在低添加劑水平下具有改善的印刷質(zhì)量的記錄片材的制作方法
【專利摘要】提供了記錄片材，其包含：包含多條纖維素纖維的紙基材；以及包含水溶性二價(jià)金屬鹽的施膠劑；其中所述紙基材及施膠劑相配合以形成I型梁結(jié)構(gòu)。還提供了制造和使用所述記錄片材的方法。
【專利說(shuō)明】在低添加劑水平下具有改善的印刷質(zhì)量的記錄片材
[0001]本申請(qǐng)是 申請(qǐng)人:為“國(guó)際紙業(yè)公司”、發(fā)明名稱為“在低添加劑水平下具有改善的印刷質(zhì)量的記錄片材”、申請(qǐng)?zhí)枮椤?00980111918.0”、申請(qǐng)日為“2009年3月31日”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及記錄片材，例如，基于記錄片材的紙，其具有改善的印刷質(zhì)量。本發(fā)明還涉及制作及使用該記錄片材的方法。在適于任何印刷工藝中的應(yīng)用的同時(shí)，所述記錄片材在噴墨印刷工藝中特別地有用。
【背景技術(shù)】
[0003]最近已經(jīng)開(kāi)發(fā)了具有稱為“I型梁” (1-Beam)結(jié)構(gòu)的紙基材，其被報(bào)道具有改善的松厚度硬度和/或高的尺寸穩(wěn)定性。參見(jiàn)，例如，2004年4月8日公開(kāi)的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2004/0065423，其公開(kāi)了三層的單層I型梁結(jié)構(gòu)片材，所述片材具有纖維素中間層，和具有基于淀粉的施膠壓榨涂層的頂層及底層。還參見(jiàn)2008年2月14日公開(kāi)的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2008/0035292，其公開(kāi)了具有高尺寸穩(wěn)定性和高的表面施膠及低的內(nèi)部施膠的紙基材。
[0004]當(dāng)前將氯化鈣用于噴墨記錄媒介以改善噴墨印刷的密度及干燥時(shí)間。參見(jiàn)，例如，2007年4月19日公開(kāi)的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2007/0087138，其公開(kāi)了具有改善的圖像干燥時(shí)間的記錄片材，所述片材含有水溶性二價(jià)金屬鹽。其他的金屬鹽已經(jīng)用于噴墨記錄媒介。美國(guó)專利4，381，185公開(kāi)了含有多價(jià)金屬陽(yáng)離子的紙料。美國(guó)專利4，554，181公開(kāi)了具有包括水溶性多價(jià)金屬鹽的記錄表面的噴墨記錄片材。美國(guó)專利6，162，328公開(kāi)了用于噴墨印刷基材的紙膠料，所述紙膠料包括多種陽(yáng)離子金屬鹽。美國(guó)專利6，207，258公開(kāi)用于噴墨印刷基材的表面處理組合物，其含有二價(jià)金屬鹽。美國(guó)專利6，880，928公開(kāi)了噴墨記錄原紙，其具有包括多價(jià)金屬鹽的涂層。
[0005]本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，氯化鈣的使用可以產(chǎn)生問(wèn)題。高水平的氯化鈣可能在造紙機(jī)中產(chǎn)生流動(dòng)性的問(wèn)題；氯化鈣不期望地使諸如經(jīng)常在施膠壓榨時(shí)使用的基于芪的光學(xué)增白劑淬滅；并且氯化鈣影響施膠壓榨制劑的pH。在施膠壓榨時(shí)使用的淀粉需要窄的pH范圍以起效:過(guò)高的pH可能導(dǎo)致淀粉變黃；太低的pH可能導(dǎo)致淀粉沉淀和/或膠凝。氯化I丐也可能與其他化學(xué)品相互作用，例如當(dāng)紙破損或回收時(shí)用于濕部的那些化學(xué)品。
[0006]因此對(duì)這樣的記錄片材有需要:所述片材中保持改善的噴墨印刷密度和其他的優(yōu)點(diǎn)，然而其避免和氯化鈣有關(guān)的流動(dòng)性和制劑問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決上述及其他問(wèn)題。相當(dāng)出人意外地，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)包括至少一種水溶性二價(jià)金屬鹽和I型梁結(jié)構(gòu)的記錄片材顯示顯著改進(jìn)的色域容量(gamut volume)、噴墨印刷密度及此處提到的多個(gè)其他優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)不可能已被預(yù)計(jì)。不愿意受理論的約束，據(jù)信水溶性二價(jià)金屬鹽的有效表面濃度由所述I型梁結(jié)構(gòu)提高；而提高的有效表面濃度結(jié)合I型梁結(jié)構(gòu)使得在不降低性能的前提下減少記錄片材中添加劑的總量。還有其他的優(yōu)點(diǎn)包括印刷后即時(shí)減少的墨水轉(zhuǎn)移、改善的圖像黑色密度以及當(dāng)使用基于顏料的墨水印刷時(shí)改善的圖像邊緣清晰度。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式在低得多的金屬鹽水平下，期望地實(shí)現(xiàn)了等同的或更好的印刷密度和干燥時(shí)間。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了更低量的金屬鹽，如氯化鈣；改善的造紙機(jī)流動(dòng)性；以及與其他造紙化學(xué)品期望地減少的相互作用。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)為造紙機(jī)中添加劑的減少的量，其在不降低性能下增進(jìn)造紙機(jī)的流動(dòng)性并降低成本。
[0009]在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)了表面顏料如GCC(重質(zhì)碳酸鈣)、PCC(沉淀碳酸鈣)及其他表面顏料的添加協(xié)同地改善色域容量和干燥時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]本發(fā)明的多種實(shí)施方式與所附的圖一起描述，其中:
[0011]圖1顯示了在本發(fā)明的比較實(shí)施方式和示例實(shí)施方式中，淀粉滲透的光學(xué)顯微鏡評(píng)估結(jié)果。
[0012]圖2顯示了實(shí)例中示例實(shí)施方式的I型梁結(jié)構(gòu)中淀粉滲透的光學(xué)顯微鏡評(píng)估結(jié)果O
[0013]圖3為柱狀圖，其顯示了示例的加顏料和未加顏料的實(shí)施方式在不同壓區(qū)壓強(qiáng)、顏料加載及二價(jià)金屬鹽加載下的色域結(jié)果。
[0014]圖4為柱狀圖，其顯示了實(shí)例中示例實(shí)施方式和比較實(shí)施方式的色域結(jié)果。
[0015]圖5為顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和示例實(shí)施方式在y軸上色域平均值的圖。
[0016]圖6為顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和示例實(shí)施方式在y軸上色域平均值的圖。
[0017]圖7為曲線圖，其顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和示例的未加顏料的實(shí)施方式在y軸上的色域平均值。
[0018]圖8為顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和含顏料的示例實(shí)施方式在I軸上的色域平均值的圖。
[0019]圖9為顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和含顏料及不含顏料的示例實(shí)施方式在y軸上的黑色密度平均值的圖。
[0020]圖10為顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和含顏料及不含顏料的示例實(shí)施方式在y軸上的黑色密度平均值的圖。
[0021]圖11為顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和含顏料及不含顏料的示例實(shí)施方式在y軸上的黑色密度平均值的圖。
[0022]圖12為曲線圖，其顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和含顏料的及不含顏料的示例實(shí)施方式在I軸上的色域平均值。
[0023]圖13為曲線圖，其顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和含顏料的及不含顏料的示例實(shí)施方式在I軸上的色域平均值。
[0024]圖14為曲線圖，其顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和含顏料的及不含顏料的示例實(shí)施方式在I軸上的黑色密度/噴墨印刷密度的平均值。
[0025]圖15為曲線圖，其顯示了實(shí)例中比較實(shí)施方式和含顏料的及不含顏料的示例實(shí)施方式在I軸上的黑色密度/墨水密度的平均值。【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)了一種方法，其在低得多的添加劑水平下，在一些情況中在應(yīng)用水平下(軋液率=磅/噸)實(shí)現(xiàn)相同或更優(yōu)的印刷密度/干燥時(shí)間，所述應(yīng)用水平為在施膠壓榨時(shí)通常使用的那些水平的一半到三分之一。本發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)將含有水溶性二價(jià)金屬鹽的膠料摻入到I形梁結(jié)構(gòu)中，可以保持或增長(zhǎng)所述鹽的有效表面濃度，所述鹽例如氯化鈣?，F(xiàn)還發(fā)現(xiàn)表面顏料，如GCC，PCC等等的進(jìn)一步添加協(xié)同地改善色域容量及干燥時(shí)間。
[0027]I形梁結(jié)構(gòu)的形成最好用計(jì)量的施膠壓榨進(jìn)行，所述計(jì)量的施膠壓榨如棒-計(jì)量，通常使用高固體制劑、更低容積的棒以控制軋液率，以及用最優(yōu)的壓區(qū)壓強(qiáng)來(lái)避免紙被壓縮。以這種方式，施膠劑的放置被期望地控制，并保持了 I形梁結(jié)構(gòu)的完整性。
[0028]更高的固體、更低的軋液率或所述施膠壓榨制劑的更高粘度有利地允許壓區(qū)壓強(qiáng)中有更大的變化，在造紙工藝中產(chǎn)生更小的影響。
[0029]記錄片材可適當(dāng)?shù)睾小坝行Я俊钡亩r(jià)水溶性金屬鹽，所述金屬鹽與基材的至少一個(gè)表面接觸。如此處所使用的，“有效量”為這樣的量:當(dāng)考慮到附隨的施膠劑或?yàn)榱嗽黾訄D像干燥時(shí)間時(shí)，該量足以形成I形梁結(jié)構(gòu)。基材中二價(jià)水溶性金屬鹽的這一總量可以變化很大，條件是要保持或獲得期望的I形梁結(jié)構(gòu)。通常，該量為至少0.02g/m2，盡管可以使用更低或更高的量。水溶性二價(jià)金屬鹽的量?jī)?yōu)選地為約0.04g/m2到約3g/m2，該范圍包括其間所有的值及子范圍，包括 0.04,0.05,0.06,0.07,0.08,0.09,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5、
0.6,0.7,0.8,0.9、1、1.5、2、2.5以及3g/m2或其任意組合，以及最優(yōu)選地為約0.04g/m2到約2.0g/m2。在選擇的實(shí)施方式中，二價(jià)水溶性金屬鹽的量?jī)?yōu)選地為約0.04g/m2到約1.0g/
m2o
[0030]任何水溶性二價(jià)金屬鹽都可用于本發(fā)明的實(shí)踐中。合適的二價(jià)水溶性金屬鹽包括但不限于含有二價(jià)鈣、鎂、鋇、鋅的化合物或這些化合物的任意組合。反離子(陰離子)可以為簡(jiǎn)單的或復(fù)合的及可以大不相同。該材料的例子為氯化鈣、氯化鎂及醋酸鈣。用于本發(fā)明實(shí)踐中的優(yōu)選的二價(jià)水溶性金屬鹽為水溶性鈣鹽，尤其為氯化鈣。
[0031]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述二價(jià)金屬鹽可以為二價(jià)陽(yáng)離子金屬離子的礦物酸或有機(jī)酸的鹽或其組合。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述水溶性金屬鹽可以包括鈣、鎂、鋇、鋅(II)等或其組合的齒化物、硝酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、羧酸鹽、氫氧化物、亞硝酸鹽等或其組合。非出于限制，二價(jià)金屬鹽的一些實(shí)例包括氯化鈣、氯化鎂、溴化鎂、溴化鈣、氯化鋇、硝酸鈣、硝酸鎂、硝酸鋇、醋酸鈣、醋酸鎂、醋酸鋇、醋酸鈣鎂、丙酸鈣、丙酸鎂、丙酸鋇、甲酸鈣、2-乙基丁酸鈣、亞硝酸鈣、氫氧化鈣、氯化鋅、醋酸鋅及其組合。不同二價(jià)金屬、不同陰離子的鹽的混合物或組合物或其兩者是合適的。如期望，可以最大化所述二價(jià)金屬鹽中的二價(jià)陽(yáng)離子金屬離子與所述鹽中陰離子的相對(duì)重量，以提供基于所應(yīng)用鹽的總重量的改善的效果。因此，出于此原因，例如，氯化鈣可能比溴化鈣更優(yōu)選。以摩爾基礎(chǔ)表示，當(dāng)二價(jià)金屬鹽中的等價(jià)劑量的二價(jià)金屬陽(yáng)離子存在于紙中時(shí)，期待在印刷性質(zhì)中的等價(jià)性能。
[0032]在一個(gè)實(shí)施方式中，在用于含水施膠制劑的量中，所述二價(jià)金屬鹽是可溶的。在一個(gè)實(shí)施方式中，其在pH約為6到pH約為9時(shí)為可溶的。含水施膠媒介可以為水溶液、乳液、分散液或膠乳或膠體組合物的形式，術(shù)語(yǔ)“乳液”如現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的在此使用，指液體包液體型或液體包固體型的分散液，以及膠乳或膠體組合物。
[0033]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述二價(jià)金屬鹽的水溶性范圍可以適當(dāng)?shù)貜奈⑷艿街械热芏鹊娇扇?，按照室溫下二價(jià)金屬鹽的飽和含水溶液測(cè)量。水溶解度范圍可以為0.01mol/L到更高。該范圍包括其間所有數(shù)值和子范圍，包括0.01,0.05,0.1,0.5、1、1.5、2、5、7、10、15、
20、25mol/L和更高。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述二價(jià)金屬鹽的水溶解度為0.lmol/L或更大。
[0034]紙基材合適地包括多條纖維素纖維。纖維素纖維的類型并不嚴(yán)格，任何已知的或是用于造紙的該纖維都可以使用。例如，所述基材可以由來(lái)自硬木樹(shù)、軟木樹(shù)或硬木和軟木樹(shù)的組合的漿柏纖維制成。所述纖維可以通過(guò)一種或多種已知的或合適的消化、精煉和/或漂白操作制備以用于紙料，所述操作例如，如已知的機(jī)械、熱機(jī)械、化學(xué)和/或半化學(xué)的造漿和/或其他眾所周知的造漿工藝。此處可能用到的術(shù)語(yǔ)“硬木漿柏”包括來(lái)自落葉喬木(被子植物)木質(zhì)部的纖維漿柏，所述落葉喬木如樺樹(shù)、橡樹(shù)、山毛櫸、楓樹(shù)及桉樹(shù)。此處可能使用的術(shù)語(yǔ)“軟木漿柏”包括來(lái)自針葉樹(shù)(裸子植物)的木質(zhì)部的纖維漿柏，所述裸子植物如冷杉、云杉和松樹(shù)的品種，例如火炬松、濕地松、科羅拉多云杉、香脂冷杉及花旗松。在一些實(shí)施方式中，至少一部分所述漿柏纖維可以由非木質(zhì)草本植物提供，所述草本植物包括但不限于洋麻、大麻、黃麻、亞麻、劍麻或蕉麻，盡管法律上的限制及其他的考慮可能使得大麻及其他纖維來(lái)源是不切實(shí)際的或不可能的。漂白或未漂白的漿柏纖維都可以使用。回收的漿柏纖維也適合使用。
[0035]所述紙基材可以合適地含有基于所述基材總重的I到99重量％的纖維素纖維。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述紙基材可以含有基于所述基材總重的5到95%的纖維素纖維。這些范圍包括其間任何和所有的值以及子范圍，例如1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95 及 99 重量 ％。
[0036]基于所述紙基材中纖維素纖維的總量，所述紙基材可以可選地含有I到100重量％的軟木品種產(chǎn)生的纖維素纖維。在一個(gè)實(shí)施方式中，基于所述紙基材中纖維素纖維的總量，所述紙基材可以含有10到60重量％的軟木品種產(chǎn)生的纖維素纖維?；谒黾埢闹欣w維素纖維的總量，這些范圍包括 1、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95及100重量％，以及其中任意和所有的范圍以及子范圍。
[0037]在一個(gè)實(shí)施方式中，基于所述紙基材的總重，所述紙基材可以替代地或重疊地含有0.01到99重量％的來(lái)自軟木品種的纖維。在另一個(gè)實(shí)施方式中，基于所述紙基材的總重，所述紙基材可以含有10到60重量％的來(lái)自軟木品種的纖維。這些范圍包括其中任意和所有的值以及子范圍。例如，基于所述紙基材的總重，所述紙基材可以含有不超過(guò)0.01、
0.05,0.1,0.2,0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95及99重量%的軟木。
[0038]軟木纖維的全部或部分可以可選地產(chǎn)生自具有300到750的加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度(CSF)的軟木品種。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述紙基材含有來(lái)自具有400到550的加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度(CSF)的軟木品種的纖維。這些范圍包括其間任意和所有的值以及子范圍，例如，300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740及750CSF。加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度通過(guò)TAPPI T-227標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)測(cè)量。[0039]基于紙基材中纖維素纖維的總量，所述紙基材可以可選地含有I到100重量％的硬木品種產(chǎn)生的纖維素纖維。在一個(gè)實(shí)施方式中，基于所述紙基材中纖維素纖維的總量，所述紙基材可以含有30到90重量％的硬木品種產(chǎn)生的纖維素纖維?；谒黾埢闹欣w維素纖維的總量，這些范圍包括 1、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85,90,95及100重量％，以及其中任意和所有的值以及子范圍。
[0040]在一個(gè)實(shí)施方式中，基于所述紙基材的總重，所述紙基材可以替代地或重疊地含有0.01到99重量％的來(lái)自硬木品種的纖維。在另一個(gè)實(shí)施方式中，基于所述紙基材的總重，所述紙基材可以替代地或重疊地含有60到90重量％的來(lái)自硬木品種的纖維。這些范圍包括其間任意和所有的值以及子范圍，基于所述紙基材的總重，包括不超過(guò)0.01、0.05、
0.1,0.2,0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95 及 99 重量 ％。
[0041]硬木纖維的全部或部分可以可選地產(chǎn)生自具有300到750的加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度的硬木品種。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述紙基材可以含有來(lái)自具有400到550的CSF值的硬木品種的纖維。這些范圍包括 300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740 及 750CSF,以及其中任意和所有的范圍以及子范圍。
[0042]所述紙基材可以可選地含有較少精煉的纖維，例如，較少精煉的軟木纖維、較少精煉的硬木或兩者。較少精煉的和較多精煉的纖維的組合可行的。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述紙基材含有比用于常規(guī)紙基材中的纖維至少2%較少精煉的纖維。該范圍包括其間所有的值及子范圍，包括至少2、5、10、15及20%。例如，如果常規(guī)的紙含有軟木的和/或硬木的纖維，所述纖維具有350的加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度，則在一個(gè)實(shí)施方式中，所述紙基材可以含有具有385的CSF (即比常規(guī)的少精煉10%)的纖維，并且若不比常規(guī)的紙表現(xiàn)更好，仍然表現(xiàn)類似。下文討論了所述紙基材的一些性能質(zhì)量的非限制性實(shí)例。硬木和/或軟木纖維的精煉的一些減少的實(shí)例包括但不限于:1)350到至少385CSF ；2)350到至少400CSF ；3)400到至少450CSF ；4)450到至少500CSF。在一些實(shí)施方式中，與常規(guī)紙基材的那些纖維相比，纖維精煉中的減少可以為至少 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20 及 25%的減少。
[0043]當(dāng)紙基材含有硬木纖維和軟木纖維兩種時(shí)，所述硬木/軟木纖維重量比范圍可以可選地為0.001到1000。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述硬木/軟木比范圍可以為90/10到30/60。這些范圍包括其間所有的值及子范圍，包括0.001,0.002,0.005,0.01,0.02,0.05、
0.1,0.2,0.5、1、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、200、300、400、500、600、700、800、900 及 1000。
[0044]這些軟木纖維、硬木纖維或兩者都可以可選地以物理和/或化學(xué)的方法進(jìn)行改性。物理方法的實(shí)例包括但不限于電磁的和機(jī)械的方法。電改性的實(shí)例包括但不限于，涉及將纖維與諸如光和/或電流的電磁能量源接觸的方法。機(jī)械改性的實(shí)例包括但不限于涉及將無(wú)生命物體與纖維接觸的方法。該無(wú)生命物體的實(shí)例包括具有鋒利和/或鈍的邊緣的那些物體。此類方法還包括，例如切割、捏合、敲擊、穿刺等及其組合。
[0045]化學(xué)改性的非限制性實(shí)例包括常規(guī)的化學(xué)纖維方法，如在其上復(fù)合物的交聯(lián)和/或沉淀。其他適合的纖維改性的實(shí)例包括可見(jiàn)于美國(guó)專利Nos.6，592，717,6, 592，712、6，582，557,6, 579，415,6, 579，414,6, 506，282,6, 471，824,6, 361，651,6, 146，494、Hl, 704、5，731，080,5, 698，688,5, 698，074,5, 667，637,5, 662，773,5, 531，728,5, 443，899、5，360，420,5,266，250,5,209，953,5, 160，789,5,049，235,4,986，882,4, 496，427、
4,431, 481,4, 174, 417,4, 166, 894,4, 075, 136 及 4，022，965 中的那些纖維改性，每個(gè)這些專利的全部?jī)?nèi)容在此獨(dú)立地引入作為參考。其他的合適的纖維改性的實(shí)例可以在遞交于2005年2月19日的美國(guó)申請(qǐng)N0.60/654，712和遞交于2006年2月21日的11/358,543中可見(jiàn)，其可以包括如此處所討論的光學(xué)增白劑(即OBA類)的添加，其各個(gè)的全部?jī)?nèi)容在此獨(dú)立地引入作為參考。
[0046]所述紙基材可以可選地包括“微?！??！拔⒘！崩w維通常為平均長(zhǎng)度不超過(guò)約100 μ m的纖維?！拔⒘！钡膩?lái)源可以存在于SaveAll纖維、再循環(huán)流、濾去流、廢纖維流及其組合。所述紙基材中存在的“微?！钡牧靠梢岳缤ㄟ^(guò)調(diào)整流加入到造紙工藝中的速率來(lái)改變。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述微粒的平均長(zhǎng)度不大于約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95及100 μ m，包括其中任意和所有的范圍以及子范圍。
[0047]如果使用，所述“微?！崩w維可以與硬木纖維、軟木纖維或硬木及軟木纖維二者共同存在于紙基材中。
[0048]基于紙基材的總重，所述紙基材可以可選地含有0.01到100重量％的微粒。在一個(gè)實(shí)施方式中，基于紙基材的總重，所述紙基材可以含有0.01到50重量％的微粒。這些范圍包括其間所有的值及子范圍，基于紙基材的總重，包括不超過(guò)0.01、0.05,0.1,0.2,0.5、
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95 及
100重量％的微粒。
[0049]在一個(gè)實(shí)施方式中，基于所述紙基材中纖維的總重，所述紙基材可以替代地或重疊地含有0.01到100重量％的微粒。此范圍包括其間所有的值及子范圍，基于所述紙基材中纖維的總重，包括不超過(guò) 0.01,0.05,0.1,0.2,0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95 及 100 重量 % 的微粒。
[0050]所述記錄片材含有至少一種施膠劑，其與紙基材共同形成I型梁結(jié)構(gòu)。所述施膠劑不特別地受限，只要其含有至少一種水溶性二價(jià)金屬鹽即可，并且任何常規(guī)的造紙施膠劑都可以使用。所述施膠劑可以是非反應(yīng)性的、反應(yīng)性的或非反應(yīng)性的與反應(yīng)性的組合。所述施膠劑可以可選地，和如果期望地，為紙基材賦予不同程度的防潮性或防水性。施膠劑的非限制性實(shí)例可見(jiàn)于 G.A.Smook(1992), Angus Wilde Publications 的“Handbook forPulp and Paper Technologists”中，其以全文方式結(jié)合于本文作為參考。優(yōu)選地,所述施膠劑為表面施膠劑。優(yōu)選的施膠劑的實(shí)例為淀粉、烷基烯酮二聚體(AKD)、烯基烯酮二聚體(ALKD)、烯基琥珀酸酐(ASA)、ASA/ALKD、苯乙烯丙烯酸乳液(SAE)、聚乙烯醇(PVOH)、聚乙烯胺、藻酸鹽、羧甲基纖維素等。然而，任何施膠劑都可使用。參見(jiàn)，例如公開(kāi)于美國(guó)專利N0.6，207，258中的施膠劑，其全部?jī)?nèi)容在此結(jié)合作為參考。
[0051]多種非反應(yīng)性施膠劑在現(xiàn)有技術(shù)中已知。非出于限制，僅舉數(shù)例，實(shí)例包括來(lái)自 BASF Corporation (Mt.0live, N.J.)的 BASOPLAST? 335D 非反應(yīng)性聚合物表面施膠乳液，來(lái)自 Air Products and Chemicals, Inc.(Trexlertown, Pa.)的FLEXBOND? 325乳液，其為乙酸乙烯酯與丙烯酸丁酯的共聚物，以及來(lái)自HerculesIncorporated (Wilmington, Del.)的PENTAPRINTcS)非反應(yīng)性施膠劑(公開(kāi)于例如公開(kāi)與1997年12月4日的公開(kāi)的國(guó)際專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.W097/45590，其對(duì)應(yīng)于1997年5月22日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)Ser.N0.08/861，925，其全文在此結(jié)合作為參考)。
[0052]對(duì)于在堿性pH生產(chǎn)條件下進(jìn)行的造紙，可以適宜地使用基于烷基烯酮二聚體(AKD)或烯基烯酮二聚體(ALKD)或多聚體的施膠劑及烯基琥珀酸酐(ASA)施膠劑。這些及其他施膠劑的組合也可以使用。
[0053]用作造紙施膠劑的烯酮二聚體是眾所周知的。AKD，含有一個(gè)β -內(nèi)酯環(huán)，通常通過(guò)烷基烯酮的二聚化制備，所述烷基烯酮由兩個(gè)氯化脂肪酸形成。商業(yè)上的烷基烯酮二聚
體施膠劑通常由棕櫚脂肪酸和/或硬脂脂肪酸制備，例如，Hercen?及Aquapcl?施膠劑(均來(lái)自 Hercules Incorporated) ?
[0054]烯基烯酮二聚體施膠劑也是商業(yè)可購(gòu)的，如Prcds?施膠劑(HerculesIncorporated)。
[0055]美國(guó)專利N0.4，017，431，其全部?jī)?nèi)容在此結(jié)合作為參考，該專利提供了帶有蠟混合物及水溶性陽(yáng)離子樹(shù)脂的AKD施膠劑的非限制性的示例公開(kāi)。
[0056]含有多于一個(gè)β -內(nèi)酯環(huán)的烯酮多聚體也可以用作施膠劑。
[0057]由單羧酸和二羧酸的混合物制備的施膠劑已經(jīng)作為紙施膠劑公開(kāi)于日本公開(kāi)N0.168991/89 及 168992/89 中。
[0058]歐洲專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.0629741Α1公開(kāi)了烷基烯酮二聚體和多聚體混合物，其作為用于高速紙制品加工及復(fù)印機(jī)的紙中的施膠劑。所述烷基烯酮多聚體由摩爾過(guò)量的單羧酸與二羧酸的反應(yīng)制成，所述單羧酸通常為脂肪酸。這些多聚體化合物在25°C下為固體。
[0059]歐洲專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.0666368A2及Bottorff等人在美國(guó)專利N0.5，685，815公開(kāi)了用于高速或復(fù)印操作的紙，其使用烷基或烯基烯酮二聚體和/或多聚體施膠劑內(nèi)在地進(jìn)行施膠，其全部?jī)?nèi)容在此結(jié)合作為參考。優(yōu)選的2-丙醇酸丙酯多聚體使用比率范圍為1:1到3.5:1的脂肪酸與二酸制備。
[0060]商業(yè)上的基于ASA的施膠劑為材料的分散液或乳液，所述材料可以通過(guò)馬來(lái)酸酐與烯烴(C14-C18)反應(yīng)制備。
[0061]作為紙施膠劑有用的疏水酸酐的實(shí)例包括:
[0062](i)松香酐(例如參見(jiàn)美國(guó)專利N0.3，582，464，其全部?jī)?nèi)容在此結(jié)合作為參考)；
[0063](ii)具有結(jié)構(gòu)⑴的酸酐:
[0064]
【權(quán)利要求】
1.記錄片材，所述記錄片材包含紙基材，所述紙基材包含: 纖維素纖維的料幅；以及 包含施膠劑和二價(jià)金屬鹽的組合物，其中所述組合物施加到所述料幅的至少一個(gè)表面，以使得二價(jià)金屬鹽的有效濃度位于到所述基材的所述至少一個(gè)表面25%之內(nèi)的距離處，并且至少所述二價(jià)金屬鹽總濃度的多數(shù)位于到所述基材的所述至少一個(gè)表面25%之內(nèi)的距離處，其中所述基材具有至少10磅/3000平方英尺的基重。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，所述基材具有至少20磅/3000平方英尺的基重。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，所述基材具有至少40磅/3000平方英尺的基重。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，所述纖維素纖維的料幅包含回收的纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，所述基材具有至少3密耳的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，所述施膠劑包含至少一種顏料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的記錄片材，其中，所述至少一種顏料是選自由粘土、碳酸鈣、半水合硫酸鈣及無(wú)水硫酸鈣、白堊、重質(zhì)碳酸鈣、沉淀碳酸鈣組成的組中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，所述施膠劑包含至少一種粘合劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的記錄片材，其中，所述至少一種粘合劑是選自由聚乙烯醇、Amres (堿性熟化陽(yáng)離子樹(shù)脂型)>Bayer Parez、多氯化物乳液、改性的淀粉、輕乙基淀粉、淀粉、聚丙烯酰胺、修飾的聚丙烯酰胺、多元醇、多元醇羰基加成物、乙二醛/多元醇縮合物、聚酰胺、環(huán)氧氯丙烷、乙二醛、乙二醛尿素、草酸醛、脂肪族聚異氰酸酯、異氰酸酯、1，6-六亞甲基二異氰酸酯、二異氰酸酯、聚異氰酸酯、聚酯、聚酯樹(shù)脂、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯樹(shù)脂、丙烯酸酯和丙烯酸甲酯組成的組中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，所述記錄片材具有由TAPPIt-425試驗(yàn)測(cè)得的85%至105%的不透明度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，所述記錄片材具有至少130CIE白度點(diǎn)數(shù)的CIE白度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述記錄片材，其中，所述記錄片材具有至少90IS0亮度點(diǎn)數(shù)的ISO亮度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，所述記錄片材具有由TAPPIt-543試驗(yàn)測(cè)得的100至450mgf的CD格林挺度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，所述記錄片材具有由TAPPIt-543試驗(yàn)測(cè)得的40到250mgf的MD格林挺度。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中選擇所述二價(jià)金屬鹽的所述有效濃度以使得黑色密度為至少1.15。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中所述二價(jià)金屬鹽的所述有效濃度為至少6000ppmo
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，所述記錄片材上具有 打印的圖像，所述圖像顯示小于15的圖像邊緣清晰度。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，所述記錄片材具有0.6到1.25%的使用TAPPIUSEFUL METH0D549通過(guò)電子監(jiān)控測(cè)得的Neenah濕膨脹率。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，所述記錄片材具有小于或等于60的墨水轉(zhuǎn)移百分比。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中所述紙基材和施膠劑相配合以形成I型梁結(jié)構(gòu)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中所述鹽以2.5-165摩爾陽(yáng)離子/噸紙基材的量存在。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，當(dāng)所述記錄片材上還包含打印的圖像時(shí)，所述圖像顯示120，000或更大的平均色域。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中，當(dāng)所述記錄片材上還包含打印的圖像時(shí)，所述圖像顯示I或更大的黑色密度。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材，其中所述施膠劑在施膠壓榨時(shí)施加。
25.用于制作根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄片材的方法，所述方法包括:使包含多條纖維素纖維的紙基材與包含水溶性二價(jià)金屬鹽的所述組合物相接觸，以制作記錄片材，在所述記錄片材中，所述紙基材和包含水溶性二價(jià)金屬鹽的施膠劑相配合以形成I型梁結(jié)構(gòu)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述接觸在施膠壓榨時(shí)進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】D21H21/16GK103790067SQ201410018299
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2008年3月31日
【發(fā)明者】邁克爾·F·凱尼格, 雅各布·P·約翰, 托馬斯·R·阿恩森, B·T·利古金斯基 申請(qǐng)人:國(guó)際紙業(yè)公司