FI95301B - Päällystetty painopaperi ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Description

95301 Päällystetty painopaperi ja menetelmä sen valmistamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää päällystetyn, erittäin kiiltävän paperin valmistamiseksi, jonka 5 painettavuus on ensiluokkainen.

Päällystettyjä papereita, joissa on pigmentistä ja sideaineesta koostuva päällyskerros, käytetään korkealuokkaisena painopaperina, jossa päällyskerroksen pinnan kiilto on tärkeä tekijä painettavuuden ohella, johon sisälty-10 vät painovärinimeytyvyys, päällyskerroksen lujuus jne.

Kiillon parantamiseksi tarkoitettu silottaminen puristamalla päällyskerroksen pintaa aiheuttaa päällyskerroksessa olevien huokosten häviämisen alentaen siten painovärin imeytyvyyttä. Kiillon parantamiseksi tarkoitettu vesiliu-15 koisen tai veteen dispergoitavan polymeerin, kuten polymeerisen lateksin, jota käytetään pigmentin sideaineena, suuren määrän käyttö lisää päällyskerroksen lujuutta ja kiiltoa, mutta heikentää painovärinimeytyvyyttä päällys-kerroksessa olevien vähentyneiden huokosten johdosta.

20 Niinpä kiillolla ja painettavuudella on vastakkainen pyrkimys tässä tapauksessa. Kuten edellä esitettiin, määrätään pigmentin ja sideaineen lajit ja määrät, päällystys-aineen määrä, kiillotuskäsittelyn aste ja näiden kaltaiset seikat ottamalla huomioon kiillon ja painettavuuden sopiva 25 tasapaino. Tällöin tarvitaan muita menetelmiä erittäin kiiltävän paperin valmistamiseksi, jonka painettavuus on ensiluokkainen.

Päällystetyn painopaperin kiiltoarvo suurenee yleensä seuraavassa järjestyksessä: kevyesti päällystetty 30 paperi, päällystetty paperi, taidepainopaperi, korkealaatuinen taidepainopaperi ja valupintainen paperi. Esillä olevassa keksinnössä käytetty termi "erittäin kiiltävä" tarkoittaa kiiltoarvoltaan korkeampilaatuista paperia kuin korkealaatuiset taidepainopaperit. Niinpä termi "erittäin 35 kiiltävä paperi" tarkoittaa päällystettyä painopaperia, 95301 2 jonka kiiltoarvo on korkeampi kuin korkealaatuisella tai-depainopaperilla. Valupäällystyslaitetta käyttävä menetelmä tunnetaan tavanomaisesti menetelmänä erittäin kiiltävien paperien valmistamiseksi, jolloin pigmentistä ja side-5 aineesta koostuva märkänä päällysteeksi levitetty kerros saatetaan puristuskosketukseeh peilikirkaskiiltoisen valu-rummun kanssa ja kuivataan kuumentamalla. Tähän menetelmään liittyy ongelma, joka ilmenee huomattavasti hitaampana tuotantonopeutena verrattuna tavanomaisiin taidepai-10 nopapereihin, päällystettyihin papereihin tai kevyesti päällystettyihin papereihin.

Menetelmä, jossa käytetään kuumennettua kalanteria valurumpuja käyttämättä, on myös hyvin tunnettu. Esimerkiksi japanilainen julkaistu patenttihakemus nro 56-68188, 15 japanilaiset patenttijulkaisut nrot 64-10638 ja 64-11758 esittävät menetelmän, jossa levitetään päällysteeksi pigmentin ja polymeerisen lateksin tai vesiliukoisen polymeerin seosta, muodostunut päällyskerros kuivataan ja pääl-lyskerrosta käsitellään edelleen kuumennetulla kalanteril-20 la. Tässä tapauksessa valitaan käytetyksi lateksiksi sellainen polymeerinen lateksi, jonka lasittumislämpötila on vähintään 5 °C tai vähintään 38 eC, ja kuumennetun kalan-terin lämpötilaksi valitaan lämpötila, joka on korkeampi kuin käytetyn lateksin lasittumislämpötila. Koska tässä 25 menetelmässä valitaan lateksi ja kalanterikäsittely, se on yksinkertainen ja tuottavuudeltaan ensiluokkainen, mutta siinä on epäkohtana riittämätön kiilto, so. tällä menetelmällä ei saada kiiltoa, joka on korkeampi kuin korkealaatuisilla taidepapereilla, ja sen vuoksi menetelmällä ei 30 saada samaa kiiltoa kuin valupäällystetyillä papereilla.

Vielä eräänä menetelmänä on menetelmä, joka esitetään japanilaisessa julkaistussa patenttihakemuksessa nro 59-22683. Tämän menetelmän mukaan levitetään päällysteeksi päällystämättömälle arkille tai valetulle arkille ainakin 35 kahden sellaisen polymeerisen lateksin yhdistelmää, joilla . 95301 3 on erilaiset kalvonmuodostuksen vähimmäislämpötilat, saatu arkki kuivataan ja arkki kiillotetaan mahdollisesti kalenterilla. Tässä tapauksessa sellaisten lateksien yhdistelmän kuivaaminen, joilla on erilaiset kalvonmuodostuksen 5 vähimmäislämpötilat, aiheuttaa hienoja säröjä päällystetyn paperin pintaan aikaansaaden siten oivallisen painovärin-imeytyvyyden ilman, että kiilto kärsii. Edellä olevan menetelmän tärkeä kohta perustuu hienojen säröjen muodostumiseen päällystetyn arkin pintaan, jolloin kuivausolosuh-10 teisiin tulee kohdistaa erityistä huolellisuutta. Tämä tarkoittaa sitä, että kuivausolosuhteet täytyy valita sellaisiksi, että se lateksi, jolla on alempi kalvonmuodostuksen vähimmäislämpötila, sulaa täydellisesti ja se lateksi, jolla on korkeampi kalvonmuodostuksen vähimmäisläm-15 pötila, sulaa osittain. Kuten on hyvin tunnettua, vaikuttavat kuitenkin monet tekijät helposti kuivausolosuhtei-siin. Tarkasteltaessa tämän menetelmän sovellutusta teol-lisuusmittakaavaan, on käytännössä mahdotonta pitää kuivausolosuhteet tasaisina ja vakioina koko tuotantojärjes-20 telmän ajan. Tämän vuoksi on hyvin vaikeata ylläpitää vakioista stabiilia laatua.

Ensisijaisena tarkoituksena on valmistaa päällystettyä painopaperia, jolla on sekä ensiluokkainen painet-tavuus että korkea kiilto. Toisena tarkoituksena on ai-25 kaansaada menetelmä valmistaa helposti ja halvoin kustannuksin päällystettyä painopaperia, jolla on sekä ensiluokkainen painettavuus että korkea kiilto.

Ensisijainen päämäärä voidaan saavuttaa käyttämällä päällystettyä painopaperia, jota saadaan muodostamalla 30 substraatille pigmenttipäällyskerros ja saattamalla sen päälle pintakerros, joka koostuu termoplastisesta polymeerisestä lateksista, jonka lasittumislämpötila on vähintään 80 °C, jolloin pintakerrosta käsitellään kalenterilla, jonka lämpötila on alempi kuin lasittumislämpötila. Toinen 35 päämäärä voidaan saavuttaa käyttämällä menetelmää, jonka - 95301 4 mukaan substraatille muodostetaan pigmenttipäällyskerros, sen päälle levitetään pintakerroksen valmistamiseksi termoplastista polymeeristä lateksia, jonka lasittumislämpö-tila on vähintään 80 °C, tämä kuivataan ja sen jälkeen 5 pintakerrosta käsitellään kalenterilla, jonka lämpötila on alempi kuin lasittumislämpötila.

Kuvio esittää esimerkissä 1 valmistetun päällystetyn painopaperin pinnasta otettua elektronimikroskooppi-valokuvaa.

10 Painatuksen alusmateriaaleina käytetään yleensä papereita, synteettisiä papereita, muovikalvoja, ei-kudot-tuja kankaita ja näiden kaltaisia. Edellä mainituista materiaaleista käytetään papereita laajalti. Paperit luokitellaan pigmentillä päällystetyiksi papereiksi, kuten tai-15 deoainopaperiksi, päällystetyksi paperiksi, heikosti päällystetyksi paperiksi, päällystetyksi valkoiseksi kartongiksi jne., sekä ei-päällystetyksi paperiksi, kuten hiokkeettomaksi paperiksi, hioketta sisältäväksi paperiksi, sanomalehtipaperiksi, kiillotetuksi paperiksi, supersyvä-20 painopaperiksi jne. Sekä korkean kiillon että ensiluokkaisen painettavuuden aikaansaamiseksi on esillä olevan keksinnön mukainen alusmateriaali, johon sisältyy päällysker-ros, valittava edellä olevista alusmateriaaleista.

Esillä olevan keksinnön mukainen substraatti käsit-25 tää jokaisen sellaisen substraatin, jolle muodostetaan pigmenttipäällyskerros, joskin hioketta sisältävä paperi ja hiokkeeton paperi jne. ovat sooivia tätä substraattia varten. Menetelmä pigmenttipäällyskerroksen muodostamiseksi päällystämättömälle paperille suoritetaan sopivasti ta-30 vanomaisella menetelmällä, jolla valmistetaan pigmentillä päällystettyä paperia, mutta päällystysaineessa olevaa pigmenttiä, sideaineen lajia ja sideaineen suhdetta pigmenttiin vaihdellaan riippuen toivotusta laadusta. Molemmilta tai toiselta puolelta päällystettyä paperia (jonka 35 päällysteen paino on 2 - 40 g/m2 puolta kohti) käytetään - 95301 5 esillä olevan keksinnön mukaisena pigmentillä päällystettynä paperina. Pigmentillä päällystämisen jälkeen levitetään pigmenttipäällyskerrokselle termoplastista polymeeristä lateksia pintakerroksen valmistamiseksi. Ennen la-5 teksilla päällystämistä voidaan pigmenttipäällyskerrosta mahdollisesti tasoittaa superkalanterin, gloss-kalanterin ja näiden kaltaisten avulla.

Termoplastisen polymeerisen lateksin levittämisen päällysteeksi (alusmateriaalina) olevalle päällystämättö-10 mälle paperille aikaansaa hyvän painettavuuden, mutta ei korkeata kiiltoa.

Termoplastisen polymeerisen lateksin levittäminen päällysteeksi (alusmateriaalina) olevalle synteettiselle paperille tai muovikalvolle aikaansaa huonon painettavuu-15 den (ei-sopiva vaikutus) riittämättömän kuivumiskyvyn vuoksi.

Esillä olevassa keksinnössä käytetty termoplastinen polymeerinen lateksi on termoplastisen polymeerin tai ko-polymeerin (joista jäljempänä käytetään nimitystä "poly-20 meerinen lateksi") emulsio ja sen lasittumislämpötila on vähintään 80 °C. Ydin-kuorityyppisessä (core-shell type) lateksissa tulee ydinosan lasittumislämpötilan olla vähintään 80 °C. Polymeerisiä latekseja, joiden lasittumislämpötila on vähintään 80 °C, käytetään esillä olevassa kek-25 sinnössä katsomatta monomeerilajiin ja valmistusmenetelmään.

Edullisia monomeerejä ovat tässä tapauksessa esimerkiksi styreeni, sen johdannaiset, vinylideenikloridi, akrylaatti tai metakrylaatti.

30 Lasittumislämpötilan ylärajaa ei ole muutoin rajoi tettu, mutta se määrätään oleellisesti riippuen monomeeri-lajista ja lisäaineista, kuten polymeerisen lateksin valmistamiseen käytetystä plastisoimisaineesta. Yleensä tämä yläraja on noin 130 °C.

6 95301

Sellaisen polymeerisen lateksin käyttö, jonka la-sittumislämpötila on alle 80 °C, aiheuttaa tarttumisen kalenteri telaan kiillotuskäsittelyssä ja aikaansaa päällystettyä paperia, jolla on riittämätön kiilto, alhainen pin-5 talujuus ja huono painettavuus.

Tässä tapauksessa ei esillä olevan keksinnön tarkoitusta saavuteta edellä mainittujen puutteiden vuoksi.

Paperin päällystämiseen käytetyn lateksin osaskoko on yleensä pienempi kuin muilla aloilla, kuten maaleissa 10 käytetyn lateksin osaskoko. Keskimääräinen osaskoko on välillä 100 - 500 nm. Näyttää kuitenkin siltä, että sellainen polymeerinen lateksi, jonka keskimääräinen osaskoko on alle 100 nm, on edullinen esillä olevassa keksinnössä.

Esillä olevan keksinnön mukaista polymeeristä la-15 teksia levitetään päällysteeksi yksistään pigmenttipääl-lyskerrokselle. Tässä tapauksessa lisätään siihen erilaisia lisäaineita sellaisena määränä, joka ei aiheuta haittaa esillä olevan keksinnön tarkoitusta silmälläpitäen. Näitä lisäaineita ovat seuraavat: luonnon tai synteettiset 20 päällysteen sideaineet, juoksevuutta säätävät aineet päällysteen sopivuuden kontrolloimiseksi, vaahdonestoaineet, voiteluaineet kalanteriteloihin tartuntaan vaikuttamista varten, väriaineet päällyskerroksen pinnan värjäämiseksi, pieni määrä pigmenttejä ja näiden kaltaiset. Edellä maini-25 tut lisäaineet voidaan sekoittaa sopivasti päällystysmateriaalin valmistamiseksi pintakerrosta varten.

Pintakerroksen muodostamista varten valmistettu päällystysmateriaali levitetään pigmenttipäällyskerroksel-le pintakerroksen muodostamiseksi. Päällysteen määrää voi-30 daan sopivasti säätää toivotun laadun saamiseksi. Suurta päällysteainemäärää käytettäessä kustannukset suurenevat, painovärinimeytyvyys heikkenee, painovärin kovettuminen on riittämätöntä ja pintakerroksen lujuus heikkenee. Niinpä suuri päällysteaineen määrä on haitallinen. Normaalita-35 pauksissa on sopivaa käyttää päällysteainemäärää, joka on 7 95301 vähintään 0,1 g/m2, edullieesti 0,3-3 g/m2 päällystetyn paperin yhtä puolta kohti.

Pintakerrokseksi tarkoitettu päällystysaine levitetään paperin päällystämisessä käytetyn tavanomaisen 5 päällystyslaitteen avulla, joita ovat esimerkiksi terä- päällystyslaite, pintaanvalssauslaite, ilmapyyhkäisypääl-lystyslaite, tankopäällystyslaite, gravyyripäällystyslai-te, fleksopäällystyslaite ja näiden kaltaiset. Kuivaaminen päällystämisen jälkeen, jos käytetään esillä olevan kek-10 sinnön mukaista polymeeristä lateksia, ei vaadi mitään erityistä laitteistoa ja se suoritetaan päällystettyjen paperien valmistukseen käytettyjen tavanomaisten kuivaus-järjestelmien avulla.

Sen jälkeen käsitellään saatua pintakerrosta kalan-15 terin avulla korkeakiiltoisen kerroksen saamiseksi. Kalan-terityyppi ei ole muutoin rajoitettu ja yleensä käytetään päällystetyn paperin kiillottamiseen käytettyä superkalan-teria ja/tai gloss-kalanteria. Kalanteroimiskäsittely, jonka olosuhteet ovat hyvin tärkeitä, täytyy suorittaa 20 lämpötilassa, joka on pintakerrosta varten käytetyn polymeerisen lateksin lasittumislämpötilan alapuolella. Voidaan käyttää jokaista lämpötilaa, joka on lasittumislämpötilan alapuolella. Kalanteroimiskäsittelyn lämpötila on kuitenkin edullisesti vähintään 5 eC, edullisemmin 10 -25 30 °C alempi lämpötila kuin lasittumislämpötila.

Ei ole tiedossa, miksi esillä olevan keksinnön mukaisella päällystetyllä paperilla on sekä ensiluokkainen painettavuus että korkea kiilto. Voidaan kuitenkin otaksua seuraavaa esillä olevan keksinnön mukaisen kiiltopintaisen 30 kerroksen tarkastelun perusteella.

Kuvio esittää esillä olevassa keksinnössä käytetyn päällystetyn painopaperin pintakerroksesta otettua elekt-ronimikroskooppivalokuvaa. Kuten kuviosta nähdään, ei pintakerros käsitä jatkuvaa yhdenmukaista kalvoa, joka on 35 muodostettu sulattamalla polymeerinen lateksi, vaan se 8 95301 käsittää rakenteen, jossa kooltaan muutaman 10 nanometrin suuruiset polymeerisen lateksin osaset ovat erillään toisistaan. Tämä tarkoittaa sitä, että polymeerinen lateksi kiinnittyy korkean lasittumislämpötilansa johdosta, joka 5 on vähintään 80 °C, säilyttäen lateksiosasten muodon ja koon sulamatta ja muodostamatta jatkuvaa kalvoa tavanomaisissa kuivausolosuhteissa ja sitä seuraavassa kalanteroi-miskäsittelyssä, joka suoritetaan lasittumislämpötilan alapuolella. Niinpä polymeeristen lateksiosasten välillä 10 on monia aukkoja, joten painoväri kulkeutuu aukkoihin ja kulkee osasten välissä olevien kapillaaristen putkien läpi. Läpäissyt painoväri saavuttaa pigmentillä päällystetyn kerroksen, johon se imeytyy.

Yleisen teorian mukaan päätellään, että lateksilla, 15 jossa lateksiosasten muoto ja koko säilyvät sulamatta, kuten kuviossa on esitetty, ei ole kalvolujuutta. Esillä olevan keksinnön mukaisella kiillotetulla pintakerroksella on sitä vastoin käytännöllisesti katsoen riittävä lujuus. Syytä riittävään lujuuteen ei tunneta, mutta otaksutaan, 20 että polymeerisellä lateksilla, jonka lasittumislämpötila on 80 °C, on määrätty kovuus kalanterikäsittelyssä. Niinpä kalanteroimiskäsittely, joka suoritetaan sen jälkeen kun tätä lateksia on levitetty päällysteeksi pigmenttipäällys-kerrokselle, aiheuttaa monimutkaisia vaikutuksia ominai-25 suuksiin, kuten pigmenttipäällyskerroksen tiivistymiseen, elastisuuteen jne., polymeerisen lateksin ominaisuuksiin, kuten kovuuteen, osaskokoon, päällysteen määrään jne., sekä lateksin luontaisiin kemiallisiin affiniteetteihin, kalanteroimiskäsittelyn suuren puristuksen vaikutuksesta.

30 Niinpä otaksutaan, että pintalujuuden suureneminen johtuu edellä mainituista monimutkaisista vaikutuksista, so. niin kutsutuista mekaanis-kemiallisista vaikutuksista.

Ottaen huomioon se tavanomainen käsitys, että korkean kiillon saamiseksi tarvitaan käytännöllisesti katsoen 35 yhdenmukainen jatkuva pinta, ei ole odotettavissa, että 9 95301 kerroksen pinta, joka on polymeerisen lateksin päällystämä, saa korkean kiillon huolimatta osasten muodon säilymisestä. Selitys tähän näyttää olevan seuraavanlainen: Polymeerisen lateksin osaskoko on pieni ja pigmenttipäällys-5 kerroksen ontelot ovat polymeerisen lateksin täyttämiä, joten koko pintakerros on silmin nähtävästi sileä.

Otettaessa huomioon, että jäljempänä selostetussa vertailuesimerkissä 1 säilyy päällystetyn painopaperinpin-nassa polymeerisen lateksin osaskoon tila, kuten taulukos-10 ta 1 nähdään, otaksutaan, että muut tekijät ovat yhteydessä esillä olevan keksinnön vaikutusten mekanismiin. Kuitenkaan ei olla tietoisia siitä, mitkä nämä tekijät ovat.

Koska päällystetyn painopaperin valmistuksessa kuivaus- ja kiillotusolosuhteet ovat samanlaiset kuin kaupal-15 listen päällystettyjen paperien tapauksessa, saadaan päällystettyä paperia, jolla on määrätty standardilaatu, tuotantokykyä heikentämättä.

Seuraavien esimerkkien tarkoituksena on valaista esillä olevaa keksintöä yksityiskohtaisemmin. Ellei toisin 20 ole mainittu, kaikki osat ja prosenttimäärät ovat painoon perustuvia.

Esimerkit

Lisäpäällysteeksi tarkoitetun polymeerisen lateksin valmistus 25 Valmistusesimerkki 1 300 osaa vettä, 9 osaa natriumdodekyylibentseeni-sulfonaattia ja 4 osaa polyoksietyleeninonyylifenolieet-teriä (10 moolin etyleenioksidia lisäys) pantiin 4-kaulai-seen kolviin, joka oli varustettu sekoituslaitteella, läm-30 pömittarilla, jäähdyttimellä, tiputussuppilolla ja typpikaasun sisäänsyöttöjohdolla, ja sen jälkeen seosta sekoitettiin aineseoksen saamiseksi. Toisaalta sekoitettiin keskenään 80 osaa styreeniä, 10 osaa α-metyylistyreeniä ja 100 osaa metyylimetakrylaattia monomeeriseoksen valmista-35 miseksi. 60 osaa monomeeriseosta lisättiin aineseokseen ja 10 95301 seos kuumennettiin 60 °C:seen typpiatmosfäärin alaisena. Joukkoon lisättiin lisäksi 7,2 osaa 20-%:ista aramoniumper-sulfaatin vesiliuosta ja 4,8 osaa 20-%:ista vedettömän natriumbisulfiitin liuosta ja polymeroitiin 60 minuutin 5 ajan. Sen jälkeen kun joukkoon oli lisätty 10 osaa 20-%:-ista ammoniumpersulfaatin vesiliuosta, lisättiin tipottain 140 osaa edellä mainittua monomeeriseosta tunnin kuluessa ja seos pidettiin 90 °C:ssa 4 tuntia. Sen jälkeen kun polymeroituminen oli tapahtunut täydellisesti, saatiin ety-10 leenimonomeerin kopolymeeristä lateksia, jonka lasittumis-lämpötila oli 107 °C ja kiinteäainepitoisuus 39 %.

Valmistusesimerkki 2 310 osaa vettä, 5,6 osaa ammoniumpolyoksietyleeni-nonyylifenyylieetterisulfaattia (HITENOL N-03, valmistaja 15 DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU Co., LTD), 48 osaa styreeniä, 19 osaa metyylimetakrylaattia, 8 osaa etyylimetakrylaattia, 2,5 osaa divinyylibentseeniä ja 2,5 osaa metakryylihappoa pantiin 4-kaulaiseen kolviin, joka oli varustettu sekoi-tuslaitteella, lämpömittarilla, jäähdyttimellä ja tiputus-20 suppilolla, ja seos kuumennettiin 70 °C:seen typpiatmos-fäärin alaisena. Joukkoon lisättiin 5 osaa 16-%:ista ka-liumpersulfaatin vesiliuosta ja seos pidettiin 85 °C:ssa 4 tuntia. Polymeroitumisen päätyttyä saatiin etyleenimono-meerin kopolymeeristä lateksia (B), jonka lasittumislämpö-25 tila oli 85 °C ja kiinteäainepitoisuus 21,2 %.

Valmistusesimerkki 3

Suoritettiin sama menetelmä kuin valmistusesimer-kissä 1, paitsi että valmistusesimerkin 1 monomeerin sijasta käytettiin 88 osaa styreeniä, 38 osaa metyylimet-30 akrylaattia, 70 osaa n-butyylimetakrylaattia ja 4 osaa metakryylihappoa, jolloin saatiin kopolymeeristä lateksia, jonka lasittumislämpötila oli 68 °C ja kiinteäainepitoisuus 39 %.

11 95301

Alusmateriaalin (päällystetyn paperin) valmistus 70 osaa 1-laatuluokan kaoliinia, 30 osaa hienoksi jauhettua kalsiumkarbonaattia, 13 osaa (kiinteäksi aineeksi laskettuna) styreeni-butadieenikopolymeerilateksia ja 5 5 osaa (kiinteäksi aineeksi laskettuna) 35-%:ista tärkkelyksen vesiliuosta sekoitettiin keskenään päällystystahnan valmistamiseksi, jonka kiinteäainepitoisuus oli 64 %.

Päällystystahnaa levitettiin päällysteeksi hiokkeettomalle aluspaperille, jonka neliöpaino oli 127 g/m2, päällystemää-10 rän ollessa 14 g/m2 puolta kohti (kiinteäksi aineeksi laskettuna) teräpäällystyslaitteen avulla päällystysnopeuden ollessa 500 m/min. Kuivauksen jälkeen saatiin lisäpäällys-tämistä varten tarkoitettua alusmateriaalia (pigmentillä päällystettyä paperia), jonka kosteuspitoisuus oli 5,5 % 15 ja jossa oli pigmenttipäällyskerros.

Esimerkit 1, 2 ja 3 sekä vertailuesimerkki 1 90 osaa (kiinteäksi aineeksi laskettuna) kopolymee-ristä lateksia, jonka lasittumislämpötila oli 107 °C, 5 osaa (kiinteäksi aineeksi laskettuna) emulsiotyyppistä, 20 irrotusaineena käytettyä polyetyleenivahaa ja 5 osaa (kiinteäaineeksi laskettuna) kalsiumstearaattityyppistä voiteluainetta sekoitettiin lisäpäällystysliuoksen valmistamiseksi, jonka kiinteäainepitoisuus oli 30 %. Saatua päällystysliuosta levitettiin päällysteeksi alusmateriaa-25 lille (pigmentillä päällystetylle paperille) päällysteen määrän ollessa 1,6 g/m2 puolta kohti (kuivan aineen pohjalta laskettuna). Kuivauksen jälkeen oli lisäpäällysteellä päällystetyn paperin kosteuspitoisuus 6,5 %. Saatua päällystettyä paperia käsiteltiin 180 kg/cm suuruisen puris-30 tuskohtapaineen alaisena johtamalla paperi sellaisen su-perkalanterin kahden puristuskohdan läpi, jonka muodostivat kokillivalutelat ja puuvillatelat, siten että lisä-päällysteen pinta tuli kosketukseen metallitelan kanssa. Tällä tavalla saatiin päällystettyä paperia, jolla oli 35 korkea kiilto. Esimerkeissä 1 ja 2 käytettiin vastaavasti 12 95301 kokillivalutelan lämpötiloja 65 °C ja 82 °C. Toisaalta lisäpäällysteellä päällystettyä paperia käsiteltiin 1000 kg/cm suuruisen puristuksen alaisena johtamalla paperi sellaisen gloss-kalanterin kahden puristuskohdan läpi, 5 jonka muodostivat kokillivalutelat ja kuumuutta kestävät telat, niin että lisäpäällysteen pinta tuli kosketukseen metallitelan kanssa. Esimerkissä 3 käytettiin kokillivalutelan lämpötilana 95 °C ja vertailuesimerkissä 1 käytettiin kokillivalutelan lämpötilana 120 °C, so. lämpötilaa, 10 joka oli korkeampi kuin kopolymeerisen lateksin lasittu-mislämpötila.

Esimerkit 4, 5 ja 6 Käytettiin esimerkissä 2 mainittua lisäpäällystys-liuosta ja aluspaperia, ja käytettiin superkalanteroimis-15 olosuhteita, joihin sisältyi 82 °C:n suuruinen telan lämpötila, samalla tavalla kuin esimerkissä 2, jolloin valmistettiin yksinkertaisia tai moninkertaisia päällysteitä teräpäällystyslaitteen (valmistaja Kumagaya Riki Co.) avulla paperin valmistamiseksi, jolla oli korkea kiilto. 20 Esimerkeissä 4, 5 ja 6 olivat lisäpäällysteen painot vastaavasti 0,7 g/m2, 2,8 g/m2 ja 5,5 g/m2.

Esimerkit 7 ja 8, sekä vertailuesimerkki 2

Esimerkit 7 ja 8 sekä vertailuesimerkki 2 suoritettiin samalla tavalla kuin esimerkeissä 1 - 3 ja vertai-25 luesimerkissä 1, paitsi että käytettiin 20-%:ista päällys-tysliuosta, joka sisälsi 80 osaa (kiinteäksi aineeksi laskettuna) kopolymeeristä lateksia (B), jonka lasittumisläm-pötila oli 85 °C, 10 osaa (kiinteäksi aineeksi laskettuna) polyetyleenivahatyyppistä voiteluainetta ja 10 osaa (kiin-30 teäksi aineeksi laskettuna) kaisiumstearaattityyppistä voiteluainetta, ja että käytettiin päällysteen määrää 1,2 g/m2 puolta kohti (kiinteäksi aineeksi laskettuna). Tällä tavalla saatiin lisäpäällysteellä päällystettyjä papereita, joilla oli korkea kiilto. Esimerkit 7 ja 8 suoritet-35 tiin käyttämällä kokillivalutelojen lämpötiloina vastaa- 13 95301 vasti 65 °C ja 82 °C (alempaa lämpötilaa kuin kopolymeeri-sen lateksin lasittumislämpötila), ja vertailuesimerkki 2 suoritettiin käyttämällä kokillivalutelan lämpötilana 120-°C, joka oli korkeampi lämpötila kuin kopolymeerisen la-5 teksin lasittumislämpötila.

Vertailuesimerkit 3 ja 4

Vertailuesimerkit 3 ja 4 suoritettiin samalla tavalla kuin esimerkeissä 1 ja 3, paitsi että käytettiin ko-polymeeristä lateksia, jonka lasittumislämpötila oli 72 °C 10 ja päällysteen määrä oli 1,4 g/m2 puolta kohti (kiinteäksi aineeksi laskettuna), jolloin saatiin erittäin kiiltäviä papereita. Vertailuesimerkissä 3 käytettiin kokokillivalu-telan lämpötilana 65 °C, joka oli alempi lämpötila kuin lasittumislämpötila. Vertailuesimerkissä 4 käytettiin ko-15 killivalutelan lämpötilana 95 °C, joka oli korkeampi lämpötila kuin lasittumislämpötila.

Vertailuesimerkki 5

Kopolymeeristä lateksia (B) käyttäen valmistettua esimerkin 7 mukaista lisäpäällystysliuosta levitettiin 20 päällysteeksi päällystämättömälle hiokkeettomalle paperille, jonka neliöpaino oli 127 g/m2, päällysteen määrän ollessa 2,6 g/m2 puolta kohti, ja saatua paperia käsiteltiin samalla tavalla kuin esimerkissä 7 superkalanterin avulla, joka käsitti kokillivaluteloja ja puuvillateloja, 25 lämpötilan ollessa säädettynä 82 °C:seen, jolloin saatiin päällystettyä paperia.

Vertailuesimerkki 6

Esimerkeissä 1-3 käytetylle alusmateriaalille, jossa oli pigmenttipäällyskerros, levitettiin päällysteek-30 si 30-%:ista lisäpäällystysliuosta, joka käsitti 70 osaa (kiinteäksi aineeksi laskettuna) kopolymeeristä lateksia (B), 25 osaa (kiinteäksi aineeksi laskettuna) pigmentti-päällys tyskerroksen levittämiseksi alusmateriaalille käytettyä pigmenttipäällystysmateriaalia ja 5 osaa (kiinteäk-35 si aineeksi laskettuna) kalsiumstearaattityyppistä voite- 14 95301 luainetta, päällysteen määrän ollessa 8,7 g/m2 puolta kohti. Saatua lisäpäällysteellä päällystettyä paperia käsiteltiin samalla tavalla kuin esimerkissä 8 kalenterin avulla erittäin kiiltävän paperin valmistamiseksi.

5 Esimerkeissä ja vertailuesimerkeissä saatuja pääl lystettyjä papereita testattiin ja arvosteltiin niiden laadun osalta. Taulukossa 1 on esitetty esimerkeissä ja vertailuesimerkeissä saadut koetulokset sekä polymeeriset lateksit ja kalanterikäsittelyssä käytetty metallitelojen 10 pintalämpötila.

i5 95301 c oj c — α> > Ό :rc 3 ^ r~ O Lf\ r— Csj r— Csj *j u m r— r^N Csj r— (V LfN *“ — — tCO * «“ » ·“ ~ ·“ *" r’v'ecj «r t— ο k-s «50

3 — I

C- O- l/> - 3 3 ·«—. c 3 n> a> c —< c ro I c a> c roro <u c — co I c o> +-·>.*: >«*h π a) c c <o c ·. ss.*.^.*:srrs.— co **- - = «) • —3 0 <Λ t_ U J£ CO -Stf cl_ jc v φ ο (Λ (_ .e s.

a£ jc ac Oi 0> »m O

ae -«I a«i

C I

l- E :<o 3 > *> o -*-> c tu —- > e CO O 03 a. -ac e co > u> .* V) e >- to 03 JC E _ V> «Λ —- 3 3 3 O CSJ sO r- CO O C-- \0 J- CO -Τ’ U*\ U-S Ν'» -*-* Ο 1Λ ·“ · * · » r r Γ f »- · ·> - ·~

CO -*-> CO C O' CSJ CO «3-0 KS (Λ JS- lf\ sX> O O' LfN O

C «—ι ·*~> · CO O' CO sO O' O' CO CO O' LTs -a- r*~\ CO

.-- ..- ..-O

rc —< a; iT' o_ je Z ρ— O n c to ^ Ο ·Ή Ji E ^ -*-·-* <n — m ** 3 3 O' LT\ O' Γ- -T *r\ Ο" Γ“ «Τ CO N"\ CSJ 00-3" CO C *- «** ·“ » ·" ► · «»-«·- - » «“ ^ J_ e-^-VJ «— CSJ _J- CO CSJ CO LT» N"' CO C— CSJ tfs N'' — <o t- co c so p- o «3- >ö p«- ir^ \ö c^· cs u"\ n*n r~t/> e C Φ ·»-»·· J* .-. CL. --.<= -, CO CO OJ o CL. O. = SO Z> ·—> c r— ^0¾¾¾¾.

S— COCO COCO CO CO COCO /7^ _ -.

OC COCO CO CO fO co coco « - — c CC CC03CC 03 c c ^ ΞΓ ΤΪ ^ rTj CO l_ 3 33 CO 3 3 C CO 3 3 CO C to CO 33 u rX *- 03 <4^ *-> +>+->+->.** — —.4-» -*- -*-> n C L. I_ l. CUL.C0CUW cwc C W. ·— =--^ _

•^1 3C CO COCO 3 CO CO -4-^ =3 CO CO 3 -*-» 3 3 COCO

r-1 *-> co -4-» -*-< -*-1 *-> ^ j-> -*j «— -!->-*-> -*-· *-*- r j ^ *“ CO 1« 1 —· W · “* ^ *· (O V3 ri co co co «o .-- v> ro —< co ιλ co co .-- --- _ ^ UJ t~ JtC -*~· UJ L«J ^-UJUjO^»WUJ ►— C> *— L«J UJ — , ^

Eh οι ♦-* ^ w « 25 I x-v ^-S./-S O ^ ^ ^-s^. *^3 Q.

·-- COLfN CSJ csj CSJ CSJ <SJ CSJ ITS CSJ csj LP> U~N csj Cs» β m L- —— ο «σ' ^-οοοοοοχώοο τ— >« σ' ®οο — 03 .F- /— S_X ---- s · S_-· S_F" ' ' V-- 'W '—1 '—' '—" e ro :oo v- 1_ to iouuwww tn »- in «_ i- -h copo*^o.s_>o> tuin </t 03 υ Φ 03 03 <n 03 m 03Φ _, —< 03 e o. ο. o o σ o. ο. o. σ o o. o cl o. zr CO CO ►— MO 3 3 — ^-33333 — 3 — 3 3 = *c —· '—' — to to«3 utotototoun cj3 to t3 toto ro ^

=> f—s CO

CO ,rn L.

5S = - Ξ " Si s - . ^ jr o; a^ 03 ^ “CO r.

c ao sj * - T

is » s . -5. 13-

Cl --· -L- CT. ® C

:ra L li) : s—*· »X3 NO Ό sO OO LT> CSJ CSJ CSJ -Γ -Λ- so c*"· _. _ Λ> in ™ >« ' - - ► - 'z* ·~ " T-r-T- t“ O CSJ LT- C- Γ- r- t- r* Csjoo 2. V !o J | , 03 a. o.

J_, : ^ , J, -c co J, |0~_ __ sr 2 I c KO .e ro 1C*- p*“ Ρ-Γ^·Γ^·Ρ-ΙΛ«ΙΤ> o-' /-S o> o-s «3 IA “ ~ KO 03 — σ»ο oo oooooooo tr» CSJ csj i/NU*\e>- — *_ ^

o.*- , 1- τ-r- c- r- C- C- S^ -w/ oo r- r- co co 03 —. „ SC

•CO en c s^s-/ '—' '—' -w '—' s-x v—^ s—3 s-' s—/ s-· s_> E <—· 03 e ef -W

W _ σ> »o c 5 -S -» —J —1 *n *«c CD CJ t_3 COCSO‘^WO.-mP ,ϋ ö, J ' O. CLCO ^ re ^ I E *V Ή , ro t. o.

I - - » ® = «-^*-“03 O 03 2. > Q. -*-» C/1 O- ra c >· n 03 -*-> m CL 11 - a 03 — C Ä-“ ., m E — je l V -h u « 3 σ K0CC3 S s s 3 S S ^ 03 E —^ 03 1* f* .H SO o O Q. C3 KO O- "la < q- σ c .— co »-- KO ro 3= cl a. Q. o. "i T— CSJ r--\ C“ -Ϊ- U~N sO CO CSI N~> _9- tfs %T3 ^ — — —i I — — — — — — I — I — I — I — — o ££. JC _ac 3 Jt ^C JO jc jc 3J£ 3 Jt 3 J£ 3j£ 3 JC — JC J£ JC H JC , JC J£ JC JC Ji JC 4-HJC — ^ — U U W U W u U W L. .— I_ .-- L. —- — L. .—IL. - 03 03 03 CO O 03 03 03 03 03 C003 ro 03 CO 03 ro 03 CO 03 E E E-ME E E e E E--E *->ε E -*-·ε ·-- ·-- ·— t_ .-- ·— .-4 .-- .— I_ «- l_ t_ ·—< t- .— t- ·—- ' tn inu>O3<nincn(n<ntna3tn03<n03tnQ3v>03cn I—J L-l tU >03 LO UJ UJ UJ UJ >03 >03 > UI >QJ >03 16 95301

Koemenetelmät ja arvioinnit olivat seuraavanlaiset. Painamattoman paperin kiilto

Kiilto mitataan määrittämällä heijastuskyky 60°:n kulmassa käyttäen Murakami-tyyppistä kiiltomittaria, koska 5 heijastuskyky 74°:n kulmassa antaa lähes yhtä suuria kiil-toarvoja erittäin kiiltävissä papereissa. Standardina painamattoman paperin kiiltona heijastuskyvyt esitetään 60°:-ssa ja 75°:ssa superlaatua olevalla taidepainopaperilla (SA = superart paper) ja valupintaisella paperilla (CC = 10 cast-coated paper).

Heijastuskyky Heijastuskyky 60°:ssa 75°:ssa SA 54,1 % 83,6 % 15 CC 63,6 % 84,7 % SA: superlaatua oleva taidepainopaperi CC: valupintainen paperi 20 Painetun paperin kiilto

Paperi painetaan RI-II-tyyppisellä painatuksen tes-tauslaitteella ja mittaus suoritetaan Murakami-tyypipsellä kiiltomittarilla käyttämällä 75°:n heijastuskykyä. Painovärin kovettuminen 25 Paperi painetaan RI-II-tyyppisellä painatuksen tes- tauslaitteella. Tämän jälkeen saatetaan painamaton paperi kosketukseen painetun pinnan kanssa. Painovärin siirtymis-aste painamattomaan paperiin arvioidaan silmämääräisesti seuraavalla tavalla: 30 o tarkoittaa, että painoväriä ei ole siirtynyt lainkaan painamattomaan paperiin Δ tarkoittaa painovärin osittaista siirtymistä x tarkoittaa painovärin huomattavaa siirtymistä. Painettavuus syväpainolla 35 Paperia painettiin syväpainon testauslaitteella (valmistaja Kumagaya Riki Co. ) käyttämällä painolevynä 17 95301 rasterisyväpainolevyä. Määritetään puuttuvan pisteluvun prosenttimäärä (%) laskettuna pisteiden kokonaisluvusta.

Kuten taulukosta 1 käy selvästi ilmi, jokaisella esillä olevan keksinnön mukaisella päällystetyllä paino-5 paperilla on korkeampi kiilto kuin super-laatua olevilla taidepainopapereilla. Tämä päällystetty painopaperi on ensiluokkaista tai käytännössä helposti saavutettavissa pai-nettavuusominaisuuksiltaan, joita ovat esim. painovärin kovettuminen, pintalujuus, pisteet jne. Se on lisäksi en-10 siluokkaista tai käytännössä helposti saavutettavissa, mitä tulee polymeerisen lateksin kalenteriteloihin tartunnan osalta, mikä merkitsee helppoa tuotettavuutta.

Sitä vastoin jokaisella vertailuesimerkillä on riittämätön kiilto ja se on huono tai riittämätön kaikkien 15 painettavuusindeksien osalta tai tartunnan osalta kalante-riteloihin, mikä tarkoittaa sitä, että esillä olevan keksinnön tarkoitusta ei saavuteta.

Vaikutukset

Esillä olevan keksinnön mukaisen päällystetyn pai-20 nopaperin valmistusmenetelmän mukaan muodostetaan substraatille pigmenttipäällyskerros, sille levitetään päällysteeksi termoplastista polymeeristä lateksia, jonka lasit-tumislämpötila on vähintään 80 eC, pintakerroksen valmistamiseksi, saatu paperi kuivataan ja sen jälkeen pintaker-25 rosta käsitellään kalanterilla lämpötilassa, joka on alempi kuin lasittumislämpötila. Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan kiiltävämpää paperia kuin superlaatua olevat taidepainopaperit, käytännöllisesti katsoen riittävä painettavuus, johon sisältyvät painovärin 30 kovettuminen, pintalujuus jne., sekä ensiluokkainen tuotettavuus paperin tarttumatta kalanteriteloihin.

Claims (9)

1β 95301

1. Päällystetty painoarkki, jonka päällä on pigmentti- ja polymeerilateksikerros, tunnettu sii- 5 tä, että se on valmistettu muodostamalla substraatille pigmenttipäällyskerros ja levittämällä sille pintakerros, joka käsittää termoplastista polymeerilateksia eikä ollenkaan pigmenttiä, jolloin lateksin lasittumislämpötila on vähintään 80 °C ja sen keskimääräinen hiukkaskoko on kor-10 keintaan 100 nm, ja pintakerros on käsitelty kalanterilla lämpötilassa, joka on alhaisempi kuin mainittu lasittumislämpötila.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen päällystetty painoarkki, tunnettu siitä, että päällystemäärä pin- 15 takerroksen valmistamiseksi on 0,3 - 3 g/m2.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen päällystetty painoarkki, tunnettu siitä, että substraatti on paperi .

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen päällystetty pai-20 noarkki, tunnettu siitä, että päällystemäärä pig- menttipäällyskerroksen muodostamiseksi on noin 2-40 g/m2 puolta kohti.

5. Menetelmä päällystetyn painoarkin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että muodostetaan substraa- 25 tille pigmenttipäällyskerros, levitetään sille päällysteeksi termoplastista polmeerilateksia, jonka lasittumislämpötila on vähintään 80 °C, pintakerroksen valmistamiseksi, kuivataan saatu arkki ja sen jälkeen käsitellään mainittua pintakerrosta kalanterilla lämpötilassa, joka on 30 alempi kuin mainittu lasittumislämpötila.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä päällystetyn painoarkin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että päällystemäärä pintakerroksen valmistamiseksi on 0,3 -3 g/m2. 19 95301

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä päällystetyn painoarkin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että substraatti on paperi.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä pääl-5 lystetyn painoarkin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että päällystemäärä pigmenttipäällyskerroksen valmistamiseksi on noin 2-40 g/m2 puolta kohti.

9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä päällystetyn painoarkin valmistamiseksi, tunnettu 10 siitä, että pintakerrosta käsitellään kalenterilla lämpötilassa, joka on 10 - 30 °C alempi kuin mainitun polymee-rilateksin lasittumislämpötila. 20 95301