χ相氧化鋁分散液及其於數位印刷塗佈漿料之應用

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【11】證書號數：I381025 【45】公告日：中華民國 102 (2013) 年 01 月 01 日【51】Int. Cl.： C09D1/00 D21H19/12 B05D5/04 (2006.01) (2006.01) (2006.01) B41M5/50 D21H21/14 (2006.01) (2006.01) 發明　　　　　全 10 頁　【54】名　　稱：χ 相氧化鋁分散液及其於數位印刷塗佈漿料之應用

CHI(Χ)-ALUMINA DISPERSION AND APPLICATION TO COATING SLURRY OF DIGITAL PRINTING MEDIUM

【21】申請案號：097140542 【22】申請日：中華民國 97 (2008) 年 10 月 22 日【11】公開編號：201016795 【43】公開日期：中華民國 99 (2010) 年 05 月 01 日【72】發明人：顏富士 (TW) YEN, FUSU；吳宗駿 (TW) WU, TZUNG JIUNG

【71】申請人：國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY 臺南市東區大學路 1 號【74】代理人：蔡坤財；李世章【56】參考文獻： US 2002/0012790A1 審查人員：陳瀅安 [57]申請專利範圍 1.　一種 χ 相氧化鋁分散液，其特徵在於利用三水鋁石經 600℃之熱處理步驟、物理性濕式研磨及或混勻步驟及酸鹼值調整步驟處理，以形成含有多孔片狀χ 相氧化鋁微粒之該 χ 相氧化鋁分散液，其中該多孔片狀χ 相氧化鋁微粒之一比表面積介於 100 m2_{/g 至 220} m2 /g 之間、一平均厚度介於 10 奈米至 200 奈米之間、一平均截面直徑 20 奈米至 1000 奈米之間，該χ 相氧化鋁分散液之固含量介於 20 重量百分比至 40 重量百分比之間、酸鹼值介於 2 至 6 之間，且該 χ 相氧化鋁分散液形成之一塗佈層具有防水性並具有一吸墨量介於 1.5 毫克/平方公分至 1.8 毫克/平方公分之間。 2.　根據申請專利範圍第 1 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該熱處理步驟係使三水鋁石於溫度介於 400℃至 1000℃之間進行熱處理 30 分鐘至 100 分鐘。 3.　根據申請專利範圍第 1 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該熱處理步驟係使三水鋁石於溫度介於 500℃至 700℃之間進行熱處理 50 分鐘至 90 分鐘。 4.　根據申請專利範圍第 1 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該熱處理步驟係使三水鋁石於溫度 600℃進行熱處理 70 分鐘至 90 分鐘。 5.　根據申請專利範圍第 1 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該物理性濕式研磨步驟係利用平均粒徑介於 0.3 毫米(mm)至 0.4 毫米之研磨介質研磨該 χ 相氧化鋁分散液。 6.　根據申請專利範圍第 1 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該研磨介質之材料係選自於由氧化鋯、氧化鋁、氧化釔及上述之任意組合所組成之一族群。 7.　根據申請專利範圍第 1 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該研磨介質之研磨速度為介於每分鐘 2000 至 4000 轉。 8.　根據申請專利範圍第 1 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該物理性濕式研磨步驟係於酸

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9.　根據申請專利範圍第 8 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該酸性水溶液為無機酸或有機酸之水溶液。 10. 根據申請專利範圍第 9 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該無機酸為硝酸、硫酸、磷酸或鹽酸。 11. 根據申請專利範圍第 9 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該有機酸為甲酸、醋酸、丙酸、草酸或丙二酸。 12. 根據申請專利範圍第 1 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，在進行該酸鹼值調整步驟之前，更至少包含進行一靜置步驟，使經研磨之該χ 相氧化鋁分散液的酸鹼值為介於 4 至 5.5 之間。 13. 根據申請專利範圍第 8 項所述之 χ 相氧化鋁分散液，其中該酸鹼值調整步驟係利用與該靜置後之該χ 相氧化鋁分散液的酸鹼值相同的該酸性水溶液進行，使該 χ 相氧化鋁分散液之固含量介於 20 重量百分比至 40 重量百分比之間、且酸鹼值介於 2 至 6 之間。 14. 一種數位印刷用之塗佈漿料，至少包含：χ 相氧化鋁分散液，其中該 χ 相氧化鋁分散液至少包含多孔片狀χ 相氧化鋁微粒均勻分散於水或酸性水溶液中，且該多孔片狀 χ 相氧化鋁微粒係利用三水鋁石經 600℃之熱處理步驟、物理性濕式研磨步驟處理而形成，且該多孔片狀χ 相氧化鋁微粒具有一比表面積介於 100 m2_{/g 至 220 m}2_{/g 之間、一平均厚度} 介於 10 奈米至 200 奈米之間、一平均截面直徑 20 奈米至 1000 奈米之間；以及一黏著劑，該黏著劑係選自於由聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol)；PVA)、乾酪素、松香膠以及石臘膠所組成之一族群；其中該塗佈漿料的固含量介於 20 重量百分比至 40 重量百分比之間、酸鹼值介於 2 至 6 之間，該塗佈漿料形成之一塗佈層具有防水性並具有一吸墨量介於 1.5 毫克/平方公分至 1.8 毫克/平方公分之間。 15. 根據申請專利範圍第 14 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該熱處理步驟係使三水鋁石於溫度介於 400℃至 1000℃之間進行熱處理 30 分鐘至 100 分鐘。 16. 根據申請專利範圍第 14 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該熱處理步驟係使三水鋁石於溫度介於 500℃至 700℃之間進行熱處理 50 分鐘至 90 分鐘。 17. 根據申請專利範圍第 14 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該熱處理步驟係使三水鋁石於溫度 600℃進行熱處理 70 分鐘至 90 分鐘。 18. 根據申請專利範圍第 14 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該物理性濕式研磨步驟係利用平均粒徑介於 0.3 毫米至 0.4 毫米之研磨介質研磨該 χ 相氧化鋁分散液。 19. 根據申請專利範圍第 14 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該研磨介質之材料係選自於由氧化鋯、氧化鋁、氧化釔及上述之任意組合所組成之一族群。 20. 根據申請專利範圍第 14 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該研磨介質之研磨速度為介於每分鐘 2000 至 4000 轉。 21. 根據申請專利範圍第 14 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該物理性濕式研磨步驟係於酸鹼值介於 4 至 5.5 之間的水或酸性水溶液中研磨該 χ 相氧化鋁 80 分鐘至 160 分鐘。 22. 根據申請專利範圍第 21 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該酸性水溶液為無機酸或有機酸之水溶液。 23. 根據申請專利範圍第 21 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該無機酸為硝酸、硫酸、磷酸或鹽酸。 24. 根據申請專利範圍第 21 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該有機酸為甲酸、醋酸、丙酸、草酸或丙二酸。

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25. 根據申請專利範圍第 14 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，在進行該酸鹼值調整步驟之前，更至少包含進行一靜置步驟，使經研磨之該χ 相氧化鋁漿料的酸鹼值達至 4 至 5.5 之間。 26. 根據申請專利範圍第 21 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該酸鹼值調整步驟係利用與該靜置後之該χ 相氧化鋁漿料的酸鹼值同等之該酸性水溶液進行，使該 χ 相氧化鋁於該塗佈漿料之固含量介於 20 重量百分比至 40 重量百分比之間。 27. 根據申請專利範圍第 14 項所述之數位印刷用之塗佈漿料，其中該黏著劑於該塗佈漿料之添加量係介於 8 重量百分比至 20 重量百分比之間。 28. 一種數位印刷用之複合印刷介質，至少包含：一底材，該底材具有一表面；以及一塗佈層，其中該塗佈層係由一塗佈漿料均勻塗佈於該表面上並經乾燥步驟而形成，且該塗佈漿料至少包含：χ 相氧化鋁分散液，其中該 χ 相氧化鋁分散液至少包含多孔片狀 χ 相氧化鋁微粒均勻分散於水或酸性水溶液中，且該多孔片狀χ 相氧化鋁微粒係利用三水鋁石經 600℃之熱處理步驟、物理性濕式研磨步驟及酸鹼值調整步驟處理而形成，且該多孔片狀χ 相氧化鋁微粒具有一比表面積介於 100 m2_{/g 至 220 m}2_{/g 之間、一平均厚度介於} 10 奈米至 200 奈米之間、一平均截面直徑 20 奈米至 1000 奈米之間；以及一黏著劑，該黏著劑係選自於由聚乙烯醇、乾酪素、松香膠以及石臘膠所組成之一族群；其中該塗佈漿料之固含量介於 20 重量百分比至 40 重量百分比之間、酸鹼值介於 2 至 6 之間，該塗佈漿料形成之該塗佈層具有防水性並具有一吸墨量介於 1.5 毫克/平方公分至 1.8 毫克/平方公分之間。 29. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該底材之該表面之一材料為紙、聚合物、金屬、陶瓷、玻璃或織物。 30. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該熱處理步驟係使三水鋁石於溫度介於 400℃至 1000℃之間進行熱處理 30 分鐘至 100 分鐘。 31. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該熱處理步驟係使三水鋁石於溫度介於 500℃至 700℃之間進行熱處理 50 分鐘至 90 分鐘。 32. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該熱處理步驟係使三水鋁石於溫度 600℃進行熱處理 70 分鐘至 90 分鐘。 33. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該物理性濕式研磨步驟係利用平均粒徑介於 0.3 毫米至 0.4 毫米之研磨介質研磨該 χ 相氧化鋁。 34. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該研磨介質之材料係選自於由氧化鋯、氧化鋁、氧化釔及上述之任意組合所組成之一族群。 35. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該研磨介質之研磨速度為介於每分鐘 2000 至 4000 轉。 36. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該物理性濕式研磨步驟係於酸鹼值介於 4 至 5.5 之間的水或酸性水溶液中研磨該 χ 相氧化鋁 80 分鐘至 160 分鐘。 37. 根據申請專利範圍第 36 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該酸性水溶液為無機酸或有機酸之水溶液。 38. 根據申請專利範圍第 37 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該無機酸為硝酸、硫酸、磷酸或鹽酸。 39. 根據申請專利範圍第 37 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該有機酸為甲酸、醋酸、丙酸、草酸或丙二酸。

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40. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，在進行該酸鹼值調整步驟之前，更至少包含進行一靜置步驟，使經研磨之該χ 相氧化鋁分散液的酸鹼值達至 4 至 5.5 之間。 41. 根據申請專利範圍第 36 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該酸鹼值調整步驟係利用與該靜置後之該χ 相氧化鋁漿料的酸鹼值同等之該酸性水溶液進行，使該 χ 相氧化鋁於該塗佈漿料之固含量介於 20 重量百分比至 40 重量百分比之間。 42. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該黏著劑於該塗佈漿料之添加量係介於 8 重量百分比至 20 重量百分比之間。 43. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該乾燥步驟係將塗佈該塗佈漿料之該底材以介於 100℃至 120℃之間的溫度乾燥 2 分鐘至 10 分鐘。 44. 根據申請專利範圍第 28 項所述之數位印刷用之複合印刷介質，其中該塗佈漿料以介於 100 微米至 300 微米之厚度均勻塗佈於該表面上。圖式簡單說明為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：第 1 圖為繪示根據本發明一較佳實施例之多孔片狀 χ 相氧化鋁微粒的 X 射線繞射圖譜。第 2 圖為繪示根據本發明一較佳實施例之多孔片狀 χ 相氧化鋁微粒的粒徑分析圖。第 3(a)圖至第 3(d)圖為顯示根據本發明一較佳實施例之多孔片狀 χ 相氧化鋁微粒的穿透式電子顯微照片。第 4(a)圖至第 4(f)圖為顯示根據本發明一較佳實施例之複合印刷介質塗佈層之掃描式顯微照片(左欄照片為放大倍率 100 倍，右欄照片為放大倍率 1000 倍)。第 5 圖為繪示根據本發明一較佳實施例之複合印刷介質塗佈層之裂縫面積比的曲線圖。第 6 圖為繪示根據本發明一較佳實施例之複合印刷介質塗佈層於單位面積下的吸墨量與色階濃度的標準曲線圖。第 7 圖為繪示根據本發明一較佳實施例之複合印刷介質塗佈層之吸墨指數曲線圖。

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