PT2637874E - Utilização de composição para melhorar as propriedades de impressão a jato de tinta e folha de registo para jato de tinta - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"UTILIZAÇÃO DE COMPOSIÇÃO PARA MELHORAR AS PROPRIEDADES DE IMPRESSÃO A JATO DE TINTA E FOLHA DE REGISTO PARA JATO DE TINTA" A invenção refere-se à utilização de uma composição para melhorar as propriedades de impressão a jato de tinta, e uma folha de registo para jato de tinta. A impressão a jato de tinta é um dos métodos de impressão digital e é uma tecnologia amplamente utilizada em impressoras destinadas a uso em escritórios e doméstico, bem como para impressão comercial. Na impressão digital o documento impresso é produzido diretamente a partir de um ficheiro eletrónico de dados, pelo que cada impressão pode ser diferente da outra já que não é necessário nenhum modelo permanente. Uma vez que o interesse na impressão digital está a aumentar, é também previsível que aumente a procura de substratos de registo rentáveis adequados para prensas de impressão a jato de tinta de alta velocidade.

Na impressão a jato de tinta, gotículas de tinta são ejetadas através de um bico a alta velocidade para uma folha de registo. A impressão a jato de tinta coloca exigências específicas sobre o substrato de impressão, o qual é geralmente uma folha de registo feita de papel ou cartão. Por exemplo, a densidade da cor da tinta impressa, a absorção da tinta, o tempo de secagem da tinta, os valores de Cobb60, a resistência à água e o manchamento de impressão são variáveis importantes que são otimizadas na preparação das folhas de registo para jato de tinta.

Preferencialmente, uma folha de registo para jato de tinta proporcionaria uma alta qualidade imagem, utilizando matérias-primas económicas.

As folhas de registo, tais como papel, compreendendo fibras lenhocelulósicas são geralmente coladas ou revestidas superficialmente para satisfazer as exigências da impressão a jato de tinta. É conhecida a utilização de revestimentos à base de sílica, os quais são dispendiosos em comparação com os revestimentos convencionais utilizados na indústria do papel. A EP 1775141 divulga uma folha de registo onde é aplicado um sal de metal bivalente, particularmente cloreto de cálcio, sobre a superfície do substrato. 0 alumínio pode formar compostos de polialumínio com diferentes aniões. Os exemplos de tais compostos são policloreto de alumínio (PAC) e polissulfato de alumínio (PAS). 0 policloreto de alumínio é um polímero inorgânico que tem uma fórmula geral Aln (OH) raCl (3n-m) · Numa solução está tipicamente presente como um complexo de alumínio altamente carregado AI13O4 (OH) 24 (H2O) 12 ou AIO4AI12 (OH) 24 (H2O) 24^ · Pode ser produzido pela adição de Na2C03 a A1C13 ou fazendo reagir o hidrato de alumínio com ácido clorídrico. 0 policloreto de alumínio é utilizado no fabrico de papel como um auxiliar de retenção ou para colagem interna. 0 polissulfato de alumínio pode ser produzido adicionando hidróxido ou carbonato de sódio, magnésio ou cálcio, a sulfato de alumínio líquido. Pode ser também produzido misturando um material contendo alumínio, tal como um hidróxido de alumínio, com um composto ácido, tal como ácido sulfúrico ou uma mistura de ácidos compreendendo ácido sulfúrico, e aquecendo a referida mistura a uma temperatura de 150 - 250 °C e, depois disso, arrefecendo a mistura a 130 °C ou menos. É conhecida a utilização de compostos de alumínio em composições de revestimento para papel a fim de melhorar as propriedades físicas do papel. Por exemplo, a US 6,232,395 divulga o revestimento de papel para jato de tinta com uma composição que compreende látex de três componentes especial, glicerol e cloreto de alumínio hidratado. A FR 2343082 divulga a utilização de uma dispersão de pigmentos que compreende sulfato de cálcio hemi-hidratado e hidróxido de alumínio na presença de amido despolimerizado. É especificado que a dispersão de pigmentos é mais fácil de dispersar mecanicamente e que é obtida melhor brancura.

Diferentes composições que podem ser aplicadas sobre a superfície de folhas de papel são divulgadas na US 2009/017235, WO 03/104336 e US 2005/107254. Um objetivo desta invenção é minimizar ou até mesmo eliminar as desvantagens existente na técnica anterior. É também um objetivo proporcionar a utilização de uma composição que melhora ou, pelo menos, mantém as propriedades de jato de tinta, especialmente a gama (riqueza de cor) do papel ou cartão, enquanto se utiliza materiais de partida menos dispendiosos e composições de revestimento simples.

Um outro objetivo desta invenção é proporcionar uma folha de registo para jato de tinta, a qual tem propriedades melhoradas para impressão a jato de tinta, especialmente a gama (riqueza de cor) .

Estes objetivos são alcançados com a invenção possuindo as características apresentadas abaixo nas partes caracterizadoras das reivindicações independentes. A utilização típica de acordo com a presente invenção de uma composição que compreende o composto de polialumínio e a solução de amido para melhorar as propriedades de impressão a jato de tinta de uma folha de registo para jato de tinta consiste em revestir ou aplicar a composição sobre a folha de registo para jato de tinta, em que a folha de registo para jato de tinta compreende um material em fibras de madeira ou lenhocelulósicas. A folha de registo para jato de tinta típica de acordo com a presente invenção compreende um substrato de folha que compreende o material em fibras de madeira ou lenhocelulósicas, em que o substrato de folha tem pelo menos uma superfície, a qual foi revestida com, ou sobre a qual foi aplicada, uma composição que compreende o composto de polialumínio e amido.

Determinou-se agora surpreendentemente que a utilização de uma composição que compreende o composto de polialumínio, preferencialmente policloreto de alumínio ou polissulfato de alumínio ou uma sua mistura, e amido proporciona propriedades melhoradas para impressão a jato de tinta quando a composição é aplicada ou revestida sobre um substrato de folha de registo compreendendo fibras de madeira e/ou celulose. A folha de registo que é obtida utilizando a composição tem uma riqueza de cor, isto é gama, especialmente melhorada, o que é uma propriedade importante na impressão a jato de tinta e reprodução de imagem. A melhoria que é conseguida no resultado da impressão é inesperada e proporciona muitas vantagens. É também surpreendente que a melhoria obtida possa ser conseguida utilizando materiais de partida simples tais como policloreto de alumínio ou polissulfato de alumínio e amido, o que torna a composição de revestimento utilizada fácil de produzir e económica. A folha de registo obtida tem também propriedades de impressão a jato de tinta em substrato semelhantes ou até mesmo melhores, o que afeta a capacidade de impressão a jato de tinta, tal como a gama, ângulo de contacto, Cobb60, HST, resistência à água e valores de densidade de impressão do preto, ciano, magenta e/ou amarelo que foram anteriormente conseguidos com pigmentos e composições de revestimento de especialidade dispendiosos. Assim, a presente invenção proporciona uma folha de registo surpreendentemente boa e económica alternativa para impressão a jato de tinta, especialmente para reprodução de imagem.

Neste pedido, o termo gama de cores ou simplesmente gama, isto é, riqueza de cor, é entendido como a gama total de cores que é reproduzida com um dado conjunto de tintas, dispositivo de impressão e sobre um dado papel-suporte. Para medição da gama um determinado esquema de impressão é impresso com uma combinação definida de tinta-papel-dispositivo de impressão. 0 requisito mínimo para este esquema de impressão é a inclusão de campos de cor sólida de cores primárias e secundárias. No modelo de cor subtrativa, o ciano, o magenta e o amarelo são as cores primárias e o vermelho, o verde e o azul são as cores secundárias. De acordo com uma forma de realização da invenção, a folha de registo para jato de tinta tem um valor de gama de cores >7500. É utilizado um dispositivo de medição espetrofotométrica para as medições L*, a,* b* de CIE (mais tarde L*, a*, b*).

Para as medições é utilizado um dispositivo SpectroDens da Techkon. Os valores de L*, a*, b* são medidos a partir de barras de cores primárias e secundárias sólidas e os valores de a*, b* são utilizados como valores (x, y) para as coordenadas X, Y. Estes seis valores (x, y) criam um hexágono planar irregular e a área dentro deste hexágono é descrita como a área de cor reprodutível, a qual é a gama de cores.

De acordo com uma forma de realização da invenção o composto de polialumínio é policloreto de alumínio ou polissulfato de alumínio ou uma sua mistura. Neste pedido, o policloreto de alumínio é entendido como uma substância de alumínio pré-polimerizada, a qual pode ser também apresentada pela fórmula geral Al2 (OH) XC16-X, em que 0 < x < 6. 0 grau de neutralização, isto é, a substituição de iões Cl por iões OH, pode ser expresso utilizando a unidade de basicidade. A basicidade do composto de polialumínio pode ser geralmente exprimida pela seguinte fórmula % de Basicidade = 100 x [OH]/3[Al]

Quanto maior a basicidade, maior o grau de neutralização. Dependendo da basicidade do policloreto de alumínio menos iões têm uma carga 3+, e mais iões estão altamente carregados, com uma média de 5+ a 7+. A basicidade do policloreto de alumínio é tipicamente 36-85%.

Tipicamente, o policloreto de alumínio pode ser utilizado como uma solução aquosa a 20 - 40 % em peso, mais tipicamente a 30 - 40 % em peso. Assim, a solução pode ter um teor de alumínio de 4,5- 11,8 % e o seu teor de AI2O3 é 8,5- 22,3 %. O pH de uma solução de policloreto de alumínio é tipicamente 0,5 - 4,2 e a sua massa específica (25 °C) é tipicamente 1210-1370 kg/m3. 0 polissulfato de alumínio pode ser utilizado como uma solução ou na forma de partículas. 0 teor de sólidos numa solução de polissulfato de alumínio pode ser de cerca de 50 %. A solução pode ter um teor de alumínio de cerca de 4,0 - 4,5 % e o seu teor de Al203 é 7,5-9 %. O pH de uma solução (solução a 1 % a 25 °C) de polissulfato de alumínio pode ser de cerca de pH 4 e a sua massa específica (25 °C) pode ser de cerca de 1200 - 1300 kg/m3. A basicidade do polissulfato de alumínio pode ser de cerca de 15-25 %.

De acordo com uma forma de realização da invenção, a quantidade de composto de polialumínio, tal como policloreto de alumínio ou polissulfato de alumínio ou uma sua mistura, preferencialmente policloreto de alumínio, na composição é > 0,01 partes, tipicamente 0,05 - 20 partes, mais tipicamente 0,1 - 15 partes, ainda mais tipicamente 0,2-10 partes, preferencialmente 0,2 - 8 partes, mais preferencialmente 2-7 partes. A quantidade de composto de polialumínio, tal como policloreto de alumínio ou polissulfato de alumínio ou uma sua mistura, preferencialmente policloreto de alumínio, na composição é > 0,01 % em peso, tipicamente 0,05 - 16,7 % em peso, mais tipicamente 0,1 - 13 % em peso, ainda mais tipicamente 0,2 - 9,0 % em peso, preferencialmente 0,2 - 7,4 % em peso, mais preferencialmente 2 - 6,5 % em peso, sendo as percentagens calculadas relativamente ao peso seco total do composto de polialumínio e amido. De acordo com uma forma de realização da invenção a composição contém opcionalmente uma pequena quantidade, inferior a 5 % em peso, tipicamente 0,5 - 3 % em peso de aditivos, tais como conservantes, biocidas, dispersantes, agentes antiespuma, lubrificantes e/ou endurecedores.

De acordo com a invenção, a composição compreende ainda um pigmento. O pigmento é sulfato de cálcio di-hidratado. A composição pode compreender também uma multiplicidade de pigmentos diferentes, quer inorgânicos ou orgânicos, ou ambos. Tipicamente, quando a composição compreende tanto um composto de polialumínio, tal como policloreto de alumínio ou polissulfato de alumínio ou uma sua mistura, como um pigmento, isto é, sulfato de cálcio di-hidratado, a quantidade composto de polialumínio pode ser > 0,01 partes, tipicamente 0,05 - 20 partes, mais tipicamente 0,1 - 15 partes, ainda mais tipicamente 0,2-10 partes, preferencialmente 0,2-8 partes, mais preferencialmente 2-7 partes e a quantidade de pigmento pode ser 0,1 - 80 partes, tipicamente 10-80 partes, mais tipicamente 10-70 partes, preferencialmente 10 - 60 partes, mais preferencialmente 10 - 50 partes. Consequentemente, a quantidade de composto de polialumínio na composição pode ser > 0,01 % em peso, tipicamente 0,05 - 16,7 % em peso, mais tipicamente 0,1 - 13 % em peso, ainda mais tipicamente 0,2 - 9,0 % em peso, preferencialmente 0,2 - 7,4 % em peso, mais preferencialmente 2 - 6,5 % em peso, sendo as percentagens calculadas relativamente ao peso seco total do composto de polialumínio, amido e pigmento.

De acordo com uma forma de realização da invenção a composição compreende sulfato de cálcio di-hidratado, CaS04 x 2 H20, possuindo uma estrutura cristalina monoclínica. A utilização de uma composição que compreende o composto de polialumínio, tal como policloreto de alumínio, polissulfato de alumínio ou uma sua mistura, e o sulfato de cálcio di-hidratado melhora as propriedades de jato de tinta de uma folha de registo, especialmente os valores da gama.

Em geral, pode ser utilizado qualquer sulfato de cálcio di-hidratado. 0 tamanho de partícula D50 do sulfato de cálcio di-hidratado na composição é geralmente < 50 ym e tipicamente > 0,7 ym. Tipicamente, o sulfato de cálcio di-hidratado tem um tamanho de partícula D50 que é 0,1 ym ^ D50 < 5,0 ym, mais preferencialmente 0,1 ym < D5o < 4,0 ym, ainda mais preferencialmente 0,5 ym ^ D50 < 4,0 ym.

Preferencialmente, a largura da distribuição de tamanho de partícula, WPSD, do sulfato de cálcio di-hidratado é inferior a 2,5, mais preferencialmente inferior a 2,0, ainda mais preferencialmente inferior a 1,5. A largura da distribuição de tamanho de partícula é dada como WPDS = (D75 - D25) /D50, e descreve a homogeneidade da distribuição de tamanho de partícula. Um valor de WPDS pequeno indica uma distribuição estreita de tamanho de partícula, o que melhora as caracter!sticas de dispersão de luz e opacidade do sulfito de cálcio di-hidratado.

As partículas de sulfato de cálcio di-hidratado utilizadas na presente invenção podem ser de qualquer forma.

Preferencialmente, as partículas de sulfato de cálcio di-hidratado têm uma razão de forma, SR, a qual é pelo menos 1,0, mais preferencialmente desde 2,0 a 50, ainda mais preferencialmente desde 2,0 a 40. A razão de forma, SR, é dada como a razão entre o comprimento de partícula máximo e a espessura de partícula máxima. Preferencialmente, as partículas de sulfato de cálcio di-hidratado utilizadas têm uma razão de aspeto AS que é desde 1,0 a 10, mais preferencialmente desde 1,0 a 5,0. A razão de aspeto de uma partícula descreve a razão entre o comprimento da partícula e a largura da partícula, isto é, a razão de aspeto pode ser dada como a razão entre as dimensões mais comprida e mais curta da partícula e é definida mais especificamente como a razão dos raios mais comprido e mais curto da partícula que passam através do centro geométrico da partícula. As razões da forma e aspeto descr5evem a forma e geometria das partículas. Constatou-se que a forma das partículas pode ter um impacto nas propriedades da camada de revestimento final recetora de tinta. Por outras palavras, preferencialmente, as partículas de sulfato de cálcio di-hidratado são pequenas, planas e de tamanho igual. Naturalmente, podem ser utilizadas partículas de sulfato de cálcio di-hidratado de qualquer forma e qualquer tamanho adequado. 0 sulfato de cálcio di-hidratado pode compreender aditivos, tais como dispersantes, tensioativos ou biocidas. Por exemplo, a quantidade de dispersante utilizado pode ser desde 0,01 a 5,0 % em peso, preferencialmente desde 0,05 a 3,0 % em peso, com base no peso de sulfato de cálcio di-hidratado. O sulfato de cálcio di-hidratado pode ser preparado por moagem, cristalização ou precipitação. Preferencialmente, as partículas de sulfato de cálcio di-hidratado são obtidas por cristalização ou precipitação. O sulfato de cálcio di-hidratado pode ser também uma mistura de diferentes sulfatos de cálcio di-hidratados preparados pelos diferentes processos supramencionados. Um possível processo de preparação de sulfato de cálcio di-hidratado adequado foi descrito na publicação WO 2008/092991. O sulfato de cálcio di-hidratado pode ser obtido por um processo, onde o sulfato de cálcio hemi-hidratado e/ou o sulfato de cálcio anidro são posto em contacto com água para que seja obtido um sulfato de cálcio di-hidratado como um produto de reação, sendo o teor de matéria seca da mistura reacional desde 34 a 84 % em peso, preferencialmente desde 40 e 84 % em peso, mais preferencialmente desde 50 a 80 %, e muito preferencialmente desde 57 a 80 % em peso, para se obter um sulfato de cálcio di-hidratado, o qual compreende cristais que são pequenos, planos e de tamanho tão próximo quanto possível. Pode obter-se cristais com diferentes tamanhos de cristal e fatores de forma, ajustando o teor de matéria seca do processo.

Durante a preparação do sulfato de cálcio di-hidratado a temperatura da água na mistura reacional pode ser desde 0 °C a 100 °C, preferencialmente desde 0 °C a 80 °C, mais preferencialmente desde 0 °C a 50 °C, ainda mais preferencialmente desde 0 °C a 40 °C, por vezes mesmo desde 0 °C a 25 °C. A água pode ser também adicionada à mistura reacional na forma de vapor de água. O pH inicial da mistura reacional é tipicamente entre 3,5 e 9,0, preferencialmente entre 4,0 e 7,5. O pH pode ser regulado utilizando a adição de uma solução aquosa de NaOH e/ou H2SO4, tipicamente uma solução de NaOH e/ou H2S04 a 10 %. O material de partida para a preparação de sulfato de cálcio di-hidratado é tipicamente (β-sulfato de cálcio hemi-hidratado, o qual pode ser preparado aquecendo a matéria-prima gesso-de-paris a uma temperatura de entre 140 °C e 300 °C, preferencialmente desde 150 a 200 °C, preferencialmente tão rápido quanto possível utilizando calcinação instantânea, por exemplo calcinação em leito fluido. Também podem ser utilizadas como material de partida, formas solúveis de sulfato de cálcio anidro, obtido por calcinação da matéria-prima gesso-de-paris.

No processo de produção de sulfato de cálcio di-hidratado pode ser utilizado um modificador de hábito cristalino, mas não é imperativo. O modificador de hábito cristalino pode ser adicionado à água, antes de entrar em contacto com o material de partida que compreende o hemi-hidrato e/ou o anidrido. O modificador de hábito cristalino é preferencialmente um composto que tem na sua molécula um ou vários grupos ácidos carboxílicos ou sulfónicos, ou um seu sal; ou um ácido inorgânico, óxido, base ou sal; ou um composto orgânico, tal como um álcool, um ácido ou um sal; ou um fosfato; ou um tensioativo catiónico ou não iónico. O modificador de hábito cristalino é preferencialmente utilizado numa quantidade de 0,01 a 5,0 %, muito preferencialmente 0,02 - 1,78 %, com base no peso do sulfato de cálcio hemi-hidrato e/ou sulfato de cálcio anidrido. O modificador de hábito cristalino pode ser também totalmente omitido.

De acordo com uma forma de realização, a composição compreende sulfato de cálcio di-hidratado tanto dissolvido em solução de amido, como na forma de partículas sólidas. Por outras palavras, parte do sulfato de cálcio na composição é dissolvido na fase líquida da composição, enquanto parte do sulfato de cálcio permanece na forma sólida. Tipicamente, a fase líquida da composição é uma solução saturada no que se refere ao sulfato de cálcio di-hidratado. O sulfato de cálcio di-hidratado pode ser adicionado à composição numa quantidade que é igual ou superior a 2,5 g por 1 litro de solução de amido possuindo um teor de matéria seca de 15 % em peso, quantidade essa que garante a formação de uma solução saturada de sulfato de cálcio di-hidratado. Tipicamente, a quantidade de sulfato de cálcio di-hidratado que é dissolvida na solução de amido, é > 400 ppm, preferencialmente > 500 ppm, mais preferencialmente > 600 ppm, ainda mais preferencialmente > 700 ppm. A quantidade de sulfato de cálcio dissolvido é naturalmente dependente da quantidade total de sulfato de cálcio di-hidratado que é utilizada na preparação da composição, e também dos outros componentes da composição, tal como o amido, composto(s) de polialumínio e outros pigmentos. Observou-se que quando o sulfato de cálcio di-hidratado existe tanto na forma dissolvida como na forma sólida, as propriedades associadas à porosidade são melhoradas no substrato de folha de registo revestido com a composição. Por exemplo, a permeabilidade ao ar da folha de registo é claramente reduzida, tornando a folha de registo mais adequada para impressão a jato de tinta. 0 amido utilizado na composição pode ser qualquer amido nativo adequado, tal como amido de batata, arroz, milho, milho ceroso, triqo, cevada ou tapioca. Os amidos com um teor de amilopectina > 80 %, preferencialmente >95 % são vantajosos. A solução de amido pode compreender amido não iónico ou catiónico. 0 amido catiónico compreende grupos catiónicos, tais como grupos de amónio quaternizado. O grau de substituição (DS), o qual indica o número de grupos catiónicos no amido em média por unidade de glicose, é tipicamente 0,01 - 0,20. O amido não iónico, isto é, amido anfotérico, pode compreender grupos aniónicos e catiónicos, mas não tem uma carga total. O amido degradado é obtido submetendo o amido a degradação oxidativa, térmica, ácida ou enzimática, sendo preferida a degradação oxidativa. O hipoclorito, sulfato de peróxido, peróxido de hidrogénio ou suas misturas podem ser utilizados como agentes oxidantes. O amido degradado tem tipicamente um peso molecular médio (Mn) 500 - 10 000, o qual pode ser determinado por métodos de cromatografia em gel conhecidos. A viscosidade intrínseca é tipicamente 0,05 a 0,12 dL/g, determinada, por exemplo, por métodos viscosimétricos conhecidos.

Noutra forma de realização da invenção, a solução de amido compreende amido aniónico. Por exemplo, o amido aniónico pode ser utilizado quando a composição é utilizada para colagem superficial ou para substituir parte das composições convencionais de colagem superficial. A quantidade de solução de amido na composição é < 95, normalmente 5-95 partes, tipicamente 10 - 95 partes, mais tipicamente 20 - 95 partes, preferencialmente 30 - 95 partes, mais preferencialmente 40 - 95 partes. A solução de amido é uma solução aquosa de amido que foi preparada de acordo com métodos que são, como tal, bem conhecidos para um especialista na técnica. É também possível utilizar amidos quimicamente modificados, tais como hidroxietil- ou hidroxipropilamidos e derivados de amido. Também outros polissacáridos, por exemplo dextrina, podem ser utilizados para substituir o amido, total ou parcialmente. A composição pode compreender também aditivos convencionais para o revestimento ou colagem superficial de papel. Os aditivos possíveis são, por exemplo, conservantes, biocidas, dispersantes, agentes antiespuma, lubrificantes e/ou endurecedores. A quantidade dos outros aditivos é de 0 - 20 partes, tipicamente 0,1-3 partes. O teor de sólidos da composição de revestimento pode ser 6 - 25 % em peso, preferencialmente 8 - 20 % em peso, mais preferencialmente 10-15 % em peso, ainda mais preferencialmente 13 - 15 % em peso. O substrato de registo na forma de folha que é utilizado para a impressão a jato de tinta e revestido com a presente composição compreende material em fibras de madeira ou lenhocelulósicas. O substrato pode compreender fibras de árvores folhosas ou árvores resinosas ou uma combinação de ambas as fibras. As fibras podem ser obtidas por qualquer técnica de fabrico de pasta ou refinação adequada normalmente utilizada no fabrico de papel, tal como fabrico de pasta termomecânica (TMP) , quimiomecânica (CMP), fabrico de pasta quimiotermomecânica (CTMP), fabrico de pasta mecânica de desfibrador, fabrico de pasta ao sulfato alcalino (kraft), fabrico de pasta ao sulfito ácido, e fabrico de pasta semiquímica. 0 substrato pode compreender apenas fibras virgens ou fibras recicladas ou uma combinação de ambas. O peso do substrato de folha de registo é 30 - 800 g/m2, tipicamente 30 - 600 g/m2, mais tipicamente 50 - 500 g/m2, preferencialmente 60 - 300 g/m2, mais preferencialmente 60 - 120 g/m2, ainda mais preferencialmente 70 - 100 g/m2.

De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a composição que compreende o composto de polialuminio, por exemplo policloreto de alumínio ou polissulfato de alumínio ou uma sua mistura, e amido pode ser aplicada na superfície do substrato numa quantidade de 0,1-7 g/m2/lado, preferencialmente 0,2-6 g/m2/lado, mais preferencialmente 0,3 - 5 g/m2/lado. A composição é aplicada ou revestida sobre pelo menos uma das duas superfícies grandes do substrato.

De acordo com uma forma de realização, a folha de registo para jato de tinta revestida com uma composição que compreende o composto de polialuminio e amido tem um ângulo de contacto (0,05 s) ^ 50°, h 70°, preferencialmente h 80°, mais preferencialmente h 85°, por vezes até mesmo h 90°, medido utilizando o método padrão Tappi 565 pm-96. Um aumento no ângulo de contacto indica um aumento nas propriedades hidrófobas da superfície medida. A maioria das tintas que são utilizadas na impressão a jato de tinta são de base aquosa e um aumento da hidrofobicidade da folha de registo melhora a controlabilidade do comportamento da tinta no processo de impressão a jato de tinta.

De acordo com uma forma de realização, a folha de registo para jato de tinta revestida com uma composição que compreende o composto de polialuminio e amido tem um valor de permeabilidade ao ar < 600 mL/min, preferencialmente < 500 mL/min, mais preferencialmente < 400 mL/min, por vezes até mesmo < 300 mL/min ou < 200 mL/min, medido utilizando o método da norma ISO 5636-3:1992. Os valores de permeabilidade ao ar indicam a porosidade do substrato. No caso de um substrato de registo destinado a impressão a jato de tinta é preferido um valor de permeabilidade ao ar pequeno, uma vez que indica uma baixa porosidade do substrato, o que impede a difusão da tinta dentro do substrato.

De acordo com uma forma de realização, a folha de registo para jato de tinta revestida com uma composição que compreende o composto de polialumínio e amido tem um valor de absorção da tinta < 300 s, tipicamente < 200 s, mais tipicamente < 100 s. O valor de absorção da tinta é medido utilizando um equipamento de teste da colagem Hercules (HST), utilizando o método padrão TAPPI T530 pm-89. A resistência à água indica o quanto a tinta impressa se difunde quando posta em contacto com água. É medida imprimindo uma amostra de folha de registo com uma impressora jato de tinta de gota a pedido HP Business Inkjet 2800, munido de cartuchos de tinta HPll (código de produto HP: ciano C4836A, magenta C4837A) e cabeças de impressão HPll (código de produto HP: ciano C4811A, magenta C4812A). As barras de ensaio de ciano sólido e magenta sólido, tamanho 50 mm x 50 mm, são impressas na folha de registo, e a folha é deixada repousar durante um minuto. As densidades das barras impressas são medidas. Depois disso, a amostra é colocada verticalmente em banho-maria, onde é embebida durante um minuto. Depois de embeber, a amostra é retirada, o excesso de água é drenado e é colocada numa câmara de aquecimento até estar totalmente seca. A temperatura da câmara de aquecimento é ajustada a 45 °C e o tempo de secagem é no máximo 15 minutos. As densidades das impressões de ensaio são medidas de novo após secagem e a diferença entre o valor de densidade medido antes da impregnação e valor de densidade após a impregnação e secagem é reportado como perda de densidade, dada como percentagem do valor de densidade original.

Observou-se que as propriedades de resistência à água da presente folha de registo que foi revestida utilizando a composição que compreende um composto de polialumínio e amido podem ser melhoradas quando comparadas com folhas de registo para jato de tinta convencionais. As folhas de registo para jato de tinta de acordo com uma forma de realização podem ter um valor de perda de tinta tipicamente < 55 %, preferencialmente < 45 %, mais preferencialmente < 40 %. A densidade de tinta preta, densidade de tinta magenta e densidade de tinta ciano são medidas utilizando os métodos das normas ISO 5-3:1995 e ISO 5-4:1995. As densidades das tintas são medidas com o densitómetro Techkon SpectroDens, fabricado por Techkon GmbH. Para os testes de densidade e manchamento as amostras são impressas com uma impressora de jato de tinta de gota a pedido HP Photosmart Pro B8850 munida de Cartuchos HP Pigment Ink C9412A-C9419A. As amostras para os testes de impregnação da impressão são impressas com a impressora de jato de tinta continuo Kodak Versamark VX5000 e para impressão são utilizadas as tintas Kodak F3001 para o ciano, FV3002 para o magenta, FV3003 para o preto e FV3005 para o amarelo. A folha de registo para jato de tinta, a qual foi revestida utilizando uma composição que compreende o composto de polialumínio e amido, pode ter pelo menos um valor de densidade de tinta > 1,1, mais tipicamente > 1,2, preferencialmente > 1,3, selecionado de densidade de tinta preta, densidade de tinta magenta e densidade de tinta ciano, e medido utilizando os métodos normalizados ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995, quando impressa com uma HP Photosmart Pro B8850 e com as tintas como descritas acima. A folha de registo para jato de tinta, a qual foi revestida utilizando uma composição que compreende o composto de polialumínio e amido, tem preferencialmente um valor de densidade de tinta preta > 1,7, preferencialmente > 1,8, medido utilizando os métodos normalizados ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995, quando impressa com uma HP Photosmart Pro B8850 e com as tintas como descritas acima. A folha de registo para jato de tinta, a qual foi revestida utilizando uma composição que compreende o composto de polialumínio e amido, tem preferencialmente um valor de densidade de tinta magenta > 1,1, preferencialmente > 1,2, medido utilizando os métodos normalizados ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995, quando impressa com uma HP Photosmart Pro B8850 e com as tintas como descritas acima. A folha de registo para jato de tinta, a qual foi revestida utilizando uma composição que compreende o composto de polialumínio e amido, tem preferencialmente um valor de densidade de tinta ciano > 1,2, preferencialmente > 1,3, medido utilizando os métodos normalizados ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995, quando impressa com uma HP Photosmart Pro B8850 e com as tintas como descritas acima. Ainda mais preferencialmente, a folha de registo para jato de tinta apresenta simultaneamente todos os valores de densidade de tinta preta, magenta e ciano descritos acima. 0 "manchamento de impressão" é um termo utilizado para descrever irregularidades na quantidade de tinta e brilho da impressão, que dá origem a um aspeto de impressão manchada. 0 manchamento de impressão é medido utilizando um analisador de imagem e uma transformação de onda, utilizando o equipamento TAPIO® PapEye fabricado por Only Solutions, TAPIO Technologies, Espoo, Finlândia. Em primeiro lugar, o campo a ser medido é explorado e o grau de imperfeição é determinado de acordo com sete etapas de resolução: 0,17 mm; 0,34 mm; 0,67 mm; 1,34 mm; 2,54 mm; 5,10 mm; 10,2 mm. Os valores entre as etapas de resolução são interpolados e o manchamento de impressão é apresentado como uma soma destes valores. O índice de manchamento tem uma gama de 0 a 100, mas na prática situa-se entre 1 e 10. São realizados cinco replicados para cada ponto de ensaio. 0 método não é sensível à orientação da amostra. A folha de registo para jato de tinta de acordo com uma forma de realização pode ter um índice de manchamento para tons claros < 5, preferencialmente < 4,5, mais preferencialmente < 4,3 em unidades arbitrárias, compreendendo o tom claro uma impressão sobreposta de ciano 40 % de densidade de imagem em conjunto com magenta 40 % de densidade de imagem. A folha de registo para jato de tinta de acordo com uma forma de realização pode ter um índice de manchamento para tons escuros < 8, preferencialmente < 7, mais preferencialmente < 6 unidades arbitrárias, compreendendo o tom escuro uma impressão sobreposta de ciano 80 % de densidade de imagem em conjunto com magenta 80 % de densidade de imagem, em impressão sobreposta.

Os valores de impregnação da impressão descrevem o aspeto indesejado de uma imagem impressa no lado inverso da folha de registo impressa. A impregnação da impressão é testada com o seguinte método, o qual baseia-se na avaliação das diferenças de cor CIELAB (ΔΕ*) ou CIE94 (ΔΕ94) entre as áreas estudada e de referência. A área estudada é obtida com a ajuda de um digitalizador de base plana do lado inverso da impressão, e a área de referência é obtida de uma área não impressa do papel em questão. Os valores para a gravidade da impregnação da impressão são calculados com o programa Matlab mantido pelo MathWorks. As diferenças de cor ΔΕ* ou ΔΕ94 são calculadas ponto a ponto, e o valor médio das diferenças de cor expressa a intensidade de impregnação da impressão. A folha de registo para jato de tinta de acordo com uma forma de realização pode ter um valor de impregnação da impressão < 9, preferencialmente < 8, mais preferencialmente < 7, dado em unidades arbitrárias. Para as folhas de registo para jato de tinta o valor é preferencialmente tão baixo quanto possível.

De acordo com uma forma de realização da invenção, a folha de registo para jato de tinta revestida com um revestimento que compreende o composto de polialumínio tem um valor de Cobb60 < 70 g/m2, preferencialmente < 65 g/m2, mais preferencialmente <60 g/m2, medido utilizando o método da norma ISO 535:1991. O valor de Cobb60 dá um valor para a absorção de água à folha de registo. Quanto menor for o valor de Cobb 60, menor é a quantidade de água que é absorvida pela folha. Para folhas de registo para jato de tinta um valor de Cobb60 pequeno é, por vezes, uma vantagem para se obter bons resultados de impressão com tintas solúveis em água. Os valores de Cobb60 obtidos utilizando a composição de acordo com a presente invenção podem ser comparados com valores que são obtidos de modo convencional por colagem hidrófoba.

Neste pedido a composição de uma mistura de revestimento é dada atribuindo à quantidade total de amido e pigmento(s) o valor 100, e calculando as quantidades de outros componentes relativamente à quantidade total do amido e pigmento(s) (pph). As proporções de todos os componentes são dadas como substâncias ativas.

EXPERIMENTAL A composição de revestimento é preparada utilizando um agitador magnético aquecido e um decantador. Em primeiro lugar, o amido é cozido, pelo que uma quantidade definida de água e amido (Stabilys A020, Roquette) são adicionadas a um decantador. Depois disto, a mistura é aquecida até ao ponto de ebulição e cozinhada durante 30 minutos num agitador magnético aquecido. Depois de o amido estar cozido, os outros componentes são adicionados sob uma ação de cisalhamento apropriada que garante uma mistura vigorosa dos componentes uns com os outros. As composições são preparadas de acordo com a seguinte tabela 1. 0 teor de sólidos desejados da composição de revestimento é 13 - 15 % em peso.

Nas composições, utiliza-se KemiraPAC A18 como policloreto de alumínio e utiliza-se Kemira Kemwhite CG80 como sulfato de cálcio di-hidratado.

Tabela 1. Componentes da composição de referência (Ref.) e diferentes composições de ensaio (S1-S8).

0 substrato da folha de registo é papel de base sem madeira a 75 g/m2 incluindo pastas de folhosas e resinosas e cargas. As composições de revestimento a serem testadas são aplicadas no papel de base utilizando prensa de laboratório (fabricante Mathis, tipo SP 5607) a uma velocidade de 2 m/min com uma pressão de laminagem de 2 bar. Utilizando esta combinação de teor de sólidos da composição, velocidade de funcionamento da prensa de colagem e pressão de laminagem, é conseguida uma agregação em peso de 2,5 g/m2 por lado para as amostras. Após o revestimento, as folhas são secas e calandradas. A temperatura de secagem para as amostras é 60 °C durante 90 segundos. A calandragem é realizada pela chamada calandragem suave à temperatura ambiente 25 °C com uma carga do rolo de 75 kN/m. São realizadas experiências para avaliar as amostras para utilização em impressão a jato de tinta. As propriedades selecionadas para a avaliação são a gama de cores, densidade (preto), densidade (magenta) e densidade (ciano). As impressões de ensaio são impressas com uma HP Photosmart Pro B8850 munida de tintas HP Vivera 38. As densidades de cor são medidas com um Techkon SpectroDens. Os resultados são dados na Tabela 2.

Tabela 2. Resultados das experiências para a composição de referência (Ref.) e diferentes composições de ensaio (SI - S8) .

A partir dos resultados obtidos pode concluir-se que a quantidade crescente de policloreto de alumínio na composição aumenta os valores da gama e da densidade de cor. A melhoria é ainda mais acentuada quando é utilizada uma composição de acordo com a presente invenção compreendendo policloreto de alumínio e sulfato de cálcio di-hidratado.

Ainda que a invenção tenha sido descrita relativamente ao que presentemente parecem ser as formas de realização mais práticas e preferidas, entende-se que a invenção não se deve limitar às formas de realização descritas acima, mas a invenção destina-se a abranger também diferentes modificações no âmbito das reivindicações apensas.

Claims (15)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Utilização de uma composição que compreende - pigmento, o qual é sulfato de cálcio di-hidratado, - solução de amido, e - composto de polialumínio para se obter uma folha de registo para jato de tinta que compreende um material em fibras de madeira ou lenhocelulósicas e que tem pelo menos um valor de densidade de tinta > 1,1, selecionado de densidade de tinta preta, densidade de tinta magenta e densidade de tinta ciano, medido utilizando os métodos normalizados ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995, por revestimento ou aplicação da referida composição sobre a folha de registo para jato de tinta.
2. 2. Utilização de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o composto de polialumínio ser policloreto de alumínio ou polissulfato de alumínio ou uma sua mistura.
3. 3. Utilização de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por a quantidade de composto de polialumínio na composição ser > 0,01 partes, tipicamente 0,05 - 20 partes, preferencialmente 0,2 -8 partes, mais preferencialmente 2-7 partes.
4. 4. Utilização de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por a quantidade de composto de polialumínio na composição ser > 0,01 % em peso, tipicamente 0,05 - 16,7 % em peso, preferencialmente 0,2 - 7,4 % em peso, mais preferencialmente 2 - 6,5 % em peso, sendo as percentagens calculadas relativamente ao peso seco total de composto de polialuminio e amido.
5. 5. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 4, caracterizada por a quantidade de solução de amido na composição ser < 95 partes, tipicamente 5-95 partes, preferencialmente 30 - 95 partes, mais preferencialmente 40 - 95 partes.
6. 6. Utilização de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a quantidade de pigmento na composição ser 0,1 - 80 partes, preferencialmente 10-60 partes, mais preferencialmente 10-50 partes.
7. 7. Utilização de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a composição compreender sulfato de cálcio di-hidratado tanto dissolvido na solução de amido como na forma de partículas sólidas.
8. 8. Utilização de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a quantidade de sulfato de cálcio di-hidratado dissolvida na solução de amido ser > 400 ppm, preferencialmente > 500 ppm.
9. 9. Folha de registo para jato de tinta compreendendo um substrato de folha que compreende um material em fibras de madeira ou lenhocelulósicas, caracterizada por o substrato de folha ter pelo menos uma superfície, a qual foi revestida com, ou sobre a qual foi aplicada, uma composição que compreende - pigmento, o qual é sulfato de cálcio di-hidratado, - amido e - composto de polialuminio, e por a folha de registo ter pelo menos um valor de densidade de tinta > 1,1, selecionado de densidade de tinta preta, densidade de tinta magenta e densidade de tinta ciano, medido utilizando os métodos normalizados ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995.
10. 10. Folha de registo para jato de tinta de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por o composto de polialuminio ser policloreto de alumínio ou polissulfato de alumínio ou uma sua mistura.
11. 11. Folha de registo para jato de tinta de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 9 - 10, caracterizada por ter, pelo menos, um valor de densidade de tinta > 1,2, preferencialmente > 1,3, selecionado de densidade de tinta preta, densidade de tinta magenta e densidade de tinta ciano, e medido utilizando os métodos normalizados ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995.
12. 12. Folha de registo para jato de tinta de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por ter um valor de densidade de tinta preta > 1,7, preferencialmente > 1,8, medido utilizando os métodos normalizados ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995.
13. 13. Folha de registo para jato de tinta de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por ter um valor de densidade de tinta magenta > 1,2, medido utilizando os métodos normalizados ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995.
14. 14. Folha de registo para jato de tinta de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por ter um valor de densidade de tinta ciano > 1,2, preferencialmente > 1,3, medido utilizando os métodos normalizados ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995.
15. 15. Folha de registo para jato de tinta de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 9 - 14, caracterizada por ter um valor de gama de cores >7500.