TWI298081B - Pigment composition - Google Patents

Description

1298081 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種顏料組成物及一種其製造方法、其用 途、一種用於塗覆紙或紙板的方法、以及由該方法所可獲 付的紙或紙板。 噴墨印表機的開發已經造成一種對於適合此目的之紙 的需求。特別地，對於能簡單製造但是仍然能高品質喷墨 印刷之紙係有需求。 、土 【先前技術】 已經有揭示使用各種塗料於製造適合於噴墨印刷的 紙。 吴國專利申請案公開2002/0039639揭示在_含有顏料 矛高4黏結劑的印墨接受層中併入水溶性金屬鹽。☆卜 美國專利4554181揭示一種記錄表面，其包含水溶性 多價金屬與陽離子聚合物的組合。

吴國專利申請案公開2004/〇25582〇揭示一 溶性多價金屬鹽所處理的顏料。 左水 吴國專利申請案公開2〇〇5/〇1〇6317揭示一種製備噴墨 5己錄材料的方法，#包括以下步驟··形成含有平均二次粒 :大小為5〇〇nm或更小的矽石粒子之至少一多孔層，及塗 復種用於製備含無機粒子的層之塗料溶液，以使在多孔 層上所塗覆的無機粒子之固體含量變成〇 33g/m2或更少夕。 盆吴國專利6797347揭示-種喷墨紙，其包括基紙及在 /、上的塗層，纟中該塗層含有經帶正電錯合物所改質的無 5 1298081 機顏料及黏結劑。該帶正電錯合物含有多價離子及有機配 位體。 美國專利申請案公開2003/0099816揭示一種喷墨記錄 材料，其包括基材及透明印墨接受層，該透明印墨^受層 包含黏結劑及許多藉由分散非晶形矽石粒子和施予強的機 才戒應力以分割粒子而形成的粒子。 與塗料紙有關的其它揭示例子係w〇 〇3/〇11981、WO °1/531〇7 . WO 01/45956 > EP 947349 ^ EP 1 120281 > EP I 1106373 及 US 5551975 。 【發明内容】 、本發明一目的係提供一種適合於塗覆噴墨印刷用的紙 或紙板且容易製造的顏料組成物。 本發明另一目的係提供一種塗料調配物，其係容易施 用於紙或紙板上，使得該紙或紙板適合於喷墨印刷。 本I明尚另一目的係提供一種適合於喷墨印刷且容易 製造的紙或紙板。 . 【實施方式】 因*已發現該#目的可被一種新穎的顏料組成物所達成。 本杳明的一觀點係關於一種水性分散液形式的顏料 組成物，其包括： ⑷合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的顏料粒子； (b)至少一種水溶性鋁鹽；及 Λ 9 ()至少種具有約2000至約1000000的分子量和約 •至約12 meq/g的雷κ # 4 S ]书何袷度之陽離子聚合物。 6 1298081 該合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的顏料粒子較佳為具有 約0.005μΓΠ至約25μιη的平均直徑，更佳約〇 〇〇ς:^約 Βμην最佳約0.01μΓη至約丨叫心粒子較佳為具有約’ 至約_4的表面積，更佳約3〇m2/g至約45〇m2/g，特 佳約4GmVg至約彻mVg，最佳約動2/g至約3n 組成物中的顏料粒子之淨表面電荷較隹係正的，分散液因 此被視為主要陽性的。 / 本文中所用的術語直徑係指等效球體直徑。 合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的顏料粒子，例如可為尤 =石夕石，凝膠型石夕石，火成石夕石，石夕石、銘石夕酸鹽或其混 。物的H次粒子，或是藉由在水溶膠中聚集碎石、紹 矽，鹽或其混合物的膠體一次粒子而形成的多孔聚集體， 或是以上種類的粒子之一或多種的混合物。

隹牌沈㈣石係指基切石粒子在水介質中凝聚成鬆的聚 本肢，被回收、清洗及乾燥時所形成的石夕石。沈澱石夕石可 由商業絲得的’例如在商標名稱TixosilTM之下。 凝膠型以係切凝膠所形成粒子（通常被敘述為膠體 I:的連績粒子之内聚、剛性三次元網絡)。凝膠型矽石可 °業上取侍的，例如在商標名稱SylojetTM之下。 I、1石1火焰水解方法所製備的;^石。火成石夕石

〇 D業上取传的’例如在商標名稱CabosilTM及Aer0SiiTM 之下。 7 1298081 法而去除，或其中鹼金屬矽酸鹽溶液的pH已經藉由酸的 添加而減低。一種基於離子交換的方法係遵循R K· u以在 「矽石的化學」丨979年，第333-334頁中所敘述的基2原 理而產生一種水溶膠，其包括膠態帶負電或正電的矽石或 鋁矽酸鹽之粒子。一種基於鹼金屬矽酸鹽的pH_減低之方 法係遵循例如美國專利號數5176891、5648055、5853610、 5482693、6060523及62741 12中所敘述的基本原理。

特佳的溶膠包括可經或可不經表面改質之矽石的膠體 一次粒子，該改質例如係用金屬氧化物如鋁、鈦、鉻、結、 石朋或任何其它適合的金屬之氧化物。 一次粒子的表面積係約30m2/g至約600m2/g，更佳約 30^ 約 450m2/g’ 特佳約 4〇m2/g 至約 4〇〇m2/g 最佳約 5〇m2/g 至，30〇m2/g。一次粒子的水溶膠之乾燥含量較佳係約 重量％至約60重量％，最佳約i重量％至約5〇重量％。 適合的矽石或鋁矽酸鹽的膠體一次粒子之水溶膠係可 由商業上取得的.，例如在商標名稱LudoxTM、Sn〇wtexTM、 BuidzilTM、Nyac〇lTM、％删iiTM 或 ^細『Μ 之下。 不像藉由分散粉末如沈澱矽石、凝膠型矽石或火成 石的粉末而形成的溶隳，藉由離子交換& pH_減低而從I 金屬矽酸鹽所製備的溶膠中之膠體粒子溶膠係從未被乾 成粉末，如在沈澱矽石或膠型矽石的情況。 ^ 一 ^當組成物中的粒子係膠體一次粒子的聚集體時，這些 次粒子的平均粒子直徑較佳係約5mn至約125nm，最佳 約至約⑽随。膠體一次粒子較佳係為如上述的水溶 8 1298081 膠形式。 可用任―何適合的方法，如R.k. ner的「矽石的化學」 197%年，第364·4()7頁中所敘述者，來使溶膠中的一次二 β、 τ κ木以形成多孔聚集體的分散液。聚集度可藉由測 « U應用愛因斯坦和門尼（Eiimein _ M_e力方矛。 式（見例如R.K. Uer的「石夕石的化學」1979年，第36〇 ^ 頁）來追蹤。聚集可當作一分開的步驟來進行或在一亦含其 匕顏料粒子的混合物中進行。 在一具體態樣中，陰離子溶膠（包含帶負電的膠體一次 :子)與陽離子溶膠(包含帶正電的膠體-次粒子)混合，而 導致來自兩種溶膠的一次粒子之多孔聚集體的形成。 、在另一具體態樣中，將鹽，較佳為選自於二價·、多價 或錯|加到陰離子或陽離子溶膠中亦導致多孔聚集體的 :成鹽的例子係氯化銘、聚氯化銘、聚發酸硫酸銘、硫 酉欠銘、妷酸鍅、醋酸錯、鹼金屬硼酸鹽及其混合物。 取隹在尚一具體態樣中，使用橋連物質來從一次粒子形成 =木體。適合的橋連物質之例子係合成及天然高分子電解 、 CMc(羧甲基纖維素）、PAM(聚丙烯醯胺）、聚 DADMAC(聚二烯丙基二甲基氯化銨）、聚烯丙基胺、多胺、 殿粉'瓜耳樹膠及其混合物。 亦可採用包含-、二或全部三種的上述聚集方 一組合。 ^ 、由能固有地給予至少某些孔隙的至少三種一次粒子來 形成各多孔聚集體。聚集體的平均粒子直徑較佳係約0·03 9 1298081 至、力25μιη 1佳約〇.〇5至約1〇师，最佳約〇至約 5 μπι。可了解地，多孔聚隹辦Α 夕札〜市體的千均直徑總是大於形成它 們的一人粒子之平均直徑。聚集體的表面積通常係本質上 相同於一次粒子者。 在〃體也樣中，合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的顏料 粒子係-種膠體粒子在藉由離子交㈣ρΗ_減低而從驗金 =鹽所製備的溶膠中之混合物，視需要可被部分或完 ^八有或夕種的沈激石夕石、凝膠型石夕石或火成石夕 石的粒子。 ，顏料組成物中的水溶性㈣係可為任何含㈣鹽，而 丄田作乾顏料粒子上白勺ΜΑ之重量％來計算，其存在量 幸又4土係約0.1重量％至約30重量％，最佳約〇 2重量％至約 15重量％。鹽的例子包括氣化紹、聚氯化！s、聚㈣硫酸 紹、硫酸紹、碳酸錯、醋酸錯及其混合物。銘可部分或完 全存切石或Μ酸鹽的粒子之表面上或在水相中。

鹽的總含量可起源於用於製備顏料組成物的 可H呂^質石夕石溶膠中所存在者。然而，顏料組成物亦 了包含另外的銘鹽。 顏料、、且成物中的陽離子聚合物之分子 咖刪，較佳約2_至約5嶋，最佳= r；"ire^ -/—smeq/g0, “在顏料分散液中的存在量較佳係約0丨重量％ 至約-重”❶’更佳約0.5重量%至約2。重量%，= 10 1298081 1重量％至約1 5重量％，此係以乾顏料粒子的量為基準。 適合的陽離子聚合物之例子包括合成及天然高分子電解 質，如PAM(聚丙烯醯胺）、聚DADMAC(聚二烯丙基二曱 基氣化銨）、聚烯丙基胺、多胺、多醣及其混合物，其限制 條件為分子量和帶電密度係滿足上述要求。陽離子聚合物 可部分或完全存在矽石或鋁矽酸鹽的粒子之表面上或在水 相中。

在一具體態樣中，組成物更包含其它種類的顏料粒子， 如高嶺土、綠土、滑石、碳酸鈣礦物、沈澱碳酸鈣及其混 合物。合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽粒子的含量，較佳係佔 顏料粒子總量的約1〇重量％至1〇〇重量％，最佳約3〇至工㈧ 重量％。 中，合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽粒子及視需 要選用的其它顏料粒子之總含量較佳係約1重量％至約⑽ 重量％，更佳約5重量％至約5〇重量％，最佳約 至約50重量％。 里 旦顏料組成物亦可包含適用於紙塗料的塗覆黏結劑，宜 $里广佳曰為佔顏料粒子總量的〇至約7 〇重量％，最佳〇至約 需要^/1。錢中習用的該黏結劑之例子係聚乙稀醇、視 貝的殺粉、樹膠、蛋白質黏結軸如路蛋白及大 乙嬌丁 & 膠及其化合物。乳膠例如可為基於苯 烯丁一烯、丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、乙 的共聚物、苯乙稀丙烯酸酯等。若含:、：““ 時，則特佳為聚乙烯醇。有◎種的黏結劑 1298081 顏料組成物介_ & 安定劑、流變改广括其它常用於紙塗料的添加劑’如 染料、加膠二貝劑：光學增白劑、潤滑劑、不溶黏劑、 的乾含量較佳係約2=:二自料的雜質。顏料組成物 量％至約70重量。/里。至、，，”5重量％，最佳約】〇重 需要選用的心：以乾含量為基準’其它添加劑(除了視 5〇重量％，最Γ )和可能的雜f之總量較佳係〇至約 里/〇取佳0至約30重量％。 ^述的顏料組成物較佳係衫地儲存至少—星期， 至少-個日 / 开一括 5亥、组成物可直接用於塗覆、紙或紙板或是 ^ 1用於製備塗料組成物的中間產物。 種具有視需要經聚集的矽石或鋁矽酸鹽之 勝體f子的組成物，該粒子具有低表面積，較佳低於 = 〇=/g者且係藉由如前述之離子交換或pH_減低而從驗金 石夕酸鹽製備得者，係可藉由將一種不含有或僅含有少量 :如上=之黏結劑的顏料組成物塗覆在紙或紙板，而獲得 令人滿意的結果’該少量係指以乾顏料為基準，佔顏料粒 子總量的少於約3重量％、較佳少於約2重量％、最佳少 於約1重量％的黏結劑。 本發明更關於一種製造如上述之顏料組成物的方法， 其包括將合成非晶形；5夕石或銘石夕酸鹽的粒子、水溶性銘臨 及陽離子聚合物混合至水性分散液，方式為避免實質膠化 或沈殿，該陽離子聚合物具有約2000至約1〇〇〇〇〇〇的分 子量及約0.2meq/g至約l2meq/g的電荷密度。此可由數個 替代方法具體態樣來達成。 12 1298081 —t代方法具體態樣包括步驟為將合成非 銘碎酸_的私2丄》 ’石或 ^ 〃子加到如上述的水溶性鋁鹽之水溶液，| 〇

=述的陽離子聚合物。其它成分如其它顏A 石二：在任一階段以固體、液體或分散液形式添加。矽 s、SUS粒子可為gj體粉末或膠體粒子的水溶膠形 /、可為陰離子性或陽離子性。除非使用陽離子溶膠，^ 紹鹽較佳為過量以使得Μ賦予所得到的分散液主陽 /右使用陰離子溶膠時，則膠體粒子可 分聚集。 王/邻 另一替代方法包括步驟為將合成#晶形石夕石$銘 鹽=粒子加到如上述的陽離子聚合物之水溶液，接著添加 水命性鋁鹽。其它成分如其它顏料粒子或黏結劑可在任一 P白衩以固體、液體或分散液形式添加。矽石或矽酸鋁粒子 可,口體粕末或膠體粒子的水溶膠形式，其可為陰離子性 或陽離子性。除非使用陽離子溶膠，否則鋁鹽較佳為過量 以使得足以賦予所得到的分散液主要為陽離子性。至少= 使用陰離子溶膠時，則膠體粒子可至少部分聚集。 尚另一替代方法具體態樣包括步驟為使經陽離子鋁改 貝的膠體矽石或鋁矽酸鹽之水溶膠混合陽離子聚合物。雖 、；ΊΓ行的但疋除了膠體石夕石或銘石夕酸鹽的溶膠中所存在 者以外’未必定要添加其它水溶性鋁鹽。其它成分如其它 顏料粒子或黏結劑可在任一階段以固體、液體或分散液形 式添加。 就成分的適合且較佳量和種類而言，請參照顏料組成 13 1298081 物的上述說明。 本發明亦關於以如上述的顏料組成物於在塗覆紙或紙 板之用途。 本發明更關於一種製造塗料紙或紙板的方法，其包括 將如上述的顏料組成物當作塗料塗佈於紙或紙板卷的至少 一侧之步驟。 塗料的塗佈量較佳係足以在紙或紙板卷的每一經塗覆 側產生約〇.4g/m2至約40g/m2、更佳約〇.5g/m2至約4〇g/m2、 最佳約lg/m2至約2〇g/m2的合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的 顏料粒子及視需要選用的來自顏料組成物的其它顏料粒 子在大夕數的情況中，紙或紙板的每一經塗覆側所塗佈 的塗料之乾量較佳係約〇 7g/m2至約5〇g/m2,最佳約i 〇g/m2 至約 25g/m2。 、塗料較佳係塗佈在紙或紙板的未經塗覆側，但是亦可 以相同的或另—種塗料組成物來塗佈在先前經塗佈的塗層 上。較佳為不塗佈任何其它種類的塗料在由如本文中所述 的塗料所形成的層之頂上。 可在紙或紙板機器上或在紙或紙板機器外塗佈該塗 ::。在任一情況中，可使用任何類型的塗覆方 】千係刀塗、氣刀t、輥塗、廉幕塗 施壓塗霜^丄# 斧土復貝塗、加膠 土復（例如溽膜施壓塗覆）及流延塗覆0 在塗佈塗料後，使紙乾燥，其 佳係於嬙哭Μ, 八隹钱态塗覆的情況中較 紅外線卓”+ # J使用任-種乾燥手段，如 …、熱空氣、經加熱的圓筒或此等之任一種組合。 14 1298081 本文中所用的術語塗覆係指任一種方法其中將顏料塗 覆於紙或紙板的表面者，因此不僅包含傳統的塗覆而且包 含其它方法如著色。 - 所要塗覆的紙和紙板可由任何種類的紙漿所製成，例 . 如由化學紙漿如硫酸鹽、亞硫酸鹽及有機溶膠紙漿、機器 紙漿如熱機器紙漿（TMP)、化學-熱-機器紙漿（CTMP)、精 煉紙漿或碎木紙漿，來自硬木和軟木的經漂白或未經漂白 之紙漿，其係基於新鮮或回收纖維，或其之任何組合。依 照本發明，亦可塗覆來自任何其它種類的紙漿之紙和紙 板。 關於顏料組成物的進一步細節和具體態樣，請參照相 同的上述說明。 +本發明最後關於一種藉由上述方法所可獲得的適合於 喷墨印刷之紙或紙板。該紙或紙板包含一實質上透明或實 質上不透明㈣，此層包含合成非晶㈣石或銘石夕酸鹽的 顏料粒子以及視需要選用的來自塗料組成物的其它顏料粒 子，該顏料粒子較佳係形成奈米結構。塗料的乾量較佳係 約0.5W至約50g/m2,最佳約1〇g/m2至約25咖、在 紙或紙板的每一經塗覆側，爽 1曰 木自上述顏料組成物的顏料粒 子之罝較佳係約0.7g/m2至約 g/m 敢佺約lg/m2至約 20g/m。較佳為尚沒有其 上。 匕種頰的塗料已塗佈在此層的頂 〇赞現’本發明的紙或紙 声妊的μ α 飞、.、氏板對於噴墨印刷係具有特別 艮好的特性，即給予极的令 |、口丁他的線杈糊和 1切1双以及向的印刷顏色 15 1298081 密度’但是亦可用有利地用於其它印刷方法，如色粉、膠 版凸版、凹版、平版石印術及網版印刷。特別有利的是 ϋ 、藉由僅塗佈少量的塗料而不需要塗佈許多不同的塗層 〆、、、氏或、、、氏板上，以簡單的方式獲得該良好的特性。此亦使 侍旎用加膠施壓如薄膜施壓來塗佈塗料，其就實用的理由 而言係有利的。再者，顏料組成物的主成分可容易地由可 取得的原料來製造。 在以下貝施例將進一步說明本發明。除非另有指明， 否則所有的份和百分率係指以重量計的份和百分率。 一《L ·製備具有凝膠型石夕石顏料即來自Grace Dwison公司❺SylojetTM P612之三種塗料調配物。在所有 的三種調配物中，使用聚乙烯醇黏結劑（ERKOLTM 26/88， 來自ACETEX公司’西班牙）當作黏結劑。使聚乙烯醇（pvA) 解在90 C的水中至1 〇重量％的濃度，並以得到份黏 結劑（乾燥）比100份矽石顏料（乾燥）的量添加。在三種塗料 5周配物中顏料粒子的總含量係20重量％。 A)用20克水來稀釋20克10重量％PVA溶液。於 UlUaTinraxTM(1〇〇〇〇rpm)的劇烈攪拌下，將克乾粉 SylojetTM徐徐加到該溶液内。 牡一個燒杯内，如在a中般的混合1〇克Syl〇jetTM、 克〇重里/〇PVA及1 〇克水。在另一個燒杯内，用7克 水來稀釋3克鋁氯水合物（claHant公司的L〇cr〇nTM，乃重 里 /〇A12〇3)。於 ultraTurraxTM 的混合下，將 漿體徐徐加到LocronTM溶液。 16 1298081 C)在一個燒杯内，如在B中般的製備Sylojet-PVA漿 體。在另一個燒杯内，用3.5克水來稀釋3克LocronTM， 及如B中使SylojetTM-PVA漿體與LocronTM溶液混合。最 - 後，用2克水來稀釋1.5克聚DADMAC(40重量％，分子 . 量20000及電荷密度7·2 meq/g)及，將其加到SylojetTM-PVA-LocronTM 漿體。 藉由刮漆法，用實驗室塗覆試驗中所常用的線桿，將 這三種塗料調配物塗佈在未經塗覆的影印紙（A4尺寸，Μ-ΐ real公司的Data Copy)之表面上。在塗覆後，用紅外線乾 燥器（瑞典的Hedson Technologies AB)將紙乾燥。在兩種喷 墨印表機（惠普公司的HP DeskjetTM 5850及愛普生公司的 StylusTM C86)上評估乾燥後的紙張。 用具有七種色區即藍綠色、洋紅色、黃色、紅色、綠 ' 色、藍色及黑色的印刷圖案，評估印刷結果。用分光光度 計（Technidyne公司的Color Touch 2)來測量已印刷的區域 和未印刷的紙，及計算色域體積。用CEI L*a*b*色空間中 % 的十二面體來趨近色域體積，而且顏色的測量係給予十二 面體中的角落（見"Rydefalk Staffan，Wedin Michael;對於 印刷方法-基礎的色域之文獻評論，PTF-report no 32，1997 • 年5月。結果示於以下表中： 17 1298081 塗料調配物 塗層重量 (g/m2) 色域體積 愛普生 色域體積 惠普 A 6.7 254667 - A 6.5 - 269787 B 7.4 259508 - B 7.7 - 268188 C 7.1 259055 - C 7.1 - 280154

可知塗料調配物c給予最佳的總體色域。目視判斷亦 透露良好的線銳度且沒有色斑的傾向。 ^ 實施例2 :在這些調配物中，使用具有等份（乾燥/乾燥） • 凝膠型矽石的顏料摻合物當作SylojetTM P612(相同於實施 例1中）及陰離子矽石溶膠（Eka Chemicals公司的NyacolTM 9950，50重量％具有平均大小為100nm的溶膠）。作為黏 %結劑，使用與實施例1中之相同量和相同種類的PVA。製 備具有總顏料含量為20重量％的兩種塗料調配物。 A) 於UltraTurraxTM(10000rpm)的混合下，使5克乾石夕 • 凝膠（SylojetTM P612)分散於一含有 10 克 NyacolTM 995 0、20 一 克10重量％PVA和15克水的溶液中。 B) 於UltraTurraxTM(10000rpm)的混合下，在一個燒杯 内，使5克乾矽凝膠（SylojetTM P612)分散於一含有10克 . NyacolTM 9950和20克10重量％PVA的溶液中。在另一個 18 1298081 燒杯内，使3克L〇CronTM與7克水混合。然後於 UltraTUrraxTM的混合下，將第一燒杯中的漿體移送到 L〇Cr〇nTM溶液，接著再用3.5克水作稀釋後，添加15克 聚DADMAC(相同於實施例1中）。 遵循與實施例1中相同的程序，將塗料塗佈在紙上及 使乾燥，然後在兩種印表機上作評估。結果示於以下表中： 塗料調配物 塗層重量 _(g/m2) 色域體積 愛普生 色域體積 惠普 A 6.7 215034 A 6.7 - 263809 B 7.2 246013 B 7.1 - 290624 其顯示塗料調配物B在兩種印表機上皆給予較佳的印 刷品質。

技例3 :在此試驗中，使用來自Eka Chemicals公司 的陰離子矽石溶膠（BindzilTM 50/80)當作顏料，其係5〇重 量％溶膠，具有4〇nm的平均大小。不用任何pv冬黏結劑 來製備兩種調配物。 A) BindzilTM 50/80 被稀釋至 30 重量 〇/〇。 B) 用20克來稀釋6克LocronTM，及在劇烈混合 (UltraTmraxTM)下添加 6〇 克 BindzilTM 50/80。在添加 3 克 聚DADMAC(相同於實施例1中）和丨丨克水的期間間，混 合係繼續著。矽石的最後濃度變成3〇重量％。 19 1298081 遵循與實施例1中相同的程序，將塗料塗佈在紙上及 使乾燥（塗層重量8-9 g/m2)，並在兩種印表機上作評估。 結果示於以下表中： 塗料調配物 色域體積 愛普生 色域體積 惠普 A 262220 229017 B 260601 261672

其顯示雖然塗料調配物A在愛普生上給予稍微較佳的 色域體積，但是調配物B在惠普上係明顯較佳而因此可被 視為給予最佳的總體結果。目視判斷亦透露良好的線銳度 且沒有色斑的傾向。 實施例4 ： 製備四種塗料調配物。使用等部分（乾/乾） 的陰離子矽石溶膠、BindzilTM 50/80及高嶺土（其為一種塗 料黏土，SPSTM，Imerys，UK)之顏料組成物於所有的調配物 中。如於實施例3中，在任一調配物中沒有使用外部黏結 劑如PVA。 A) 在 UltraTurraxTM 中混合 BindzilTM 50/80、SPSTM 黏 土和水以成為3 0重量％的顏料濃度。 B) 在 UltraTurraxTM 的混合下，將一含 1 5 克 BindzilTM(為 乾燥）和 15克SPS黏土的顏料漿體加到一含6克 LocronTM(照原樣）的水溶液中，及使最後顏料濃度成為30 重量％。 C)在UltraTurraxTM的混合下，3克聚DADMAC(相同 20 1298081 於實施例1中）被水稀釋及加到一含15克BindzilTM(為乾 燥）和15克SPSTM黏土的顏料漿體中，以成為3〇重量％的 顏料固體。 - D)如同A中，使顏料漿體與LocronTM溶液混合。該 • UltraTurrax的混合係繼續且用水來稀釋3克聚DADMAC(相 同於實施例1中），及將其加到一經Locron處理的顏料漿 體，以得到30重量。/〇的最後顏料含量。 遵循與實施例1中相同的程序，將塗料塗佈在紙上， % 然後使乾燥（塗層重量8-9 g/m2)及在兩種印表機上作評估。 結果不於以下表中： 塗料調配物 色域體積 愛普生 色域體積 惠普 沒有塗覆 178288 163247 A 233379 177191 B 253114 201548 C 233987 208773 D 268608 211090 其顯示用一含有鋁鹽及陽綠 & %離子低分子量聚合物的組成 物D係在兩種印表機上皆給 白、口于取佳的結果。 【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】 無 21

Claims (1)

1^98081 _ ^ 〜一 — _ 十、申請專利範圍：丄月丨修(更)正本 1.-種水性分散液形式之顏料組成物，其包括： (a) 合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的顏料粒子； (b) 至少一種水溶性銘鹽；及 • (C)至少一種具有約2000至約1〇〇〇〇〇〇的分子量和約 0.2至約12 meq/g的電荷密度之陽離子聚合物； 、 其中忒合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的粒子係選自由尤 ㈣石，凝膠型石夕石’石夕石、銘㈣鹽或其混合物的膠體 霉-次粒子’藉由在水溶膠中聚集石夕石、銘石夕酸鹽或其混合 物的膠體-次粒子而形成的多孔聚集體，或是以上種類的 =子之-或多種的混合物所組成族群，且以乾顏料粒子的 量為基準，該陽離子聚合物的量係約〇1重量％至15重旦 %。 ^ 2·如申請專利範圍帛i項之組成物，其含有合成非晶 形石夕石或紹石夕酸鹽的粒子，其係選自如下組成的族群：石夕 石：呂矽酸鹽或其混合物的膠體一次粒子，和藉由在水溶 膠中聚集⑦石、㈣酸鹽或其混合物的膠體—次粒子而形 成的多孔聚集體。 / 4·如申請專利範圍第1-2項中任一 為合成非晶形石夕石或銘石夕酸鹽的顏 〇_〇〇5μιη至約25μιη的平均直徑。 3·如申請專利範圍帛卜2項中任_項之組成物，其中 在組成物中合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的顏料粒子和視情 况的其他顏料粒子之總含量為從1〇重量％到約6〇重量％ Y 項之組成物，其中 料粒子係具有約 22 I之98081 乂如申請專利範圍第 、、且成物中的该顏料粒子之淨表面電荷係正的 >人6·如中請專利範圍帛卜2項中任—項之組成物，其中 该合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的顏料粒子係具有約30至 約00〇m2/g的表面積。

▲人7·如中請專利範圍帛卜2項中任—項之組成物，其中 忒t成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的顏料粒子係一種膠體粒子 1藉由離子交換或pH_減低而從鹼金屬矽酸鹽所製備的溶 膠中之混合物，視需要可被部分或完全聚t，具有一或多 種的沈澱矽石 '凝膠型矽石或火成（fumed)矽石的粒子。 8·如申請專利範圍第丨_2項中任一項之組成物，其中 名至J 一種水溶性鋁鹽係選自由氯化鋁、聚氣化鋁、聚矽 酸硫酸鋁、硫酸鋁、及其混合物所組成族群。 9·如申請專利範圍第1-2項中任一項之組成物，其中 該至少一種水溶性铭鹽的存在量以當作乾顏料粒子上的 Al2〇3之重篁％來計算係約〇1重量。至約3〇重量％。 1 〇 ·如申喷專利範圍第9項之組成物，其中該至少一種 水浴性銘鹽的存在量以當作乾顏料粒子上的八丨2〇3之重量 °/〇來計算係約〇 ·1重量％至約15重量％。 U·如申請專利範圍第1-2項中任一項之組成物，其中 该至少一種陽離子聚合物係選自由pam(聚丙烯醯胺）、聚 DADMAC(聚二稀丙基二曱基氯化銨）、聚烯丙基胺、多胺、 多醣及其混合物所組成族群。 12.如申請專科範圍第1-2項中任一項之組成物，其中 23 1298081 以乾顏料粒子的量為基準，該至少一種陽離子聚合物的存 • 在量係約0 · 5重量％至約15重量0/〇。 13. 如f請專利範圍第丨_2項中任—項之組成物，其中 < 該顏料組成物更包括其它種類的顏料粒子。 14. 如申請專利範圍帛13項之組成物，其中其它種類 的顏料粒子係選自由高嶺土、綠土、滑石、石炭酸釣礦物、 沈激碳酸弼及其混合物所組成族群。 A 15 · 一種製造如申請專利範圍第1 -14項中任一項之組 成物的方法，其包括將合成非晶㈣石或㈣酸鹽的粒 子、水溶性鋁鹽及陽離子聚合物混合至水性分散液，方式 •為避免實質膠化或沈澱，該陽離子聚合物具有約2000至 約1000000的分子量及約0 2meq/g至約12meq/g的電荷密 度，其中該合成非晶形矽石或鋁矽酸鹽的粒子係選自由沈 版：石’凝膠型矽石，矽石、鋁矽酸鹽或其混合物的膠體 一次粒子，藉由在水溶膠中聚集矽石、鋁矽酸鹽或其混合 •:勿的膠體一次粒子而形成的多孔聚集體，或是以上種類的 ; 或夕種的混合物所組成族群，且以乾顏料粒子的 篁為基準，該陽離子聚合物的量係約0·1重量％至15會旦 %。。 里 <石16.如申請專利範圍第15項之方法，其中該合成非晶 形矽石或鋁矽酸鹽的粒子係選自如下組成的族 膠中的矽；κ β ^ 7石、銘矽酸鹽或其混合物的膠體一次粒子，和藉 • ;容膝中聚集矽石、鋁矽酸鹽或其混合物的膠體__h - 粒子而形成的多孔聚集體。 ^ " 24 1298081 17·—種顏料組成物，其可由申請專利範圍第15_16項 任一項之方法獲得。 18.—種如申請專利範圍第卜14或17項中任一項之組 成物的用途’其用於塗覆紙或紙板卷。 19·一種製造塗料紙或紙板的方法，其包括將如申請專 利範圍$ i-u或17項中任一項之組成物塗佈於紙或紙板 卷的至少一側之步驟。 20.如申請專利範圍第19項之方法，其中塗料的塗佈 量係足以在紙或紙板卷的每一經塗覆側產生約0.4g/m2至 約40g/m2的来自顏料組成物的顏料粒子。 • 2 1 · —種紙或紙板，其係可由如申請專利範圍第i9-2〇 項中任一項之方法來獲得。 ’ 十一、圖式： 無0

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