионного слоя проводят так же, как в примере 2. После высушивания адгезионный слой имеет следующий состав, мас.%:

ВАВХ - 90

ПВП - 10

На полученный адгезионный подслой наносят композицию приемного слоя примера 3. Исследование водостойкости приемного слоя и получаемого на нем изображения тест-объекта проводят так же, как в примере 1.

Таблица
№ примера Dисх Время водной об работки, час Состояние приемного слоя Dкон (Dисх-Dкон)/Dисх·100%
ф/в 420 нм525 нм 630 нм ф/в420 нм 525 нм 630 нмф/в 420 нм 520 нм630 нм
материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 1 Сматериал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649
11,54 0,851,10 0,306 Сматериал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649
материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 12 Сматериал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649

Продолжение таблицы
2 1,54 0,85 1,10 0,301 Вматериал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649
6С материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649
12С материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649
3 1,64 0,95 1,19 0,351 А1,47 0,951,10 0,3410 08 3
6 А 1,430,95 0,870,34 130 273
12 А1,40 0,950,82 0,3315 031 6
4 1,68 0,96 1,20 0,351 А1,55 0,961,12 0,358 07 0
6 А 1,500,96 0,980,34 110 183
12 А1,46 0,960,95 0,3413 021 3
5 1,73 0,97 1,23 0,371 А1,19 0,770,92 0,2931 2125 22
6 А 1,140,73 0,810,27 3425 3428
12 А1,11 0,710,74 0,2636 2740 31
6 1,75 0,97 1,24 0,381 А1,26 0,851,00 0,3328 1219 14
6 А 1,190,82 0,920,31 3215 2618
12 А1,17 0,810,87 0,3033 1730 21
7 1,62 0,91 1,13 0,321 А1,46 0,911,07 0,3210 05 0
6 А 1,430,91 0,960,31 120 153
12 А1,41 0,910,90 0,3113 020 3
8 1,64 0,95 1,19 0,351 А1,47 0,951,10 0,3410 08 3
6 В материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649
12В материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649
9 1,64 0,95 1,19 0,351 А1,47 0,951,10 0,3410 08 3
6 В материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649
12В материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649 материал для струйной печати, патент № 2407649

Как следует из приведенных в таблице данных, приемный слой материала прототипа уже после часа водной обработки полностью разрушается. Использование в этом материале предлагаемого в данном изобретении подслоя несколько улучшает водостойкость приемного слоя (после часа водной обработки происходит его частичное разрушение). Приемный слой предлагаемого в данном изобретении материала отличается высокой водостойкостью (примеры № 3-7). Использование адгезионного подслоя с крайними значениями содержания в нем ВАВХ и ПВП несколько ухудшает адгезию приемного слоя к ПЭТ-основе (примеры № 8, 9). В этом случае после 6 часов водной обработки наблюдаются частичные локальные отслаивания приемного слоя от основы, а после 12 часов наряду с отслаиванием происходит частичное разрушение приемного слоя. Прочность удерживания красителей в приемном слое зависит как от вида красителя, так и от соотношения в нем гидроксида алюминия к ПВА. Наиболее прочно в приемном слое удерживаются желтый и голубой красители. В примерах с высоким соотношением в приемном слое гидроксида алюминия к ПВА ( № 3, 4, 7) даже после 12-часовой водной обработки не происходит заметного вымывания желтого красителя, а голубой краситель вымывается незначительно. В этих же примерах незначительное вымывание черного и существенное вымывание пурпурного красителя происходит в основном в течение первого часа водной обработки, с ростом времени водной обработки вымывание замедляется, причем для черного красителя оно практически прекращается. В примерах с низким соотношением в приемном слое гидроксида алюминия к ПВА ( № 5, 6) вымывание всех красителей значительно выше, при этом основное вымывание происходит в первый час водной обработки. Степень вымывания также зависит от типа красителя. Наиболее сильно вымываются черный и пурпурный красители, меньше всего вымывается желтый краситель. Таким образом, прочность удерживания красителей в приемном слое определяется главным образом соотношением в нем гидроксида алюминия к ПВА. Наличие в приемном слое оксида цинка предотвращает образование гелей в исходных жидких композициях, способствует образованию однородных прочных приемных слоев с высокой белизной.

Источники информации

1. Патент США (аналог) № 6699537, МКИ В41М 5/50, 2001.

2. Патент США (аналог) № 6780478, МКИ В41М 5/50, 2001.

3. Патент США (прототип) № 6670037, МКИ В41М 5/50, 2000.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2407649

patent-2407649.pdf

Класс B41M5/00 Способы размножения и маркирования; листовые материалы для этих целей

создание изображения с использованием лазерного излучения -  патент 2526057 (20.08.2014)
носитель информации -  патент 2526007 (20.08.2014)
лазерочувствительные полимерные покрытия -  патент 2522604 (20.07.2014)
способ маркировки инструмента -  патент 2521554 (27.06.2014)
носитель информации, имеющий участок с отличительным признаком -  патент 2520073 (20.06.2014)
лист для печати с улучшенным временем высыхания изображения -  патент 2517559 (27.05.2014)
регистрирующий лист с улучшенным качеством печати при низких уровнях добавок -  патент 2517511 (27.05.2014)
цветовая индивидуализация защищенных документов -  патент 2506167 (10.02.2014)
отверждаемая уф излучением переводная пленка, способ ее получения и применение -  патент 2503548 (10.01.2014)
способ изготовления защищенного или ценного документа -  патент 2503547 (10.01.2014)

Класс B41M5/50 записывающие листы, характеризующиеся покрытием, которое используется для увеличения восприимчивости к краскам, красителям или пигментам, например для струйной записи или записи путем термического переноса красителя

носитель информации -  патент 2526007 (20.08.2014)
лист для печати с улучшенным временем высыхания изображения -  патент 2517559 (27.05.2014)
композиции карбоната кальция и пигментов для бумажных составов, посредством которых снижают степень пробивания оттиска -  патент 2499859 (27.11.2013)
осажденный кальциево-карбонатный пигмент, особенно применимый в качестве покрытия для бумаги, предназначенной для краскоструйного печатания -  патент 2486219 (27.06.2013)
лист для печати с улучшенным временем высыхания изображения -  патент 2433050 (10.11.2011)
осажденный кальциево-карбонатный пигмент, особенно применимый в качестве покрытия для бумаги, предназначенной для краскоструйного печатания -  патент 2432375 (27.10.2011)
осажденный кальциево-карбонатный пигмент, особенно применимый в качестве покрытия для бумаги, предназначенной для краскоструйного печатания -  патент 2432374 (27.10.2011)
декоративная бумага, пригодная для струйной печати -  патент 2420623 (10.06.2011)
композиция и краскоприемная система, включающая данную композицию -  патент 2415025 (27.03.2011)
подложка для материалов для записи информации -  патент 2405079 (27.11.2010)
Наверх