CN102677538B - 纸涂布组合物、涂布纸和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了纸涂布组合物、涂布纸和/或纸板，和使用所述纸涂布组合物形成涂布纸和/或纸板的方法。所述纸涂布组合物包含相对于该纸涂布组合物中使用的其他颜料（例如，无机颜料）高含量的中空聚合物颜料。该纸涂布组合物可以提供具有多种所需的特性（例如高光泽度、良好的光滑度、提高的硬挺度），同时使下面的基纸的压实（即永久变形）最小化的涂布纸和/或纸板。

Description

纸涂布组合物、涂布纸和方法
本申请为申请日为2008.4.18，申请号为200880020774.3，发明名称为“纸涂布组合物、涂布纸和方法”的分案申请。
本申请要求于2007年6月18日提交的美国临时申请序列号60/936,155的部分优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用结合在此。
技术领域
本公开涉及纸涂布组合物、涂布纸和用于形成涂布纸的方法。
背景技术
在纸上印刷的文字和/或图像的外观可能受到纸上的涂层的存在的影响。涂层可以含有粘土、颜料和粘合剂的混合物。在将墨水施加到未涂布纸上时，它将被纸吸收。当将墨水施加到涂布纸上时，它将置于涂层上。这种属性使得印刷在涂布纸上的墨水保持明确边缘。结果，涂布纸通常产生更清晰、更亮的图像，并且具有比未涂布纸更好的反射率。
在制备涂布纸中，首先将涂层涂覆在基纸上，然后在砑光操作中压实涂布的基纸，以使其更适于印刷。砑光以多种方式影响涂布纸的表面以及整个纸结构。例如，它降低纸的粗糙度。涂布纸粗糙度特别依赖于在砑光过程中纤维网络的变形。粗糙度的降低常常伴随光泽度的增加。纸光泽度是一种与表面相关的纸性质，主要取决于在砑光中涂层结构的变形。
砑光还影响基纸的结构和特性。例如，砑光可能导致基纸的不透明度的损失、硬挺度的降低以及强度的降低。当涂布纸经过苛刻的砑光时尤其如此。
涂层可以在砑光过程中精整至高光泽度、光泽度、暗淡或无光泽度(非光泽度的)光洁度。这些光洁度类别的其它细微的变化是可能的。涂布纸也按照亮度和光泽度水平分级。这些级别可以包括优质涂布纸(最亮和最高质量等级的涂布纸)、涂布的#1、涂布的#2、涂布的#3、涂布的#4、涂布的#5、涂布板、涂布激光纸、涂布的C1S(1侧涂布)、涂布的应答卡和涂布的SCA(超级砑光型A)。
在本领域一直需要改进不同等级的涂布纸的制备以及用于形成涂布纸的涂布组合物。
发明内容
本公开提供纸涂布组合物、涂布纸和/或纸板以及使用纸涂布组合物形成涂布纸和/或纸板的方法的实施方案。如本文中论述，相对于在常规纸涂布组合物中使用的中空聚合物颜料的含量，纸涂布组合物的实施方案含有高含量的中空聚合物颜料。纸涂布组合物可以提供具有多种所需的特性(例如高光泽度、良好的光滑度、提高的硬挺度)的涂布纸和/或纸板，同时最小化下面的基纸的压实(即，永久变形)。结果，本公开的实施方案可以提供具有提高的硬挺度和体积因子值的涂布纸和/或纸板，而采用其它方式，这些值在本公开中实现的光泽度和光滑度的水平下是不可能的。
如在本文中使用，″纸和/或纸板″是指纤维混合的基纸，所述的纤维可以至少部分地包括植物和/或木材纤维，如纤维素、半纤维素、木质素，和/或合成纤维。如所理解的，在纸和/或纸板的基纸组合物中可以包含其它组分。如在本文中使用，纸和/或纸板在其厚度、强度和/或重量方面不同，但是均意在通过本文中提供用以形成涂布纸和/或纸板的纸涂布组合物和方法的实施方案改进。为了促进阅读，短语″纸和/或纸板″在本文中用术语″纸″代替，即承认″纸″包括纸和/或纸板，除非从使用该术语的上下文中清楚看出这样的诠释明显不具有这样的含义。
本公开的实施方案包括具有基纸和由本公开的纸涂布组合物形成的涂层的涂布纸。本公开的纸涂布组合物被施加到基纸的第一和/或第二主表面中的至少一个上。由本公开的纸涂布组合物形成的涂层可以被用作涂布纸的底涂层、顶涂层和/或在底涂层和顶涂层之间的一个或多个中间涂层。
对于各种实施方案，纸涂布组合物包含粘合剂和相对于在涂布组合物中使用的其它颜料(例如，无机颜料)高含量的中空聚合物颜料。例如，按100重量份全部颜料计，在纸涂布组合物中使用的中空聚合物颜料的高含量可以在约25份至约65份中空聚合物颜料的范围内。如在本文中使用，术语″份″是指折干计的份，并且如在本领域中已知的，份基于100份颜料。
对于本公开而言，术语″干燥的″意味着基本上不存在液体，并且术语″折干计″是指干燥材料的重量。例如，颜料的固含量按干燥重量表示，表明它是在已经基本上除去全部挥发材料之后余下的材料的重量。
对于各种实施方案，高含量的中空聚合物颜料可以具有各种形式。例如，中空聚合物颜料可以是颜料的离散的单独粒子。在备选的实施方案中，高含量的中空聚合物颜料可以形成为多个离散的中空聚合物颜料的团簇。如本文中使用，″团簇″是指由多个离散中空聚合物颜料形成的结构，其中两个以上的中空聚合物颜料结合在一起。对于各种实施方案，中空聚合物颜料可以具有大于约1微米的体积中值直径，其由流体动力色谱法测量。另外，在一些实施方案中，纸涂布组合物可以包含两种具有至少25％的差值的体积中值直径的中空聚合物颜料，所述体积中值直径是通过流体动力色谱法测量的。
然后将具有由纸涂布组合物形成的涂层的基纸砑光以提供低于1.65PPS-H5(Parker PrintSurf 5)的涂层光滑度。对于各种实施方案，可以使用砑光操作的热辊制备具有这种光滑度的涂布纸，所述砑光操作基本上不将热量加到砑光装置上。
如本文中使用，″基本上不将热量加到砑光装置上″是指除砑光过程中产生的热量和/或被加到砑光装置上以保持恒定操作温度的热量以外，基本上没有额外的热量被加到砑光装置上的操作温度。由此，在一些情况下，″基本上不将热量加到砑光装置上″可以是约20℃至约65℃，取决于砑光过程。令人惊奇的是，低于1.65PPS-H5的光滑度是在该砑光操作温度实现的，同时最小程度地压实(即，永久变形)(如果有的话)涂布纸的基纸。
除本文中论述的光滑度以外，涂布纸还可以具有高的光泽度。如本文中使用，″高光泽度″包括65以上的TAPPI光泽度值，该光泽度值是在75°反射角测定的。
如本文中使用，″一种″、″所述″、″至少一种″和″一种或多种″可交换地使用。术语″包括″及其变体在这些术语出现在说明书和权利要求之处没有限制含义。因此，例如，包含″一种″粘合剂的反应物混合物可以被解释为是指粘合剂包含″一种或多种″粘合剂。
术语″和/或″是指所列举的要素的一个或全部。
同样在本文中，所提及的由端点限定的数值范围包括在该范围内包含的全部数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
上述的本公开的概述不意在描述本公开的每一个公开的实施方案或者每一种实施方式。下面更具体的描述示例了说明性的实施方案。在整个申请的数个位置，通过实施例的列举提供了指导方针，所述实施例可以以各种组合的方式使用。在每一种情形中，列举的名单仅仅作为代表性的组，并且应当不被解释为穷举性的名单。
附图说明
图1A-1D是在预涂布的基纸上涂布根据本公开的一个实施方案的纸涂布组合物的扫描电子显微镜(SEM)图像。图1A和1B是处于未砑光状态的涂布纸的图像(以不同的放大倍率拍摄)。图1C和1D是处于砑光状态(在65.6℃，140kN/m)的涂布纸的图像(以不同的放大倍率拍摄)。
具体实施方式
本公开提供纸涂布组合物、涂布纸和形成具有由纸涂布组合物形成的涂层的涂布纸的方法的实施方案。如本文中论述，中空聚合物颜料相对于其它颜料(例如，无机颜料)以高含量使用允许在砑光过程中纸涂布组合物相对于基纸优先经历永久变形。
本公开的涂布组合物可以提供具有多种适宜的特性(例如，高光泽度、良好的光滑度)、同时使下面的基纸的压实(即，永久变形)最小化的涂布纸。因为基纸在砑光过程中可以经历最小(如果有的话)的压实，因此基纸可以保持其自砑光过程之前起的原始硬挺度以及整体性质，同时被提供有赋予65以上的光泽度(在75°反射角下的TAPPI光泽度值)和低于1.65PPS-H5(Parker PrintSurf 5)的光滑度的涂层。另外，纸涂布组合物几乎不造成砑光累积(buildup)，同时产生不容易产生斑点或抛光并且还具有可接受的印刷强度和可接受的墨水凝固性能的涂布纸。
另外，在低砑光温度下，包括基本上不将热量加到砑光装置上的过程，可以实现涂布纸的特性(例如，高光泽度、良好的光滑度)。在这种低砑光温度下的操作还几乎不造成砑光累积，同时产生不容易产生斑点或抛光并且还产生可接受的印刷强度和可接受的墨水凝固性能的涂布纸。
根据本公开的各种实施方案，涂布组合物可以含有粘合剂以及高含量的中空聚合物颜料，所述中空聚合物颜料的含量相对于在常规的纸涂布组合物中使用的中空聚合物颜料的含量是高的。例如，按100重量份的全部颜料计，中空聚合物颜料的高含量可以在约25份至约65份中空聚合物颜料的范围内，100份颜料中的其余部分为其它颜料。在其它实施方案中，按100重量份的全部颜料计，在纸涂布组合物中使用的中空聚合物颜料的量可以在约30份至约50份的范围内。在各种实施方案中，按100重量份的全部颜料计，在纸涂布组合物中使用的中空聚合物颜料的量可以在约35份至约45份的范围内，100份颜料中的其余部分为其它颜料。
如本文中论述，在本公开的纸涂布组合物中使用高含量的中空聚合物颜料可以使得涂布有这种纸涂布组合物的纸的光滑度相对于涂布不含高含量中空聚合物颜料的涂布组合物的纸得到提高。例如，Amick的国际专利公布WO99/63157(以下称为″WO99/63157″)描述了中空聚合物颜料在纸涂布组合物中以高含量使用，但是在WO99/63157包括的实施例中，涂布有包含高含量中空聚合物颜料的组合物的纸的每一个样品显示出大于对照样的Parker Print光滑度值。具体地，在WO99/63157中包括的使用具有高含量中空聚合物颜料的涂布组合物制备的样品均具有大于1.79PP-H5的Parker Print光滑度值，而对照样具有约1PP-H5的Parker Print光滑度值。换言之，当在涂布组合物中包含高含量的中空聚合物颜料时，涂布纸的光滑度变差。如本领域技术人员应理解，光滑度值的增加实际上降低涂布纸的光滑度。
类似地，应认识到，在现有技术中涂布组合物包含高含量中空聚合物颜料对所得到的涂布纸的光滑度具有负面的影响。但是，这种认识的前提是，在涂布组合物中的中空聚合物颜料的含量从中空聚合物颜料的低含量(例如，按总的100份颜料计为约10份)逐渐增加的实验。当涂布纸光滑度从中空聚合物颜料涂布组合物的这种逐渐增加的含量测量时，光滑度值显示出数值增加。由于光滑度值的向上趋势，本领域技术人员将数据外推，从而得出随着涂布组合物中的中空聚合物颜料的含量的增加，光滑度将经历进一步的增加。
但是，当中空聚合物颜料的含量达到中空聚合物颜料的高含量，如在本文中限定按100重量份的全部颜料计为约25份至约60份的中空聚合物颜料，而100份颜料的其余部分为其它颜料时，本公开的实施方案显示出光滑度值有显著的下降。在这些实施方案中，当涂布组合物包含高含量的中空聚合物颜料时，由其制备的涂布纸的光滑度值实际上改善。实际上，本公开的实施方案提供光滑度值好于对照样并且低于1.65PP-H5的涂布纸。
各种中空聚合物颜料适用于本公开的涂布组合物。例如，适合的中空聚合物颜料可以包括但不限于通过酸核方法制备的那些和/或通过酯核方法制备的那些。
使用酸核方法制备的中空聚合物颜料的实例可以在Kowalski的美国专利4,468,498中找到，该美国专利4,468,498的全部内容通过引用结合在此。使用酯核方法制备的中空聚合物颜料的实例可以在Lee的美国专利5,157,084和Lee的5,521,253中找到，该两篇美国专利的全部内容通过引用结合在此。
适合的中空聚合物颜料可在粒度和孔隙体积的范围内利用。平均粒度通常在约0.35至约3.0微米的范围内。如本文中使用，″平均粒度″是指通过流体动力色谱法测量的体积中值直径。
中空聚合物颜料的孔隙体积可以在约15％至约60％的范围内。优选的中空球塑料颜料的平均粒度为约0.8至1.2微米，并且孔隙体积为约40％至55％。适合的中空聚合物颜料包括HS 3000NA中空聚合物颜料、HS3020NA中空聚合物颜料、UCARHIDE 4001和/或UCARHIDE 98(它们全部均可商购自陶氏化学公司)、或可商购自Rohm & Haas Company(PhiladelphiA，PA)的Rhopaque HP 1055、Ropaque Ultra E和/或RopaqueOP-96。
中空聚合物颜料的混合物也可以用于涂布组合物。这些组合物可以被认为是多峰体系，其中″多峰″是指包含中空聚合物颜料的涂布组合物具有至少两种不同的尺寸值，例如，通过流体动力色谱法测量的体积中值直径。涂布组合物可以是双峰的，即具有两种不同尺寸的中空聚合物颜料。但是，具有多于2种不同尺寸的中空聚合物颜料的涂布组合物也是可以的。
在本公开的实施方案中，共混两种不同尺寸的中空聚合物颜料可以制备具有提高的涂层性能，包括光滑度、光泽度、不透明性、孔隙率和它们的组合的涂层。另外，不同尺寸的中空聚合物颜料的利用可以用于提高特定的性质，同时不负面影响其它涂层性能。类似地，可以将不同尺寸的中空聚合物颜料以不同的比率组合，以不同的涂布重量涂覆，并且以不同的压力砑光，获得涂布组合物，所述涂布组合物产生具有用于特定目的的特定性质的涂层。
在一些实施方案中，纸涂布组合物可以包含粘合剂、第一中空聚合物颜料和第二中空聚合物颜料，第一中空聚合物颜料含有具有第一尺寸值的各个粒子，第二中空聚合物颜料含有各个具有基于第一中空聚合物颜料的第一尺寸值的第二尺寸值的粒子。在各种实施方案中，第二尺寸值可以比第一中空聚合物颜料的第一尺寸值小至少25％。另外，在各种实施方案中，第二尺寸值可以比第一中空聚合物颜料的第一尺寸值小至少50％。
在一些实施方案中，第一和第二中空聚合物颜料的第一和第二尺寸值可以是通过流体动力色谱法测量的体积中值直径。由此，第一中空聚合物颜料可以具有第一预定值的体积中值直径，而第二中空聚合物颜料可以具有第二预定值的体积中值直径，第二预定值比第一中空聚合物颜料的第一预定值小至少25％。在各种实施方案中，第二中空聚合物颜料的体积中值直径的第二预定值可以比第一中空聚合物颜料的第一预定值小至少50％。另外，在一些实施方案中，第一和第二中空聚合物颜料的体积中值直径可以在约300nm至约1,100nm的范围内。
在一些实施方案中，不总是遵循：混合更多的例如具有更低的光泽度和光滑度的第二中空聚合物颜料将导致具有两种体系的直接平均值的性质的涂布组合物。相反，在一些实施方案中，这些性质不是以线性的方式提高的，并且甚至可以对两种体系都改善。例如，与用单独具有第一或第二中空聚合物颜料的涂布组合物形成的涂布纸相比，第二中空聚合物颜料为19重量％的体系的光泽度和光滑度将产生形成更光泽并且更光滑的涂布纸的涂布组合物。
如本文中论述，在一些实施方案中，两种不同尺寸的中空聚合物颜料的利用可以用于调节涂布组合物使其具有某些性质。例如，在一些实施方案中，如果制备具有某一范围内的光滑度和光泽度的涂层是适宜的，则两种不同尺寸的颜料的利用可以用于产生用于制备该涂层的涂布组合物。
另外，两种不同尺寸的颜料的利用可以用于获得某些涂层性质，同时使用不同的处理条件，例如，更低的砑光温度和压力，这有助于降低更高的温度和压力可能对纸硬挺度所具有的影响。另外，在目标是制备具有相同的性质的涂层同时降低成本的实施方案中，共混物的利用可以降低在涂布组合物中使用的中空聚合物颜料的量和/或降低涂层重量，同时获得相同的涂层性质，从而降低涂布过程的成本。
此外，如本领域技术人员应理解的，中空聚合物颜料的共混物可以取决于在涂布组合物中所包含的无机颜料。由此，在一些实施方案中，为了获得所需性质的涂层，可以使用不同的无机颜料共混不同比率的中空聚合物颜料共混物。
不希望受到理论的束缚，两种不同尺寸的中空聚合物颜料的利用可以产生提高的涂层性能，同时使用低的砑光温度和压力，这是与将较小的聚合物颜料与较大的聚合物颜料一起使用相关的堆积效率的增加的结果。如可以理解的，较小的聚合物颜料可以移动到较大的聚合物颜料周围以及在这些颜料的空间之间，从而填充在较大的聚合物颜料之间的空间内。在这样的情形中，可以确定涂布组合物中的第一中空聚合物颜料与第二中空聚合物颜料的比率，从而允许聚合物颜料的堆积以实现贯穿涂厚度的一系列连续中空聚合物颜料。这样的布置可以使涂层可压缩性/可收缩性更大，从而使得纸在砑光过程中的永久变形更小，增加纸的硬挺度。
例如，在一些实施方案中，相对于涂层的未变形的中空聚合物颜料，总中空颜料的至少50％可以变形。另外，涂布纸的基纸可以具有相对于接受涂层之前的基纸的初始厚度保持不变的厚度。在一些实施方案中，涂布纸的基纸可以具有相对于接受涂层之前的基纸的初始厚度变化不大于约10％的厚度。
在一些实施方案中，按涂布组合物的100重量份总中空聚合物颜料计，纸涂布组合物包含的第二中空聚合物颜料可以为约5份至约40份。在各种实施方案中，按涂布组合物的100重量份总中空聚合物颜料计，纸涂布组合物包含的第二中空聚合物颜料可以为约15份至约30份。另外，按涂布组合物的100重量份颜料计，可以提供少于约30份的第一和第二中空聚合物颜料。另外，按涂布组合物的100重量份颜料计，可以提供约20份至约30份的第一和第二中空聚合物颜料。
对于各种实施方案，中空聚合物颜料的高含量可以具有各种形式。例如，中空聚合物颜料可以是离散的单独的颜料粒子。在备选的实施方案中，高含量的中空聚合物颜料可以形成为具有多个结合在一起的离散中空聚合物颜料的团簇。如本文中使用，″团簇″是指由多个离散中空聚合物颜料形成的结构，其中两个以上的中空聚合物颜料结合在一起。如本文中使用，″结合在一起″是指化学结合2个以上的离散中空聚合物颜料以形成团簇。在一个实施方案中，中空聚合物颜料的团簇包含2个以上的离散中空聚合物颜料。在另一个实施方案中，团簇包含结合在一起的2至20个中空聚合物颜料。在又一个实施方案中，团簇可以具有各种形状，包括但不限于对称的(例如，球形)至不对称的(例如，圆锥形、葡萄团簇状、木莓状和/或棒状)形状。不同形状团簇的混合物可以用于本公开的涂布组合物。
用于将两个以上的中空聚合物颜料结合成团簇的各种方法是可以的。例如，用于结合2个以上中空聚合物颜料的方法可以包括使用盐或使用阳离子表面活性剂控制的聚集。结合2个以上聚合物颜料的实例可以在Tsavalas等的欧洲公布EP1784537 A0中找到，该欧洲公布的全部内容通过引用结合在此。其它聚集技术也是可以的。
适合的聚集剂包括例如：阳离子表面活性剂，如氯化十六烷基吡啶鎓、季铵盐和乙氧基化的季铵盐；带正电或带负电或带两性电荷的聚电解质如阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺(PEI)、丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、聚(氯化二烯丙基二甲基铵)、(PDADMAC)等；中性的水溶性聚合物例如，聚环氧乙烷(PEO)和部分水解的聚乙酸乙烯酯；和聚集盐，例如，氯化钙、氯化锌、氯化铝和硫酸铵。
中空聚合物颜料附着的胶体稳定粒子也可以是适合的聚集剂。这些聚集剂的实例包括氯化十六烷基吡啶鎓和聚(氯化二烯丙基二甲基铵)。还可以使用聚集剂混合物。聚集剂以足以形成重均横截面尺寸大于约1微米的中空聚合物颜料的聚集的量使用。聚集剂的量有利地足以将中空聚合物颜料的至少约30重量％固体转变为团簇。在另外的实施方案中，聚集剂可以足以将中空聚合物颜料的至少约50重量％、至少约75重量％和/或至少约90重量％转变为团簇。对于各种实施方案，使用按1克中空聚合物颜料固体计为约0.01至约1.0g聚集剂。在另一个实施方案中，可以使用按1克中空聚合物颜料固体计为约0.03至约0.5聚集剂。
另外，结合的中空聚合物颜料的团簇可以通过其中经由喷嘴将中空聚合物颜料的浆液喷雾的剪切方法形成。美国专利6,013,594提供了使用剪切方法制备聚集的胶乳粒子的方法，所述美国专利6,013,594的题目为″用于催化剂载体的喷雾干燥的聚合物(Spray Dried Polymer for CatalystSupport)″并且其全部内容通过引用结合在此。
对于各种实施方案，所得的中空聚合物颜料的团簇可以具有大于约1微米的重均横截面尺寸。在一个实施方案中，中空聚合物颜料的团簇可以具有约2至约15微米的重均横截面尺寸。对于各种实施方案，在纸涂布组合物中使用的中空聚合物颜料的量可以在本文中提供的范围内。另外，纸涂布组合物的实施方案可以包含至少50重量％团簇状的中空聚合物颜料。
对于各种实施方案，纸涂布组合物的粘合剂选自合成胶乳、淀粉、或其它天然粘合剂如蛋白质(例如，大豆、酪蛋白、白蛋白)、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、聚乙烯醇类、聚丙烯酸盐和它们的混合物。在一些实施方案中，在纸涂布制剂中使用的粘合剂是合成胶乳。具体地，合成胶乳可以选自以下单体的聚合体：苯乙烯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈、苯乙烯-丙烯酸类、苯乙烯-丁二烯-丙烯酸类、乙酸乙烯酯以及它们的混合物。在合成胶乳的制备中可以使用的单体的其它实例包括乙烯和乙酸乙烯酯的混合物，以及丙烯酸和/或甲基丙烯酸的酯的混合物。
另外，本公开的粘合剂可以羧酸化。例如，本文中提供的合成胶乳粘合剂可以进行羧酸化，即与羧酸共聚。
对于各种实施方案，纸涂布组合物的粘合剂可以是聚合物的水性分散体。如所理解的，粘合剂的水性部分大部分在涂布纸的制备中蒸发，这在本文中有论述。在一个实施方案中，合成胶乳粘合剂是这种聚合物水性分散体的实例。另外，合成胶乳可以具有单峰或多峰，例如双峰粒度分布。粘合剂混合物也可以用于纸涂布组合物。
涂布组合物中的粘合剂的平均粒度通常为约450至约含具有较小粒度的粘合剂的涂布组合物通常表现出提高的涂层强度，因为更小的粒子提供用以粘合其它涂层组分的更大单位重量表面积。
多种可商购的粘合剂是可用的。适合的胶乳粘合剂的实例包括：由陶氏化学公司生产的CP 615NA、CP 638NA、DL 920、DL 966、PROSTAR5401和CP 692NA；由Omnova Solutions Inc.生产的GenFlo 557和GenFlo576；以及由BASF Corporation生产的Acronal S 504和Acronal S 728。适合的淀粉粘合剂可以包括Penford Gum PG290(Penford Products Co.，CedarRapids IA)。
对于本公开，可以选择粘合剂，并且用量可以足以确保粘合剂具有用于制备涂布纸的足够的粘合性能以及涂层强度。对于各种实施方案，在纸涂布组合物中的粘合剂的量应当提供足以抵抗起毛(picking)的涂层强度。令人惊奇的是，纸涂布组合物所需的粘合剂的百分比可以小于纸涂布组合物的约10重量％。例如，适用于粘合剂的百分比可以包括但不限于纸涂布组合物的约6％至约10重量％之间的范围。在一个实施方案中，在纸涂布组合物中可以使用的粘合剂百分比可以是涂布组合物的约5％至约7重量％。
如本文中论述，纸涂布组合物可以包括除中空聚合物颜料以外的其它颜料以达到总的100重量份的颜料。对于包含离散的单独中空聚合物颜料(即非团簇化的中空聚合物颜料)的纸涂布组合物，其它颜料可以是无机颜料。无机颜料的实例可以包括高岭土粘土、滑石、煅烧粘土、结构化粘土、研磨的碳酸钙、沉淀碳酸钙、二氧化钛、铝三水合物、缎光白、二氧化硅、氧化锌、硫酸钡以及它们的组合。碳酸钙是特别优选的无机颜料。
在一些实施方案中，加入到组合物中以达到总的100重量份颜料的其它颜料可以是无机颜料和/或固体聚合物颜料。如本文中使用，固体聚合物颜料包括具有不大于约5％的孔隙体积的那些聚合物颜料。合适固体聚合物颜料的实例包括但不限于可获自陶氏化学公司的塑料颜料722、塑料颜料730或塑料颜料756。
另外，在纸涂布组合物包含离散的单独中空聚合物颜料(即，非团簇化的中空聚合物颜料)的各种实施方案中，加入到组合物以达到总的100重量份颜料的其它颜料可以基本上没有固体聚合物颜料。
在本公开的涂布组合物中使用的无机颜料的粒度分布还可以对用这种涂布组合物形成的涂布纸的光泽度产生影响。例如，当将具有较粗粒度分布的碳酸钙颜料(例如，HYDROCARB 60，OmyA，Inc，Proctor Vermont，USA)用于纸涂布组合物时发现，与使用具有较细粒度分布的碳酸钙颜料(例如，HYDROCARB 90，OmyA，Inc，Proctor Vermont，USA)相比，提供涂布纸的更好光泽度和光滑度值。
在一些实施方案中，粒子可以具有粗的粒度分布，其中粒子具有其中少于约65％无机颜料的直径小于约2微米(如由生产商规定)的粒度分布。例如，HYDROCARB 60具有约1.4微米的中值粒径(如由生产商规定)。如所理解的，具有与65％不同的值(例如，70％，75％，80％等)的无机颜料的直径小于约2微米(如上所述)的粗粒度分布也可以提供相对于具有较细的粒度分布的无机颜料提高的光泽度和光滑度。
包含细粒度分布碳酸钙颜料的涂布组合物也提供良好的光泽度和光滑度结果。
如本文中使用，″细粒度分布″是指粒子具有其中约90％无机颜料直径小于约2微米的粒度分布(如由生产商规定)。例如，HYDROCARB 90具有约0.65微米的中值粒径(如由生产商规定)。
通常，与无机颜料的粗粒度分布相比，无机颜料的细粒度分布预期提供具有更高的光泽度和更好的光滑度的涂层。但是，当在本公开的涂布组合物中使用高含量中空聚合物颜料时，已经发现，在涂布组合物的其它因素和组分相同的情况下，与使用常规的高光泽细粒度分布无机颜料如HYDROCARB 90可以达到的涂布纸光泽度相比，通常光泽更低的粗粒度分布的无机颜料如HYDROCARB 60现在可以获得更高的涂布纸光泽度。
尽管不希望受到理论的束缚，与细粒度分布无机颜料相比，使用粗粒度分布无机颜料似乎提供更好的光泽度和光滑度，因为粗粒度分布无机颜料允许中空聚合物颜料的更好堆积。因为粗粒度分布无机颜料按单位体积(给定粗无机颜料和中空聚合物颜料的某个体积比)计具有更少的粒子，用于中空聚合物颜料的空间更大，从而在涂布组合物中变得连续。因此，如本文中所述，这导致纸涂布组合物中的中空聚合物颜料的堆积和可压缩性的提高。
在备选的实施方案中，当如本文中论述的中空聚合物颜料团簇用于纸涂布组合物时，该组合物还包含如本文中论述的无机颜料和粘合剂。另外，具有中空聚合物颜料团簇的纸涂布组合物还可以包含与中空聚合物颜料团簇相反的离散的单独颜料粒子形式的其它聚合物颜料。聚合物颜料的这些离散的单独粒子是固体聚合物颜料和/或中空聚合物颜料。适合的中空聚合物颜料的实例包括本文中所述的那些。适合的固体聚合物颜料的实例包括但不限于可获自陶氏化学公司的塑料颜料722、塑料颜料730或塑料颜料756。
对于包含中空聚合物颜料团簇的纸涂布组合物，按100份颜料计，中空聚合物颜料团簇可以占至少约25份至约65份；按100份颜料计，无机颜料可以占至少约35份至约75份；按100份颜料计，粘合剂可以占约6份至约25份；并且按100份颜料计，其它聚合物颜料可以占约0份至约25份，这些组分全部基于总的100重量份颜料。在另一个实施方案中，按100份颜料计，纸涂布组合物中使用的中空聚合物颜料团簇可以占约30份至约50份；按100份颜料计，无机颜料可以占约55份至约65份；按100份颜料计，粘合剂可以占约6份至约25份；并且按100份颜料计，其它聚合物颜料可以占约0份至约25份，这些组分全部基于总的100重量份颜料。
如果需要的话，则还可以将常规的添加剂掺混到纸涂布组合物的实施方案中，以改变其性质。这些添加剂的实例包括常规的增稠剂、分散剂、染料和/或着色剂、防腐剂、杀虫剂、消泡剂、光学增白剂、湿强度剂、润滑剂、保水剂、交联剂、表面活性剂、和pH控制剂，以及它们的混合物。还可以将其它添加剂用于纸涂布组合物。本领域技术人员知道如何选择适合的其它添加剂来实现所需的最终产品性质。
如本领域中已知，纸涂布组合物的流变性可以很宽地变化，这取决于所需的结果。纸涂布组合物固含量有利地至少为约25％至约65％，并且在一个实施方案中为约30至约50％。
对于本公开的实施方案，在砑光处理之前，将纸涂布组合物涂覆在基纸的第一和/或第二主表面的至少一个上。基纸可以是纤维的干混合物，所述纤维可以至少部分地包括植物和/或木材纤维，如纤维素、半纤维素、木质素和/或合成纤维。如所理解的，在纸和/或纸板的基纸组合物中可以包含其它组分。
可以使用多种不同的涂布技术将纸涂布组合物涂覆在基纸上。这些技术的实例包括棒、带槽棒、幕涂、硬刮刀、涂布机辊、喷水器、喷射器、短驻留式、狭缝式模具、弯刮刀、斜角刮刀、气刀、刮棒、凹版、施胶机(常规或者计量式)、喷雾涂布技术、湿层叠和/或在砑光过程中的涂布。其它涂布技术也是可以的。
在一个实施方案中，使用棒和/或硬刮刀涂布技术将纸涂布组合物的一层或多层涂覆在基纸的至少一侧上。在一个实施方案中，每一侧涂覆的总干燥涂层重量为约0.5至约20g/m2，而在另一个实施方案中为约4至约10g/m2。在一个实施方案中，可以将涂层涂覆在基纸的两侧上以确保在印刷纸的两侧上的印刷图案具有相当的质量。在一个实施方案中，纸涂布组合物可以以单层的形式涂覆到基纸上。
然后干燥纸涂布组合物的一层或多层。纸涂布组合物的干燥可以通过对流、传导、辐射和/或其组合实现。
另外，涂布纸还可以包括在基纸和本公开的涂层之间的底涂层。如本文中使用，″底涂层″是指可以位于本公开的纸涂布组合物之下并且可以包含粘合剂的着色或未着色底涂层。当底涂层着色时，颜料可以选自高岭土、滑石、煅烧粘土、结构化的粘土、研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、二氧化钛、三水合铝、缎光白、中空聚合物颜料、固体聚合物颜料、二氧化硅、氧化锌、硫酸钡、以及它们的混合物。底涂层的颜料组分可以具有单分散或多分散的粒度分布。
将底涂层在涂布纸涂布组合物之前涂覆在基纸上。将底涂层以与本文中所述的纸涂布组合物相同的方式涂覆，并且可以以一层或多层的形式涂覆。
然后可以砑光具有纸涂布组合物涂层的基纸。如本文中使用，″砑光的″是指其中通过一个或多个压料辊将多根辊用于处理涂布纸的多个不同的操作。这样的联机或脱机砑光处理的实例可以包括但不限于单压料辊砑光、热/软砑光、多压料辊砑光、延伸压料辊砑光以及超级砑光处理。砑光机的辊可以由各种材料制成。例如，辊可以由金属(例如，钢)制成，具有聚合物覆层和/或棉覆层，其中不同的辊可以各自具有不同的直径和任选的覆层。
如所理解的，砑光处理对涂布纸性质的影响取决于辊表面的温度、运行速度、辊的弹性和辊之间的线性负荷等。在一个实施方案中，砑光处理的线性负荷范围可以在约35至约525kN/m的范围内，并且操作辊温度可以在约20℃至约300℃的范围内。在另一实施方案中，操作辊温可以是约90℃至约150℃(即，在没有热量加到砑光处理的辊上的情况下)。
对于各种实施方案，砑光在基纸上的纸涂布组合物层可以提供小于1.65PPS-H5(Parker PrintSurf 5)的涂层光滑度。另外，涂布纸可以进一步具有65以上的TAPPI光泽度值，该TAPPI光泽度值是在75°反射角测定的。对于各种实施方案，可以使用在基本上没有热加到砑光处理中的情况下运行的砑光机热辊制备具有这种光滑度和高光泽度的涂布纸。令人惊奇的是，该光滑度和光泽度水平是在该砑光机操作温度实现的，同时最小地压实(即永久变形)(如果有的话)涂布纸的基纸。
对于各种实施方案，涂布纸的高光泽度、良好的光滑度、提高的硬挺度和松密度的组合是由于本公开纸涂布组合物相对于基纸的压缩性而实现的。中空聚合物颜料的高含量或份数使得纸涂布组合物相对于它在其上涂布的基纸是高度压缩性的。
尽管不希望受到理论束缚，但是据认为纸涂布组合物的高度压缩性的至少一个原因在于中空聚合物颜料的压缩极大地不受较大量的不可压缩的硬颜料(例如，碳酸钙)的抑制。因此，在砑光处理过程中，纸涂布组合物可以永久变形，同时最小程度地改变基纸的初始厚度(Z方向)(即，几乎没有压实或没有压实)。如本文中使用，术语″Z方向″是指被测量的涂布纸的一部分的厚度维度(即，三个维度中最小的一个)(例如，基纸的厚度)。
这允许砑光处理的压缩力使得由涂布组合物形成的涂层永久地变形，同时允许来自基纸的塑料响应(例如，在发生压缩而不压实并且变形不是永久的情况下的弹性响应)。因此，在砑光处理中，由纸涂布组合物形成的涂层可以经历永久变形，同时在砑光处理中基纸经历最小(如果有的话)压实(即，永久变形)。结果，基纸的强度性质可以基本上保持，同时由砑光处理仍然实现所需的纸表面性质(例如，光泽度和光滑度)。
因为由纸涂布组合物形成的涂层相对于基纸是高度压缩性的，因此在砑光处理的操作条件(例如，挤压强度、砑光机操作温度、砑光机类型、砑光速度、辊硬度)和实现所需的涂布纸特性(例如，光滑度、硬挺度因子、体积因子、光泽度等)方面的灵活性更大。另外，可以在制备应当不易于产生斑点或抛光并且表现出可接受的印刷强度和可接受的墨水固化性能的涂布纸的同时实现这些所需的涂布纸特性。
已经发现，使涂布纸通过砑光处理，压缩由纸涂布组合物形成的涂层以使基纸上的涂层厚度相对于初始涂层厚度减小至少20％。令人惊奇的是，涂层厚度的降低量在涂布组合物的整个Z方向上是均匀的。即，这种压缩水平(即，至少20％)可以得到，而与涂布组合物的Z方向上的位置无关。这种均匀压缩的至少一个原因可以归因于涂布组合物的中空聚合物颜料与其在涂层结构中的含量或位置无关地变形。
另外，已经发现，中空聚合物颜料的至少50％在砑光处理中将涂层厚度降低至少20％时变形。即，至少50％的中空聚合物颜料在砑光处理中相对于砑光处理前它们的未变形状态变形。因为在整个涂层厚度上存在均匀的压缩，因此在涂层的Z维度上均匀地发生(例如，均匀地分布)至少50％的中空聚合物颜料变形。如本文中使用，″变形的″是指由于砑光处理而改变中空聚合物颜料的初始形状(即，其在砑光之前的形状)。
如本文中论述，可以实现在基纸上由纸涂布组合物形成的涂层压缩，同时最小程度地改变基纸的初始厚度(Z方向)(即，几乎没有压实或没有压实)。例如，如本文中论述，砑光处理改变涂层厚度，同时相对于其在接受涂层之前的初始厚度，涂布纸的基纸的厚度变化不大于约10％。还可以的是，在如本文中论述改变涂层厚度的同时，砑光处理使得涂布纸的基纸厚度相对于在接受涂层之前基纸初始厚度基本上保持不变(即，保持基纸的初始厚度)。
图1A-1D提供显示由本公开的纸涂布组合物形成的涂层的均匀压缩性的扫描电子显微镜(SEM)图像。使用IMAGEJ软件从SEM图像获得涂层和基纸的厚度。图1A和1B提供在处于未砑光状态的预涂布基纸上由根据本公开的一个实施方案的纸涂布组合物形成的涂层的图像(以不同的倍率拍摄)。如所示的，纸涂布组合物100涂布在基纸104上。
通过使用Beloit Wheeler Model 753实验室砑光机以140kN/m的砑光机压力和66℃的温度使纸张通过三根压料辊进行砑光，涂布组合物的中空聚合物颜料在砑光的纸涂布组合物的整个厚度上均匀地变形。如图1C和1D的图像(以不同的倍率拍摄)所示，在砑光处理中，在中空聚合物颜料的至少50％变形的情况下，纸涂布组合物的厚度相对于初始涂层厚度均匀地减小至少20％。另外，基纸104的初始厚度(Z方向)几乎没有经历压实或者不经历压实。
部分由涂布组合物形成的砑光涂层显示了无机颜料周围的区域(即，图像的不均匀形状的白色部分)，在该区域中，与纸涂布组合物的其它区域相比，中空聚合物颜料经历更小的变形。这很可能是由于硬无机颜料遮挡中空聚合物颜料受到砑光处理的压缩力的缘故。
除在砑光处理中产生的光滑度和高光泽度以外，涂布纸还可以具有至少约0.5Gurley/((PPS-S10)(g/m2))的硬挺度因子。此外，已经发现，本公开的涂布纸的硬挺度相对于对照样提高至少25％。如本文中使用，硬挺度因子与纸硬挺度相关，并且通过涂布纸的复合硬挺度(composite stiffness)值除以涂层光滑度和基纸纸张定量之积计算。如本文中使用，根据下式，复合硬挺度值由涂布纸的加工方向硬挺度和交叉加工方向硬挺度确定：
如本文中使用，加工方向是在造纸机中与原料流的方向对应的纸张或卷纸(web)的平面中的方向。纤维趋向于主要在加工方向上取向。交叉加工方向是与加工方向成直角的纸张或卷纸的平面中的方向。
涂布纸还具有至少约1mm/(g/m2)的体积因子，其可以如下表示为其总重量的函数：
如本文中使用，″体积因子″是砑光强度参数的指标，并且在美国专利6,254,725中有论述，该美国专利的全部内容通过引用结合在此。对于各种实施方案，纸张定量可以以纸的g/m2表示。
本公开的涂布纸可以在各种印刷用途中使用。这些印刷用途可以包括但不限于通常在低韧性和均匀表面结构对于印刷品是重要的多色(例如，4色)印刷过程中印刷的高品质产品如期刊、传单、目录、书籍和包装。另外，本公开的涂层纸允许不仅改善印刷表面，而且保持它们相对于其预砑光状态的硬挺度。因此，本公开的涂布纸可以同时保持良好的印刷表面，同时保持基纸硬挺度，在此之前，这两种特性在现有技术中正好是相抵触的。
通过下列实施例说明本公开的实施方案。应理解具体的实施例、材料、量和程序应根据如本文中所述的本发明范围和精神来被宽泛地解释。
实施例
下列实施例是为了说明而给出的，但并限制本公开的范围。除非另外指出，否则所有份和百分比是按重量计的。除非另外指出，否则所有仪器和化学品都是可商购的。
测试方法
体积中值直径
中空聚合物颜料的体积中值直径通过流体动力色谱法测量。使用流体动力色谱法测定体积中值直径的方法在以下文献中有描述：″积分的高速计算机化的流体动力学色谱的发展和应用(Development and application ofan integrated，high-speed，computerized hydrodynamic chromatograph)″，Journal of Colloid and Interface Science，第89卷，第I期，1982年9月，第 94-106页，Gerald R.McGowan和Martin A.Langhorst。
横截面纸的SEM图像
从样品纸张切割纸的方块样品。方块每一边约为15.9mm，并且在远离可能存在涂层制造品的区域的区域例如沿着纸的未涂布边缘被切割。将方块安装在用一个夹子固定5个样品的S形Struers Multiclip(ColdMounting Accessories Brochure；项40300027)中。
样品通过在锇蒸气中暴露一晚上而被染色。将样品(安装在夹子中)与约0.5g四氧化锇晶体一起放在1L密闭容器中。蒸气中的锇与存在于材料如丁二烯中的剩余双键反应，从而导致在对原子量敏感的试验如电子显微镜中可用于识别这些区域的有效染色。
将染色的样品和夹子放置在3.175cm Struers Epoform安装杯子内部并且真空埋置于环氧树脂中，然后使其固化约24小时。一旦固化，就使用一系列逐渐变细的磨料在Streurs Rotopol-V和Buehler Vibromat 2抛光机上将安装体(mount)进行金相抛光。
使用约导电涂层(碳或铬)在FEI Nova NanoSEM 600扫描电子显微镜(SEM)中成像之前涂覆抛光表面。使用背散射检测器收集图像，其中图像反差基于原子序数，因此与具有低原子序数的材料相比，具有高原子序数的材料散射更多的电子。这使得无机填料(粘土、碳酸盐)不同于有机物和锇染色区域。电子束以3nm斑点尺寸在10keV的加速电压下工作。在不同的分辨率下收集图像，这取决于成像并且储存为TIFF图像(标记的图像文件格式)用于进一步检查的对象。
使用ImageJ软件，即一种在U.S.National Institutes of Health编写的公用程序处理图像。将涂层通过阈值化较亮的涂层并且将阈值化的像素转换为“黑色”并且将其余像素转换为白色而分开来分析。阈值化误差是使用图像编辑工具手动校正的，因此涂层的二元表示忠实于真实涂层的图像。
干式起毛(dry pick)
起毛被定义为在印刷过程中涂层、膜或纤维从基纸的表面上升。当字轮与纸样品接触以沉积墨水时，随着带墨水的字轮从纸表面移开，随后的负力被施加到纸上。使用由在印刷测试机中以加速度印刷涂布纸条构成的方法测量涂布纸干起毛强度。调节字轮的加速度和墨水的粘性额定值以在特定的印刷条件下确定涂布纸样品的强度。如果字轮速度和墨水粘性的组合足够大，则所产生的负力造成起毛，这可能出现：在字轮和涂布纸样品的表面上的白色区域、在涂布纸样品表面上的水泡和纹理化的区域、涂布纸样品的分层(表面层移除)、或基纸样品的撕裂(完全的强度失效)。
然后通过测量涂布纸样品上的初始着墨位置和初始起毛位置之间的距离评价涂层强度，所述初始着墨位置和初始起毛位置是使用特定的粘性额定的墨水在特定的印刷速度下测试的。涂布纸样品的干式起毛是使用IGT Printability Tester model A1C2-5和15μm Westvaco Wheel，WestvacoApplicator Rod和IGT Tack Rated Black Printing Inks测量的。
纸厚度
纸的厚度，或者有时所谓的“纸厚度”，是纸的基本性质，并且通常在纸制备和出售时规定。如本文中使用，″纸厚度″是指在规定的条件下纸或纸板的两个主表面之间的垂直距离(即厚度)。在美国，厚度的常用单位是“点(point)”，即英寸的千分之一。但是，纸厚度还可以以毫米(mm)定义。
TMI Model 49-70千分尺(Testing Machines，Inc.，RonkonkomA，NY)用于测量在实施例部分提供的纸样品的纸厚度。仪器由重的固体框架构成，所述固体框架支撑该装置并且容纳厚度测量转换器和相关的电路。仪器满足TAPPI T411的规格。纸厚度读数根据TAPPI T411得到。
光泽度
纸光泽度是使用Technidyne光泽计型号T 480A在75°倾斜角下测量的。光泽度通过测量涂布纸样品上的多个位置来测量，以在跨过每一个涂布纸样品的直线上的5个位置(即，较远的左边、中心的左边、中心、中心的右边、较远的右边)的每一个产生2个测量值的复合读数。所报道的光泽度值是10个读数的平均值。
涂层重量测量值
涂层重量通过在涂布纸样品已经在130-140℃热空气烘箱中干燥10分钟后从涂布纸样品扣除未涂布纸样品的质量而确定的。使用用于基纸和每一个涂布试验的100cm2切割模具从12张纸中切割样品。所报道的涂层重量值是12个样品的平均值。
硬挺度
根据用于Gurley硬挺度测试机4171的仪器，使用Gurley硬挺度测试机测试硬挺度。每一个试验重复总共6次。
光滑度
所有光滑度测试是使用如TAPPI测试方法T-555中所述的印刷表面设备进行的。测试这样进行：在50％±2.0％RH和23°±1.0℃的气氛中将涂布纸调节24小时之后，对每个涂布纸样品10个以上的纸张使用0.5和1.0kg的负荷，并且在相同的气氛下测试纸。所报道的光滑度值是10个测量值的平均值。
制剂
在涂层制剂中使用下列材料：
碳酸盐(A)：在水中60％的粒度＜2微米的干碳酸盐(Hydrocarb 60，可获自Omya，Inc，Proctor Vermont，USA)。
碳酸盐(B)：在水中90％的粒度＜2微米的干碳酸盐(Hydrocarb 90，可获自Omya，Inc，Proctor Vermont，USA)。
中空聚合物颜料(A)：HS 3020，可获自陶氏化学公司，MidlandMichigan，USA，在水中的26％固体。
中空聚合物颜料(B)：UCARHIDE 4001，可获自陶氏化学公司，Midland Michigan，USA，在水中的30.5％固体。
中空聚合物颜料(C)：UCARHIDE 98，可获自陶氏化学公司，Midland Michigan，USA，在水中的37％固体。
胶乳(A)：羧酸化的苯乙烯丁二烯胶乳(CP 615NA，可获自陶氏化学公司，Midland Michigan，USA)，在水中的50％固体。
胶乳(B)：羧酸化的苯乙烯丁二烯胶乳(CP 692NA，可获自陶氏化学公司，Midland Michigan，USA)，在水中的50％固体。
胶乳(C)：羧酸化的苯乙烯丁二烯胶乳(CP 638NA，可获自陶氏化学公司，Midland Michigan，USA)，在水中的50％固体。
胶乳(D)：羧酸化的苯乙烯丁二烯胶乳(PB 6840，可获自陶氏化学公司，Midland Michigan，USA)，在水中的49％固体。
胶乳(E)：羧酸化的苯乙烯丙烯酸酯胶乳(RAP 800NA，可获自陶氏化学公司，Midland Michigan，USA)，在水中50％。
胶乳(F)：羧酸化的苯乙烯丁二烯胶乳(XU31398，可获自陶氏化学公司，Midland Michigan，USA)。
粘土(A)：US No.1干高岭土粘土(Hydrofine，可获自J.M.HuberCompany，Macon Georgia，USA)。
粘土(B)：在水中90％的粒度＜2微米的US No.1干高岭土粘土(Hydrafine 90，可获自J.M.Huber Co.，Macon Georgia，USA)。
粘土(C)：干煅烧粘土(Ansilex 93，可获自Engelhard Company，Sandersville Georgia，USA)。
TiO2：二氧化钛-金红石(Ti-PURE RPS Vantage Slurry(68-71％固体)，可获自DuPont Company，Wilmington Delaware)。
淀粉：乙基化的玉米淀粉(Penford Gum PG290，可获自PenfordProducts Co，Cedar Rapids IA)。
将上述成分以表1至5中给出的量依次混合，以得到用于涂布基纸张的涂层制剂。通过在混合所有成分之后加入NaOH溶液(10重量％)，将涂层制剂的pH调节至8.5。根据需要加入水以调节制剂的固含量，并且在用前通过100微米的聚酰胺过滤器过滤涂层制剂。
基纸
可以使用由纤维制成、具有或没有填料和其它添加剂的纸作为用于本公开的实施方案的基纸或纸板，所述纸使得所得到的产品适用于特定的最终用途。基纸通常根据用于制备纸的纸浆的种类和纸张定量归类。在实施例中使用下列材料作为基纸。
基纸A：38磅轻重量未涂布级基纸，可获自SAPPI Fine Papers，Muskegon MI。
基纸B：用于80lb.文本的基纸，可获自Appleton Coated，CombinedLocks WI.
基纸C：用于100lb.文本的基纸，可获自Appleton Coated，CombinedLocks WI.
基纸D：用于100lb.封面的基纸，可获自Appleton Coated，CombinedLocks WI.
基纸E：SBS 14pt纸板，可获自Potlatch Corporation，Lewiston ID.
基纸F：StoraEnso 38磅轻重量涂布级基纸，可获自NewPageCorporation，Miamisburg OH。
涂布程序
将实验室级涂布机(″Lab Coater″，由Enz Technick，AG制造)用于将涂层制剂涂覆到纸上。使用采用弯刮刀组件的刮刀计量涂布将所有样品涂布至所需的涂层重量。通过IR干燥器和空气浮选干燥器的组合干燥涂层，以避免堵塞。备选地，使用中试级涂布机(″Pilot Coater″)将涂层制剂涂布到纸上。Pilot Coater设备为BELOIT-Short Dwell Head或具有用于计量涂层重量的棒的BELOIT-Pre-Metered Size Press。通过IR干燥器和空气浮选干燥器的组合干燥涂层。
砑光
使用Beloit Wheeler Model 753实验室砑光机(″Lab Calender″)对涂布纸样品进行砑光。使每一张纸通过两根辊之间相对钢的涂布侧。根据在表1-5中列举的条件设定砑光机压力和温度。每一张纸通过总共3根压料辊进行砑光。根据在表1-5中列举的条件，在VALMET-超级砑光机上对中试涂布机制备的样品进行砑光。
实施例1
表1
对照样1和样品1比较了本公开的涂布组合物的一个实施方案与轻重量涂布纸中使用的常规制剂。如表1中所示，样品1具有4.7g/m2的涂层重量，而对照样具有8.6g/m2的涂层重量。但是，即使样品1的涂层重量约为一半，与对照样相比，涂布有样品1的涂布组合物的纸也提供更高的硬挺度。另外，在更低的砑光压力下，与对照样1相比，样品1的涂布组合物的实施方案提供更好的起毛强度，更高的光泽度以及提高的光滑度。
表2
对照样2和样品2比较了在相同的砑光温度下的本公开的涂布组合物的一个实施方案和对照样制剂。当砑光条件恒定时，与对照样2相比，由样品2涂布组合物形成的纸导致光泽度和光滑度改善。
表3
对照样3和样品4比较了用于涂布的自由(free)纸用途的常规涂层制剂与本公开的涂布组合物的一个实施方案。样品4显示了同时获得高光泽度和光滑度，而保持涂布纸的高硬挺度值的能力。
表4
样品5和6显示了使用含有碳酸盐A的制剂涂布的纸的出人意料的结果，所述纸与使用含有碳酸盐B的制剂涂布的纸相比，导致更好的光泽度、光滑度和起毛强度。
实施例2
表5显示了使用一系列制剂涂布的并且在一系列条件下砑光的纸的结果。对于基纸(E)，使用中试涂布机和超级砑光机，对于基纸(A)，使用实验室涂布机和实验室砑光机，以制备涂布纸样品。
如从表5可以看出，当使用含有按100重量份的全部颜料计大于25份的中空颜料的制剂制备涂布纸样品时，硬挺度因子得到提高。另外，与对照样涂层相比，所制备的每一种样品具有改善的光滑度。
实施例3
表6显示了涂布有其中中空聚合物粒子的含量增加的一系列制剂涂布的纸的光滑度值。使用实验室涂布机和实验室砑光机在200磅/线英寸(PLI)和150°F(65.55℃)下将制剂涂布在基纸B上。
表6
如从表6可以看出，涂布有包含中空聚合物颜料的涂布组合物的纸的光滑度值似乎表现出随着在组合物中的中空聚合物颜料含量增加而增加或得到更小的光滑度的趋向。但是，一旦基于组合物总重量的中空聚合物颜料的含量增加超过35重量份，光滑度值就降低。换言之，一旦基于组合物总重量的中空聚合物颜料的含量增加超过35重量份，涂布有该涂布组合物的纸就具有更好的光滑度。
实施例4
实施例4比较了在样品12-15中含有两种不同尺寸的中空聚合物颜料粒子的涂布组合物和作为对照样5的在轻重量涂布纸中使用的常规制剂。该研究涉及结合不同含量的第二、较小的聚合物颜料和第一、较大的聚合物颜料。在该实施例中，在三种不同的砑光压力下制备并且测试每一种样品。因此，对照样5具有在200PLI、600PLI和1000PLI的砑光压力下测量的性质值(例如，光泽度)。此外，将含两种不同尺寸的中空聚合物颜料粒子的涂布组合物分成其中较大的聚合物颜料与较小的聚合物颜料的比率为25/75、50/50和75/25的组。然后在三种不同的压力下对每一种样品进行砑光。表7显示了制剂和样品的测试条件。表8显示了每一种样品所得到的纸光泽度和光滑度值。
表7
表8
如表8中所示，将两种不同尺寸的中空聚合物粒子添加到涂布组合物中可以提高涂层所需的性质。例如，韧性可以降低，而光泽度可以增加。但是，将两种不同尺寸的中空聚合物粒子添加到涂布组合物中，在以增加的量添加第二、较小尺寸的中空聚合物颜料粒子时不导致性质的线性增加或者降低。例如，在600的砑光压力下，韧性从100/0组合物的0.56变化至50/50组合物的0.63，并且最终变化至75/25组合物的0.60。
实施例5
在实施例5中，样品16和17比较了使用两种中空聚合物颜料体系(按总的100份颜料计，33.75份的较大部分中空聚合物颜料，11.25份的小部分中空聚合物颜料)的涂布组合物，其中在大部分和小部分中空聚合物颜料之间存在粒度差。涂布是使用实验室涂布机进行的，并且砑光是使用实验室砑光机进行的。表9显示了样品的组成和制备以及最终涂布纸样品的光滑度和光泽度结果。
表9
如从表9可以看出，较大部分中空聚合物颜料组分(分别为中空聚合物颜料(A)和(C))的粒度变化实现了相同的光滑度以及15个点的较低光泽度的出人意料的结果。另外，这种结果是使用相同的制剂和砑光条件实现的。

Claims (34)

1.一种涂布纸或纸板，其包括：基纸，所述基纸具有第一主表面和与第一主表面相反的第二主表面；
在第一和第二主表面中的至少一个上由涂层制剂形成的涂层，所述涂层制剂具有：
粘合剂；和
按100重量份的全部颜料计为35份至65份的中空聚合物颜料，所述100份颜料的其余部分为其它颜料；并且
所述涂层的光滑度小于1.65PPS-H5。
2.权利要求1所述的涂布纸或纸板，其中所述涂布纸或纸板的硬挺度因子为至少0.5Gurley/((PPS-S10)(g/m2))，所述硬挺度因子通过复合硬挺度值除以所述涂层的光滑度和所述基纸的纸张定量的乘积计算。
3.权利要求1所述的涂布纸或纸板，其中所述涂布纸或纸板的体积因子为至少1mm/(g/m2)。
4.权利要求1所述的涂布纸或纸板，其中按100重量份的全部颜料计，所述中空聚合物颜料的量在35份至50份的范围内。
5.权利要求1所述的涂布纸或纸板，其中相对于所述涂层的未变形的中空聚合物颜料，所述中空聚合物颜料的至少50％变形。
6.权利要求5所述的涂布纸或纸板，其中相对于接受所述涂层之前的所述基纸的初始厚度，所述涂布纸的所述基纸的厚度基本上保持不变。
7.权利要求5所述的涂布纸或纸板，其中相对于接受所述涂层之前的所述基纸的初始厚度，所述涂布纸的所述基纸的厚度变化不大于10％。
8.权利要求1所述的涂布纸或纸板，其中所述涂层的所述中空聚合物颜料形成含多个离散的中空聚合物颜料的团簇，所述团簇的每一个的体积中值直径大于1微米，所述体积中值直径是通过流体动力色谱法测量的。
9.权利要求1所述的涂布纸或纸板，所述涂布纸或纸板还包括在所述基纸和所述涂层之间的底涂层。
10.权利要求1所述的涂布纸或纸板，其中所述中空聚合物颜料为中空球塑料颜料，所述中空球塑料颜料的平均粒度为0.8至1.2微米。
11.一种制备涂布纸或纸板的方法，所述方法包括：
使用涂布组合物涂布基纸的至少一侧，其中所述涂布组合物包含：
粘合剂；和
按100重量份的全部颜料计为35份至65份的中空聚合物颜料，所述100份颜料的其余部分为其它颜料；并且
对所述基纸上的所述涂布组合物进行砑光，以使所述基纸上的所述涂层的光滑度小于1.65PPS-H5。
12.权利要求11所述的方法，其中涂布所述基纸产生所述基纸上的涂层厚度，并且使所述基纸上的所述涂布组合物通过砑光装置包括：压缩所述涂布组合物以使所述涂层厚度减小至少20％。
13.权利要求12所述的方法，其中压缩所述涂布组合物包括：在整个涂层厚度上均匀地压缩所述涂布组合物。
14.权利要求12所述的方法，其中在处理所述基纸上的所述涂布组合物之前，所述基纸具有初始厚度，其中使所述基纸上的所述涂布组合物通过砑光装置包括：所述基纸的所述初始厚度的压缩量相对于所述初始厚度不大于10％。
15.权利要求12所述的方法，其中在处理所述基纸上的所述涂布组合物之前，所述基纸具有初始厚度，其中使所述基纸上的所述涂布组合物通过砑光装置包括：保持所述基纸的所述初始厚度。
16.权利要求11所述的方法，其中处理所述基纸上的所述涂布组合物包括：使至少50％的中空聚合物颜料变形。
17.权利要求11所述的方法，其中使用所述涂布组合物涂布所述基纸的至少一侧包括：以0.5至20g/m2的涂层重量涂覆所述涂布组合物的单层。
18.权利要求11所述的方法，其中对所述基纸上的所述涂布组合物进行砑光产生至少0.5Gurley/((PPS-S10)(g/m2))的硬挺度因子。
19.权利要求11所述的方法，其中对所述基纸上的所述涂布组合物进行砑光产生至少1mm/(g/m2)的体积因子。
20.权利要求11所述的方法，其中所述中空聚合物颜料为中空球塑料颜料，所述中空球塑料颜料的平均粒度为0.8至1.2微米。
21.一种形成纸涂布组合物的方法，所述方法包括：
选择含有各个具有第一尺寸值的粒子的第一中空聚合物颜料；
基于第一中空聚合物颜料的第一尺寸值，选择含有各个具有第二尺寸值的粒子的第二中空聚合物颜料；
将第一中空聚合物颜料与第二中空聚合物颜料共混；和
将粘合剂与第一中空聚合物颜料和第二中空聚合物颜料共混；
其中按所述纸涂布组合物的100重量份的全部颜料计，第一中空聚合物颜料和第二中空聚合物颜料的共混提供35份至65份。
22.权利要求21所述的方法，其中选择第二中空聚合物颜料包括：选择各个粒子的第二尺寸值比第一中空聚合物颜料的第一尺寸值小至少25％的第二中空聚合物颜料。
23.权利要求21所述的方法，其中选择第二中空聚合物颜料包括：选择各个粒子的第二尺寸值比第一中空聚合物颜料的第一尺寸值小至少50％的第二中空聚合物颜料。
24.权利要求21所述的方法，其中将第一中空聚合物颜料和第二中空聚合物颜料共混包括：按所述纸涂布组合物的100重量份全部中空聚合物颜料计，将第二中空聚合物颜料以15份至30份共混。
25.权利要求21所述的方法，所述方法包括：基于第二中空聚合物颜料的选择，调节使用所述纸涂布组合物形成的涂层的特性，其中所述涂层的特性选自光滑度、光泽度、不透明度、孔隙率和它们的组合。
26.权利要求21所述的方法，所述方法包括：确定所述涂布组合物中的第一中空聚合物颜料和第二中空聚合物颜料的比率，使得所述粒子的填充能够实现贯穿所述涂层的厚度的一系列邻接的中空粒子。
27.权利要求21所述的方法，其中选择第一中空聚合物颜料实现采用所述纸涂布组合物形成的涂层的预定光滑度和光泽度；并且
选择第二中空聚合物颜料改良采用所述纸涂布组合物形成的所述涂层的不透明度，同时保持所述涂层的光滑度和光泽度。
28.权利要求21所述的方法，其中所述中空聚合物颜料为中空球塑料颜料，所述中空球塑料颜料的平均粒度为0.8至1.2微米。
29.一种涂布纸或纸板，其包括：
基纸，所述基纸具有第一主表面和与第一主表面相反的第二主表面；
在第一和第二主表面中的至少一个上由涂层制剂形成的涂层，所述涂层制剂具有：
粘合剂；和
按100重量份的全部颜料计为35份至65份的中空聚合物颜料，所述100份颜料的其余部分为其它颜料；并且
所述涂层的光滑度小于1.2PPS-H10。
30.权利要求29所述的涂布纸或纸板，其中按100重量份的全部颜料计，所述中空聚合物颜料的量在35份至50份的范围内。
31.权利要求29所述的涂布纸或纸板，其中相对于所述涂层的未变形的中空聚合物颜料，所述中空聚合物颜料的至少50％变形。
32.权利要求31所述的涂布纸或纸板，其中相对于接受所述涂层之前的所述基纸的初始厚度，所述涂布纸的所述基纸的厚度基本上保持不变。
33.权利要求31所述的涂布纸或纸板，其中相对于接受所述涂层之前的所述基纸的初始厚度，所述涂布纸的所述基纸的厚度变化不大于10％。
34.权利要求29所述的涂布纸或纸板，其中所述中空聚合物颜料为中空球塑料颜料，所述中空球塑料颜料的平均粒度为0.8至1.2微米。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080230001A1 (en) * 2006-02-23 2008-09-25 Meadwestvaco Corporation Method for treating a substrate
US8142887B2 (en) * 2008-03-21 2012-03-27 Meadwestvaco Corporation Basecoat and associated paperboard structure
CA2718974C (en) 2008-03-21 2013-07-02 Meadwestvaco Corporation Method for coating dry finish paperboard
US7749583B2 (en) * 2008-05-28 2010-07-06 Meadwestvaco Corporation Low density paperboard
CN102177296B (zh) * 2008-10-10 2014-09-03 陶氏环球技术有限责任公司 用于纸基基底的多层涂层
BRPI1004551B1 (pt) 2009-02-10 2021-01-05 Meadwestvaco Corporation papelão e papel de baixa densidade com revestimento nos dois lados
US20120136078A1 (en) 2009-04-14 2012-05-31 Brennan David J Organic polymeric particles, paper coating compositions, and methods
US8658272B2 (en) * 2009-04-21 2014-02-25 Meadwestvaco Corporation Basecoat and associated paperboard structure including a pigment blend of hyper-platy clay and calcined clay
ES2764439T3 (es) 2010-05-25 2020-06-03 Archroma Ip Gmbh Composición de recubrimiento de papel, papel recubierto con esta y método para producir papel recubierto
RU2563478C2 (ru) * 2010-05-27 2015-09-20 Кемира Ойй Целлюлозная барьерная композиция
CA2799003C (en) * 2010-05-27 2021-01-19 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Cellulosic barrier composition comprising anionic polymer
GB201019288D0 (en) * 2010-11-15 2010-12-29 Imerys Minerals Ltd Compositions
KR101455366B1 (ko) * 2011-11-23 2014-11-04 에스케이이노베이션 주식회사 고차단성 종이 코팅용 조성물
US9206552B2 (en) 2012-02-17 2015-12-08 International Paper Company Absorbent plastic pigment with improved print density containing and recording sheet containing same
US9206553B2 (en) 2013-03-14 2015-12-08 Westrock Mwv, Llc Basecoat composition and associated paperboard structure
US8916636B2 (en) 2013-03-14 2014-12-23 Meadwestvaco Corporation Basecoat composition and associated paperboard structure
EP2778283B1 (en) * 2013-03-14 2017-01-11 Rohm and Haas Company Paper coating formulation
BR102016027010B1 (pt) 2015-12-04 2022-04-05 Dow Global Technologies Llc Composição de revestimento de papel
JP6746475B2 (ja) 2015-12-04 2020-08-26 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 感熱記録材料
CN109937278A (zh) * 2016-11-11 2019-06-25 维实洛克Mwv有限责任公司 具有低涂层重量和高平滑度的纸板
WO2018136178A1 (en) * 2017-01-17 2018-07-26 Neenah Paper, Inc. Texturized printable coating and methods of making and using the same
US10961663B2 (en) * 2017-01-25 2021-03-30 Westrock Mwv, Llc Paperboard with low coat weight and high smoothness
US10730334B1 (en) 2017-04-21 2020-08-04 Omnova Solutions Inc. Thermosensitive recording material
WO2019139813A1 (en) * 2018-01-12 2019-07-18 Westrock Mwv, Llc Coating compositions and associated paperboard structures
CN110552253B (zh) * 2018-05-30 2022-05-24 华南理工大学 一种高耐折、超平滑、高雾度的透明全纤维素复合薄膜及其制备方法
AU2020275728A1 (en) 2019-05-10 2021-12-16 Westrock Mwv, Llc Smooth and low density paperboard structures and methods for manufacturing the same
EP4061642A1 (en) 2019-11-22 2022-09-28 Appvion, LLC Water-dispersible direct thermal or inkjet printable media
US20230393460A1 (en) * 2022-06-06 2023-12-07 Polaroid Ip B.V. Primers with improved reflective and thermally insulative properties for microcapsule imaging system
US11932991B2 (en) 2022-08-03 2024-03-19 Industrial Video Solutions Inc. Systems and methods for monitoring and controlling industrial processes
US11846930B1 (en) * 2022-08-03 2023-12-19 Industrial Video Solutions Inc. Systems and methods for monitoring and controlling industrial processes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477134A (zh) * 2002-08-21 2004-02-25 Jsr株式会社 中空聚合物颗粒及制法,纸涂布组合物、涂布纸及制法
CN1688448A (zh) * 2002-10-01 2005-10-26 赛佩荷兰服务有限公司 涂料印刷纸及其制造方法
EP1630289A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-01 Rohm and Haas Company Coated paper product and the method for producing the same

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3853579A (en) 1968-05-27 1974-12-10 Dow Chemical Co Coatings containing plastic polymeric pigments
US3949138A (en) 1972-07-03 1976-04-06 The Dow Chemical Company Coatings containing plastic polymeric pigments
FR2491514A1 (fr) 1980-10-08 1982-04-09 Du Pin Cellulose Papiers et cartons enduits et procede de fabrication
US4829102A (en) 1987-11-05 1989-05-09 Union Oil Company Of California Polymeric opaque particles and process for making same
US4885320A (en) 1987-11-05 1989-12-05 Union Oil Company Of California Polymeric opaque particles and process for making same
CA1303437C (en) 1988-02-29 1992-06-16 Nobuo Kawahashi Hollow polymer particles, process for production thereof, and use thereof as pigment
US5053441A (en) 1988-09-23 1991-10-01 Union Oil Company Of California Core/shell particles and process for making same
US5147940A (en) 1988-09-23 1992-09-15 Union Oil Company Of California Polymeric opaque particles and process for making same
FR2645555B1 (fr) 1989-04-10 1991-07-19 Aussedat Rey Procede d'obtention d'un support haut brillant et support obtenu
ES2084100T3 (es) 1990-03-27 1996-05-01 Wiggins Teape Group Ltd Papel copia sensible a la presion.
US5521253A (en) * 1990-10-12 1996-05-28 The Dow Chemical Company Hollow polymer latex particles
US5135568A (en) 1991-01-30 1992-08-04 Rohm And Haas Company Method for improving fluorescent coatings
JP3217417B2 (ja) * 1991-12-24 2001-10-09 三井化学株式会社 中空エマルション粒子
US5342649A (en) * 1993-01-15 1994-08-30 International Paper Company Coated base paper for use in the manufacture of low heat thermal printing paper
FI96334C (fi) 1993-11-24 1996-06-10 Valmet Paper Machinery Inc Menetelmä paperin tai vastaavan rainamateriaalin kalanteroinnissa ja menetelmää soveltava kalanteri
US5902453A (en) 1995-09-29 1999-05-11 Mohawk Paper Mills, Inc. Text and cover printing paper and process for making the same
US6020435A (en) 1997-11-05 2000-02-01 Rohm And Haas Company Process for preparing polymer core shell type emulsions and polymers formed therefrom
JPH11189994A (ja) * 1997-12-24 1999-07-13 Nisshinbo Ind Inc 塗工印刷用紙
US6139961A (en) * 1998-05-18 2000-10-31 Rohm And Haas Company Hollow sphere organic pigment for paper or paper coatings
CA2334005A1 (en) 1998-06-02 1999-12-09 The Mead Corporation Printing paper
US6107014A (en) 1998-06-09 2000-08-22 Eastman Kodak Company Raw stock for photographic paper
US6242047B1 (en) 1999-04-12 2001-06-05 Westvaco Corporation High gloss coated paper
US6531183B1 (en) * 1999-07-28 2003-03-11 Meadwestvaco Corporation Method of producing high gloss paper
MXPA01001665A (es) 2000-02-18 2002-04-01 John Michael Friel Pinturas para el marcado de caminos,preparadas a partir de prepinturas; metodo y aparato para formar zonas y lineas marcadas en los caminos, con dichas pinturas y dispositivo para aplicar dichas pinturas
DE10007484C2 (de) 2000-02-18 2001-12-13 Schoeller Felix Jun Foto Schichtträger für Aufzeichnungsmaterialien
US20010036990A1 (en) * 2000-03-30 2001-11-01 Bobsein Barrett Richard Waterborne paper or paperboard coating composition
US6547929B2 (en) 2000-04-12 2003-04-15 Rohm And Haas Company Paper having improved print quality and method of making the same
US7101459B2 (en) 2000-06-27 2006-09-05 Nippon Paper Industries Co., Ltd. Printing coated paper
US6673451B2 (en) 2000-10-12 2004-01-06 Rohn And Haas Company Process for forming an aqueous polymeric dispersion
US20020173243A1 (en) * 2001-04-05 2002-11-21 Costas Wesley D. Polishing composition having organic polymer particles
GB0115814D0 (en) * 2001-06-28 2001-08-22 Arjo Wiggins Fine Papers Ltd Production of holographic images
WO2003056101A1 (fr) 2001-12-26 2003-07-10 Nippon Paper Industries, Co., Ltd. Papier couche mat pour impression
US6777075B2 (en) 2002-03-15 2004-08-17 S.D. Warren Services Company Burnish resistant printing sheets
US20040034147A1 (en) 2002-08-13 2004-02-19 Jsr Corporation Hollow polymer particle, process for producing the same, paper coating composition using the same, coated paper and process for producing the same
US6979481B2 (en) 2002-08-19 2005-12-27 Mohawk Paper Mills, Inc. Microporous photo glossy inkjet recording media
JP2004285523A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Oji Paper Co Ltd 多色オフセット印刷用薄葉塗被紙
JP2007524006A (ja) 2003-06-17 2007-08-23 ニューページ コーポレーション 写真基材原料のための支持基材およびコート紙の製造方法
US20050031805A1 (en) 2003-06-17 2005-02-10 Fugitt Gary P. Pigment selection for photographic base stock
JP4228903B2 (ja) * 2003-12-12 2009-02-25 王子製紙株式会社 印刷用塗被紙の製造方法
EP1602783B1 (en) 2004-04-23 2014-02-26 Rohm And Haas Company Method of preparing paper
JP4896024B2 (ja) 2004-08-25 2012-03-14 オムノバ ソリューソンズ インコーポレーティッド 凝集中空粒子ラテックスを使用した紙の製造
US20060060317A1 (en) 2004-09-20 2006-03-23 International Paper Company Method to reduce back trap offset print mottle
JP2006200113A (ja) * 2004-12-08 2006-08-03 Mitsubishi Paper Mills Ltd 塗工シート
KR20070028249A (ko) 2005-09-07 2007-03-12 오지 세이시 가부시키가이샤 도공지
US7858175B2 (en) 2005-09-09 2010-12-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Faux photobase
US8236431B2 (en) 2006-10-03 2012-08-07 Rohm And Haas Company Hollow organic pigment core binder coated paper and paperboard articles and methods for making the same
JP2008214782A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Nippon Paper Industries Co Ltd グラビア印刷用塗工紙
JP5081065B2 (ja) * 2008-05-27 2012-11-21 大王製紙株式会社 塗工紙の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477134A (zh) * 2002-08-21 2004-02-25 Jsr株式会社 中空聚合物颗粒及制法,纸涂布组合物、涂布纸及制法
CN1688448A (zh) * 2002-10-01 2005-10-26 赛佩荷兰服务有限公司 涂料印刷纸及其制造方法
EP1630289A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-01 Rohm and Haas Company Coated paper product and the method for producing the same
CN1740441A (zh) * 2004-08-27 2006-03-01 罗门哈斯公司 涂层纸产品及其生产方法
US20060042768A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Brown James T Coated paper product and the method for producing the same

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