PL206929B1

PL206929B1 - Kompozycja powlekająca i nośnik rejestrujący

Info

Publication number: PL206929B1
Application number: PL345416A
Authority: PL
Inventors: David Monroe Chapman
Original assignee: Grace W R & Co
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2010-10-29
Also published as: IL140754A; CN1160203C; WO2000002736A1; KR20010071790A; CN1315905A; DE69915631D1; PL345416A1; ATE261820T1; KR100607529B1; AU768412B2; NO20010123D0; IL140754A0; EP1098776B1; JP4913945B2; EP1098776A1; AU4973099A; CA2336835C; ZA200100272B; DE69915631T2; CA2336835A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja powlekająca, która przyjmuje farbę drukarską oraz nośnik rejestrujący przeznaczony do druku strumieniowego składający się z podłoża papierowego lub plastikowego, które jest powleczone kompozycją powlekającą.

Drukowanie strumieniowe obejmuje nakładanie kropelek farby na podłoże rejestrujące, zazwyczaj papier. Najczęściej stosuje się procesy drukowania strumieniowego z użyciem termicznego (pęcherzykowego) i/lub piezoelektrycznego sposobu wytwarzania i wyrzucania kropli farby z dyszy.

Farby stosowane w procesach drukowania strumieniowego to na ogół roztwory wodne, zawierające rozmaite dodatki funkcyjne. Na ogół roztwory te zawierają barwniki azowe rozpuszczalne w wodzie, które można specyficznie modyfikować metodą wprowadzania hydrofilowych łańcuchów bocznych. Te barwniki mają na ogół postać anionową.

Należy brać pod uwagę sposoby nakładania i preparaty farby drukarskiej podczas przygotowania podłoża rejestrującego. W praktyce projektując podłoże rejestrujące dla procesów drukowania strumieniowego należy spełnić poniższe kryteria.

1. Kontrola absorpcji kropelek farby w taki sposób, aby zaabsorbowana farba tworzyła koliste plamy farby drukarskiej z gładkimi liniami obwodowymi, tym samym uzyskując wysoką rozdzielczość.

2. Wysoki stopień absorpcji farby drukarskiej, w celu zmniejszenia rozmazywania.

3. Niska penetracja barwników w głąb tak, aby uzyskać dużą gęstość optyczną obrazów i zmniejszenie „przebijania druku lub penetracji plamek farby.

4. Duże powinowactwo pomiędzy kolorującym barwnikiem i podłożem drukarskim w celu zwiększenia odporności na odbarwienie.

5. Wygląd zabarwienia i zdolność odtworzenia spektrum kolorów.

6. Wysoki poziom bieli w celu osiągnięcia dobrego kontrastu farby.

7. Oporność na zażółcenie i utratę zabarwienia.

8. Oporność na roztwory wodne lub alkoholowe.

9. Duża zdolność do absorpcji farby tak, aby otrzymywać ilości farby drukarskiej konieczne do uzyskania intensywnych obrazów.

10. Minimalne pylenie z końcowego podłoża rejestrującego.

Budowa i kompozycja podłoża rejestrującego znacznie przyczynia się do spełnienia tych kryteriów. Typowo podłoża rejestrujące, takie jak papier pełnoklejony tylko na powierzchni, nie mogą spełnić tych wymagań. W efekcie zaprojektowano papiery specjalnie opracowane dla drukowania strumieniowego. Te papiery składają się z papierowego substratu, na który nakłada się przyjmującą farbę warstwę powlekającą, co najmniej na jedną powierzchnię. Te powłoki można nakładać podczas wytwarzania papieru, tj. „obróbką w trakcie procesu. Powłoki można także nakładać na już wytworzony papier. Ten sposób czasem bywa nazywany „obróbką po procesie.

Do pokrywania papierów stosuje się wiele spoiw, które wpływają na jedną lub więcej z powyższych właściwości. Spoiwa na ogół obejmują rozpuszczalne w wodzie środki tworzące warstewki i/lub polimery lateksowe, Opis patentowy nr WO97/01447 ujawnia zastosowanie rozpuszczalnego w wodzie alkoholu poliwinylowego i różnych typów lateksu takich jak lateks winyloctanowy, obejmujący kopolimery i homopolimery octanu winylu. Spoiwa mogą być kationowe, anionowe i/lub niejonowe. Alkohol poliwinylowy jest typowym spoiwem dla powłok barwionych. Pewne alkohole poliwinylowe są nie tylko dobrymi środkami tworzącymi warstewki wiążące cząstki barwnika, lecz są także hydrofilowe i ułatwiają ograniczenie dyfuzji farb w powłokach barwnych. Patrz europejski opis patentowy 825031.

Przyjmująca farbę powłoka także może zawierać wysoko absorpcyjne barwniki w celu lepszego spełnienia kryteriów wymienionych powyżej. Silnie porowate barwniki krzemionkowe szczególnie dobrze spełniają te wymagania. Jednakże jeśli porowate krzemionki łączy się z typowymi spoiwami, np. alkoholem poliwinylowym, to istnieje maksymalna ilość krzemionki, którą można dodać, zanim preparat staje się zbyt lepki dla większości praktycznych zastosowań. Rzeczywiście typowe spoiwa, takie jak alkohol poliwinylowy, są dostępne tylko z małą zawartością części stałych np. 10% wagowych części stałych. W efekcie, większość preparatów zawierających krzemionkę wytwarza się z małą zawartością części stałych po zdyspergowaniu. Takie preparaty o małej zawartości części stałych nie są najbardziej efektywnymi ani oszczędnymi w zastosowaniu we współczesnych procesach produkcji papieru.

Np. papier wytwarza się na drodze obróbki stale przemieszczającego się pasa podłoża. W efekcie, efektywne nakładanie powł oki na ten pas obejmuje nakł adanie powł oki bezpoś rednio

PL 206 929 B1 w trakcie procesu, w trakcie wytwarzania lub nakładanie powłoki po procesie, po wytworzeniu papieru, metodą nakładania powłoki na papier podczas odwijania ze szpuli. W obu metodach stwierdzono, że trzeba nakładać pewne ilości części stałych na pas podłoża lub papier w celu uzyskania integralności powłoki, jak również w celu nadania właściwości drukowania wymienionych powyżej. Ponadto zawartość ciała stałego i lepkość powłoki określają możliwą szybkość wydajnego nakładania powłoki na przemieszczający się pas podłoża i uzyskiwania odpowiedniej powłoki. Na ogół im więcej ciał stałych i im niższa lepkość, tym szybciej można nakładać powłokę na przemieszczający się pas podłoża. Rozsądne prędkości liniowe dla sposobów w trakcie procesu wynoszą 1,016 m/s (200 stóp na minutę) lub więcej. Im szybciej można prowadzić cały proces, tym bardziej efektywna staje się cała produkcja. Z drugiej strony preparat o małej zawartości części stałych zazwyczaj oznacza mniejszą prędkość liniową, a jak stwierdzono powyżej próby dodania części stałych do typowych preparatów zawierających krzemionkę, o małej zawartości części stałych, powodują wzrost lepkości preparatów, które stają się zbyt lepkie aby nakładać je w trakcie procesu.

Kompozycja powlekająca o małej zawartości części stałych ma także tendencje do ścierania i powoduje pylenie po osuszeniu powłoki i może dawać powłokę, która nie wiąże się z substratem. Typowe preparaty o małej zawartości części stałych także zazwyczaj wymagają dodatkowych składników takich jak barwniki zaprawowe, z uwagi na anionowe własności barwników nakładanych strumieniowo i/lub spoiw pewnych preparatów. Te powłoki także powodują zwiększone koszty suszenia substancji o mniejszej zawartości części stałych.

Trudne jest także zmniejszenie lub minimalizacja wad powłok o małej zawartości części stałych, przy jednoczesnym utrzymaniu lub maksymalizowaniu pożądanych właściwości przyjmowania farby, szczególnie gdy powłoka zawiera także dodatkowe składniki, np. kationowe polimerowe barwniki zaprawowe takie jak poli(chlorek diallilodimetyloamoniowy). Patrz opis patentowy St. Zjedn. Ameryki Płn. nr 5494759 i europejski opis patentowy 799136. Te dodatki powodują odporność na wodę barwników nakładanych na powłokę. Rzeczywiście potwierdzono, że trudne jest uzyskanie preparatów powlekających o zawartości części stałych większej niż 20% wagowych. Patrz opis patentowy St. Zjedn. Ameryki Płn. nr 5827363. Zgodnie z tym próbowano rozwiązać problemy związane z tymi preparatami.

Np. niemiecki opis patentowy nr 19534327 ujawnia przygotowanie powłok zawierających kationowe i/lub niejonowe spoiwa w połączeniu z cząstkami barwnika, mające kationowo naładowaną powierzchnię w celu zwiększenia zawartości części stałych. Ten opis sugeruje możliwość otrzymania preparatów o zawartości części stałych aż do 70% wagowych. Jednakże barwniki ujawnione w niemieckim opisie patentowym nr 19534327 obejmują węglan wapnia i dymione krzemionki. Te barwniki mają ograniczoną porowatość i stwierdzono, że w przypadku ich stosowania całkowita pojemność farby powlekającej jest ograniczona. Stwierdzono także, że potrzebna ilość barwnika jest większa niż konieczna do uzyskania pożądanych właściwości absorpcji farby. Ponadto, środowisko wytworzone przez pewne kationowe spoiwa takie jak te sugerowane w tym patencie także mogły dawać pewną poprawę jakości druku.

Opis patentowy St. Zjedn. Ameryki Płn. nr 5720806 ujawnia kompozycje powłok zawierające 1-30% wagowych części stałych. Jednakże ten opis nie ujawnia specyficznych przykładów preparatów spoiw, co więcej nie ujawnia preparatu, który ma dużą zawartość części stałych i wciąż niską lepkość, co prowadzi do odpowiednich przyjmujących farbę powłok. Opis patentowy St. Zjedn. Ameryki Płn. nr 5720806 ujawnia ulepszone preparaty powlekające z uwagi na dodanie małych ilości tlenku glinu do barwnika krzemionkowego, tj. poniżej 1% wagowego w przeliczeniu na krzemionkę.

Zatem nadal istnieje zapotrzebowanie na powłokę mającą względnie większą zawartość części stałych np. powyżej 20%, taką, aby powłoka nie była tylko mniej lepka w celu sprostania potrzebom wytwarzania produktu w bardziej efektywny sposób, lecz także nadawała właściwości spełniające wymagania parametrów drukowania dla podłoża rejestrującego na powierzchni drukowanej strumieniowo.

Przedmiot wynalazku jest ukierunkowany na kilka wymienionych wcześniej problemów związanych z przyjmującymi farbę powłokami zawierającymi porowate barwniki takie jak barwniki oparte na krzemionce. Te problemy to mała zawartość części stałych w preparacie, brak przyczepności osuszonej powłoki do papierowego substratu (pylenie powłoki) i słaba jakość wydruku metodą strumieniową. Problemy dotyczą szczególnie preparatów powlekających nakładanych w trakcie procesu, podczas produkcji papieru.

PL 206 929 B1

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja powlekająca zawierająca:

(a) = niejonowy polimer lateksowy zawierający homo- lub heteromopolimery octanu winylu, lub lateks typu rdzeń/powłoka niejonowa, przy czym rdzeniem jest poli(octan winylu) a powłoka jest wybrana z grupy obejmującej karboksymetylocelulozę, hydroksyetylocelulozę, alkohol poliwinylowy, gumę guar, żelatynę i gumę arabską;

(b) porowaty tlenek nieorganiczny wybrany z grupy obejmującej krzemionkę, tlenek glinu, krzemionkę/tlenek glinu oraz tlenek tytanu o objętości porów w zakresie od 0,6 do 3,0 cm³/g, przy czym nieorganiczny tlenek posiada ponadto ładunek kationowy; i (c) polimer rozpuszczalny w wodzie wybrany z grupy obejmującej alkohol poliwinylowy, hydroksyetylocelulozę, metylocelulozę, dekstrynę, pluran, żelatynę, skrobię, gumę arabską, dekstran, poli(glikol etylenowy), poliwinylopirolidon, poliakrylamid, poli(glikol propylenowy) i ich mieszaniny, przy czym zawartość części stałych w kompozycji powlekającej wynosi co najmniej 20% wagowych, a lepkość Brookfield'a wynosi 5 Pa-s (5000 centypuazów) lub mniej.

Korzystnie, kompozycja jako (a) zawiera poli(octan winylu).

Korzystnie, kompozycja jako (a) zawiera homopolimer poli(octanu winylu).

Korzystnie, poli(octan winylu) ma rdzeń i powłokę, przy czym powłoka zawiera alkohol poliwinylowy.

Korzystnie, kompozycja jako porowaty tlenek nieorganiczny zawiera krzemionkę.

Korzystnie, kompozycja zawiera krzemionkę o objętości porów w zakresie od 0,9 do 2,5 cm³/g.

Korzystnie, kompozycja zawiera krzemionkę, która ma powłokę zawierającą tlenek glinu.

Korzystnie, kompozycja jako polimer rozpuszczalny w wodzie zawiera alkohol poliwinylowy.

Korzystnie, kompozycja zawiera (d) rozpuszczalny w wodzie polimer kationowy.

Korzystnie, kompozycja jako (d) zawiera czwartorzędową sól amoniową korzystniej poli(chlorek diallilodimetyloamoniowy).

Korzystnie, kompozycja zawiera od 25 do 40% wagowych części stałych.

Korzystnie, kompozycja powlekająca zawiera:

(a) niejonowy polimer lateksowy;

(b) tlenek nieorganiczny o zmodyfikowanej powierzchni jako porowaty tlenek nieorganiczny; i (c) alkohol poliwinylowy jako polimer rozpuszczalny w wodzie;

przy czym powłoka ma łączny ułamek objętościowy w zakresie od 0,25 do 0,50.

Korzystnie, kompozycja zawiera powyżej 23% wagowych części stałych.

Korzystnie, kompozycja zawiera dodatkowo barwnik zaprawowy.

Korzystnie, kompozycja jako barwnik zaprawowy zawiera polimer kationowy.

Korzystnie, kompozycja zawiera (c) i (a) w stosunku wagowym (a) do (c) w zakresie od 0,2 do 5,0.

Korzystnie, kompozycja ma lepkości Brookfield'a poniżej 2 Pa-s (2000 centypuazów).

Korzystnie kompozycja jako tlenek nieorganiczny zawiera krzemionkę zmodyfikowaną, tlenkiem glinu.

Przedmiotem wynalazku jest również nośnik rejestrujący składający się z podłoża papierowego lub plastikowego powleczonego kompozycją powlekającą która zawiera:

(a) niejonowy polimer lateksowy zawierający homo- lub heteromopolimery octanu winylu, lub lateks typu rdzeń powłoka niejonowa, przy czym rdzeniem jest poli(octan winylu) a powłoka jest wybrana z grupy obejmującej karboksymetylocelulozę, hydroksyetylocelulozę, alkohol poliwinylowy, gumę guar, żelatynę i gumę arabską;

(b) porowaty tlenek nieorganiczny wybrany z grupy obejmującej krzemionkę, tlenek glinu, krzemionkę/tlenek glinu oraz tlenek tytanu o objętości porów w zakresie od 0,6 do 3,0 cm³/g, przy czym nieorganiczny tlenek posiada ponadto ładunek kationowy; i (c) polimer rozpuszczalny w wodzie wybrany z grupy obejmującej alkohol poliwinylowy, hydroksyetylocelulozę, metylocelulozę, dekstrynę, pluran, żelatynę, skrobię, gumę arabską dekstran, poli(glikol etylenowy), poliwinylopirolidon, poliakrylamid, poli(glikol propylenowy) i ich mieszaniny.

Korzystnie, podłoże jest pokryte powłoką w ilości od 5 do 10 g/m².

Stwierdzono, że przez połączenie (a) niejonowego lateksu z (b) typowymi rozpuszczalnymi w wodzie spoiwami polimerycznymi i (c) kationowymi, porowatymi tlenkami nieorganicznymi, można uzyskać kompozycję powlekającą o zawartości części stałych co najmniej 20% wagowych i lepkości Brookfield'a 5 Pa-s (5000 centypuazów) lub mniejszej. Rzeczywiście, stosując tę kompozycję można uzyskać zawartość części stałych od 25 do 40% wagowych i korzystnie 30% do 40% i lepkość Brookfield'a poniżej 2 Pa-s (2000 centypuazów). Stwierdzono także, że stosując te preparaty można osiąPL 206 929 B1 gnąć właściwości drukarskie wymagane dla papierów drukowanych strumieniowo. Można także stosować kationowe barwniki zaprawowe, bez znacznego wpływu na pożądaną zawartość części stałych i lepkość powł oki.

Fig. 1 przedstawia lepkość powłoki w Pa-s w porównaniu do lepkości powłoki nie objętej zakresem wynalazku.

Fig. 2 ilustruje i porównuje wygląd zabarwienia pokrywanego papieru w porównaniu z innymi powłokami, przy czym wygląd zabarwienia określa się z zastosowaniem metodologii, w której większe liczby oznaczają lepszą jakość wyglądu zabarwienia.

Fig. 3 ilustruje i porównuje czas potrzebny do wyschnięcia obrazu wydrukowanego na podłożu w porównaniu z czasem suszenia innych pokrytych podłóż. Czasy przedstawione w tym Fig. dały wartości jakościowe, przy czym większe liczby oznaczają dłuższe czasy suszenia.

Fig. 4 ilustruje wpływ stosunku wagi polimeru rozpuszczalnego w wodzie do niejonowych składników lateksowych zastosowanych do wytworzenia farby na wygląd zabarwienia obrazów wydrukowanych na papierze pokrytym kompozycją według wynalazku.

Fig. 5 ilustruje wpływ stosunku wagi polimeru rozpuszczalnego w wodzie do niejonowego lateksu na lepkość podłoża.

Fig. 6 ilustruje wpływ stosunku wagi polimeru rozpuszczalnego w wodzie do niejonowych składników lateksowych na tendencję do pylenia podłoża po jego osuszeniu.

Stwierdzono, że niejonowy polimer lateksowy jest ważnym aspektem według wynalazku mającym na celu uzyskanie preparatu o dużej zawartości części stałych, przy zachowaniu także dobrych właściwości drukarskich i względnie niskiej lepkości tak, aby powłokę można było skutecznie zastosować w trakcie procesu. Niejonowe własności tego składnika czynią go kompatybilnym z typowymi spoiwami powłoki takimi jak alkohol poliwinylowy.

Polimery lateksowe są dobrze znane fachowcom w dziedzinie. Stosowany tu termin „polimer lateksowy lub „lateks typowo oznacza nierozpuszczalny w wodzie polimer, który jest na ogół dostępny w postaci dyspersji cząstek polimeru nierozpuszczalnego w wodzie. Polimer obejmuje homopolimery i kopolimery, w tym polimery bezładne, blokowe, szczepione lub przemienne zawierające dwa lub więcej monomerów. Niejonowy polimer lateksowy może także być mieszaniną dwu lub więcej polimerów jeśli ogólne własności lateksu pozostają niejonowe.

Termin „niejonowy stosowany tu odnosi się do substancji, które są ogólnie obojętne. Jednakże niejonowe polimery także obejmują substancje o potencjałach zeta zmieniających się nieznacznie w kierunku wartości ujemnych lub dodatnich. W praktyce substancje rzadko są idealnie obojętne. Lateksy dostępne jako lateksy niejonowe mogą w rzeczywistości mieć potencjały zeta nawet +30 mV. Mierzony potencjał zeta zależy od warunków, w których prowadzi się pomiar.

Niejonowe polimery octanu winylu stanowią przykłady odpowiednich niejonowych polimerów lateksowych. Odpowiednie niejonowe kopolimery octanu winylu obejmują emulsje kopolimeru etylen/octan winylu. Homopolimery polioctanu winylu są korzystne według wynalazku.

Polimery polioctanu winylu i metody ich wytwarzania są znane fachowcom w dziedzinie. Patrz opisy patentowe St. Zjedn. Ameryki Płn. nr 4912149; 5171777 i 4818779. Można je wytworzyć typowymi technikami polimeryzacji w zawiesinie, roztworze, masie lub emulsji.

Chociaż homopolimery octanu winylu lub polimery, które w istocie są całkowicie (np. w 95% lub więcej) zbudowane z octanu winylu są korzystne według wynalazku, można stosować różne kopolimery octanu winylu takie jak wymienione powyżej. Na ogół kopolimery można stosować pod warunkiem, że komonomery nie występują w ilości 50% wagowych lub więcej. Także komonomer powinien być taki, aby lateks był niejonowy lub można go było zmodyfikować do takiej postaci. Oprócz etylenu wymienionego powyżej, przykłady odpowiednich komonomerów obejmują propylen, buten, heksen, chlorek winylu, chlorek winylidenu, akrylany takie jak metylometakrylan, etylometakrylan, N-butyloakrylan, metyloakrylan, etyloakrylan, 2-heksyloakrylan, styren, akrylonitryl, cykloheksylometyloakrylan, bezwodnik maleinowy, eter metylowowinylowy, eter etylowowinylowy, kwas akrylowy itp. Jeśli stosuje się takie kopolimery, to bardziej pożądane jest aby polimer octanu winylu zawierał co najmniej 75% wagowych, i korzystnie co najmniej 95% wagowych, jednostek octanu winylu w celu uzyskania najlepszych wyników. Jak ujawniono poniżej, powłoki zawierające octan winylu dają dobrą jakość druku.

Szczególnie korzystny polimer lateksowy zawiera rdzeń i niejonową powłokę. Takie związki są znane w dziedzinie. Patrz opis patentowy St. Zjedn. Ameryki nr 3620899. Powłokę wokół rdzenia można wytworzyć przez dodanie ochronnego koloidu podczas wytwarzania lateksu. Ilości koloidu dodawanego w celu wytworzenia powłok wokół rdzenia polimeru mogą zmieniać się, lecz na ogół

PL 206 929 B1 wynoszą pomiędzy około 1 i 20 procent i korzystnie pomiędzy około 2 i 15 procent wagowych w stosunku do polimerycznej części stałej, a ma to na celu zabezpieczanie dyspersji. Te ochronne koloidy są także dostępne w handlu i często znajdują się w składzie polimeru sprzedawanego w handlu. Odpowiednie ochronne koloidy obejmują między innymi takie jak karboksymetyloceluloza, hydroksyetyloceluloza, alkohol poliwinylowy, guma agarowa, żelatyna, guma arabska itp. Korzystną ochronną substancją koloidalną jest alkohol poliwinylowy, tj. w zasadzie całkowicie zhydrolizowany poli(octan winylu) i można go stosować przy masach cząsteczkowych w zakresie od małej do średniej, średniej do dużej i dużej.

Przykładem takiego niejonowego lateksu typu rdzeń/powłoka niejonowa może być Vinac™ XX210 z firmy Air Products i stwierdzono, że tworzy on mieszaniny powlekające o małej lepkości, jak również tworzy powłokę podłoża o dobrych właściwościach drukarskich. Ten polimer lateksowy ma rdzeń z poli(octanu winylu) i niejonową powłokę z poli(alkoholu winylowego). Nie wiążąc się żadną teorią przyjmuje się, że polimery lateksowe z naładowanymi powłokami, i w szczególności te z ujemnym ładunkiem powierzchni takie jak pewne lateksy styrenowo-butadienowe, oddziaływują z kationowymi grupami polietylenowanej iminy lub poli(chlorku diallilodimetyloamoniowego), które są barwnikami zaprawowymi. Zatem przeciwnie, zwiększają lepkość i nawet powodują żelowanie preparatu powlekającego. I na odwrót, stwierdzono, że niejonowe lateksy według niniejszego wynalazku są kompatybilne z innymi składnikami preparatu. Kompatybilność oznacza, że układ nie żeluje lub ma nieproporcjonalnie duże lepkości. Przyjmuje się także, że rdzeń zawierający poli(octan winylu) daje lepszą jakość obrazu niż lateksy o różnych składach rdzenia (takie jak polimery styrenowo-butadienowe).

Korzystne polimery lateksowe są także typowo dostępne w postaci emulsji z dużą zawartością części stałych. Na ogół są one dostępne z zawartością części stałych 40% wagowych lub większą, a więc przyczyniają się do zwiększenia ogólnej zawartości części stałych w preparacie. Korzystne rozwiązania obejmują zawartość części stałych 50% wagowo lub większą.

Rozpuszczalny w wodzie polimer powinien być kompatybilny z niejonowym polimerem lateksowym, ponieważ stosuje się go jako współspoiwo z niejonowym polimerem lateksowym. Polimer rozpuszczalny w wodzie dodaje się w celu zwiększenia wytrzymałości mechanicznej powłoki końcowej, jak również poprawienia zdolności powłoki do obróbki podczas nakładania na podłoże rejestrujące takie jak papier. Polimer rozpuszczalny w wodzie na ogół powinien dobrze tworzyć powłoki.

„Polimer rozpuszczalny w wodzie może mieć znaczenie ujawnione w europejskim opisie patentowym nr 818321. Np. może oznaczać polimer, który całkowicie rozpuszcza się w wodzie, charakteryzujący się hydrodynamiczną średnicą cząstki w wodzie, zmierzoną metodą rozpraszania światła. Dla celów według niniejszego wynalazku, polimer z hydrodynamiczną średnicą cząstki, oznaczaną metodą rozpraszania światła w wodzie, nie większą niż 0,05 μm odpowiada rozpuszczeniu w skali cząsteczkowej. Polimer z hydrodynamiczną średnicą cząstki, oznaczaną metodą rozpraszania światła w wodzie, nie większą niż 0,5 μm odpowiada tu polimerowi rozpuszczalnemu w wodzie.

Polimer nierozpuszczalny w wodzie odnosi się specyficznie do polimerów, które tworzą w wodzie dyspersję charakteryzującą się hydrodynamiczną średnicą cząstki w wodzie powyżej 0,05 nm, co określa się metodą rozpraszania światła. Zakłada się, że dyspersja agregatów zawierających więcej niż jedną cząsteczkę wymaga solubilizacji z zastosowaniem surfaktantów. Patrz europejski opis patentowy nr 818321.

Na ogół polimery rozpuszczalne w wodzie według wynalazku są także hydrofilowe. Stosowany tu termin „hydrofilowy dotyczy opisu substancji chłonącej wodę albo w sensie powierzchni zwilżalnej przez wodę, albo w sensie masy substancji zdolnej do absorbcji znaczącej ilości wody. Dokładniej, substancje, które wykazują zwilżalność powierzchni przez wodę są wymieniane jako mające powierzchnie hydrofilowe, podczas gdy substancje, które mają powierzchnie nie zwilżalne przez wodę są wymieniane jako mające powierzchnie hydrofobowe. Patrz europejski opis patentowy nr 650850.

Odpowiednie rozpuszczalne w wodzie i hydrofilowe polimery obejmują ujawnione w brytyjskim opisie patentowym nr 2213078 i mogą być wybrane z grupy obejmującej np. takie jak alkohol poliwinylowy, hydroksyetyloceluloza, metyloceluloza, dekstryna, pluran, żelatyna, skrobia, guma arabska, dekstran, poli(glikol etylenowy), poliwinylopirolidon, poliakrylamid, poli(glikol propylenowy) i ich mieszaniny.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku polimer rozpuszczalny w wodzie oznacza alkohol poliwinylowy. Odpowiednie są alkohole poliwinylowe całkowicie lub częściowo zhydrolizowane.

PL 206 929 B1

Składniki układu, polimer rozpuszczalny w wodzie i lateks, powinno wybierać się tak, aby zmaksymalizować zawartość części stałych w preparacie. Np. spoiwa, polimery rozpuszczalne w wodzie takie jak alkohol poliwinylowy (PVOH) można tylko rozpuścić przy względnie małej zawartości części stałych np. 15% wagowych. Natomiast emulsje lateksowe typowo obejmują znacznie większe stężenia np. 50-55%. Zatem, aby uzyskać korzyść z dużej zawartości części stałych w roztworze powlekającym pożądane jest stosowanie jak największej ilości roztworu spoiwa o dużej zawartości części stałych (lateksu), zmniejszając ilość roztworu spoiwa o małej zawartości części stałych (PVOH). Zatem na ogół mieszaniny o dużej zawartości lateksu są najbardziej pożądane z punktu widzenia zapewnienia największej zawartości części stałych w preparacie, inne czynniki są równorzędne. W celu zilustrowania tego aspektu, przykład dany powyżej (200 g PVOH o 15% zawartości części stałych zmieszany z 127,3 g lateksu o 55% zawartości części stałych) daje stosunek lateks/PVOH o wartości 70/30 w przeliczeniu na części stałe i łączną zawartość części stałych w preparacie 37%, po zmieszaniu z krzemionką i wodą. Natomiast jeśli stosunek tych składników zmienimy na 30/70, łączna zawartość części stałych w preparacie wyniesie 27% przy zachowaniu wszystkich pozostałych czynników.

Poszczególne polimery rozpuszczalne w wodzie i lateks powinny także zapewniać minimalizację lepkości. Zatem, w odniesieniu do polimerów PVOH wiadomo, że lepkość roztworów PVOH zwiększa się wraz z masą cząsteczkową PVOH. Zatem, np. 4% wagowo roztwór Airvolu 107 (całkowicie zhydrolizowany PVOH o małej masie cząsteczkowej z firmy Air Products) daje lepkość roztworu

0,0055-0,0066 Pa-s (5,5-6,6 centypuazów), podczas gdy 4% roztwór Airvolu 325 (całkowicie zhydrolizowany PVOH o dużej masie cząsteczkowej dostępny od Air Products) daje lepkość roztworu 0,028-0,032 Pa-s (28,0 - 32,0 cP). Zatem, z punktu widzenia minimalizacji lepkości w preparacie, korzystne jest zastosowanie PVOH o względnie małej masie cząsteczkowej w preparacie i korzystnie alkoholu poliwinylowego, który w 4% wagowo roztworze ma lepkość mniejszą niż 0,032 Pa-s (32 centypuazy).

Porowate tlenki nieorganiczne stosowane do wytwarzania preparatów według wynalazku to tlenki nieorganiczne znane z ich dużej porowatości i o objętości porów 0,6 cm³/g (cm³/g) lub większej. Na ogół odpowiednie są porowate tlenki nieorganiczne o objętości w zakresie od 0,6 do 3,0 cm³/g. Szczególnie korzystne tlenki nieorganiczne mają objętość porów w zakresie od 0,9 do około 2,5 cm³/g i najkorzystniejsze są te o objętości porów w zakresie od 0,9 do 2,0 cm³/g. Odpowiednie tlenki nieorganiczne mają pola powierzchni w zakresie od 100 do 600 m²/g i korzystnie 200 do 500 m²/g.

W celu zastosowania porowatego tlenku nieorganicznego jako barwnika na przyjmującą farbę powłokę, tlenek nieorganiczny na ogół powinien mieć średni wymiar cząstki 20 mikrometrów lub mniejszy. Na ogół średni wymiar cząstki powinien być w zakresie od 1 do 20 mikronów, korzystnie około 3 do około 12 mikronów, z najbardziej korzystnymi rozmiarami w zakresie od 5 do 8 mikronów.

Żele krzemionkowe są szczególnie korzystnymi porowatymi tlenkami nieorganicznymi, a szczególnie korzystne są hydrożele krzemionkowe. Termin „hydrożel odnosi się do substancji zżelowanej, która zawiera znaczące ilości części lotnych znajdujących się w porowatej sieci żelu. Hydrożele typowo zawierają 40% wagowych lub więcej części lotnych. Hydrożele i metody ich wytwarzania są znane w dziedzinie. Przykład odpowiedniego hydrożelu ujawniono w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki Płn. nr 5110769, którego treść załącza się tu na zasadzie odsyłacza. Można także stosować strącaną krzemionkę (szczególnie rozbudowaną wzmacnianą strącaną krzemionkę), aerożele, kserożele, współżele i inne tlenki nieorganiczne takie jak tlenek glinu, krzemionka/tlenek glinu i dwutlenek tytanu.

Objętość porów porowatych tlenków nieorganicznych na ogół mierzy się z zastosowaniem porozymetrii azotowej. Jednakże wiadomo, że dla tlenków nieorganicznych mających wymiar porów ponad 60 nanometrów, objętość porów normalnie mierzy się stosując porozymetrię rtęciową. W celu pomiaru objętości porów hydrożeli fachowiec w dziedzinie typowo stosuje pomiar łącznej zawartości części lotnych. Na przykład pory hydrożelu można określić metodą pomiaru zawartości części lotnych (TV) hydrożelu po ogrzaniu do wysokiej temperatury (takiej jak 954°C (1750°F)). Objętość porów (PV) można obliczyć z następującego równania dla 100 g próbki:

PV(cm³/g) =

TV

100 - TV

Porowaty tlenek nieorganiczny posiada także ogólny charakter kationowy. Tlenek nieorganiczny może być kationowy samoistnie lub można go zmodyfikować lub potraktować tak, aby nabrał charakteru kationowego. Termin „potraktować obejmuje sposoby, w których dodaje się środek podczas wytwarzania tlenku nieorganicznego tak, aby końcowy produkt w postaci tlenku nieorganicznego miał

PL 206 929 B1 kationowy charakter. Odpowiednie sposoby traktowania obejmują także te, w których uprzednio wytworzony tlenek nieorganiczny pokrywa się lub poddaje reakcji ze środkiem powodującym powstanie kationowej powierzchni tlenku nieorganicznego. Ponadto odpowiednie działania obejmują dodanie do preparatu środka, który zawiera lub będzie zawierał tlenek nieorganiczny i w tym preparacie tlenek nieorganiczny krzemionki staje się kationowy. Korzystne porowate tlenki nieorganiczne wykazujące ładunek kationowy to oparte na krzemionce barwniki, które potraktowane środkiem uzyskują kationowy charakter. Na ogół krzemionka jest anionowa.

Szczególnie korzystnym kationowym porowatym tlenkiem jest tlenek wytworzony metodą traktowania krzemionki, szczególnie hydrożelu krzemionkowego, tlenkiem glinu. Korzystny sposób traktowania obejmuje zmieszanie krzemionki z rozpuszczalnym źródłem tlenku glinu takim jak chlorhydrol glinu, tj. [Al2(OH)5]Cl, w zawiesinie wodnej. Reagent, tlenek glinu, silnie adsorbuje się na powierzchni krzemionki. Takie techniki są znane w dziedzinie. Opis patentowy St. Zjedn. Ameryki Płn. nr 3007878, którego treść załączono na zasadzie odsyłacza, ujawnia odpowiednie techniki wytwarzania kationowych substancji o własnościach wykazanych w niniejszym wynalazku.

Szczególnie pożądane jest zastosowanie kationowych tlenków nieorganicznych w celu zwiększenia adhezji pomiędzy tlenkiem nieorganicznym i spoiwem. Zwiększona adhezja pomiędzy tlenkiem nieorganicznym i spoiwem służy minimalizacji lub całkowitej eliminacji problemów z pyleniem. W stosunku do modyfikowania krzemionki z tlenkiem glinu w celu uzyskania kationowej krzemionki, tlenek glinu jest bardziej zasadowym tlenkiem niż krzemionka i przyjmuje się, że modyfikacja powierzchni krzemionki tlenkiem glinu wzmacnia wzajemne oddziaływanie krzemionki ze słabo kwasowymi grupami alkoholowymi polialkoholu winylowego), poprzez zwiększenie siły wzajemnego oddziaływania kwas-zasada pomiędzy substancją nieorganiczną i spoiwem.

Innymi środkami, które można stosować w celu uzyskania kationowego tlenku nieorganicznego, są kationowe organiczne barwniki zaprawowe, opisane poniżej. W przypadku, w którym dodaje się organiczne środki w celu uzyskania kationowego tlenku nieorganicznego, traktowaną substancję ogólnie nadal przedstawia się tu jako nieorganiczną.

Preparat powyższych składników wytwarza się korzystnie w postaci dyspersji wodnej. Niejonowy polimer lateksowy i polimer rozpuszczalny w wodzie na ogół dodaje się odpowiednio w stosunku wagowym 0,2 do 5,0, przy czym korzystny jest duży udział lateksu około 1,0 do około 5,0. Te dwa składniki to współspoiwa i stanowią one całość lub co najmniej część składu spoiwa. Można dodać mniejsze ilości dodatkowego spoiwa, uzyskując ogólną trwałość powłoki nieznacznie zmniejszoną i utrzymując powyższą proporcję.

Porowaty tlenek nieorganiczny na ogół dodaje się w ilościach odpowiednich dla nadania właściwości drukarskich pożądanych dla drukowanego strumieniowo podłoża rejestrującego. Na ogół porowaty tlenek nieorganiczny może stanowić 20 do 80% wagowych (w przeliczeniu na części stałe) kompozycji, lecz korzystnie powinien stanowić co najmniej 40 lub 50% lub więcej kompozycji, w przeliczeniu na części stałe. Szczególnie pożądany jest stosunek wagowy ciał stałych porowatego tlenku nieorganicznego do ogólnej ilości części stałych spoiwa wynoszący około 1,0 i w pewnych przypadkach nawet 3,0.

W rozwią zaniach, w których porowaty tlenek nieorganiczny oznacza zmodyfikowaną kationowo krzemionkę, środek modyfikujący można dodać do krzemionki przed połączeniem ze spoiwem polimerycznym. Na ogół, a szczególnie jeśli do zmodyfikowania powierzchni krzemionki stosuje się tlenek glinu, środek dodaje się w ilościach dostatecznych do pokrycia powierzchni cząstek krzemionki. Na ogół ilość kationowego środka w stosunku do ilości tlenku nieorganicznego, np. krzemionki, wynosi co najmniej 2% wagowe w przeliczeniu na części stałe i w korzystnych rozwiązaniach około 6 do 20% wagowych.

W innych rozwią zaniach ś rodek moż na dodać podczas dodawania tlenku nieorganicznego do jednego lub więcej innych składników kompozycji. W tym przypadku dodaje się je w celu uzyskania powyższych ilości.

Kompozycje mogą także zawierać dodatkowe składniki, szczególnie te zapewniające ulepszone właściwości drukarskie podłoży rejestrujących drukowanych strumieniowo. Obejmują one barwniki zaprawowe, które zwiększają odporność barwników na wodę po ich nałożeniu na przyjmujące farbę powłoki podłoża. Barwniki zaprawowe obejmują kationowe polimery takie jak kationowy poliakrylamid. Kationowe kopolimery polistyrenowe, poli(chlorek diallilodimetyloamoniowy), poliamino-poliamido-epichlorohydryna (poliamido-poliamino-epichlorohydryna), polietylenoimina, poliaminosulfon itp. Te polimery można stosować same lub jako część mieszaniny dwu lub więcej polimerów.

PL 206 929 B1

Inne ewentualne składniki obejmują rozjaśniacze optyczne takie jak substancje stylbeno-2,2'-disulfonowe dostępne od Ciba Specialty Chemical jako Tinopal™ SEP i wodne dyspersje stylbenotriazynowe dostępne jako Tinopal HST (22-26% części stałych) i Tinopal SCP (13-14% części stałych) także od Ciba. Dodatkowe składniki mogą stanowić od 1 do około 10% wagowych całego preparatu, ze specyficznymi ilościami zależnymi od pożądanych właściwości drukarskich i zawartości części stałych wymaganych do nałożenia powłoki. Inne dodatki obejmują środki sieciujące spoiwo, wypełniacze, dyspergatory, lubrykanty, środki konserwujące itp.

Wszystkie te różne składniki można dodać do preparatu, stosując techniki komponowania znane w dziedzinie. W przypadku stosowania anionowych tlenków nieorganicznych, np. takich jak krzemionka, które trzeba potraktować w celu nadania kationowego charakteru, korzystne jest zastosowanie specyficznej kolejności dodania, w celu zwiększenia zawartości części stałych bez niekorzystnego wpływu na lepkość. Ta technika obejmuje wcześniejsze modyfikowanie tlenku nieorganicznego w celu nadania kationowego charakteru. Pozwala to uniknąć zwiększenia lepkości, co może wystąpić jeśli anionowy tlenek nieorganiczny bezpośrednio miesza się z kationowymi składnikami preparatu. Gdy stosuje się samoistnie kationowe tlenki nieorganiczne dostępnych jest więcej opcji kolejności dodawania.

Po przygotowaniu kompozycję można nakładać na typowe substraty odpowiednie dla podłoży rejestrujących drukowanych strumieniowo. Te substraty na ogół mają grubość od 10 do 200 μm i ciężar od 20 do 200 g/m². Substrat może być nieprzezroczysty, półprzezroczysty lub przezroczysty. Te substraty specyficznie obejmują naturalny arkusz papieru celulozowego i arkusze plastikowe. Drugi rodzaj obejmuje arkusze takie jak polipropylen, polietylen lub poliester. Substraty można także poddawać modyfikacji powierzchni przed nakładaniem kompozycji według wynalazku. Odpowiednie są także arkusze złożone, składające się z dwu lub więcej z wymienionych powyżej.

Drukowany strumieniowo arkusz rejestrujący otrzymuje się przez powleczenie co najmniej jednej powierzchni arkusza substratu kompozycją powlekającą według wynalazku i wysuszenie uzyskanej warstwy, uzyskując warstwę powłoki na powierzchni arkusza substratu. Na ogół kompozycję powlekającą nakłada się w ilościach 2 do 20 g/m² i korzystnie 5 do 10 g/m². Wynalazek wskazuje dopuszczalną gęstość optyczną czerni, wyrównywanie brzegów wymalowania, gamę kolorów, oporność na wodę i czas schnięcia w podanym zakresie wagi powłok. Jednakże wynalazek może także zapewniać te właściwości w zakresie ciężaru powłoki od 3 do 7 g/m². Jest to korzystne, gdy są wymagane takie mniejsze ciężary powłok np. przy większych prędkościach przesuwania papieru.

Powłokę można nakładać w trakcie procesu lub po procesie i można ją nakładać stosując typowe metody powlekania takie jak powlekanie z odcinaniem powietrzem, powlekanie rolkowe, powlekanie łopatkowe, powlekanie nożowe (mayer bar), powlekanie przez polewanie, powlekanie matrycowe i z zastosowaniem pras wymiarowych.

Suszenie można prowadzić w temperaturze pokojowej lub z zastosowaniem gorącego powietrza, suszenia kontaktowego z ogrzewaną powierzchnią lub suszenia napromienianiem.

Nie wiążąc się żadną teorią, przyjmuje się, że kompozycję według wynalazku można następnie zdefiniować, stosując korelacje występujące w dyspersjach porowatych części stałych. Np. znany jest fakt, że lepkość części stałych rozproszonych w płynnym podłożu określa się głównie przez ułamek objętości zajmowanej przez ciała stałe w płynie. Np. wpływ ładunku cząstek porowatych na lepkość dyspersji tych cząstek w cieczy niutonowskiej opisał I. M. Krieger w Adv. Coli. Interface Sci., 1972, 3, 111, poniższym wzorem (1).

_n_ no

1-ab (1), w którym η oznacza lepkość dyspersji n oznacza lepkość płynu, w którym cząstki są zdyspergowane

Φ oznacza ułamek objętości zawiesiny zajmowanej przez cząstki a oznacza „lepkość wewnętrzną (równą do 2,5 dla cząstek sferycznych lub nienaładowanych cząstek o bardzo małym współczynniku kształtu) b oznacza ułamek objętościowy, przy którym lepkość rośnie do nieskończoności i wartość b wynosi pomiędzy 0,57 i 0,68, zależnie od szybkości ścinania, dla nie oddziałujących wzajemnie cząstek.

PL 206 929 B1

Po podstawieniu dla składników preparatu powlekającego, równanie (1) ustala górną granicę zawartości ciała stałego płynu powlekającego, gdy wzajemne oddziaływania wewnątrzcząteczkowe są minimalne i można je pominąć. Gdy występuje kilka składników można obliczyć φ^, łączny ułamek objętości zajmowany przez składniki.

Według wynalazku, opisane powyżej oznacza sumę Φ poszczególnych składników preparatu, gdy stosuje się gęstości czystych, stałych związków w temperaturze pokojowej do obliczania każdego Φ,. Stwierdzono, że dla preparatów według niniejszego wynalazku o lepkościach poniżej 2 Pa-s (2000 centypuazów), powinno wynosić pomiędzy około 0,25 i 0,50. Dla preparatów o φ^β^^ stwierdzono doświadczalnie, że mają one zbyt dużą lepkość, podczas gdy te o Φ^. nie<25 mają łączną zawartość części stałych zbyt małą do praktycznych zastosowań. Wybrano dwa tysiące centypuazów, ponieważ większość metod powlekania wymaga mniejszej lepkości aby efektywnie nakładać powłokę w trakcie procesu. Z drugiej strony w pewnych powlekarkach, takich jak powlekarki łopatkowe, można stosować kompozycje powlekające o lepkości nawet 5 Pa-s (5000 centypuazów).

Zgodnie z tym można wybrać takie kombinacje składników tlenku nieorganicznego i spoiwa aby Φι^^ηίε przyjmowało wartość z powyższego zakresu. Np. preparat wytworzony przez zmieszanie 108,8 g krzemionki (92% SiO2, objętość porów 1,1 cm³/g), 200 g alkoholu poliwinylowego (15% części stałych), 127,3 g lateksu (55% części stałych) i 110 g wody ma ^_ącznie = 0,50 i łączną zawartość części stałych 37%. Przeciwnie, jeśli zastosujemy tę samą masę krzemionki o większej porowatości (np. 2,1 cm²/g objętość porów) zamiast krzemionki o wartości 1,1 cm³/g w tym samym preparacie, to φ^. nie = 0,71. Podczas gdy łączna zawartość części stałych w preparacie nadal wynosi 37%. Duża wartość φζ^θ wskazuje, że ten preparat ma dużą lepkość i zatem jest niedopuszczalny do zastosowania w trakcie procesu.

Zasadniczo korzystne rozwiązania i sposoby według niniejszego wynalazku opisano w powyższym zestawieniu.

Ponadto, dowolny zakres liczb przytoczony w opisie lub zastrzeżeniach patentowych, reprezentujący poszczególne właściwości, warunki, stany fizyczne lub procenty, wprowadza się to w sposób dosłowny i obejmuje on dowolną liczbę mieszczącą się w tym zakresie, w tym dowolny podzbiór liczb w dowolnym przytoczonym zakresie.

P r z y k ł a d y

P r z y k ł a d 1

Powłokę zawierającą krzemionkę (od Syloid™ W300), AI2O3, alkohol poliwinylowy (PVOH) i niejonowy lateks wytworzono w celu zilustrowania wynalazku.

Następujące proporcje substancji zmieszano, uzyskując preparat powlekający: 222 g krzemionki Syloid W300; 35 g zolu tlenku glinu (23% AI2O3); 200 g PVOH (15% części stałych) (Airvol 107 od Air Products); 127 g lateksu (55% części stałych) (Vinac™ XX210 od Air Products); 12,5 g CP261LV (40% części stałych) barwnik zaprawowy od firmy Calgon i 200 g wody. Łączna zawartość części stałych w tym preparacie wynosiła 27% i obliczony ułamek zajmowanej objętości wynosił 0,34.

Ten preparat powlekający miał lepkość 0,064 Pa-s (64 centypuazy) zmierzoną w urządzeniu Brookfield'a model 5xLVDVII+ z wrzecionem #3 i w zlewce o pojemności 150 ml. Powłokę nałożono na typowe podłoże papierowe stosując powlekarkę K Control i pręt #6. Pokryte arkusze osuszano stosując uderzenie ciepła, aż do zaniku połysku warstwy ciekłej powłoki i następnie suszono przez dodatkowe 5 minut w temperaturze 90°C w piecu. Arkusze zadrukowano nadrukiem testowym, stosując drukarkę Hewlett-Packard 870 Cxi. Gęstość optyczna zupełnie wypełnionego czarnego obszaru zmierzono stosując spektrodensytometr X-Rite 938 i pomiary CIE L*a*b* otrzymano dla obszarów całkowicie wypełnionych kolorami: niebieska zieleń, purpura, żółcień, błękit, zieleń i czerwień. Wartości delta E dla każdego koloru obliczono w stosunku do arkusza dostępnego w handlu, pokrytego drukiem strumieniowym (Hewlett-Packard Premium) obrazu i zmierzonych w ten sam sposób i łączne wartości Delta E obliczono metodą zsumowania poszczególnych wartości Delta E.

Tendencję powłoki do pylenia zmierzono jakościowo stosując test pocierania palcem, i arkusze podzielono od 1 do 4 (1 = bardzo silne pylenie; 4 = brak pylenia). Czas schnięcia arkusza także zmierzono jakościowo metodą obserwacji ilości czarnej farby przenoszonej na niezadrukowaną powierzchnię. Obserwowane czasy suszenia także podzielono liczbowo od 1 do 4 (1 = duże przenoszenie farby; 4 = brak przenoszenia farby).

Wyniki:

Gęstość optyczna czerni: 1,53

PL 206 929 B1

Łączne Delta E 27,2

Pylenie 4

Czas schnięcia 4

Lepkość Brookfield'a 0,064 Pa- s (64 centypuazów)

P r z y k ł a d 2

W porównaniu do powyż szego Przykładu 1 preparat powtórzono z następującymi modyfikacjami. Jako substancję krzemionkową zastosowano Syloid 221 i jako lateks Basoplast 265D, czyli powleczoną kationowo kompozycję kopolimeru styren/akrylan od BASF. Łączna zawartość części stałych tego preparatu wynosiła 22%, podczas gdy ułamek zajmowanej objętości wynosił 0,36.

Wyniki:

Gęstość optyczna czerni: 1,62

Łączne Delta E 90,0

Pylenie 4

Czas schnięcia 3

Lepkość Brookfield'a 0,09 Pa- s (90 centypuazów)

Chociaż gęstość optyczna czerni, lepkość i czas schnięcia są dopuszczalne, wygląd zabarwienia (duża łączna Delta E w stosunku do arkusza dostępnego w handlu) i krótki czas schnięcia są niedopuszczalne. Basoplast 265D nie jest lateksem poli(octanu winylu) według niniejszego wynalazku.

P r z y k ł a d 3

Jako inne porównanie do Przykładu 1, powtórzono preparat według Przykładu 1 z następującymi modyfikacjami. Zastosowano jako lateks Dow 654, anionowo powleczony kopolimer lateksowy styren/butadien od Dow Chemical, i krzemionkę o parametrach 5 gl, 1,8 cm²/g. Łączna zawartość części stałych w preparacie wynosiła 21% i ułamek zajmowanej objętości wynosił 0,37. Preparat powlekający zżelował się gdy zmieszano wszystkie składniki, zatem niemożliwe było wykonanie powleczenia substratu.

P r z y k ł a d 4

Ten przykład demonstruje zalety modyfikowania powierzchni tlenku nieorganicznego w celu uzyskania cząstki kationowej.

Wytwarzanie preparatu z krzemionki modyfikowanej tlenkiem glinu: Wytworzono dyspersję krzemionka/tlenek glinu/woda przez zmieszanie 111,1 g krzemionki Syloid™ W300 (Grace Davison),

112,5 g wody dejonizowanej i 17,4 g chlorhydrolu glinu (23% AI2O3). Oddzielnie wytworzono 100 g roztworu części stałych o zawartości części stałych 15%, stosując Airvol 107 (Air Products). Do tego roztworu dodano 63,6 g zawiesiny lateksu o zawartości części stałych 55%, octan winylu Vinac XX210 (Air Products) i 6,2 g 40% roztworu CP261LV poli(chlorku diallilodimetyloamoniowego) [poli(dadmac)] (Calgon). Końcowy preparat miał 27% wagowo łącznej zawartości części stałych (co obliczono zgodnie z poniższym opisem), przy stosunku składników 100:8:30:70:5 SiO2:AI2O3:PVOH:lateks:poli(dadmac).

Zawartość ciała stałego w preparacie oblicza się jako sumę suchych mas każdego składnika podzieloną przez łączną masę cieczy. Sucha masa każdego składnika pochodzi od następujących wartości procentowych zawartości części stałych: 15% dla PVOH, 48% dla krzemionki W300, 55% dla Vinac XX-210 i 40% dla poli(dadmac). Zmierzona zawartość części stałych może okazać się większa niż obliczona zawartość części stałych, zależnie od temperatury stosowanej do suszenia mieszaniny.

(ii) Wytwarzanie preparatu bez krzemionki modyfikowanej tlenkiem glinu: preparat wytworzono jak podano w punkcie (i), tylko bez dodawania roztworu tlenku glinu. Końcowy preparat miał łączną zawartość części stałych 27%.

(iii) Oceny: Małą lepkość ścinania w tym preparacie zmierzono stosując urządzenie Brookfield'a, Model LVDV-II+, przy 60 obrotach na minutę i wrzecionie #3. Dużą lepkość ścinania zmierzono stosując reometr Hercules®DV-10, przy 1100 obrotach na minutę z zastosowaniem ciężarka 'E'. Trzy arkusze, z których każdy był na podłożu papierowym pokryto stosując pręt #6, uzyskując wagę powłoki ~16 do 18 g/m². Arkusze zadrukowano stosując drukarkę Hewlett-Packard 870Cxi i wykonano pomiary CIE L*a*b* zabarwienia i gęstości optycznej czerni stosując spektrofotometr X-rite 938. Przedstawiono średnią wartość dla trzech arkuszy.

Wyniki oceny podano w poniższej Tablicy 1.

PL 206 929 B1

T a b l i c a 1

Wpływ modyfikacji tlenkiem glinu

Preparat	Lepkość Brookfield'a Pa-s (centypuazy)	Lepkość Hercules Pa-s (centypuazy)	Gęstość optyczna czerni
Z modyfikacją	0,007 (7)	0,007 (70)	1,504
Bez modyfikacji	0,009 (9)	0,092 (92)	1,316

Wyniki wyraźnie wskazują, że dodanie tlenku glinu daje większą gęstość optyczną dla farb z czarnym barwnikiem. Wyniki wskazują takż e, ż e otrzymuje si ę niż szą lepkość roztworu dla tej samej zawartości części stałych.

P r z y k ł a d 5

Ten przykład ilustruje zalety niejonowego lateksu (Vinac XX-210) w porównaniu z lateksem z anionową powłoką (Dow 654NA). Właściwości tych lateksów podano w Tablicy 2 poniż ej. Tg oznacza temperaturę zeszklenia lateksu.

T a b l i c a 2 Właściwości lateksów

	Dow 654NA	Vinac™ XX-210	Basoplast™ 265D
Wymiar cząstki (μ)	2,15	0,2 do 2,0	0,7
Tg (°C)	-10	35	38
pH	7,5	4,5 do 6,0	3 do 4
Skład rdzenia	styren/butadien	polioctan winylu	styren/akrylan**
Skład powłoki	małe karboksylowanie	alkohol poliwinylowy*	amina czwartorzędowa
Ładunek powłoki	ujemny	obojętny	dodatni

* Częściowo acetylowany ** Hydrofobowy

Preparat opisany w Przykładzie 4 (i) powtórzono, jedynie zastosowano lateks Dow 654NA zamiast Vinac XX-210. Gdy składniki zmieszano, preparat z lateksem anionowym dał pastę, która była zbyt lepka aby pokryć papier w trakcie procesu (lepkość >> 1 Pa-s (1000 centypuazów)).

Tablica 2 obejmuje także właściwości Basoplast'u 265D od BASF Corporation, który testowano w doświadczeniach opisanych poniżej.

P r z y k ł a d 6

Ten przykład ilustruje, że można zwiększyć zawartość części stałych w preparacie od około 20% wagowych do powyżej 30% wagowych łącznej zawartości części stałych, przy zachowaniu przez powłokę dopuszczalnej lepkości.

Preparat wytworzono sposobem według Przykładu 4(i), z następującymi modyfikacjami. Po pierwsze, roztwór tlenku glinu najpierw dodano do wody, a następnie dodano krzemionkę. Taka kolejność mieszania pozwala na wytworzenie dyspersji krzemionki. Po drugie, ilość dodanej wody dobrano tak, aby uzyskać końcową zmierzoną zawartość części stałych odpowiadającą 34,3% łącznej zawartości części stałych.

Lepkość tej mieszaniny zmierzono stosując lepkościomierz Brookfield'a sposobem według Przykładu 4 (iii). Lepkość wynosiła 0,65 Pa-s (650 centypuazów), stosowano wrzeciono #5 przy 100 obrotach na minutę.

T a b l i c a 3

Wpływ zawartości części stałych na lepkość

Zawartość wagowa części stałych	Lepkość Brookfield'a Pa-s (centypuazy)
34,3	0,636(636)
33,6	0,224(224)
32,2	0,12(120)
30,7	0,1(100)
29,1	0,076(76)
27,2	0,06(60)
55,3	0,048(48)
23,2	0,04(40)
21,2	0,032(32)

PL 206 929 B1

P r z y k ł a d 7

Następne doświadczenia ilustrują właściwości cieczy i jakość druku otrzymane z zastosowaniem poszczególnych składników według niniejszego wynalazku. Te doświadczenia są oparte na bazie wzoru doświadczeń według kwadratu łacińskiego, który opracowano w celu minimalizacji wpływu niekontrolowanych zmiennych. Tę eksperymentalną konstrukcję zaprojektowano w celu ustalenia wpływów zmiennych eksperymentalnych na lepkość powłoki i na właściwości pokrywanego papieru.

Zilustrowany preparat podstawowy zawierał (a) porowaty tlenek nieorganiczny, (b) polimer rozpuszczalny w wodzie, (c) lateks, (d) barwnik zaprawowy i (e) środki sieciujące, np. węglan cyrkoniowo amoniowy, AZC 5800M (od Hopton Technologies Inc.), środek sieciujący dla alkoholu poliwinylowego. Stosunki składników i łączna zawartość części stałych różniły się zgodnie z opisem podanym w poniższej Tablicy 5.

Badanymi zmiennymi preparatu były objętość porów tlenku nieorganicznego (1,1 cm³/g do 2,0 cm³/g), stosunek tlenek nieorganiczny/spoiwo (0,5 do 2,0), wymiar cząstek (5 μ do 12 μ), typ lateksu (Dow 654NA, Air Products Vinac XX-210 i BASF 265D; patrz Tablica 2 właściwości lateksów), stosunek PVOH/lateks i ciężar powłoki (15 do 30 g/m²). Te czynniki badano w następujących eksperymentach.

Najpierw w celu zbadania zmian objętości porów i stosunku tlenek nieorganiczny/spoiwo, wybrano pięć kombinacji odpowiadających układom: wartość niska-wartość niska (1,2 cm³/g; 0,5), wartość wysoka-wartość niska (2,0 cm³/g; 0,5); wartość niska-wartość wysoka (1,2 cm³/g; 2,0); wartość wysoka-wartość wysoka (2,0 cm³/g; 2,0) i wartość średnia-wartość średnia (1,6-1,8 cm³/g; 1,0). Dla każdej kombinacji skonstruowano czteroczynnikowy, trzypoziomowy kwadrat łaciński typu Hyper-Greco (HGLS), jak pokazano w Tablicy 4. Zatem dla każdego z pięciu obszarów opisanych dla objętości porów i stosunku tlenek nieorganiczny/spoiwo, przeprowadzono dziewięć dodatkowych doświadczeń z zastosowaniem konstrukcji HGLS, co dało łącznie 45 doświadczeń. Pokryte arkusze następnie zadrukowano stosując drukarkę atramentową Hewlett-Packard 870 Cxi. Zabarwienie i gęstość optyczną czerni zmierzono stosując spektrofotometr X-rite 938.

Kombinacje czynników

T a b l i c a 4 Opis projektu doświadczeń

X1 X2 X3

A,1	B,3	C,2
B,2	C,1	A, 3
C,3	A, 2	B,1

R1

R2

R3

Czynniki	Zakres
1	2
Wymiar cząstek krzemionki
R1	mały (5 μ)
R2	średni (9 μ)
R3	duży (12 μ)
Typ lateksu
X1	Dow 654
X2	VinacXX-210
X3	Basoplast 265
PVOH/lateks
A	mały (0,43)
B	średni (1,0)
C	duży (2,3)

PL 206 929 B1 cd. tabeli 4

1	2
Numer pręta
1	#5 (mały)
2	#6 (średni)
3	#7 (duży)

Właściwości, które mierzono to (1) lepkość preparatu; (2) tendencja powłoki do pylenia; (3) tendencja papieru do zwijania; (4) intensywność plamkowania druku; (5) czas schnięcia druku; (6) wygląd zabarwienia druku i (7) barwnikowa gęstość optyczna czerni. Lepkość zmierzono stosując lepkościomierz Brookfield'a, jak opisano we wcześniejszych Przykładach. Tendencję do pylenia zmierzono jakościowo, stosując test potarcia palcem i przypisując wartości od 1 (silna tendencja do pylenia) do 4 (brak tendencji do pylenia). Wartościom tendencji papieru do zwijania przypisano liczby od 1 (silna tendencja do zwijania) do 4 (brak tendencji do zwijania). Plamkowaniu druku (niejednorodność obrazu) przy całkowitym wypełnieniu obszarów drukowanych przypisano wartości od 1 (silne plamkowanie) do 4 (brak plamkowania). Czas schnięcia druku mierzono oceniając ilość czarnej farby przenoszonej na niezadrukowaną powierzchnię, którą przyciskano do powierzchnia druku bezpośrednio po wydrukowaniu. Wartościom czasu suszenia przypisano liczby od 1 (bardzo długi czas schnięcia) do 4 (bardzo krótki czas schniecia). Wygląd zabarwienia druku (T) mierzono metodą opisaną przez D. M. Chapman, „Coating Structure Effects on Inkjet Print Quality, Proceedings of TAPPI Coating Conference 1997, strony 73-93; im większa liczba dla wyglądu zabarwienia, tym lepszy wygląd zabarwienia. Gęstość optyczną czerni (O.D. czerni) zmierzono stosując spektrofotometr X-rite 938, jak to wcześniej opisano.

Wyniki doświadczeń podano w Tablicy 5. Średni wynik konkretnych zmiennych dla mierzonych właściwości obliczono z danych, a znamienność statystyczną tych średnich wyników określono stosując test F.

Kolumny w Tablicy 5, zawierające minusy (-) wskazują dane, których nie można uzyskać z uwagi na zbytnią lepkość próbki lub braku pokrywania papieru drukiem w celu wykonania pomiaru.

T a b l i c a 5

Części* Jakości papieru/druku

#	Tlenek nieorga- niczny	Lateks	PV OH	La- teks	Czę- ści stałe łącz- nie	S/B	Cp	PH	Pyle- nie*	Zwi- janie*	Pla- my	Su- sze- nie	T	O.D. Czerni
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	A	Dow 654NA	15	35	20,00	2,00	0,592 (592)	7,8	3	3	4	4	9,5	1,42
2	A	VinacXX-210	25	25	19,00	2,00	0,126 (126)	7,6	3	3	4	4	9,1	1,51
3	A	Basoplast 265D	35	15	22,00	2,00	0,456 (456)		2	3	4	1	8,8	1,61
4	B	Dow 654NA	25	25	19,00	2,00	0,376 (376)	7,6	3	3	4	4	11,0	1,50
5	B	VinacXX-210	35	15	18,00	2,00	0,034 (34)	7,6	4	3	4	4	11,8	1,46
6	B	Basoplast 265D	15	35	22,00	2,00	0,036 (36)	5,5	4	3	4	2	8,8	1,56
7	C	Dow 654NA	35	15	18,70	2,00	0,088 (88)	7,7	4	3	4	4	8,3	1,46

PL 206 929 B1 cd. tablicy 5

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
8	C	VinacXX-210	15	35	20,00	2,00	0,014 (14)	7,7	4	3	3	4	9,5	1,33
9	C	Basoplast 265D	25	25	22,00	2,00	0,054 (54)	7,6	4	3	4	2	11,2	1,59
10	A	Dow 654NA	30	70	27,00	0,50	1,25 (1250)	7,9	4	3	1	1	2,5	1,51
11	A	VinacXX-210	50	50	25,00	0,50	0,76 (760)	8,1	4	3	1	1	8,0	1,50
12	A	Basoplast 265D	70	30	24,00	0,50	1,132 (1132)	5,3	4	1	-	-	0,0	-
13	B	Dow 654NA	50	50	25,00	0,50	3,884 (3884*)	8,0	4	2	2	1	7,8	1,56
14	B	VinacXX-210	70	30	24,00	0,50	0,852 (852)	8,0	4	2	3	1	10,2	1,48
15	B	Basoplast 265D	30	70	27,00	0,50	0,204 (204)	4,4	4	2	4	2	8,6	1,63
16	C	Dow 654NA	70	30	23,00	0,50	1,822 1822)	7,9	4	2	1	2	8,6	1,60
17	C	VinacXX-210	30	70	27,00	0,50	0,536 (538)	8,1	4	3	2	2	8,4	1,50
18	C	Basoplast 265D	50	50	26,00	0,50	1,014 (1014)	4,7	4	2	1	2	3,4	1,65
19	D	Dow 654NA	15	35	18,00	2,00	-	7,1	-	-	-	-	0,0
20	D	VinacXX-210	25	25	17,00	2,00	0,616 (616)	7,4	2	3	4	4	11,4	1,53
21	D	Basoplast 265D	35	15	16,00	2,00	0,245 (254)	6,6	2	3	3	3	10,3	1,44
22	E	Dow 654NA	25	25	17,00	2,00	0,618 (618)	7,3	2	3	4	4	11,9	1,55
23	E	VinacXX-210	35	15	16,00	2,00	0,188 (188)	7,7	2	3	4	4	12,0	1,61
24	E	Basoplast 265D	15	35	18,00	2,00	0,03 (30)	5,2	3	3	4	4	9,5	1,50
25	F	Dow 654NA	35	15	16,00	2,00	0,494 (494)	7,8	2	3	4	4	12,4	1,57
26	F	VinacXX-210	15	35	18,00	2,00	0,18 (180)	7,3	3	3	4	4	11,7	1,55
27	F	Basoplast 265D	25	25	17,00	2,00	0,046 (46)	5,3	3	3	3	3	12,5	1,63
28	D	Dow 654NA	30	70	25,00	0,50	-	-	-	-	-	-	0,0	-
29	D	Vinac XX-210	50	50	23,00	0,50	0,94 (940)	7,8	4	2	3	3	8,9	1,42
30	D	Basoplast 265D	70	30	22,00	0,50	0,86 (860)	5,7	4	3	3	1	10,4	1,51
31	E	Dow654NA	50	50	23,00	0,50	1,37 (1370*)	7,7	4	3	4	3	5,1	1,49

PL 206 929 B1 cd. tablicy 5

2

6

9

11 12 13 14 15

32	E	VinacXX-210	70	30	22,00	0,50	0,78 (780)	7,7	4	2	3	3	11,4	1,44
33	E	Basoplast 265D	30	70	24,00	0,50	1,94 (1940)	7,9	4	2	2	2	1,9	1,55
34	F	Dow 654NA	70	30	22,00	0,50	3,872 (3872)	7,6	4	2	4		9,3	1,39
35	F	VinacXX-210	30	70	25,00	0,50	0,366 (366)	7,7	4	3	3	3	8,8	1,51
36	F	Basoplast 265D	50	50	23,00	0,50	1,13 (1130)	7,8	4	2	2	1	0,0	-
37	G	Dow654NA	30	70	21,00	1,00	-	-	-	-	-	-	0,0	-
38	G	Vinac XX-210	50	50	21,00	1,00	0,714 (714)	7,7	4	3	3	3	7,9	1,43
39	G	Basoplast 265D	70	30	22,00	1,00	0,75 (750)	5,5	4	3	4	2	7,5	1,52
40	G	Dow 654NA	50	50	22,00	1,00	0,974 (974)	7,7	4	3	4	3	9,2	1,44
41	G	VinacXX-210	70	30	21,00	1,00	0,32 (320)	7,6	4	3	3	3	10,7	1,49
42	G	Basoplast 265D	30	70	22,00	1,00	0,09 (90)	4,5	4	3	3	2	4,0	1,62
43	G	Dow 654NA	70	30	20,00	1,00	1,15 (1150)	7,8	4	3	4	4	10,5	1,43
44	G	VinacXX-210	30	70	21,00	1,00	0,096 (96)	7,7	4	2	4	4	11,0	1,41
45	G	Basoplast 265D	50	50	22,00	1,00	0,31 (310)	4,7	4	2	4	2	8,0	1,58

* - Części spoiwa na 100 części krzemionki (zawartość części stałych)

PVOH - Alkohol poliwinylowy

O.D. - Gęstość optyczna

S/B - Wagowy stosunek krzemionki do spoiwa

Cp - Lepkość określona lepkościomierzem Brookfield'a w Pa-s (centypuazach)

T - Wygląd zabarwienia

A - Syloid™ 74 X 6500 krzemionka od Grace Davison

B - Syloid™ 74 krzemionka od Grace Davison

C - Sylojet™ P612 krzemionka od Grace Davison

D - Sylojet™ P405 krzemionka od Grace Davison

E - Sylojet™ P409 krzemionka od Grace Davison

F - Sylojet™ P412 krzemionka od Grace Davison

G - Krzemionka badana (średni wymiar cząstki 12 μ, objętość porów 1,8 cm³/g)

Fig. 1 do 3 przedstawiają dane z Tablicy 5 i ilustrują zalety wynalazku pod względem dużej zawartości części stałych, małej lepkości, wyglądu zabarwienia i czasu suszenia. Np. Fig. 1 wskazuje wpływ ładunku lateksu na preparat.

Fig. 1 wskazuje, że niejonowy lateks Vinac XX-210 daje średnio niższą lepkość preparatu przy równej zawartości części stałych na przeciętnym podłożu, tj. 21% wagowych, niż anionowy lateks Dow 654NA, jak opisano w Przykładzie 5.

Fig. 2 wskazuje, że niejonowy lateks daje średnio lepszy wygląd zabarwienia zarówno w stosunku do lateksu anionowego, jak i lateksu 265D.

Fig. 3 wskazuje lepszy czas schnięcia dla niejonowego lateksu w porównaniu z lateksem 265D. Ponieważ przyjmuje się, że na te właściwości silniej wpływa kompozycja rdzenia lateksu niż kompozycja powłoki, zatem kompozycja rdzenia z octanu winylu jest korzystna. Wyniki zilustrowane w Fig. 1-3 to wyniki średnie i nie odzwierciedlają one wyników poszczególnych próbek z Tablicy 5.

PL 206 929 B1

Fig. 4 do 6 ilustrują korzystne ilości spoiwa. Fig. 4 ilustruje zakres właściwości, które można osiągnąć zmieniając stosunek polimer rozpuszczalny w mieszaninie woda/lateks. W Fig. 4 pokazano, że preparaty z dużą zawartością PVOH wykazują dobry wygląd zabarwienia, podczas gdy w Fig. 5 i 6 pokazano, że preparaty z dużą zawartością PVOH także mają względnie większą lepkość i większą tendencję do pylenia. Przeciwnie, preparaty z dużą zawartością lateksu mają niższą tendencję do pylenia i bardziej pożądaną lepkość. Podobnie jak w Fig. 1-3, w Fig. 4-6 pokazano średnie wyniki obliczone z danych zawartych w Tablicy 5.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

I. Kompozycja powlekająca, znamienna tym, że zawiera (a) niejonowy polimer lateksowy zawierający homo- lub heteromopolimery octanu winylu, lub lateks typu rdzeń/powłoka niejonowa, przy czym rdzeniem jest poli(octan winylu) a powłoka jest wybrana z grupy obejmującej karboksymetylocelulozę, hydroksyetylocelulozę, alkohol poliwinylowy, gumę guar, żelatynę i gumę arabską;

(b) porowaty tlenek nieorganiczny wybrany z grupy obejmującej krzemionkę, tlenek glinu, krzemionkę/tlenek glinu oraz tlenek tytanu o objętości porów w zakresie od 0,6 do 3,0 cm³/g, przy czym nieorganiczny tlenek posiada ponadto ładunek kationowy; i (c) polimer rozpuszczalny w wodzie wybrany z grupy obejmującej alkohol poliwinylowy, hydroksyetylocelulozę, metylocelulozę, dekstrynę, pluran, żelatynę, skrobię, gumę arabską, dekstran, poli(glikol etylenowy), poliwinylopirolidon, poliakrylamid, poli(glikol propylenowy) i ich mieszaniny, przy czym zawartość części stałych w kompozycji powlekającej wynosi co najmniej 20% wagowych, a lepkość Brookfield'a wynosi 5 Pas-s lub mniej.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako (a) zawiera poli(octan winylu).
3. Kompozycja według zastrz. 2, znamienna tym, że jako (a) zawiera homopolimer poli(octanu winylu).
4. Kompozycja według zastrz. 2, znamienna tym, że poli(octan winylu) ma rdzeń i powłokę, przy czym powłoka zawiera alkohol poliwinylowy.
5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako porowaty tlenek nieorganiczny zawiera krzemionkę.
6. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że zawiera krzemionkę o objętości porów w zakresie od 0,9 do 2,5 cm³/g.
7. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że zawiera krzemionkę, która ma powłokę zawierającą tlenek glinu.
8. Kompozycja według zastrz. 4, znamienna tym, że jako polimer rozpuszczalny w wodzie zawiera alkohol poliwinylowy.
9. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera (d) rozpuszczalny w wodzie polimer kationowy.
10. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako (d) zawiera czwartorzędową sól amoniową.

II. Kompozycja według zastrz. 10, znamienna tym, że jako (d) zawiera poli(chlorek diallilodimetyloamoniowy).
12. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera od 25 do 40% wagowych części stałych.
13. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera (a) niejonowy polimer lateksowy;

(b) tlenek nieorganiczny o zmodyfikowanej powierzchni jako porowaty tlenek nieorganiczny; i (c) alkohol poliwinylowy jako polimer rozpuszczalny w wodzie;

przy czym powłoka ma łączny ułamek objętościowy w zakresie od 0,25 do 0,50.
14. Kompozycja według zastrz. 13, znamienna tym, że zawiera powyżej 23% wagowych części stałych.
15. Kompozycja według zastrz. 13, znamienna tym, że zawiera dodatkowo barwnik zaprawowy.
16. Kompozycja według zastrz. 15, znamienna tym, że jako barwnik zaprawowy zawiera polimer kationowy.

PL 206 929 B1
17. Kompozycja według zastrz. 13, znamienna tym, że zawiera (c) i (a) w stosunku wagowym (a) do (c) w zakresie od 0,2 do 5,0.
18. Kompozycja według zastrz. 13, znamienna tym, że ma lepkości Brookfield'a poniżej 2 Pa-s.
19. Kompozycja według zastrz. 13, znamienna tym, że jako (a) zawiera polioctan winylu.
20. Kompozycja według zastrz. 13, znamienna tym, że jako tlenek nieorganiczny zawiera krzemionkę zmodyfikowaną tlenkiem glinu.
21. Nośnik rejestrujący, znamienny tym, że składa się z podłoża papierowego lub plastikowego powleczonego kompozycją powlekająca zawierającą:

(a) niejonowy polimer lateksowy zawierający homo- lub heteromopolimery octanu winylu, lub lateks typu rdzeń powłoka niejonowa przy czym rdzeniem jest poli(octan winylu) a powłoka jest wybrana z grupy obejmującej karboksymetylocelulozę, hydroksyetylocelulozę, alkohol poliwinylowy, gumę guar, żelatynę i gumę arabską;

(b) porowaty tlenek nieorganiczny wybrany z grupy obejmującej krzemionkę, tlenek glinu, krzemionkę/tlenek glinu oraz tlenek tytanu o objętości porów w zakresie od 0,6 do 3,0 cm³/g, przy czym nieorganiczny tlenek posiada ponadto ładunek kationowy; i (c) polimer rozpuszczalny w wodzie wybrany z grupy obejmującej alkohol poliwinylowy, hydroksyetylocelulozę, metylocelulozę, dekstrynę, pluran, żelatynę, skrobię, gumę arabską, dekstran, poli(glikol etylenowy), poliwinylopirolidon, poliakrylamid, poli(glikol propylenowy) i ich mieszaniny.
22. Nośnik według zastrz. 21, znamienny tym, że jako składnik (a) kompozycja powlekająca zawiera poli(octan winylu).
23. Nośnik według zastrz. 22, znamienny tym, że jako (a) kompozycja powlekająca zawiera homopolimer poli(octanu winylu).
24. Nośnik według zastrz. 21, znamienny tym, że jako porowaty tlenek nieorganiczny kompozycja powlekająca zawiera krzemionkę.
25. Nośnik według zastrz. 21, znamienny tym, że kompozycja powlekająca zawiera krzemionkę o objętości porów w zakresie od 0,9 do 2,5 cm³/g.
26. Nośnik według zastrz. 24, znamienny tym, że kompozycja powlekająca zawiera krzemionkę, która ma powłokę z tlenku glinu.
27. Nośnik według zastrz. 21, znamienny tym, że kompozycja powlekająca zawiera (d) rozpuszczalny w wodzie polimer kationowy.
28. Nośnik według zastrz. 21, znamienny tym, że podłoże jest pokryte powłoką w ilości od 5 do 10 g/m².