BRPI0411584B1

BRPI0411584B1 - Pigmento apropriado para uso em composições de revestimento de meio de gravação por tinta, método para produzir uma composição de pigmento para meios de gravação por tinta, composição de revestmento aquosa para um meio de gravação por jato de tinta e meio de gravação por tinta.

Info

Publication number: BRPI0411584B1
Application number: BRPI0411584-8A
Authority: BR
Inventors: Ching-Yih Chen; Ricky L Giddens; Richard D Carter
Original assignee: Huber Corp J M
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2015-02-24
Also published as: PL379423A1; CN1826394A; WO2005003240A2; RU2006101282A; RU2311432C2; US7172651B2; EP1641890A2; CA2529769A1; US20040255820A1; EP1641890A4; AU2004253851A1; US7377975B2; BRPI0411584A; US20070014941A1; CA2529769C; WO2005003240A3

Description

“PIGMENTO APROPRIADO PARA USO EM COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO DE MEIO DE GRAVAÇÃO POR TINTA, MÉTODO PARA PRODUZIR UMA COMPOSIÇÃO DE PIGMENTO PARA MEIOS DE GRAVAÇÃO POR TINTA, COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO AQUOSA PARA UM MEIO DE GRAVAÇÃO POR JATO DE TINTA E MEIO DE GRAVAÇÃO POR TINTA” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO Campo da Invenção Esta invenção diz respeito aos pigmentos para as composições de revestimento de meio de gravação por tinta, especialmente adaptadas para a impressão por jato de tinta, e métodos de fabricação e uso dos pigmentos e composições de revestimento.

Descrição da Técnica Relacionada Os processos de gravação por jato de tinta representam uma das tecnologias mais importantes e amplamente usadas para a impressão eletrônica em alta velocidade. As impressoras a jato de tinta incluem tipicamente uma pluralidade de bocais conectados a um fornecimento de tinta com base líquida. Os bocais podem ser energizados para pulverizar gotículas líquidas ultrafinas da tinta sobre demanda. Tipicamente, uma série dos bocais é controlada para emitir as gotículas de tinta no padrão de caracteres ou imagens em uma superfície de papel. As impressoras de bolha térmica e piezelétricas são as duas tecnologias de jato de tinta primárias prevalecentes correntemente usadas pelos fabricantes de impressora. Convencionalmente, as impressoras a jato de tinta têm usado uma tinta com base aquosa. As tintas típicas contêm uma quantidade menor de pigmento de tinta e uma quantidade maior de água como um veículo. O papel usado em uma impressora a jato de tinta determina muito a qualidade da imagem impressa. Os papéis adequados para a impressão por jato de tinta tipicamente envolvem um papel de base revestido com uma composição que melhora as propriedades de recepção de tinta do papel. O papel de base para os revestimentos receptivos de tinta no geral é fabricado de celulose alvejada à qual cargas, corantes, e se necessário, agentes de encolamento e realçadores de resistência são adicionados. A composição de revestimento receptiva de tinta convencional aplicada ao papel de base no geral inclui um aglutinante e pó fino poroso capaz de absorver a tinta revestida em uma superfície de papel. Papéis para jato de tinta de acabamento fosco e alto brilho estão correntemente disponíveis em um prêmio de preço significante sobre os papéis não revestidos.

As propriedades de brilho e absorção do papel afetam muito a qualidade da imagem. Os papéis não revestidos padrão no geral não são adequados para a impressão por jato de tinta de alta resolução. Um papel áspero ou grosso dispersa a luz em mais direções do que um papel de superfície mais lisa. O papel mais liso faz com que as imagens impressas neste pareçam mais brilhantes, todos os outros fatores sendo iguais. Com respeito à absorção, de maneira ideal, quando a tinta é pulverizada sobre o papel, ela ficará em um ponto simétrico, compacto. A tinta não deve ser absorvida profundamente pelo papel porque o ponto pulverizado perderá densidade óptica na superfície de papel e tenderá a “interferir”. “Interferência” significa que o ponto pulverizado de tinta é absorvido pelo papel em uma maneira tal que ele espalha-se lateralmente em uma maneira irregular para cobrir uma área levemente maior, do que a intencionada. Como um resultado, a imagem impressa parece um pouco indistinta, especialmente nas extremidades. O papel para jato de tinta de alta qualidade de maneira ideal seria pré revestido com uma película que mantém a tinta próxima à superfície de papel para fornecer uma imagem impressa de densidade óptica realçada, embora permitisse que o meio aquoso ou veículo fosse absorvido ainda no corpo do papel para acelerar o endurecimento e a secagem da tinta. Isto sustenta taxas de impressão mais rápidas e reduz os problemas de compensação ou de transferência de tinta criados pela absorvência de veículo baixa. Portanto, a qualidade de impressão melhorada e os tempos de secagem de tinta acelerados são desejados. Um equilíbrio próprio destas propriedades é difícil de se obter, especialmente em resoluções de impressora maiores e diâmetros de ponto menores.

Correntemente as sílicas são o pigmento para revestimento mais amplamente usado para fabricar papel para jato de tinta revestido. As sílicas estruturadas são produtos sintéticos. No geral as sílicas criam um equilíbrio aceitável de impressão por jato de tinta e atributos de secagem de tinta. Entretanto, o uso anterior das sílicas para este propósito tem desvantagens. As sílicas são relativamente caras para a fabricação. Além do custo alto relativo das sílicas, o pó da moagem associado com as sílicas durante a fabricação do revestimento deve ser tratado como um material problemático para o manuseio. Além disso, as sílicas têm áreas de superfície altas, e os revestimentos que as contenham tendem a desenvolver viscosidade muito rapidamente com aumentos pequenos no teor de sílica. Conseqüentemente, para os revestimentos de aplicação de papel para jato de tinta usando sílicas, o teor de sólidos da sílica tipicamente é formulado a um valor relativamente baixo, enquanto que as quantidades relativamente grandes de aglutinante são necessárias para se obter uma força de ligação suficientemente alta. As viscosidades de revestimento aumentadas encontradas nos níveis de pigmento mais baixos associados com o uso de sílicas como o pigmento absortivo em revestimentos de papel toma difícil manipular os pesos do revestimento nestes níveis de sólidos baixos. A área de superfície alta da sílica é útil em que ela cria uma estrutura aberta em uma fase aglutinante contínua. Esta estrutura aberta permite a absorção rápida da tinta levando às propriedades de secagem de tinta boas em uma impressora a jato de tinta. A Pat. U.S. N° 4.478.910 descreve o papel de gravação por jato de tinta compreendendo uma folha de base com um grau de tamanho específico tendo uma camada de revestimento compreendendo as partículas de sílica finas e um aglutinante polimérico solúvel em água.

As Pat. U.S. N— 6.140.406 e 6.129.785 descrevem uma composição de revestimento para um meio de gravação por jato de tinta compreendendo uma suspensão aquosa de pigmento de sílica absortivo, aglutinante de álcool polivinílico, e um agente de fixação catiônico. O pigmento preferivelmente é uma mistura de 75 % ou mais de gel de sílica tendo um volume de poro de 0,5 a 2,0 cm3/g. e 10 % ou mais de alumina ou triidrato de alumina. A Pat. U.S. N2 5.985.424 descreve um papel revestido para a impressão por jato de tinta em que um revestimento de base tendo boa absorvência para o veículo da tinta e um revestimento de topo é um revestimento receptivo de tinta. Em uma forma de realização preferida o revestimento de base contém uma mistura de carbonato de cálcio precipitado e argila calcinada dispersada em um aglutinante de revestimento padrão, enquanto que o revestimento de topo inclui a sílica defumada ou pirogênica dispersada em uma emulsão preparada a partir de estireno polimerizado na presença de polivinil pirrolidona (um aglutinante não padrão).

Outros tipos de pigmentos além da sílica foram propostos para as composições de revestimento para papel. Por exemplo, os pós de carbonato de cálcio convencionais usados como um pigmento para revestimento de papel não melhoram funcionalmente as características de impressão dos papéis revestidos por jato de tinta. Conseqüentemente, o carbonato de cálcio convencional pode ser vantajosamente adicionado aos revestimentos de papel para conceder efeitos ópticos, por exemplo, para realçar o brilho e a lisura, mas típica e adversamente afeta a as propriedades de impressão e secagem de tinta. A Pat. U.S. N2 6.441.076 descreve a produção de uma composição de revestimento de papel aplicável ao papel para jato de tinta em que a composição contém um nível de sólidos alto de carbonato de cálcio de tamanho de partícula ultrafmo e álcool polivinílico de peso molecular baixo, parcialmente hidrolisado, de tamanho de partícula fino dissolvido. Neste pedido a área de superfície do carbonato de cálcio é muito alta de modo a imitar o desempenho de uma sílica de área de superfície alta. Entretanto, a reprodução de cor e a secagem de tinta não são compatíveis com uma folha revestida com sílica. A Pat. U.S. N° 5.397.619 descreve um papel de gravação por jato de tinta compreendendo um papel de base tendo uma camada de gravação em pelo menos uma superfície contendo pelo menos 40 % em peso de um pigmento e não mais do que 60 % em peso de aglutinante, tendo uma aspereza de superfície em dez pontos de altura na superfície de camada de gravação de não mais do que 5 pm e uma permeabilidade ao ar de não mais do que 1.000 segundos. O pigmento pode ser sílica, carbono branco ou gel de sílica obtidos pelo método úmido, sílica superfina obtida pelo método seco, ou um complexo de sílica de carbonato de cálcio tendo uma estrutura de partícula que consiste essencialmente de sílica cristalizada em cristais de carbonato de cálcio. A Pat. U.S. N° 6.274.226 descreve os pigmentos de silicoaluminato mesoporosos, que são formulados com álcool polivinílico como aglutinante, para o uso em revestimentos de papel para jato de tinta e isento de carbono. A Pat. U.S. N° 5.997.625 descreve um pigmento para revestimento para a impressão por jato de tinta compreendendo argila hidratada, uma argila calcinada lixiviada cáustica, e mineral poroso. A Pat. U.S. N° 5.882.396 descreve uma composição de revestimento de papel para preparar um papel revestido para a impressão por jato de tinta incluindo um pigmento compósito selecionado de um ou mais de caulim, caulim calcinado, dolomita, carbonato de cálcio natural moído, carbonato de cálcio precipitado, sulfato de cálcio, ou talco compreendendo preferivelmente 1 a 50 % em peso de pigmento grosso e de 99 a 50 % de pigmento fino de certas distribuições de tamanho de material em partículas prescritas, e um adesivo polimérico hidrofílico. A Pat. U.S. N2 4.554.181 descreve uma folha de gravação por jato de tinta tendo uma superfície de gravação catiônica de bicomponente, compreendendo um substrato tendo uma superfície de gravação contendo um polímero catiônico que é usado em combinação com um sal de metal polivalente solúvel em água em que o polímero fornece a superfície com grupos catiônicos para interagir ionicamente com um corante aniônico e insolubilizá-lo. Na medida em que as composições de revestimento contêm pigmentos, a patente 4.554.181 não descreve qualquer significância atribuída à ordem de misturar este tipo de componente com os outros ingredientes, e indica um único procedimento de mistura de pote para formular as composições de revestimento. Além disso, a patente 4.554.181 descreve apenas o uso de aglutinantes do tipo não aniônicos em composições de revestimento. A maioria dos polímero catiônicos é levemente tingida em sua forma líquida que varia das cores alaranjado claro às cores vermelho alaranjado intenso. As cores herdadas dos ingredientes do polímero catiônico usadas nas composições de revestimento de papel podem afetar o brilho e tonalidade da folha revestida final. Além disso, o uso de pigmentos catiônicos específicos leva à reatividade diferencial com componentes do jato de tinta tingidos que cria resistência boa de tinta mas pode mudar o gama de cor da imagem que está sendo impressa. Seria desejável fornecer composições de revestimento usando níveis reduzidos de polímeros catiônicos, que ainda podem atingir as exigências de desempenho.

Uma necessidade existe para as alternativas de pigmento menos caras para as sílicas sintéticas para as aplicações de revestimento de papel, especialmente papel para jato de tinta, que forneçam reologia de revestimento desejável para as aplicações de alto teor de sólidos junto com impressão uniforme, incluindo mas não limitado à reprodução de cor, densidade de impressão e secagem de tinta. Também seria desejável se este pigmento para revestimentos pudesse funcionar com aglutinantes de revestimento de papel padrão e fosse aplicado na máquina de papel moderna em velocidade alta.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção diz respeito ao pigmento adequado para o uso em composições de revestimento de meio de gravação por tinta, compreendendo um material em partículas inorgânico tendo superfícies tratadas obtidas por contato estabelecido entre as superfícies do material em partículas inorgânico com um sal de metal polivalente solúvel em água em um meio aquoso, em que as superfícies tratadas têm uma carga de superfície catiônica e o sal é um sal de um metal do Grupo II ou Grupo III da Tabela Periódica.

Os papéis revestidos com tratamentos contendo os pigmentos fornecem absorção de veículo de tinta rápida, fixação do corante na superfície, e propriedades de superfície resistentes atribuíveis à demanda de aglutinante baixa do revestimento. Os meios de gravação por jato de tinta tratados com uma composição de revestimento contendo o pigmento acima fornecem imagens com tinta de densidade alta, secagem rápida, e não interferência com estabilidade aquosa realçada. Os pigmentos desta invenção são substituições funcionais eficazes para os pigmentos silicosos relativamente mais caros e podem ser aplicados em alto teor de sólidos em uma máquina de papel padrão.

Em uma forma de realização, as composições de revestimento desta invenção podem conter cerca de 45 % a cerca de 70 % em peso, e mais particularmente cerca de 50 % a cerca de 65 % em peso, do pigmento tratado na superfície, e ainda são processáveis e se realizam bem.

Em uma forma de realização desta invenção, as composições de revestimento são preparadas por um método em que os pigmentos inorgânicos são pré tratados separadamente com um sal polivalente de um metal do Grupo II ou Gmpo III da Tabela Periódica antes que o pigmento seja contatado com um polímero catiônico eficaz de modo que o sal de metal polivalente solúvel em água contata as superfícies do material em partículas inorgânico para fornecer um material em partículas inorgânico tratado na superfície tendo uma carga de superfície catiônica nas superfícies contatadas, e depois no processamento subseqüente do pigmento tratado na superfície é combinado com um polímero catiônico em uma composição de revestimento. Este método foi descoberto permitir que os níveis de sólidos tão altos quanto 60 % ou mais em peso fossem tomados possíveis em composições de revestimento sem ocorrer os problemas de geleificação. Preferivelmente, o polímero catiônico compreende um composto de amina quartenária, e mais preferivelmente um composto de epicloridrina poliamina. O termo “geleificação”, para propósitos nesta, significa que um grau alto de coagulação de pigmento é ocorrido tal que a operação de mistura não pode ser continuada devido à construção de viscosidade alta, rápida.

Em uma outra forma de realização, os pigmentos são separadamente misturados com um polímero catiônico compreendendo um composto de amina quaternária antes do mineral ser contatado e a superfície tratada com um sal de um metal do Grupo II ou Grupo III da Tabela Periódica, que foi descoberto permitir que os níveis de sólidos tão altos quanto 45 % ou mais em peso fossem tomados possíveis em composições de revestimento sem ocorrer os problemas de geleificação.

Se estas seqüências da mistura do mineral de acordo com as formas de realização desta invenção não são seguidas, foi observado que pelo menos 45 % das composições de revestimento de sólidos não são obteníveis em composições de revestimento preparadas usando polímeros catiônicos e pigmentos. Além disso, a presente invenção toma possível reduzir a quantidade de polímero catiônico de outro modo necessária nas composições de revestimento.

Uma aparência de revestimento mais uniforme também é obtida usando as formulações de revestimento da invenção. Além disso, a presente invenção toma possível usar teores de aglutinante reduzidos e tipos de aglutinante padrão em revestimentos por jato de tinta. A simplicidade na formulação e custos reduzidos vêm da redução na área de superfície do pigmento usado na presente invenção. O pigmento de área de superfície baixa da presente invenção ganha propriedades de secagem de tinta através da estrutura do revestimento. Em uma forma de realização, a interação de tinta apropriada é obtida em um meio de gravação por jato de tinta usando um pigmento para revestimento correspondente a uma forma de realização desta invenção em que o pigmento é derivado de um material em partículas inorgânico de área de superfície relativamente baixa, tal como, por exemplo, carbonato de cálcio precipitado (PCC) ou carbonato de cálcio moído (GCC) tendo uma área de superfície específica de menos do que cerca de 15 m2/g. Esta capacidade atingida é inesperada em vista da tendência no campo do revestimento de papel por jato de tinta para o uso de carbonatos de cálcio de área de superfície específica superiores (viz., >30 m /g) em revestimentos de papel. Para propósitos nesta, “área de superfície específica é medida pelo método BET.

Além disso, quando o PCC ou GCC, que é o material alcalino, é tratado com tratamentos de superfície de sal de metal polivalente altamente ácidos de acordo com uma forma de realização da invenção, tal como cloridrato de alumínio (ACH) (pH 4 a 5), surpreendentemente, o ACH não dissolve as partículas de carbonato de cálcio durante o procedimento de tratamento de superfície. Além do mais, a carga altamente catiônica formada nas superfícies das partículas pelo tratamento com ACH é mantida mesmo em valores de pH alcalino altos depois do tratamento da superfície sem causar um aumento indevido no teor de Ca , como um indicador da dissolução de partícula. Um papel revestido com este pigmento comporta-se como se a superfície fosse catiônica em natureza. Como uma conseqüência, as imagens de densidade alta podem ser impressas no papel revestido, especialmente usando-se um corante de tinta por jato de tinta que é aniônico em caráter. Além disso, o uso de ACH resulta em uma absorção uniforme de todos os corantes da tinta levando à reprodução de cor mais fiel.

Também, os pigmentos cationicamente carregados da presente invenção surpreendentemente podem ser usados com um aglutinante aniônico em composições de revestimento de papel sem incorrer viscosidade alta. Conseqüentemente, os pigmentos podem ser usados com látexes aniônicos padrão, tais como aqueles com base em aglutinante de borracha de estireno-butadieno, aglutinante de acetato de polivinila, e assim por diante. O acetato de polivinila e outros látexes aniônicos também são atrativos de um ponto de vista de custo e conveniência. Como um resultado, o teor de sólidos do pigmento das composições de revestimento de papel pode ser aumentado a tão alto quanto 45 % ou mais em peso, enquanto concomitantemente reduzindo o nível do teor de aglutinante, que sustenta o uso das composições de revestimento nas máquinas de papel modernas. O pigmento de área de superfície específica baixa e o teor de aglutinante baixo das composições de revestimento de papel produzem propriedade de ocultação realçada, que é manifestada como uma brancura de revestimento alta considerada atribuível à opacidade de revestimento atingida sobre o substrato de impressão. Além disso, os pigmentos não comunicam deficiência de cor enquanto tendo odor baixo e viscosidade de fluido baixa na forma de suspensão aquosa.

Os pigmentos da presente invenção podem ser usados para realçar a impressão de uma variedade ampla de substratos de impressão, tais como folhas e rolos de papel revestidos e não revestidos, papel de fibra plástica, películas plásticas, folhas metálicas, papelões revestidos, papelões não revestidos, e assim por diante. Os revestimentos de papel para jato de tinta para papel de acabamento fosco em particular podem ser vantajosamente formulados para utilizar os pigmentos não silicosos de acordo com a presente invenção. Os pigmentos da presente invenção também podem ser adequados para as composições de revestimento para os papéis de alto brilho. Os benefícios e vantagens acima traduzem em uma composição de revestimento de papel menos cara para o papel para jato de tinta. A presente invenção também diz respeito à formulação de revestimento, como a formulação de revestimento é totalmente única em seu uso de aglutinantes de látex aniônico assim como os níveis baixos destes aglutinantes em um revestimento de jato de tinta.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIG. 1 é um fluxograma de um esquema do processo para fabricar e usar um pigmento e revestimento de papel de acordo com uma forma de realização da invenção. A FIG. 2 é um fluxograma de um esquema do processo para fabricar um revestimento de papel de acordo com uma forma de realização particular da invenção. A FIG. 3 é um fluxograma de um esquema do processo para fabricar um revestimento de papel de acordo com uma forma de realização alternativa da invenção. A FIG. 4 é um desenho que ilustra várias combinações de argila fina e estruturada e seu impacto nas densidades da tinta para impressão e taxa de secagem de tinta como descrito em um Exemplo aqui. A FIG. 5 é um gráfico que representa a distribuição do tamanho de partícula de um carbonato de cálcio moído ultrafmo (UFGCC) como descrito em um Exemplo aqui.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO

PREFERIDAS

De acordo com o sumário precedente, a presente invenção é direcionada a um único pigmento tratado na superfície útil para as composições de revestimento de papel. O pigmento tratado na superfície tem uma carga de superfície catiônica, que atrairá eficazmente os corantes da tinta aniônicos e outros. Dentre outras coisas, os papéis tratados com revestimentos contendo pigmentos tratados na superfície aqui descritos encontram demandas comerciais para impressão de boa qualidade, com estabilidade em água, e de velocidade alta em papel ou outros substratos de impressão revestidos com as composições com base nos pigmentos tratados na superfície aqui descritos. Os pigmentos tratados na superfície aqui descritos também fornecem uma alternativa de custo baixo para os pigmentos de sílica, e os revestimentos de papel que os contenham têm demandas de aglutinante mais baixas e reologia melhorada. Além disso, a presente invenção inclui as técnicas para preparar as composições de revestimento incluindo os pigmentos tratados na superfície e polímeros catiônicos que tomam possível aumentar os níveis de sólido. Como tal, a invenção toma possível custo mais baixo, alto teor de sólidos, ainda papéis para jato de tinta revestidos altamente eficazes e outros substratos adequados para a impressão digital.

Referindo-se a FIG. 1, um esquema do processo ilustrativo, não limitante 100 para fabricar um pigmento tratado na superfície tendo uma carga de superfície catiônica significante, e os usos deste pigmento em outros produtos intermediários e finais são demonstrados. O material de partida material em partículas inorgânico é um agente de branqueamento na forma de pó sólido. Em uma forma de realização preferida, o material em partículas inorgânico compreende as partículas de carbonato de cálcio (CaC03). O carbonato de cálcio material em partículas é fornecido como material de carbonato de cálcio natural mecanicamente tratado, ou como um produto de reação quimicamente sintetizado.

As partículas de carbonato de cálcio podem ser carbonato de cálcio natural moído (GCC), como indicado na etapa 101. Mármore, calcário, giz, e coral, são materiais de fonte natural para o carbonato de cálcio. Estas fontes naturais de carbonato de cálcio são submetidas a tratamentos mecânicos incluindo cominuição para fornecer uma forma particulada do material, tal como carbonato de cálcio moído ultrafmo (UFGCC). Tipicamente, uma moagem não dispersada é realizada ou altemativamente um dispersante volátil pode ser usado para a moagem.

Altemativamente, as partículas de carbonato de cálcio podem ser fornecidas como um produto de reação sintético na forma de carbonato de cálcio precipitado (PCC), como indicado na etapa 102. Uma variedade ampla de tamanhos de partículas e formas de partícula de carbonato de cálcio podem ser quimicamente produzidos por intermédio dos processos de precipitação. Os produtos de carbonato de cálcio precipitado têm uma distribuição do tamanho de partículas mais uniforme, e um grau mais alto de pureza química, do que o GCC comercialmente disponível. Entretanto, o GCC pode ser menos caro. O carbonato de cálcio é comumente precipitado na forma de calcita, em que os cristais são tipicamente romboédricos, cúbicos ou escalenoédricos em forma, ou na forma de aragonita, que é acicular. Vaterita é uma outra forma precipitada de carbonato de cálcio conhecida na técnica que é metastável. O carbonato de cálcio precipitado no geral é fabricado em um reator carbonatando-se uma pasta fluida de cal hidratada ou “leite de cal”, que é produzida a partir da hidratação de cal viva (CaO), seguido por drenagem/filtração do produto de reação e moagem do produto a um tamanho de partícula e distribuição desejados. As técnicas adequadas para precipitar o carbonato de cálcio no geral são conhecidas e aplicáveis aqui. Embora no geral não necessárias para este aplicação, as partículas de carbonato de cálcio sintetizadas brutas também podem ser triadas ou moídas a uma faixa de distribuição de tamanho desejada processando-se as técnicas descritas, por exemplo, nas Pat. U.S. N~ 6.143.065 e 6.402.824 (Freeman et al.), cujas descrições são aqui incorporadas por referência.

As partículas de carbonato de cálcio não tratadas depois podem ser fornecidas à estação de tratamento de superfície da etapa 103 em uma forma de pasta fluida aquosa preexistente. Altemativamente, o carbonato de cálcio não tratado pode ser fornecido para a superfície tratamento na forma de pó seco, que é dispersado em um meio aquoso para formar uma pasta fluida como um procedimento inicial do tratamento de superfície.

As partículas de carbonato de cálcio não tratadas fornecidas para o tratamento de superfície no geral têm um tamanho de partícula médio de cerca de 0,1 pm a cerca de 5,0 pm, e mais particularmente entre cerca de 0,5 pm a cerca de 2,0 pm. A distribuição do tamanho de partícula, como definido pelo grau de inclinação (fator de declividade), é preferivelmente menor do que cerca de 1,8. O termo “grau de inclinação” significa o valor do quociente do valor do diâmetro pelo qual 75 % das partículas são menores do que (como o numerador), dividido pelo valor do diâmetro pelo qual 25 % das partículas são menores (como o denominador), onde os tamanhos de partícula são medidos por um Analisador de Tamanho de Partícula Sedigraph. O carbonato de cálcio precipitado (PCC) ou carbonato de cálcio moído (GCC) no geral tem uma área de superfície específica de menos do que cerca de 15 Λ m /g. O brilho TAPPI das partículas de carbonato de cálcio no geral é pelo menos cerca de 96, tanto antes quanto depois do tratamento de superfície como aqui descrito. O material de partida de pigmento branco inorgânico que é tratável na superfície de acordo com esta invenção não é limitado ao carbonato de cálcio. Por exemplo, ele também pode ser materiais em partículas de triidrato de alumínio (ATH) e/ou de hidróxido de magnésio (Mg(OH)2), e outros. Entretanto, o carbonato de cálcio é especialmente preferido conforme ele não é apenas conducente ao tratamento de superfície usado para conceder carga de superfície catiônica às partículas, como aqui descrito, mas o carbonato de cálcio também realça a opacidade, brilho, e resistência ao amarelamento e envelhecimento do papel revestido que o usa.

As partículas de carbonato de cálcio fornecidas por intermédio da etapa 101 ou 102 depois são submetidas a uma etapa de tratamento de superfície que concede ou aumenta a carga catiônica nas superfícies das partículas de carbonato de cálcio a um nível vantajoso para as aplicações de impressão, como indicado na etapa 103. O pigmento de carbonato de cálcio é tratado na superfície com um sal de metal polivalente solúvel em água de um metal do Grupo II ou Grupo III da Tabela Periódica dispersado em um meio aquoso comum.

Em uma forma de realização preferida, o sal de metal polivalente é o cloridrato de alumínio. Para propósitos nesta, o cloridrato de alumínio é ocasionalmente abreviado como “ACH”. O ACH tem a estrutura química Al2(OH)nCl6-n· O ACH pode ser fabricado reagindo-se a alumina hidratada com ácido clorídrico de acordo com a equação geral: 2A1(0H)3 + nHCl Al2(OH)nCl6.n + nH20, onde 1 <n < 6. A atividade relativa do produto de ACH é definível como (%) = n/6 x 100. Para propósitos desta invenção, o produto de reação que é preferivelmente usado será o produto de uma reação realizada para produzir um produto tendo uma atividade de mais do que cerca de 50 %, ou ainda 75 %. Por exemplo, onde “n” é 5, a estrutura química corresponde a A12(0H)5C1 (CAS Número 12042- 91-0). O ACH também está comercialmente disponível na forma de pó ou solução, tal como da Reheis, Berkeley, NJ 07922, USA. O ACH é adicionado sobre a superfície das partículas de carbonato de cálcio em uma quantidade eficaz para fornecer um nível de realce de carga de superfície catiônica que correlaciona em aumentos observáveis/mensuráveis no desempenho de densidade de impressão ou de secagem de tinta de papéis para jato de tinta revestidos com uma composição de revestimento contendo o pigmento tratado na superfície. O nível de adição necessário para atingir tais melhoras pode ser determinado empiricamente aplicando-se os ensinamentos fornecidos aqui. Este nível de adição de ACH no geral, mas não necessariamente sempre, varia de cerca de 0,1 % a cerca de 5 %, com base no peso seco do carbonato de cálcio. O carbonato de cálcio preferivelmente é tratado com o ACH antes de sua introdução em uma composição de revestimento de papel e o ACH pode ser adicionado na forma úmida ou seca. O aumento na carga catiônica concedido aos pigmentos tratados na superfície por tratamento com ACH é diretamente mensurável qualitativa e quantitativamente pelo uso de um analisador de titulação de carga tal como o detector de carga de partícula PCD02 Mptek. Também é demonstrado comparando-se as propriedades de impressão, tais como densidade de impressão, secagem de tinta, e assim por diante, dos papéis revestidos com as composições de revestimento contendo os pigmentos tratados na superfície com as comparações usando o pigmento não tratado.

Além disso, quando o PCC ou GCC, que é o material alcalino, é tratado com tratamentos de superfície de sal de metal polivalente altamente ácido de acordo com uma forma de realização da invenção, tal como cloridrato de alumínio (ACH) (pH 4 a 5), muito surpreendentemente o ACH não dissolve as partículas de carbonato de cálcio durante o procedimento de tratamento de superfície. Além do mais, a carga altamente catiônica formada nas superfícies das partículas pelo tratamento com ACH é mantida ainda nos valores de pH alcalino altos depois do tratamento da superfície sem causar um aumento indevido no teor de Ca , como um indicador da dissolução de partícula. Um papel revestido com este pigmento comporta-se como se a superfície fosse catiônica em natureza. Como uma conseqüência, as imagens de densidade alta, resistente à água podem ser impressas no papel revestido, especialmente usando-se uma tinta de jato de tinta que é aniônica em caráter, tal que as superfícies do pigmento e tinta têm carga iônica oposta e assim mutuamente atrativa. A interação benéfica, não destrutiva fornecida e observada entre a superfície das partículas de carbonato de cálcio e o ACH altamente ácido usado para tratá-las de acordo com esta invenção foi inesperada. O produto de carbonato de cálcio tratado na superfície obtido na etapa 103 está na forma de pasta fluida. Ele é uma dispersão aquosa das partículas de carbonato de cálcio tratadas na superfície produzida em cerca de 30 % de sólidos. O produto de pasta fluida da etapa 103 contendo os materiais em partículas tratados na superfície pode ser drenado por uma técnica de secagem de pasta fluida adequada para fornecer uma forma de pó seco do material em partículas inorgânico tratado na superfície sem reduzir sua eficácia. O pó seco pode ser usado como um ingrediente de fonte de pigmento na formulação das composições de revestimento de papel, como indicado na etapa 104. Os pigmentos podem ser secos à forma de pó por técnicas de secagem por pulverização ou secagem por vaporização. O equipamento e as condições úteis para este propósito geral incluem aqueles no geral conhecidos e aplicados às pastas fluidas minerais particuladas.

Altemativamente, como indicado na etapa 109, a pasta fluida que resulta do tratamento de superfície do pigmento com o sal de metal polivalente enquanto dispersado no meio aquoso na etapa 103, pode ser usada diretamente como o ingrediente de fonte de pigmento na formulação das composições de revestimento de papel. Esta pasta fluida pode conter até aproximadamente 60 %, ou ainda 70 %, em peso de teor de sólidos compostos dos pigmentos tratados na superfície sem encontrar problemas relacionados à viscosidade alta.

Como uma outra alternativa, o ACH seco, que está comercialmente disponível, pode ser misturado com pó de pigmento seco em uma operação de mesclagem a seco. Esta mistura seca pode ser fabricada em pasta fluida e produz o mesmo material de carbonato de cálcio ativo de superfície.

Na etapa 105, a forma de pó seco do pigmento obtido através da etapa 104 é acondicionado em qualquer maneira adequada e conveniente. Altemativamente, uma pasta fluida contendo o pigmento tratado na superfície que é fornecido diretamente da etapa 103 (etapa 109) pode ser acondicionada em um recipiente a prova de vazamento de líquido e despachada e manipulada. Em uma outra forma de realização alternativa, a etapa de acondicionamento 105 pode ser omitida completamente nos cenários onde o pigmento tratado na superfície é fabricado e usado em uma composição de revestimento de papel na mesma facilidade de fabricação ou uma próxima. Nesta situação, o produto pode ser transportado na forma a granel por intermédio de transportadora, caminhão, ou vagão ferroviário (pó), e outros, ou por intermédio de oleoduto (pasta fluida), entre as estações ou lugares de fabricação diferentes.

Na etapa 106, uma composição de revestimento de papel é formulada com o pigmento tratado na superfície em combinação com um aglutinante, e outros aditivos opcionais.

Em uma forma de realização desta invenção, como mostrado no esquema do processo 200 da FIG. 2, as composições de revestimento são preparadas por um método em que os pigmentos inorgânicos são separadamente pré tratados com um sal polivalente de um metal do Grupo II ou Grupo III da Tabela Periódica antes que o pigmento é contatado com um polímero catiônico eficaz em que o sal de metal polivalente solúvel em água contata as superfícies do material em partículas inorgânico para fornecer um material em partículas inorgânico tratado na superfície tendo uma carga de superfície catiônica nas superfícies contatadas, similar à etapa 103 da FIG. 1. Depois disso, os pigmentos tratados na superfície são misturados com água na etapa 201 para fornecer uma pasta fluida, e depois na etapa de processamento subseqüente 202, que pode corresponder basicamente à etapa 106 na FIG. 1, a pasta fluida do pigmento tratado na superfície é combinada com um polímero catiônico na preparação de uma composição de revestimento, ou composição intermediária que pode ser adicionada a uma composição de revestimento. A composição de revestimento preparada nesta maneira pode ser usada no procedimento de revestimento de papel, tal como a etapa 107 na FIG. 1. Este método foi descoberto permitir que os níveis de sólidos do pigmento tratado na superfície tão altos quanto 60 % ou mais em peso sejam tomados possíveis nas composições de revestimento. O polímero catiônico compreende preferivelmente um composto de amina quaternária catiônico, e mais preferivelmente é a epicloridrina poliamina. Em uma forma de realização, as composições de revestimento desta invenção podem conter cerca de 50 % a cerca de70 % em peso do pigmento tratado na superfície com ACH, e ainda permanecem processáveis (por exemplo, elas não formam gel, e desempenham bem. O cloreto de dialildimetilamônio (DADMAC) também pode ser usada como um composto de amina quaternária catiônico na prática desta invenção. Os exemplos comerciais destes um composto de amina quaternária catiônico inclui, por exemplo, TRAMFLOC 864 por Tramfloc, Inc., Tempe, Arizona; e Nalkat 7607 por Ondeo; e PRP 2550.

Em uma outra forma de realização, ilustrada na FIG. 3, um esquema do processo 300 é usado em que uma mistura de água e polímero catiônico compreendendo um composto de amina quaternária é preparada na etapa 301, que é combinada com pigmentos que não foram ainda tratados na superfície ainda com ACH na etapa 302 com mistura completa para fornecer uma mistura uniforme. Depois disso, na etapa 303, a mistura aquosa ou pasta fluida resultantes do polímero catiônico e pigmentos é contatada e tratada na superfície com o sal de um metal do Grupo II ou Grupo III da Tabela Periódica. Este método alternativo foi descoberto permitir que os níveis de sólidos tão altos quanto 45 % ou mais em peso sejam tomados possíveis nas composições de revestimento. Em uma forma de realização, pelo menos cerca de um nível de 45 % em peso de pigmento tratado na superfície é sustentável em uma composição de revestimento preparada por esta técnica alternativa da invenção. O polímero catiônico usado nesta forma de realização compreende os compostos de amina quaternária descritos acima.

Se estas ordens da mistura do mineral de acordo com as formas de realização desta invenção não são seguidas, foi observado que pelo menos 45 % das composições de revestimento com teor de pigmento não são obteníveis nas composições de revestimento preparadas usando polímeros catiônicos e pigmentos.

Portanto, esta invenção pode incorporar a inclusão de polímeros catiônicos, também pode ser realizada para reduzir o custo global da formulação de revestimento enquanto mantendo as vantagens vistas no uso de um tratamento com íon de metal polivalente. As exigências do polímero catiônico para as formulações de revestimento são reduzidas, e ainda podem ser eliminadas, pela presente invenção.

Os outros aditivos podem incluir as categorias comumente usadas de aditivos para as composições de revestimento intencionadas para o uso no papel para jato de tinta, tal como reticulantes de aglutinante, agentes de encolamento, dispersantes, modificadores de reologia, abrilhantadores orgânicos, amidos, e assim por diante. As ilustrações de alguns destes aditivos são fornecidas aqui.

Consideravelmente, os pigmentos catiônicos da presente invenção podem ser usados com um aglutinante aniônico em composições de revestimento de papel sem incorrer viscosidade alta. Conseqüentemente, os pigmentos podem ser usados com látexes aniônicos, tais como aqueles com base em aglutinante de borracha de estireno-butadieno, aglutinante de acetato de polivinila, e assim por diante. O acetato de polivinila e outros látexes aniônicos são adicionalmente atrativos a partir de um ponto de vista de custo.

Visto que a viscosidade do revestimento não aumenta indevidamente quando da adição de níveis em aumento do pigmento tratado na superfície da invenção, o teor de sólidos do pigmento das composições de revestimento de papel pode ser formulado até aproximadamente 50 % em peso, ou ainda mais alto, enquanto concomitantemente reduzindo o nível do teor de aglutinante, que sustenta o uso das composições de revestimento nas máquina de papel modernas. A pasta fluida realçada fez com que os níveis de sólido fossem tomados possíveis pelos pigmentos tratados na superfície que carregam a carga catiônica de acordo com a presente invenção.

Em um aspecto, uma composição de revestimento da presente invenção inclui, em uma base com teor de sólidos, os pigmentos tratados com ACH em uma quantidade de cerca de 25 a cerca de 70 % em peso; um aglutinante aniônico em uma quantidade de cerca de 2 a cerca de 15 % em peso, e um polímero catiônico em uma quantidade de 0 a cerca de 15 % em peso. Mais particularmente, uma composição de revestimento da presente invenção inclui, em uma base com teor de sólidos, os pigmentos tratados com ACH em uma quantidade de cerca de 45 a cerca de 60 % em peso; um aglutinante aniônico em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 12 %, e um polímero catiônico em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 15 % em peso.

Na etapa 107, um substrato de impressão é revestido em pelo menos uma face ou lado, e tipicamente ambas as faces, com a composição de revestimento formulada na etapa 106. O revestimento pode ser aplicado a um substrato de impressão usando técnicas de revestimento adequadas incluindo técnicas de revestimento de papel convencionais. A composição de revestimento pode ser aplicada em peso de revestimento baixo usando uma prensa de tamanho médio, ou outros meios de aplicador adequados. Em uma outra forma de realização da invenção, o pigmento tratado na superfície pode ser usado alternativa ou adicionalmente como uma carga de papel incorporado no papel de base.

Na etapa 108, uma impressora a jato de tinta pulveriza a tinta no modo de imagem no papel revestido ou outro substrato de impressão. Os pesos do revestimento no geral são de 2 gsm (g/m ) para um grau de jato de tinta específico (em que o revestimento é normalmente aplicado no teor de sólidos baixo) a mais do que 10 gsm nos graus de jato de tinta de qualidade superior. O peso do revestimento no geral é independente do tipo de substrato de impressão impresso sobra a forma de folha ou rolo.

Os substratos de impressão aos quais esta invenção pode ser aplicada não são necessariamente limitados e incluem papel revestido e papel não revestido padrão, em folhas separadas ou rolos; papel de fibra plástica (por exemplo, folhas TYVEK); películas plásticas (por exemplo, películas plásticas de vinil); folhas metálicas (por exemplo, folha de alumínio); papelões revestidos; papelões não revestidos; e assim por diante. Os papéis obtidos de combinações de polpas sintéticas e polpa sintética/polpa de madeira comercialmente disponíveis no geral são úteis, e particularmente aqueles tendo características de absorção uniforme. Os revestimentos de papel para jato de tinta para o papel de acabamento fosco em particular podem ser vantajosamente formulados para utilizar os pigmentos tratados na superfície não silicosos aqui descritos. Os pigmentos tratados na superfície da presente invenção também podem ser adequados para as composições de revestimento para alguns papéis de brilho alto, dependendo das especificações da impressão.

As tintas e corantes da impressão por jato de tinta aquosa usada em combinação com os revestimentos de papel contendo os pigmentos tratados na superfície de acordo com esta invenção podem ser formulados em uma maneira convencional com o entendimento de que as tintas aniônicas são preferidas, e as tintas podem incluir aditivos tais como agentes ativos de superfície, agentes solubilizantes, umectantes e assim por diante.

Os papéis revestidos com tratamentos contendo os pigmentos fornecem absorção de veículo de tinta rápida e fixação da cor da tinta na superfície. As imagens da tinta de densidade alta, uniformes, de secagem rápida, e não interferência com estabilidade aquosa realçada são atingidas. Os pigmentos desta invenção são substituições funcionais eficazes para os pigmentos silicosos mais caros quando usados em um revestimento de teor de aglutinante baixo com teor de sólidos.

Além disso, os pigmentos da presente invenção fixam as tintas com base em corante em uma maneira que realça a estabilidade de água que de outro modo seriam apresentados com carbonato de cálcio não tratado nas aplicações de revestimento de jato de tinta. O pigmento da área de superfície específica baixa e o teor de aglutinante baixo das composições de revestimento de papel produzem propriedade de ocultação realçada, que é manifestada como uma brancura de revestimento alta considerada atribuível à opacidade de revestimento atingida no substrato de impressão.

Além disso, os pigmentos tratados na superfície de acordo com esta invenção não concedem cores branco amareladas aos substratos de impressão enquanto tendo odor baixo e viscosidade de fluido baixa na forma de suspensão aquosa. Em comparação, quando muitos pigmentos minerais são tratados com polímeros catiônicos comerciais, tais como polímeros catiônicos de amina quartenária e epicloridrina, sua impressão por jato de tinta, densidades da cor, estabilidade aquosa e revestimento faz com que a eficiência aumente. Entretanto, a maioria dos polímeros catiônicos carrega quantidades variadas do componente ativo na faixa de 30 a 50 % e suas viscosidades são diferentes dependendo do peso molecular do polímero usado, que requer assim monitoramento restrito quando da formulação da composição de revestimento. Além disso, e como uma desvantagem séria, a maioria dos polímeros catiônicos é levemente tingida em sua forma líquida que varia das cores alaranjado claro às cores vermelho alaranjado profundo. As cores herdadas de tais polímeros catiônicos podem influenciar o brilho final da folha revestida. Além disso, a absorção não uniforme da tinta por polímeros catiônicos orgânicos pode levar a problemas com a reprodução do gama de cor no revestimento. O presente permite reduções na quantidade do polímero catiônico usado ou reduz seus efeitos indesejados.

Ao contrário, tal como para fabricar papel para jato de tinta revestido com acabamento fosco de brilho alto, o cloridrato de alumínio e como sais de metal polivalente é um agente de tratamento de superfície superior para os pigmentos de carbonato de cálcio porque, dentre outras coisas, ele permanece em uma solução clara enquanto interagindo com as superfícies contatadas das partículas de carbonato de cálcio para formar cargas positivas nestas e interage com todas as corantes da tinta em um modo que reproduz exatamente a gama de cor desejada.

Como tal, a presente invenção fornece uma técnica para modificar as partículas de carbonato de cálcio para tomá-las aplicações para impressão por jato de tinta altamente adequadas.

EXEMPLOS

Os exemplos seguintes são apresentados para ilustrar a invenção, mas a invenção não deve ser considerada como limitada a esta. Nos exemplos seguintes, as partes são em peso a menos que indicado de outro modo.

Os testes experimentais foram realizados comparando-se as formulações de revestimento usadas para a impressão por jato de tinta papel como aplicado nas formulações de jato de tinta padrão versus com as formulações de revestimento inventivas contendo pigmentos tratados na superfície como aqui descrito.

Exemplo 1 Como rodadas de controle, uma série inicial de testes foi conduzida em vários tipos diferentes de pigmentos que não tiveram tratamentos de superfície realizados neles com um sal de metal polivalente de um metal do Grupo II ou III.

As formulações de revestimento contiveram 100 partes do pigmento indicado na Tabela 1 junto com 8 partes por cem (pph) de um látex de estireno-butadieno (isto é, por 100 partes de pigmento). O revestimento foi aplicado a um papel de base com uma haste arredondada de arame e foi aplicado em um peso de revestimento de aproximadamente 10 g/m2.

As amostras de papel acabado fosco revestidas em laboratório foram produzidas usando cada pigmento respectivo, e depois impressas com uma impressora a jato de tinta HP modelo 820 Cse. O endurecimento da impressora foi ajustado na velocidade de impressão normal. A Tabela 1 abaixo mostra um efeito de pigmento respectivo observado nas propriedades de densidade de impressão (amarelo (Y), magenta (M), ciano (C), e preto), secagem de tinta, e brilho da impressão, dentre outras propriedades.

Tabela 1 Densidade da impressão Tinta Avaliação da imagem impressa ______________________________________compósita_____________________________________________ Pigmento Amarelo Mag. Ciano Preto Densidade Texto Interferência Escorrí Brilho Secagem da _______________________________________(Y+M+C) reverso_______________mento_________impressora HG90 0,59 0,92 1,06 2,26 2,57 Pobre Não_____Não Brilho Lenta . CG_______0,53 0,82 0,89 2,58 2,24 Pobre Sim__________Não Brilho Lenta HC_______0,52___0,80 0,87 2,18____2,19_____Pobre____Sim__________Não Opaco____Lenta CS40 0,51 0,83 0,91 2,19 2,25 Pobre Sim Não Semi- Lenta __________________________________________________________^__________________brilho CS80____0,45____0,79 0,86 2,18_____2,10_____Pobre___________Sim___Não Opaco_M. lenta Nyacol F_0,49____0,84 0,93 1,95_____2,26____Bom_______Não_____Não________Fosco__Ok______ 8044C 0,46 0,78 0,90 1,32 2,14 Bom Não Não Opaco Ok Identificações do Pigmento: HG90: Hydragloss® 90 é um caulim de revestimento de brilho alto de tamanho de partícula fino vendido por J.M. Huber Corporation CG90: Covergloss® é um caulim de revestimento de alto e alto lustro de tamanho de partícula restrito vendido pela J.M. Huber Corporation. HC: Hydrocarb 90 é um carbonato de cálcio moído de grau de revestimento de tamanho de partícula fino (GCC) vendido por OMYA, Inc. CS40: Hubercarb® CS-40 é um PCC de revestimento de tamanho de partícula fino produzida pela J.M. Huber Corporation. CS80: Hubercarb® CS-80 é um PCC de revestimento de tamanho de partícula grossa produzido por J.M. Huber Corporation.

Nyacol F: silicato coloidal. 8044C: Caulim hidratado ultrafino com um tamanho de partícula de 99 % < 1 mícron produzido por J.M. Huber Corporation.

Definições de Propriedade: “Densidade de impressão” foi determinada pelo densitômetro de reflexão de X-rite. “Densidade da tinta compósita” foi determinada pela soma de três densidades da cor (C.M.Y.). “Texto reverso” foi determinado pelo encolhimento do texto branco em um fundo tingido. “Interferência” foi determinado pela fidelidade de uma linha sem nenhum artefato associado com a difusão das tintas. “Escorrimento” foi determinado pela fidelidade de uma linha preta em um fundo amarelo. Escorrimento é uma indicação da taxa de secagem. “Brilho” foi determinado pela medida de Hunter Gloss que mede a reflexão especular de uma superfície. “Secagem da impressora” foi determinada pela observação visual em uma área de impressão sólida.

Os resultados na Tabela 1 mostram que os pigmentos minerais não tratados fornecem densidades de impressão de cor baixas. Os pigmentos para revestimento de partícula fina, tais como HG90, Covergloss e CS40, exibiram efeito de brilho da impressão e de folha bom, mas sua taxa de secagem de tinta foi muito mais lenta do que os outros pigmentos. A taxa de secagem de tinta lenta pode causar problema de compensação quando as folhas impressas empilhadas na bandeja de liberação. O problema de compensação pode tomar-se um problema maior quando as cópias múltiplas da impressão são produzidas com uma impressora a jato de tinta mais rápida. Portanto, HG90, Covergloss e CS40 foram considerados não adequados para fabricar papel para jato de tinta revestido de acabamento fosco. Entretanto, ao invés eles podem ser uma escolha de pigmento boa para o grau de jato de tinta brilhante. A Tabela 1 também mostra que o GCC não tratado, argila seca de pulverização tratada com Nyacol (DP-8044) e argila calcinada tratada com Nyacol, todos produzem revestimento com acabamento fosco com taxa de secagem de tinta satisfatória. O carbonato de cálcio não tratado moído foi muito mais brilhante na cor do que os pigmentos da argila. A FIG. 4 é um desenho que ilustra o relacionamento inverso entre a taxa de densidade da cor e secagem de tinta da impressão a jato de tinta usando combinações diferentes de argilas finas e calcinadas.

Um pigmento fino fornece melhor acondicionamento de partícula e cria retenção de tinta mais alta na superfície do revestimento. O balanceamento é um ganho nas densidades de impressão da tinta mas é uma taxa de secagem de tinta mais lenta. Este relacionamento também indica que a otimização do revestimento para se obter a melhor taxa de densidade de tinta e de secagem requer cuidadosamente o equilíbrio da estrutura do poro do revestimento.

Exemplo 2 Uma outra série de experimentos foi conduzida para comparar o desempenho de impressão obtido usando os pigmentos de UFGCC tratados na superfície. A Tabela 2 lista quatro tipos diferentes de materiais catiônicos que foram usados para tratar na superfície quatro amostras respectivas diferentes de carbonato de cálcio moído ultrafmo (UFGCC) pelas quais as densidades da cor do jato de tinta foram medidas e relatadas. Os dados mostrados aqui foram fundamentados em um tratamento de superfície usando um nível de 2 % em peso de agente catiônico no meio de tratamento de superfície em que as partículas de GCC foram dispersadas. O ACH foi usado para tratar uma amostra de UFGCC enquanto que as outras três amostras foram tratadas com um dos vários tipos de aminas poliquartenárias, que foram AGEFLOC B50LV produzido por Ciba Specialty Chemical water treatment Ltd.; 261LV produzido por Nalco; e CP-2. O UFGCC usado foi um produto comercial, o Hubercarb FG-1, produzido pela J.M. Huber Corporation. Este material foi produzido fabricando-se o GCC em um dissolvente de Cowles de 5 h.p. (Modelo W-14-2) fabricado por dispersão por Design, Inc. A amostra foi fabricada em uma vasilha de 15 polegada quadrada em que água foi adicionada, e depois o UFGCC foi adicionado em quantidade suficiente para atingir 30 % de teor de sólidos. A mistura depois foi misturada durante 20 minutos a 3000 rpm. 8 % (como fornecido) de ingrediente de ACH depois foram adicionados lentamente à mistura enquanto continuando a misturar em uma velocidade reduzida (~ 1500 rpm). Altemativamente, uma das aminas poliquartenárias foi adicionada à amostra dada. A velocidade foi aumentada novamente a 3000 rpm e o material misturado durante um adicional de 60 minutos depois dos quais ele foi seco por pulverização em um Secador por Pulverização Niro.

As amostras de papel acabado fosco revestidas de laboratório foram produzidas usando cada um dos vários pigmentos para revestimento de UFGCC tratados na superfície usando o método como descrito no Exemplo 1, e depois impressos com uma impressora a jato de tinta HP modelo 820 Cse. O endurecimento da impressora foi ajustado na velocidade de impressão normal. Tabela 2: Quando compara-se as Tabelas 1 e 2, é notado que todos os pigmentos cationicamente tratados mostram densidades da tinta de cor muito mais elevadas do que os pigmentos não tratados. O material catiônico é considerado como um ingrediente essencial para os papéis para jato de tinta tanto revestidos quanto não revestidos. A Tabela 2 também mostra que o UFGCC tratado com ACH se toma levemente mais fraco mas as densidades de impressão por jato de tinta competitivas e eficazes, mas sua vantagem de custo significante e eficiência de carga o toma um produto químico mais preferível para tratar os pigmento para revestimento de UFGCC.

Exemplo 3 Em uma outra série de experimentos, o efeito da dosagem do material catiônico de ACH nas densidades da cor de impressão e taxa de secagem de tinta foi experimentalmente investigado. A impressão digital foi conduzida em uma maneira similar como descrito nos exemplos anteriores e os resultados da impressão da cor são resumidos na Tabela 3 abaixo.

Tabela 3: Como visto pelos resultados na Tabela 3, quando a quantidade de ACH é aumentada no pigmento, as densidades da cor de impressão do papel revestido também aumentaram proporcionalmente. A alta densidade da cor de impressão é um dos parâmetros da qualidade de impressão por jato de tinta chave além da resolução da impressão, interferência da tinta, escorrimento de cor para cor e taxa de secagem de tinta. A dosagem de ACH pode ser empiricamente otimizada para se obter a melhor qualidade de impressão por jato de tinta global e pode ser combinada com outros polímeros para reduzir o custo.

Exemplo 4 Uma série adicional de experimentos foi conduzida para examinar a preparação de várias composições das formulações de revestimento incluindo o pigmento para revestimento de UFGCC tratado com ACH, e depois os testes de desempenho de impressão foram conduzidos usando várias de umas destas composições de revestimento contra um papel para jato de tinta revestido com acabamento fosco comercialmente disponível. O UFGCC foi obtido da Fairmount, Geórgia como um carbonato de cálcio moído ultrafino seco, não dispersado (UFGCC). O tamanho de partícula médio deste pigmento foi em tomo de 1,5 mícron. A FIG. 5 mostra a distribuição do tamanho de partícula do UFGCC, depois do tratamento de superfície com ACH como descrito neste exemplo, como medido pelo calibrador de partícula Malvem.

Os procedimentos para fabricar este produto tratado começaram com uma fabricação de pasta fluida/água. O UFGCC não tratado foi misturado com água em um tanque de mistura sob uma agitação suave com o uso de uma lâmina cônica para se obter um sólido de pigmento a 30 %. O cloridrato de alumínio (50 % ativo) depois foi adicionado suavemente à pasta fluida misturada. A mistura foi continuada, embora a adição de ACH à pasta fluida de água/pigmento pudesse causar uma floculação de pigmento inicial menor. Entretanto, estes flocos suaves quebraram total e rapidamente durante a mistura.

As tentativas de laboratório para aumentar o teor de sólidos na pasta fluida de UFGCC/água foram experimentadas mas a geleificação ocorreu, isto é, um grau mais alto de coagulação de pigmento foi ocorrido e a operação da mistura não pôde ser continuada devido à construção de viscosidade alta, rápida. Esta tentativa também explicou que uma pasta fluida de pigmento de UFGCC tratada com ACH de teor de sólido alto não pôde ser obtida adicionando-se simplesmente o ACH a uma pasta fluida de UFGCC/água não tratada com teor de sólido alto. Altemativamente, foi descoberto que o ACH pode ser adicionado ao líquido ao qual o pigmento seco é adicionado. Como um outro método alternativo, o polímero catiônico pode ser usado para dispersar o pigmento primeiro depois do qual o ACH também pode ser adicionado com êxito. O polímero catiônico foi uma poliamina de epicloridrina. Os polímeros de DADMAC ou outras poliaminas quaternárias também puderam ser usados. A pasta fluida do pigmento de UFGCC tratado foi seca em um secador por pulverização para formar o pó seco. Ela também pode ser seca por vaporização em equipamento de secagem por vaporização adequado. A cor do revestimento de jato de tinta foi preparada como segue. O UFGCC tratado com ACH pode ser fabricado a 60 % de teor de sólidos de pasta fluida para fabricar a cor do revestimento. Para formar uma cor do revestimento de jato de tinta outros ingredientes do revestimento tais como aglutinante, modificador de viscosidade, agente de iluminação óptica e reticulante são adicionados à pasta fluida. O cuidado extra é necessário quando se projeta uma cor de revestimento visto que um pigmento positivamente carregado tal como o UFGCC tratado pode neutralizar com os ingredientes negativamente carregados tais como aglutinantes, insolubilizante e OBA. A partir de uma triagem de laboratório quando se mistura as soluções de ACH diluídas com cada um dos ingredientes do revestimento, foi observado que os amidos do revestimento tais como PG290 e álcool polivinílico os aglutinantes são compatíveis. A maioria dos látexes de estireno butadieno é levemente incompatível mas outros tipos de látexes tais como acetato de vinila e acrilato de vinila são incompatíveis. O reticulante tal como AZC não é compatível com ACH e causará a precipitação do revestimento severa. Os ingredientes de revestimento incompatíveis não devem ser usados em uma formulação de revestimento visto que a floculação ocorrerá e formará agregados arenosos. Ocasionalmente, um salto de viscosidade rápido foi observado que toma a mistura impossível. Os látexes de SB devem ser adicionados imediatamente depois do amido de modo que a construção de viscosidade inesperada pudesse ser evitada.

As composições de revestimento 1, 2 e 3 abaixo são exemplos de formulações de revestimento diferentes usando pigmentos tratados na superfície de acordo com esta invenção que foram usados para os papéis para jato de tinta acabados fosco de revestimento.

Comnosicão de revestimento 1: Formulação de revestimento de jato de tinta revestida de acabamento fosco 8 % de UFGCC tratado com ACH 100 partes Polímero catiônico (PRP2550) 16,8 partes ACH303 (sol.: ~ 50 % de teor de sólidos de ACH) 13 partes Reticulante (Cartabond TSI) 1 a 2 partes Dímero de alquil ceteno (AKD) (Raisofob8105) 1 parte Látex de estireno-butadieno (SB) (Dow 383NA) 6 partes Álcool polivinílico (PVA) (Airvol 205)____________________6 partes Total de ~ 144 partes Nota: 1 parte = 1 grama seco de material seco usado. ACH303 é o produto comercial Summit ACH-303. A pasta fluida do pigmento, e os ingredientes seguintes, tiveram os teores de sólido seguintes em suas formas dispersadas respectivas como usado na composição de revestimento 1: Pasta fluida de pigmento 60 %; Teor de sólido do polímero catiônico 50 %; Teor de sólido de ACH303 50 %; Teor de sólido de Cartabond TSI 45 %; Teor de sólido de AKD (agente de encolamento catiônico) 50 %; Teor de sólido de látex de SB 50 %; Teor de sólido de PVA 20 %.

Composição de revestimento 2: Formulação de revestimento de jato de tinta revestida de acabamento fosco 8 % de UFGCC tratado com ACH 100 partes Polímero catiônico (PRP2550) 16,8 partes ACH303 19,5 partes Reticulante (Cartabond TSI) 1 a 2 partes AKD (Raisofob8105) 1 parte Acetato de polivinila (Airflex7200) 12 partes PVA (Airvol205)__________________________________________4 partes ~ 155 partes totais Nota: 1 parte = 1 grama seco do material usado A pasta fluida do pigmento, e os ingredientes seguintes, tiveram os teores de sólido seguintes em suas formas dispersas respectivas como usado na composição de revestimento 2: Pasta fluida do pigmento 60 %; Teor de sólido do polímero catiônico 50 %; Teor de sólido de ACH303 50 %; Teor de sólido de Cartabond TSI 45 %; Teor de sólido de AKD 50 %;Teor de sólido de PVAc (Airflex 7200) 72 %; Teor de sólido de PVA 20 %.

Composição de revestimento 3: Formulação de revestimento de jato de tinta revestida de acabamento fosco 8 % de UFGCC tratado com ACH 100 partes Polímero catiônico (PRP2550) 16,8 partes ACH303 19,5 partes Reticulante (Cartabond TSI) 1 a 2 partes AKD (Raisofob8105) 1 parte Acetato de polivinila (Airflexl082)________15 partes ~ 154 partes totais Nota: 1 parte = 1 grama seco do material usado A pasta fluida do pigmento, e os ingredientes seguintes, tiveram os teores de sólido seguintes em suas formas dispersas respectivas como usado na composição de revestimento 3: Pasta fluida do pigmento 60 %; Teor de sólido do polímero catiônico 50 %; Teor de sólido de ACH303 50 %; Teor de sólido de Cartabond TSI45 %; Teor de sólido de AKD 50 %; Teor de sólido de PVAc (Airflex 1082) 50 %; Teor de sólido de PVA 20 %.

Para o revestimento e acabamento do papel, uma folha de base de alto brilho que foi de tamanho levemente interno deve ser usada para fabricar o papel para jato de tinta revestido acabado fosco. O peso de revestimento típico entre 16 a 20 gramas por metro quadrado por lado é recomendado dependendo da lisura da folha de base. Uma folha de base mais liso requer menos revestimento para ter cobertura completa enquanto que uma folha áspera precisa de mais revestimento. A cor do revestimento pode ser feita por encomenda para tipos diferentes de lâminas revestidoras, faca pneumática ou rolo, e assim por diante. O registro superficial na folha revestida pode ser usado para realçar a lisura da folha final, mas o registro excessivo é intensamente não recomendado como ele diminuirá a taxa de secagem de tinta e pode causar compensação ou mancha da cor.

Os testes de impressão em amostras de papel revestidas de laboratório foram feitos em impressora a jato de tinta colorida HP modelo 820 Cse e impressora Epson 1270 Stylus. O método de impressão foi ajustado na velocidade de impressão normal, qualidade de impressão normal e papel fotográfico. Se aplicado, os revestimentos foram aplicados a um papel de base com uma haste arredondada de arame e foram aplicados em um peso de revestimento de aproximadamente 10 g/m . A Tabela 4 mostra os resultados do teste de jato de tinta para uma folha para jato de tinta de qualidade fotográfica revestida com acabamento fosco comercial (Cl) usando pigmento de sílica, que foi obtido a partir de uma loja de fornecimento de artigos para escritório comercial. A Tabela 4 também mostra os resultados para um papel revestido 1 (“1”) que usou o pigmento para revestimento de UFGCC tratado com ACH, que representou a invenção. O papel de base usado no papel revestido 1 foi o papel para cópia regular (isto é, 24 lb. (10,9 kg) de papel produzido pela Weyerhaeuser Corporation), e a composição de revestimento usada foi a Composição de revestimento 1 descrita acima. O procedimento usado para o tratamento de superfície do UFGCC e o protocolo de revestimento foram os mesmos como aqueles descritos no Exemplo 3 anterior.

Nas Tabelas seguintes nos exemplos, a listagem do tipo de papel apenas significa as amostras dos que não foram revestidos com uma composição descrita nestes exemplos, enquanto que uma listagem de uma composição de revestimento significa uma amostra em que a composição de revestimento listada foi aplicada ao papel para cópia padrão (a 60 a 80 gsm que não foi tratado com nenhum tratamento de superfície antes do revestimento experimental que é aplicado.

Os resultados na Tabela 4 demonstram que o papel de acabamento fosco revestido com uma composição de revestimento contendo UFGCC tratado na superfície com ACH exibiu desempenho de impressão de cor eficaz e competitivo ao papel comercial revestido usando pigmento de sílica relativamente caro e revestido em teor de sólidos baixo. A qualidade de impressão não pode ser influenciada significantemente pelo projeto da impressora a jato de tinta. As diferenças nas impressoras incluem os tipos de tinta, velocidade da impressora, algoritmo de realce de imagem e tamanhos da gota. A impressora Epson Stylus 1270 pareceu ser uma impressora a jato de tinta colorida mais rápida e sua cabeça de impressão se deslocou em ambas as direções. A velocidade de impressora mais rápida toma a taxa de secagem de tinta mais exigente.

Exemplo 5 Em uma outra série de experimentos, o protocolo descrito no Exemplo 4 foi repetido e depois que a impressão digital foi conduzida em uma maneira similar como descrito nos exemplos anteriores exceto que a impressão colorida foi realizada aqui em papéis para Epson Photo Quality Inkjet paper, HP BrightWhite, e Epson Premium Bright White como os papéis comerciais, e com a impressão feita em uma impressora HP1220C Deskjet e em uma impressora Epson Stylus Photo 1270. O papel para cópia padrão foi revestido em amostras separadas com uma de cada uma das composições de revestimento 1, 2 e 3 para avaliar os efeitos das composições de revestimento nas propriedades de impressão do papel. Os resultados da impressão colorida são resumidos na Tabela 5 abaixo.

Tabela 5 Exemplo 6 Em uma outra série de experimentos, o protocolo descrito no Exemplo 4 foi repetido e depois a impressão digital foi conduzida em uma maneira similar como descrito nos exemplos anteriores exceto que ao invés, o revestimento de aproximadamente 2 gsm (g/M ) foi usado, e a impressão colorida foi realizada aqui em papel para HP Brightwhite Epson Photo Quality Inkjet, papel para Epson Premium Bright White, e papel de base isento de madeira não revestido (“papel para cópia”) como os papéis de substrato, e com a impressão feita em uma impressora HP950C Deskjet e uma impressora HP1220C Deskjet. Os resultados de impressão colorida são resumidos na Tabela 6 abaixo.

Tabela 6 _____________________________________________________________ Formulação de revestimento 4 (componente/partes j: 8 % de UFGCC tratado com ACH 100 TRAMFLOC F864 8 Amina quartenária Cartabond TSI (50 % de teor de sólido) 3 Airvol 203 (PVA) 7,2 Formulação de revestimento 5 ('componente/partes): 17 % de UFGCC tratado com ACH 100 TRAMFLOC F864 Amina quartenária 6,8 Cartabond TSI (50 % de teor de sólido) 1,9 Airvol 203 (PVA) 6,1 Exemplo 7 Em uma outra série de experimentos, três composições de revestimento separadas foram preparadas de acordo com esquemas de adição diferentes para investigar o efeito da regulação do tempo da adição do polímero catiônico, e do tratamento de superfície dos pigmentos, na viscosidade e propriedades tixotrópicas das composições de pigmento. Neste respeito, os procedimentos de fabricação diferentes seguintes foram conduzidos. O Procedimento 1 no geral seguiu o esquema do processo indicado na FIG. 2 em que o pigmento (UFGCC) foi tratado na superfície com o sal de metal polivalente (ACH) antes de ser combinado com o polímero catiônico (TRAMFLOC 864). O Procedimento 2 no geral seguiu o esquema do processo indicado na FIG. 3. em que o pigmento não tratado foi misturado com um polímero catiônico antes do tratamento com ACH dos pigmentos. No procedimento comparativo A, o ACH e o polímero catiônico foram adicionados e misturados simultaneamente com uma pasta fluida do pigmento. A taxa de adição do polímero catiônico ao pigmento nestes o procedimentos foi de 55 cm /min/500 gramas de pigmento. Para estes procedimentos, o pigmento de UFGCC foi tratado na superfície com 8 % de ACH na mesma maneira como descrito no exemplo 4 precedente. Nenhum outro ingrediente foi incluído nestas composições. Os resultados de viscosidade, medidos em duas velocidades diferentes, e a % de valores de teor de sólidos em que as várias composições acima nas quais a geleificação ocorrería tal que a viscosidade seria mensurável, são indicados na Tabela 7. Tabela 7 Como ilustrado pelos exemplos acima, o método para fabricar o pigmento de carbonato de cálcio moído ultrafino tratado com cloridrato de alumínio foi experimentalmente implementado em uma maneira bem sucedida. O processo de tratar o UFGCC de acordo com esta invenção é fácil em que ele apenas requer misturado de cisalhamento alto simples com a opção de secagem do material para a venda. Este uso de um material de GCC particular, ligado com o tratamento com íon de metal polivalente e em combinação de um revestimento de aglutinante baixo com alto teor de sólidos é extremamente crucial para se obter teor de sólido de revestimento alto e ele realça as propriedades de impressão chave tais como densidades da tinta de impressão, resolução da impressão e resistência da estabilidade aquosa. O UFGCC tratado com cloridrato de alumínio foi demonstrado ser um pigmento para revestimento eficaz para substituir o pigmento de sílica. Ele também minimiza o emissão de pó elevada pelo uso de sílica e toma possível evitar um processo de fabricação de revestimento complexo. O UFGCC tratado com ACH também aumenta o teor de sólido do revestimento final para 45 % em peso ou mais alto, e ainda 50 % em peso ou mais alto; portanto, ele compõe outro processo do revestimento tal como revestidor de lâmina, revestidor de jato e outros viáveis para a produção de graus de acabamento fosco de papel e outros.

Será entendido que várias mudanças nos detalhes, materiais, e combinações das partes que foram descritas e ilustradas aqui de modo a explicar a natureza desta invenção podem ser feitas por aqueles habilitados na técnica sem divergir dos princípios e escopo da invenção conforme expressado nas reivindicações seguintes.

Claims

1. Pigmento apropriado para uso em composições de revestimento de meio de gravação por tinta, caracterizada pelo fato de que compreende um material em partículas inorgânico tendo superfícies tratadas obtidas por contato estabelecido entre superfícies do material em partículas inorgânico com um sal de metal polivalente solúvel em água em um meio aquoso, em que as superfícies tratadas têm uma carga de superfície catiônica e o sal é um sal de um metal do grupo II ou do grupo III da tabela periódica.

2. Pigmento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material em partículas inorgânico é selecionado do grupo que consiste de carbonato de cálcio, tri-hidrato de alumínio e hidróxido de magnésio, caulim, individualmente ou uma combinação dos mesmos.

3. Pigmento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material em partículas inorgânico compreende carbonato de cálcio triturado (GCC).

4. Pigmento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material em partículas inorgânico compreende carbonato de cálcio precipitado (PCC).

5. Pigmento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material em partículas inorgânico compreende partículas de carbonato de cálcio tendo uma área de superfície de menos do que 15 m2/g.

6. Pigmento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sal de metal polivalente solúvel em água compreende cloro-hidrato de alumínio.

7. Pigmento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material em partículas inorgânico tendo superfícies tratadas está em uma forma de pó seco.

8. Método para produzir uma composição de pigmento para meios de gravação por tinta, caracterizado pelo fato de que compreende: i) mesclar um material em partículas inorgânico e um sal de metal polivalente solúvel em água efetivo para que o sal de metal polivalente solúvel em água contate superfícies do material em partículas inorgânico para prover um material em partículas inorgânico tratado na superfície tendo uma carga de superfície catiônica sobre as superfícies contactadas em que sal é um sal de um metal do grupo II ou do grupo III da tabela periódica.; ii) misturar, em uma composição aquosa, o material em partículas inorgânico tratado na superfície e um polímero catiônico compreendendo um composto de amina quaternário.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a mesclagem compreende misturar uma pasta fluida aquosa do material em partículas inorgânico e o sal de metal polivalente solúvel em água.

10. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a mesclagem compreende mesclar a seco o material em partículas inorgânico e partículas compreendendo o sal de metal polivalente solúvel em água.

11. Método para produzir uma composição de pigmento para meios de gravação por tinta, caracterizado pelo fato de que compreende: a) prever uma primeira pasta fluida contendo um material em partículas inorgânico disperso em um meio aquoso; b) adicionar sal de metal polivalente solúvel em água à primeira pasta fluida com mistura em uma quantidade e de uma maneira efetiva para prover uma segunda pasta fluida em que o sal de metal polivalente solúvel em água contacta as superfícies do material em partículas inorgânico para prover um material em partículas inorgânico tratado na superfície tendo uma carga de superfície catiônica sobre as superfícies contactadas, em que o sal é um sal de um metal do gmpo II ou do gmpo III da tabela periódica; c) misturar a segunda pasta fluida contendo o material em partículas inorgânico tratado na superfície e um polímero catiônico compreendendo um composto de amina quaternário em um meio aquoso para prover uma composição de pigmento.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as composições de pigmento contêm cerca de 45% a cerca de 70% em peso do material em partículas inorgânico tratado na superfície.

13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o polímero catiônico compreende uma poliamina de epicloridrina.

14. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material em partículas inorgânico é adicionado à primeira pasta fluida em uma quantidade de aproximadamente 1% a aproximadamente 30% em peso.

15. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material em partículas inorgânico é adicionado à primeira pasta fluida em uma quantidade de aproximadamente 20% a aproximadamente 30% em peso.

16. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sal de metal polivalente solúvel em água é adicionado à segunda pasta fluida em uma quantidade de aproximadamente 1% a aproximadamente 30% em peso.

17. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sal de metal polivalente solúvel em água é adicionado à segunda pasta fluida em uma quantidade de aproximadamente 3% a aproximadamente 20% em peso.

18. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende secar a segunda pasta fluida efetiva para prover um pó compreendendo o material em partículas inorgânico tratado na superfície.

19. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material em partículas inorgânico provido na primeira pasta fluida sendo selecionada do grupo consistindo de carbonato de cálcio natural moído, carbonato de cálcio precipitado, triidrato de alumínio, caulim, e hidróxido de magnésio, individualmente ou uma combinação dos mesmos.

20. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material em partículas inorgânico provido na primeira pasta fluida compreende carbonato de cálcio e sal de metal polivalente compreende cloridrato de alumínio.

21. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material em partículas inorgânico compreende partículas de carbonato de cálcio tendo uma área superficial menor que 15 m2/g.

22. Método para produzir um composição de pigmento para meios de gravação por tinta, caracterizado pelo fato de que compreende: 1) combinar um material em partículas inorgânico e um polímero catiônico compreendendo um composto de amina quaternária para prover uma primeira pasta fluida; 2) combinar a primeira pasta fluida com um sal de metal polivalente solúvel em água com misturação eficaz para prover uma segunda pasta fluida em que o sal de metal polivalente solúvel em água contacta superfícies do material em partículas inorgânico para prover um material em partículas inorgânico tratado na superfície tendo uma carga de superfície catiônica nas superfícies contactadas, em que a segunda pasta fluida contém sal, que é um sal de um metal do Grupo II ou Grupo III da Tabela Periódica, em que a segunda pasta fluida contém pelo menos cerca de 45% em peso de dito material em partículas inorgânico tratado na superfície.

23. Composição de revestimento aquosa para um meio de gravação por jato de tinta, caracterizada pelo fato de que compreende uma suspensão aquosa de um material em partículas inorgânico e um aglutinante, em que o material em partículas inorgânico tendo superfícies tratadas obtidas pelo contato feito entre as superfícies do material em partículas inorgânico com o sal do metal polivalente solúvel em água em um meio aquoso antes da introdução do material em partículas inorgânico na suspensão, em que as superfícies tratadas têm uma carga de superfície catiônica e o sal é um sal de um metal do Grupo II ou Grupo III da Tabela Periódica, e o aglutinante compreende um material selecionado de um aglutinante aniônico ou um aglutinante não iônico.

24. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que o material em partículas inorgânico compreende carbonato de cálcio, o sal de metal polivalente compreende cloridrato de alumínio, e o aglutinante é selecionado de borracha de estireno-butadieno, amido, acetato de polivinila, polímero acrílico, ou álcool polivinílico, individualmente ou em uma combinação dos mesmos.

25. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que o material em partículas inorgânico compreende partículas de carbonato de cálcio tendo um área superficial menor que 15 m/g, o sal de metal polivalente compreende cloridrato de alumínio, e o aglutinado é selecionado da borracha de estireno-butadieno, acetato de polivinila, polímero acrílico, álcool polivinílico, individualmente ou em combinação dos mesmos.

26. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento contém, em uma base sólida, o material em partículas inorgânico tratado na superfície em uma quantidade de cerca de 45 a cerca de 70% em peso.

27. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que o aglutinante compreende um aglutinante aniônico em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 12% em peso da composição, e um polímero catiônico compreendendo um composto de amina quaternária em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 15% em peso, em uma base sólida.

28. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que é aplicável por revestidor de lâmina, revestidor de haste, revestidor de película, prensa de tamanho medido, revestidor por pulverização, revestidor de faca pneumática ou outros dispositivos de revestimento com alto teor de sólidos.

29. Meio de gravação por tinta, caracterizado pelo fato de ser revestido, em pelo menos uma de suas faces, com uma composição de revestimento como definida na reivindicação 23.

30. Meio de gravação por tinta de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a folha de meio de gravação compreende papel para jato de tinta.

31. Meio de gravação por tinta de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o meio de gravação compreende papel para jato de tinta acabado fosco.