專利名稱：涂料印刷紙及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷紙，其包括襯底以及位于襯底至少一個(gè)面上的圖像接受涂層。此外還涉及制造方法以及該印刷紙的用途。
背景技術(shù)：
尤其在高質(zhì)量膠版印刷領(lǐng)域中，例如精美復(fù)制和有光紙印刷雜志等，需要紙張顯示出高光澤度、易于印刷、具有快速墨干燥能力以及同時(shí)具有高的松厚度(bulk)和硬度，即具有低密度。
在這種紙的制造中，后處理(finishing)操作通常為砑光工序，其中使卷筒紙通過形成在一對(duì)或多對(duì)輥筒之間的壓區(qū)，從而將卷筒紙壓平以形成平滑且有光澤的表面。同時(shí)，降低卷筒紙的厚度并使卷筒紙密實(shí)。砑光通常會(huì)增加密度，并且由于紙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被部分破壞，因而最終的紙產(chǎn)品反而會(huì)顯示出較低的硬度。松厚度與密度成反比，因此當(dāng)在砑光工藝中密度增大時(shí)，最終的紙產(chǎn)品的松厚度相應(yīng)減小。
通常使用光澤砑光機(jī)、(雙輥)軟質(zhì)砑光機(jī)、(多輥)超級(jí)砑光機(jī)或多壓區(qū)砑光機(jī)(例如Janus)來完成砑光。光澤砑光機(jī)通常包括硬的、非回彈的、例如鋼制加熱輥，該加熱輥被安置在軟輥附近以形成壓區(qū)。當(dāng)卷筒紙通過壓區(qū)時(shí)，承受的壓區(qū)負(fù)載范圍為約20-80kN/m以及溫度范圍為120-150℃。在軟質(zhì)砑光機(jī)和超級(jí)砑光機(jī)中可以采用更寬范圍的壓力和溫度，通常壓力范圍為150-450kN/m并且最高溫度范圍為220-230℃。當(dāng)卷筒紙通過壓區(qū)時(shí)，溫度越高在卷筒紙表面上就產(chǎn)生更高的光澤效果，然而相比于傳統(tǒng)的超級(jí)砑光機(jī)，在光澤砑光機(jī)中所用壓力越低則導(dǎo)致卷筒紙?jiān)绞杷伞Ｈ欢?，用光澤砑光機(jī)獲得的后處理效果不像用能夠應(yīng)用更高壓力的設(shè)備生產(chǎn)的表面那樣平滑或平整，因而也不像那樣有光澤。因此增加壓區(qū)負(fù)載或輥溫，或兩者，從而額外塑化和平滑紙張的表面層常常是有用的。例如，此類改進(jìn)被引入傳統(tǒng)軟質(zhì)砑光機(jī)和超級(jí)砑光機(jī)的設(shè)計(jì)和操作。該軟質(zhì)砑光機(jī)通常構(gòu)造為每個(gè)涂層側(cè)具有1至2個(gè)壓區(qū)，每個(gè)壓區(qū)形成在一個(gè)加熱的硬輥和一個(gè)不加熱的軟輥之間。在超級(jí)砑光機(jī)中，輥的數(shù)量高達(dá)9-12個(gè)，內(nèi)在地保護(hù)了更多的壓區(qū)。
作為選擇，可將多壓區(qū)砑光機(jī)(如Janus型)用作后處理工序。超級(jí)砑光機(jī)的輥筒可以是蒸汽加熱的硬輥或不加熱的軟輥，串聯(lián)或交替排列。輥間形成的壓區(qū)通常要短于軟質(zhì)砑光機(jī)或光澤砑光機(jī)的壓區(qū)。在多壓區(qū)砑光機(jī)中，壓縮卷筒紙，依靠反復(fù)加壓和受熱，形成具有基本均一密度和高光澤的紙張。典型的壓區(qū)壓力為100-250kN/m，加熱輥的溫度最高為約150℃。然而，如上所述，高壓也會(huì)導(dǎo)致松厚度相應(yīng)減小。
因此在獲得特定光澤所需的砑光和紙張的松厚度性能之間存在固有的沖突。在砑光工藝中所施加6的壓力越低，則所獲得的光澤就越低，同時(shí)松厚度就越高。另一方面，如果在砑光工藝中施加高壓力獲得高光澤度，就會(huì)損失松厚度。
砑光不是在印刷紙表面上獲得光澤的唯一可能。造紙領(lǐng)域中公知多種涂料配方和涂料成分可用于造紙以獲得高光澤。例如，US 5,283,129公開了輕質(zhì)紙張?jiān)?，其涂覆有包括涂布粘土、煅燒粘土和二氧化鈦的顏料組合物，其中可使用最高約5重量份的中空核不透明塑料顏料。US 4,010,307公開了一種高光澤涂料紙產(chǎn)品，其包括70-95％的碳酸鈣和5-30重量％的非成膜的聚合物顏料，該顏料具有粒徑范圍為0.0000495-0.000297mm(0.05-0.30微米)的顆粒。US5,360,657公開了一種高光澤紙，其制備工藝為將二級(jí)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度至少約80℃且平均粒徑小于0.099mm(100微米)的熱塑性聚合膠乳涂布于紙上并且隨后砑光。WO 98/20201公開了一種具有高亮度和光澤的印刷紙，其制備是通過在對(duì)涂料紙進(jìn)行后處理從而獲得光澤之前，將包括至少80份沉淀碳酸鈣和至少5份丙烯酸苯乙烯共聚物的中空球狀塑料顏料的涂料涂布在紙張上，其中所述份數(shù)基于100份顏料總重量。該后處理工序不包括使用改進(jìn)的砑光機(jī)，并且制得的紙不是具有高松厚度的產(chǎn)品。中空球狀顏料也被用于無光制品。EP1186707A2也描述了具有中空球狀有機(jī)顏料的光澤紙。
通常，使用光澤增強(qiáng)組分或進(jìn)行光澤增強(qiáng)處理會(huì)減緩隨后的膠紙印刷工序中的墨固著。
因此，該印刷紙的重要性質(zhì)不僅是光澤和松厚度，還包括墨固著性質(zhì)。為了獲得良好的紙張印刷適機(jī)性和印刷適印性，需要墨在特定范圍內(nèi)相當(dāng)快地固著。如果墨固著過快，則粘滯的墨容易被過快地吸附到紙張中，導(dǎo)致出現(xiàn)與印刷過程中紙張表面部分拉毛(破壞印刷紙內(nèi)的內(nèi)聚力，在本領(lǐng)域中公知為起毛)、滋墨或印刷面光澤值過低相關(guān)的問題。另一方面，如果墨固著過慢，則要耗費(fèi)過多的時(shí)間來干燥墨并且相應(yīng)地必須減低印刷速度。因此，需要一種表現(xiàn)出高的松密度和可輕易調(diào)節(jié)且允許墨快速固著的墨固著特征的印刷紙(亦可為紙板產(chǎn)品)以及其制造方法。同時(shí)，成品不但可以具有高光澤表面，而且這種表現(xiàn)出高的松密度和可調(diào)節(jié)的墨固著行為的無光紙或粗面紙也是受到關(guān)注的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的問題是是得到一種印刷紙以及這種印刷紙的制造方法，該印刷紙?zhí)峁┛烧{(diào)節(jié)的墨固著行為并允許墨快速固著，同時(shí)顯示出高松厚度和高光澤(如果需要的話)。墨固著行為應(yīng)該可調(diào)節(jié)，以滿足印刷過程中出現(xiàn)的特定需要。
本發(fā)明通過提供印刷紙圖像接受層的非常特殊多孔結(jié)構(gòu)解決上述問題。所提供的印刷紙包括襯底和在襯底至少一個(gè)面上的圖像接受涂層。其特征在于該印刷紙的小于200nm孔寬度的累積孔隙容積大于0.006cm3/g紙。使用標(biāo)準(zhǔn)的壓液氮法在該圖像接受涂層表面測(cè)量孔隙率。所述襯底可進(jìn)行或不進(jìn)行預(yù)涂覆，并且可以是不含木漿的或機(jī)械涂覆的原紙，并且可選擇為部分或全部合成的。
因此本發(fā)明的目的是根據(jù)權(quán)利要求1的印刷紙、根據(jù)權(quán)利要求29的印刷紙的制造方法和根據(jù)權(quán)利要求44的印刷紙的用途。
本發(fā)明的關(guān)鍵特征在于下述發(fā)現(xiàn)非常特殊的多孔結(jié)構(gòu)，即在小孔尺寸小于200nm(尤其是小于約100nm)的情況下提供額外的大累積孔容積，提供必要的毛細(xì)管力和儲(chǔ)存容積以允許墨快速固著，即在向紙面涂布墨之后，隨即將伴隨液體組分的墨顏料從印刷紙表面迅速移入內(nèi)部。對(duì)于約115g/m2紙張重量的紙，例舉了這些特征數(shù)據(jù)。低于特定閾值的累積孔容積的絕對(duì)值大致與所考慮的紙張重量成比例。假設(shè)纖維部分不會(huì)對(duì)上述納米孔隙作出明顯貢獻(xiàn)并且圖像接受層基本相同(組成，厚度)，那么具有兩倍上述紙張重量的紙將相應(yīng)地表現(xiàn)出一半的、以cm3/g紙計(jì)的累積孔隙容積。在絕對(duì)值方面，即與紙張重量g/m2無關(guān)，上述數(shù)字以每m2紙張的累積孔隙容積來表示，數(shù)據(jù)如下孔寬度小于200nm的累積孔隙容積為大于0.69cm3/m2，在上述假設(shè)下這些數(shù)字基本與紙張重量無關(guān)。涂料可以存在于襯底的一個(gè)面上或兩個(gè)面上。
在本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施方案中，孔寬度小于200nm的累積孔隙容積大于0.008cm3/g紙。這是對(duì)于紙張重量為115g/m2的紙。還可選擇以暫定的絕對(duì)數(shù)字表示，即為孔寬度小于200nm的累積孔隙容積大于約0.92cm3/m2?？蛇x擇將多孔結(jié)構(gòu)定義為提供孔寬度小于150nm的累積孔隙容積大于0.004cm3/g紙或可選擇以絕對(duì)值表示為孔寬度小于150nm的累積孔隙容積大于0.46cm3/m2紙。通常該紙的紙重量為80-400g/m2，優(yōu)選90或100-250g/m2。
為了有效調(diào)節(jié)該圖像接受涂層的墨固著行為，必須控制內(nèi)部多孔表面的極性。調(diào)節(jié)墨的固著，從而幾乎立刻對(duì)剛印刷的印刷紙進(jìn)行進(jìn)一步加工或在另一面上印刷(所謂的雙面印刷)。例如，應(yīng)該可以在處理通常所需的時(shí)間之后，即10-15分鐘后印刷另一面。例如通過使用Skinnex 800分析儀，對(duì)墨的固著進(jìn)行定量，用給定時(shí)間內(nèi)墨的蹭臟值(set-offvalue)表示。為了使墨快速固著，圖像接受涂層表面優(yōu)選為非極性(表面能的高色散部分)，因?yàn)檫@樣總體為非極性的膠印調(diào)墨油不會(huì)被表面所排斥并且借助于毛細(xì)力被有效地轉(zhuǎn)移到孔隙中?？赏ㄟ^向涂料組合物中加入相應(yīng)組分來調(diào)節(jié)表面的極性，該組分改變表面的疏水特性。通常可調(diào)節(jié)墨的固著，使墨蹭臟值達(dá)到在30秒時(shí)低于0.3，優(yōu)選在30秒時(shí)為0.15-0.25?；究梢源笾虏桓淖?cè)诳仔∮?00nm的范圍內(nèi)的孔隙結(jié)構(gòu)。通過同時(shí)生成微細(xì)孔結(jié)構(gòu)和使表面更具極性來實(shí)現(xiàn)墨的快速固著以及低敏感性的逆印滋墨和拒墨。
所述組分的實(shí)例給出如下。有利的是，在Park Print Surf(PPS)表面粗糙度為0.8-1μm，優(yōu)選小于0.9μm的條件下，用接觸角測(cè)量法測(cè)定，圖像接受層表面的表面能的極性部分小于7mN/m，優(yōu)選小于6mN/m。然而，對(duì)于給定的孔隙結(jié)構(gòu)，表面能的極性部分還優(yōu)選不能過低，從而防止墨通過由毛細(xì)管提供的毛細(xì)力被過快和過于有效地吸附到紙張中。因此，表面能的極性部分應(yīng)優(yōu)選不低于4mN/m。
通常，該印刷紙的特征是根據(jù)TAPPI 75deg，圖像接受涂層表面上的光澤度大于75％。作為選擇或另外，其特征是根據(jù)DIN75deg，其表面的光澤度大于45％，優(yōu)選光澤度大于50％。也可以是較低光澤。
如上所述，該紙可制成高松厚度，該紙通常具有大于0.80cm3/g的比容，優(yōu)選大于0.82或0.85cm3/g。這是由于幾乎無需砑光來獲得任意給定的光澤度，從而保持了松厚度性質(zhì)。一般來說，應(yīng)當(dāng)優(yōu)選未涂覆襯底的纖維組合物，使得砑光之前的比容大于0.88cm3/g，通常大于0.90或0.92cm3/g。通常，對(duì)于最高為170g/m2的紙，襯底的非纖維含量為40％-50％；對(duì)于更高重量的紙，該含量為30％-40％。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案，該印刷紙的特征在于圖像接受涂層具有表層，該表層包括顏料部分，其中該顏料部分包括a)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過80％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，b)0-50份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為超過90％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為超過95％的顆粒小于1μm，c)0-20份干重的微粒，優(yōu)選固體(而且可以是中空顏料)聚合物顏料，其粒徑分布為超過90％的顆粒小于0.5μm，優(yōu)選粒徑分布為90％的顆粒具有0.05-0.3μm的尺寸，尤其是0.1-0.2μm。此外，表層還包括粘合劑部分，其中該粘合劑包括a’)少于12-16份干重的粘合劑和b’)少于2份干重的添加劑。特別選擇的具有特定顆粒分布的細(xì)顏料顆粒與正確的粘合劑組合才能夠得到上述高效的多孔結(jié)構(gòu)。必須理解上述組合物基本上是排他性的，即其基本僅含有上述組分，例如顏料部分由組分a)、b)和c)構(gòu)成，并且不存在具有較大含量的其他顏料，無論是無機(jī)或有機(jī)顏料。還可以基本上用組分c)的量來代替組分a)，即可以例如僅含有20-40份的a)、0-40份的b)和50-80份的c)。從而可以例如用顆粒顏料基本代替全部無機(jī)顏料。顆粒顏料的范圍可以是涂料中全部顏料部分的2-100％，尤其優(yōu)選50-100％。然而，在此必須小心選擇聚合物顏料，因?yàn)楦吆康念伭匣虿贿m合的顏料會(huì)導(dǎo)致紙張磨光。磨光是一種紙張表面局部區(qū)域的光澤或反光度增加的現(xiàn)象，其是由于例如機(jī)械摩擦以及該區(qū)域中表層密度關(guān)聯(lián)增加所導(dǎo)致。更具體地，優(yōu)選表層顏料部分包括a)60-100份干重、優(yōu)選65-80份干重的細(xì)顆粒碳酸鈣，其粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，b)10-40份干重，優(yōu)選15-30份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為95％的顆粒小于1μm，c)10-15份干重的固體顆?；蛑锌站酆衔镱伭希淞椒植贾行脑诩s0.13-0.17μm，優(yōu)選中心位于約0.14μm，其中95％的顆粒位于該平均粒徑的+/-0.03μm以內(nèi)。也可以為不同尺寸的聚合物顆粒的混合物。如果選擇中空顏料，也可以采用0.1-0.8μm的更大的平均粒徑，例如范圍為0.6μm左右。此外，對(duì)于該中空聚合物顏料，優(yōu)選使用8-30份干重。該固體顆粒聚合物顏料優(yōu)選選自聚甲基丙烯酸甲酯、聚(甲基丙烯酸2-氯乙酯)、聚甲基丙烯酸異丙酯、聚甲基丙烯酸苯酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚酰亞胺、縮醛、聚苯硫醚、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯膠乳、聚丙烯酰胺，以及其合金、共混物、混合物和衍生物。也可以是苯乙烯-順丁烯二酸共聚物膠乳(SMA)或苯乙烯-雙-順丁烯二酰亞胺(malimide)共聚膠乳(SMI)，或者其與上述結(jié)構(gòu)和衍生物的混合物。該特別優(yōu)選的實(shí)施方案，SMA或SMI或其混合物，優(yōu)選調(diào)節(jié)到具有200℃左右的高Tg值。這意味著SMI為主要成分，即通常SMI含量大于80％，或者甚至大于90％或95％(Tg(SMI)＝202℃)。顆粒固體聚合物顏料也可以基本由100的％SMI組成。SMI的特別高的硬度以及憎水特性使得這些顏料可用于高含量的聚合物顏料，即最高100％的顏料部分由聚合物顏料構(gòu)成。似乎將改性聚苯乙烯膠乳用于具有上述粒徑分布的固體顏料顆粒尤其有效。
如上所述，相對(duì)于調(diào)節(jié)印刷紙的墨固著行為，粘合劑部分具有重要性。因此，表層的粘合劑部分優(yōu)選包括a’)粘合劑，選自膠乳，尤其是苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈、苯乙烯-丙烯酸、苯乙烯-丁二烯-丙烯酸的膠乳，淀粉，聚丙烯酸鹽，聚乙烯醇，大豆(soy)，酪蛋白，羰甲基纖維素，羥甲基纖維素以及其混合物，b’)添加劑，如消泡劑、著色劑、光亮劑、分散劑、增稠劑、保水劑、防腐劑、交聯(lián)劑、潤滑劑和pH調(diào)節(jié)劑等。發(fā)現(xiàn)如果粘合劑為基于丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈的丙烯酸酯共聚物會(huì)非常有效。通常該粘合劑被用在聚合物分散時(shí)。市場上可購得的該類粘合劑的例子有德國BASF制造的商標(biāo)名為Acronal 360D的粘合劑。通常，在粘合劑部分存在10-16份干重，優(yōu)選11-14或12-14份干重的粘合劑。通常表層具有的干涂料的總重為3-25g/m2，優(yōu)選為4-15g/m2，最優(yōu)選為約6-12g/m2。如果兩面涂覆襯底，則這些數(shù)字指每一面的重量。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案，上述表層被直接置于表層之下的第二(多孔)層所支撐，從而在功能上提供所需的多孔結(jié)構(gòu)。該第二層優(yōu)選包括顏料部分，其中該顏料部分包括A)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過80％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，B)0-50份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為超過50％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為超過60％的顆粒小于1μm；和粘合劑部分，其中該粘合劑包括A’)低于20份干重的粘合劑和B’)低于4份干重的添加劑。這樣第二層也顯示出非常特別和細(xì)微的顏料結(jié)構(gòu)，其協(xié)同支撐和增強(qiáng)表層的功能。組分B也可以被某些具有良好覆蓋特性的碳酸鈣所替代，即其可以代替高嶺土。像這樣可以節(jié)省成本和提高所得紙張的光亮度。可以采用如Covercarb 75型研磨碳酸鈣，即其粒徑分布為超過70％的顆粒小于1μm。在高嶺土被細(xì)顆粒碳酸鹽代替的情況下，證明使用大約相同量(重量)的A)和B)型細(xì)顆粒碳酸鹽有利。有利的是，第二層的顏料部分包括A)70-90份干重，優(yōu)選約75份干重的細(xì)顆粒碳酸鈣，其粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，B)20-40份干重，優(yōu)選約25份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為65％的顆粒小于1μm。關(guān)于第二層的粘合劑部分，其通常包括A’)粘合劑，通常以聚合物在水中的分散體形式被提供用于涂料的涂覆，其選自膠乳，尤其是苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈、苯乙烯-丙烯酸、苯乙烯-丁二烯-丙烯酸膠乳、淀粉、聚丙烯酸鹽、聚乙烯醇、大豆(soy)、酪蛋白、羰甲基纖維素、羥甲基纖維素以及其混合物，B’)添加劑，如消泡劑、著色劑、光亮劑、分散劑、增稠劑、保水劑、防腐劑、交聯(lián)劑、潤滑劑和pH調(diào)節(jié)劑等。有利的是，粘合劑為苯乙烯-丁二烯共聚物，例如可購得的法國Rhodia制造的50％分散體的商標(biāo)名為Phodopas SB 083的產(chǎn)品。通常，在第二層的粘合劑部分存在6-20份干重，優(yōu)選8-14份干重，最優(yōu)選約10份干重的粘合劑。為了連同表層獲得最優(yōu)的效果，第二層具有的干涂料的總重為5-25g/m2，優(yōu)選范圍為8-20g/m2。如果兩面涂覆襯底，則這些數(shù)字指每一面的重量。
根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施方案，提供了額外的，處于上述第二層下方的第三層。該第三層包括顏料部分，其中該顏料部分包括AA)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過70％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約或超過80％的顆粒小于1μm；和粘合劑部分，其中該粘合劑包括AA’)小于10份干重的粘合劑和BB’)小于4-6份干重的添加劑。優(yōu)選AA部分由具有粒徑分布為約80％的顆粒小于1μm的約70％的顆粒碳酸鹽，和具有粒徑分布為約50％的顆粒小于1μm的約30％的顆粒碳酸鹽所制成。
本發(fā)明的印刷紙的其他實(shí)施方案描述于從屬權(quán)項(xiàng)中。
本發(fā)明還涉及制造印刷紙的方法，包括以下步驟dd)將圖像接受表層涂覆到襯底上，所述表層包括顏料部分，其中該顏料部分包括a)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過80％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，b)0-50份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為超過90％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為超過95％的顆粒小于1μm，c)0-10份干重的微粒，優(yōu)選粒徑分布為超過90％的顆粒小于0.5μm的固體聚合物顏料，優(yōu)選粒徑分布為90％的顆粒具有0.05-0.3μm的尺寸，尤其是0.1-0.2μm，和粘合劑部分，其中該粘合劑包括a’)少于20份干重的粘合劑和b’)少于2份干重的添加劑；ee)干燥圖像接受涂層；ff)在低于約200N/mm的壓區(qū)壓力下砑光。優(yōu)選壓區(qū)壓力為約110N/mm。優(yōu)選的是，使用少于3或4個(gè)壓區(qū)來砑光。通常，表層具有的干涂料總重為每一面3-25g/m2，優(yōu)選每一面4-15g/m2，最優(yōu)選每一面約6-12g/m2，所述方法可有利地用來制造上述印刷紙。相應(yīng)地，在獲得上述高光澤的同時(shí)可以采用非?！败洝钡捻脊鈼l件，從而保持了紙張的松厚度以及硬度，并且提供了所需的多孔結(jié)構(gòu)。
正如以上所提及的，將第二層有利地設(shè)置在直接位于表層下。因此，在涂覆表層涂層之前，可以將cc)第二層涂覆在襯底上，位于所述表層之下的所述第二層包括顏料部分，其中該顏料部分包括A)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過80％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，B)0-50份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為超過50％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為超過60％的顆粒小于1μm；和粘合劑部分，其中該粘合劑包括A’)小于20份干重的粘合劑和B’)小于4份干重的添加劑。通常，第二層的干涂料總重為5-25g/m2，優(yōu)選8-20g/m2。仍然是，如果兩面涂覆襯底，則這些數(shù)字指每一面的重量。
正如以上所提及的，根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施方案，提供位于第二層之下的第三層是有利的。因此，在涂覆第二層之前bb)將第三層涂覆在襯底上，位于所述第二層之下的所述第三層包括AA)50-100份干重的顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過70％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約或超過80％的顆粒小于1μm；和粘合劑部分，其中該粘合劑包括AA’)小于10份干重的粘合劑和BB’)小于4-6份干重的添加劑。在涂覆該第三層之前；或者如果該第三層不存在時(shí)，則在涂覆第二層之前；或者如果第三和第二層均不存在時(shí)，則在涂覆表層之前，可以將一種或幾種膠料層涂覆到未涂布的襯底上。通常，在涂布和干燥工序之后，所得印刷紙的總重為80-400g/m2，優(yōu)選為100-250g/m2。
為了得到上述光澤值，通常在砑光步驟(ff)采用小于200N/mm的壓區(qū)壓力是足夠的，優(yōu)選90-110N/mm的壓區(qū)壓力。在砑光步驟中可使用幾個(gè)輥筒，使用4個(gè)或更少的輥筒比較有利。
其他制造印刷紙的方法的實(shí)施方案描述在從屬權(quán)項(xiàng)中。
此外，本發(fā)明涉及上述印刷紙?jiān)谀z印工藝中的用途。


附圖中說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，其中圖1 示出切開本發(fā)明的涂料紙的部分示意圖；圖2 無機(jī)顆粒碳酸鹽的粒徑分布；圖3 a)無機(jī)顆粒高嶺土的粒徑分布，b)DPP3710(固體塑料顏料)的粒徑分布；圖4 a)實(shí)施例造紙廠2的SEM照片(40,000×)b)實(shí)施例試驗(yàn)1的SEM照片(40,000×)c)實(shí)施例試驗(yàn)2的SEM照片(40,000×)d)實(shí)施例試驗(yàn)3的SEM照片(40,000×)e)對(duì)比實(shí)施例的SEM照片(40,000×)；圖5示出一些實(shí)施方案中的累積孔隙尺寸分布的壓氮法測(cè)量值；圖6示出膠乳粘合劑含量對(duì)孔隙體系表面能的極性部分的影響；圖7示出礦物油型墨在涂料紙上的粘著性的變化，a)實(shí)施例造紙廠1、造紙廠2、和造紙廠3，b)實(shí)施例試驗(yàn)1、試驗(yàn)2、試驗(yàn)3、試驗(yàn)4、試驗(yàn)5；圖8示出生物油型墨在涂料紙上的粘著性的變化，a)實(shí)施例造紙廠1、造紙廠2、和造紙廠3，b)實(shí)施例試驗(yàn)1、試驗(yàn)2、試驗(yàn)3、試驗(yàn)4、試驗(yàn)5；和圖9所有實(shí)施例以及對(duì)比實(shí)施例的累積壓汞測(cè)量值。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，附圖的目的是說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案而不是為了對(duì)其限制，圖1示出切開的紙張，其代表本發(fā)明的印刷紙的第一實(shí)施例。該印刷紙包括襯底5，其中在圖1中僅示出表層。襯底5上的第一層是可能有色的膠料層4，然后接著是第三層3、第二層2和表層1。圖1僅示出印刷紙的一個(gè)側(cè)面，如果涂覆印刷紙的兩面，通常就是這種情況，圖1中所示的結(jié)構(gòu)還存在于印刷紙的底部，其層的次序?yàn)閳D1所示次序的鏡像。
以下，將詳細(xì)描述每一層以及其組分，最后說明紙張的制造方法和成品印刷紙的性能分析。為了說明本發(fā)明，給出10個(gè)實(shí)施例和一個(gè)對(duì)比實(shí)施例，該對(duì)比實(shí)施例代表了當(dāng)前技術(shù)水平的用于膠印的光澤紙。在對(duì)比實(shí)施例中，使用從奧地利SAPPI購得的商標(biāo)名為Magnostar的115g/m2的光澤紙。采用試驗(yàn)涂布機(jī)(pilot coater)做了5個(gè)實(shí)施例(試驗(yàn)1-5)，并且在造紙廠(Mill)做了5個(gè)實(shí)施例(造紙廠1-5)。這10個(gè)實(shí)施例具體在表層1的組成上不同，尤其是墨蹭臟性質(zhì)方面，對(duì)比了不同的無機(jī)顏料和有機(jī)顏料比例、不同的無機(jī)顏料組成與不同的粘合劑含量。
表層110個(gè)實(shí)施例的表層1的各種組分列于表1。所有給出的數(shù)字均為干的或有效部分。
表1表層組成

實(shí)施例造紙廠4和造紙廠5具有與造紙廠2相同的表層組成。
顏料部分Setacarb HG為具有特征型粒徑分布的細(xì)研磨顆粒碳酸鈣無機(jī)顏料。該顏料的粒徑分布示于圖2。曲線7指出Setacarb HG的分布。可見本發(fā)明的表層涂料的特征在于含有特別高含量的極細(xì)無機(jī)顏料，稱作Setacarb HG，其粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm。該無機(jī)顏料的極細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)對(duì)于獲得本發(fā)明的多孔結(jié)構(gòu)是重要特征之一。
另一種可用來替代Setacarb HG的碳酸鈣顏料為VP15，是一種小顆粒附著到大顆粒上的細(xì)微結(jié)構(gòu)顏料。可從奧地利的Omya購得。
除了碳酸鈣無機(jī)顏料之外，還有微細(xì)高嶺土，即Amazon，優(yōu)選Amazon88、Amazon+(plus)或Amazon優(yōu)質(zhì)(premium)。該高嶺土的粒徑分布示于圖3a)。此外，相對(duì)于高嶺土，本發(fā)明的涂料的特征在于極細(xì)高嶺土的格外高的含量。
此外，顏料部分包括有機(jī)顏料，即DPP 3710，其可從陶氏(Dow)化學(xué)公司購得。該顏料為極細(xì)的固體顆粒聚合物(改性聚苯乙烯膠乳)，可為pH 5.5和布式粘度＜100mPas的約50％的水乳液。平均粒徑為0.142μm，中值粒徑為0.14μm，分布眾數(shù)為0.141μm，標(biāo)準(zhǔn)分布偏差為0.0217μm以及變差系數(shù)為15.29％。由Coulter LS系列230粒徑分析儀測(cè)量的特定分布狀態(tài)示于圖3b。
可以用優(yōu)選具有200℃左右的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的SMI基顆粒聚合物顏料來代替DPP，優(yōu)選使用至少45％固含量的溶液，如有可能使用約50％固含量的溶液，來避免涂料配方中過高的含水量。在此還應(yīng)該選擇平均粒徑為約0.1μm或最高0.2μm。
可選擇的是，顆粒顏料可以是中空的，并且可選擇為Ropaque BC-643。這是一種具有0.6μm的粒徑和43％的空隙容積的苯乙烯丙烯酸聚合物顏料。其可從美國Rohm和Haas公司購得。尤其是如果用于低克重紙，則其含量優(yōu)選升至15份干重。
粘合劑部分所有本發(fā)明的涂料都包含Acronal 360D，其可購自德國BASF。其為基于丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈的共聚物的50％水分散體。作為白色分散體，其具有7.5-8.5的pH值和250-500mPas的表觀粘度(DIN EN ISO 2 555)。
添加劑包括光亮劑、增稠劑、消泡劑等。其組成和含量可很容易由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需要選擇和調(diào)節(jié)。
涂料溶液采用的涂料溶液具有約7-9的pH值、60-70的固含量以及適合于特定機(jī)器的粘度。如何涂覆該涂料的條件將在后面做進(jìn)一步說明。
第二層210個(gè)實(shí)施例的第二層2的各種組成列于表2。所有給出的數(shù)字為干的或有效部分。
表2第二層組成

實(shí)施例造紙廠4和造紙廠5具有與造紙廠2相同的第二層組成。
顏料部分在表層的內(nèi)容中已經(jīng)討論了Setacarb HG。無機(jī)顏料Setacarb HG的極細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)依舊是獲得本發(fā)明的多孔結(jié)構(gòu)的重要特征之一?？梢宰C明第二層影響表層的性能，因此在第二層中使用微細(xì)無機(jī)顏料也是有利的。
可購自O(shè)mya的CoverCard 75是一種具有相當(dāng)陡的粒徑分布的微細(xì)研磨碳酸鈣。大約80％的顆粒小于1μm。使用它能得到光亮的成品紙并且比高嶺土便宜，這是其被用來代替顏料的Century部分的原因。
除了碳酸鈣無機(jī)顏料外，對(duì)于本發(fā)明的涂料，還存在微細(xì)高嶺土，即Century。Century是一種相比于上述Amazon高嶺土具有薄層結(jié)構(gòu)的高嶺土。Century顯示出以下分布超過65質(zhì)量％的顆粒具有＜1μm的直徑和47質(zhì)量％的顆粒具有＜0.6μm的直徑。
粘合劑部分Rhodopas SB 083為具有約50％的固含量和約5.5的pH值的苯乙烯丁二烯膠乳液?？少徸苑▏鳵hodia。
添加劑包括光亮劑、增稠劑、消泡劑等。其組成和含量可很容易由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需要選擇和調(diào)節(jié)。
第三層310個(gè)實(shí)施例的第三層3的各種組成列于表3。所有給出的數(shù)字為干的或有效部分。
表3第三層組成

實(shí)施例造紙廠4和造紙廠5具有與造紙廠2相同的第三層組成。
顏料部分Cover Carb 75的粒徑分布示于圖2，其為微細(xì)研磨的顆粒鈣無機(jī)顏料。HydrocarbHC75是碳酸鈣無機(jī)顏料。該顏料的約50％的顆粒小于1μm并且約30％的顆粒小于0.5μm。
關(guān)于粘合劑部分，添加劑也包括光亮劑、增稠劑、消泡劑等。其組成和含量可很容易由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需要選擇和調(diào)節(jié)。
涂料的涂覆首先，通常采用標(biāo)準(zhǔn)涂覆技術(shù)(優(yōu)選刮刀，也可以是非接觸方法)將膠料層涂覆到可以是標(biāo)準(zhǔn)纖維卷筒紙的襯底5上。同樣采用標(biāo)準(zhǔn)涂覆技術(shù)(優(yōu)選刮刀)將產(chǎn)生第三層3和第二層2的涂料涂覆到襯底上。在不同的涂覆工序之間，通常不需要砑光。對(duì)于未在實(shí)施例中給出的涂料，通常在涂覆涂料之間采用砑光。對(duì)于10個(gè)實(shí)施例，涂覆表層涂料，表層1的條件以及砑光條件總結(jié)于表4。原則上對(duì)于表層1也采用標(biāo)準(zhǔn)涂覆技術(shù)表4用于表層的工藝參數(shù)


造紙廠4和造紙廠5的工藝與造紙廠2的工藝相同。
在干燥步驟的上下文中，ir表示紅外，af表示熱風(fēng)氣翼，cil表示內(nèi)部加熱干燥圓筒。bd表示絕對(duì)干燥?？梢?，以通常超過900m/min的高速來涂覆卷筒紙。對(duì)于壓區(qū)，例如2/8表示一組8個(gè)輥，其中所用的僅有2個(gè)壓區(qū)。
如果進(jìn)行砑光，則在非常軟的條件下，即輥溫保持在約60℃(根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)現(xiàn)狀，通常獲得光澤需要高于80℃)，并且砑光輥上的負(fù)載和輥的數(shù)量也保持低水平，即僅使用2或3個(gè)壓區(qū)時(shí)S-砑光機(jī)的負(fù)載為約110N/mm，而根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)現(xiàn)狀，通常使用10個(gè)壓區(qū)時(shí)，光澤紙的典型值為大于230N/mm。
所得印刷紙的性質(zhì)圖4示出某些實(shí)施例(a造紙廠2，b試驗(yàn)1，c試驗(yàn)2，d試驗(yàn)3)以及對(duì)比實(shí)施例的涂料的采用40000×放大倍數(shù)的SEM照片。從這些照片中可清晰看出，本發(fā)明的涂料(圖4a-d)顯示出非常特殊的表面結(jié)構(gòu)，其非常細(xì)微，尤其是在存在有機(jī)顏料的情況下(圖4a、b、d)，可辨認(rèn)出嵌入在無規(guī)形狀的無機(jī)顏料顆粒之間的非常小的球形有機(jī)顏料顆粒。而且在不存在有機(jī)顏料的情況下(圖4c)，觀察到更細(xì)微和多孔的結(jié)構(gòu)。從純視覺的視點(diǎn)來說，已經(jīng)很明顯在現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的涂料(對(duì)比實(shí)施例)和本發(fā)明的涂料之間存在巨大差異，該差異在于在本發(fā)明的涂料中存在更為細(xì)微的多孔結(jié)構(gòu)。因此，通?？梢哉f本發(fā)明的目的在于保護(hù)如圖4a-d之一所見、獨(dú)立于基本制造方法和基本材料的表面結(jié)構(gòu)。所拍攝的SEM照片采用以下SEM設(shè)備放大倍數(shù)40000×的Philips SEM 501B。
為了對(duì)該顆粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量，圖5示出作為由壓液氮測(cè)量法所測(cè)得的孔寬度的函數(shù)的累積孔隙率，單位為cm3/g(紙)。
曲線13指實(shí)施例造紙廠2，曲線14-16分別指試驗(yàn)1、試驗(yàn)2和試驗(yàn)3，并且曲線17指對(duì)比實(shí)施例。明顯可見的是在小于例如100nm或小于150nm或小于200nm的孔隙的累積可進(jìn)入孔隙容積之間存在巨大差異。該孔隙率似乎是可能的墨固著性能的關(guān)鍵。已經(jīng)用可購自美國Micromeritics型號(hào)ASAP 2400的壓液氮孔隙率分析儀、在測(cè)定溫度為77K下來測(cè)量孔隙率。
通過表5中所列各個(gè)實(shí)施例可進(jìn)一步說明紙張的性質(zhì)表5實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例的性質(zhì)



WS表示紙的反面，F(xiàn)S表示實(shí)施例的紙的正面。NA指該值未測(cè)量。
為了比較所有的實(shí)驗(yàn)，使用具有約115g/m2紙重的紙。然而，本發(fā)明的范圍不限于該重量。從所得紙的μm厚度可見，在對(duì)比實(shí)施例和本發(fā)明的其它實(shí)施例之間存在明顯差異，該差異在于相同紙重的本發(fā)明的紙厚于對(duì)比實(shí)施例。因此，這還反映在以cm3/g表示的體積上，其與松密度成反比并且表示松厚度。本發(fā)明的實(shí)施例的體積通常大于對(duì)比實(shí)施例的體積，因此其松厚度高于現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)。
當(dāng)觀察以μm PPS(Packer印刷表面值)表示的粗糙度時(shí)，幾乎所有實(shí)施例均處于目標(biāo)值以內(nèi)，即PPS應(yīng)該小于1μm。
盡管對(duì)于所有實(shí)施例幾乎都不進(jìn)行砑光，但光澤值還是能夠滿足，其中目標(biāo)值被定義為TAPPI75Deg大于75％和DIN75Deg大于45％。通常光澤優(yōu)于對(duì)比實(shí)施例。光澤度的測(cè)量采用以下光澤分析儀Lehman型號(hào)LGDL-05.3/LTML-01。
最打動(dòng)人的是優(yōu)越的墨蹭臟性能，其采用標(biāo)準(zhǔn)墨型Skinnex 800(用來例如測(cè)量蹭臟性能的Pmefbau可印刷性測(cè)試設(shè)備)來測(cè)量。通常持續(xù)30秒的時(shí)間，目標(biāo)為具有低于0.30的蹭臟值。顯然，這不是列于表5的某些實(shí)施例的情況，原因在于不同的粘合劑(膠乳)含量。粘合劑含量可用來調(diào)節(jié)墨的蹭臟性能。表層中粘合劑越多，表面就具有越低的非極性，盡管只要能用本文提供的方法測(cè)量孔隙率就基本上是相同的。然而，如果表面變得極性過大，通常非極性膠印墨不再能進(jìn)入孔隙，從而導(dǎo)致更大的蹭臟值。
由于通常額外地在膠乳分散體存在用來穩(wěn)定這些分散體的表面活性劑，上述致使表面極性更大的效果至少部分地也會(huì)由這些表面活性劑引起。
表面極性和膠乳粘合劑含量之間的關(guān)系示于圖6中，并且明顯可見膠乳粘合劑含量越高，則表面能的極性部分就越高。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)量之間的線性關(guān)系。相應(yīng)地，表面能的極性部分越高，則非極性膠印墨就越難進(jìn)入孔隙。圖6的數(shù)據(jù)是用Fibrodat分析儀(Fibrodat分析儀瑞典Fibro System AB的型號(hào)Data 1100)來測(cè)量的。
通常所有實(shí)施例均顯示出良好的印刷性能，即良好的抗起毛、低滋墨、低磨光等。
為了支持該發(fā)現(xiàn)，對(duì)于礦物油(圖7)基墨和生物墨油基墨(圖8)的粘性測(cè)量結(jié)果額外地示于圖7和圖8中。粘性測(cè)量就是測(cè)量當(dāng)墨被逐漸吸收到紙張涂料中時(shí)，作為f(時(shí)間)的三種墨力的最終總和，這三種墨力是進(jìn)料輥上的墨粘附力、墨的內(nèi)聚力和墨在紙張上的粘附力。粘附力和內(nèi)聚力明顯與表面能和粘度性質(zhì)相關(guān)。墨組分為顏料+樹脂和油載體體系，包括礦物油(＝相對(duì)非極性)和生物油(＝相對(duì)極性)。采用兩種典型墨進(jìn)行測(cè)試，一種僅使用礦物油作為載體(圖7)并且另一種僅使用生物油(圖8)作為載體。圖中可見在試驗(yàn)4和試驗(yàn)5(較少粘合劑Acronal 360SD＝相對(duì)極性)對(duì)試驗(yàn)1、試驗(yàn)2、試驗(yàn)3(更多粘合劑)的系列(圖7b和圖8b)的一面紙上和在造紙廠2和造紙廠3(較少粘合劑)對(duì)造紙廠1(較多粘合劑)的另一系列(圖7a和圖8a)的另一面紙上之間存在性能差異具有較多粘合劑的圖形總是明顯“慢”于具有較少粘合劑的圖形，對(duì)于生物油該差異甚至明顯更大。粘性測(cè)量采用以下粘性設(shè)備墨/表面相互作用測(cè)試機(jī)，Segan Ltd.。
在涂料中膠乳越多，則表面能的極性成分就越高。
為了比較，圖9示出實(shí)施例、對(duì)比實(shí)施例和具有膠料層和第三層的襯底的壓汞孔隙率測(cè)量結(jié)果?？紫堵实膲汗y(cè)量不同于上述壓液氮法測(cè)量，因?yàn)橛绕涫窃谒鶞y(cè)量的孔隙直徑小于1μm的范圍內(nèi)施加更大的壓力。相應(yīng)地，在該區(qū)域內(nèi)紙張被施加更大的壓力，其結(jié)果不同于采用液氮測(cè)量獲得的結(jié)果。然而，從圖9可見，未涂覆襯底的孔隙率特征基本上不同于涂料紙的特征。此外，對(duì)比實(shí)施例17清楚顯示出低于0.1μm的累積孔隙度，其基本上低于實(shí)施例28(造紙廠1)、13(造紙廠2)、30(造紙廠3)、14(試驗(yàn)1)、15(試驗(yàn)2)、16(試驗(yàn)3)、29(試驗(yàn)4)和25(試驗(yàn)5)的值。當(dāng)采用作為參照的壓汞測(cè)量來表征本發(fā)明的紙時(shí)，其可表征為孔尺寸最高100nm的累積孔隙率大于30μl/g(紙)的紙張，或甚至表征為孔尺寸最高100nm的累積孔隙率大于40μl/g(紙)的紙張，這是采用壓汞法測(cè)量的。從圖9也清楚可見，粘合劑的存在在測(cè)量上基本不改變?cè)撔】讌^(qū)域中的孔隙率特征。這可見于，附圖標(biāo)記15所表示的含有10份DPP 3710同時(shí)含有15份粘合劑的實(shí)施例試驗(yàn)3與附圖標(biāo)記13、30和24分別所表示的含有10份DPP 3710同時(shí)含有11-12份粘合劑的造紙廠2、造紙廠3或試驗(yàn)4的比較。測(cè)量壓汞孔隙率使用壓汞孔隙率分析儀Quecksilberporosimeter MicromeriticsAutoPore IV 9500。
附圖標(biāo)記列表1表層2第二層3第三層4膠料層5襯底6印刷紙/襯底的第一面7Setacarb HG9CC75(Cover Carb)12Amazon13造紙廠214試驗(yàn)115試驗(yàn)316試驗(yàn)217對(duì)比實(shí)施例18造紙廠1(粘性礦物墨油)19造紙廠2(粘性礦物墨油)
20造紙廠3(粘性礦物墨油)21試驗(yàn)1(粘性礦物墨油)22試驗(yàn)2(粘性礦物墨油)23試驗(yàn)3(粘性礦物墨油)24試驗(yàn)4(粘性礦物墨油)25試驗(yàn)5(粘性礦物墨油)26僅具有膠料層和第三層的襯底27試驗(yàn)528造紙廠129試驗(yàn)430造紙廠權(quán)利要求
1.一種印刷紙，包括襯底和在襯底至少一面上的圖像接受涂層，采用壓液氮法測(cè)量，該涂層的孔寬度小于200nm的累積孔隙率容積大于每克紙0.006cm3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的印刷紙，其特征在于孔寬度小于200nm的累積孔隙率容積大于每克紙0.008cm3。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于所述圖像接受層表面基本為非極性的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的印刷紙，特征在于所述圖像接受層表面的表面能的極性部分小于7mN/m，優(yōu)選小于6mN/m，該值通過在Parker印刷表面(PPS)表面粗糙度為0.8-1μm下的接觸角測(cè)量來確定，優(yōu)選低于0.9μm，其中優(yōu)選所述圖像接受層表面的表面能的極性部分大于4mN/m。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征是根據(jù)TAPPI 75deg，圖像接受涂層表面上的光澤度大于75％。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征是根據(jù)DIN 75deg，圖像接受涂層表面上的光澤度大于45，優(yōu)選大于50。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于在襯底的兩面上均設(shè)置圖像接受涂層。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于具有大于0.8cm3/g，優(yōu)選大于0.82cm3/g或0.85cm3/g的比容。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于30秒時(shí)墨蹭臟值低于0.3，優(yōu)選在30秒時(shí)墨蹭臟值為0.15-0.25之間或?yàn)榧s0.2。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于圖像接受涂層包括表層(1)，該表層包括顏料部分，其中所述顏料部分包括a)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過80％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，b)0-50份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為超過90％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為超過95％的顆粒小于1μm，c)0-20份或最高30份干重的顆粒顏料，優(yōu)選固體或中空聚合物顏料，其粒徑分布為超過90％的顆粒小于0.5μm，優(yōu)選粒徑分布為90％的顆粒具有0.05-0.3μm的尺寸，尤其是0.1-0.2μm，或者對(duì)于中空聚合物顏料，也具有約0.6μm的平均粒徑，和粘合劑部分，其中該粘合劑包括a’)少于12-16份干重的粘合劑和b’)少于2份干重的添加劑。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于圖像接受涂層包括表層(1)，該表層包括顏料部分，其中所述顏料部分包括a)0-50份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過80％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，b)0-50份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為超過90％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為超過95％的顆粒小于1μm，c)2-100份干重的顆粒固體聚合物顏料，其粒徑分布為超過90％的顆粒小于0.5μm，優(yōu)選粒徑分布為90％的顆粒具有0.05-0.3μm的尺寸，尤其是0.1-0.2μm，和粘合劑部分，其中該粘合劑包括a’)少于12-16份干重的粘合劑和b’)少于2份干重的添加劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的印刷紙，其特征在于表層(1)的顏料部分包括a)60-100份干重，優(yōu)選65-80份干重的細(xì)顆粒碳酸鈣，其粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，b)10-40份干重，優(yōu)選15-30份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為95％的顆粒小于1μm，c)10-15份干重的固體顆粒聚合物顏料，其粒徑分布中心為約0.13-0.17μm，優(yōu)選中心為約0.14μm，其中95％的顆粒位于該平均粒徑的±0.03μm以內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或12的印刷紙，其特征在于所述固體顆粒聚合物顏料(c)選自聚甲基丙烯酸甲酯、聚(甲基丙烯酸-2-氯乙酯)、聚甲基丙烯酸異丙酯、聚甲基丙烯酸苯酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚酰亞胺、縮醛、聚苯硫醚、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯膠乳、聚丙烯酰胺，及其合金、共混物、混合物和衍生物。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于所述固體顆粒聚合物顏料(c)為改性聚苯乙烯膠乳。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于所述固體顆粒聚合物顏料(c)基于苯乙烯順丁烯二酸共聚物膠乳(SMA)和/或苯乙烯-雙-順丁烯二酰亞胺共聚膠乳(SMI)，優(yōu)選幾乎唯一地基于具有200℃左右的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的苯乙烯-雙-順丁烯二酰亞胺共聚物膠乳(SMI)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10-15中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于所述表層(1)的粘合劑部分包括a’)粘合劑，選自膠乳、尤其是苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈、苯乙烯-丙烯酸、苯乙烯-丁二烯-丙烯酸膠乳、淀粉、聚丙烯酸鹽、聚乙烯醇、大豆，酪蛋白，羰甲基纖維素，羥甲基纖維素以及其混合物，b’)添加劑，如消泡劑、著色劑、光亮劑、分散劑、增稠劑、保水劑、防腐劑、交聯(lián)劑、潤滑劑和pH調(diào)節(jié)劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的印刷紙，其特征在于所述粘合劑為基于丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈的丙烯酸酯共聚物。
18.根據(jù)權(quán)利要求16-17中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于在所述粘合劑部分中存在10-16份干重，優(yōu)選11-14份干重的粘合劑(a’)。
19.根據(jù)權(quán)利要求10-18中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于所述表層(1)的干涂料總重為3-25g/m2，優(yōu)選4-15g/m2，且最優(yōu)選為約6-12g/m2。
20.根據(jù)權(quán)利要求10-19中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于所述圖像接受涂層具有位于所述表層(1)之下的第二層(2)，其包括顏料部分，其中該顏料部分包括A)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過80％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，B)0-50份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為超過50％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為超過60％的顆粒小于1μm；或可選擇地，具有粒徑分布為超過70％的顆粒小于1μm的細(xì)顆粒碳酸鹽，和粘合劑部分，其中該粘合劑包括A’)小于20份干重的粘合劑和B’)小于4份干重的添加劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的印刷紙，其特征在于所述第二層(2)的顏料部分包括A)70-90份干重，優(yōu)選約75份干重的細(xì)顆粒碳酸鈣，其粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，B)20-40份干重，優(yōu)選約25份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為65％的顆粒小于1μm，或可選擇地，50-70份具有粒徑分布為超過70％的顆粒小于1μm的細(xì)顆粒碳酸鹽。
22.根據(jù)權(quán)利要求20-21中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于所述第二層(2)的粘合劑部分包括A’)粘合劑，選自膠乳，尤其是苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈、苯乙烯-丙烯酸、苯乙烯-丁二烯-丙烯酸膠乳，淀粉，聚丙烯酸鹽，聚乙烯醇，大豆，酪蛋白，羰甲基纖維素，羥甲基纖維素以及其混合物，B’)添加劑，如消泡劑、著色劑、光亮劑、分散劑、增稠劑、保水劑、防腐劑、交聯(lián)劑、潤滑劑和pH調(diào)節(jié)劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的印刷紙，其特征在于所述粘合劑為基于丙烯酸丁酯和苯乙烯的丙烯酸酯共聚物。
24.根據(jù)權(quán)利要求20-23中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于所述第二層(2)的粘合劑部分(A’)中存在6-20份干重，優(yōu)選8-14份干重，最優(yōu)選約10份干重的粘合劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求20-24中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于所述第二層(2)的干涂料總重為5-25g/m2，優(yōu)選為8-20g/m2。
26.根據(jù)權(quán)利要求20-25中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于在所述第二層(2)之下存在第三層(3)，所述第三層包括顏料部分，其中該顏料部分包括AA)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過70％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約或超過80％的顆粒小于1μm；和粘合劑部分，其中該粘合劑包括AA’)小于10份干重的粘合劑和BB’)小于4-6份干重的添加劑。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于其總重量范圍為90或100-250g/m2或最高為400g/m2。
28.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的印刷紙，其特征在于所述襯底(5)的兩面上都設(shè)有圖像接受涂層。
29.一種制造印刷紙的方法，包括dd)將圖像接受表層(1)涂覆到襯底上，所述表層(1)包括顏料部分，其中所述顏料部分包括a)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過80％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，b)0-50份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為超過90％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為超過95％的顆粒小于1μm，c)0-20份或最高30份干重的顆粒顏料，優(yōu)選固體或中空聚合物顏料，其粒徑分布為超過90％的顆粒小于0.5μm，優(yōu)選粒徑分布為90％的顆粒具有0.05-0.3μm的尺寸，尤其是0.1-0.2μm，或者對(duì)于中空聚合物顏料，也具有約0.6μm的平均粒徑，其中顆粒聚合物顏料可任意地全部或部分替代無機(jī)顏料(a、c)，和粘合劑部分，其中該粘合劑包括a’)少于10份干重的粘合劑和b’)少于2份干重的添加劑，ee)干燥圖像接受涂層，ff)在壓區(qū)壓力低于200N/mm，溫度低于80℃的條件下砑光。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中表層(1)的干涂料總重為3-25g/m2，優(yōu)選為4-15g/m2，最優(yōu)選為約6-12g/m2。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30的方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1-17的其中一項(xiàng)的圖像接受涂層，尤其是表層。
32.根據(jù)權(quán)利要求29-31中任意一項(xiàng)的方法，特征在于在涂覆表面涂層(1)之前cc)將第二層(2)涂覆到襯底上，在所述表層(1)之下的所述第二層(2)優(yōu)選包括顏料部分，其中該顏料部分包括A)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過80％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約90％的顆粒小于1μm，B)0-50份干重的細(xì)顆粒高嶺土，其粒徑分布為超過60％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為超過70％的顆粒小于1μm；或可選擇地，具有粒徑分布為超過70％的顆粒小于1μm的細(xì)顆粒碳酸鹽，和粘合劑部分，其中該粘合劑包括A’)小于20份干重的粘合劑和B’)小于4份干重的添加劑。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中所述第二層(2)的干涂料總重為5-25g/m2，優(yōu)選為8-20g/m2。
34.根據(jù)權(quán)利要求32或33的方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求19-24的其中一項(xiàng)的第二層(2)。
35.根據(jù)權(quán)利要求32-34中任意一項(xiàng)的方法，特征在于在涂覆第二層(2)之前bb)將第三層(3)涂覆到襯底上，在所述第二層(2)之下的所述第三層(3)包括AA)50-100份干重的細(xì)顆粒碳酸鹽，其粒徑分布為超過70％的顆粒小于1μm，優(yōu)選粒徑分布為約或超過80％的顆粒小于1μm，和粘合劑部分，其中該粘合劑包括AA’)小于10份干重的粘合劑和BB’)小于4-6份干重的添加劑。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，其特征在于涂覆第三層(3)之前將膠料層(4)涂覆到襯底(5)上。
37.根據(jù)權(quán)利要求29-36中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于將圖像接受涂料涂覆到襯底(5)的兩面上。
38.根據(jù)權(quán)利要求29-37中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于在涂布工序之后，所得印刷紙的總重量為80-400g/m2，優(yōu)選為100-250g/m2。
39.根據(jù)權(quán)利要求29-38中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于在砑光步驟(ff)中所使用的壓區(qū)壓力為60-150N/mm，優(yōu)選為90-約110N/mm。
40.根據(jù)權(quán)利要求29-39中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于在砑光步驟(ff)中所使用的溫度為45-80℃，優(yōu)選為50-70℃。
41.根據(jù)權(quán)利要求29-40中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于在砑光步驟(ff)中使用4個(gè)或更少的壓區(qū)。
42.根據(jù)權(quán)利要求29-41中任意一項(xiàng)的方法，特征在于在砑光步驟(ff)中，所使用的鋼輥或纖維表面的速度為300-1000m/min。
43.根據(jù)權(quán)利要求29-41中任意一項(xiàng)的方法，特征在于在砑光步驟(ff)之前，將印刷紙干燥至水分少于5％。
44.根據(jù)權(quán)利要求1-28中任意一項(xiàng)的印刷紙?jiān)谀z印工藝中的用途。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種印刷紙，所述印刷紙包括襯底和位于襯底的至少一個(gè)面上的圖像接受涂層，采用壓液氮法測(cè)量，該涂層中孔寬度低于200nm的累積孔隙容積大于每克紙0.006cm
文檔編號(hào)B41M5/00GK1688448SQ03823646
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月1日
發(fā)明者讓-皮埃爾·黑納, 雅克·德·容, 貝爾特·斯科爾特 申請(qǐng)人:賽佩荷蘭服務(wù)有限公司