JP2011508682A - インクジェット法により印刷可能なプレス加工性のある化粧紙含浸体 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)坪量30〜200g/m2を有する化粧原紙を製造し;
(b)化粧原紙を、原紙の坪量の40〜250重量%の量で、熱硬化性含浸樹脂によってコア含浸し;
(c)コア含浸された紙を予備乾燥し、ここで、紙が9〜20%の水分を有し、そして、樹脂が硬化せず、従って、まだ反応性のままであるように、乾燥温度を調節するものとする;
(d)予備乾燥したコア含浸紙に、少なくとも1つのインク受容層をコーティングし;そして、
(e)少なくとも1つのインク受容層を付与された、コア含浸化粧紙を、残留水分率3.5〜8.5%まで乾燥させ、
ここで、樹脂が最大30%の架橋度まで架橋され、そして、まだ反応性を有しているものとし、そして、乾燥した化粧紙含浸体が、180バール及び143±2℃の温度で測定される0.4%を超える流出量を有するものとする;
ことを特徴とする。
− 平滑である、すなわち、80sを超えるベック平滑度を有する;
− 80s未満のベック平滑度を有していて平滑化されていない;
− ヤンキーシリンダー又はカレンダリングによって平滑化される;
− 合成樹脂で予備含浸されるか又は予備含浸されていない;
− 非常に透気性が高い(ガーレー値20s/hml未満)であるか、又は、不透気性(ガーレー値20s/hml超)であるか、あるいは、予備含浸された紙の場合には200s/hmlを超えるガーレー値を有していて極めて不透気性である;
であることができる。
ユーカリセルロース80重量%とマツ硫酸塩セルロース20重量%とのセルロース混合物を、紙料濃度5%でろ水度33°SRまでパルプ化することによってセルロース懸濁液を調製した。次に、この懸濁液に、湿潤強度剤としてエピクロルヒドリン樹脂1.8重量%を添加した。硫酸アルミニウムによって、このセルロース懸濁液をpH6.5〜7に調節した。その後、二酸化チタン40重量%と、タルク5重量%と、歩留まり向上剤0.11重量%と、消泡剤0.03重量%との混合物を、前記セルロース懸濁液へ加えて、坪量81g/m2及び灰分約32重量%を有する化粧原紙を製造した。重量%の量は、セルロースに基づくものである。
次の工程では、インク受容層用のコーティング混合物が調製された。前記コーティング混合物は以下の組成を有する:
水 80重量%
ベーマイト 10重量%
ポリビニルアルコール 5重量%
ポリビニルアセテート 4重量%
第4級ポリアンモニウム塩 1重量%
製造した化粧原紙を、通常の化粧紙含浸システムの第1段階で、「遅延性」樹脂で作用させ、そして、浸透段階後に浸漬し、次に、ごく控えめに圧搾して、紙表面上に小さい樹脂膜が残るようにした。固形分51%及び濁り時間4.5分を有する純メラミンホルムアルデヒド樹脂を樹脂として使用した。
コア含浸された紙を、水分12%まで乾燥させた。含浸後の紙の坪量は、139g/m2であった。
予備乾燥されたコア含浸紙を、次に、付与重量6g/m2で前述のインク受容層によりコーティングし、最終水分6.3%まで乾燥させた。
乾燥した化粧紙含浸体は、坪量140g/m2及び厚さ133μmを有していた。
乾燥した化粧紙含浸体中の含浸樹脂の反応性は、2.5分であった。架橋度は、29%であった。
本発明による化粧紙含浸体の流出量は1.2%であった。
実施例1により製造された化粧紙を、インクジェットプリンター(顔料インクを伴うHP2500)で印刷し、そして、DIN A4シートへ分割した。これらのシートをチップボール上へ置き、オーバーレイフィルム(坪量35g/m2を有する、116g/m2まで樹脂含浸された紙)で覆い、そして、熱プレスした。プレス加工を、温度140℃及び圧力25バールで実施した。
ユーカリセルロース100重量%を、紙料濃度5%でろ水度33°SRまでパルプ化することにより、セルロース懸濁液を調製した。この懸濁液に、湿潤強度剤としてエピクロルヒドリン樹脂1.8重量%を添加した。硫酸アルミニウムによって、このセルロース懸濁液をpH6.5〜7に調節した。その後、二酸化チタン36重量%と、タルク5重量%と、歩留まり向上剤0.11重量%と、消泡剤0.03重量%との混合物を、前記セルロース懸濁液へ加えて、坪量約80g/m2及び灰分約30重量%を有する化粧原紙を製造した。重量%の量は、セルロースに基づくものである。
製造した化粧原紙を、通常の化粧紙含浸システムの第1段階で、「遅延性」樹脂で作用させ、そして、浸透段階後に浸漬し、次に、ごく控えめに圧搾した(実施例1のように)。固形分51%及び濁り時間5.5分を有する純メラミンホルムアルデヒド樹脂を樹脂として使用した。コア含浸された紙を、水分13%まで乾燥させた。含浸後の紙の坪量は、162g/m2であった。
予備乾燥されたコア含浸紙を、次に、付与重量7g/m2で前述のインク受容層によりコーティングし、最終水分6.5%まで乾燥させた。
乾燥した化粧紙含浸体は、坪量160g/m2及び厚さ149μmを有していた。乾燥した化粧紙含浸体中の含浸樹脂の反応性は、3.5分であった。架橋度は、26%であった。本発明による化粧紙含浸体の流出量は1.5%であった。
実施例2により製造された化粧紙を、インクジェットプリンター(顔料インクを伴うHP2500)で印刷し、そして、DIN A4シートへ分割した。これらのシートをチップボール上へ置き、実施例1のオーバーレイフィルムで覆い、そして、熱プレスした。プレス加工を、温度140℃及び圧力25バールで実施した。
−数リニアメーターの短いウェブ長さであっても、十分完全に含浸することができる。通常、産業用合成樹脂含浸では、回収(Einziehen)及び設定の監視のための初期動作として、少なくとも完全な含浸システム長さ(合計で、50〜100メーターを意味する)を使用する。
−本発明による化粧紙は、ペーパーウェブのコア含浸後でのみ印刷するため、費用が高く精密な印刷が含浸方法によって悪影響を受けない。
−水性印刷インクを使用して印刷する場合に、本発明の紙製品は、膨潤による波状のたるみをほとんど生じない。なぜなら、樹脂によって紙構造が安定化するからである。
−剛性の理由から、従来のプレス加工の間で、含浸されていない原紙を2枚の樹脂含浸紙の間へ配置することと比較すると、含浸された紙をプレスへ配置することはより簡単である。
−その後の含浸と比較する場合、処理段階が除かれるのでかなり費用優位である。
−ラミネート製造業者は、含浸装置なしで、化粧紙のそれぞれの所望量を個別に印刷することができる。このために、インクジェット印刷装置をラミネートプレスの近くに設置することができる。印刷と含浸とを分離させることによって、製品の全体的な物流管理を改善し、材料の使用量が最適化される。
含浸体の流出量試験
含浸樹脂を含浸された化粧紙(含浸体)の樹脂の流出態様を決定することにより流出量を試験する。このために、直径4cmを有する5つのディスクを含浸体サンプルから打ち抜く。これらを、アルミホイルの間で5分間プレスする(Wickert und Soehne精密プレス,120x120cm,予備圧力:46バール/12秒,メイン圧力:180バール/143±2℃で12秒)。プレス加工後に、ディスクラミネートを冷却して、重さを量る(初期重量)。ディスクから流れ出た樹脂(ブランク側に配置される樹脂の量)を除去した後に、ラミネートをもう一度重さを量る(最終重量)。元々のディスクラミネートの重量に対する、初期重量と最終重量との間の差により含浸体の流出量を計算する。
流出量 = 初期重量(g) − 最終重量(g) × 100
初期重量(g)
反応性は、特定の温度(例えば、140℃)で、染料ローダミンBを伴う混入物質を水で簡単に除去できる程度に表面を硬化させるのに必要とされる最小プレス時間である。
架橋度は、室温でDMF(ジメチルホルムアミド)中に35分間浸漬させた後でも、サンプルから溶解されない含浸樹脂の量である。
この目的のために、円形サンプル(F40mm)を打ち抜いて、23℃で50%室内湿度に初めに調節して、そして、検量する。検量されたサンプルを乾燥キャビネ中に、160℃で5分間乾燥させる。残留水分率を以下のように計算する。
残留水分率(%) = 初期重量(g) − 最終重量(g)
初期重量(g)
試験を用いて、含浸された化粧紙の時間的な硬化態様を決定する。
このために、直径4cmを有する複数の円形サンプルを打ち抜く。これらのサンプルを次に、アルミニウム膜(厚さ:0.030mm)の光沢面の間に置いて、包装物を加熱されたプレス(Wickert und Soehne,プレス領域120mmx120mm,予備圧力設定46バールで12秒間,メイン圧力設定180バールで12秒間,温度設定140℃)の真ん中へ設置する。プレスを開始して、プレス加工プログラムを作動させる。硬化時間の初期値は、5秒(初め)〜120秒(終わり)ずつの20〜600秒である。
プレス加工プログラムが満了した後で、2枚のシートの間で試験紙片を直ぐに冷却し、効果反応を停止させる。
5〜65℃まで冷却した後、試験紙片を、95℃の温度の0.025%ローダミンB水溶液中に3分間浸漬して、次に、冷水中に15秒浸漬する。軟質ペーパータオルで乾燥させた後に、サンプルを、プレス時間を増やした後で透明な膜上へ糊付けする。参照サンプルに対して視覚的に評価を実施する。試験片が最小限だけ着色されて、より長いプレス時間によってもこれ以上の変化が達成されない場合に、反応性の値が得られる。
試験を使用して、含浸体の硬化度を決定する。
このために、100cm2の面積を有する試験片を打ち抜きして、重さを量る(「抽出前」のサンプル重量に相当する)。試験片を、次に、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)(100ml中に100cm2のディスク)中に浸漬する。室温で30〜35分の露光時間の後で、試験片を取り除き、吸い取り紙上へ置き、そして、次に、乾燥キャビネ中に120℃で90分乾燥させる。
冷却後に、試験片の重さを量る(「抽出後」のサンプル重量に相当する)。
評価:
溶解量(g)=初期重量(g)−最終重量(g)
溶解率(%)=溶解量(g)/初期重量(g)×100
架橋度(%)=最終重量(g)/初期重量(g)×100
初期重量(g)=「抽出前」サンプル重量(g)−原紙の坪量(g/m2)×サンプル面積(cm2)/10.000
最終重量(g)=「抽出後」サンプル重量(g)−原紙の坪量(g/m2)×サンプル面積(cm2)/10.000
Claims (12)
- 含浸された原紙とインク受容層とを含む、化粧コーティング材用の化粧紙含浸体であって、
前記原紙が、前記原紙の坪量の40〜250重量%の量で含浸樹脂を含有すること、並びに、
乾燥後で、前記化粧紙含浸体が、少なくとも3.5重量%の残留水分率と、圧力180バール及び温度143±2℃で測定される0.4%を超える流出量とを有することを特徴とする、前記化粧紙含浸体。 - 含浸樹脂を、原紙の坪量の80〜125%の量で含有することを特徴とする、請求項1に記載の化粧紙含浸体。
- 含浸樹脂が、メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、アクリレート樹脂、又はそれらの樹脂の混合物であることを特徴とする、請求項1及び2に記載の化粧紙含浸体。
- 化粧紙含浸体の乾燥後であっても、含浸樹脂が反応性であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化粧紙含浸体。
- インク受容層が、顔料とバインダーとを10:90〜90:10の量比で含有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化粧紙含浸体。
- インク受容層のバインダーが、水溶性及び/又は水分散性ポリマーであることを特徴とする、請求項5に記載の化粧紙含浸体。
- 顔料が、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト及び/又はシリカであることができることを特徴とする、請求項5に記載の化粧紙含浸体。
- インク受容層の付与重量が、2〜25g/m2であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の化粧紙含浸体。
- プレス加工性のある化粧紙含浸体を製造する方法であって:
(a)坪量30〜200g/m2で製造される化粧原紙を、前記原紙の坪量の40〜250重量%の量の含浸樹脂で、コア含浸すること;
(b)コア含浸された紙を予備乾燥し、ここで、紙が水分9〜20%を有し、そして、樹脂が部分的に濃縮され、完全に重合せず、従って、まだ反応性を有するように、乾燥温度を調節すること;
(c)予備乾燥された紙を少なくとも1つのインク受容層でコーティングすること;そして、
(d)インク受容層少なくとも1つを付与されるコア含浸された化粧紙(化粧紙含浸体)を残留水分率3.5〜8.5%まで乾燥すること、
ここで、樹脂が最大30%の架橋度まで架橋され、そして、まだ反応性を有しているものとし、そして、乾燥した化粧紙含浸体が、180バール及び143±2℃の温度で測定される0.4%を超える流出量を有するものとする;
を特徴とする、前記方法。 - 含浸樹脂が、メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、アクリレート樹脂、又はそれら樹脂の混合物であることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- インク受容層の付与重量が、2〜25g/m2であることを特徴とする、請求項9及び10に記載の方法。
- 全ての種類のレイヤードプレスされた材料及びラミネートを製造するための、請求項1〜8のいずれか一項による化粧紙含浸体の使用。
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