RU2280115C2 - Calcium carbonate coating compositions for imparting high gloss and paper and cardboard with coatings formed from these compositions - Google Patents

Calcium carbonate coating compositions for imparting high gloss and paper and cardboard with coatings formed from these compositions Download PDF

Info

Publication number
RU2280115C2
RU2280115C2 RU2004122104/12A RU2004122104A RU2280115C2 RU 2280115 C2 RU2280115 C2 RU 2280115C2 RU 2004122104/12 A RU2004122104/12 A RU 2004122104/12A RU 2004122104 A RU2004122104 A RU 2004122104A RU 2280115 C2 RU2280115 C2 RU 2280115C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
calcium carbonate
particles
paper
particle size
microns
Prior art date
Application number
RU2004122104/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004122104A (en
Inventor
Эми Кристин ДИММИК (US)
Эми Кристин ДИММИК
Кеннет МЮЛЛЕР (US)
Кеннет МЮЛЛЕР
Original Assignee
Спешиалти Минералз (Мичиган) Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Спешиалти Минералз (Мичиган) Инк. filed Critical Спешиалти Минералз (Мичиган) Инк.
Priority to RU2004122104/12A priority Critical patent/RU2280115C2/en
Publication of RU2004122104A publication Critical patent/RU2004122104A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2280115C2 publication Critical patent/RU2280115C2/en

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

FIELD: paper-and-pulp industry.
SUBSTANCE: calcium carbonate product is designed for containing paper and comprises mixture of first and second separate calcium carbonate particles, wherein difference between first and second calcium carbonate particles ranges from about 0.1 μm to 0.2 μm and weight ratio of first to second particles lies between about 50:50 and about 80:20. Pigment is intended for coating paper and made from above-defined product. Method concerns containing paper and comprises preparation of mixed pigment based on calcium carbonate precipitated in the form of aragonite having above-indicated makeup; addition of binder; and deposition of the pigment onto a base paper in the form of binder-containing suspension. Paper is then dried and calendared. Also described are: paper obtained by above method; a method to increase gloss of paper sheet involving operation of including above product into base paper coating suspension; a method to increase gloss of paper involving operation including calcium carbonate product wherein first calcium carbonate particles have average size about 0.4 μm and the second ones about 0.5 μm at their weight ratio 60:40, respectively; a method to increase gloss of paper sheet involving operation of including pigment based on argonite-type calcium carbonate with difference between first and second average particle size values from about 0.1 μm to 0.2 μm and their weight ratio between about 50:50 and about 80:20 into base paper coating suspension.
EFFECT: increased gloss of coated paper sheets.
24 cl, 3 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к смесям частиц карбоната кальция, которые используются при производстве высококачественной бумаги с покрытием, имеющей высокий лоск листов.The present invention relates to mixtures of particles of calcium carbonate, which are used in the manufacture of high quality coated paper having a high gloss sheets.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

При производстве бумаги карбонат кальция благодаря его очень высокой степени белизны используется для покрытия бумаги с целью улучшения различных свойств, таких как глянец поверхности и степень белизны бумаги. В бумажной промышленности используются как природные, так и синтетические карбонаты кальция. Природный карбонат кальция, или известняк, измельчают до малого размера частиц перед его использованием в бумаге, в то время как синтетический карбонат кальция получают реакцией осаждения, и он называется осажденным карбонатом кальция. Осажденные карбонаты кальция, как правило, более предпочтительны по сравнению с измельченными карбонатами кальция при производстве бумаги вследствие того, что можно регулировать морфологию, размер и гранулометрический состав, а также контролировать чистоту получаемого таким образом карбоната кальция.In paper production, calcium carbonate, due to its very high degree of whiteness, is used to coat paper in order to improve various properties, such as surface gloss and paper whiteness. The paper industry uses both natural and synthetic calcium carbonates. Natural calcium carbonate, or limestone, is crushed to a small particle size before being used on paper, while synthetic calcium carbonate is produced by a precipitation reaction, and it is called precipitated calcium carbonate. Precipitated calcium carbonates are generally preferable to pulverized calcium carbonates in paper production because the morphology, size and particle size distribution can be controlled and the purity of the calcium carbonate thus obtained can be controlled.

При использовании осажденных карбонатов кальция в качестве добавки в бумажной промышленности их обычно получают карбонизацией, с использованием газообразного диоксида углерода водной суспензии гидроксида кальция ("известкового молока"). После этого пигменты на основе осажденного карбоната кальция наносят на бумагу, покрывая бумагу водной суспензией, содержащей осажденный карбонат кальция и связующее.When using precipitated calcium carbonates as an additive in the paper industry, they are usually obtained by carbonization using gaseous carbon dioxide in an aqueous suspension of calcium hydroxide (“milk of lime”). After that, pigments based on precipitated calcium carbonate are applied to the paper, coating the paper with an aqueous suspension containing precipitated calcium carbonate and a binder.

Карбонат кальция может быть осажден из водного раствора в трех различных разновидностях кристалла: в виде фатерита, который является термодинамически нестабильным, в виде кальцита, который является наиболее стабильным и наиболее распространенным в природе, и в виде арагонита, который является метастабильным при нормальных условиях окружающей среды с точки зрения температуры и давления, но превращается в кальцит при повышенной температуре. Арагонит имеет ромбическую форму кристалла, который кристаллизуется в виде длинных тонких игл, которые могут быть или агрегированными, или неагрегированными. Кальцит существует в нескольких различных формах, из которых наиболее широко распространена ромбовидная форма с кристаллами, которые могут быть или агрегированными, или неагрегированными, и форма скаленоэдра с кристаллами, которые, как правило, не агрегированы. Все эти разновидности карбоната кальция могут быть получены путем карбонизации известкового молока за счет соответствующего изменения условий технологического процесса, как известно в данной области техники.Calcium carbonate can be precipitated from an aqueous solution in three different crystal species: in the form of faterite, which is thermodynamically unstable, in the form of calcite, which is the most stable and most common in nature, and in the form of aragonite, which is metastable under normal environmental conditions in terms of temperature and pressure, but turns into calcite at elevated temperatures. Aragonite has a rhombic crystal shape, which crystallizes in the form of long thin needles, which can be either aggregated or non-aggregated. Calcite exists in several different forms, of which the rhomboid form with crystals, which can be either aggregated or non-aggregated, and the form of a scalenhedron with crystals, which, as a rule, are not aggregated, are the most widespread. All these varieties of calcium carbonate can be obtained by carbonation of milk of lime due to a corresponding change in process conditions, as is known in the art.

Несмотря на то, что обычные пигменты на основе карбоната кальция обладают отличными свойствами с точки зрения белизны и способности абсорбировать типографские краски по сравнению с каолиновой глиной, состоящей из частиц в виде пластин, эти пигменты имеют недостаток, проявляющийся в том, что бумага, покрытая с использованием данных пигментов, как правило, имеет низкий лоск листов. До настоящего времени применение высоких уровней содержания осажденного карбоната кальция в составах покрытий, в особенности в случаях применения одного [слоя] покрытия, приводило к недостаточному лоску по сравнению с составами на основе каолина. Поэтому частицы осажденного карбоната кальция использовали в качестве пигментов в составах на основе каолина в небольших количествах, то есть в количествах, соответствующих 25 процентам по массе или менее.Despite the fact that conventional calcium carbonate-based pigments have excellent properties in terms of whiteness and the ability to absorb printing inks compared to kaolin clay, consisting of particles in the form of plates, these pigments have the disadvantage that paper coated with Using these pigments, it usually has a low gloss of sheets. To date, the use of high levels of precipitated calcium carbonate in coating compositions, especially in cases where a single [layer] of coating has been used, has led to insufficient gloss compared to kaolin based formulations. Therefore, precipitated calcium carbonate particles were used as pigments in kaolin-based formulations in small amounts, i.e., in amounts corresponding to 25 percent by weight or less.

Известный уровень техникиPrior art

В патенте США No. 5861209 описаны пигменты на основе карбоната кальция, осажденного в виде арагонита, предназначенные для покрытия типографской бумаги для глубокой печати, способ получения пигмента, бумага, покрытая покрывающим пигментом, и способ получения такой бумаги. Частицы осажденного карбоната кальция имеют отношение размеров от приблизительно 3:1 до приблизительно 15:1, предпочтительно от приблизительно 4:1 до приблизительно 7:1 и мультимодальное распределение частиц по размерам, которое предпочтительно является бимодальным или тримодальным. Предпочтительно карбонат кальция, осажденный в виде арагонита, присутствует в покрывающем пигменте в количестве от приблизительно 20 процентов по массе до приблизительно 100 процентов по массе. Пигмент также может быть использован с диоксидом титана, тальком, обожженной глиной, сатинитом (белым пигментом), пигментами на основе пластиков, тригидратом алюминия, слюдой или их смесями.U.S. Pat. No. 5861209 describes pigments based on calcium carbonate deposited in the form of aragonite, intended for coating printing paper for intaglio printing, a method for producing a pigment, paper coated with a coating pigment, and a method for producing such paper. The particles of precipitated calcium carbonate have a size ratio of from about 3: 1 to about 15: 1, preferably from about 4: 1 to about 7: 1, and a multimodal particle size distribution, which is preferably bimodal or trimodal. Preferably, calcium carbonate precipitated as aragonite is present in the coating pigment in an amount of from about 20 percent by weight to about 100 percent by weight. The pigment can also be used with titanium dioxide, talc, calcined clay, satin (white pigment), plastic-based pigments, aluminum trihydrate, mica, or mixtures thereof.

В научном докладе J.Drechsel "In Search of Synergy: Engineering Coatings for Maximum Performance: Optimizing Pigment Blends for Maximum Performance" (1999 Coating Conference, pp.413-432) описано использование каолинов с малыми размерами частиц и тонко измельченных карбонатов в покрытиях для повышения глянца печати на бумаге с покрытием.J. Drechsel's scientific report, "In Search of Synergy: Engineering Coatings for Maximum Performance: Optimizing Pigment Blends for Maximum Performance" (1999 Coating Conference, pp. 413-432), describes the use of small particle sizes and finely ground carbonates in coatings for increase the gloss of printing on coated paper.

В статье L.Jarnstrom и др. "Structure of the Coating Layer and Optical Properties of Coated Paper", Wochenblatt f. Papierfabrikation 17, 736-741, (1996), описана бумага с более высокой степенью непрозрачности и положительные синергетические эффекты, достигаемые при смешивании пигмента на основе осажденного карбоната кальция с пластинчатым каолином для составов покрытий.In an article by L. Jarnstrom et al. "Structure of the Coating Layer and Optical Properties of Coated Paper", Wochenblatt f. Papierfabrikation 17, 736-741, (1996) describes a paper with a higher degree of opacity and positive synergistic effects achieved by mixing pigment based on precipitated calcium carbonate with lamellar kaolin for coating compositions.

В научном докладе R.Knappich и др. "Optimized Binder Systems for Natural Calcium Carbonate Pigments with Narrow Particle Size Distribution", PTS Coating Symposium (1999), pp.13E-13E-16, описано использование пигментов на основе природного измельченного карбоната кальция с узкими распределениями частиц по размерам с указанием на то, что данные пигменты обеспечивают сочетание высокой степени белизны, высокой степени непрозрачности и отличной кроющей способности для бумаги и картона с покрытием.The scientific report by R.Knappich et al. "Optimized Binder Systems for Natural Calcium Carbonate Pigments with Narrow Particle Size Distribution", PTS Coating Symposium (1999), pp.13E-13E-16, describes the use of pigments based on natural ground calcium carbonate with narrow particle size distributions indicating that these pigments provide a combination of a high degree of whiteness, a high degree of opacity and excellent hiding power for coated paper and paperboard.

В научном докладе P.G.Drage и др. "Factors Governing Print Performance in Offset Printing of Matt Papers", 1998 TAPPI Coating/Papermakers Conference, pp.413-433, описано получение матовых пигментов для матовой бумаги и бумаги с низким лоском путем использования бимодальных смесей крупнозернистых и сверхтонких компонентов с GCC (измельченным карбонатом кальция), рассматриваемым как крупнозернистая фракция.A scientific report by PGDrage et al. "Factors Governing Print Performance in Offset Printing of Matt Papers", 1998 TAPPI Coating / Papermakers Conference, pp. 413-433, describes the preparation of matt pigments for matt and low gloss paper using bimodal blends coarse-grained and ultrafine components with GCC (ground calcium carbonate), regarded as a coarse-grained fraction.

В заявке на патент Японии No. 10232253 описана бумага с многослойным покрытием для рулонной ротационной офсетной печати, имеющая прочность в сухом состоянии, лоск в состоянии белой бумаги, глянец при многоцветной печати и стойкость к образованию пузырьков. Многослойная бумага имеет слои бумаги с полыми или полусферическими полимерными частицами.Japanese Patent Application No. 10232253 describes a paper with a multilayer coating for roll-fed rotary offset printing having dry strength, gloss in the state of white paper, gloss in multi-color printing and resistance to the formation of bubbles. Multilayer paper has layers of paper with hollow or hemispherical polymer particles.

В заявке на патент Японии No. 10-340790 описана бумага с покрытием для офсетной печати, обладающая свойствами глянцевитости белой бумаги, полученной путем использования жидкого грунтовочного покрывающего слоя из компонента пигмента, содержащего тонко измельченный в мокром состоянии, игольчатый или столбикообразный осажденный карбонат кальция в количестве от 40 процентов по массе до 100 процентов по массе от массы пигмента.Japanese Patent Application No. 10-340790 describes coated coated paper for offset printing having the glossiness of white paper obtained by using a liquid primer coating layer from a pigment component containing finely ground in a wet state, needle or columnar precipitated calcium carbonate in an amount of from 40 percent by weight to 100 percent by weight of the mass of the pigment.

В заявке на патент Японии No. 11-065703 описана бумага с покрытием для офсетной печати, имеющая глянцевитость при печати, обеспечиваемую с помощью слоя покрытия, главным образом состоящего из пигмента, содержащего веретеновидный, полученный путем мокрого дробления, подвергнутый подщелачиванию, осажденный карбонат кальция и латекс на основе сополимера, имеющий средний размер частиц от 50 нм до 80 нм, в количестве от 60 процентов по массе до 90 процентов по массе и гель в качестве связующего в количестве от 30 процентов по массе до 50 процентов по массе.Japanese Patent Application No. 11-065703 describes coated paper for offset printing having print gloss provided by a coating layer mainly consisting of a spindle-shaped pigment obtained by wet crushing, alkalized, precipitated calcium carbonate and a copolymer based latex having an average particle size from 50 nm to 80 nm, in an amount of from 60 percent by weight to 90 percent by weight and a gel as a binder in an amount of from 30 percent by weight to 50 percent by weight.

В заявке на патент Японии No. 11-008162 описана бумага с матовым покрытием для глубокой печати, имеющая чрезвычайно низкую глянцевитость белой бумаги. По меньшей мере, одна сторона бумаги-основы покрыта составом, содержащим агглютинированный, веретеновидный осажденный карбонат кальция, имеющий средний диаметр частиц от 3,0 мкм до 5,0 мкм в форме частиц вторичных фаз, в количестве от 75 процентов по массе до 85 процентов по массе и каолин, имеющий средний диаметр частиц от 1,0 мкм до 2,0 мкм, в количестве от 15 процентов по массе до 25 процентов по массе.Japanese Patent Application No. 11-008162 describes a matte-coated intaglio paper having an extremely low glossiness of white paper. At least one side of the base paper is coated with a composition comprising agglutinated, fusiform precipitated calcium carbonate having an average particle diameter of from 3.0 μm to 5.0 μm in the form of particles of secondary phases, in an amount of from 75 percent by weight to 85 percent by weight and kaolin having an average particle diameter of from 1.0 μm to 2.0 μm, in an amount of from 15 percent by weight to 25 percent by weight.

В заявке на патент Японии No. 11-069426 описана бумага с неплотным покрытием для офсетной печати, имеющая глянцевитость в состоянии чистого листа бумаги и глянцевитость при печати. Бумага имеет два слоя покрытия, которые оба содержат пигмент и связующее, при этом верхний покрывающий слой имеет от 50 весовых частей до 85 весовых частей карбоната кальция, имеющего средний диаметр частиц не менее 0,2 мкм и менее 0,5 мкм, в качестве пигмента, и от 8 весовых частей до 15 весовых частей латекса на основе сополимера, имеющего средний диаметр частиц от 50 нм до 70 нм и уровень содержания геля от 50 процентов до 70 процентов, в качестве связующего, при этом для указания содержания обоих компонентов за основу взяты 100 весовых частей пигмента.Japanese Patent Application No. 11-069426 describes a paper with a loose coating for offset printing, having gloss in the state of a blank sheet of paper and gloss in printing. The paper has two coating layers, which both contain a pigment and a binder, with the upper coating layer having from 50 weight parts to 85 weight parts of calcium carbonate having an average particle diameter of at least 0.2 μm and less than 0.5 μm, as a pigment , and from 8 parts by weight to 15 parts by weight of a latex based on a copolymer having an average particle diameter of from 50 nm to 70 nm and a gel level of from 50 percent to 70 percent, as a binder, and for indicating the contents of both components are taken as a basis 100 parts by weight of pigment.

Таким образом, по-прежнему существует необходимость в пигментах на основе карбоната кальция для получения покрытий повышенного качества при производстве бумаги с высоким лоском листов.Thus, there is still a need for pigments based on calcium carbonate to obtain coatings of high quality in the manufacture of paper with high gloss sheets.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Настоящее изобретение относится к продукту из карбоната кальция, предназначенному для использования в составах покрытий для обеспечения отделки поверхности с высоким лоском листа, при этом продукт содержит:The present invention relates to a product of calcium carbonate, intended for use in coating compositions to provide surface finish with a high gloss sheet, while the product contains:

первые частицы карбоната кальция, имеющие первое распределение частиц по размерам с первой средней величиной, иfirst calcium carbonate particles having a first particle size distribution with a first average value, and

вторые частицы карбоната кальция, имеющие второе распределение частиц по размерам со второй средней величиной, при этом разность первой и второй средних величин составляет от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 0,2 микрона,second calcium carbonate particles having a second particle size distribution with a second average value, wherein the difference of the first and second average values is from about 0.1 microns to about 0.2 microns,

причем первые частицы карбоната кальция и вторые частицы карбоната кальция соответственно находятся в весовом соотношении от приблизительно 50:50 до приблизительно 80:20.moreover, the first particles of calcium carbonate and the second particles of calcium carbonate, respectively, are in a weight ratio of from about 50:50 to about 80:20.

Продукт из карбоната кальция характеризуется весовым соотношением первых частиц карбоната кальция и вторых частиц карбоната кальция, которое предпочтительно составляет приблизительно 60:40.The calcium carbonate product is characterized by a weight ratio of the first particles of calcium carbonate and the second particles of calcium carbonate, which is preferably approximately 60:40.

В продукте из карбоната кальция первые частицы карбоната кальция и вторые частицы карбоната кальция предпочтительно представляют собой частицы карбоната кальция, осажденного в виде арагонита.In the calcium carbonate product, the first calcium carbonate particles and the second calcium carbonate particles are preferably calcium carbonate particles precipitated as aragonite.

Далее предпочтительно, что в продукте из карбоната кальция первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 микрона, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 микрона.It is further preferred that in the calcium carbonate product, the first calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.4 microns, and the second calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.5 microns.

Далее изобретение предоставляет пигмент для покрытия бумаги. Указанный пигмент содержит:The invention further provides a pigment for coating paper. The specified pigment contains:

первые частицы карбоната кальция, имеющие первое распределение частиц по размерам с первой средней величиной, иfirst calcium carbonate particles having a first particle size distribution with a first average value, and

вторые частицы карбоната кальция, имеющие второе распределение частиц по размерам со второй средней величиной, при этом разность первой и второй средних величин составляет от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 0,2 микрона,second calcium carbonate particles having a second particle size distribution with a second average value, wherein the difference of the first and second average values is from about 0.1 microns to about 0.2 microns,

причем первый пигмент на основе карбоната кальция и второй пигмент на основе карбоната кальция соответственно предусмотрены в весовом соотношении от приблизительно 50:50 до приблизительно 80:20.wherein the first calcium carbonate-based pigment and the second calcium carbonate-based pigment are respectively provided in a weight ratio of from about 50:50 to about 80:20.

Предпочтительно, когда в пигменте для покрытия бумаги весовое соотношение первого пигмента на основе карбоната кальция и второго пигмента на основе карбоната кальция составляет приблизительно 60:40.Preferably, in the paper coating pigment, the weight ratio of the first calcium carbonate-based pigment to the second calcium carbonate-based pigment is about 60:40.

Также предпочтительно, когда в пигменте для покрытия бумаги первый пигмент на основе карбоната кальция и второй пигмент на основе карбоната кальция представляют собой пигменты на основе карбоната кальция, осажденного в виде арагонита.It is also preferred that in the paper coating pigment, the first calcium carbonate-based pigment and the second calcium carbonate-based pigment are calcium carbonate-based pigments precipitated as aragonite.

Далее предпочтительно, чтобы в пигменте для покрытия бумаги первые частицы карбоната кальция имели средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 микрона, и вторые частицы карбоната кальция имели средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 микрона.It is further preferred that in the paper coating pigment, the first calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.4 microns, and the second calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.5 microns.

Изобретение также обеспечивает способ получения бумаги, имеющей высокий лоск листа, включающий в себя следующие операции:The invention also provides a method for producing paper having a high gloss of a sheet, comprising the following operations:

а) обеспечение наличия первых частиц карбоната кальция, имеющих первое распределение частиц по размерам с первой средней величиной, иa) ensuring the presence of the first particles of calcium carbonate having a first particle size distribution with a first average value, and

b) обеспечение наличия вторых частиц карбоната кальция, имеющих второе распределение частиц по размерам со второй средней величиной, при этом разность первой и второй средних величин составляет от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 0,2 микрона,b) ensuring the presence of second particles of calcium carbonate having a second particle size distribution with a second average value, wherein the difference of the first and second average values is from about 0.1 microns to about 0.2 microns,

c) смешивание первых частиц карбоната кальция и вторых частиц карбоната кальция соответственно в весовом соотношении от приблизительно 50:50 до приблизительно 80:20 для образования пигментной смеси,c) mixing the first particles of calcium carbonate and the second particles of calcium carbonate, respectively, in a weight ratio of from about 50:50 to about 80:20 to form a pigment mixture,

d) смешивание пигментной смеси, по меньшей мере, с одним связующим для образования суспензии для покрытия,d) mixing the pigment mixture with at least one binder to form a suspension for coating,

e) нанесение суспензии для покрытия на бумагу с целью образования покрытия, иe) applying a coating suspension to the paper to form a coating, and

f) сушку и каландрирование бумаги для образования бумаги с покрытием, имеющей высокий лоск листа.f) drying and calendering paper to form coated paper having a high gloss sheet.

В наиболее предпочтительных вариантах способа весовое соотношение первых частиц карбоната кальция и вторых частиц карбоната кальция составляет приблизительно 60:40, а первые частицы карбоната кальция и вторые частицы карбоната кальция представляют собой частицы карбоната кальция, осажденного в виде арагонита.In most preferred embodiments of the method, the weight ratio of the first particles of calcium carbonate and the second particles of calcium carbonate is approximately 60:40, and the first particles of calcium carbonate and the second particles of calcium carbonate are particles of calcium carbonate precipitated in the form of aragonite.

Указанный способ дополнительно может включать в себя операции обеспечения наличия глины и смешивания глины со смесью для покрытия на операции с) в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 15 процентов по массе до приблизительно 70 процентов по массе.The specified method may further include the operation of ensuring the presence of clay and mixing the clay with the mixture for coating in step c) in an amount ranging from about 15 percent by weight to about 70 percent by weight.

Изобретение также относится к бумаге, полученной способом, указанным выше, а также к способам повышения лоска листа бумаги, которые включают в себя операцию включения продукта по п.п.1, 5 и 9 в суспензию для покрытия бумаги-основы.The invention also relates to paper obtained by the method described above, as well as to methods for increasing the gloss of a sheet of paper, which include the step of incorporating the product according to claims 1, 5 and 9 into a suspension for coating base paper.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Если не указано иное, все приведенные здесь ссылки на части или проценты относятся к весовым процентам.Unless otherwise indicated, all references to parts or percentages provided herein refer to weight percentages.

Настоящее изобретение относится к составу для покрытия бумаги, содержащему смесь частиц карбоната кальция, к способу использования данного состава для повышения лоска листа и к способу получения бумаги, имеющей высокий лоск листа, и к бумаге, полученной данным способом. Карбонат кальция предпочтительно представляет собой осажденный арагонит (то есть кристаллы с орторомбической формой). При использовании в составах пигментов красящая смесь на основе карбоната кальция по настоящему изобретению обеспечивает повышение лоска листов по сравнению с карбонатами, используемыми для типовых сортов покрытий по известному уровню техники, и особенно предпочтительна при производстве бумаги с высоким лоском, включая картон.The present invention relates to a composition for coating paper containing a mixture of particles of calcium carbonate, to a method of using this composition to increase the gloss of a sheet and to a method for producing paper having a high gloss of a sheet, and to paper obtained by this method. Calcium carbonate is preferably precipitated aragonite (i.e., crystals with orthorhombic form). When used in pigment formulations, the calcium carbonate-based colorant of the present invention provides a higher gloss of sheets compared to carbonates used for typical coatings of the prior art, and is particularly preferred in the manufacture of high gloss paper, including cardboard.

Повышение лоска листов бумаги с покрытием при использовании смешанного пигмента явилось неожиданным и объясняется синергетическим эффектом, возникающим за счет использования частиц, имеющих распределения частиц по размерам со средними значениями, разность которых составляет от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 0,2 микрона, в смешанном пигменте. Кроме того, пигмент на основе карбоната кальция по настоящему изобретению имеет другие явные преимущества по сравнению с другими пигментами на основе карбоната кальция, включая легкость его использования при каландрировании листа бумаги и полученный в результате лоск листа и глянец печати на бумаге с покрытием при использовании смешанного пигмента.The increase in gloss of coated paper sheets using mixed pigment was unexpected and is due to a synergistic effect due to the use of particles having particle size distributions with average values, the difference of which is from about 0.1 microns to about 0.2 microns, in mixed pigment. In addition, the calcium carbonate-based pigment of the present invention has other distinct advantages over other calcium carbonate-based pigments, including ease of use thereof for calendaring a sheet of paper and the resulting sheet gloss and printing gloss on coated paper using mixed pigment .

Частицы карбоната кальция, пригодные для использования их в смешанном пигменте на основе карбоната кальция по изобретению, предпочтительно синтезированы (то есть осаждены) карбонизацией, с использованием газообразного диоксида углерода, водной суспензии гидроксида кальция ("известкового молока") для получения отдельных частиц арагонита. В предпочтительном варианте осуществления изобретения приготовление смеси карбонатов кальция по изобретению выполняют путем смешивания составляющих смесь частиц, имеющих средние размеры частиц 0,4 микрона и 0,5 микрона, которые производятся в промышленных масштабах и поставляются на рынок компанией Minerals Technologies Inc., Нью-Йорк, Нью-Йорк, соответственно в виде частиц OPACARB® A40 РСС и OPACARB® A50 РСС.Particles of calcium carbonate suitable for use in the mixed pigment based on calcium carbonate according to the invention are preferably synthesized (i.e. precipitated) by carbonation using carbon dioxide gas, an aqueous suspension of calcium hydroxide ("milk of lime") to produce individual particles of aragonite. In a preferred embodiment, the preparation of the calcium carbonate mixture of the invention is accomplished by mixing the constituent particles having average particle sizes of 0.4 microns and 0.5 microns, which are commercially available and marketed by Minerals Technologies Inc., New York , New York, respectively, in the form of particles OPACARB® A40 PCC and OPACARB® A50 PCC.

Более точно, частицы OPACARB® A40 РСС и OPACARB® A50 РСС представляют собой частицы карбоната кальция, осажденного в виде арагонита, со средними размерами частиц, составляющими соответственно приблизительно 0,4 микрона и 0,5 микрона, при этом частицы имеют узкие распределения частиц по размерам [с отклонением размеров] ±0,02 микрона относительно среднего значения.More specifically, OPACARB® A40 PCC and OPACARB® A50 PCC particles are particles of calcium carbonate precipitated in the form of aragonite, with average particle sizes of approximately 0.4 microns and 0.5 microns, respectively, with particles having narrow particle distributions over sizes [with size deviation] ± 0.02 microns relative to the average value.

Средний размер частиц в соответствии с настоящим изобретением был определен путем использования анализатора Micromeritics Sedigraph 5100, прибора для определения гранулометрических составов с использованием закона Стокса (см. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 69-е издание, 1988-89, страница F-105), который позволяет получить скорость погружения небольшой сферы в вязкую текучую среду. Исходя из этого определяют гранулометрические составы, исходя из веса, и средний размер частиц.The average particle size in accordance with the present invention was determined using the Micromeritics Sedigraph 5100 analyzer, a device for determining particle size distribution using the Stokes law (see CRC Handbook of Chemistry and Physics, 69th edition, 1988-89, page F-105) , which allows you to get the speed of immersion of a small sphere in a viscous fluid. Based on this, particle size distributions are determined based on weight and average particle size.

Улучшенные покрытия получают при использовании пигмента на основе карбоната кальция, осажденного в виде арагонита, по настоящему изобретению или в виде отдельного пигмента, или в смесях с любыми другими обычными пигментами для покрытия. Уровень содержания пигмента на основе осажденного карбоната кальция при смешивании его с глиной может варьироваться от приблизительно 30 процентов по массе до приблизительно 85 процентов по массе от массы всего состава покрытия, при этом предпочтителен уровень содержания, соответствующий 60 процентам по массе. Смешанный пигмент по настоящему изобретению особенно предпочтителен для использования при производстве типографской бумаги с высоким лоском и может быть смешан с одним или несколькими обычными связующими, сгустителями и/или смазками, как известно в данной области техники. Покрытие также может содержать разбавляющую воду в количестве, необходимом для доведения конечного уровня содержания твердых частиц в покрытиях до диапазона от приблизительно 50 весовых процентов до приблизительно 70 весовых процентов.Improved coatings are obtained by using a pigment based on calcium carbonate precipitated as aragonite of the present invention, either as a separate pigment, or in mixtures with any other conventional coating pigments. The level of pigment based on precipitated calcium carbonate when mixed with clay can range from about 30 percent by weight to about 85 percent by weight of the total coating composition, with a level corresponding to 60 percent by weight being preferred. The mixed pigment of the present invention is particularly preferred for use in the production of high gloss printing paper and can be mixed with one or more conventional binders, thickeners and / or lubricants, as is known in the art. The coating may also contain dilution water in an amount necessary to bring the final solids content of the coatings to a range of from about 50 weight percent to about 70 weight percent.

Далее будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения только в качестве примера со ссылкой на нижеприведенные примеры. Нижеприведенные неограничивающие примеры просто иллюстрируют реализацию настоящего изобретения, и их не следует рассматривать как ограничивающие изобретение, объем которого определяется приложенной формулой изобретения.Embodiments of the present invention will now be described, by way of example only, with reference to the following examples. The following non-limiting examples merely illustrate the implementation of the present invention, and should not be construed as limiting the invention, the scope of which is defined by the attached claims.

В каждом экспериментальном составе всего 40 частей пигмента на основе осажденного карбоната кальция было использовано и смешано с глиной такого сорта, какой используется для покрытий, имеющей 72 процента твердых частиц, с использованием обычной мешалки конструкции Коулса с плоскими лопастями. Глина, использованная для всех нижеприведенных примеров, представляла собой глину ALPHAGLOSS®, поставляемую компанией Huber Corporation. Частицы OPACARB® A40 РСС, OPACARB® A50 РСС и ALPHAGLOSS® S РСС были использованы по отдельности и в комбинации для оценки влияния различных частиц карбоната кальция.In each experimental composition, only 40 parts of the precipitated calcium carbonate pigment was used and mixed with a clay of the sort used for coatings having 72 percent solids using a conventional Coles flat-blade mixer. The clay used for all of the examples below was ALPHAGLOSS® clay supplied by Huber Corporation. Particles OPACARB® A40 PCC, OPACARB® A50 PCC and ALPHAGLOSS® S PCC were used individually and in combination to evaluate the effect of various particles of calcium carbonate.

В частности, смеси для покрытия No.No. 1 и 7 были использованы для оценки влияния соответственно частиц OPACARB® A40 РСС в виде арагонита и частиц OPACARB® A50 РСС в виде арагонита при использовании их по отдельности с глиной ALPHAGLOSS®. Смеси для покрытия No.No. 2, 3 и 4 были использованы для оценки влияния частиц OPACARB® A40 РСС в виде арагонита при использовании их в различных весовых соотношениях от приблизительно 40:60 до приблизительно 60:40 с частицами ALPHAGLOSS® S РСС в виде кальцита, традиционно используемыми вместе с составами покрытий для бумаги на основе глины. Смеси для покрытия No.No.6 и 5 были использованы для оценки влияния смешанных пигментов на основе карбоната кальция, осажденного в виде арагонита, имеющий частицы OPACARB® А40 PPC в виде арагонита и частицы OPACARB® А50 PPC в виде арагонита в весовых соотношениях согласно настоящему изобретению.In particular, mixtures for coating No.No. 1 and 7 were used to evaluate the effects of OPACARB® A40 PCC particles in the form of aragonite and OPACARB® A50 PCC particles in the form of aragonite, respectively, when used individually with ALPHAGLOSS® clay. Mixtures for coating No.No. 2, 3 and 4 were used to evaluate the effect of OPACARB® A40 PCC particles in the form of aragonite when used in various weight ratios from about 40:60 to about 60:40 with ALPHAGLOSS® S PCC particles in the form of calcite, traditionally used with the compositions clay based coatings. Coating mixtures No. 6 and 5 were used to evaluate the effect of mixed pigments based on calcium carbonate precipitated in the form of aragonite, having OPACARB® A40 PPC particles in the form of aragonite and OPACARB® A50 PPC particles in the form of aragonite in weight ratios according to the present invention.

Составы приготовления смесей для покрытия приведены ниже в таблице 1 с количествами используемых частиц кальция и глины, приведенными в процентах по массе.The compositions of the preparation of coating mixtures are shown in Table 1 below with the amounts of calcium and clay particles used, given in percent by weight.

ТАБЛИЦА 1TABLE 1 Пигментная смесь NoPigment mixture No. 1one 22 33 4four 5*5* 6*6 * 77 ALPHAGLOS® S РСС (весовой процент)ALPHAGLOS® S PCC (weight percent) 2525 20twenty 15fifteen OPACARB® A40 РСС (весовой процент)OPACARB® A40 PCC (weight percent) 4040 15fifteen 20twenty 2525 2525 20twenty OPACARB® A50 РСС (весовой процент)OPACARB® A50 PCC (weight percent) 15fifteen 20twenty 4040 Глина ALPHAGLOSS® (весовой процент)ALPHAGLOSS® clay (weight percent) 6060 6060 6060 6060 6060 6060 6060 * Пигмент на основе карбоната кальция согласно настоящему изобретению* Calcium carbonate based pigment according to the present invention

После смешивания вышеприведенных составов покрытий в каждый из них было добавлено связующее, и снова было проведено перемешивание с использованием обычной мешалки конструкции Коулса с плоскими лопастями. Каждый состав пигмента на основе карбоната кальция содержал одно и то же связующее, содержащее 11 частей бутадиенстирольного латекса GENFLO® 5905, поставляемого компанией Gencorp Corporation (в настоящее время Omnova Corporation), 3 части оксиэтилированного крахмала, поставляемого компанией Penford Starch Corporation как PENFORD® 280 Gum, и 1 часть смазки из стеарата кальция. Стандартный сгуститель для бумаги, поставляемый компанией Hercules Corporation как ADMIRAL® 3089, был добавлен в каждый образец покрытия для достижения заданной вязкости по Брукфилду при 100 оборотах в минуту, составляющей 1200 сантипуаз. Как правило, количество загустителя, используемого для достижения заданных значений вязкости, увеличивалось при повышении уровня содержания карбоната.After mixing the above coating compositions, a binder was added to each of them, and again mixing was carried out using a conventional Coles flat-blade mixer. Each calcium carbonate-based pigment composition contained the same binder containing 11 parts of GENFLO® 5905 butadiene styrene latex supplied by Gencorp Corporation (currently Omnova Corporation), 3 parts of ethoxylated starch supplied by Penford Starch Corporation as PENFORD® 280 Gum , and 1 part of calcium stearate grease. A standard paper thickener, supplied by Hercules Corporation as ADMIRAL® 3089, was added to each coating sample to achieve a specified Brookfield viscosity at 100 rpm of 1200 centipoise. Typically, the amount of thickener used to achieve the set viscosity values increased with increasing levels of carbonate.

Составы покрытий из пигментов были заданы такими, что в них входило приблизительно 60 процентов твердых частиц, и они были подвергнуты испытаниям для проверки содержания твердых частиц в процентах и влагопоглощения при определении их по методу AA-GWR (Kaltec Scientific, США). Вязкости при малых значениях сдвига в сантипуазах были определены при 10 оборотах в минуту, 20 оборотах в минуту, 50 оборотах в минуту и 100 оборотах в минуту с использованием вискозиметра Брукфилда модели RVT. Измерения вязкости при высоких значениях сдвига были выполнены с использованием вискозиметра Hercules для высоких значений сдвига, поставляемого Kaltec Scientific, США. Вязкости, измеряемые с помощью вискозиметра Hercules, были определены с использованием следующих условий: груз Е, жесткость пружины 400000 дина-см/см, 0 оборотов в минуту - 4400 оборотов в минуту, комнатная температура. Данные по составам покрытий, подвергнутых испытаниям, приведены в таблице 2.The composition of the pigment coatings was set so that they included approximately 60 percent of the solid particles, and they were tested to check the percentage of solid particles and moisture absorption when determining them by the AA-GWR method (Kaltec Scientific, USA). Viscosity at low shear in centipoises was determined at 10 rpm, 20 rpm, 50 rpm and 100 rpm using a Brookfield viscometer model RVT. High shear viscosity measurements were performed using a Hercules high shear viscometer supplied by Kaltec Scientific, USA. The viscosities measured with a Hercules viscometer were determined using the following conditions: load E, spring stiffness 400,000 dyne-cm / cm, 0 revolutions per minute - 4400 revolutions per minute, room temperature. Data on the composition of the coatings subjected to the tests are shown in table 2.

ТАБЛИЦА 2TABLE 2 Покрытие NoCoating No 1one 22 33 4four 5*5* 6*6 * 77 Твердые частицы, в процентахParticulate matter, percent 60,460,4 60,260,2 60,560.5 60,360.3 60,260,2 60,160.1 60,260,2 AA-GWR, в граммах на квадратный метр (г/м2)AA-GWR, in grams per square meter (g / m 2 ) 8989 9090 8484 9191 9494 8888 9797 Вязкость, измеренная с помощью вискозиметра Hercules, сантипуаз при 4400 оборотах в минутуViscosity measured with a Hercules viscometer, centipoise at 4400 rpm 50,050,0 47,947.9 46,546.5 42,542.5 45,145.1 41,041.0 38,938.9 Вязкость по Брукфилду,
сантипуаз при 100 оборотах в минуту
Brookfield Viscosity
centipoise at 100 rpm
14201420 11001100 12001200 10601060 13101310 13101310 11201120 сантипуаз при 50 оборотах в минутуcentipoise at 50 rpm 25602560 18001800 19401940 17201720 20902090 22402240 18401840 сантипуаз при 20 оборотах в минутуcentipoise at 20 rpm 52505250 36503650 39003900 35003500 42754275 47004700 38003800 сантипуаз при 10 оборотах в минутуcentipoise at 10 rpm 96009600 66006600 70007000 64006400 76007600 86008600 70007000 Водородный показатель рН (установлен в пределах 8,5-9,5 с помощью NaOH)Hydrogen pH (set between 8.5-9.5 with NaOH) 8,58.5 8,58.5 8,58.5 8,58.5 8,58.5 8,58.5 8,58.5 Добавленный загустительThickener Added 2727 30thirty 30thirty 30thirty 2525 30thirty 2525 * Пигмент на основе карбоната кальция, осажденного в виде арагонита, согласно настоящему изобретению* Pigment based on calcium carbonate precipitated as aragonite according to the present invention

После приготовления покрытия были нанесены на бумагу-основу с массой стопы бумаги стандартного формата 51,1 фунта/рим (70 граммов на м2) путем использования цилиндрического лабораторного устройства для нанесения покрытий (Cylindrical Laboratory Coater - CLC-6000). Заданная масса покрытия составляла 9 фунтов на 3300 квадратных футов. После этого бумага с покрытием была подвергнута каландрированию при 150 градусах по Фаренгейту на лабораторном суперкаландре, имеющем две группы валков с зазорами, обеспечивающих приложение давления, составляющего 800 фунтов на квадратный дюйм.After preparation, the coatings were applied to the base paper with a stack weight of standard-sized paper 51.1 lb / rm (70 grams per m 2 ) by using a cylindrical laboratory coating device (Cylindrical Laboratory Coater - CLC-6000). The target coating weight was 9 pounds per 3300 square feet. After that, coated paper was calendared at 150 degrees Fahrenheit on a laboratory supercalender having two groups of rolls with gaps providing a pressure of 800 psi.

Стандартные испытания листов с покрытием включали в себя испытания для оценки лоска листа бумаги, для оценки глянца печати, степени белизны и непрозрачности. Данные по испытаниям листов с покрытием приведены в таблице 3, при этом характеристики глянца печати были определены путем использования метода испытаний Нэнси Плауман (NPA), а все остальные данные были определены путем использования стандартных методов испытаний, определяемых Технической ассоциацией бумагоделательной промышленности (США) (TAPPI - Technical Association of Pulp and Paper Industry), которые хорошо знакомы специалистам в данной области техники.Standard tests of coated sheets included tests to evaluate the gloss of a sheet of paper, to assess print gloss, brightness and opacity. The coated sheet test data are shown in Table 3, with print gloss characteristics determined using the Nancy Pluman (NPA) test method, and all other data determined using standard test methods defined by the US Paper Technology Association (TAPPI) - Technical Association of Pulp and Paper Industry), which are familiar to those skilled in the art.

ТАБЛИЦА 3TABLE 3 Покрытие NoCoating No 1one 22 33 4four 5*5* 6*6 * 77 Лоск листа, в процентахGloss sheet, in percent 73,673.6 72,672.6 72,172.1 72,772.7 75,775.7 74,674.6 73,373.3 Глянец печати по NPA, в процентах Rapida SFO BlackNPA print gloss, percent Rapida SFO Black 90,690.6 92,892.8 92,192.1 91,291.2 91,891.8 91,691.6 92,492.4 Степень белизны, определенная в соответствии с методом, утвержденным Технической ассоциацией бумагоделательной промышленности, в процентахThe degree of whiteness, determined in accordance with the method approved by the Technical Association of the paper industry, in percent 86,086.0 85,785.7 86,086.0 85,885.8 86,086.0 85,985.9 85,985.9 Непрозрачность, определенная в соответствии с методом, утвержденным Технической ассоциацией бумагоделательной промышленности, в процентахThe opacity determined in accordance with the method approved by the Technical Association of the paper industry, in percent 89,689.6 90,290.2 89,789.7 89,989.9 90,190.1 90,090.0 90,090.0 ЦветColor HUNTER LHUNTER L 92,492.4 92,492.4 92,492.4 92,492.4 92,592.5 92,492.4 92,492.4 HUNTER AHUNTER A 0,00,0 0,00,0 0,00,0 0,00,0 -0,1-0.1 -0,1-0.1 -0,1-0.1 HUNTER ВHUNTER IN 2,32,3 2,32,3 2,32,3 2,32,3 2,42,4 2,42,4 2,42,4 Пористость по Герли (секунд при 10 см3)Gerley porosity (seconds at 10 cm 3 ) 8383 9393 8686 9191 9494 9191 9595 Шероховатость, измеренная с использованием прибора Паркера для измерения шероховатости бумаги PPS-10The roughness measured using the Parker instrument for measuring the roughness of paper PPS-10 1,321.32 1,411.41 1,451.45 1,361.36 1,341.34 1,371.37 1,421.42 Прием IGT (см при 3,0 м/с)Reception of IGT (cm at 3.0 m / s) 9191 9191 9191 7676 8282 8282 7676 Твердые частицы, в процентахParticulate matter, percent 60,460,4 60,260,2 60,560.5 60,360.3 60,260,2 60,160.1 60,260,2 * Пигмент на основе карбоната кальция согласно настоящему изобретению* Calcium carbonate based pigment according to the present invention

Эти данные показывают, что пигмент для покрытия по настоящему изобретению обеспечивает повышенный лоск листа, а также показывают, что пигмент для покрытия на основе карбоната кальция также может быть использован в комбинации с глиной в больших количествах без ухудшения характеристик глянца печати. При сравнении лоска листа, получаемого при использовании покрытий No.No. 6 и 5, видно, что заметное улучшение имеет место при использовании смешанных пигментов на основе карбоната кальция согласно настоящему изобретению, имеющих частицы OPACARB® A40 РСС в виде арагонита и частицы OPACARB® A50 РСС в виде арагонита в весовых соотношениях от приблизительно 50:50 до приблизительно 80:20 и предпочтительно приблизительно 60:40.These data show that the coating pigment of the present invention provides an increased gloss of the sheet, and also shows that the coating pigment based on calcium carbonate can also be used in combination with clay in large quantities without compromising print gloss performance. When comparing the gloss of the sheet obtained when using coatings No.No. 6 and 5, it is seen that a noticeable improvement occurs when using the mixed calcium carbonate-based pigments of the present invention having OPACARB® A40 PCC particles in the form of aragonite and OPACARB® A50 PCC particles in the form of aragonite in weight ratios of from about 50:50 to approximately 80:20 and preferably approximately 60:40.

Более того, данные смеси частиц обеспечивают повышенный лоск листа без сопутствующего уменьшения глянца печати, обычно связанного с использованием более высокого уровня содержания карбонатов.Moreover, these particle mixtures provide an increased gloss of the sheet without a concomitant reduction in print gloss, typically associated with a higher carbonate content.

В частности, лоск листа и глянец печати изменяются в диапазонах от 74,6 процента до 75,7 процента и от 91,6 процента Rapida SFO Black до 91,8 процента Rapida SFO Black, достигаемых при использовании частиц OPACARB® A40 РСС и частицы OPACARB® A50 РСС в весовых соотношениях согласно настоящему изобретению, при этом полученные характеристики выше соответствующих лоска листа и глянца печати, достигаемых при использовании только частиц OPACARB® A40 РСС в покрытии No. 1 (73,6 процента, 90,6 процента Rapida SFO Black), и выше лоска листа и сравнимы с глянцем печати, достигаемых при использовании только частиц OPACARB® A50 РСС в покрытии No. 7 (73,3 процента, 92,4 процента Rapida SFO Black). Более того, синергетический эффект наблюдается при использовании более высокого весового отношения частиц OPACARB® А40 РСС к частицам OPACARB® A50 РСС в отличие от значительно более низкой степени глянцевитости печати (90,6 процента Rapida SFO Black), достигаемой при использовании только частиц OPACARB® А40 РСС вместе с клеем (покрытие No. 1), и глянца печати (92,4 процента Rapida SFO Black), достигаемого при использовании только частиц OPACARB® A50 РСС вместе с клеем (покрытие No. 7).In particular, sheet gloss and print gloss range from 74.6 percent to 75.7 percent and from 91.6 percent Rapida SFO Black to 91.8 percent Rapida SFO Black achieved using OPACARB® A40 PCC particles and OPACARB particles ® A50 PCC in weight ratios according to the present invention, while the obtained characteristics are higher than the corresponding sheet gloss and print gloss achieved using only OPACARB® A40 PCC particles in coating No. 1 (73.6 percent, 90.6 percent Rapida SFO Black), and higher than the gloss of the sheet and are comparable to the gloss of printing achieved using only OPACARB® A50 PCC particles in coating No. 7 (73.3 percent, 92.4 percent Rapida SFO Black). Moreover, a synergistic effect is observed when using a higher weight ratio of OPACARB® A40 PCC particles to OPACARB® A50 PCC particles, in contrast to the significantly lower degree of print gloss (90.6 percent Rapida SFO Black) achieved using OPACARB® A40 particles only PCC with adhesive (coating No. 1), and printing gloss (92.4 percent Rapida SFO Black), achieved using only OPACARB® A50 PCC particles with adhesive (coating No. 7).

При сравнении использования смешанного пигмента на основе арагонита по настоящему изобретению со смесями частиц арагонита, содержащими частицы кальцита, также наблюдается повышение лоска листов. В частности, при использовании частиц OPACARB® А40 РСС и частицы OPACARB® A50 РСС в весовых соотношениях согласно настоящему изобретению (покрытия No.No. 6 и 5) значения лоска листа, находящиеся в диапазоне от 74,6 процента до 75,7 процента, были заметно выше по сравнению со значениями лоска листа, составляющими от 72,1 процента до 72,7 процента и полученными при использовании частиц OPACARB® А40 РСС в виде арагонита в весовых соотношениях, находящихся в диапазоне от 40:60 до 60:40, с частицами ALPHAGLOSS® S РСС в виде кальцита (покрытия No.No. 2-4). Кроме того, это заметное повышение лоска листа при использовании смешанного пигмента на основе арагонита было получено при обеспечении характеристик глянца печати, сравнимых с характеристиками, получаемыми при использовании покрытий, содержащих пигмент из смеси арагонита и кальцита.When comparing the use of the mixed aragonite-based pigment of the present invention with mixtures of aragonite particles containing calcite particles, an increase in sheet gloss is also observed. In particular, when using OPACARB® A40 PCC particles and OPACARB® A50 PCC particles in weight ratios according to the present invention (coatings No.No. 6 and 5), sheet gloss values ranging from 74.6 percent to 75.7 percent, were noticeably higher compared to sheet gloss values ranging from 72.1 percent to 72.7 percent and obtained using OPACARB® A40 PCC particles in the form of aragonite in weight ratios ranging from 40:60 to 60:40, s ALPHAGLOSS® S PCC particles in the form of calcite (coating No.No. 2-4). In addition, this noticeable increase in sheet gloss when using a mixed pigment based on aragonite was obtained while providing print gloss characteristics comparable to those obtained using coatings containing pigment from a mixture of aragonite and calcite.

Следует отметить, что частицы, используемые в смесях согласно настоящему изобретению, имеют распределения частиц по размерам со средними значениями, разность которых составляет от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 0,2 микрона. Предполагается, что другие смеси, имеющие аналогичные различия распределения частиц по размерам, будут оказывать аналогичное синергетическое влияние на свойства листов с покрытием. Кроме того, ожидается, что помимо смесей на основе арагонита/арагонита другие подобные смеси морфологий карбоната кальция (например, смеси на основе кальцита/кальцита), отвечающие указанным критериям с точки зрения распределения частиц по размерам, будут оказывать аналогичное синергетическое влияние на свойства листов с покрытием.It should be noted that the particles used in the mixtures according to the present invention have particle size distributions with average values, the difference of which is from about 0.1 microns to about 0.2 microns. It is anticipated that other mixtures having similar differences in particle size distribution will have a similar synergistic effect on the properties of coated sheets. In addition, it is expected that in addition to mixtures based on aragonite / aragonite, other similar mixtures of calcium carbonate morphologies (for example, mixtures based on calcite / calcite) that meet these criteria in terms of particle size distribution will have a similar synergistic effect on the properties of sheets with coated.

Несмотря на то, что были показаны и описаны варианты осуществления и случаи применения данного изобретения, для специалистов в данной области техники очевидно, что могут быть выполнены модификации и варианты осуществления, не отходя от описанных здесь идей изобретения. Следовательно, предусмотрено, что приложенная формула изобретения охватывает все подобные модификации и варианты осуществления, которые находятся в пределах истинной сущности и объема настоящего изобретения.Although embodiments and applications of the present invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and embodiments may be made without departing from the teachings of the invention described herein. Therefore, it is intended that the appended claims cover all such modifications and embodiments that fall within the true spirit and scope of the present invention.

Claims (24)

1. Продукт из карбоната кальция, предназначенный для использования в составах покрытий для обеспечения отделки поверхности с высоким лоском листа, при этом продукт содержит1. The product of calcium carbonate, intended for use in coating compositions to provide surface finish with a high gloss sheet, while the product contains первые частицы карбоната кальция, имеющие первое распределение частиц по размерам с первой средней величиной, иfirst calcium carbonate particles having a first particle size distribution with a first average value, and вторые частицы карбоната кальция, имеющие второе распределение частиц по размерам со второй средней величиной, при этом разность первой и второй средних величин составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,2 мкм,second calcium carbonate particles having a second particle size distribution with a second average value, wherein the difference of the first and second average values is from about 0.1 to about 0.2 microns, причем первые частицы карбоната кальция и вторые частицы карбоната кальция соответственно находятся в весовом соотношении от приблизительно 50:50 до приблизительно 80:20.moreover, the first particles of calcium carbonate and the second particles of calcium carbonate, respectively, are in a weight ratio of from about 50:50 to about 80:20. 2. Продукт из карбоната кальция по п.1, в котором весовое соотношение первых частиц карбоната кальция и вторых частиц карбоната кальция составляет приблизительно 60:40.2. The product of calcium carbonate according to claim 1, in which the weight ratio of the first particles of calcium carbonate and second particles of calcium carbonate is approximately 60:40. 3. Продукт из карбоната кальция по п.1, в котором первые частицы карбоната кальция и вторые частицы карбоната кальция представляют собой частицы карбоната кальция, осажденного в виде арагонита.3. The product of calcium carbonate according to claim 1, in which the first particles of calcium carbonate and the second particles of calcium carbonate are particles of calcium carbonate precipitated in the form of aragonite. 4. Продукт из карбоната кальция по п.1, в котором первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 мкм, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 мкм.4. The calcium carbonate product of claim 1, wherein the first calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.4 microns and the second calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.5 microns. 5. Продукт из карбоната кальция по п.2, в котором первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 мкм, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 мкм.5. The calcium carbonate product of claim 2, wherein the first calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.4 microns and the second calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.5 microns. 6. Продукт из карбоната кальция по п.3, в котором первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 мкм, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 мкм.6. The calcium carbonate product of claim 3, wherein the first calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.4 microns and the second calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.5 microns. 7. Пигмент для покрытия бумаги, содержащий первые частицы карбоната кальция, имеющие первое распределение частиц по размерам с первой средней величиной, и вторые частицы карбоната кальция, имеющие второе распределение частиц по размерам со второй средней величиной, при этом разность первой и второй средних величин составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,2 мкм, причем первый пигмент на основе карбоната кальция и второй пигмент на основе карбоната кальция соответственно предусмотрены в весовом соотношении от приблизительно 50:50 до приблизительно 80:20.7. A pigment for coating paper containing first particles of calcium carbonate having a first particle size distribution with a first average value, and second particles of calcium carbonate having a second particle size distribution with a second average value, wherein the difference of the first and second average values is from about 0.1 to about 0.2 microns, with the first calcium carbonate-based pigment and the second calcium carbonate-based pigment respectively provided in a weight ratio of from about 50:50 until about 80:20. 8. Пигмент для покрытия бумаги по п.7, в котором весовое соотношение первого пигмента на основе карбоната кальция и второго пигмента на основе карбоната кальция составляет приблизительно 60:40.8. The pigment for coating paper according to claim 7, in which the weight ratio of the first pigment based on calcium carbonate and the second pigment based on calcium carbonate is approximately 60:40. 9. Пигмент для покрытия бумаги по п.7, в котором первый пигмент на основе карбоната кальция и второй пигмент на основе карбоната кальция представляют собой пигменты на основе карбоната кальция, осажденного в виде арагонита.9. The pigment for coating paper according to claim 7, in which the first pigment based on calcium carbonate and the second pigment based on calcium carbonate are pigments based on calcium carbonate precipitated in the form of aragonite. 10. Пигмент для покрытия бумаги по п.7, в котором первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 мкм, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 мкм.10. The pigment for coating paper according to claim 7, in which the first particles of calcium carbonate have an average particle size of approximately 0.4 μm, and the second particles of calcium carbonate have an average particle size of approximately 0.5 μm. 11. Пигмент для покрытия бумаги по п.8, в котором первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 мкм, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 мкм.11. The paper coating pigment of claim 8, wherein the first calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.4 microns and the second calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.5 microns. 12. Пигмент для покрытия бумаги по п.9, в котором первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 мкм, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 мкм.12. The paper coating pigment of claim 9, wherein the first calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.4 microns, and the second calcium carbonate particles have an average particle size of about 0.5 microns. 13. Способ получения бумаги, имеющей высокий лоск листа, включающий в себя следующие операции:13. A method of obtaining paper having a high gloss sheet, which includes the following operations: а) обеспечение наличия первых частиц карбоната кальция, имеющих первое распределение частиц по размерам с первой средней величиной, иa) ensuring the presence of the first particles of calcium carbonate having a first particle size distribution with a first average value, and b) обеспечение наличия вторых частиц карбоната кальция, имеющих второе распределение частиц по размерам со второй средней величиной, при этом разность первой и второй средних величин составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,2 мкм,b) ensuring the presence of second particles of calcium carbonate having a second particle size distribution with a second average value, wherein the difference of the first and second average values is from about 0.1 to about 0.2 microns, c) смешивание первых частиц карбоната кальция и вторых частиц карбоната кальция соответственно в весовом соотношении от приблизительно 50:50 до приблизительно 80:20 для образования пигментной смеси,c) mixing the first particles of calcium carbonate and the second particles of calcium carbonate, respectively, in a weight ratio of from about 50:50 to about 80:20 to form a pigment mixture, d) смешивание пигментной смеси, по меньшей мере, с одним связующим для образования суспензии для покрытия,d) mixing the pigment mixture with at least one binder to form a suspension for coating, е) нанесение суспензии для покрытия на бумагу с целью образования покрытия иe) applying a coating suspension to the paper to form a coating; and f) сушку и каландрирование бумаги для образования бумаги с покрытием, имеющей высокий лоск листа.f) drying and calendering paper to form coated paper having a high gloss sheet. 14. Способ по п.13, в котором весовое соотношение первых частиц карбоната кальция и вторых частиц карбоната кальция составляет приблизительно 60:40.14. The method according to item 13, in which the weight ratio of the first particles of calcium carbonate and second particles of calcium carbonate is approximately 60:40. 15. Способ по п.13, в котором первые частицы карбоната кальция и вторые частицы карбоната кальция представляют собой частицы карбоната кальция, осажденного в виде арагонита.15. The method according to item 13, in which the first particles of calcium carbonate and the second particles of calcium carbonate are particles of calcium carbonate precipitated in the form of aragonite. 16. Способ по п.13, дополнительно включающий в себя операции обеспечения наличия глины и смешивания глины со смесью для покрытия на операции с) в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 15 до приблизительно 70% по массе.16. The method according to item 13, further comprising the operation of ensuring the presence of clay and mixing the clay with the mixture for coating on operation c) in an amount in the range from about 15 to about 70% by weight. 17. Способ по п.13, в котором первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 мкм, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 мкм.17. The method according to item 13, in which the first particles of calcium carbonate have an average particle size of approximately 0.4 microns, and the second particles of calcium carbonate have an average particle size of approximately 0.5 microns. 18. Способ по п.14, в котором первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 мкм, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 мкм.18. The method according to 14, in which the first particles of calcium carbonate have an average particle size of approximately 0.4 microns, and the second particles of calcium carbonate have an average particle size of approximately 0.5 microns. 19. Способ по п.15, в котором первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 мкм, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 мкм.19. The method according to clause 15, in which the first particles of calcium carbonate have an average particle size of approximately 0.4 microns, and the second particles of calcium carbonate have an average particle size of approximately 0.5 microns. 20. Способ по п.16, в котором первые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,4 мкм, и вторые частицы карбоната кальция имеют средний размер частиц, составляющий приблизительно 0,5 мкм.20. The method according to clause 16, in which the first particles of calcium carbonate have an average particle size of approximately 0.4 microns, and the second particles of calcium carbonate have an average particle size of approximately 0.5 microns. 21. Бумага, полученная способом по п.13.21. The paper obtained by the method according to item 13. 22. Способ повышения лоска листа бумаги, включающий в себя операцию включения продукта по п.1 в суспензию для покрытия бумаги-основы.22. A method of increasing the gloss of a sheet of paper, including the step of incorporating the product of claim 1 into a suspension for coating base paper. 23. Способ повышения лоска листа бумаги, включающий в себя операцию включения продукта по п.5 в суспензию для покрытия бумаги-основы.23. A method of increasing the gloss of a sheet of paper, including the step of incorporating the product of claim 5 into a slurry for coating base paper. 24. Способ повышения лоска листа бумаги, включающий в себя операцию включения пигмента по п.9 в суспензию для покрытия бумаги-основы.24. A method of increasing the gloss of a sheet of paper, including the step of incorporating the pigment of claim 9 into a slurry for coating base paper.
RU2004122104/12A 2001-12-20 2001-12-20 Calcium carbonate coating compositions for imparting high gloss and paper and cardboard with coatings formed from these compositions RU2280115C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004122104/12A RU2280115C2 (en) 2001-12-20 2001-12-20 Calcium carbonate coating compositions for imparting high gloss and paper and cardboard with coatings formed from these compositions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004122104/12A RU2280115C2 (en) 2001-12-20 2001-12-20 Calcium carbonate coating compositions for imparting high gloss and paper and cardboard with coatings formed from these compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004122104A RU2004122104A (en) 2005-03-10
RU2280115C2 true RU2280115C2 (en) 2006-07-20

Family

ID=35364430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004122104/12A RU2280115C2 (en) 2001-12-20 2001-12-20 Calcium carbonate coating compositions for imparting high gloss and paper and cardboard with coatings formed from these compositions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280115C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520437C1 (en) * 2010-04-01 2014-06-27 Омиа Интернэшнл Аг Method of obtaining precipitated calcium carbonate
RU2527219C2 (en) * 2009-07-01 2014-08-27 Омиа Интернэшнл Аг Method of improvement opacity
RU2671741C1 (en) * 2015-04-20 2018-11-06 Омиа Интернэшнл Аг Mixture of particles, containing surface-modified calcium carbonate (mcc), and particles containing precipitated calcium carbonate (pcc), and its application

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527219C2 (en) * 2009-07-01 2014-08-27 Омиа Интернэшнл Аг Method of improvement opacity
RU2520437C1 (en) * 2010-04-01 2014-06-27 Омиа Интернэшнл Аг Method of obtaining precipitated calcium carbonate
US9725329B2 (en) 2010-04-01 2017-08-08 Omya International Ag Process for obtaining precipitated calcium carbonate
RU2671741C1 (en) * 2015-04-20 2018-11-06 Омиа Интернэшнл Аг Mixture of particles, containing surface-modified calcium carbonate (mcc), and particles containing precipitated calcium carbonate (pcc), and its application

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004122104A (en) 2005-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5861209A (en) Aragonitic precipitated calcium carbonate pigment for coating rotogravure printing papers
US7758690B2 (en) Paper coating pigments
AU657341B2 (en) Mineral fillers and pigments containing carbonate
US20060054291A1 (en) High gloss calcium carbonate coating compositions and coated paper and paper board manufactured from same
FI63614C (en) PAPPERSBESTRYKNINGSMASSOR MED HOEG TORRSUBSTANSKONCENTRATION
PT2640893T (en) Compositions
AU2003290358A1 (en) Paper coating pigments
BR9916854B1 (en) aqueous slurry of one or more pigments, pigment, filler or mineral in the dry state, as well as the process of treating pigments, fillers or minerals in aqueous slurry.
WO2014001628A1 (en) Light and smooth coating for paper or board or paint coating formed from a composite structure
WO2000066510A1 (en) Pigment composition for employment in paper coating and coating composition and method employing the same
AU2002234075B2 (en) High gloss calcium carbonate coating compositions and coated paper and paper board manufactured from same
BRPI0309275B1 (en) Hydrated Kaolin Pigment and Hydrated Kaolin Pigment Production Process
RU2280115C2 (en) Calcium carbonate coating compositions for imparting high gloss and paper and cardboard with coatings formed from these compositions
WO2008125873A1 (en) Grinding method
CA2340338C (en) Paper or paper board coating composition containing a structured clay pigment
EP2252660B1 (en) Improved kaolin clay pigments
Ozden et al. Pigments Influence on Coated Paper Surface and Print Quality
WO2000066509A1 (en) Pigment composition for paper coating, paper coating using the same and method of coating paper
NO133905B (en)
US20120094139A1 (en) Kaolin clay pigments
Perng et al. Effects of adding co-ground talc and calcium carbonate on the retention and paper properties of handsheets
Perng YuanShing et al. Effects of adding co-ground talc and calcium carbonate on the retention and paper properties of handsheets.
Gullichsen et al. Pigment Coating and Surface Sizing of Paper Series editors This word document was downloaded from/please remain this link information when you reproduce
PT106222A (en) FORMULATION OF MODIFIED TRIHYDRATED (ATH) ALUMINA WITH BOHEMITICAL STRUCTURE AS PIGMENT IN COATING FOR MATTE PAPER

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131221