CN101415882B - 有色纸和具有增强的印刷性能的经涂布的基底 - Google Patents
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Abstract
由涂有涂料的有色纸制成的经涂布的基底,所述涂料包含二氧化硅或热解法金属氧化物,如沉淀二氧化硅、胶体二氧化硅、热解法二氧化硅或热解法金属氧化物。形成的不透明涂料改善有色纸的L*和b*值。印刷在纸上的图像表现出改进的特性,如拖尾或渗出降低或色域提高。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求2006年2月28日提交的美国临时专利申请60/777,394的优先权,在此引入该临时申请的全部内容作为参考。
发明背景
本领域中需要具有改进的印刷性能的基底。
概述
在一个方面中,本发明可以提供一种包括涂有含二氧化硅的涂料的有色纸的经涂布的基底。
在另一个方面中,本发明可以提供一种包括用热解法金属氧化物涂布的有色纸的经涂布的基底。
在另一个方面中,本发明可以提供一种通过将组合物涂布到有色纸上来制造经涂布的基底的方法。所述组合物可以含有热解法金属氧化物分散体或二氧化硅分散体。
附图简要说明
图1A和图1B是用含有二氧化硅的各种组合物涂布的牛皮纸的L*和b*值的示图。
图2A和图2B是印刷在用含有二氧化硅的各种组合物涂布的牛皮纸上的黑色和彩色油墨的光学密度的示图。
图3是用含有二氧化硅的各种组合物涂布的纸的静变异系数的示图。
图4A和图4B是用含有二氧化硅的各种组合物涂布的纸的色域的示图。
详细说明
除非另有说明或上下文明显相互抵触,在本发明中(特别是所附权利要求中),术语″一种″和″所述″以及相似指示词的使用应被解释为覆盖单数和复数。除非另有说明,术语″包括″、″具有″、″包含″和″含有″应被解释成开放式术语(即,指″包括但不限于″)。本文中,除非另有说明,范围值的描述仅用作指该范围内每个独立值的简写方法,并且每个独立值都在本说明书内,就好象在本文中已单独描述。除非另有说明或上下文明显相互抵触,本文中记载的所有方法均可以任何适合的顺序进行。除非另有说明,本文中提供的任何或所有例子或例示性语言(例如,″如″)的使用仅意图更好地阐明本发明,而不是限制本发明的范围。本说明书中的语言不应被解释为指任何对于实施本发明必要但不要求保护的元素。
本文记载了本发明的优选实施方案,包括本发明人已知的实施本发明的最佳方式。在阅读前述说明之后,这些优选实施方案的变型对于本领域技术人员是显然的。本发明人预期本领域技术人员在适宜地可以使用这些,并且本发明人认为本发明可以本文明确记载的方式之外的方式实施。因此,根据适用法律所允许的,本发明包括所附权利要求书中记载的主题的所有变化和等同物。此外,除非另有说明或上下文明显相互抵触,本发明包括在所有可能变型内上述元素的任何组合。
在一个方面中,本发明提供一种用含有二氧化硅的涂料组合物涂布的基底。二氧化硅可以包括热解法二氧化硅颗粒、沉淀二氧化硅颗粒、凝胶二氧化硅颗粒以及它们的组合中的至少一种。所述组合物还可以包括用于颗粒的分散介质,如水、粘结剂或其组合。所述组合物可以用于经涂布的基底,以增强基底的印刷特性,如喷墨印刷特性。
可以通过热解法制造热解法二氧化硅颗粒,其化学组成为SiO2。热解法二氧化硅颗粒通常是通过相对较强的内聚力约束到一起的较小的一次颗粒的聚集颗粒,使得聚集颗粒在分散于液体介质中时不会分解成一次颗粒。聚集热解法二氧化硅颗粒也可以形成通过相对较弱的内聚力约束到一起的更大的成块颗粒。成块颗粒在分散于液体介质中时会分解成聚集颗粒。本发明中使用的适合的热解法二氧化硅颗粒其聚集粒度至少约50,更特别地,至少约60,至少约70,至少约75,至少约80,至少约90或至少约95nm。聚集粒度通常小于约400,更特别地,小于约350,小于约300,小于约275,小于约250,小于约225,小于约200,或小于约190nm。
所述涂料组合物可以包括热解法金属氧化物、二氧化硅或包括它们的分散体。适用于本发明的市售的热解法二氧化硅包括但不限于以商标(Degussa)出售的那些。适宜地,分散体中的热解法金属氧化物可以用不同的热解法金属氧化物掺杂,例如用热解法氧化铝掺杂的热解法二氧化硅。适合的分散体包括但不限于WK 341(阳离子化的二氧化硅分散体)、VP Disp WK 7330(阳离子化的热解法混合金属氧化物分散体-用热解法氧化铝掺杂的热解法二氧化硅)、WK 7520、G 1220、W1450、W7215S、W 1226、W 1714、W 1824、W 1836、W 630、W440、VP DISPW7330N、VP DISP W740X、VP DISP 2730、VP DISP 2550、W7215 S、W 7512 S、W 7520、W 7520 N、W7520 P、W 7622、WK 341和VPDISP W340;Cabot Corporation市售的那些,如CAB-O-PG 022、CAB-O-A 2012、CAB-O-2012 A、CAB-O-2020K、CAB-O-A 2017、CAB-O-2017A、CAB-O-1030K、CAB-O-K 2020、CAB-O-2020K、CAB-O-4012K、CAB-O-PG 002CAB-O-PG 001、CAB-O-1015A、CAB-O-1020K、CAB-O-GP 32/12、CAB-O-GP 32/17、CAB-O-GP 50、CAB-O-MT32/17、CAB-O-A 105、CAB-O-A 1095、CAB-O-A 205、CAB-O-A 1695、CAB-O-A 2095、CAB-O-C 1030K、CAB-O-Cl 015 A、CAB-O-K 4012、CAB-O-P 1010、CAB-O-II、CAB-O-A 3875、CAB-O-PG 001、CAB-O-PG 002和CAB-O-CT302C;和Wacker Chemie AG市售的那些,如XK20030、A2012、1515B、2012B、A3017和A3017B;和其组合。
适合的金属氧化物和二氧化硅和包括它们的分散体公开在美国专利申请公开No.US2006154994、US20040106697、US2003095905、US2002041952,国际公布No.WO2006067131、WO2006067127、WO2005061385、WO2004050377、WO9722670,加拿大申请No.CA2285792,和美国专利No.7,015,270、6,808,769、6,840,992、6,680,109和5,827,363中,在此引入每一文献的全部内容作为参考。
其他适合的金属氧化物和二氧化硅和包括它们的分散体包括但不限于Akzo Nobel/EKA Chemicals市售的那些,如15/500、30/360、30/220、305、30NH2/220、40/220、40/170、30/80、CAT 80、F 45、50/80、215、830、1430、1440、2034DI、2040、2040NH4和9950;H.C.Stark/Bayer市售的那些,如500/15%、300/30%、300F/30%、200E/20%、200S/30%、200A/30%、200/30%、200N/30%、200/40%、100/45%、100S/30%、100/30%、50 CK 30、4063、100S/45%、50/50%;Grace Davison市售的那些,如SM、HS-30、LS、HS-40、AM、WP、AS、TM;Nalco Chemical市售的那些,如1115、2326、6011、1130、1030、6010、1140、2325、2327、1060、1034、1129、1050、6009;NissanChemical Industries Ltd.市售的那些,如20、30、C、N、O;和Clariant/Rodel市售的那些,如30N25、30H25、30N50PHN、30N50、30H50、1501-50、1508-50、1498-50。所述涂料组合物可以包括这些金属氧化物、包括金属氧化物的分散体或其组合中的任一种。
通过S.Brunauer、P. H.Emmet和I.Teller,J.Am.Chemical Society,60,309(1938)的方法(常称作BET方法)可以测定大多数金属氧化物颗粒的表面积。适用于本发明的热解法二氧化硅或热解法金属氧化物颗粒其BET表面积至少约50,或至少约70m2/g,并小于约400、小于约350或小于约325m2/g。在一些实施方案中,热解法二氧化硅颗粒其BET表面积为约90m2/g、约200m2/g或约300m2/g。
凝胶二氧化硅和沉淀二氧化硅通过″湿化学″法形成。象热解法二氧化硅那样,凝胶二氧化硅和沉淀二氧化硅形成颗粒或聚集体的三维网络。三维网络提供的增大的表面积允许凝胶二氧化硅和沉淀二氧化硅在用于涂布表面时在印刷于表面上的油墨中固定液体,从而使图像更清晰和油墨干燥时间更快。因此,凝胶和沉淀二氧化硅适用于涂料组合物。
胶体二氧化硅颗粒通常通过″湿化学″法制造,并也具有化学组成SiO2。通常,通过将酸加到碱金属硅酸盐溶液(例如,硅酸钠溶液)中使硅酸盐聚合并形成无定形二氧化硅的分散颗粒,从而制造胶体二氧化硅。胶体二氧化硅颗粒通常是分散的、基本上球形的、没有内部表面积的二氧化硅颗粒。市售的胶体二氧化硅包括但不限于以商标(Grace Davison)、(Akzo Nobel)和NYACOLTM(Akzo Nobel)售出的那些。
在一个实施方案中,二氧化硅或热解法金属氧化物在与粘结剂混合形成组合物和/或涂布到基底上之前存在于水分散体中。水分散体可以包括蒸馏水或去离子水。除了水之外或代替水的是,所述组合物还可以包括多种适合的水混溶性液体,如一种或多种水混溶性醇类(例如,甲醇、乙醇等)或酮类(例如,丙酮)。
本发明中,术语″粘结剂″指有助于促进二氧化硅或热解法金属氧化物颗粒与基底粘合的化合物。任何适合的粘结剂均可用于所述组合物中,包括具有亲水性官能团如羟基和/或胺的水可溶胀的聚合物。适宜地,所述粘结剂包括至少一种纤维素衍生物(例如羟基乙基纤维素、羧甲基纤维素、纤维素酯类、纤维素醚类)、酪蛋白、白明胶、蛋白、淀粉(例如氧化的、酯化的或其他改性类型的淀粉)、乙烯基聚合物(例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷、聚乙酸乙烯酯、苯乙烯丁二烯和衍生物)、丙烯酸酯类聚合物(例如聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯聚合物的胶乳,如丙烯酸酯类、苯乙烯-丙烯酸酯)、聚酯类、聚碳酸酯聚合物、聚酰胺类、聚酰亚胺、环氧聚合物、酚类聚合物、聚烯烃类、其聚氨酯共聚物和其混合物。在一个实施方案中,所述粘结剂是聚乙烯醇。
粘结剂在组合物中的适合量取决于特定的粘结剂以及所用的二氧化硅或热解法金属氧化物种类。例如,聚乙烯醇在特定应用的组合物中的最佳量不同于聚乙烯吡咯烷在该应用的组合物中的最佳量。
组合物中二氧化硅或热解法金属氧化物与粘结剂的比例还可能根据应用和所需结果变化。适宜地,二氧化硅或热解法金属氧化物与粘结剂的比例为至少约0.25∶1、至少约1∶1、至少约3∶1、至少约5∶1、至少约5.5∶1或至少约6∶1,并小于约100∶1、小于约50∶1、小于约25∶1、小于约15∶1、小于约12∶1、小于约10∶1、小于约7.5∶1或小于约7∶1。
通常,所述组合物的粘度范围可以从极低到极高,只要能够使用本领域中已知的技术将它们沉积在基底的表面上。本领域中已知的任何适合的技术均可用于测量组合物的粘度。例如,可以使用Brookfield LVT粘度计测量粘度。适宜地,粘度可以为至少约1、至少约5、至少约10、至少约25、至少约50或至少约100厘泊,并小于约1,000、小于约1,500、小于约2,000、小于约2,500或小于约3,000厘泊。
可以使用各种方法制备所述组合物。在一个实施方案中,通过将二氧化硅或热解法金属氧化物的水分散体(例如,包含热解法二氧化硅颗粒和水的水分散体)与至少一种粘结剂混合而制备所述组合物,从而得到涂料组合物。例如,可以通过用高剪切混合机混合来混合分散体与粘结剂。可以在制备中的任何阶段将涂料组合物的pH调节至所需pH。然而,在一些实施方案中,不需要调节pH。在一个实施方案中,在高剪切混合的同时直接调节分散体的pH。也可以在分散体与粘结剂混合之后(即,形成涂料组合物之后)调节pH。随着分散体接近中性pH范围(6.5-7.5),对pH的调节经常也伴随着粘度上升。可以使用任何适合的方法调节pH,如通过加入酸(例如,无机酸、酸性阳离子交换树脂等)或碱(例如,碱金属氢氧化物、碱性阴离子交换树脂等)。涂料组合物可以是酸性或碱性的。适宜地,涂料组合物的pH可以落入约2.5~约10.5的pH范围;例如约2.5~约5或约8~约10.5的pH范围。
所述组合物还可以含有一种或多种其他添加剂,如表面活性剂(例如,阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂(如长链烷基苯磺酸盐和长链适当时支链烷基磺基琥珀酸酯类)、非表面活性剂(如含有长链、优选支链烷基的酚类的聚亚烷基氧化物醚和长链烷基醇类的聚亚烷基氧化物醚以及氟化的表面活性剂)、硬化剂(例如,活性卤素化合物、乙烯基砜化合物、吖丙啶化合物、环氧化合物、丙烯酰化合物、异氰酸酯化合物等)、增稠剂(例如,羧甲基纤维素(CMC))、流动改进剂、消泡剂(例如,辛醇、硅树脂基消泡剂等)、泡沫抑制剂、剥离剂、发泡剂、渗透剂、着色剂(例如染料或颜料)、颜料分散剂、光学增亮剂、增白剂(例如,荧光增白剂)、防腐剂(例如,p-羟基苯甲酸酯化合物、苯并异噻唑酮化合物、异噻唑酮化合物等)、生物杀灭剂、抗真菌剂、变黄抑制剂(例如,羟基甲磺酸钠、对甲苯亚磺酸钠等)、紫外线吸收剂(例如,在2-位具有羟基-二烷基苯基的苯并三唑化合物)、抗氧化剂(例如,空间位阻酚类化合物)、抗静电剂、pH调节剂(例如,氢氧化钠、碳酸钠、硫酸、盐酸、磷酸、柠檬酸等)、交联剂、抗水剂、湿增强剂、干增强剂和润滑剂(聚乙烯蜡、天然蜡如巴西棕榈蜡、硬脂酸钙、脂肪酸和脂肪酸的盐、石蜡)。
除了这些添加剂之外,所述涂料组合物还可以包括媒染剂,如阳离子聚合物,可用于增强组合物的水-固定性。多种聚合物和盐中的阳离子季铵(NH4 +)官能团可以促进喷墨油墨中常用的阴离子染料的粘合。适合的媒染剂包括但不限于聚(乙烯基苯基三甲基氯化铵)、聚胺类、聚DADMAC(二烯丙基二甲基氯化铵)、聚乙烯亚胺(PEI)和其混合物。
此外,可以加入着色剂如颜料或染料,以在涂布到基底上时增强组合物的白度。适合的颜料包括粘土(标准级、煅烧级、分层级、化学结构级、复合物/专用级)、氧化钛(金红石、锐钛矿)、碳酸钙(磨碎的、沉淀的)、氧化铝三水合物和硅酸钠。碳酸钙、氧化铝三水合物和硅酸钠还可以增强涂布在基底上时组合物的喷墨性能以及增强抗滑动性能。在组合物中存在二氧化硅或热解法金属氧化物如热解法二氧化硅可以有利地降低这些额外颜料的结块的量。
本发明还提供一种包括用所述组合物(例如,含有粘结剂和水分散体的组合物,所述水分散体含有热解法二氧化硅颗粒和水)涂布的基底的记录介质,所述组合物涂布到所述基底的至少一部分上。所述基底适当时是可以用作包装材料的纸,如有色纸。本发明中,术语″纸″包括但不限于纸、卡纸和纸板。本发明中,术语″有色纸″指由未漂白的纤维素纤维制成的纸,或由漂白的纤维素纤维制成但添加有颜色如通过将着色剂如染料或颜料加到纸中或纸上的纸。″漂白的纤维素纤维″是通过使纤维与漂白剂如氯基漂白剂(二氧化氯、高氯酸盐)和/或过氧化物接触而被处理的纤维素纤维。在一个实施方案中,所述纸可以由未漂白的纤维素纤维制成。在另一个实施方案中,所述纸由漂白的纤维素纤维制成,并包括着色剂,如染料或颜料。适宜地,所述基底可以是包装材料中使用的纸,如箱、袋、包等。在一个实施方案中,所述基底是棕色牛皮衬纸。适合的纸类包括GE亮度小于约90%、小于约88%、小于约86%、小于约84%、小于约82%、小于约80%、小于约75%、小于约70%、小于约65%或小于约60%的那些,以及GE亮度至少约5%、至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约25%、至少约30%、至少约35%、至少约40%、至少约45%、至少约50%或至少约55%的那些。
令人惊讶和意外的是,本发明人发现,与当将二氧化硅涂料涂布到相纸上形成的透明或半透明层相比,将本发明公开的涂料组合物涂布到有色纸上使纸具有更白、更亮的表面。此外,当所述组合物被涂布到基底表面上时,产生均匀的不透明层。
可以使用L*值估计基底如纸的白度,L*值是基底表面反射的光的总量的量度。较高的L*值与增大的白度相关。适宜地,所述涂料组合物可以将基底的L*白度值增加至少约2、至少约3、至少约4、至少约5、至少约6、至少约7、至少约8、至少约9或至少约10。使用b*值估计纸的蓝-黄色调。较低的b*值表明基底的黄色调更少而蓝色调更多。随着更接近于白色,眼睛感知蓝色,并且较低的b*值是需要的。所述涂料组合物可以降低表面的b*值。适宜地,所述涂料组合物将基底的b*值减小至少约2、至少约3、至少约4、至少约5、至少约6、至少约7、至少约8、至少约9、至少约10、至少约11或至少约12。
本文所述的记录介质可以通过以下方法制备,包括(a)提供基底;(b)用本文所述的组合物(例如,含有至少一种粘结剂和水分散体的组合物,所述水分散体含有热解法二氧化硅或热解法金属氧化物颗粒)涂布所述基底的至少一部分,提供经涂布的基底;和(c)任选干燥所述基底上的组合物。此外,所述组合物可以被重复地涂布到所述基底上,以提供具有所需厚度涂料的记录介质。
可以使用任何适合的方法用所述组合物直接或间接地涂布所述基底的一部分。适合的方法包括但不限于辊涂、刮刀涂布、气刀涂布、棒涂(例如,使用Meyer棒等)、杆涂、流延涂布、门辊涂布、线棒涂布、短销涂布、滑动漏斗涂布、帘式涂布、凸版涂布、凹版涂布、Komma涂布、打开或关闭机器的施胶涂布以及口模涂布。快速和便宜的方法如棒涂和刮刀涂布是特别适合的。涂布到所述基底上的涂料可以是任何适合的厚度。适当地涂布涂料,提供至少约0.5、至少约1、至少约2、至少约3、至少约4、至少约5、至少约6或至少约7g的二氧化硅或热解法金属氧化物/m2基底,且小于约30、小于约25、小于约20、小于约15、小于约14、小于约13、小于约12、小于约11、小于约10、小于约9、或小于约8g的二氧化硅或热解法金属氧化物/m2基底。每平方米基底的二氧化硅或热解法金属氧化物的量本文称作″涂布重量″。
在将涂料组合物涂布到基底上之后,可以使用任何适合的方法或方法组合干燥经涂布的基底,以提供记录介质。适合的干燥方法包括但不限于空气或对流干燥(例如,直线隧道干燥、拱式干燥、空气循环干燥、正弦曲线空气漂浮干燥等)、接触或传导干燥、和辐射能量干燥(例如,红外干燥和微波干燥)。
可以使用各种印刷技术中的一种或多种将图像可以直接或间接地印刷在记录介质上,包括凹版(柔性版,轮转式)、胶印、电子照相印刷和高速数字(例如,使用XEIKONTM打印机或INDIGOTM打印机)技术。记录介质特别适于从喷墨打印机接收图像。与未用涂料组合物涂布的可比拟的基底相比,使用喷墨打印机在包括涂料组合物的记录介质上形成的图像更白、更清晰并具有更高的分辨率。例如,与可比拟的未经涂布的基底上印刷的油墨相比,在用本文所述的涂料组合物涂布的基底上喷墨印刷的油墨表现出可以减小油墨渗出和拖尾(wicking)至少约5微米、至少约10微米、至少约15微米、至少约20微米、至少约25微米或约至少30微米。与可比拟的未经涂布的基底上印刷的油墨相比,在用涂料组合物涂布的基底上喷墨印刷的油墨表现出可以改进在涂布表面上喷墨印刷的行粗糙度,使得行粗糙度(lineraggedness)的量减小至少约2微米、至少约5微米、至少约10微米、至少约15微米、至少约20微米或至少约25微米。与可比拟的未经涂布的基底相比,在用本文所述的涂料组合物涂布的基底上印刷的图像的亮度也可以得到改善。例如,与以可比拟的方式印刷在可比拟的未经涂布的基底上的油墨相比,在用涂料组合物涂布的基底上印刷的油墨的光学密度可以增加至少约0.05、至少约0.1、至少约0.15、至少约0.2或至少约0.25。
所述涂料组合物还可以改进所述基底的色域(color gamut)。基底的色域是在某一组条件下可被精确表示的颜色数。所述组合物可以增加基底的色域至少约50%、至少约75%、至少约100%、至少约150%、至少约200%、至少约300%或至少约400%。
包括一种或多种热解法金属氧化物或二氧化硅例如热解法二氧化硅的涂料组合物通过提高基底的摩擦系数,还可以改进或增强基底的防滑性能。本发明中,摩擦系数指静摩擦系数。通过本领域中已知的任何技术,可以适合地测量摩擦系数。例如,一种本领域中已知的测量静摩擦系数的技术是TAPPI法T815 om-01。适宜地,所述涂料组合物将基底的摩擦系数增加至少约0.2、至少约0.25、至少约0.3、至少约0.35、至少约0.4、至少约0.45或至少约0.5。适宜地,与用不含有二氧化硅或热解法金属氧化物的相似涂料涂布的相同基底相比,涂料中的二氧化硅或热解法金属氧化物将基底的摩擦系数增加至少约0.2、至少约0.25、至少约0.3、至少约0.35或至少约0.4。
以下实施例进一步阐明了本发明,但不应该解释为以任何方式限制其范围。
实施例1
含有碱性热解法二氧化硅(粒度100nm)分散体的组合物
实施例2
含有碱性热解法二氧化硅(粒度120nm)分散体的组合物
实施例3
含有酸性热解法二氧化硅(粒度180nm)分散体的组合物
实施例4
含有胶体二氧化硅分散体的组合物
实施例5
含有沉淀二氧化硅分散体的组合物
实施例6
将实施例1的组合物涂布到棕色牛皮衬纸上
使用#5或#15线棒,使用实施例1的组合物涂布棕色牛皮衬纸(75#),使得纸表面上分散的热解法二氧化硅量为8.6g/m2或13.3g/m2。涂布纸与未涂布纸相比的L*、a*和b*值示于表1。在13.3g/m2时,用二氧化硅涂布的纸其b*值为2.05和L*值为68.71,未涂布纸b*值为10.55和L*值为61.94,用CEL523(聚乙烯醇)但没有二氧化硅涂布的纸b*值为12.23和L*值为56.68。未涂布纸、用聚乙烯醇但没有二氧化硅(523)涂布的纸和用13.3g/m2实施例1的组合物(W7622)涂布的纸的L*和b*值也图示在图1(A和B)中。
实施例7
将实施例2的组合物涂布到棕色牛皮衬纸上
使用#5或#15线棒,使用实施例2的组合物涂布棕色牛皮衬纸,使得纸表面上分散的热解法二氧化硅量为8.0g/m2或11.7g/m2。涂布纸与未涂布纸相比的L*、a*和b*值示于表2。在11.7g/m2时,涂布纸其b*值为2.22和L*值为69.45,未涂布纸b*值为10.55和L*值为61.94,用523(聚乙烯醇)但没有二氧化硅涂布的纸b*值为12.23和L*值为56.68。未涂布纸、用聚乙烯醇但没有二氧化硅(523)涂布的纸和用111.7g/m2实施例2的组合物(W7520)涂布的纸的L*和b*值也图示在图1(A和B)中。
实施例8
将实施例3的组合物涂布到棕色牛皮衬纸上
使用#5或#15线棒,使用实施例3的组合物涂布棕色牛皮衬纸,使得纸表面上分散的热解法二氧化硅量为8.5g/m2或10.7g/m2。涂布纸与未涂布纸相比的L*、a*和b*值示于表3。在10.7g/m2时,涂布纸其b*值为2.05和L*值为68.71,未涂布纸b*值为10.55和L*值为61.94,用523(聚乙烯醇)但没有二氧化硅涂布的纸b*值为12.23和L*值为56.68。未涂布纸、用聚乙烯醇但没有二氧化硅(523)涂布的纸和用10.7g/m2实施例3的组合物(W7215S)涂布的纸的L*和b*值也图示在图1(A和B)中。
实施例9
将实施例4的组合物涂布到棕色牛皮衬纸上
使用#5或#15线棒,使用实施例4的组合物涂布棕色牛皮衬纸。对HS40、SM30或1450涂布的纸取平均值。这三种涂料的平均涂布重量为9.4g/m2,平均b*值为11.23和平均L*值为61.36,用523(聚乙烯醇)但没有二氧化硅涂布的纸b*值为12.23和L*值为56.68,未涂布纸b*值为10.55和L*值为61.94。
用包括IJ935(从Azko Nobel得到);NYACOLTM 1430(从NyacolNanotechnologies,Inc.得到),LUDOXTM HS40(从Grace Division得到);或LUDOXTM SM30(从Grace Division得到)的实施例4的组合物涂布的纸的L*、b*和a*值(三次测量)的结果示于表4-7。表4表5表6表7
实施例10
将实施例5的组合物涂布到棕色牛皮衬纸上
使用#15线棒,使用实施例5的组合物涂布棕色牛皮衬纸,使得纸表面上分散的热解法二氧化硅量为11.1g/m2。涂布纸与未涂布纸相比的L*、a*和b*值示于表8。在11.1g/m2时,涂布纸其b*值为-0.95和L*值为71.02,未涂布纸b*值为10.55和L*值为61.94,用523(聚乙烯醇)但没有二氧化硅涂布的纸b*值为12.23和L*值为56.68。未涂布纸、用聚乙烯醇但没有二氧化硅(523)涂布的纸和用11.1g/m2实施例5的组合物(22S)涂布的纸的L*和b*值也图示在图1(A和B)中。
实施例11
在未涂布牛皮衬纸上印刷图像
使用Epson Stylus Photo R200打印机和使用以下设置将油墨(青色、品红色、黄色、黑色、红色、绿色或蓝色)喷墨印刷在未涂布棕色牛皮衬纸(75#)上:光泽照片/最佳照片/增强/单向。
印刷在未涂布纸上的黑色、青色、品红色和黄色油墨的光学密度平均值(未涂布牛皮衬纸)也图示在图2(A和B)中。
实施例12
在用聚乙烯醇涂布的牛皮衬纸上印刷图像
使用523(聚乙烯醇)涂布棕色牛皮衬纸(75#)。使用Epson Stylus Photo R200打印机和使用以下设置将油墨(青色、品红色、黄色、黑色、红色、绿色或蓝色)喷墨印刷在用523涂布的纸上:光泽照片/最佳照片/增强/单向。
实施例13
在用实施例1的组合物涂布的牛皮衬纸上印刷图像
使用Epson Stylus Photo R200打印机和使用以下设置将油墨(青色、品红色、黄色、黑色、红色、绿色或蓝色)喷墨印刷在以8.00或11.71g二氧化硅/m2纸的涂布重量用实施例1的组合物涂布的棕色牛皮衬纸(75#)上:光泽照片/最佳照片/增强/单向。
印刷在用13.3g/m2的实施例1的组合物(W7622)涂布的纸上的黑色、青色、品红色和黄色油墨的光学密度平均值也图示在图2(A和B)中。
实施例14
在用实施例2的组合物涂布的牛皮衬纸上印刷图像
使用Epson Stylus Photo R200打印机和使用以下设置将油墨(青色、品红色、黄色、黑色、红色、绿色或蓝色)喷墨印刷在以8.00或11.71g二氧化硅/m2纸的涂布重量用实施例2的组合物涂布的棕色牛皮衬纸(75#)上:光泽照片/最佳照片/增强/单向。
印刷在用11.7g/m2的实施例2的组合物(W7520)涂布的纸上的黑色、青色、品红色和黄色油墨的光学密度平均值也图示在图2(A和B)中。
实施例15
在用实施例3的组合物涂布的牛皮衬纸上印刷图像
使用Epson Stylus Photo R200打印机和使用以下设置将油墨(青色、品红色、黄色、黑色、红色、绿色或蓝色)喷墨印刷在以8.5或10.7g二氧化硅/m2纸的涂布重量用实施例3的组合物涂布的棕色牛皮衬纸(75#)上:光泽照片/最佳照片/增强/单向。
印刷在用10.7g/m2的实施例3的组合物(W7215S)涂布的纸上的黑色、青色、品红色和黄色油墨的光学密度平均值也图示在图2(A和B)中。
实施例16
在用实施例4的组合物涂布的牛皮衬纸上印刷图像
使用Epson Stylus Photo R200打印机和使用以下设置将油墨(青色、品红色、黄色、黑色、红色、绿色或蓝色)喷墨印刷在用实施例4的组合物(IJ935,NYACOLTM 1430,BINDZILTM 30/60,LUDOXTM HS40和LUDOXTMSM30)涂布的棕色牛皮衬纸(75#)上:光泽照片/最佳照片/增强/单向。
印刷在用9.4g/m2胶体二氧化硅(取LUDOXTM HS40、NYACOLTM1430和LUDOXTM SM30的平均值)(胶体)涂布的纸上的黑色、青色、品红色和黄色油墨的光学密度平均值也图示在图2(A和B)中。
实施例17
在用实施例5的组合物涂布的牛皮衬纸上印刷图像
使用Epson Stylus Photo R200打印机和使用以下设置将油墨(青色、品红色、黄色、黑色、红色、绿色或蓝色)喷墨印刷在以11.1g二氧化硅/m2纸的涂布重量用实施例5的组合物涂布的棕色牛皮衬纸(75#)上:光泽照片/最佳照片/增强/单向。
实施例18
用实施例1-5的组合物涂布的牛皮纸的色域
按实施例6-10所述,对于未涂布牛皮衬纸、仅用聚乙烯醇涂布的牛皮衬纸和用实施例1-5的组合物涂布的牛皮衬纸,测量色域。色域的值示于表9-22。结果示于图4(A和B)中。与未涂布牛皮衬纸或用聚乙烯醇涂布的牛皮衬纸相比,含有热解法二氧化硅或沉淀二氧化硅的每种涂料组合物将牛皮衬纸的色域基本上增加四倍(图4A)。相比而言,与未涂布牛皮衬纸或用聚乙烯醇涂布的牛皮衬纸相比,含有胶体二氧化硅的涂料组合物没有增加牛皮衬纸的色域或仅略微增加色域(图4B)。
实施例19
用聚乙烯醇和二氧化硅涂布的牛皮纸的摩擦系数
测量用含有二氧化硅的组合物涂布的棕色牛皮纸的涂层量(在确定面积的纸上干燥的涂料量)和摩擦系数。使用#5线绕棒涂布牛皮衬纸(75#)(从Uline得到)。首先吹干薄片,然后在限制下干燥。当纸完全干燥时,使用重量法计算涂层量。将样品安装在摩擦系数测试仪(TMI型号32-25)上,根据TAPPI法T815 om-01进行测试,使用面积2.5×2.5″的200g sled。
用三种不同类型的聚乙烯醇(523、603或08-125)中的一种涂布的纸的涂层量和摩擦系数示于表23。用523和以下热解法二氧化硅中的一种:W7330、W7520、W7622、W7215S、W 1226;沉淀二氧化硅22 S(22 S);或以下的胶体二氧化硅中的一种:IJ935、N1430、BZ 30/60、HS40、SM30涂布的纸的涂层量和摩擦系数示于表24。表24中括号内的数值反映各组合物中二氧化硅与聚乙烯醇的比例。对于三个单独的样品,每个测量五次,其平均值示于表23和24。对于每种涂料,测量的标准偏差对于摩擦系数为0.02~0.04(2d.p.),对于涂层量为0.06~2.98(2d.p.)。
目视检查用表24列出的组合物涂布的纸,表明每种热解法二氧化硅或沉淀二氧化硅组合物以不透明的均匀层涂布纸,使纸看起来更白更亮。相比而言,用胶体二氧化硅涂布的纸基本上保持半透明,并且与仅用聚乙烯醇涂布的相当。表23
表24
涂层量(g/m2) | 摩擦系数 | |
没有涂料Celvol 523Celvol 603Celvol 08-125 | 8.886.135.19 | 0.40.340.520.38 |
本文中引入所有专利、出版物和参考文献的全部内容作为参考。在本发明内容和引入的专利、出版物和参考文献有冲突时,以本发明内容为准。
Claims (11)
1.一种经涂布的基底,其包括由未漂白的纤维素纤维制成的有色纸,或者由漂白的纤维素纤维制成但在纸中或纸上添加有颜色的纸,特征在于其涂有含热解法二氧化硅和粘结剂的涂料,其中所述粘结剂包括聚乙烯醇,并且所述涂料还包含聚(二烯丙基二甲基氯化铵)。
2.权利要求1的经涂布的基底,其特征在于所述有色纸其GE亮度小于90%。
3.权利要求1或2的经涂布的基底,其中所述有色纸包括未漂白的纤维素纤维。
4.权利要求1或2的经涂布的基底,其中所述有色纸包括牛皮纸。
5.权利要求1或2的经涂布的基底,其特征在于所述涂料中二氧化硅与粘结剂比例为至少0.25∶1。
6.权利要求1或2的经涂布的基底,其特征在于所述涂料的涂布重量小于15g二氧化硅/m2基底。
7.权利要求1或2的经涂布的基底,其特征在于所述经涂布的基底被结合在选自箱、袋和包的包装材料中。
8.权利要求7的经涂布的基底,其特征在于还包括印刷在所述经涂布的基底上的图像。
9.权利要求8的经涂布的基底,其特征在于通过喷墨打印机形成所述图像。
10.一种制造权利要求1-9任一的经涂布的基底的方法,其特征在于将含有热解法二氧化硅和粘结剂的水分散体的组合物涂布到有色纸上,其中所述粘结剂包括聚乙烯醇,并且所述涂料还包含聚(二烯丙基二甲基氯化铵)。
11.权利要求10的方法,其特征在于所述有色纸是牛皮纸。
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