Бумага для струйной записи

Бумага для струйной записи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

БУМАГА ДЛЯ СТРУЙНОЙ ЗАПИСИ

Настоящее изобретение относится к области бесконтактной печати и, более конкретно, к печатному материалу для струйной печати и к способу изготовления такого печатного материала.

Цифровая печать является наиболее быстрорастущим сегментом в области передача графической информации. Она представляет собой увеличивающий стоимость подход по сравнению с традиционными способами печати, обеспечивая печать по требованию при низких уровнях затрат и воздействия на окружающую среду. Кроме того, персонализированные печатные работы можно использовать в качестве рекламного материала для непосредственной продажи и публикации. Благодаря новой технологии, скорости печати и качество печати поднялись до уровня, который способен действительно конкурировать с уровнем традиционной офсетной печати.

Как правило, глянцевые сорта бумаги для печати публикаций и коммерческой продукции используются в офсетной печати. Такие сорта бумаги обычно содержат покрытие, включающее пигмент, такой как карбонат кальция, вместе со связующим материалом, таким как стирольно-бутадиеновый латекс.

В техническом отношении было невозможно использовать глянцевые сорта офсетной бумаги в струйной печати, главным образом, вследствие низкой абсорбционной способности покрытия бумаги и анионного поверхностного заряда. Как известно, эти недостатки приводят к высокой степени взаимного проникновения цветов и неоднородности окраски при использовании этой струйной технологии печати.

С другой стороны, было также невозможным изготовление содержащих покрытие глянцевых сортов бумаги для струйной печати при использовании традиционных больших машин для нанесения покрытия на бумагу, которые предназначены для изготовления офсетной бумаги. Это обусловлено, главным образом, тем, что покрытая качественная бумага для струйной печати содержит абсорбционные грунтовочные и поверхностные покрытия, такие как грунтовочные покрытия, состоящие из высокопористого осажденного диоксида кремния, и поверхностные покрытия на основе сверхпоглощающих полимеров, которые вместе или по отдельности отличаются неудовлетворительными реологическими свойствами, низким содержанием твердых веществ и, в случае конечного применения для печати красками на основе красителей, катионным характером. Кроме того, существующие в настоящее время сорта бумаги для струйной печати являются чрезмерно усложненными для будущих потребностей печати, поскольку их абсорбционная способность превышает требования новой печатной технологии. Существующие в настоящее время изделия также являются весьма дорогостоящими в производстве, поскольку все они включают особые материалы, такие как вышеупомянутый пигмент на основе диоксида кремния, и высокое содержание особых связующих материалов и добавок. Кроме того, серьезные реологические ограничения, связанные с диоксидом кремния, уменьшают количество твердых веществ в покрытии и увеличивают вязкость по Брукфильду (Brookfield).

Материал для струйной печати, включающий пористый основной слой с осажденным карбонатом кальция, описан в ЕР 1996408 и ЕР 1963445.

В WO 2009/095697 описан покрытый бумажный лист для струйной печати, включающий пигмент, связующий материал, причем связующий материал включает, в качестве основного компонента, полимер, содержащий группы -O-, -СО-, -OCO- и/или -СОО- в своих боковых цепях, и водорастворимую соль металла группы II или группы III или переходного металла.

Для полноты следует упомянуть следующие заявки заявителя, которые, в общем, относятся к пигментам, подходящим для использования в бумаге, а именно к композициям для покрытия бумаги: WO 99/52984, WO 00/39222, WO 01/04218, WO 2004/083316, WO 2006/109168, WO 2006/109171, WO 2010/029403, неопубликованная европейская патентная заявка под регистрационным номером 09170864.4 и неопубликованная европейская патентная заявка под регистрационным номером 10003665.6.

В данной области техники остается потребность в высококачественном печатном материале, который можно использовать с хорошим эффектом на струйных печатающих устройствах, и который можно изготавливать, используя стандартную машину для нанесения покрытия на бумагу.

Соответственно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить печатный материал, который является подходящим для струйной печати и удовлетворяет более высоким товарным требования, и который можно изготавливать при меньших затратах по сравнению с существующими в настоящее время покрытыми материалами для струйной печати.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить печатный материал, который можно изготавливать, используя стандартную машину для нанесения покрытия на бумагу, которая производит сорта бумаги для офсетной печати. Следующая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить печатный материал, обладающий превосходной способностью подвергаться обработке на больших машинах для нанесения покрытия на бумагу. Было бы также желательно предложить печатный материал, который можно изготавливать, используя стандартную высокоскоростную большую машину для нанесения покрытия на бумагу.

Было бы также желательно предложить печатный материал, который является подходящим для применения для печати высокого разрешения и пригодным для высокоскоростной струйной печати. Было бы также желательно предложить печатный материал, который одновременно является подходящим для фотокопирования, что обеспечивает множество областей применения бумаги.

Перечисленные выше и другие задачи решаются предложением печатного материала, включающего основной слой, имеющий первую сторону и обратную сторону, абсорбционный слой, находящийся в контакте с первой стороной основного слоя, и поверхностное покрытие, находящееся в контакте с абсорбционным слоем, причем поверхностное покрытие имеет проницаемость, составляющую более чем 5,0×10^-18 м².

Основной слой может служить в качестве подложки для абсорбционного слоя и поверхностного покрытия. Функция абсорбционного слоя заключается в том, чтобы абсорбировать растворитель краски, которую наносят на печатный материал в ходе процесса печати, в то время как цель поверхностного покрытия заключается в том, чтобы создать функциональный слой, который действует в качестве фильтра для краски, захватывая содержащие пигмент частицы краски, но позволяя растворителю проходить насквозь, чтобы его абсорбировал абсорбционный слой, или для создания абсорбирующей поверхности, чтобы закреплять краски на основе красителя.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ изготовления печатного материала, включающий следующие стадии:

a) изготовление основного слоя, имеющего первую сторону и обратную сторону;

b) нанесение жидкой покровной композиции для образования абсорбционного слоя на первой стороне основного слоя;

c) нанесение жидкой покровной композиции на абсорбционный слой для образования поверхностного покрытия; и

d) высушивание абсорбционного слоя и поверхностного покрытия, причем абсорбционный слой и поверхностное покрытие сушат одновременно, или абсорбционный слой сушат после стадии (b) и перед нанесением поверхностного покрытия на стадии (с),

при этом поверхностное покрытие имеет проницаемость, составляющую более чем 5,0×10^-18 м².

Преимущественные варианты осуществления настоящего изобретения определены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно одному варианту осуществления, основной слой представляет собой бумагу без древесной массы или бумагу с древесной массой, предпочтительно имеющую плотность от 30 до 300 г/м².

Согласно еще одному варианту осуществления, абсорбционный слой имеет скорость абсорбции от 1×10^-5 мс^-0,5 до 1×10^-3 мс^-0,5 и/или поглощаемый объем от 30 до 95 об.% по отношению к суммарному объему абсорбционного слоя.

Согласно одному варианту осуществления, абсорбционный слой включает пигмент, который, когда он находится в форме уплотненного слоя, имеет скорость абсорбции от 1×10^-5 мс^-0,5 до 1×10^-3 мс^-0,5 и/или поглощаемый объем от 35 до 95 об.% по отношению к суммарному объему пигмента. Согласно еще одному варианту осуществления, пигмент имеет удельную поверхность, составляющую более чем 25 м²/г, предпочтительно от 25 до 100 м²/г или от 30 до 50 м²/г. Согласно следующему варианту осуществления, пигмент имеет удельную поверхность, составляющую более чем 25 м²/г, значение d₅o от 0,3 до 3 мкм и пористость, когда он находится в форме уплотненного слоя, превышающую или равную 35%. Согласно следующему варианту осуществления, пигмент представляет собой карбонат кальция, пластмассовый пигмент, такой как пластмассовый пигмент на основе полистирола, диоксид титана, доломит, прокаленную глину или их смесь, или, если пигмент представляет собой смесь карбоната кальция, диоксида титана, доломита, прокаленной глины или их смесей с одним или несколькими из таких материалов, как тальк, непрокаленная глина или бентонит, причем указанный пигмент представляет собой предпочтительно карбонат кальция, предпочтительнее модифицированный карбонат кальция и/или осажденный карбонат кальция. Согласно следующему варианту осуществления карбонат кальция является игольчатым, призматическим, сферическим или ромбоэдрическим по форме или представляет собой любое сочетание этих форм.

Согласно одному варианту осуществления, абсорбционный слой дополнительно содержит связующий материал, предпочтительно в количестве от 1 до 50 масс. % по отношению к суммарной массе пигмента. Согласно еще одному варианту осуществления, в качестве связующего материала выбирают крахмал, поливиниловый спирт, стирольно-бутадиеновый латекс, стирольно-акрилатный латекс или поливинилацетатный латекс, или их смесь. Согласно следующему варианту осуществления абсорбционный слой имеет плотность покрытия в интервале от 3 до 50 г/м², предпочтительно от 3 до 40 г/м² и наиболее предпочтительно от 6 до 20 г/м².

Согласно одному варианту осуществления, поверхностное покрытие включает пигмент, имеющий значение d₅₀ в интервале от 0,01 до 1,0 мкм. Согласно еще одному варианту осуществления, поверхностное покрытие дополнительно содержит связующий материал предпочтительно в количестве от 0,5 до 50 масс. % по отношению к суммарной массе пигмента. Согласно следующему варианту осуществления, в качестве связующего материала выбирают крахмал, поливиниловый спирт, стирольно-бутадиеновый латекс, стирольно-акрилатный латекс, или поливинилацетатный латекс или их смесь. Согласно следующему варианту осуществления, поверхностное покрытие дополнительно включает реологический модификатор в количестве, составляющем менее чем 1 масс. % по отношению к суммарной массе пигмента. Согласно следующему варианту осуществления поверхностное покрытие имеет плотность покрытия в интервале, составляющую от 1 до 50 г/м², предпочтительно от 3 до 40 г/м² и наиболее предпочтительно от 6 до 20 г/м².

Согласно одному варианту осуществления, печатный материал дополнительно включает второй абсорбционный слой, находящийся в контакте с обратной стороны основного слоя, и второе поверхностное покрытие, находящееся в контакте со вторым абсорбционным слоем.

Согласно одному варианту осуществления, стадии (b)-(d) изобретенного способа также осуществляют на обратной стороне основного слоя для изготовления печатного материала, имеющего покрытие на первой стороне и обратной стороне. Согласно еще одному варианту осуществления, жидкая покровная композиция, используемая для образования абсорбционного слоя и/или поверхностного покрытия, имеет содержание твердых веществ, составляющее от 10 до 80 масс. %, предпочтительно от 30 до 60 масс. % и предпочтительнее от 45 до 55 масс. % по отношению к суммарной массе композиции. Согласно следующему варианту осуществления, жидкая покровная композиция, используемая для образования абсорбционного слоя, дополнительно содержит диспергатор, предпочтительно полиакрилат, в количестве от 0,05 до 5 масс. % и предпочтительно в количестве от 0,5 до 5 масс. % по отношению к суммарной массе пигмента.

Согласно одному варианту осуществления, покровные композиции изготавливают, используя водную суспензию диспергированного карбоната кальция, в которой содержание твердых веществ составляет от 10 масс. % до 82 масс. %, предпочтительно от 50 масс. % до 81 масс. % и предпочтительнее от 70 масс. % до 78 масс. % по отношению к суммарной массе водной суспензии диспергированного карбоната кальция. Согласно еще одному варианту осуществления, покровные композиции имеют вязкость в интервале от 20 до 3000 мПа·с, предпочтительно от 250 до 3000 мПа·с и предпочтительнее 1000 до 2500 мПа·с.Согласно следующему варианту осуществления покровные композиции наносят, используя высокоскоростное покрытие, дозирующий пресс для склеивания, поливное покрытие, распыляемое покрытие или электростатическое покрытие и предпочтительно высокоскоростное покрытие.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет глянец бумаги, который измеряли для бумажных листов, содержащих различные покровные композиции, каландрированные при 300 кН/м.

Фиг. 2 представляет оптическую плотность при струйной печати черной краской, которую измеряли для бумажных листов, содержащих различные покровные композиции.

Фиг. 3 представляет оптическую плотность при цветной струйной печати, которую измеряли для бумажных листов, содержащих различные покровные композиции.

Фиг. 4 представляет неоднородность окраски при струйной печати черной краской, которую измеряли для бумажных листов, содержащих различные покровные композиции.

Фиг. 5 представляет неоднородность окраски при цветной струйной печати, которую измеряли для бумажных листов, содержащих различные покровные композиции.

Фиг. 6 представляет взаимное проникновение цветов при цветной струйной печати, которое измеряли для бумажных листов, содержащих различные покровные композиции.

Фиг. 7 представляет зависимость взаимного проникновения цветов при цветной струйной печати от глянца бумаги, которую измеряли для бумажных листов, содержащих различные покровные композиции.

Для цели настоящего изобретения термин «скорость абсорбции» представляет собой меру для количества жидкости, которую может абсорбировать покрытие или пигмент в течение определенного времени. При использовании в настоящем документе скорость абсорбции выражается линейным соотношением между V(t)/A и √t, градиент которого представляет собой

где m(t) представляет собой увеличение массы за время t, которое определяется объемом V(t) жидкости, имеющей плотность ρ. Данные нормируют на площадь А поперечного сечения образца таким образом, что в результате получается V(t)/A, т.е. объем, абсорбированный на единицу площади поперечного сечения образца. Градиент можно получить непосредственно из данных на графике, используя линейный регрессионный анализ, и в результате получается скорость абсорбции поступающей жидкости. Скорость абсорбции выражена в мс^-0,5. Устройство, которое можно использовать для определения скорости абсорбции, описали Schoelkopf et al. «Measurement and network modeling of liquid permeation into compacted mineral», (Journal of Colloid and Interface Science, 2000, 227(1), 119-131).

Термин «воздухопроницаемость» в значении настоящего изобретения представляет собой характеристику внутренней структуры бумаги и может показывать, как краска будет проникать в лист при давлении или независимом смачивании. При использовании в настоящем документе воздухопроницаемость выражается в мл/мин.

Термин «плотность» при использовании в настоящем изобретении определен как масса 500 листов основного размера и выражен в г/м².

Термин «яркость» при использовании в контексте настоящего изобретения представляет собой измерение процентной доли рассеянного света, отраженного от поверхности бумаги. Более яркий лист отражает больше света. При использовании в настоящем документе яркость бумаги можно измерять при средней длине волны света, которая составляет 457 нм, и она выражается в процентах.

Для целей настоящего изобретения термин «покрытие» означает один или более слоев, покровов, пленок, оболочек и т.д., образованных, созданных, изготовленных из покровной композиции, которая остается преимущественно на поверхности печатного материала.

Термин «взаимное смешивание цветов» при использовании в контексте настоящего изобретения означает смешивание двух непохожих цветов в двух соседних печатных областях или точках, в зависимости от желаемого тона, перед их высыханием и поглощением в подложке. Взаимное смешивание цветов уменьшает качество печати.

Для целей настоящего изобретения термин «глянец» означает способность бумаги отражать некоторую часть падающего света под зеркальным углом. Блеск можно определять на основании количественного измерения света, зеркально отраженного от поверхности образца бумаги под определенным углом, составляющим, например, 75°, что называется блеском под углом 75° и выражается в процентах.

«Тонкодисперсный карбонат кальция» (GCC) в значении настоящего изобретения представляет собой карбонат кальция, полученный из природных источников, включая мрамор, мел или известняк, и подвергнутый обработке, такой как помол, просеивание и/или фракционирование, во влажном и/или сухом состоянии, например, с помощью циклона.

Для целей настоящего изобретения термин «струйная печать» означает цифровую печатную технологию, способ, устройство и т.д., которые способны создавать изображения на бумаге путем разбрызгивания, направления струи и т.д., мельчайших капелек жидких красок на бумагу через сопла печатающего устройства. Размер (например, меньший размер), точное расположение и другие параметры капелек краски можно использовать для обеспечения повышенного качества струйных отпечатков. Струйная печать может включать непрерывную струйную печать, импульсную струйную печать и т.д.

Для целей настоящего изобретения термин «неоднородная окраска» означает неоднородное печатное изображение, которое может возникать вследствие неоднородного нанесения краски, неоднородного поглощения краски и т.д. на поверхности бумаги.

Термин «оптическая плотность печати» при использовании в контексте настоящего изобретения представляет собой меру степени, в которой печатная область передает выбранный отфильтрованный свет, который измеряют в режиме обратного рассеяния. Оптическая плотность представляет собой меру толщины цветного слоя на подложке. Значения оптической плотности вычисляют на основании спектральных измерений, таким образом, могут возникать незначительные различия при измерении с помощью денситометра. Вычисления осуществляли согласно стандарту DIN 16536-2. Оптическую плотность печати измеряли, используя спектрофотометр Gretag-Macbeth Spektrolino.

Термин «непрозрачность» в значении настоящего изобретения представляет собой процентную меру света, проходящего сквозь лист бумаги. Чем более непрозрачной является бумага, тем менее видимым является печатное изображение на обратной стороне листа. При использовании в настоящем документе непрозрачность выражается в процентах.

Для целей настоящего изобретения термин «гладкость бумаги» означает степень, в которой поверхность (покрытого) печатного материала отклоняется от плоской или практически плоской поверхности. При использовании в настоящем документе гладкость поверхности бумаги измерена, например, методом Паркера (Parker) для определения гладкости печати и выражена в мкм.

Во всем тексте настоящего документа термин «размер частиц» пигмента описывается распределением его частиц по размерам. Значение d_x представляет собой такой диаметр, что χ масс. % частиц имеют меньшие диаметры, чем d_x. Таким образом, значение d₂₀ представляет собой такой размер частиц, который превышает размеры 20 масс. % всех частиц, и значение d₇₅ представляет собой такой размер частиц, который превышает размеры 75 масс. % всех частиц. Следовательно, значение d₅₀ представляет собой медианный размер частиц, т.е. по 50 масс. % всех зерен являются крупнее или мельче, чем данный размер частиц. Для целей настоящего изобретения размер частиц выражается как массовый медианный размер частиц d₅₀, если не определено другое условие. При определении массового медианного размера частиц значение d₅₀ для частиц, у которых значение d₅₀ составляет более чем 0,5 мкм, можно использовать устройство Sedigraph 5100 от компании Micromeritics (США).

Для целей настоящего изобретения термин «проницаемость» означает легкость, с которой жидкость может протекать сквозь таблетированное поверхностное покрытие. При использовании в настоящем документе проницаемость выражается в виде константы проницаемости Дарси (Darcy) k, используя уравнение:

где dV(t)/dt представляет собой поток или объемную скорость потока через единичную площадь поперечного сечения Α, ΔΡ представляет собой приложенную к образцу разность давлений, η представляет собой вязкость жидкости, и l представляет собой длину образца. Результаты представлены в виде константы к и выражены в м². Подробное описание способа измерения проницаемости можно найти в Ridgway et al. «Α new method for measuring the liquid permeability of coated and uncoated papers and boards», (Nordic Pulp and Paper Research Journal), 2003, 18(4), 377-381.

Термин «пигмент» в значении настоящего изобретения может представлять собой минеральный пигмент или синтетический пигмент. Для целей настоящего изобретения «минеральный пигмент» представляет собой твердое вещество, имеющее определенный химический состав и характерную кристаллическую структуру, в то время как «синтетический пигмент» представляет собой, например, пластмассовый пигмент на основе полимера. Для целей настоящего изобретения скорость абсорбции, пористость и поглощаемый объем пигмента определяют, когда пигмент находится в форме уплотненного слоя, т.е. в форме таблетированной композиции. Подробное описание изготовления уплотненного слоя или таблетированной композиции из суспензий или взвесей пигментов можно найти в Ridgway et al. «Modified calcium carbonate coatings with rapid absorption and extensive liquid uptake capacity», (Colloids and Surfaces A: Physicochem. and Eng. Asp.), 2004, 236(1-3), 91-102.

«Осажденный карбонат кальция» (PCC) в значении настоящего изобретения представляет собой синтезированный материал, обычно получаемый осаждением в результате реакции диоксида углерода и извести в водной среде или осаждением источника кальция и карбоната в воде, или осаждением из раствора ионов кальция и карбоната, например, после реакции CaCl₂ и Na₂CO₃.

Термин «пористость» при описании покрытых и высушенных покровных композиций в значении настоящего изобретения представляет собой относительный объем пор покрытий бумаги и выражается в процентах. Пористость можно измерять, используя ртутный поромер Autopore IV 9500 от компании Micromeritics, в котором максимальное используемое абсолютное давление ртути составляет 414 МПа (60000 фунтов на кв. дюйм). Время установления равновесия, которое используют при каждом давлении, составляет 60 секунд. Данный прибор измеряет диаметры пор в интервале от 0,004 мкм до 360 мкм.

Ртутный поромер основан на таком физическом принципе, что нереакционноспособная несмачивающая жидкость не проникает в поры до тех пор, пока не приложено достаточное давление, обеспечивающее ее проникновение. Соотношение между приложенным давлением и размером пор, в которые проникает ртуть, задано уравнением Юнга-Лапласа (Young-Laplace):

где Ρ представляет собой приложенное давление, D представляет собой диаметр эквивалентного капилляра, γ представляет собой поверхностное натяжение ртути (0,48 Нм^-1), и θ представляет собой краевой угол смачивания между ртутью и стенкой поры, обычно принимаемый равным 140°. Требуемое давление обратно пропорционально размеру пор, причем требуется лишь незначительное давление для введения ртути в большие микропоры, в то время как значительно большее давление требуется для введения ртути в нанопоры. Подробное описание способа измерения пористости с помощью ртути описано в Webb and Orr, «Analytical Methods in Fine Particle Technology», published by Micromeritics Instrument Corporation, 1997, ISBN 0-9656783-0-X.

Для целей настоящего изобретения термин «реологический модификатор» означает добавку, которая повышает текучесть покровной композиции.

«Удельная поверхность» (SSA) минерального пигмента в значении настоящего изобретения представляет собой отношение площади поверхности минерального пигмента и массы минерального пигмента. При использовании в настоящем документе удельная поверхность измерена путем адсорбции с использованием изотермы BET согласно стандарту ISO 9277:1995 и выражена в м²/г.

Для целей настоящего изобретения термин «толщина слоя» означает толщину слоя после высушивания нанесенной покровной композиции.

Для целей настоящего изобретения термин «вязкость» по отношению к покровным композициям означает вязкость по Брукфильду. Вязкость по Брукфильду можно измерять с помощью вискозиметра Брукфильда при 23°С и 100 об/мин и выражать в мПа·с.

Термин «поглощаемый объем» в значении настоящего изобретения представляет собой объем жидкости, который может абсорбировать 1 г пористого твердого материала или покровного слоя. При использовании в настоящем документе поглощаемый объем определяют как отношение доступного объема пор, который измеряют, используя ртутную порометрию, и массы образца и выражают в см³/г. Поглощаемый объем можно также выражать как процентное значение, используя следующее уравнение:

в котором объем пор вычисляют из абсолютного поглощаемого объема, скелетная масса равна массе покрытия, и скелетная плотность зависит от используемого пигмента и составляет 2,7 г/см³ для карбоната.

Печатный материал согласно изобретению включает основной слой, имеющий первую сторону и обратную сторону, абсорбционный слой, находящийся в контакте с первой стороной основного слоя, и поверхностное покрытие, находящееся в контакте с абсорбционным слоем, где поверхностное покрытие имеет проницаемость, составляющую более чем 5,0×10^-18 м². Опционально, печатный материал может дополнительно включать второй абсорбционный слой, находящийся в контакте с обратной стороной основного слоя, и второе поверхностное покрытие, находящееся в контакте со вторым абсорбционным слоем. Далее компоненты или части печатного материала будут описаны более подробно.

Основной слой

Печатный материал согласно настоящему изобретению включает основной слой, который может служить в качестве подложки для абсорбционного слоя, и поверхностное покрытие, причем он может быть непрозрачным, полупрозрачным или прозрачным. Основной слой может представлять собой, например, бумажную подложку, пластмассовую подложку, металлическую фольгу, ткань или стеклянный материал.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, основной слой представляет собой бумажную подложку. Бумажная подложка может представлять собой бумагу без древесной массы или бумагу с древесной массой. Подходящую древесную массу, из которой состоит бумажная подложка, может представлять собой, например, натуральная древесная масса, восстановленная древесная масса, синтетическая древесная масса или подобный материал и их смеси. В бумажную подложку можно внедрять, если это необходимо, разнообразные добавки, такие как клеящее вещество, усилитель прочности бумаги, наполнитель, антистатик, флуоресцентный отбеливатель и краситель, которые обычно используют в производстве бумаги. Кроме того, поверхность бумажной подложки можно грунтовать, используя клеящее вещество, усилитель прочности бумаги, флуоресцентный отбеливатель, антистатик, краситель, закрепляющее вещество и подобные материалы. Если это требуется, поверхность бумажной подложки можно подвергать повышающей гладкость обработке, используя каландрирующее устройство во время или после изготовления бумаги.

Бумажная подложка может иметь плотность, составляющую от 5 до 600 г/м², от 10 до 500 г/м², от 20 до 400 г/м² или от 30 до 300 г/м².

Согласно еще одному варианту осуществления, основной слой представляет собой пластмассовую подложку. Подходящие пластмассовые материалы включают сложнополиэфирные смолы, например, полиэтилентерефталат, полиэтиленнафталат и полиэфирдиацетат, поликарбонатные смолы или фторсодержащие смолы, например, политетрафторэтилен (PTFE).

Основной слой может иметь толщину, составляющую от 1 до 1000 мкм, от 10 до 500 мкм или от 50 до 400 мкм. Согласно предпочтительному варианту осуществления, основной слой имеет толщину от 75 до 300 мкм или от 100 до 200 мкм.

Абсорбционный слой

Абсорбционный слой находится в непосредственном контакте с первой стороной основного слоя, и опционально, второй абсорбционный слой может находиться в непосредственном контакте с обратной стороной основного слоя. Функция абсорбционного слоя заключается в том, чтобы абсорбировать растворитель краски, которую наносят на печатный материал в ходе процесса печати. Красочные композиции, используемые, например, в струйной печати, как правило, представляют собой жидкие композиции, включающие жидкие разбавители или носители, красители или пигменты, смачивающие средства, органические растворители, поверхностно-активные вещества, загустители, консерванты и подобные материалы. Жидкий разбавитель или носитель может представлять собой чистую воду, или это может быть вода, смешанная с другими смешивающимися с водой растворителями, такими как многоатомные спирты. Также, можно использовать краски для струйной печати на основе масла в качестве носителя.

Согласно одному варианту осуществления, абсорбционный слой имеет скорость абсорбции, составляющую от 1×10^-5 мс^-0,5 до 5×10^-3 мс^-0,5, предпочтительнее от 1×10^-4 мс^-0,5 до 5×10^-4 мс^-0,5, и/или поглощаемый объем, составляющий от 30 до 95 об.%, предпочтительно 40 до 70 об.% по отношению к суммарному объему абсорбционного слоя.

Согласно одному варианту осуществления, абсорбционный слой включает пигмент. Подходящий пигмент представляет собой, например, пигмент, который, когда из него изготавливают уплотненный слой, имеет скорость абсорбции, составляющую от 1×10^-5 мс^-0,5 до 1×10^-3 мс^-0,5, и/или поглощаемый объем, составляющий от 35 до 95 об.%, предпочтительно 40 до 70 об.% по отношению к суммарному объему пигмента.

Согласно примерному варианту осуществления, пигмент имеет удельную поверхность, составляющую от 25 до 200 м²/г, например, от 25 до 100 м²/г или от 30 до 50 м²/г.

Пигмент может иметь значение d₅₀, составляющее от приблизительно 0,1 до 10 мкм, от приблизительно 0,2 до 6,0 мкм или от приблизительно 0,25 до 4,0 мкм. Предпочтительно пигмент имеет значение d₅₀, составляющее приблизительно от 0,3 до 3,0 мкм.

Согласно одному примерному варианту осуществления, пигмент, когда он находится в форме уплотненного слоя, имеет удельную поверхность, составляющую более чем 25 м²/г, значение d₅₀, составляющее от 0,3 до 3 мкм, и пористость, превышающую или равную 35%.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, пигмент представляет собой минеральный пигмент. Подходящий минеральный пигмент может представлять собой карбонат кальция, например, находящийся в такой форме, как тонкодисперсный карбонат кальция, модифицированный карбонат кальция или осажденный карбонат кальция или их смесь. Природный тонкодисперсный карбонат кальция (GCC) может представлять собой, например, один или несколько таких материалов, как мрамор, известняк, мел и/или доломит. Осажденный карбонат кальция (РСС) может представлять собой, например, один или несколько таких минералогических кристаллических форм, как арагонит, фатерит и/или кальцит. Арагонит обычно встречается в игольчатой форме, в то время как фатерит принадлежит к гексагональной кристаллической системе. Кальцит может образовывать скаленоэдрическую, призматическую, сферическую и ромбоэдрическую формы. Модифицированный карбонат кальция может представлять собой природный тонкодисперсный или осажденный карбонат кальция с модифицированной поверхностью и/или внутренней структурой, например, карбонат кальция можно подвергать обработке или покрывать гидрофобизирующим материалом для нанесения на поверхность, таким как, например, алифатическая карбоновая кислота или силоксан. Карбонат кальция можно обрабатывать или покрывать таким образом, что он становится катионным или анионным, используя, например, полиакрилат или хлорид полидиаллилдиметиламмония.

Предпочтительно минеральный пигмент представляет собой модифицированный карбонат кальция или осажденный карбонат кальция, или их смесь. Примеры видов карбоната кальция, которые можно использовать в абсорбционном слое согласно настоящему изобретению, описаны, например, в ЕР 1712523 или US 6666953.

Согласно одному варианту осуществления, карбонат кальция является игольчатым, призматическим, сферическим или ромбоэдрическим по форме или представляет собой любое сочетание этих форм.

Согласно одному варианту осуществления, карбонат кальция получают из водной суспензии диспергированного карбоната кальция. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, водная суспензия диспергированного карбоната кальция имеет содержание твердых веществ, составляющее от 10 масс. % до 82 масс. %, предпочтительно от 50 масс. % до 81 масс. % и предпочтительнее от 70 масс. % до 78 масс. % по отношению к суммарной массе водной суспензии диспергированного карбоната кальция. Согласно одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, водная суспензия диспергированного карбоната кальция представляет собой концентрированную водную суспензию диспергированного карбоната кальция, которая предпочтительно имеет содержание твердых веществ от 70 масс. % до 78 масс. % по отношению к суммарной массе водной суспензии диспергированного карбоната кальция.

Помимо карбоната кальция, абсорбционный слой может включать дополнительные минеральные пигменты или синтетические пигменты. Примеры дополнительных минеральных пигментов включают диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид титана, глину, прокаленные глины, сульфат бария или оксид цинка. Примеры синтетических пигментов включают пластмассовые пигменты, такие как стирольные пигменты и ROPAQUE™.

Однако вместо карбоната кальция абсорбционный слой может включать любой другой пигмент, который, когда он находится в форме уплотненного слоя, имеет скорость абсорбции от 1×10^-5 мс^-0,5 до 1×10^-3 мс^-0,5 и/или поглощаемый объем от 35 до 95 об.%, предпочтительно от 40 до 70 об.% по отношению к суммарному объему пигмента.

Согласно примерному варианту осуществления пигмент представляет собой карбонат кальция, пластмассовый пигмент, такой как пластмассовый пигмент на основе полистирола, диоксид титана, доломит, прокаленная глина или их смесь, или пигмент представляет собой смесь карбоната кальция, диоксида титана, доломита, прокаленной глины или их смесей с одним или несколькими из таких материалов, как тальк, непрокаленная глина или бентонит, причем указанный пигмент представляет собой предпочтительно карбонат кальция, предпочтительнее модифицированный карбонат кальция и/или осажденный карбонат кальция.

Количество пигмента в абсорбционном слое может составлять от 40 до 99 масс. %, например, от 45 до 98 масс. %, предпочтительно от 60 до 97 масс. % по отношению к суммарной массе абсорбционного слоя.

Абсорбционный слой может дополнительно содержать связующий материал. Любой подходящий полимерный связующий материал можно использовать в абсорбционном слое согласно настоящему изобретению. Например, полимерный связующий материал может представлять собой гидрофильный полимер такой как, например, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, желатин, простые эфиры целлюлозы, полиоксазолины, поливи