專利名稱：用于改善噴墨印刷性質(zhì)的組合物的用途及噴墨記錄片材的制作方法
用于改善噴墨印刷性質(zhì)的組合物的用途及噴墨記錄片材本發(fā)明涉及根據(jù)所附的獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的用于改善噴墨印刷性質(zhì)的組合物的用途、噴墨記錄片材及方法。噴墨印刷是一種數(shù)字印刷方法，它是用于辦公室和家用以及商用印刷的打印機(jī)中廣泛使用的技術(shù)。在數(shù)字印刷中，印刷的文件從電子數(shù)據(jù)文件直接產(chǎn)生，因此，由于不需要印刷底版(printing master)，每次印刷可能彼此不同。因?yàn)閷?duì)數(shù)字印刷的關(guān)注正在增加， 所以可以預(yù)期對(duì)適用于高速噴墨印刷機(jī)的記錄基材的需求也會(huì)增加。在噴墨印刷中，將墨滴以高速?gòu)膰娮靽娤蛴涗浧?。噴墨印刷?duì)印刷基材有特定要求，該印刷基材通常是由紙或板制成的記錄片材。例如，印刷的墨色密度、吸墨性、墨干燥時(shí)間、Cobb60值、耐水牢度及斑紋(mottling)是在制備噴墨記錄片材時(shí)要優(yōu)化的重要可變因素。優(yōu)選地，噴墨記錄片材可以提供高的圖像質(zhì)量，同時(shí)使用廉價(jià)的原材料。為了滿足噴墨印刷的要求，包含木質(zhì)纖維素纖維的記錄片材(例如紙)通常被表面上膠或涂覆。已知使用基于二氧化硅的涂層，其比造紙工業(yè)中所用的常規(guī)涂層更加昂貴。 EP 1775141公開(kāi)了一種記錄片材，其中在基材表面上涂覆二價(jià)金屬鹽，尤其是氯化鈣。硫酸鈣在造紙工業(yè)中用作填充劑，并在紙張涂層的組合物中使用。硫酸鈣以不同晶形存在，即以礦物無(wú)水石膏CaSO4、二水合硫酸鈣CaSO4X 2H20或半水硫酸鈣2CaS04XH20 存在。二水合硫酸鈣也稱石膏(CaSO4X 2H20)，作為天然礦物存在，或者作為化學(xué)方法的副產(chǎn)物而形成，例如作為磷石膏或煙氣石膏?？梢酝ㄟ^(guò)如下來(lái)精制不純的生石膏首先將其煅燒成半水硫酸鈣(2CaS04· X H2O),然后通過(guò)將該半水合物溶解于水并將其沉淀而使其再次水合以得到純的石膏。根據(jù)石膏原材料的煅燒條件，半水硫酸鈣可以以兩種形式存在α -半水合物及 β-半水合物。形式通過(guò)在大氣壓力下對(duì)石膏原材料進(jìn)行熱處理而獲得，而α-形式通過(guò)在高于大氣壓力的蒸汽壓力下處理石膏原材料或者通過(guò)在例如約45°C下從鹽或酸溶液進(jìn)行化學(xué)濕法煅燒來(lái)獲得。硫酸鈣的不同晶形在結(jié)構(gòu)上不同并具有不同性質(zhì)。例如，硫酸鈣無(wú)水石膏具有斜方晶體結(jié)構(gòu)，而二水合硫酸鈣具有單斜晶體結(jié)構(gòu)。由于這些差異，在實(shí)際應(yīng)用中，不同形式的硫酸鈣的行為彼此不同。GB 2 0347 公開(kāi)了一種在由羧基取代的多糖組成的分散劑存在下攪打二水合硫酸鈣的方法。提及的一種優(yōu)點(diǎn)是可以使用由磷酸制造中產(chǎn)生的廢石膏。FR 2343082公開(kāi)了半水合硫酸鈣與解聚淀粉在涂層色中的用途。半水合硫酸鈣提供高不透明性、吸收能力以及白度。GB 465，195公開(kāi)了硫酸鈣作為補(bǔ)充劑在復(fù)合鈦顏料中用于對(duì)紙上膠的用途。本發(fā)明的一個(gè)目的是最小化或甚至消除現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)。一個(gè)目的還提供組合物的用途，其改善或至少維持紙或紙板的噴墨性質(zhì)，同時(shí)使用廉價(jià)的起始材料。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供噴墨記錄片材，其具有改善的用于噴墨印刷的性質(zhì)。
用具有下文的獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分中所示的特征的方法及設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)這些目的。包含二水合硫酸鈣及淀粉溶液的組合物根據(jù)本發(fā)明的典型用途是用于處理包含木材或木質(zhì)纖維素纖維材料的噴墨記錄片材的表面，以改善記錄片材的噴墨印刷性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的典型噴墨記錄片材包含含有木材或木質(zhì)纖維素纖維材料的基材，該基材的表面已經(jīng)用包含二水合硫酸鈣及淀粉溶液的組合物進(jìn)行了處理?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用包含二水合硫酸鈣及淀粉的組合物處理包含木材和/或纖維素纖維的記錄片材基材時(shí)，例如當(dāng)所述組合物被涂覆或涂布到記錄片材上時(shí)，使用所述組合物提供了改善的噴墨印刷性質(zhì)。使用該組合物所獲得的記錄片材具有與用昂貴的專用涂布顏料及組合物實(shí)現(xiàn)的類似的或甚至更好的基材性質(zhì)(這些特性影響噴墨可印刷性)，例如接觸角、CobMO、HST、墨密度黑色值及墨密度品紅色值，以及光學(xué)性質(zhì)，如白度及CIELAB值。 因此，本發(fā)明提供用于噴墨印刷的令人驚訝的良好及廉價(jià)的記錄片材替代方案。在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)“噴墨印刷”意為一種工藝，其中通過(guò)將液體墨滴以高速噴向并噴射到記錄片材上以在記錄片材上再現(xiàn)圖像。液態(tài)墨在噴墨印刷中的使用對(duì)印刷基材有特定要求。例如，印刷的墨色密度、吸墨性、墨干燥時(shí)間、Cobbeo值、耐水牢度及斑紋是在制備噴墨記錄片材時(shí)要優(yōu)化的重要性質(zhì)。噴墨記錄片材可以包含含有木材或木質(zhì)纖維素纖維材料的基材，該基材已經(jīng)涂布了或在其上已經(jīng)涂覆了包含二水合硫酸鈣及淀粉的組合物。組合物中二水合硫酸鈣的量為 0. 1至80份，典型地為10至80份，更典型地為10至70份，優(yōu)選為10至60份，更優(yōu)選為 10至50份。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，組合物僅包含二水合硫酸鈣作為顏料材料。通常，可在本發(fā)明中使用任何二水合硫酸鈣。二水合硫酸鈣的粒徑D5tl通常 <50μπι并典型地>0.7μπι。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，用于組合物中并用于處理(例如涂布)記錄片材基材的二水合硫酸鈣具有粒徑D5tl，其為0. 1 μ m < D5tl < 5. 0 μ m，更優(yōu)選
0.1 μ m ^ D50 < 4. 0 μ m,還更優(yōu)選0. 5 μ m彡D5tl < 4. 0 μ m。優(yōu)選地，所用二水合硫酸鈣的粒度分布寬度WPSD低于2. 5，更優(yōu)選低于2. 0，還更優(yōu)選低于1. 5。粒度分布寬度給定為WPDS =(D75-D25)/D5tl，且其描述粒度分布的均勻性。小的WPDS值表示窄的粒度分布，其改善二水合亞硫酸鈣的光散射及不透明性特征。本發(fā)明中所用的二水合硫酸鈣顆粒可以為任何形狀。優(yōu)選地，二水合硫酸鈣顆粒的形狀比SR為至少1. 0，更優(yōu)選為2. 0到50，還更優(yōu)選為2. 0到40。形狀比SR給定為最大顆粒長(zhǎng)度與最大顆粒厚度之間的比值。優(yōu)選地，所用的二水合硫酸鈣顆粒的縱橫比AS為
1.O到10，更優(yōu)選為1. 0到5. 0。顆粒的縱橫比描述顆粒長(zhǎng)度與顆粒寬度之間的比值，即，縱橫比可以給定為顆粒的最長(zhǎng)尺寸與最短尺寸之間的比值，更具體地定義為通過(guò)顆粒的幾何中心的最長(zhǎng)顆粒半徑與最短顆粒半徑之間的比值。形狀比及縱橫比描述顆粒的形狀及幾何學(xué)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，顆粒的形狀可能對(duì)最終墨接收層的性質(zhì)有影響。已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用具有上述形狀及縱橫比的顆粒來(lái)處理或涂布記錄片材基材時(shí)，以尤其適于噴墨印刷的方式改善了墨接收涂層的白度及不透明性。換句話說(shuō)，優(yōu)選地，用于組合物中并用于處理噴墨記錄片材基材(涂布或涂覆到噴墨記錄片材基材上)的二水合硫酸鈣顆粒是小的、平坦的以及粒徑相等的。當(dāng)然，可以使用任何形狀及任何合適粒徑的二水合硫酸鈣顆粒。
4
用于組合物中并用于處理或涂布噴墨記錄片材的二水合硫酸鈣可以包含添加劑， 例如分散劑、表面活性劑或殺菌劑。例如，基于二水合硫酸鈣的重量，所用分散劑的量可以為0. 01到5. 0重量％，優(yōu)選為0. 05到3. 0重量％。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，通過(guò)研磨、結(jié)晶或沉淀來(lái)制備二水合硫酸鈣。優(yōu)選地，通過(guò)結(jié)晶或沉淀獲得二水合硫酸鈣顆粒。二水合硫酸鈣也可以是通過(guò)不同的上述方法制備的不同二水合硫酸鈣的混合物。適用于本發(fā)明的二水合硫酸鈣的一種可能的制備方法已描述于出版物WO 2008/0擬991中。在本發(fā)明中使用的二水合硫酸鈣可以通過(guò)以下方法獲得其中使半水硫酸鈣和/或硫酸鈣無(wú)水石膏與水接觸，從而獲得二水合硫酸鈣作為反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)混合物的干物質(zhì)含量為；34到84重量％，優(yōu)選為40到84重量％，更優(yōu)選為50 到80重量％，最優(yōu)選為57到80重量％，以便獲得包含小的、平坦的、粒徑盡可能相等的晶體的二水合硫酸鈣?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整該方法的干物質(zhì)含量而獲得不同晶體粒徑及形狀因數(shù)的晶體。在制備二水合硫酸鈣期間，反應(yīng)混合物中水的溫度可以為0°C到100°C，優(yōu)選為 0 V到80 V，更優(yōu)選為0 V到50°C，甚至更優(yōu)選為0 V到40°C，有時(shí)甚至為0°C到25°C。還可以將水以水蒸汽的形式加入反應(yīng)混合物。反應(yīng)混合物的初始pH通常為3. 5到9. 0，優(yōu)選為 4. 0到7. 5?？梢酝ㄟ^(guò)加入NaOH和/或H2SO4的水溶液(通常為NaOH和/或H2SO4的10% 溶液)來(lái)調(diào)節(jié)PH。用于二水合硫酸鈣的制備的起始材料通常為β-半水硫酸鈣，其可以通過(guò)如下制備優(yōu)選使用快速煅燒(例如流化床煅燒)盡可能快地將石膏原材料加熱到140°C到 300°C、優(yōu)選150°C到200°C的溫度。通過(guò)煅燒石膏原材料而獲得的可溶解形式的硫酸鈣無(wú)水石膏也可以用作起始材料。可以在二水合硫酸鈣的生產(chǎn)方法中使用晶體習(xí)性改性劑，但其并非強(qiáng)制性的?？梢栽诰w習(xí)性改性劑與包含半水合物和/或無(wú)水石膏的起始材料接觸之前，將該晶體習(xí)性改性劑加入水中。優(yōu)選地，晶體習(xí)性改性劑是在其分子中具有以下一種或幾種的化合物羧酸或磺酸基團(tuán)，或其鹽；或無(wú)機(jī)的酸、氧化物、堿或鹽；或有機(jī)化合物，例如醇、酸或鹽；或磷酸鹽；或陽(yáng)離子的或非離子的表面活性劑。優(yōu)選地，基于半水硫酸鈣和/或硫酸鈣無(wú)水石膏的重量，晶體習(xí)性改性劑的用量為0. 01到5. 0%，最優(yōu)選0. 02到1. 78%。也可完全不用晶體習(xí)性改性劑。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，組合物包含溶于淀粉溶液的二水合硫酸鈣及固體顆粒形式的二水合硫酸鈣。換句話說(shuō)，組合物中的部分硫酸鈣溶于組合物的液相中，而部分硫酸鈣保持呈固體形式。通常，組合物的液相對(duì)二水合硫酸鈣而言為飽和溶液?？梢詫⒍狭蛩徕}加入組合物，加入量為每1升干物質(zhì)含量為15重量％的淀粉溶液中加入等于或大于2. 5g的二水合硫酸鈣，該加入量確保形成飽和的二水合硫酸鈣溶液。典型地，溶于淀粉溶液中的二水合硫酸鈣的量為> 400ppm，更典型地為> 500ppm，優(yōu)選為> 600ppm，更優(yōu)選為> 700ppm。溶解的硫酸鈣的量當(dāng)然取決于制備組合物所用的二水合硫酸鈣的總量，并且還取決于組合物的其它組份，例如淀粉和其他顏料。已經(jīng)觀察到，當(dāng)二水合硫酸鈣既以溶解形式存在也以固體形式存在時(shí)，在用組合物處理或涂布的記錄片材基材中改善了與孔隙率相關(guān)的性質(zhì)。例如，記錄片材的透氣性明顯降低，使得記錄片材更適于噴墨印刷。組合物中所用的淀粉可以是任何合適的原淀粉，例如土豆、大米、玉米、糯玉米、小木薯的淀粉。支鏈淀粉含量>80%、優(yōu)選>95%的淀粉是有利的。優(yōu)選地，淀粉溶液包含非離子淀粉或陽(yáng)離子淀粉。陽(yáng)離子淀粉包含陽(yáng)離子基團(tuán)，例如季銨化銨基團(tuán)。指示淀粉中平均每個(gè)葡萄糖單位上陽(yáng)離子基團(tuán)數(shù)目的取代度(DS)通常為0.01至0. 20。非離子淀粉(即兩性淀粉)可以包含陰離子基團(tuán)及陽(yáng)離子基團(tuán)，但并無(wú)總電荷。通過(guò)對(duì)淀粉進(jìn)行氧化降解、熱降解、酸降解或酶降解，并優(yōu)選通過(guò)氧化降解，獲得降解淀粉。次氯酸鹽、過(guò)氧化硫酸鹽、過(guò)氧化氫或它們的混合物可以用作氧化劑。降解淀粉典型的平均分子量(Mn) 為500至10000，其可通過(guò)已知的凝膠色譜法測(cè)定。通過(guò)(例如)已知的測(cè)定粘度的方法測(cè)定，固有粘度典型地為0. 05到0. 12dl/g。組合物中淀粉溶液的量為5至95份，典型地為10至95份，更典型地為20至95， 優(yōu)選為30至95份，更優(yōu)選為40至95份。淀粉溶液是已根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法蒸煮的淀粉的水溶液。也可以使用化學(xué)改性淀粉，例如羥乙基或羥丙基淀粉及淀粉衍生物。也可以使用其它多糖(例如糊精)來(lái)完全或部分地替換淀粉。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，該組合物還包含光亮劑。使用二水合硫酸鈣能增強(qiáng)光亮劑所獲得的效果。這意味著可以使用較小量的光亮劑來(lái)獲得相同的白度，或使用相同量的光亮劑來(lái)獲得改善的白度值。二水合硫酸鈣還允許使用常規(guī)的光亮劑，而一些現(xiàn)有技術(shù)的噴墨涂層要求使用昂貴的專用光亮劑。本組合物中所用的光亮劑可以是熒光增白劑， 例如，四磺酸化的陰離子熒光增白劑，如4，4- 二氨基-芪-2，2- 二磺酸的四磺酸化衍化物。 還可以使用二磺酸化的或六磺酸化的熒光增白劑。優(yōu)選地，熒光增白劑可以在約350nm處有最大紫外吸收及在約440nm處有最大熒光。光亮劑可以與載體一起使用，所述載體例如聚乙烯醇(PVA)或羧甲基纖維素(CMC)，這改善其對(duì)組合物組份的附著力。組合物可以包含的光亮劑的量為2至25份，典型地為2. 5至20份，優(yōu)選為3至15份，更優(yōu)選為3. 5至10 份。組合物還可以包含常規(guī)的紙張涂層添加劑或表面上膠添加劑?？赡艿奶砑觿┦抢绶栏瘎?、殺菌劑、分散劑、消泡劑、潤(rùn)滑劑和/或硬化劑。其它添加劑的量是0至20份，典型地為0.1至3份。除了二水合硫酸鈣之外，組合物還可以包含其它顏料材料，例如粘土、重質(zhì)碳酸鈣或沉淀碳酸鈣或者高嶺土。相對(duì)于包含二水合硫酸鈣及任選的其它顏料材料的總顏料的量計(jì)算，其它顏料材料的量可以為0至80份，典型地為0至60份，優(yōu)選為0至40份，更優(yōu)選為0至20份。本發(fā)明的一個(gè)方面包含用于改善包含木材或木質(zhì)纖維素纖維材料的噴墨記錄片材的噴墨印刷性質(zhì)的方法，該方法包括用包含二水合硫酸鈣及淀粉溶液的組合物處理所述記錄片材的表面以及在所述表面上形成處理層。這意味著包含二水合硫酸鈣及淀粉溶液的組合物可用于在記錄片材的表面上產(chǎn)生預(yù)涂布層。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，可以用不同的涂層組合物在處理層之上涂布涂層。因而，包含二水合硫酸鈣及淀粉的預(yù)涂布層或處理層可以充當(dāng)原紙與實(shí)際印刷層之間的阻擋層。涂布在預(yù)涂布層之上的實(shí)際涂層與預(yù)涂布層不同。例如，其還可以包含不同于二水合硫酸鈣的其它顏料材料，例如粘土、重質(zhì)碳酸鈣或沉淀碳酸鈣或高嶺土。本發(fā)明的另一個(gè)方面包含用于改善包含木材或木質(zhì)纖維素纖維材料的噴墨記錄片材的噴墨印刷性質(zhì)的方法，該方法包括首先用常規(guī)的包含顏料顆粒及粘合劑的紙張涂層糊劑涂布記錄片材表面，然后用包含二水合硫酸鈣及淀粉溶液的組合物處理已涂布的記錄片材表面。在該實(shí)施方案中，包含二水合硫酸鈣及淀粉溶液的組合物可以用于在已涂布的記錄片材表面上產(chǎn)生后處理層或終飾層(finishing layer)。常規(guī)涂層組合物中使用的顏料通常與二水合硫酸鈣不同。常規(guī)涂布顏料通常為粘土、重質(zhì)碳酸鈣或沉淀碳酸鈣或高嶺土。用于噴墨印刷并用本組合物處理或涂布的片材形式的記錄基材包含木材或木質(zhì)纖維素纖維材料?；目梢园瑏?lái)自闊葉樹(shù)或針葉樹(shù)的纖維或兩種纖維的組合。所述纖維可以通過(guò)造紙通常使用的任何合適的制漿或精制技術(shù)來(lái)獲得，例如熱機(jī)械制漿(TMP)、化學(xué)機(jī)械(CMP)、化學(xué)熱機(jī)械制漿(CTMP)、磨木制漿、堿式硫酸鹽(kraft)制漿、酸式亞硫酸鹽制漿以及半化學(xué)制漿?；目梢詢H包含原生纖維(virgin fibre)或再循環(huán)纖維或兩種纖維的組合。記錄片材基材的重量是30至800g/m2，典型地為30至600g/m2，更典型地為50至 500g/m2，優(yōu)選為60至300g/m2，更優(yōu)選為60至120g/m2，甚至更優(yōu)選為70至100g/m2。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，可以將包含二水合硫酸鈣及淀粉的組合物涂覆于基材表面，用量為每側(cè)0. 1至7g/m2，優(yōu)選為每側(cè)0. 5至6g/m2，更優(yōu)選為每側(cè)1至5g/m2。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)方法TAPPI 565pm_96測(cè)量，用包含二水合硫酸鈣的組合物層(例如涂層)處理或涂布的噴墨記錄片材的接觸角(0.05s)為彡50°，為彡70°，優(yōu)選為彡80°，更優(yōu)選為彡85°，有時(shí)甚至為彡90°。接觸角的增加表明所測(cè)表面的疏水性增加。噴墨印刷中所用墨的大部分是基于水的，并且記錄片材增加的疏水性在噴墨印刷方法中改善墨行為的可控性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)方法ISO 5636-3 :1992測(cè)量，用包含二水合硫酸鈣的組合物層(例如涂層)處理或涂布的噴墨記錄片材的透氣性值為< 600ml/ min，優(yōu)選為 < 500ml/min，更優(yōu)選為< 400ml/min，有時(shí)甚至為 < 300ml/min 或< 200ml/ min。透氣性值指示基材的孔隙率。對(duì)于預(yù)期用于噴墨印刷的記錄基材，優(yōu)選小的透氣性值， 因?yàn)槠渲甘净牡牡涂紫堵剩@防止墨在基材內(nèi)部的擴(kuò)散。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，用包含二水合硫酸鈣的組合物層(例如涂層)處理或涂布的記錄片材的吸墨值為< 300s，典型地為< 200s，更典型地為< 100s。使用標(biāo)準(zhǔn)方法TAPPI T530pm-89，通過(guò)使用Hercules上膠測(cè)試器(HST)來(lái)測(cè)量吸墨值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)方法ISO 11475 :2004測(cè)量，用包含二水合硫酸鈣的組合物層(例如涂層)處理或涂布的噴墨記錄片材的CIE白度值為> 110，優(yōu)選為> 120，更優(yōu)選為> 130。高的CIE白度值指示紙張的白度。特別是在噴墨印刷中，記錄片材的白度很重要，因?yàn)槠湓试S真實(shí)地再現(xiàn)所印刷的色彩?，F(xiàn)在本發(fā)明通過(guò)使用廉價(jià)的材料也能夠?qū)崿F(xiàn)類似的CIE白度值。耐水牢度指示當(dāng)印刷墨與水接觸時(shí)有多少印刷墨擴(kuò)散。這通過(guò)用配備有HPll墨盒(HP產(chǎn)品代碼青色C4836A、品紅色C4837A)及HPll打印頭(HP產(chǎn)品代碼青色C4811A、 品紅色C4812A)的HP Business Inkjet沘00按需滴定(drop-on-demand)噴墨打印機(jī)印刷記錄片材樣品來(lái)測(cè)量。將單一青色及單一品紅色的測(cè)試片(尺寸50mmX50mm)印刷在記錄片材上，并使該片材定形一分鐘。測(cè)量印刷片的密度。然后，將樣品垂直地放置于水浴中， 使其在水浴中浸泡一分鐘。在浸泡之后，將樣品提出，排干多余的水并將其放入加熱室，直到其完全干燥。加熱室的溫度設(shè)置為45°C并且干燥時(shí)間為最大15分鐘。干燥后，重新測(cè)量測(cè)試印刷的密度，并將浸泡之前測(cè)量的密度值與浸泡及干燥之后的密度值之間的差異記錄為密度損失，以原始密度值的百分比給出。已經(jīng)觀察到，當(dāng)與常規(guī)的噴墨記錄片材相比時(shí)，已經(jīng)通過(guò)使用二水合硫酸鈣處理或涂布的本發(fā)明的記錄片材的耐水牢度性質(zhì)被明顯改善。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的噴墨記錄片材的墨損失值通?？梢詾?lt; 55%，優(yōu)選為< 45%，更優(yōu)選為< 40%。通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)方法ISO 5-3 :1995, ISO 5-4 :1995測(cè)量墨密度黑色及墨密度品紅色。用Techkon GmbH制造的Techkon SpectroDens密度計(jì)測(cè)量墨濃度。對(duì)于密度及斑紋測(cè)試，用配備有HP顏料墨盒C9412A-C9419A的HP Photosmart Pro B9180按需滴定噴墨打印機(jī)印刷樣品。用Kodak Versamark VX5000連續(xù)噴墨打印機(jī)來(lái)印刷用于透印測(cè)試的樣品。將Kodak墨F3001青色、FV3002品紅色、FV3003黑色以及FV3005黃色用于印刷。當(dāng)用 Kodak Versamark VX5000及上述的墨印刷時(shí)，用二水合硫酸鈣處理或涂布的噴墨記錄片材的墨密度值典型地為> 1. 1，更典型地為> 1.2，優(yōu)選為> 1.3?！鞍呒y”是一種術(shù)語(yǔ)，用于描述引起點(diǎn)狀印刷外觀的墨量及印刷光澤度的不規(guī)則性。通過(guò)使用由 Only Solutions, TAPIO Technologies Espoo，F(xiàn)inland制造的設(shè)備TAPI0 PapEye，通過(guò)圖像分析器及小波變換來(lái)測(cè)量斑紋。首先，掃描待測(cè)量區(qū)域，根據(jù)七等級(jí)分辨率來(lái)確定缺陷度:0. 17mm、0. 34mm、0. 67mm、1. 34mm、2. 54mm、5. 10mm、10. 2mm。插入分辨率等級(jí)之間的值，并且斑紋以這些值的總和給出。斑紋指數(shù)為O到100，但在實(shí)際中其在1到10 之間。對(duì)各試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行五次重復(fù)測(cè)定。該方法對(duì)樣品的取向不敏感。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的噴墨記錄片對(duì)淺色調(diào)的斑紋指數(shù)為< 5、優(yōu)選為< 4. 5、更優(yōu)選為< 4. 3任意單位， 該淺色調(diào)包含青色40%網(wǎng)點(diǎn)(screen)和品紅色40%網(wǎng)點(diǎn)的套印。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的噴墨記錄片材對(duì)暗色調(diào)的斑紋指數(shù)為< 8、優(yōu)選為< 4. 8、更優(yōu)選為< 6任意單位，該暗色調(diào)包含青色80 %網(wǎng)點(diǎn)和品紅色80 %網(wǎng)點(diǎn)的套印。透印值描述印刷的圖像在印刷的記錄片材背面上的不期望的出現(xiàn)。用以下方法測(cè)試透印該方法基于被研究區(qū)域與參考區(qū)域之間的CIELAB(Af)或CIE94(AE94)色差的評(píng)估。被研究區(qū)域是借助于平板掃描儀由印刷的背面獲得的，而參考區(qū)域是由所研究紙張的未印刷區(qū)域獲得的。用MathWorks提供的Matlab程序來(lái)計(jì)算透印的嚴(yán)重程度值。逐點(diǎn)計(jì)算色差ΔΕ*或ΔΕ94，并且色差的平均值表達(dá)透印的強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的噴墨記錄片材可以具有以任意單位表示的< 9、優(yōu)選為< 8、更優(yōu)選為< 7的透印值。對(duì)于噴墨記錄片材，優(yōu)選該值盡可能地低。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)方法ISO 535 :1991測(cè)量，用包含二水合硫酸鈣的組合物層(例如涂層)處理或涂布的噴墨記錄片材的CcAb60值為<70g/m2、優(yōu)選為< 65g/m2、更優(yōu)選為< 60g/m2。CcAb60值給出記錄片材的吸水率值。CcAb60值越小， 則片材所吸收的水量越小。對(duì)于噴墨記錄片材，為了用水溶性墨獲得良好的印刷結(jié)果，小 Cobbeo值是有利的。通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的組合物獲得的CcAbeo值可以與常規(guī)地通過(guò)疏水性上膠獲得的值相比。在本申請(qǐng)中，如本領(lǐng)域中常規(guī)那樣，通過(guò)將顏料總量值給定為100，并計(jì)算其它組份相對(duì)于顏料總量的量(PPh)，給出了涂布或處理組合物或混合物的組成。所有組份的比例以活性物質(zhì)來(lái)給出。
實(shí)驗(yàn)使用以下操作制備包含二水合硫酸鈣的組合物，以及參考組合物和比較性涂層組合物使用低剪切混合器制備涂層組合物。首先預(yù)蒸煮淀粉，從而將定義量的水及淀粉加入涂布容器中，然后將混合物加熱到接近沸點(diǎn)。預(yù)蒸煮淀粉之后，在適當(dāng)?shù)募羟凶饔孟绿砑悠渌M份，這確保組份互相之間徹底混合。根據(jù)下表1制備組合物。涂層組合物的期望固體含量是15重量％。在組合物中，將Kemira Blankophor P liq. 01用作熒光增白劑，并將Kemira Polygraphix 用作表面上膠劑。表1 不同組合物的組份
權(quán)利要求
1.包含二水合硫酸鈣及淀粉溶液的組合物用于處理包含木材或木質(zhì)纖維素纖維材料的噴墨記錄片材的表面以改善其噴墨印刷性質(zhì)的用途。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，所述組合物中二水合硫酸鈣的量為0.1至 80份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述組合物中淀粉溶液的量為5至 95份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用途，其特征在于，所述淀粉溶液包含非離子淀粉或陽(yáng)離子淀粉。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，所述組合物包含溶于所述淀粉溶液的二水合硫酸鈣及固體形式的二水合硫酸鈣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用途，其特征在于，所述淀粉溶液包含>400ppm溶解形式的二水合硫酸鈣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，其包含通過(guò)結(jié)晶或沉淀獲得的二水合硫酸鈣顆粒。
8.—種噴墨記錄片材，其包含含有木材或木質(zhì)纖維素纖維材料的基材，所述基材的表面已經(jīng)用包含二水合硫酸鈣及淀粉溶液的組合物進(jìn)行了處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨記錄片材，其特征在于，其透氣性值為<600ml/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的噴墨記錄片材，其特征在于，其接觸角(0.05s)為> 50°。
11.根據(jù)權(quán)利要求8到10中任一項(xiàng)所述的噴墨記錄片材，其特征在于，其CcAbeo值為<70g/m2。
12.根據(jù)權(quán)利要求8到11中任一項(xiàng)所述的噴墨記錄片材，其特征在于，其墨損失值為<55%，優(yōu)選為45%，更優(yōu)選為< 40%。
13.根據(jù)權(quán)利要求8到12中任一項(xiàng)所述的噴墨記錄片材，其特征在于，其CIE白度為 ^ 110。
14.根據(jù)權(quán)利要求8到13中任一項(xiàng)所述的噴墨記錄片材，其特征在于，其墨密度為>1. 1。
15.根據(jù)權(quán)利要求8到14中任一項(xiàng)所述的噴墨記錄片材，其特征在于，其透印值為<9。
16.根據(jù)權(quán)利要求8到15中任一項(xiàng)所述的噴墨記錄片材，其特征在于，其淺色調(diào)的斑紋指數(shù)為<5。
17.用于改善包含木材或木質(zhì)纖維素纖維材料的噴墨記錄片材的噴墨印刷性質(zhì)的方法，其包括用包含二水合硫酸鈣及淀粉溶液的組合物處理所述記錄片材的表面以及在所述表面上形成處理層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，用不同的涂層組合物在所述處理層之上涂布涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴墨記錄片材，以及組合物用于改善包含木材或木質(zhì)纖維素纖維材料的噴墨記錄片材的噴墨印刷性質(zhì)的用途。根據(jù)本發(fā)明，該組合物包含二水合硫酸鈣及淀粉溶液。
文檔編號(hào)B41M5/52GK102421604SQ201080020963
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者基莫·胡赫塔拉, 薩米·普托寧, 馬里·奧亞寧 申請(qǐng)人:凱米羅總公司