Основы для печати с покрытием, обеспечивающие повышенное качество печати и разрешающую способность при пониженном расходе чернил

Основы для печати с покрытием, обеспечивающие повышенное качество печати и разрешающую способность при пониженном расходе чернил

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[1)001] Настоящее изобретение в широком смысле относится к основам для печати, включающим бумажные основы, имеющие покрытие на одной или обеих поверхностях бумажной основы для повышения качества печати, хорошего разрешения печати, быстрого высыхания и т.д. при пониженных уровнях использования чернил для струйного принтера. Кроме того, настоящее изобретение в широком смысле относится к способу приготовления таких бумажных основ с покрытием, а также к способу печати изображения на бумажной основе с покрытием с помощью струйного принтера при пониженном уровне использования чернил.

ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] При традиционном изготовлении каландрированной бумаги, используемой для печати, волокнистое полотно может быть изготовлено из водной смеси твердых веществ, которая может включать древесную массу и/или синтетические волокна вместе с разными добавками, такими как проклеивающие агенты, связующие, наполнители, пигменты и т.д. Проклеивающие агенты используют главным образом для предотвращения чрезмерного проникновения, растекания краски, сопротивления загрязнению водой или чернилами и особенно внутреннему впитыванию воды или чернил полученной основой бумаги. Такие проклеивающие агенты могут включать вещества для "внутренней проклейки", когда проклеивающий агент (например, димер алкилкетена, алкенил-янтарный ангидрид и т.д.) включают, добавляют и т.д. в процессе изготовления бумаги до формования волокнистой бумажной основы, а также вещества для "проклейки поверхности" (например, крахмал, сополимеры стирола и малеинового ангидрида, акрилаты стирола и т.д.), когда проклеивающий агент наносят или добавляют и т.д. к поверхности сформованной волокнистой бумажной основы. Проклеенная основа бумаги может обладать улучшенными свойствами в смысле, например, плотности печати, поскольку больше краски или пигмента, присутствующего в чернилах, остается на поверхности бумажной основы бумаги, а не впитывается внутрь бумажной основы.

[0003] В последние годы использование способов струйной печати быстро увеличивается. Струйная печать является способом формирования чернильных изображений на бумажной основе из осаждаемых капель чернил, включающих красители или пигменты. Этот способ печати позволяет осуществлять скоростную полноцветную печать. При струйной печати мелкие капли чернил распыляются или выбрасываются струей из печатных сопел на высокой скорости, чтобы направить эти капли чернил в направлении бумажной основы и осадить их на нее для получения печатных изображений.

[0004] Чернила, используемые в струйной печати, могут содержать красители или пигменты в качестве печатающих веществ. В случае чернил, содержащих пигменты, чернила также могут иметь форму эмульсии пигмента. Использование эмульсий пигментов в чернилах увеличивает время высыхания капель чернил, осажденных на поверхности бумажной основы, и таким образом может приводить к размазыванию осажденных капель чернил. Время высыхания чернил может увеличиться, в частности, когда капли чернил осаждены на поверхность бумажной основы, которая обработана агентом для внутренней проклейки или для проклейки поверхности.

РАСКРЫТИЕ

[0005] Согласно первому широкому аспекту настоящего изобретения, предложено изделие, включающее:

бумажную основу, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, причем бумажная основа имеет значение HST приблизительно до 50 секунд; и

разбухающее под влиянием воды покрытие основы по меньшей мере на одной из первой и второй поверхностей, которое имеет толщину меньше чем приблизительно 10 мкм и обеспечивает восприимчивую к чернилам пористую поверхность, причем покрытие основы включает:

связующую матрицу пигмента покрытия, разбухающую под влиянием воды, причем связующая матрица включает водорастворимое полимерное связующее и полимерное латексное связующее в массовом отношении по меньшей мере приблизительно 1:1, которые были сшиты; и

некоторое количество пигмента покрытия, достаточное для придания значения гладкости поверхности по Паркеру по меньшей мере приблизительно 4, по меньшей мере одной из первой и второй поверхностей, которое диспергировано в связующей матрице в массовом отношении пигмента покрытия к связующей матрице по меньшей мере приблизительно 2:1, и причем пигмент покрытия включает:

более крупные пористые частицы пигмента покрытия, имеющие размер частиц больше приблизительно 1 мкм и эффективный объем пор по меньшей мере приблизительно 0,1 см3/г; и

более мелкие частицы пигмента покрытия, имеющие размер частиц приблизительно 1 мкм или меньше;

причем более крупные пористые частицы пигмента покрытия находятся в массовом отношении к более мелким частицам пигмента покрытия по меньшей мере приблизительно 0,2:1.

[0006] Согласно второму широкому аспекту настоящего изобретения, предложен способ, включающий следующие этапы:

(a) предоставление бумажной основы, имеющей первую поверхность и вторую поверхность, причем бумажная основа имеет значение HST приблизительно до 50 секунд; и

(b) обработка по меньшей мере одной из первой и второй поверхностей разбухающим под влиянием воды покрытием основы для получения основы для печати, причем покрытие основы имеет толщину меньше приблизительно 10 мкм и обеспечивает восприимчивую к чернилам пористую поверхность, и причем покрытие основы включает:

связующую матрицу для пигмента покрытия, разбухающую под влиянием воды, причем связующая матрица включает водорастворимое полимерное связующее и полимерное латексное связующее в массовом отношении по меньшей мере приблизительно 1:1, которые были сшиты; и

некоторое количество пигмента покрытия, достаточное для придания значения гладкости поверхности по Паркеру по меньшей мере приблизительно 4 по меньшей мере одной из первой и второй поверхностей, причем пигмент покрытия диспергирован в связующей матрице в массовом отношении пигмента покрытия к связующей матрице по меньшей мере приблизительно 2:1, и причем пигмент покрытия включает:

более крупные пористые частицы пигмента покрытия, имеющие размер частиц больше приблизительно 1 мкм и эффективный объем пор по меньшей мере приблизительно 0,1 см³/г; и

более мелкие частицы пигмента покрытия, имеющие размер частиц приблизительно 1 мкм или меньше;

причем более крупные пористые частицы пигмента покрытия находятся в массовом отношении к более мелким частицам пигмента покрытия по меньшей мере приблизительно 0,2:1.

[0007] Согласно третьему широкому аспекту настоящего изобретения, предложен способ, включающий следующие этапы:

(а) предоставление основы для печати, включающей:

бумажную основу, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, причем бумажная основа имеет значение HST приблизительно до 50 секунд; и

разбухающее под влиянием воды покрытие основы по меньшей мере на одной из первой и второй поверхностей, которое имеет толщину меньше 10 мкм и обеспечивает восприимчивую к чернилам пористую поверхность, причем покрытие основы включает:

связующую матрицу для пигмента покрытия, разбухающую под влиянием воды, причем связующая матрица включает водорастворимое полимерное связующее и полимерное латексное связующее в массовом отношении по меньшей мере приблизительно 1:1, которые были сшиты; и некоторое количество пигмента покрытия, достаточное для придания значение гладкости поверхности по Паркеру по меньшей мере приблизительно 4 по меньшей мере одной из первой и второй поверхностей, причем пигмент покрытия диспергирован в связующей матрице в массовом отношении пигмента покрытия к связующей матрице по меньшей мере приблизительно 2:1, причем пигмент покрытия включает:

более крупные пористые частицы пигмента покрытия, имеющие размер частиц больше приблизительно 1 мкм и эффективный объем пор по меньшей мере приблизительно 0,1 см³/г; и

более мелкие частицы пигмента покрытия, имеющие размер частиц приблизительно 1 мкм или меньше;

причем более крупные пористые частицы пигмента покрытия находятся в массовом отношении к более мелким частицам пигмента покрытия по меньшей мере приблизительно 0,2:1; и

(b) печать изображения по меньшей мере на одной из первой и второй поверхностях на струйном принтере при уровне использования чернил приблизительно до 7 г/м².

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Изобретение будет описано в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:

[0009] ФИГ.1 - схема, показывающая вариант осуществления способа обработки одной или обеих поверхностей бумажной основы композицией покрытия с использованием клеильного пресса с дозирующим шабером;

[0010] ФИГ.2 - схема, показывающая вариант осуществления способа обработки одной или обеих поверхностей бумажной основы композицией покрытия с использованием клеильного пресса с горизонтальной заполняемой зоной контакта;

[0011] ФИГ.3 - схема, показывающая вариант осуществления способа обработки одной или обеих поверхностей бумажной основы композицией покрытия с использованием клеильного пресса с вертикальной заполняемой зоной контакта; и

[0012] ФИГ.4 - графики значений плотности печати черного (OD) против значений укладки чернил для четырех покрытий относительно значений для базовой бумаги, включающие линейный график значений базовой бумаги, а также логарифмический график значений для одного из покрытий.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0013] Перед описанием изобретения будет предпочтительно определить некоторые термины. Следует понимать, что нижеприведенные определения используются во всем тексте настоящей заявки.

Определения

[0014] Если определение терминов отходит от общепринятого значения термина, заявитель намерен использовать определения, представленные ниже, если конкретно не указано иное.

[0015] Для целей настоящего изобретения, термины направления, такие как"верх", "низ", "боковая сторона", "передняя сторона", "фронтальный", "вперед", "назад", "обращенный назад", "обратно", "задний", "выше", "ниже", "левый", "правый", "горизонтальный", "вертикальный", "вверх", "вниз" и т.д. используются просто для удобства при описании разных вариантов осуществления настоящего изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения, показанные, например, на ФИГ.1-3, могут быть ориентированы разным образом.

[0016] Для целей настоящего изобретения термин "основа для печати" относится к любой бумажной основе, на которой можно печатать процессом струйной печати. Основы для печати могут включать полотна, полосы и т.д., могут иметь форму рулона, отдельного листа и т.д.

[0017] Для целей настоящего изобретения термин "бумажная основа" относится к волокнистому полотну, которое может быть сформировано, создано, изготовлено и т.д. из смеси, композиции и т.д., включающей бумажные волокна, агенты для внутренней проклейки бумаги и т.д. плюс любые другие необязательные добавки для изготовления бумаги, такие как, например, наполнители, агенты, придающие влагопрочность, оптические осветлители (или флуоресцентный отбеливатель) и т.д. Бумажная основа может быть в форме рулона, отдельного листа и т.д.

[0018] Для целей настоящего изобретения термин "наполнитель для бумаги" обычно относится к минеральным продуктам (например, карбонат кальция, каолиновая глина и т.д.), которые могут быть использованы для изготовления бумаги, чтобы уменьшить расходы на материалы на единицу массы бумаги, увеличить непрозрачность, повысить гладкость и т.д. Эти минеральные продукты могут быть в форме мелких частиц с диапазоном размеров приблизительно от 0,5 до 5 мкм.

[0019] Для целей настоящего изобретения термин "бумажная основа без покрытия" относится к бумажной основе, которая имеет 0 или в сущности 0 поверхности бумаги с покрытием на одной или обеих сторонах или поверхностях бумажной основы.

[0020] Для целей настоящего изобретения термин "бумажная основа с односторонним покрытием" относится к бумажной основе, которая имеет поверхность с покрытием на одной, но не на обеих сторонах или поверхностях бумажной основы.

[0021] Для целей настоящего изобретения термин "бумажная основа с двусторонним покрытием" относится к бумажной основе, которая имеет поверхность с покрытием на обеих сторонах или поверхностях бумажной основы.

[0022] Для целей настоящего изобретения термин "каландрированная бумага" относится к бумажной основе, которая была подвергнута каландрированию, чтобы, например, повысить гладкость бумаги для печати и письма и увеличить глянец поверхности бумаги. Например, каландрирование может включать процесс использования давления для придания гладкости еще шероховатой поверхности бумаги. Каландрирование бумаги может быть осуществлено в каландре, который может включать последовательность валов на конце бумагоделательной машины (в технологической линии) или отдельно от бумагоделательной машины (вне технологической линии).

[0023] Для целей настоящего изобретения термин "покрытие" относится к тем покрытиям, которые включают, как минимум, связующее пигмента покрытия со сшитым полимером, разбухающим в воде, и пигмент покрытия. Эти покрытия (или композиции, используемые для получения таких покрытий) могут также включать другие необязательные добавки, такие как, например, сушильные соли металлов, агенты для фиксации катионных красителей, оптические осветлители, флуоресцентные отбеливатели, растворители, разбавители, агенты против царапания и для стойкости к наружным повреждениям, противопенные добавки, модификаторы реологии, дисперганты, поверхностно-активные вещества, агенты для проклейки бумаги и т.д. Композиции покрытий могут быть в форме водного раствора, водной суспензии, коллоидной суспензии, жидкой смеси, тиксотропной смеси и т.д.

[0024] Для целей настоящего изобретения термин "на основе твердых веществ" относится к массовому проценту каждого из соответственных твердых материалов (например, сушильная соль металла; карбонат кальция в пигменте; агент для фиксации катионного красителя; пластик пигмента, агент для проклейки поверхности бумаги, оптический осветлитель и т.д.), присутствующих в покрытии, композиции покрытия и т.д., в отсутствие любых жидкостей (например, воды). Если не указано иное, все приведенные в настоящем документе процентные значения для твердых материалов даны на основе твердых веществ.

[0025] Для целей настоящего изобретения термин "содержание твердых веществ" относится к проценту нелетучих, не жидких компонентов (по массе), которые присутствуют в покрытии, композиции и т.д.

[0026] Для целей настоящего изобретения термин "разбухающий под влиянием воды" относится к покрытию, связующему и т.д., которое способно абсорбировать, впитывать, поглощать и т.д. водные жидкости, включая чернила для струйных принтеров, но которые не растворимы в воде, например, существенно не растворяются в присутствии таких водных жидкостей.

[0027] Для целей настоящего изобретения термин "пигмент покрытия" относится к материалу (например, веществу в форме мелких частиц), который может быть использован или намечен к использованию для влияния на впитывающие свойства основы для печати.

[0028] Для целей настоящего изобретения термин "более крупные пористые частицы пигмента покрытия" относится к частицам пигмента покрытия со средним размером больше приблизительно 1 мкм в диаметре и имеющим эффективный объем пор по меньшей мере приблизительно 0,2 см³/г, так как по меньшей мере приблизительно 0,2 см³/г (например, по меньшей мере приблизительно 0,3 см³/г). Источники подходящих более крупных пористых частиц пигмента покрытия могут включать одно или больше из: частицы молотого карбоната кальция (МКК), такие как частицы катионного молотого карбоната кальция (МКК), имеющие площадь поверхности приблизительно 43 м²/г и эффективный объем пор по меньшей мере приблизительно 0,2 см³/г (такие как предлагаемые под маркой Omyajet), частицы осажденного карбоната кальция, частицы впитывающего пластика, частицы глины, частицы каолина, частицы кальцинированной глины, частицы талька, частицы диоксида титана, частицы сульфата бария, частицы диоксида кремния, частицы цеолита и т.д.

[0029] Для целей настоящего изобретения термин "эффективный объем пор" относится к внутреннему объему пор, таких как: (a) пустоты или полые пространства, которые расположены под поверхностью пигмента, (b) поры или впадины на поверхности пигмента и/или (с) трещины или расщелины в поверхности пигмента из-за разлома более крупных частиц или объединения более мелких частиц. Эффективный объем пор можно вычислить по следующему уравнению: ЭОП=(1/П(пигмент))-(1/П(твердый пигмент)), где ЭОП - эффективный объем пор, П(пигмент) - измеренная или вычисленная плотность соответствующего пигмента, и П(твердый пигмент) - плотность частицы твердого пигмента из того же материала, но без внутреннего объема пор.

[0030] Для целей настоящего изобретения термин "более мелкие частицы пигмента покрытия" относится к частицам пигмента покрытия, имеющим средний размер приблизительно 1 мкм или меньше в диаметре. Источники подходящих более мелких частиц пигмента покрытия могут включать одно или больше из: частицы микрокремнезема, такого как анионный микрокремнезем (например, Degussa Aerodisp W7330N), частицы оксида алюминия, частицы молотого карбоната кальция, частицы осажденного карбоната кальция, частицы глины, частицы каолина, частицы кальцинированной глины, частицы бентонитовой глины, частицы талька, частицы диоксида титана, частицы сульфата бария, частицы диоксида кремния и т.д.

[0031] Для целей настоящего изобретения термин "карбонат кальция" относится к разным карбонатам кальция, которые можно использовать в качестве пигментов покрытия, таких как осажденный карбонат кальция (ОКК), молотый карбонат кальция (МКК), модифицированный ОКК и/или МКК и т.д.

[0032] Для целей настоящего изобретения термин "осажденный карбонат кальция (ОКК)" относится к карбонат кальция, который может быть получен реакцией осаждения и который можно использовать в качестве пигмента покрытия. ОКК может включать почти полностью кристаллическую форму кальцита СаСО₃. Кристалл кальцита может иметь несколько разных макроскопических форм в зависимости от условий производства. Осажденные карбонаты кальция могут быть получены путем карбонизации газообразным диоксидом углерода (CO₂) водной суспензии гидроксида кальция ("известковое молоко"). Исходный материал для получения ОКК может включать известняк, но также может быть кальцинирован (т.е., нагрет для удаления СО₂) для получения негашеной извести, CaO. Вода может быть добавлена для того, чтобы "погасить" известь с получением "известкового молока" - суспензии Ca(OH)₂, которую затем подвергают воздействию пузырей газа CO₂. Низкие температуры во время добавления CO₂ приводят к получению ромбоэдрических (бесформенных) частиц ОКК. Более высокие температуры во время добавления CO₂ приводят к получению скленоэд-рических (в форме розетки) частиц ОКК. В любом случае конец реакции происходит при оптимальном pH, когда известковое молоко эффективно преобразовано в CaCO₃, и перед тем, как концентрация CO₂ станет достаточно высокой для окисления суспензии и повторного растворения некоторой ее части. В случаях, когда ОКК непрерывно не перемешивают или хранят в течение длительного времени, может быть необходимо добавить больше чем следовые количества таких анионных диспергаторов, как полифосфаты. Мокрый ОКК может иметь слабый катионный коллоидный заряд. Напротив, высушенный ОКК может быть подобен большинству молотых продуктов CaCO₃ в наличии отрицательного заряда, в зависимости от того, использовались ли диспергаторы. Карбонат кальция может быть осажден из водного раствора в трех разных формах кристаллов: ватеритная форма, которая термодинамически нестабильна, кальцитная форма, которая является наиболее стабильной и наиболее широко встречается в природе, и арагонитная форма, которая метастабильна в нормальных окружающих условиях температуры и давления, но которая может преобразоваться в кальцит при повышенных температурах. Арагонитная форма имеет орторомбическую форму, которая кристаллизуется как длинные тонкие иглы, которые могут быть агрегированы или не агрегированы. Кальцитная форма может существовать в нескольких разных формах, из которых наиболее часто встречается ромбоэдрическая, имеющая кристаллы, которые могут быть агрегированы или не агрегированы, и скаленоэдрическая форма имеет кристаллы, которые обычно не агрегированы. Источники подходящих ОКК могут включать, например, источники описанные в патенте США №6666953 (Гейн и др. /Gane et al./), выданном 24 декабря 1999 г., патенте США №763807 (Гейн и др.), выданном 29 декабря 2009 г., и в европейской патентной заявке №1712595 (Каэссбергер /Kaessberger/), опубликованной 18 октября 2006 г., содержание и раскрытие которых включены в настоящий документ в полном объеме путем ссылки.

[0033] Для целей настоящего изобретения термин "абсорбирующий пластик пигмента" (также известный как "пластик пигмента в форме полых сфер") относится к пигменту покрытия, включающему полимерную наружную оболочку, закрывающую или инкапсулирующую внутреннюю пустоту, пространство, полость и т.д. Источники подходящих абсорбирующих пластиков раскрыты, например, в патенте США №4806207 (Монзон и др. /Monzon et al./), выданном 21 февраля 1989 г., и патенте США №6139961 (Бланкеншип и др. /Blankenship et al./); выданном 31 октября 2000 г., содержание и раскрытие которых включены в настоящий документ в полном объеме путем ссылки.

[0034] Для целей настоящего изобретения термин "микрокремнезем" относится к некристаллическому диоксиду кремния, который может быть получен пламенным пиролизом тетрахлорида кремния, из кварцевого песка, испаренного в электрической дуге при 3000°C и т.д. Микрокремнезем может иметь размер первичных частиц приблизительно от 5 до 50 нм. Первичные частицы микрокремнезема не пористые, с агломерированными вторичными частицами, образовавшимися в растворе, и обычно имеют площадь поверхности 50-600 м²/г. Источники подходящего микрокремнезема могут быть получены от компаний Evonik Degussa, Cabot и Wacker Chemie-Dow Corning.

[0035] Для целей настоящего изобретения термин "связующая матрица пигмента покрытия, разбухающая под влиянием воды" относится к связующей матрице, разбухающей под влиянием воды, для покрытия бумажной основы, которая может быть использована для улучшения связующей способности композиции пигмента покрытия, покрытия и т.д. Связующие матрицы пигмента покрытия, применимые в настоящем описании, включают водорастворимое полимерное связующее и полимерное латексное связующее, которые были сшиты, так что связующая матрица разбухает под влиянием воды, но нерастворима в воде.

[0036] Для целей настоящего изобретения термин "водорастворимое полимерное связующее" относится к связующему агенту для пигментов основы, которые могут включать линейные, разветвленные или привитые полимеры или сополимеры, которые содержат достаточно гидрофильных сегментов, чтобы сделать полимер растворимым в воде. Источники подходящих водорастворимых полимерных связующих могут включать одно или больше из: крахмальные связующие, целлюлозные связующие (такие как Methocel K, целлюлозный эфир от компании Dow Chemical), связующие на основе поливинилового спирта (такие как Elvanol 70-06, полностью гидролизованный поливиниловый спирт от компании DuPont), связующие на основе полиакриловой кислоты, связующие на основе полиметакриловой кислоты, связующие на основе поливиниламина, связующие на основе полиакриламида, полиэфирные связующие, связующие на основе сульфонированного полистирола, связующие на основе карбоксилированного полистирола и т.д.

[0037] Для целей настоящего изобретения термин "крахмальное связующее" относится к водорастворимому полимерному связующему агенту для пигментов покрытия, который включает одно или больше из: крахмал, производное крахмала и т.д. Подходящие крахмальные связующие могут быть получены из натурального крахмала, например, натурального крахмала, полученного из известного растительного источника, например, пшеница, маис, картофель, тапиока и т.д. Крахмальное связующее может быть модифицированным (т.е. модифицированный крахмал) одной или несколькими химическими обработками, известное в области крахмального связующего для бумаги, например, путем окисления для преобразования некоторых из -CH.₂OH групп в -COOH группы и т.д. В некоторых случаях крахмальное связующее может иметь небольшую долю ацетильных групп. Альтернативно, крахмальное связующее может быть химически обработано для придания ему катионного (т.е. катионный крахмал) или амфотерного (т.е. амфотерный крахмал), т.е. как катионного, так и анионного заряда. Крахмальное связующее также может быть крахмалом, преобразованным в крахмальный эфир или гидроксиалкилированный крахмал путем замещения некоторых -OH групп, например, -ОСН₂СН₂ОН группами, -ОСН₂СН₃ группами, -ОСН₂СН₂СН₂ОН группами и т.д. Еще один класс химически обработанных крахмальных связующих, которые можно использовать, известен как крахмальные фосфаты. Альтернативно, сырой крахмал может быть гидролизован посредством разбавленной кислоты, фермента и т.д. для получения крахмального связующего в форме камеди декстринового типа.

[0038] Для целей настоящего изобретения термин "полимерное латексное связующее" относится к связующему агенту для пигментов покрытия, который включает полимерные эмульсии, полимерные суспензии и т.д. Источники подходящих полимерных латексных связующих могут включать одно или больше из: бутадиен-стирольные каучуковые латексы (такие как CP620NA от компании Dow Chemical), латексы на основе акрилового полимера, латексы на основе поливинилацетата, латексы на основе сополимера стирола и акрила (такие как CP6810NA от компании Dow Chemical), полиуретановые латексы, латексы на основе крахмала и сополимера акрила, латексы на основе крахмала / сополимера стирола и акрила (такие как сополимеры крахмала/латекса PenSize и PenCP от компании Penford Products), латексы на основе поливинилового спирта (PVOH)сополимера стирола и акрила, латексы на основе сополимера PVOH/акрила и т.д.

[0039] Для целей настоящего изобретения термин "сшитый" относится к связующей матрице, которая химически и/или физически сшита, чтобы стать разбухающей под влиянием воды, но нерастворимой в воде.

[0040] Для целей настоящего изобретения термин "физически сшитая" относится к связующей матрице, которая эффективно сшита из-за структуры полимерной матрицы (например, присутствие кристаллических сегментов полимерной цепи, более высокомолекулярные сегменты Tg полимерной цепи, гидрофобные сегменты полимерной цепи, которые не растворимы в воде и т.д.), а не из-за химического сшивания. Подходящие физически сшитые связующие могут включать высокомолекулярные (переплетенные) крахмальные полимеры или полностью гидролизованные поливиниловые спирты (PVOH), которые могут иметь кристаллические сегменты полимерной цепи, которые не растворимы в воде при комнатной температуре, или сополимеры, такие как PenCote, PenCP, PenSize, PenStock и т.д., которые являются привитыми сополимерами крахмала и стирол-акриловых полимеров, которые содержат стирольные и/или акриловые боковые цепи, которые не растворимы в воде, а также сочетания или смеси таких физически сшитых полимеров.

[0041] Для целей настоящего изобретения термин "химически сшитая" относится к полимерной матрице, которая сшита с использованием химических сшивающих агентов. Подходящие химически сшитые полимеры могут включать те, которые могут быть химически сшиты с помощью, например, глиоксалей, солей борной кислоты, органических солей титана, эпоксидов (таких как Heloxy 67 от компании Hexion) и т.д., (например, эффективных для полимеров, имеющих гидроксильные группы, такие как поливиниловые спирты, модифицированные крахмалы, гидроксилированные акриловые полимеры или гидроксилированные стирол-акриловые полимеры, целлюлозные полимеры и т.д.), соли циркония или азиридин (например, эффективны для полимеров, имеющих гидроксильные и особенно карбоксильные группы, такие как акриловые латексы, гуаровая смола, карбоксиметилцеллюлозы, стирол-акриловые сополимеры, полиуретаны, эпоксидные смолы и т.д.) и т.д., а также сочетания или смеси таких физически сшитых полимеров.

[0042] Для цели настоящего изобретения, термин "обработка" по отношению к покрытиям и композициям, используемым для получения таких покрытий, могут включать добавление, осаждение, нанесение, распыление, покрытие, обмазывание, распределение, протирание, отделка, окунание и т.д.

[0043] Для целей настоящего изобретения термин "объем покрытия поверхности бумажной основы" относится к количеству покрытия или композиции, используемой для получения такого покрытия, присутствующему на определенной стороне или поверхности обрабатываемой бумажной основы. Объем покрытия бумажной основы может быть определен в граммах композиции на квадратный метр бумажной основы (ниже именуется как"г/м²").

[0044] Для целей настоящего изобретения термин "в основном остается на поверхности(ях) бумажной основы" относится к покрытию или композиции, используемой для получения такого покрытия, в основном остающихся на поверхности бумажной основы и не впитываемых в бумажную основу.

[0045] Для целей настоящего изобретения термин "устройство для нанесения покрытия" относится к устройству, оборудованию, машине и т.д., которые могут быть использованы для обработки, нанесения и т.д. покрытия или композиции, используемой для получения такого покрытия, на одну или больше сторон или поверхностей бумажной основы, например, сразу же после того, как бумажная основа высушена в первый раз. Устройства для нанесения покрытия могут включать устройства для нанесения покрытия с воздушным шабером, устройство со стержнем для нанесения покрытия, устройство с ракелем для нанесения покрытия, клеильные прессы и т.д. Смотрите публикацию: G.A. Smook, Handbook for Pulp и Paper Technologists (Дж.Э. Смук "Справочник технолога целлюлозно-бумажной промышленности") (2-е изд., 1992), стр.289-92, содержание и раскрытие которой включено в настоящий документ путем ссылки, где приведено общее описание устройств для нанесения покрытия, которые могут быть использованы здесь. Клеильные прессы могут включать клеильный пресс с ванной, дозирующий клеильный пресс и т.д. Смотрите публикацию: G.A. Smook, Handbook for Pulp и Paper Technologists (2-е изд., 1992), с.283-85, содержание и раскрытие которой включено в настоящий документ путем ссылки, где приведено общее описание клеильных прессов которые могут быть использованы здесь.

[0046] Для целей настоящего изобретения термин "клеильный пресс с заполняемой зоной контакта" относится к клеильному прессу, имеющему заполняемую зону контакта (резервуар), также называемому "клеильный пресс с ванной". Клеильные прессы с заполняемой зоной контакта могут включать вертикальные клеильные прессы, горизонтальные клеильные прессы и т.д.

[0047] Для целей настоящего изобретения термин "дозирующий клеильный пресс" относится к клеильному прессу, который включает компонент для распределения, дозирования и т.д., осаждаемого, наносимого и т.д. покрытия или композиции, используемой для получения такого покрытия, на сторону или поверхность бумажная основа. Дозирующие клеильные прессы могут включать клеильный пресс дозирующим стержнем, клеильный пресс с дозирующим валом, клеильный пресс с дозирующим ракельным ножом и т.д.

[0048] Для целей настоящего изобретения термин "дозирующий клеильный пресс со стержнем" относится к дозирующему клеильному прессу, в котором используется стержень для распределения, дозирования и т.д. покрытия или композиции, используемой для получения такого покрытия, на поверхности бумажной основы. Стержень может быть неподвижным или перемещаться относительно бумажной основы.

[0049] Для целей настоящего изобретения термин "дозирующий клеильный пресс с регулируемым валом" относится к дозирующему клеильному прессу, в котором может быть использован вал с регулируемым зазором, передаточный вал, мягкий накатный вал и т.д. Вал с регулируемым зазором, передаточный вал, мягкий накатный вал и т.д. могут быть неподвижными относительно бумажной основы, могут вращаться относительно бумажной основы и т.д.

[0050] Для целей настоящего изобретения термин "дозирующий клеильный пресс с шабером" относится к дозирующему прессу, который может использовать шабер для распределения, дозирования и т.д. покрытия или композиции, используемой для получения такого покрытия, на поверхности бумажной основы.

[0051] Для целей настоящего изобретения термин "сушильная соль металла" относится к тем солям металлов, которые могут улучшить время высыхания чернил, осажденных или нанесенных на основы для печати в процессах струйной печати. Эти сушильные соли металлов включают одну или несколько многовалентных сушильных солей металлов и могут, по выбору, также включать одну или несколько одновалентных сушильных солей металлов. Контранионы для этих солей металлов могут включать, например, хлорид, бромид, ацетат, бикарбонат, сульфат, сульфит, нитрат, гидроксид, силикат, хлорогидрат и т.д. Сушильная соль металла может быть представлена как водный раствор, включающий, например, приблизительно от 1 до приблизительно 60% (например, приблизительно от 10 до 40%) многовалентной сушильной соли металла.

[0052] Для целей настоящего изобретения термин "многовалентная сушильная соль металла" относится к тем сушильным солям металлов, у которых катионная доля является многовалентным катионом, имеющим положительный заряд 2 или больше (например, катион кальция, катион магния, катион алюминия и т.д.), таким как соли кальция, соли магния, соли алюминия и т.д. и которые растворимы в воде. Подходящие многовалентные сушильные соли металлов (например, двухвалентные соли, трехвалентные соли и т.д.) могут включать одно или больше из хлорида кальция, ацетата кальция, гидроксида кальция, нитрата кальция, сульфата кальция, сульфита кальция, хлорида магния, ацетата магния, нитрата магния, сульфата магния, сульфита магния, хлорида алюминия, нитрата алюминия, сульфата алюминия, хлорогидрата алюминия, сульфата натрия-алюминия, хлорида ванадия и т.д.

[0053] Для целей настоящего изобретения термин "одновалентная сушильная соль металла" относится к тем сушильным солям металлов, у которых катионная доля является одновалентным катионом, имеющим положительный заряд 1 (например, катион натрия, катион калия, катион лития и т.д.), таким как соли натрия, соли калия, соли лития и т.д. Подходящие одновалентные сушильные соли металлов могут включать одно или больше из хлорида натрия, ацетата натрия, карбоната натрия, бикарбоната натрия, гидроксида натрия, силикатов натрия, сульфата натрия, сульфита натрия, нитрата натрия, бромида натрия, хлорида калия, ацетата калия, карбоната калия, бикарбоната калия, гидроксида калия, силикатов калия, сульфата калия, сульфита калия, нитрата калия, бромида калия, хлорида лития, ацетата лития, карбоната лития, бикарбоната лития, гидроксида лития, силикатов лития, сульфата лития, сульфита лития, нитрата лития, бромида лития и т.д.

[0054] Для целей настоящего изобретения термин "катионный агент для фиксации красителя" относится к тем катионным соединениям (например, азотсодержащим соединениям) или смесям таких соединений, которые могут способствовать фиксации, захвату и т.д. чернил, нанесенных в процессах струйной печати, и которые могут придавать другие свойства, включая стойкость к воздействию воды. Эти катионные агенты для фиксации красителя могут включать соединения, олигомеры и полимеры, которые содержат одну или больше функциональных групп четвертичного аммония, и могут включать катионные водорастворимые полимеры, которые способны образовывать комплекс с анионными красителями. Такие функциональные группы могут изменяться в широких пределах и могут включать замещенные и незамещенные амины, имины, амиды, уретаны, группы четвертичного аммония, дициандиамиды, гуанадины, бигуананиды и т.д. Примерами таких соединений являются полиамины, полиэтиленимины, полимеры или сополимеры диаллилдиметиламмоний хлорида (DADMAC), сополимеры винилпирролидона (VP) с кватернизированным диэтиламиноэтилметакрилатом (DEAMEMA), полиамиды, полигексаметиленбигуанид (РНМВ), кати