BR112012001807B1

BR112012001807B1 - meio revestido para impressão a jato de tinta e método para formar um meio revestido

Info

Publication number: BR112012001807B1
Application number: BR112012001807A
Authority: BR
Inventors: Toles Christopher; Swei Jason; Zheng Xi
Original assignee: Hewlett Packard Development Co
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2019-08-27
Also published as: EP2493696A4; ES2526766T5; CN104669812A; CN102510808A; ES2526766T3; JP2013500186A; US20110104410A1; WO2011053817A1; EP2493696A1; JP5683588B2; EP2493696B1; EP2493696B2; US8361572B2; BR112012001807B8

Abstract

"meio revestido para impressão a jato de tinta e método para formar um meio revestido" um meio revestido para impressão a jato de tinta, que inclui um substrato de suporte e uma camada de revestimento formada sobre pelo menos um lado do mesmo. a camada de revestimento inclui pelo menos um ligante e pelo menos dois pigmentos inorgânicos diferentes: carbonato de cálcio modificado (mcc) e carbonato de cálcio precipitado (pcc) ou argila.

Description

MEIO REVESTIDO PARA IMPRESSÃO A JATO DE TINTA E MÉTODO

PARA FORMAR UM MEIO REVESTIDO

Antecedentes [001] Algumas tendências recentes na tecnologia de jato de tinta digital incluem o avanço de corantes em tintas a partir de moléculas de tintura para partículas de pigmentos, e impressão digital em alta velocidade no negócio de impressão comercial ou industrial. Os papéis revestidos tradicionais para impressão ofsete e outras indústrias de impressão analógicas não são capazes de oferecer boa qualidade de imagem, qualidade de impressão e/ou durabilidade quando eles jato de tinta digitais.

são impressos com impressoras a

O meio ou papel usado em uma impressora a jato de tinta determina a qualidade da imagem impressa sobre ele.

Descrição detalhada [002] As tintas usadas em impressoras a jato de tinta são tipicamente tintas aquosas, que contêm uma pequena quantidade de corantes de tintura ou pigmentos e uma grande quantidade de água e cossolventes como o veículo da tinta. Portanto, a propriedade de absorção dos papéis afeta grandemente a qualidade da impressão. Os papéis para jato de tinta convencionalmente têm uma base de papel revestida com uma camada receptora de tinta, isto é, a camada sobre a qual gotícuias de tinta são depositadas, para melhorar as propriedades receptivas da tinta dos papéis. A camada receptora de tinta tipicamente contém partículas de pigmento com grande área superficial ou grande porosidade incorporadas nelas como o pigmento principal. Os pigmentos usados comumente incluem sílica, alumina e outros óxidos

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2/23 metálicos. Estes pigmentos podem prover uma camada de revestimento com rápida absorção e capacidade suficiente para impressão a jato de tinta. Por outro lado, estes pigmentos são mais caros, e como um resultado, os papéis revestidos baseados nestes pigmentos não são muito competitivos quando comparados com produtos de graus similares em indústrias de impressão analógica tradicional ou midia revestida para impressão digital com tecnologias eletrofotográficas. Uma outra desvantagem é que quando as formulações de revestimento são baseadas nestes pigmentos com grande área superficial, seu teor de sólidos total é usualmente baixo devido à grande quantidade de água ou solvente requerida para a dispersão do pigmento. Como uma conseqüência, durante a fabricação da midia revestida, muita energia é requerida para remover a água ou solvente da camada de revestimento, portanto a velocidade do revestimento é limitada à capacidade de secagem. Isto leva a altos custos operacionais de máquinas e um aumento no custo total dos produtos finais.

[003] Para competir com impressão analógica tradicional ou impressão fotográfica digital, papel revestido de baixo custo é um dos elementos-chave para ajudar a tecnologia de jato de tinta a reduzir seu custo total por página e expandir suas aplicações em impressão industrial. Na indústria de papel revestido corrente, os pigmentos de revestimento de baixo custo incluem carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio moido, argilas de caulim, e outros. As formulações de revestimento baseadas nestes pigmentos tradicionais têm baixos custos de matéria-prima. As formulações baseadas nestes pigmentos de baixo custo

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3/23 geralmente têm um alto teor de sólidos, usualmente na faixa de 60 a 70% em peso. Com tal alto teor de sólidos, estas formulações requerem muito menos energia para remover a água após revestimento e permitem altas velocidades de revestimento. Como um resultado, os gastos operacionais de fabricação totais podem ser mantidos em um baixo nível. Entretanto, os papéis revestidos baseados nestes pigmentos de baixo custo usualmente têm uma estrutura de revestimento relativamente densa, especialmente quando comparados com papel revestido de jato de tinta baseado em pigmentos de sílica com grande área superficial. Como um resultado, a taxa de absorção de tal papel revestido é baixa, e sua capacidade de absorção não é alta o suficiente para atender aos requisitos de impressão a jato de tinta. Quando tal papel revestido é impresso usando uma impressora a jato de tinta, o papel impresso sofre de várias desvantagens incluindo tempo de secagem lento, alto nível de coalescência e granulosidade em imagens, padrões de encaracolamento indesejáveis, mesclagem da impressão, fraca resistência a esfregação e resistência à água, para nomear uns poucos.

[004] A divulgação provê uma nova composição de revestimento pigmentado para mídia a jato de tinta. Quando o meio de impressão revestido com esta nova composição de revestimento é usado em impressão a jato de tinta, o meio de impressão impõe alta taxa de absorção de tinta (isto é, rápida absorção do componente líquido na tinta, p.ex., água) e exibe melhorias em qualidades de imagem após impressão, incluindo granulosidade reduzida e brilho de imagem melhorado. Ao mesmo tempo, a composição de revestimento não depende do uso de pigmentos de alto custo tais como sílica

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4/23 ou alumina. A presente divulgação adicionalmente provê um método para produzir um meio de impressão revestido, o qual inclui prover um substrato de suporte; revestir um ou ambos os lados do substrato com a nova composição de revestimento; secar o substrato revestido; e opcionalmente calandrar o substrato revestido.

[005] A nova composição de revestimento da presente divulgação é uma dispersão pigmentada aquosa contendo pelo menos dois pigmentos orgânicos diferentes, um dos quais é um carbonato de cálcio modificado (MCC), e pelo menos um ligante hidrofilico ou solúvel em água. O outro pigmento inorgânico é carbonato de cálcio precipitado (PCC) ou argila. Os materiais de argila adequados incluem argila calcinada, argila caulim, ou outros filossilicatos apropriados para revestimentos. Em uma configuração, a nova composição de revestimento contém três pigmentos inorgânicos diferentes: MCC em combinação com PCC e argila. O carbonato de cálcio modificado usado aqui se refere a carbonato de cálcio préexistente (moldo ou precipitado) que foi pós-tratado com ácido fosfórico e gás CO2 bem como uma variedade de outros aditivos tais como silicatos solúveis com o propósito de alterar tanto a estrutura quanto a composição quimica da partícula original. Este pós-tratamento resulta em uma partícula de pigmento constituída de um revestimento de vários compostos de cálcio circundando um núcleo da molécula de carbonato original. O material MCC adequado pode assumir a forma de uma dispersão em pasta de minerais de cálcio estruturados, que compreende primariamente carbonato de cálcio [CaCO3] , fosfato de cálcio e/ou silicato de cálcio [Ca2SiO4] . O fosfato de cálcio inclui compostos contendo íons

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5/23 de cálcio junto com ions de fosfato, e pode incluir, mas não está limitado a, fosfato de octacálcio [CasH2 (PO4) 6-5H2O] . Um exemplo não limitante desta forma de MCC é Omyajet 5010 disponível de Omya Inc. A quantidade total de pigmentos inorgânicos presentes na composição de revestimento é entre 20% em peso e 50% em peso. % em peso se refere à porcentagem em peso seco baseada no peso seco total da composição de revestimento.

[006] Para ser compatível com impressão a jato de tinta, a mídia revestida deve ter uma rápida taxa de absorção e uma grande capacidade de absorção. O PCC convencional não pode satisfazer estes requisitos porque ele tende a formar uma estrutura de embalagem relativamente densa na camada de revestimento devido ao tamanho de partícula pequeno e orientação regular das partículas. As argilas são usualmente mais em placas e chatas, e quando elas são incorporadas em um revestimento, elas tendem a orientar o revestimento de uma maneira que resulta em um revestimento muito fechado e menos permeável. O MCC sozinho também não provê a qualidade de impressão desejada devido a seu tamanho de partícula grande e propriedade de absorção muito rápida. Revestimento com só MCC como pigmento inorgânico usualmente termina sendo quase tão poroso, o que resulta em significativo atravessamento da tinta e drenagem de tinta na mídia impressa. Em adição, o MCC também pode ser muito friável caso calandragem significativa seja requerida. A calandragem significativa resulta no esmagamento das partículas, o que por sua vez resulta em uma imagem impressa mesclada. Foi descoberto que revestimentos multipigmento contendo a combinação do MCC como descrita aqui e PCC ou argila, ou

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6/23 ambos, impõem a absortividade e qualidade de impressão desej áveis.

[007] A nova composição de revestimento da presente divulgação também pode incluir, como um componente opcional, um copigmento polimérico. Os copigmentos poliméricos incluem pigmentos plásticos (p.ex., poliestireno, polimetacrilatos, poliacrilatos, copolimeros dos mesmos, e/ou combinações dos mesmos). Pigmentos plásticos esféricos sólidos adequados estão comercialmente disponíveis de The Dow Chemical Company, p.ex., DPP 756^a ou HS 3020. A quantidade de copigmento polimérico na composição de revestimento pode estar na faixa de 1 parte a 10 partes baseada em 100 partes de pigmentos inorgânicos.

[008] A nova composição de revestimento também inclui um ou mais ligantes que podem incluir, mas não estão limitados a, ligantes hidrofílicos ou solúveis em água tais como álcool polivinílico e derivados do mesmo (p.ex., álcool polivinílico carboxilado, álcool polivinílico sulfonado, álcool polivinílico acetoacetilado, e misturas dos mesmos), copolimeros de poliestireno-butadieno, polietilenopolí(acetato de vinila), amido, gelatina, caseína, alginatos, materiais de carboxicelulose, poli(ácido acrílico) e derivados dos mesmos, polivinil pirrolidona, caseína, polietileno glicol, poliuretanos (por exemplo, uma dispersão de resina de poliuretano modificada), resinas poliamida (por exemplo, uma poliamida contendo epicloroidrina), um copolímero de poli(vinil pirrolidonaacetato de vinila), um copolímero de (acetato de vinilaetileno), um copolímero de poli(álcool vinílico-óxido de etileno), copolímero de estireno acrilato, resina látex,

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7/23 latex de estireno butadieno ou misturas dos mesmos, e outros sem restrições. Em geral, o ligante está presente em uma quantidade suficiente para ligar os pigmentos inorgânicos. Em configurações preferidas, o ligante está presente em uma quantidade variando de cerca de 10-20 partes baseado em 100 partes de pigmentos inorgânicos. [009] A nova composição de incluir outros aditivos de tensoativos, modificadores de abrilhantadores óticos, biocidas revestimento também pode revestimento tais como reologia, desespumantes, agentes controladores de pH, tinturas, e outros aditivos para intensificar adicionalmente as propriedades do revestimento. A quantidade total de aditivos de revestimento opcionais pode estar na faixa de 0-10 partes baseado em 100 partes de pigmentos inorgânicos.

[0010] Dentre estes aditivos, o modificador de reologia é útil para encaminhar problemas de execução. Os modificadores de reologia adequados incluem compostos baseados em policarboxilato, emulsões expansíveis alcalinas baseadas em policarboxilados, ou seus derivados. O modificador de reologia é útil para aumentar a viscosidade em certos pHs, seja em baixo cisalhamento ou sob alto cisalhamento, ou ambos. Em certas configurações, um modificador de reologia é adicionado para manter uma viscosidade relativamente baixa sob baixo cisalhamento, e ajudar a aumentar a viscosidade sob alto cisalhamento. É desejável prover uma formulação de revestimento que não seja tão viscosa durante os estágios de mistura, bombeamento e armazenagem, mas possua uma viscosidade apropriada sob alto cisalhamento. Alguns exemplos de modificadores de reologia

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8/23 que atendem estes requisitos incluem, mas não estão limitados a, Sterocoll FS (da BASF), Cartocoat RM 12 (da Clariante), Acrysol TT-615 (da Rohm and Haas) e Acumer 9300 (da ROM and Haas) . A quantidade de modificador de reologia na composição de revestimento pode estar na faixa de 0,1-2 partes, mais preferivelmente, na faixa de 0,1-0,5 parte, baseada em 100 partes de pigmentos inorgânicos.

[0011] O substrato de suporte, sobre o qual a composição de revestimento é aplicada, pode assumir a forma de uma folha ou uma trama contínua adequada para uso em uma impressora a jato de tinta. O substrato de suporte pode ser um papel base fabricado a partir de fibras de celulose. Mais especificamente, o papel base pode ser produzido a partir de polpa química, polpa mecânica, polpa mecânica térmica e/ou a combinação de polpa química e mecânica. O papel base também pode incluir aditivos convencionais tais como agentes de engomação internos e cargas. Os agentes internos são adicionados à polpa antes que ela seja convertida em uma trama de papel ou substrato. Eles podem ser escolhidos de agentes de engomação convencionais para papéis de impressão. As cargas podem ser quaisquer tipos particulares usados na produção de papel convencional. Como um exemplo não limitante, as cargas podem ser selecionadas a partir de carbonato de cálcio, talco, argila, caulim, dióxido de titânio e combinações das mesmas. Outros substratos aplicáveis incluem pano, tecido não trançado, feltro e papéis sintéticos (não celulósicos) . O substrato de suporte pode ser um papel bruto não revestido ou um papel pré-revestido. Em adição, o papel base pode ser calandrado ou não calandrado. A nova composição de revestimento descrita acima

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9/23 é aplicada a um lado ou ambos os lados opostos do substrato de suporte para formar uma camada de revestimento sobre ele. 0 meio revestido de lados duplos tem uma estrutura de sanduíche, isto é, ambos os lados do substrato de suporte são revestidos com o mesmo revestimento e ambos os lados podem ser impressos com imagens ou texto. 0 peso de camada da camada de revestimento pode ser na faixa de 10-45 g/m2 (gramas por metro quadrado) por lado. A composição de revestimento da presente divulgação pode ser aplicada ao substrato de suporte usando qualquer de uma variedade de métodos de revestimento adequados, tais como revestimento com lâmina, revestimento com lâmina de ar, revestimento com haste dosadora, revestimento por cortina, ou outra técnica adequada. Para obter um meio revestido de baixo custo para impressão a jato de tinta, é necessário ter custos de fabricação relativamente baixos em adição a custos de materiais da formulação. Portanto, é preferido usar um método de revestimento de baixo custo, como revestimento por lâmina ou revestimento com haste dosadora, e executar o processo de revestimento em alta velocidade. Para um meio revestido de lados duplos, dependendo da preparação da máquina de produção em uma usina, ambos os lados do substrato podem ser revestidos durante uma única passada de fabricação, ou alternativamente, cada lado pode ser revestido em passadas separadas.

[0012] Após a etapa de revestimento, o meio revestido é então submetido a um processo de secagem para remover água e outros componentes voláteis na camada de revestimento e do substrato. O meio de secagem inclui, mas não está limitado

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10/23 a, secadores infravermelhos (IV), cilindros de superfície quente, e secadores por flotação de ar quente.

[0013] Após revestir, o meio revestido pode ser calandrado para aumentar brilho e/ou impor uma superfície de seda. Quando uma etapa de calandragem é incorporada, o meio revestido pode ser calandrado por uma máquina de calandra em linha ou uma fora de linha, que pode ser uma calandra de cunhamento macio ou uma supercalandra. Os cilindros em uma máquina de calandra podem ou não ser aquecidos, e pressão é usualmente aplicada aos cilindros de calandragem.

[0014] As concentrações, quantidades, e outros dados numéricos podem ser apresentados aqui em um formato de faixa. Deve ficar entendido que tal formato de faixa é usado meramente por conveniência e brevidade e deve ser interpretado flexivelmente para incluir não somente os valores numéricos explicitamente citados como os limites da faixa, mas também para incluir todos os valores numéricos individuais ou subfaixas abrangidas dentro daquelas faixas como se cada valor numérico e subfaixa fosse explicitamente citado. Por exemplo, uma faixa de aproximadamente 1 parte a 20 partes deve ser interpretada para incluir não somente os limites de concentração explicitamente citados de 1 parte a cerca de 20 partes, mas também a incluir concentrações individuais tais como 2 partes, 3 partes, 4 partes, etc.

[0015] Os Exemplos seguintes servirão para ilustrar configurações representativas da presente divulgação e não devem ser interpretados como limitantes da divulgação de qualquer modo. Todas as partes são partes secas em base de peso seco a menos que indicado de outra forma.

EXEMPLOS

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Exemplo 1 [0016] A composição de revestimento Al, que representa um exemplo da nova composição de revestimento da presente divulgação, e uma composição de revestimento comparativa Cl foram preparadas de acordo com as formulações registradas na TABELA 1. A formulação para Comparativo Cl foi similar àquela de Al exceto que MCC foi substituído por uma mistura 50/50 de duas sílica-géis diferentes, Gasil 23F de Ineos Sílicas e sílica A25 de Grace Davison.

TABELA 1

Componentes	Al (partes)	Comparativo Cl (partes)
PCC(Opacarb A40¹)	50	50
Sílica gel²	0	20
MCC (Omyajet 5010³)	20	0
Argila calcinada (Ansilex 93⁴)	30	30
Pigmento plástico (DPP 756A⁵)	5	5
Látex estireno acrílico(Acronal S728⁶)	11	11
Ácool polivinílico (Mowiol 40-88⁷)	0,5	0,5
Dispersante (Acumer 9300⁸)	0,2	0,2
KOH	0,5	0,5
Tensoativo 10G⁹	0,3	0,3

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Faommaster VF¹⁰	0,3	0,3
Tinopal ABP¹¹	0,5	0,5
Viscosificador (Sterocoll FS¹²)	0,2	0,2

Disponível de Specialty Minerais.

Mistura 50/50 de Gasil 23F (Ineos Sílicas) e sílica A25 (Grace Division).

3 Disponível de	Omya Inc.
4 Disponível de	BASF Corp.
5 Disponível de	Dow Chemical.
6 Disponível de	BASF Corp.
7 Disponível de	Clariant.
8 Sal sódico de	ácido poliacrílico de Rohm and Haas.
9 Disponível de	Dixie Chemical Co.
ío Desespumante	disponível de Cognis.

íi Agente abrilhantador ótico disponível de Ciba Specialty Chemicals

Copolímero de ácido acrílico/acrilato de alquila disponível de BASF Corp.

[0017] Os componentes nas formulações de revestimento foram misturados com água para obter dispersões com 54% de sólidos. Cada composição de revestimento foi aplicada sobre uma base de papel levemente calandrada, não revestida. O revestimento foi aplicado usando um revestidor por lâmina para obter uma camada de revestimento com um peso de camada de cerca de 2 0 g/m².

[0018] As amostras de papel revestido foram secadas e então calandradas a 17,24 MPa (2500 psi), 54,44°C (130°F) 1 passada. As amostras de papel revestido finais foram

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13/23 impressas em uma impressora Officejet Pro 8000 (HewlettPackard Co.) com tintas de pigmentos coloridos.

[0019] A performance da impressão foi medida e os resultados são mostrados na TABELA 2 abaixo.

TABELA 2

Formulação	Gama da cor	KOD	Brilho da imagem a 75°	Grãos de laranja
Al	457541	1,825	95,1	9, 95
Comparativo	416121	1,617	85,1	26,29
Cl

[0020] A gama de cor foi medida como o volume do espaço L*a*b da CIE baseado na medição de colorimetria do X-Rite 938 (XRite co.) de 8 blocos de cores impressos sobre o papel. [0021] KOD ou densidade ótica de preto também foi medida usando o mesmo dispositivo X-Rite 938. O brilho da imagem a 75° foi medido usando um medidor de brilho a 75° BYK-Gardner.

[0022] Grão de laranja (medição de granulosidade) foi medido imprimindo um bloco sólido de tinta laranja, então escaneando oticamente o bloco impresso. O valor de grãos é calculado a partir do espectro de potência de ruído de Fourier dos pixels [Elementos de figura], que foi filtrado para combinar com a percepção visual humana.

[0023] Quanto mais alto o placar de Grão, mais não homogênea a imagem impressa (isto é, granulada), quando mais baixo o placar de grão mais homogênea a área impressa. Como pode ser visto a partir da TABELA 2, imprimir sobre a amostra de papel revestida com formulação Al (que contém MCC) produziu melhorias significativas na gama de cor, KOD, brilho e granulosidade, se comparado com impressão sobre a

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14/23 amostra de papel revestida com a formulação Cl (que não contém MCC).

Exemplo 2 [0024] Neste exemplo, um revestimento contendo MCC como o único pigmento inorgânico foi comparado com aquele contendo PCC como o único pigmento. Duas formulações de revestimento (M e P) foram preparadas de acordo com as formulações mostradas na TABELA 3.

TABELA 3

Componentes	M (partes)	P (partes)
PCC (Opacarb A40¹)	0	100
MCC (Omyajet 5010²)	100	0
Álcool polivinilico (Mowiol 40-88³)	13,5	13,5
Tensoativo 10G⁴	0,25	0,25
Ultralube E846⁵(coeficiente de redutor de atrito)	15	15

í, 2, 3, 4 Como definidos no Exemplo 1

Cera de polietileno disponível de Keim Additec [0025] Os componentes do revestimento na TABELA 3 foram misturados com água para produzir dispersões com 20% de sólidos. Cada uma das composições de revestimento foi revestida sobre uma base de papel a 16 g/m2 usando uma Haste Meyer #52 e então a amostra de papel revestida foi calandrada a 17,24 MPa (2500 psi), 54,44°C (130°F), 1 passada para prover brilho. As amostras de papel revestidas finais foram medidas quanto a brilho de folha e então impressas em uma impressora Officejet Pro 8000 (Hewlett-Packard Co.) com

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15/23 tintas de pigmento de cor como no Exemplo 1. As amostras de papel impressas foram analisadas quanto à qualidade da impressão (gama de cor, KOD) e os resultados estão resumidos na TABELA 4.

TABELA 4

Formulação	Brilho da folha (75°)	Gama	KOD
M	26	218605	1,2
P	34	266368	1,4

[0026] Neste caso, ter MCC como o único pigmento inorgânico em uma formulação simplificada produziu qualidade de impressão que foi pior que a formulação de revestimento contendo PCC como o único pigmento inorgânico.

Exemplo 3 [0027] Quatro formulações (P3, U3, G3, M3) foram preparadas de acordo com as formulações mostradas na TABELA 5.

TABELA 5

Componentes	P3 (partes)	U3 (partes)	G3 (partes)	M3 (partes)
PCC (Opacarb A40¹)	50	50	50	50
PCC (SoCal 31²)	20	0	0	0
Ultrafine PCC (Omyacarb C4440³)	0	20	0	0

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GCC	0	0	20	0
(Hydrocarb 60⁴)
MCC (Omyajet 5010⁵)	0	0	0	20
Argila calcinada (Ansilex 93⁶)	30	30	30	30
Pigmento plástico (DPP 756A⁷)	5	5	5	5
Látex estireno acrílico (Acronal S728⁸)	11	11	11	11
Dispersante (Acumer 9300⁹)	0,2	0,2	0,2	0,2
KOH	0,5	0,5	0,5	0,5
Álcoo polivinílico (Mowiol 40- 88¹⁰)	0,5	0,5	0,5	0,5
Tensoativo 10G¹¹	0,3	0,3	0,3	0,3
Foammaster VF¹²	0,3	0,3	0,3	0,3
Tiponal ABP¹³	0,5	0,5	0,5	0,5

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Viscosivero (Sterocol FS¹⁴)

0,2

1,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14 como definidos no Exemplo 1 disponível de Solvay Chemicals disponível de Omya Inc.

Carbonato de cálcio moido (GCC) disponível de Omya Inc.

[0028] Os componentes de revestimento na TABELA 5 foram misturados com água para produzir dispersões com 54% de sólidos. Cada composição de revestimento foi revestida sobre uma base de papel usando um revestidor de lâmina para formar uma camada de revestimento tendo um peso de camada de aproximadamente 20 g/m². As amostras de papel revestido foram secadas e então calandradas a 22,06 MPa (3200 psi), 54,44°C (130°F), 2 passadas. As amostras de papel revestido finais foram avaliadas quanto à taxa de absorção de tinta usando o método de teste de absorção Bristow Wheel e tinta HewlettPackard HP 940 (Ciano). A absorção de Bristow é descrita em detalhes em Bristow; J.A. 1967, Liquid absorption into paper during short time intervals [Absorção de líquido em papel durante curtos intervalos de tempo], Svensk Paperstindning, v70, págs. 623-629. No teste de Bristow, um tipo especial de cabeçote de jato de tinta é inicialmente enchido com uma quantidade aferida do fluido em estudo. O cabeçote é então colocado em contato com a superfície porosa receptora de tinta em estudo, e esta superfície é ligada a uma roda girando.

[0029] Medindo o comprimento de um traço de tinta para um número de diferentes velocidades da roda, uma plotagem da quantidade de fluido transferido para dentro do material

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18/23 poroso versus o tempo que o cabeçote de jato de tinta está em contato com o material poroso pode ser desenvolvida para cada uma das velocidades da roda. A partir destas informações, três parâmetros relacionados com a dinâmica da penetração do fluido podem ser obtidos, nominalmente: (1) a rugosidade volumétrica do meio de impressão, (2) o retardo de umedecimento da penetração de fluido dentro do meio de impressão e (3) a taxa de penetração de fluido dentro do meio de impressão. No presente caso, um tempo de contato de 2 segundos foi escolhido para comparação então as absorções são registradas em ml/m2. Quanto mais alto o valor da absorção, mais rápida a absorção, o que é o efeito desejado. Os resultados são mostrados na TABELA 6.

TABELA 6

Formulação de revestimento	Absorção Bristow (ml/m²)
M3	15
P3	12
U3	12
G3	8

[0030] Pode ser visto a partir da TABELA 6 que a incorporação de MCC na formulação multipigmento melhorou a absorção de tinta se comparada com formulações contendo pigmentos de PCC e pigmento GCC convencionais.

Exemplo 4 [0031] As composições de revestimento A4 e composição de revestimento comparativa C4 foram preparadas de acordo com as formulações mostradas na TABELA 7.

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TABELA 7

Componentes	A4 (partes)	Comparativo C4 (partes)
PCC (Opacarb A40¹)	55	70
MCC (Omyajet 5010²)	15	0
Argila calcinada (Ansilex 93³)	30	30
Pigmento plástico (DPP 756A⁴)	5	5
Látex estireno acrílico (Acronal S728⁵)	11	11
Acumer 9300⁶	0,2	0,2
KOH	0,5	0,5
Álcool polivinílico (Mowiol 40-88⁷)	0,5	0,5
Tensoativo 10G⁸	0,3	0,3
Foammaster VF⁹	0,3	0,3
Tinopal ABP¹⁰	0,5	0,5
Sterocol FS¹¹	0,2	0,2

í-ii como definidos no Exemplo 1 [0032] Os componentes de revestimento na TABELA 7 foram misturados com água para produzir dispersões com 54% de sólidos. Cada formulação de revestimento foi revestida sobre base de papel para obter um peso de camada de cerca de 2 0 g/m² usando os mesmos procedimentos de revestimento, secagem e calandragem como descritos no Exemplo 2 (17,24 MPa/54,44 °C/1 passada). As amostras de papel revestido finais foram impressas em uma impressora Officejet Pro 8000 (Hewlett

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20/23

Packard Co.) com tintas de pigmento de cor e a qualidade de impressão (gama de cor, KOD) foi analisada. Os resultados estão resumidos na TABELA 8.

TABELA 8

Formulação	Gama	KOD
A4 (MCC+PCC+argila)	460647	1,79
C4 (PCC+argila)	449703	1,75

[0033] Os resultados na TABELA 8 mostram que a amostra de papel com revestimento contendo PCC, MCC e argila produziu melhor performance de cor (gama) e melhor densidade ótica de preto (KOD) que a amostra de papel com revestimento contendo só PCC e argila.

Exemplo 5 [0034] As composições de revestimento A5 e composição de revestimento comparativa C5 foram preparadas de acordo com as formulações mostradas na TABELA 9.

TABELA 9

Componentes	A5 (partes)	Comparativo C5 (partes)
PCC (Opacarb	A40¹)	0	70
MCC (Omyajet	5010²)	70	0
Argila	calcinada	30	30
(Ansilex 93³)
Pigmento plástico (DPP	5	5
756A⁴)
Látex	estireno	11	11
acrílico	(Acronal
S728⁵)
Acumer 9300⁶	0,2	0,2

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21/23

KOH	0,5	0,5
Álcool polivinilico	0,5	0,5
(Mowiol 40-88⁷)
Tensoativo 10G⁸	0,3	0,3
Foammaster VF⁹	0,3	0,3
Tinopal ABP¹⁰	0,5	0,5
Sterocol FS¹¹	0,2	0,2

í-ii como definidos no Exemplo 1 [0035] Os componentes de revestimento na TABELA 9 foram misturados com água para produzir dispersões com 54% de sólidos. Cada composição de revestimento foi revestida sobre uma base de papel usando um revestidor de lâmina para formar uma camada de revestimento com aproximadamente 20 g/m² de peso de camada. As amostras de papel revestido foram secadas e então calandradas a 17,24 Mpa (2500 psi), 54,44°C (130°F), 1 passada. As amostras de papel revestido finais foram avaliadas quanto à taxa de absorção usando o método de teste Bristow Wheel e tinta HP 940 (Ciano) da HP como descrito no Exemplo 3, e os resultados são mostrados na TABELA 10.

TABELA 10

Formulação	Absorção Bristow (ml/m²)
A5 (MCC+argila)	12
C4 (PCC+argila)	10

[0036] Os resultados na TABELA 10 mostram que o MCC combinado com argila produziu melhor absorção que a combinação de PCC e argila.

Exemplo 6

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22/23 [0037] Uma composição de revestimento A6 foi preparada usando MCC e argila como os pigmentos inorgânicos únicos e de acordo com a formulação mostrada na TABELA 11.

TABELA 11

Componentes	A6 (partes)
MCC (Omyajet 5010¹)	70
Argila calcinada (Ansilex 93²)	30
Pigmento plástico (DPP 756A³)	5
Látex estireno acrílico (Acronal	11
S728⁴)
Acumer 930O⁵	0,2
KOH	0,5
Álcool polivinílico (Mowiol 40-	0,5
88⁶)
Tensoativo 10G⁷	0,3
Foammaster VF⁸	0,3
Tinopal ABP⁹	0,5
Sterocol FS¹⁰	0,2

i-ίο como definidos no Exemplo 1 [0038] Os componentes de revestimento na TABELA 11 foram misturados com água para produzir uma dispersão com 54% de sólidos. A composição de revestimento foi revestida sobre uma base de papel usando um revestidor de lâmina para formar uma camada de revestimento com aproximadamente 20 g/m² de peso de camada. A amostra de papel revestido foi então calandrada a 17, 24 (2500 psi), 54,44°C (130°F), 1 passada. A amostra foi impressa em uma impressora Officejet Pro 8000 (Hewlett-Packard Co.) com tintas de pigmento de cor e a qualidade de impressão (gama de cor, KOD) foi analisada. Os

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23/23 resultados estão resumidos na TABELA 12. A qualidade de impressão é muito boa com excelente gama (cor) e densidade ótica de preto (KOD).

TABELA 12

Formulação	Gama	KOD
A6	384432	1,66

[0039] Embora a presente divulgação descreva certas configurações e exemplos representativos, será entendido por aqueles experientes na técnica que várias modificações podem ser feitas a estas configurações e exemplos representativos sem se desviar do escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Meio revestido para impressão a jato de tinta compreendendo:

um substrato de suporte; e uma camada de revestimento formada sobre pelo menos um lado do substrato de suporte, a citada camada de revestimento compreendendo pelo menos um ligante e pelo menos dois pigmentos inorgânicos diferentes: carbonato de cálcio modificado (MCC) e carbonato de cálcio precipitado (PCC), em que o citado carbonato de cálcio modificado (MCC) é composto de minerais de cálcio estruturados, que compreendem carbonato de cálcio [CaCCb] , e pelo menos um de fosfato de cálcio e silicato de cálcio [CazSiCU] , o meio revestido caracterizado pelo fato de ser preparado de acordo com a seguinte formulação:

50 partes de PCC (Opacarb A40) , 2 0 partes de MCC (Omyajet 5010), 30 partes de argila calcinada (Ansilex 93), 5 partes de pigmento de plástico (DPP 756A), 11 partes de látex estireno acrílico (Acronal S728), 0,2 partes de dispersante (Acumer 9300), 0,5 partes de KOH, 0,5 partes de álcool polivinílico (Mowiol 40-88), 0,3 partes de tensoativo 10G, 0,3 partes de Foammaster VF, 0,5 partes de tinopal ABP e 0,2 partes de viscosífero (Sterocol FS);

em que o meio revestido impõe uma taxa de absorção de Bristow de 15 ml/m² baseada em um método de teste de absorção Bristow Wheel.

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2. Meio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a citada argila é selecionada do grupo que consiste de argila calcinada, argila caulim e filossilicatos.

2/4

3/4 carbonato de cálcio [CaCCb] , e pelo menos um de fosfato de cálcio e silicato de cálcio [CazSiCU] .

7. Meio revestido, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a citada argila ser selecionada do grupo que consiste de argila calcinada, argila caulim, e filossilicatos.

8. Meio revestido, de acordo com reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a citada camada de revestimento compreender dois ligantes diferentes selecionados do grupo que consiste de ligantes solúveis em água e hidrofilicos.

9. Meio revestido, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a citada camada de revestimento compreender adicionalmente um copigmento polimérico em uma quantidade de 1 parte a 10 partes baseada em 100 partes de pigmentos inorgânicos totais.

10. Método para formar o meio revestido para impressão a jato de tinta, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:

(a) preparar uma composição de revestimento aquosa compreendendo pelo menos um ligante e pelo menos dois pigmentos inorgânicos diferentes: carbonato de cálcio modificado (MCC), e carbonato de cálcio precipitado (PCC), em que o citado carbonato de cálcio modificado (MCC) é composto de minerais de cálcio estruturados, que compreendem carbonato de cálcio [CaCCb] , e pelo menos um de fosfato de cálcio e silicato de cálcio [CazSiCU] , em que o citado meio revestido é preparado de acordo com a formulação seguinte:

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3. Meio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o citado ligante é selecionado do grupo que consiste de ligantes solúveis em água e hidrofilicos.

4. Meio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada camada de revestimento compreender dois ligantes diferentes.

5. Meio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada camada de revestimento compreender adicionalmente um copigmento polimérico em uma quantidade de 1 parte a 10 partes baseada em 100 partes de pigmentos inorgânicos totais.

6. Meio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender:

um substrato de suporte; e uma camada de revestimento formada sobre pelo menos um lado do substrato de suporte, a citada camada de revestimento compreendendo pelo menos um ligante e três pigmentos inorgânicos diferentes:

carbonato de cálcio precipitado (PCC), argila, e carbonato de cálcio modificado (MCC), em que o citado carbonato de cálcio modificado (MCC) é composto de minerais de cálcio estruturados, que compreendem

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4/4 partes de PCC (Opacarb A40) , 2 0 partes de MCC (Omyajet 5010), 30 partes de argila calcinada (Ansilex 93), 5 partes de pigmento de plástico (DPP 756A), 11 partes de látex estireno acrílico (Acronal S728), 0,2 partes de dispersante (Acumer 9300), 0,5 partes de KOH, 0,5 partes de álcool polivinílico (Mowiol 40-88), 0,3 partes de tensoativo 10G, 0,3 partes de Foammaster VF, 0,5 partes de tinopal ABP e 0,2 partes de viscosífero (Sterocol FS);

(b) aplicar a composição de revestimento a uma superfície de substrato de suporte; e (c) secar o substrato revestido para formar uma camada receptora de tinta sobre o substrato.