PL236334B1 - Paper coating for stream printing - Google Patents

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest powłoka do druku strumieniowego nakładana jedno- lub dwustronnie na papier.The present invention relates to an inkjet coating that is applied on one or both sides of paper.

Zapoczątkowana w drugiej połowie dwudziestego wieku technika druku strumieniowego wywołała zapotrzebowanie na papier o odpowiedniej jakości. W ostatnich latach minionego wieku zaczęto stosować specjalne powłoki przystosowane do przyjmowania tuszu w czasie druku, aby poprawić jakość wydruku. Osiągnięto ten cel stosując na podkłady papierowe powłoki o charakterze hydrofilnym, stosując żel krzemionkowy, alkohol poliwinylowy i/lub karboksymetylocelulozę plus niskocząsteczkowy polimer kationowy (np. zmodyfikowaną polietylenoiminę, poliwinyloaminę, produkt kondensacji organicznych amidów z formaldehydem, poliakryloamidem) [Handbook of Paper and Board. Pod red. H. Holik, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA, 2006, Weinheim, str. 98-98]. Literatura patentowa i fachowa podaje wiele wersji powłok papieru do druku strumieniowego.The inkjet technique, which was initiated in the second half of the twentieth century, created a demand for paper of the appropriate quality. In the last years of the last century, special coatings adapted to receiving ink during printing began to be used to improve the print quality. This aim has been achieved by using hydrophilic coatings on paper backings using silica gel, polyvinyl alcohol and / or carboxymethyl cellulose plus a low molecular weight cationic polymer (e.g. modified polyethyleneimine, polyvinylamine, organic amide-formaldehyde condensation product, polyacrylamide Paper and Board) [Handbook of Paper and Board). Edited by H. Holik, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA, 2006, Weinheim, pp. 98-98]. Patent and specialist literature gives many versions of inkjet coatings.

Znany jest z opisu patentowego nr US 4,554,181 podkład papierowy do druku strumieniowego posiadający dwuskładnikową kationową powierzchnię. Kationowe polimery stosowane w rozwiązaniu tego wynalazku charakteryzują się tym, że grupy kationowe są dostępne dla anionowych składników barwnika(ów) atramentu. Drugim źródłem kationów według tego opisu są wielowartościowe sole metali z II, III i przejściowej grupy układu okresowego, o rozpuszczalności większej niż 5 g w 100 ml wody o temperaturze 23°C.It is known from US Patent No. 4,554,181 an inkjet paper backing having a two-component cationic surface. The cationic polymers used in the practice of this invention are characterized in that the cationic groups are accessible to the anionic components of the ink dye (s). The second source of cations according to this description are polyvalent metal salts of II, III and transition group of the periodic table, having a solubility greater than 5 g in 100 ml of water at 23 ° C.

Z powodu zabarwiania papieru niezbyt korzystne są sole Fe²⁺, Fe³⁺ i Cu²⁺. Ujawniono, że sole mocnych kwasów (w tym chlorowodorowego) mogą być stosowane jako związki wiążące części anionowe tuszu, ale części anionowe tych mocnych kwasów przyspieszają rozkład papieru.Due to the coloring of the paper, the Fe ²⁺ , Fe ³⁺ and Cu ²⁺ salts are not very preferred. It has been disclosed that salts of strong acids (including hydrochloric) can be used as binders for the anionic parts of the ink, but the anionic parts of these strong acids accelerate the decomposition of the paper.

Z japońskiego opisu zgłoszenia wynalazku JP 2001315433 znana jest powłoka dla papieru do druku strumieniowego, która składa się z 2-10 części wagowych nieorganicznego elektrolitu (korzystnie chlorku sodu), 0-100 części wagowych porowatego materiału adsorbującego (np. ziarna krzemionki) do 100 części wagowych hydrofilowej żywicy lub żywicy winyloacetalowej. Mieszanina jest przygotowywana na folii polietylenowej, a następnie przenoszona na papier.From the Japanese description of the invention application JP 2001315433, a coating for inkjet paper is known, which consists of 2-10 parts by weight of an inorganic electrolyte (preferably sodium chloride), 0-100 parts by weight of a porous adsorbent material (e.g. silica grains) to 100 parts by weight of a hydrophilic vinyl acetal resin or resin. The mixture is prepared on a polyethylene film and then transferred to paper.

Z polskiego zgłoszenia P.405943 znana jest mieszanka do powlekania papieru do druku inkjet składająca się z glinokrzemianu sodowego, chlorku sodu, alkoholu poliwinylowego, poliaminy alifatycznej i chlorku poliglinu, o właściwościach hydrofilowych, charakteryzuje się, że stosunek masowy chlorku sodu i chlorku poliglinu do poliaminy alifatycznej wynosi 9,6 : 1.From the Polish application P.405943, a mixture for coating inkjet printing paper is known, consisting of sodium aluminosilicate, sodium chloride, polyvinyl alcohol, aliphatic polyamine and polyaluminium chloride, with hydrophilic properties, characterized by the mass ratio of sodium chloride and polyaluminium chloride to polyamine aliphatic is 9.6: 1.

Powłoka do druku strumieniowego nakładana jedno- lub dwustronnie na papier według niniejszego wynalazku, składająca się z glinokrzemianu sodowego, chlorku sodu, chlorku amonu, alkoholu poliwinylowego, poliaminy alifatycznej i chlorku poliglinu, o właściwościach hydrofilowych, charakteryzuje się, że stosunek masowy chlorku sodu, chlorku amonu i chlorku poliglinu do poliaminy alifatycznej wynosi 8,55 : 1.The inkjet coating applied on one or both sides to the paper of the present invention, consisting of sodium aluminosilicate, sodium chloride, ammonium chloride, polyvinyl alcohol, an aliphatic polyamine and polyaluminium chloride, with hydrophilic properties, is characterized by that the mass ratio of sodium chloride, chloride ammonium and polyaluminium chloride to aliphatic polyamine is 8.55: 1.

Nieoczekiwanie, zmniejszenie udziału chlorku sodu przy zachowaniu bardzo wysokiego poziomu chlorków w mieszance (dostarczonych w postaci chlorku amonu) zapewnia dobrą jakość druku, lepszą niż według rozwiązania P405943. Ponadto nadaje się do bezpośredniego, maszynowego nakładania na papier standardowymi maszynami. W badaniach laboratoryjnych papierów z powłokami do druku strumieniowego zmierzono następujące parametry: jednorodność zadruku (mottling), prześwitywanie druku (show through), ostrość (bleeding), gęstość optyczną. Papier z powłoką według wynalazku przygotowano na prasie zaklejającej maszyny papierniczej. Ocena powłok wykonana przez OCE Printing Systems w 2014 wykazała wysoką jakość. Wyniki badań przedstawiono na rysunku gdzie fig. 1 przedstawia wykres porównujący gęstość optyczną dla CMYK, fig. 2 - wykres z wynikami badania gama dla kolorów AE*ab=((Aa*)2 + (Aa*)2 + (Ab*)2)1/2, przy czym gama dla najlepszych papierów wynosi około 210 000 a fig. 3 przedstawia wykres pomiaru prześwitywania druku. Na wykresach testowane papiery z powłoką według niniejszego wynalazku to AmberHighway 80 gsm 2014-02 T rial i AmberHighway 90 gsm 2014-02 T rial.Surprisingly, reducing the proportion of sodium chloride while maintaining a very high level of chloride in the blend (provided as ammonium chloride) provides good print quality, better than P405943. In addition, it is suitable for direct, mechanical application to paper with standard machines. In laboratory tests of papers with inkjet coatings, the following parameters were measured: print homogeneity (mottling), show through, bleeding, optical density. Paper with the coating according to the invention was prepared on the size press of a papermaking machine. The coatings assessment by OCE Printing Systems in 2014 showed high quality. The results of the tests are presented in the figure where Fig. 1 shows a graph comparing the optical density for CMYK, Fig. 2 - a graph with the results of the test color gamut for AE * ab = ((Aa *) 2 + (Aa *) 2 + (Ab *) 2 ) 1/2, with the best papers gamut of about 210,000 and Fig. 3 is a graph of print through-through measurement. In the graphs tested papers with a coating according to the present invention are AmberHighway 80 gsm 2014-02 T rial and AmberHighway 90 gsm 2014-02 T rial.

Laboratorium oceniające określiło papiery z powłoką według wynalazku jako:The evaluation laboratory identified the papers with the coating according to the invention as:

• schnięcie jest ocenione jako prawidłowe, • obie wersje papieru zostają zakwalifikowane jako nadające się do druk u on-line w wyniku wystarczająco szybkiego schnięcia, • gama kolorów jest lepsza w stosunku do papieru z powłoką według zgłoszenia P405943.• the drying is judged to be correct, • both versions of the paper are qualified as online printable as a result of sufficiently quick drying, • the color gamut is better than the coated paper according to the application P405943.

PL 236 334 Β1PL 236 334 Β1

Wyniki potwierdzają jakość druku porównywalną z referencyjnym papierem do druku strumieniowego. Nie stwierdzono też przyspieszonej degradacji papieru.The results confirm a print quality comparable to that of the reference inkjet paper. There was no accelerated degradation of the paper either.

Wynalazek ilustruje następujący przykład wykonania.The invention is illustrated by the following embodiment.

PrzykładExample

Do miksera z mieszadłem szybkoobrotowym wlewa się wodę w ilości zależnej od żądanego stężenia mieszanki powlekającej a następnie dodaje się kolejno składniki we wskazanych ilościach:Water is poured into the mixer with a high-speed mixer in an amount depending on the desired concentration of the coating mixture, and then the ingredients are added in the indicated amounts:

składnik component nazwa handlowa trade name Ilości suchej substancji w g/100 g mieszanki The amount of dry substance in g / 100 g of the mixture Procent wagowy poszczególnych składników Weight percent of individual ingredients Glinokrzemian sodowy Sodium aluminosilicate Zeocros PF Zeocros PF 2,00 2.00 17,45% 17.45% Chlorek sodowy Sodium chloride sól warzona evaporated salt 2,50 2.50 21,93% 21.93% Chlorek amonu Ammonium chloride 3,00 3.00 26,32% 26.32% Alkohol poliwinylowy Polyvinyl alcohol PVOH BP-05 PVOH BP-05 3,00 3.00 26,32 % 26.32% Poliamina alifatyczna Aliphatic polyamine CATIOFAST 160 CATIOFAST 160 0,67 0.67 5,88% 5.88% Chlorek poliglinu Polyaluminium chloride ΡΑΧ 18 ΡΑΧ 18 0,23 0.23 2,02% 2.02%

Kolejne składniki dodaje się po dokładnym rozpuszczeniu poprzedniego w mieszaninie. Wstęga papieru będzie powlekana mieszanką na maszynie papierniczej lub maszynie powlekającej jedno- lub dwustronnie. Gramatura uzyskanego papieru: 70-160 g/m², gramatura powłoki: 2-4 g/m².The next ingredients are added after the previous one is thoroughly dissolved in the mixture. The paper web will be coated with the mixture on a paper machine or a coater on one or both sides. The basis weight of the paper obtained: 70-160 g / m ^2, coating weight: 2-4 g / m ^2.

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim 1. Powłoka do druku strumieniowego nakładana jedno- lub dwustronnie na papier składająca się z glinokrzemianu sodowego, chlorku sodu, chlorku amonu, alkoholu poliwinylowego, poliaminy alifatycznej i chlorku poliglinu, o właściwościach hydrofilowych, znamienna tym, że stosunek masowy chlorku sodu, chlorku amonu i chlorku poliglinu do poliaminy alifatycznej wynosi 8,55 : 1.1.A inkjet coating applied on one or both sides to paper consisting of sodium aluminosilicate, sodium chloride, ammonium chloride, polyvinyl alcohol, aliphatic polyamine and polyaluminum chloride, with hydrophilic properties, characterized by that the mass ratio of sodium chloride, ammonium chloride and polyaluminium chloride to aliphatic polyamine is 8.55: 1.