CN102414026A - 涂覆的印刷介质及其制造方法 - Google Patents
涂覆的印刷介质及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102414026A CN102414026A CN200980158903XA CN200980158903A CN102414026A CN 102414026 A CN102414026 A CN 102414026A CN 200980158903X A CN200980158903X A CN 200980158903XA CN 200980158903 A CN200980158903 A CN 200980158903A CN 102414026 A CN102414026 A CN 102414026A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zeolite
- coating
- particle
- grinding
- winnofil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
- B41M5/52—Macromolecular coatings
- B41M5/5218—Macromolecular coatings characterised by inorganic additives, e.g. pigments, clays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
- B41M5/502—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording characterised by structural details, e.g. multilayer materials
- B41M5/508—Supports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/56—After-treatment
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
- D21H19/385—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
- D21H19/40—Coatings with pigments characterised by the pigments siliceous, e.g. clays
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31971—Of carbohydrate
- Y10T428/31993—Of paper
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Paper (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
Abstract
公开了一种涂覆的印刷介质,其具有在介质基底的至少一个表面上形成的涂层。该涂层包括粘合剂,和沉淀碳酸钙与沸石的共研磨的粒子。所用的具体沸石是沸石A或者沸石X,或者二者的组合。该共研磨的粒子是通过在沸石存在下研磨沉淀碳酸钙来生产的,由此该共研磨的粒子呈现聚集体的形式。
Description
发明背景
为了提高印刷图象的品质,印刷介质经常涂覆有一种或多种涂层,来促进油墨转移和/或提高图象品质。这些涂层中的一些混入了无机颜料例如碳酸钙,并且专门被制造来接受来自于印刷机或者其他印刷装置的油墨。各种印刷介质特性的区别归因于所用涂层类型的不同。本发明涉及一种改进的适于喷墨印刷的涂覆印刷介质及其制造方法。
发明内容
沉淀碳酸钙(PCC)经常用作纸和纸涂料中的填料。在纸涂层中使用PCC来提高涂覆纸的光泽度和印刷能力。但是,PCC的产生光泽涂层的功能受限于它的市售的常规的大粒度(即,>1µm)。必需研磨(或者磨碎)浆体形式的PCC粒子,来生产具有足够小的、亚微米粒度的粒子。常规的湿磨例如使用珠子作为研磨介质的球磨,要求浆体的粘度足够低,以使得球磨机中的珠子的摩擦作用不受粘稠流体的阻碍。同样,通常将选择性化学分散剂例如聚丙烯酸酯(Acumer 9300)加入到浆体中,来将该浆体在研磨过程中保持在令人期望的流动性。但是,当使用常规球磨机来研磨PCC浆体时,不管初始浆体中的起始分散剂含量如何,当通过研磨将PCC粒子更大的表面释放出来时,该分散剂不足以匹配新释放出来的表面和释放的钙离子,由此导致粘度升高。本发明的一个目标是改进在含有PCC的浆体的研磨过程中的粘度性能,并且降低对于加入大量分散剂的需要。本发明的另外一个目标是提供一种改进的含有研磨的PCC粒子的涂料配方,其对于印刷介质来说是有用的。
沸石是一类特征为大量内部孔隙率的铝硅酸盐矿物,并且一些具有大的离子交换能力。更明确的,沸石是碱金属和碱土金属的水合铝硅酸盐。已经鉴别了大于50种的天然沸石,包括方沸石,菱沸石,斜发沸石,毛沸石,镁碱沸石,片沸石,浊沸石,发光沸石和钙十字沸石。另外,已经合成了大于150种的沸石。天然和合成沸石由于它们的独特吸附性、离子交换、分子筛和催化性能而得以商业应用。天然沸石的主要市场是宠物睡觉铺料,动物饲养,园艺使用(土壤调节剂和生长介质),和废水处理。合成沸石的主要应用种类是催化剂,清洁剂和分子筛。
沸石是由铝和硅的互连的配位四面体构成。它们通常是通过硅/铝比率以及晶胞结构来确定。这些四面体连接成许多复杂的形状和“框架”,其有助于定义不同的种类。国际沸石联合会认可了176种“框架类型”(http : //www.iza-online.org/)。对于许多沸石来说,存在着可交换的“外框架”金属阳离子。
已经发现将PCC与沸石A或者沸石X或者二者的组合一起共研磨,明显改进了研磨过程中的粘度性能,通过改进研磨方法效率来提高粒度降低效率,和降低了对于大量的化学分散剂的需要。作为此处使用的,术语“共研磨”指的是在作为研磨助剂的沸石粒子存在下研磨PCC粒子。此外,当将该共研磨的PCC-沸石材料混入到用于印刷介质的涂料组合物中时,提高了该涂覆介质的性能。但是,并非全部的沸石物质都可很好的用于本发明。沸石A和沸石X是具体种类的沸石,现在将对其详细描述。
沸石A是一种Linde类型A框架(LTA)沸石,其可容纳作为“外框架”离子的钠,钾或者钙离子,其定义了孔径,并且赋予了该沸石名字。沸石A具有通式Me+ x[(AlO2 -)·(SiO2)x]yH2O,这里Me+是选自钾,钠和钙的阳离子,x和y是代表原子综合比率(general ratio)的数值。图1示意性表示了沸石A的结构框架。沸石A具有 Pm-3m的空间群名称。它的空隙分数是0.47。沸石A还具有5.48meq/g的阳离子交换能力。这里有几种类型的具有独特孔尺寸的沸石A,其对于本发明的目的而言是有用的:
沸石3A,其具有K+作为外框架金属离子和~3Å孔
沸石4A,其具有Na+作为外框架金属离子和~4Å孔
沸石5A,其具有Ca2+作为外框架金属离子和~5Å孔
在一种优选的实施方案中,使用沸石4A(一种钠形式的Linde类型A形式的合成沸石)。沸石4A具有大约4Å的孔,并且化学通式是:Na12[Al12Si12O48].27H2O。
沸石X在本发明中也是有效的,这归因于它的阳离子交换能力和它的孔径。沸石X是下面通式的八面沸石类型(FAU)沸石:Na87[Al87Si105O384].234H2O。它的空隙分数是0.5,并且是大约7.5Å-8Å的孔。沸石X的阳离子交换能力是4.73meq/g。图2示意性的表示了沸石X的结构框架。
共研磨方法
根据一种实施方案,PCC和沸石A或者沸石X(下文称作“沸石”)的共研磨的粒子是通过下面的步骤来制备的:
(a)提供含水的浆体,该浆体含有未研磨的PCC粒子和未研磨的沸石粒子,其中该浆体的固体浓度是10-30重量%,基于该浆体的总重量,并且PCC与沸石的重量比是5:1-20:1,更优选5:1-10:1;
(b)使得该浆体在研磨装置中研磨,来降低PCC和沸石的平均粒度,由此该浆体的粘度随着研磨的进行而提高;和
(c)当该平均粒度开始随着更多的研磨而提高时(归因于凝结和絮凝),加入基于该浆体总重量为高到大约1重量%量的分散剂,来将粘度降低到这样的水平,该水平足以保持粒度的持续降低;
参考上面的步骤(b)和(c),该粘度水平优选保持在这样的水平,其不高于起始浆体粘度的十倍。在一种优选的实施方案中,该粘度保持在500 cP或者更低,更优选低于300 cP。合适的分散剂包括聚丙烯酸盐和多磷酸盐,但是不限于此。已经确定了加入大于大约1%的分散剂可引起絮凝(“过分散”),因此,优选的是分散剂的加入量不超过这个上限。起始(未研磨的)PCC和沸石粒子的粒度大于400nm直径,例如大于1µm。市售的未研磨的PCC典型的粒度是大约2-4µm,市售的未研磨的沸石典型的粒度是大约4-9µm。上述共研磨方法所制备的PCC和沸石的共研磨的粒子呈现结构化聚集体的外观,并且具有比初始PCC粒子更块状化的外观。术语“聚集体”指的是若干单个的、PCC和沸石细微研磨的粒子的簇,其小于初始的未研磨的粒子。最终浆体中的共研磨粒子的平均粒度小于400nm直径,优选小于300nm,和更优选200nm或者更低。共研磨粒子的平均粒度指的是由共研磨所形成的聚集体的平均粒度。
图3是根据上面公开的研磨方法所生产的共研磨的PCC和沸石4A粒子的扫描电镜(SEM)图象。为了对比显示,图4是未研磨的PCC粒子的SEM图象。该共研磨的PCC和沸石4A粒子呈现结构化聚集体外观,具有比初始的未研磨的PCC更多的块状化外观。图5是未研磨的PCC和未研磨的沸石4A粒子的混合物(通过物理混合而非研磨来制备该粒子)的SEM图象。通过比较图3和图5,可以清楚的看到该混合的,未研磨的PCC和沸石4A粒子在结构上不同于图3所示的共研磨的聚集体。
本发明还涉及一种改进的具有涂层的印刷介质,该涂层含有PCC和沸石的共研磨的粒子,其已经根据上述的共研磨方法来制备。这个涂层是如下来形成的:将含水的涂料组合物(液体形式)施涂到介质基底的一个或者两个相对的表面上,随后干燥该涂料组合物。所形成的涂层可以用作印刷介质上的油墨接受层。
涂料组合物
含水的涂料组合物是通过将上述共研磨方法所生产的PCC-沸石浆体与粘合剂和其他添加剂混合来制备的,用于产生粘着涂层。该含水的涂料组合物具有下面的配方(单位:干燥份数):100份的共研磨的PCC和沸石粒子,PCC与沸石的重量比是5:1-20:1,更优选5:1-10:1;5-15份的至少一种粘合剂;和0-50份的另外的涂料添加剂。将液体载体(优选水)根据需要加入到这个配方中来产生具有令人期望的固体含量和流动性的涂覆液体,其适于使用常规涂覆技术来施涂。
用于该含水涂料组合物的合适的粘合剂包括但不限于聚乙烯醇及其衍生物,苯乙烯-丁二烯乳液,丙烯腈-丁二烯胶乳,氧化淀粉,阳离子化淀粉,酯化淀粉,酶变性的淀粉等等,凝胶,干酪素,大豆蛋白,纤维素衍生物,包括羧甲基纤维素,羟乙基纤维素等等,丙烯酸乳液,乙酸乙烯酯乳液,偏氯乙烯乳液,聚酯乳液,聚乙烯基吡咯烷酮,聚氨酯,聚酰胺树脂及其组合。
用于该含水涂料组合物的另外的涂料添加剂包括常规添加剂例如表面活性剂,消泡剂,保湿剂,分散剂,生物杀灭剂,UV/光保护剂,褪色控制剂,填料,防腐剂(例如抗氧化剂),缓冲剂,pH改性剂,增滑剂,稳定剂,油墨定色剂,交联剂及其任意组合。
在一些实施方案中,该含有共研磨的PCC和沸石材料的浆体的pH在该pH过高(例如12或者更高)时,在将该浆体混入到涂料组合物之前会需要调整。可选择的,该涂料组合物的pH可以在共研磨的PCC和沸石材料已经混入到该涂料组合物中之后进行调整。该pH应当调整到不小于大约8;优选该pH调整到大约9-9.5。该pH可以使用任何合适的酸例如乙酸,或者任何合适的缓冲剂例如碳酸钠/碳酸氢钠缓冲剂体系来调整。
介质基底
该改进的涂覆介质的介质基底可以采用介质片或者连续的纤维网的形式,其适用于成象装置例如喷墨印刷机。该介质基底可以是由纤维素纤维制造的纸基底。更明确的,该纸基底可以由化学纸浆,机械纸浆,热机械纸浆和/或化学与机械纸浆的组合来生产。该纸基底还可以包括常规添加剂例如内施胶剂和填料。该内施胶剂是在纸浆转化成纸幅或者基底之前加入其中的。它们可以选自用于印刷纸的常规内施胶剂。该填料可以是常规造纸中所用的任何具体类型。作为一个非限定性例子,该填料可以选自碳酸钙,滑石,粘土,高岭土,二氧化钛及其组合。其他可以使用的基底包括布,无纺织物,毡,和合成(非纤维素的)纸。该介质基底可以是未涂覆的原纸基底或者预涂的纸基底。如上所述,将该含有共研磨的PCC-沸石材料的涂层作为油墨接受层用于印刷介质上。应当理解在这样的油墨接受层与介质基底(无论是涂覆的还是未涂覆的)之间可以形成一个或多个中间层。
涂覆介质的生产
许多常规涂覆技术可以用于将上述含水的涂料组合物施涂到介质基底上。代表性的技术包括施胶压榨涂覆,狭缝口模涂覆,帘幕涂覆,刀涂,辊涂,密尔棒涂覆,气刀涂覆,凹版印刷施涂,气刷施涂,和喷涂。合适的施胶压榨机包括胶泥施胶压榨,薄膜施胶压榨等等。该胶泥施胶压榨可以配置成具有水平,垂直或者倾斜的辊子。该薄膜施胶压榨可以包括计量系统,例如栅-辊计量,叶刀计量,密尔棒计量或者狭缝计量。该涂料组合物可以使用离线或者在线涂覆器施涂到纸基底上。作为一个例子,该涂料组合物可以在造纸方法的表面施胶阶段过程中通过在线施胶压榨施涂到纸基底上。涂覆后,将该涂覆的介质基底使用任何合适的干燥方法例如热空气或者对流干燥,传导干燥或者辐射能量干燥例如红外线加热来进行干燥。
在涂覆和干燥后,该涂覆的介质基底可以使用具有辊子的常规压延机进一步压延,来提高涂层的光泽度。该压延机可以是分开的超压延机,在线的软啮合压延机或者离线的软啮合压延机。
已经发现与具有只含研磨的PCC(无沸石)的涂层相比,将含有共研磨的PCC-沸石材料的涂层作为油墨接受层提高了印刷过程中的油墨溶剂吸收速率,而不降低印刷品质。另外,该含有共研磨的PCC-沸石材料的涂层比仅仅具有研磨的PCC的涂层是较少发黄和更大光泽的。
附图说明
当结合附图来考虑时,本发明的目标和特征将能够更好的理解。
图1示意性表示了沸石A的结构框架。
图2示意性表示了沸石X的结构框架。
图3是根据本发明一种实施方案的共研磨的沉淀碳酸钙和沸石4A的扫描电镜(SEM)图象。
图4是未研磨的沉淀碳酸钙的SEM图象。
图5是未研磨的沉淀碳酸钙和未研磨的沸石4A粒子混合物的SEM图象。
图6表示了在研磨过程中,基于向含有沉淀碳酸钙的浆体中加入的沸石4A的不同量,粘度的相对增加速率。
实施例
下面的实施例将用于说明本发明的代表性实施方案,并且不应当解释为对本发明的任何方式的限制。此处提到的全部份数和%是干份数和重量%,除非另有指示。
实施例1
沉淀碳酸钙和沸石4A的共研磨
将沉淀碳酸钙和沸石4A的起始浆体加入装备有大约200ml的研磨室的Netzsch Mini Pur球磨机中,其衬里为聚氨酯(Netzsch USA)。该浆体具有下面的配方:
433.9g的Opacarb A40浆体(获自 Specialty
Minerals,纽约) (29.7wt%PCC,初始粒度2-4 µm)
25.8g沸石4A粉末(Sylosiv牌,来自Grace Davidson)(初始粒度6-9 µm)
255.5g去离子水
所测量的该浆体的固含量是19%。
该浆体材料在初始混合时在100rpm的起始Brookfield粘度是大约6cP。研磨大约1小时后,共研磨的粒子(即聚集体)的粒度降低到345nm,粘度升高到28cP(100rpm)。随着持续的研磨,粘度进一步升高到231cP,并且粒度开始升高。在此时,加入Acumer9300(一种聚丙烯酸酯分散剂,获自Rohm and Hass)来试图将粘度保持在低于300cP和保持粒度持续的降低。这要求在3小时48分钟的研磨之后,加入总共3.6g的Acumer9300来实现260nm的最终粒度。
对比例2
无沸石的研磨
在与实施例1同样的装置中进行相同类型的研磨,除了在这种情况中,将Opacarb A40浆体稀释到19%的总固体含量来匹配实施例1的固含量,并且不加入沸石4A。
该浆体的初始粘度是119cP(100rpm)。研磨30分钟后,粘度升高到231cP,而PCC粒度在大约4 µm。此时,加入大量的另外的分散剂(Acumer9300,一种聚丙烯酸酯分散剂)。最后,需要加入6.4g的Acumer9300来保持足够低的粘度,来持续研磨。5小时20分钟后,粒度最终降低到270nm。
对于同样的研磨时间来说,含有共研磨的PCC-沸石材料的浆体在100rpm时的Brookfield粘度可以保持在小于单独的研磨的PCC(无沸石)的粘度的50%。研磨过程中所需的分散剂的量在沸石存在时降低了大于一半。
实施例3
涂覆的纸样品的制备
涂料样品是使用实施例1的分散体来制造的,并且具有下面的配方:
100干燥份的与沸石4A共研磨的PCC
10份聚乙烯醇(Mowiol40-88,Clariant Corp,北卡罗来纳州)
1份甘油
0.3份含氟表面活性剂(Polyfox
PF151N,Omnova
Solutions,俄亥俄州)
将该涂料样品使用 #40密尔棒施涂到纸张上(重复4次,每个进行3次测量)。将该涂覆的纸张在2000 psi/110℉靠着加热的铬合金压延辊压延3次。最终的平均光泽度值在60º的光泽度测量为25.6。
实施例4
三种浆体样品是用加入到PCC浆体中的不同量的沸石4A来制造的。在这种情况中,所用的沸石4A获自中国山东的Chalco Aluminum。这三种浆体样品的配方如表1所示。
表1
样品标志 | Opacarb A4浆体量(g) | P CC浆体%固含量 | 沸石4A加入量(g) |
6257-30A | 409.8 | 29.58% | 12.28 |
6257-30B | 409.8 | 29.58% | 6.24 |
6257-30C | 409.8 | 29.58% | 0 |
将该样品在Netzsch MiniPur球磨机中研磨几小时,并且大约每个小时使用Brookfield粘度计测量粘度(在100rpm)。
图6表示了在实施例4的研磨方法的第一个3小时过程中,与沸石4A的加入量相比,粘度的相对升高速率。
实施例5
涂层光学品质
根据表2所示配方,使用未研磨的沉淀碳酸钙(Opacarb A40),纳米研磨的沉淀碳酸钙,和共研磨的沉淀碳酸钙和沸石4A来制造了三种涂料配方。
表2
使用#65密尔棒将该涂料配料施涂到聚乙烯挤出涂覆的照相基纸上(一种常规照相纸)。然后使用X-Rite光密度计色度计测量该样品,来评价L*a*b*值(由Commission Internationale de L'Éclairage(CIE)开发的一种颜色编码体系)。CIELAB色空间是一种色度空间,其寻求描述人眼可见的颜色,并且充当了“装置独立的”模型,用于参考。这种色空间是由三个坐标构成的;L*(0=黑色,100%扩散白色),a*(<0 =绿色,>0=品红),和b*(<0=蓝色,>0=黄色)。
从表3中可见,只有研磨的PCC的涂层在视觉上看起来更黄,并且这反映在b*值中,其在统计上高于PCC+沸石和仅仅只有未研磨的PCC的涂层。
表3.实施例5涂层的b*值
(负值越低,颜色越黄)
涂层标记 | 平均b* | 95%可靠区间 |
Lacq6257-19 | -5.8 | ±0.08 |
Lacq6257-23 | -1.8 | ±0.08 |
实施例6
印刷性能
使用Hewlett-Packard喷墨印刷机对实施例3所制造的涂覆纸张用颜料油墨进行印刷。根据实施例3的方法制造了对比的涂覆的纸张,除了在涂料配方中仅仅使用100份研磨的PCC之外,并且将这些纸张随后使用相同的喷墨印刷机进行印刷。将该印刷纸张与市售的印刷的有光泽的手册介质进行比较。结果表示在下表4中。色域是作为CIE L*a*b*空间的体积,基于印刷到纸上8个色块的X-Rite色度计测量来测量的。聚结(粒状程度)是通过目视分级来测量的,5是最好(无聚结),1是最差。
表4.与沸石共研磨的PCC与对照的自身研磨的PCC相比的印刷性能
浆体样品 | 相对色域(相对于“对照物”校正的体积) | 聚结目视分级(5=最好,1=最差) |
对照物 | 1 | 3 |
共研磨的PCC+沸石 | 1.05 | 2 |
研磨的PCC(仅仅自身) | 1.03 | 2 |
从表4中很显然与仅仅具有PCC的涂料样品相比,共研磨的PCC和沸石的涂料样品提供了色域方面的改进,和相当的聚结水平。
实施例7
油墨吸收性
将实施例3的涂覆的纸样品使用Bristow
Wheel油墨吸收测试仪进行分析(如Bristow,J.A.,1967,Liquid absorption into paper during short time intervals,Svensk
paper stidning,第70卷第623-629页)。在这种Bristow测试中,将特定类型的喷墨头盒在开始时用计量量的所研究的流体进行填充。然后将这个喷头盒放置与所研究的多孔油墨接受性表面接触,并且将该表面连接到旋转轮。通过测量多种不同轮速的油墨痕迹长度,对于每个轮速,可以形成转移到多孔材料中的流体量相对于喷墨头盒与该多孔材料接触的时间的图。从这种信息,可以获得与流体渗透动力学有关的三种参数,即:(1)印刷介质的体积测量粗糙度,(2)流体渗入到印刷介质中的润湿延迟,和(3)流体向印刷介质的渗透速率。具有沸石4A的样品吸收油墨明显更快,这是通过在全部的速度时明显更短的油墨痕迹来证明的。从拟合到两个数据组的线性最小平方所计算的吸收系数(Ka)揭示了具有沸石4A的样品Ka =55.1,而仅仅只有PCC的样品的Ka仅为5.1。
对比例8
与不同沸石的共研磨(斜发沸石)
将沉淀碳酸钙和含钙沸石(斜发沸石)的起始浆体加入装备有大约200ml的研磨室的Netzsch Mini Pur球磨机中,其衬里为聚氨酯(Netzsch USA)。该浆体具有下面的配方:
300g的Opacarb A40浆体(获自Specialty
Minerals,纽约)(30wt%PCC)
36g的斜发沸石(沸石)粉末(获自 St.Cloud Zeolite,美国新墨西哥州)
所测量的该浆体的固含量是大约30%。
该浆体材料在初始混合时在100rpm的起始Brookfield粘度小于5cP。研磨大约110分钟后,粘度升高到400cP(100rpm)。随着25分钟持续的研磨,粘度进一步升高到845cP。这大约是实施例1所示的与优选的沸石4A共研磨的PCC的粘度的二倍。
浓度,量和其他数据在此可以以范围形式来提出。应当理解这样的范围形式仅仅是为了方便和简要而使用的,并且应当灵活的解释为不仅包括该范围界限所明确表示的数值,而且还包括在该范围内的全部单个数值或者亚范围,如同每个数值和亚范围明确表示一样。例如,大约1wt%-大约20wt%的重量范围应当解释为不仅包括明确表示的浓度界限1wt%-大约20wt%,而且还包括单个浓度例如2wt%,3wt%,4wt%,和亚范围例如5wt%-15wt%,10wt%-20wt%等等。
虽然本发明描述了某些代表性的实施方案和实施例,但是本领域技术人员将理解可以对这些代表性的实施方案和实施例进行不同的改变,而不脱离附加的权利要求的范围。
Claims (15)
1.一种涂覆的印刷介质,其包含:
介质基底;
在该介质基底的至少一个表面上形成的涂层,所述的涂层包含至少一种粘合剂,和沉淀碳酸钙与沸石的共研磨的粒子,
其中所述的沸石选自沸石A、沸石X及其组合,和
其中该共研磨的粒子是通过在沸石存在下研磨沉淀碳酸钙来生产的,并且该粒子呈现聚集体的形式,和所述的聚集体的平均粒度是400nm或者更低。
2.权利要求1的涂覆的印刷介质,其中所述的沸石是沸石A,并且选自沸石3A、沸石4A和沸石5A。
3.权利要求2的涂覆的印刷介质,其中所述的沸石A是下面通式的沸石4A:Na12[Al12Si12O48].27H2O。
4.权利要求1的涂覆的印刷介质,其中沉淀碳酸钙与沸石的重量比是5:1-20:1。
5.权利要求1的涂覆的印刷介质,其中沉淀碳酸钙与沸石的重量比是5:1-10:1。
6.权利要求1的涂覆的印刷介质,其中所述的涂层包含100干燥份的所述的沉淀碳酸钙与沸石的共研磨的粒子和5-15份的所述的粘合剂。
7.权利要求1的涂覆的印刷介质,所述的聚集体的平均粒度是200nm或者更低。
8.权利要求1的涂覆的印刷介质,其中所述的介质基底是含有纤维素纤维的纸基底。
9.一种形成涂覆的印刷介质的方法,其包括:
(a)提供含水的起始浆体,该浆体含有未研磨的沉淀碳酸钙粒子和未研磨的沸石粒子,其中所述的沸石选自沸石A、沸石X及其组合;
(b)使得该起始浆体在研磨装置中研磨,来降低沉淀碳酸钙和沸石的平均粒度,由此研磨沉淀碳酸钙和沸石的未研磨的粒子产生了共研磨的粒子,其呈现聚集体形式,并且该浆体的粘度随着研磨的进行而提高;
(c)当该平均粒度开始随着更多的研磨而提高时,加入基于该浆体总重量为高达大约1重量%量的分散剂,来将粘度降低到这样的水平,该水平足以保持粒度的持续降低;
(d)制备含水的涂料组合物,其包含所述的沉淀碳酸钙与沸石的共研磨的粒子和至少一种粘合剂;
(e)将所述的涂料组合物施涂到介质基底的至少一个表面上;和
(f)干燥所述的涂料配料。
10.权利要求9的方法,其中所述的沸石是具有下面通式的沸石4A:Na12[Al12Si12O48].27H2O。
11.权利要求9的方法,其中在起始浆体中,沉淀碳酸钙与沸石的重量比是5:1-10:1。
12.权利要求9的方法,其中该起始浆体的固体浓度是10-30重量%,基于该浆体的总重量。
13.权利要求9的方法,其中在起始浆体中,该未研磨的沉淀碳酸钙粒子和未研磨的沸石粒子的粒度大于1 µm,并且根据步骤(b)和(c)进行研磨,直到该共研磨的粒子的平均粒度小于400nm。
14.权利要求9的方法,其中在根据步骤(b)和(c)的研磨过程中,该浆体的粘度不超过起始浆体粘度的十倍。
15.一种涂覆的印刷介质,其是通过权利要求9的方法来生产的。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2009/041572 WO2010123505A1 (en) | 2009-04-23 | 2009-04-23 | Coated print media and method for making the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102414026A true CN102414026A (zh) | 2012-04-11 |
CN102414026B CN102414026B (zh) | 2014-01-22 |
Family
ID=43011380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200980158903.XA Expired - Fee Related CN102414026B (zh) | 2009-04-23 | 2009-04-23 | 涂覆的印刷介质及其制造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9944106B2 (zh) |
EP (1) | EP2421712B1 (zh) |
CN (1) | CN102414026B (zh) |
WO (1) | WO2010123505A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103465670A (zh) * | 2012-06-06 | 2013-12-25 | 佳能株式会社 | 记录介质 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9308080B2 (en) | 2010-03-10 | 2016-04-12 | Smith & Nephew Inc. | Composite interference screws and drivers |
CN108349285B (zh) | 2015-12-10 | 2021-04-16 | 惠普发展公司有限责任合伙企业 | 涂布的印刷介质、印刷系统和制备涂布的印刷介质的方法 |
WO2017099775A1 (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Coated print media |
EP3246172A1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-11-22 | Arctic Paper Grycksbo AB | A printable article for inkjet printing |
WO2023142139A1 (en) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | Heubach Holding Switzerland Ltd | Pigmented ink receiving layer for decorative building boards |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1301218A (zh) * | 1998-05-01 | 2001-06-27 | 恩格尔哈德公司 | 用于喷墨印刷的涂层颜料 |
US20020040661A1 (en) * | 2000-04-11 | 2002-04-11 | Degussa Ag | Coatings for inkjet media |
JP2003145923A (ja) * | 2002-08-05 | 2003-05-21 | Oji Paper Co Ltd | 分散安定化されたインクジェット記録体用塗液及びそれを用いたインクジェット記録体 |
CN1446978A (zh) * | 2002-03-22 | 2003-10-08 | 加讯发展有限公司 | 填料组合物、其制备方法及用途 |
US20040034144A1 (en) * | 2002-01-26 | 2004-02-19 | Degussa Ag | Cationic mixed-oxide dispersion, coating pigment and ink-absorbing medium |
US20040151894A1 (en) * | 2002-09-09 | 2004-08-05 | Oji Paper Co., Ltd. | Aqueous dispersion comprising inorganic pigment-cationic resin composite fine particles and ink jet recording material containing same |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69700580T2 (de) | 1996-07-12 | 2000-07-13 | Oji Paper Co | Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einer hochglänzenden Schicht |
TWI291973B (zh) * | 2000-02-23 | 2008-01-01 | Ajinomoto Kk | |
CN1169675C (zh) * | 2000-10-05 | 2004-10-06 | 王子制纸株式会社 | 喷墨记录纸 |
US6610136B2 (en) * | 2001-04-03 | 2003-08-26 | Thiele Kaolin Company | Pigments for ink jet paper |
JP2003072233A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-03-12 | Tomoegawa Paper Co Ltd | インクジェット記録シート |
JP2006256026A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Konica Minolta Photo Imaging Inc | インクジェット記録用シートおよびその製造方法 |
-
2009
- 2009-04-23 EP EP20090843775 patent/EP2421712B1/en not_active Not-in-force
- 2009-04-23 CN CN200980158903.XA patent/CN102414026B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-04-23 WO PCT/US2009/041572 patent/WO2010123505A1/en active Application Filing
- 2009-04-23 US US13/260,377 patent/US9944106B2/en active Active
-
2017
- 2017-02-13 US US15/431,408 patent/US10166805B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1301218A (zh) * | 1998-05-01 | 2001-06-27 | 恩格尔哈德公司 | 用于喷墨印刷的涂层颜料 |
US20020040661A1 (en) * | 2000-04-11 | 2002-04-11 | Degussa Ag | Coatings for inkjet media |
US20040034144A1 (en) * | 2002-01-26 | 2004-02-19 | Degussa Ag | Cationic mixed-oxide dispersion, coating pigment and ink-absorbing medium |
CN1446978A (zh) * | 2002-03-22 | 2003-10-08 | 加讯发展有限公司 | 填料组合物、其制备方法及用途 |
JP2003145923A (ja) * | 2002-08-05 | 2003-05-21 | Oji Paper Co Ltd | 分散安定化されたインクジェット記録体用塗液及びそれを用いたインクジェット記録体 |
US20040151894A1 (en) * | 2002-09-09 | 2004-08-05 | Oji Paper Co., Ltd. | Aqueous dispersion comprising inorganic pigment-cationic resin composite fine particles and ink jet recording material containing same |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李凯奇等: "一种新型分散剂的性能及分散机理", 《非金属矿》 * |
王永忠等: "纳米碳酸钙的表面改性及其在造纸中的应用", 《天津造纸》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103465670A (zh) * | 2012-06-06 | 2013-12-25 | 佳能株式会社 | 记录介质 |
CN103465670B (zh) * | 2012-06-06 | 2015-09-09 | 佳能株式会社 | 记录介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10166805B2 (en) | 2019-01-01 |
US20170151822A1 (en) | 2017-06-01 |
CN102414026B (zh) | 2014-01-22 |
US9944106B2 (en) | 2018-04-17 |
EP2421712B1 (en) | 2013-06-05 |
WO2010123505A1 (en) | 2010-10-28 |
US20120021205A1 (en) | 2012-01-26 |
EP2421712A1 (en) | 2012-02-29 |
EP2421712A4 (en) | 2012-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2005301349B2 (en) | Pigment composition in the form of aqueous dispersion | |
US10166805B2 (en) | Coated print media and method for making the same | |
US20060112855A1 (en) | Pigment composition | |
JP2013545646A (ja) | インクジェット印刷用記録媒体 | |
CN102803607A (zh) | 经涂覆的基底及其制备方法 | |
US20060100338A1 (en) | Pigment composition | |
DE602004004885T2 (de) | Tintenstrahlaufzeichnungsmedium | |
US6679973B2 (en) | High performance purified natural zeolite pigment for papermaking and paper coating | |
US20100075161A1 (en) | Pigment Composition | |
JP4439041B2 (ja) | 軽質炭酸カルシウム及びそれを用いたインクジェット用記録紙 | |
WO2010113808A1 (ja) | インクジェット記録媒体 | |
JP3880736B2 (ja) | インクジェット記録紙用充填剤及びこれを用いた記録用紙 | |
JP4580072B2 (ja) | インクジェット記録シート用非晶質シリカ | |
JP4235337B2 (ja) | インクジェット記録シート用填料 | |
JP2004292272A (ja) | 非晶質シリカ及びそれを用いたインクジェット記録媒体の製造方法 | |
JP2010083042A (ja) | インクジェット記録媒体 | |
JP2004299936A (ja) | 非晶質シリカ及びそれを用いたインクジェット記録媒体の製造方法 | |
NZ554299A (en) | Pigment composition with silica in the form of aqueous dispersion for coating paper | |
JP2011213008A (ja) | インクジェット記録媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140122 Termination date: 20200423 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |