用于輪轉凹板印刷介質的碳酸鈣制造技術

本發明專利技術涉及輪轉凹板印刷的領域，以及更具體地涉及輪轉凹板印刷介質，用于輪轉凹板印刷介質的涂覆組合物，用于制備此種輪轉凹板印刷介質的方法以及輪轉凹板印刷介質在印刷應用、優選在使用靜電輔助(ESA)的輪轉凹板印刷中的用途。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及輪轉凹板印刷的領域，以及更具體地涉及輪轉凹板印刷介質，用于輪轉凹板印刷介質的涂覆組合物，用于制備此種輪轉凹板印刷介質的方法以及輪轉凹板印刷介質在印刷應用中、優選在使用靜電輔助(ESA)的輪轉凹板印刷中的用途。輪轉凹板為一項印刷技術，涉及在印刷軋區內于施加壓力下旋轉圓筒與紙表面的接觸。印刷圖像由在圓筒表面關于單元尺寸(調幅)或單元頻率(調頻)形成的經雕刻(凹板)單元陣列構成。每一個單元帶有可調整量的可揮發墨。墨至紙表面的成功的轉移取決于多種因素，例如圓筒與紙表面之間的緊密接觸、墨彎液面與紙表面的接觸、墨對紙表面的可潤濕性或與墨吸入孔結構相對的墨在紙表面上鋪展的控制。為了增強墨彎液面與紙表面的接觸，通常使用電場穿過由印刷圓筒本身、作為介質的紙和背輥表面提供的部分介電結構。這樣的效應為吸引和排空墨的凹板單元，且因此促進墨點從印刷圓筒轉移至紙表面的失效最小化。這些機制中任一者的失效或擾動會導致點消失或部分形成點的現象，使得圖像品質快速劣化，觀察為斑點效應或更細微地觀察為印刷密度或斑紋的變動。目前，用于輪轉凹板印刷介質的涂覆組合物通常通過使用滑石、高嶺土和/或粘土作為顏料材料而制備。例如，US5420190A涉及用于制備用于凹板印刷的經涂覆的紙的紙涂覆組合物，所述組合物包括基于干重的100重量份的顏料或顏料混合物(具有粒徑分布使得至少75重量％的顆粒具有小于2μm的等效球體直徑)和乳膠在水中的懸浮液，乳膠顆粒在水中不會明顯溶脹且具有小于0.2μm的平均尺寸，乳膠以這樣的量使用：提供3重量份至15重量份的乳膠固體且組合物基本上不含任何稠化、成膜親水聚合材料。顏料優選為高嶺土。US5959124A涉及輪轉凹板或柔性版印刷墨組合物，所述組合物包括(A)包括分散于流體載體中的顏料的墨，所述載體包括并入水性或非水性溶劑或此種溶劑混合物的樹脂；以及(B)減少磨損量的金屬二硫代磷酸二烴酯。US5996489A涉及一種通過凹板印刷來印刷紙的方法，其中所用紙經包含粘結劑的紙-涂覆條(slip)涂覆，粘結劑具有按該粘結劑計至少74重量％的丁二烯含量。顏料優選為粘土。US5439558A涉及印刷基材，特別是紙，其具有在一面或二面上的涂層，其包含非膠化淀粉顆粒以及作為涂覆顏料的高嶺土以及可能的一或更多種額外礦物顏料以及粘結劑，且其中淀粉顆粒含量相對于全部涂覆顏料為2重量％至25重量％。US5879512A涉及一種制備用于涂覆纖維片產品的組合物的方法，所述方法包括將水性乳液或溶液形式的表面處理劑添加至包括高嶺土的經分散的無機微粒材料的水性懸浮液。然而，滑石、高嶺土和/或粘土在涂覆組合物中的使用改善輪轉凹板印刷介質的印刷性，但由于其疏水行為，觀察到經涂覆紙表面對極性墨分散體的惡化的潤濕導致其使用期間惡化的墨流變性特征。此外，滑石具有淺灰色，因此降低輪轉凹板紙的亮度。然而，輪轉凹板印刷介質正受到來自超級壓延等級的強力競爭。主要通過增加使用碳酸鈣顏料，后者的未經涂覆紙已逐步增加亮度。為了維持市場占有率，經涂覆的輪轉凹板印刷介質會很快仿效且變得更亮。這增加進一步的表面化學性誘導問題，因為碳酸鈣(用于亮度增加的可接受的材料)通常通過使用高度陰離子分散劑被分散于涂覆組合物，導致高度電可極化涂覆層。例如，US4298652涉及一種制備用于輪轉凹板印刷的介質-等級經涂覆紙的方法。所述方法包括將以下涂覆組合物(A)或(B)施加至基底紙的任一表面或兩個表面，其中涂覆組合物(A)包括以5重量％至(95S-137.5)重量％(“S”表示天然研磨碳酸鈣的比表面積(m2/g))的比例包含比表面積為1.5m2/g至2.5m2/g的天然研磨碳酸鈣的顏料，以及堿性敏感合成樹脂乳液或堿性非敏感合成樹脂乳液與增稠劑的混合物的粘合劑，或者涂覆組合物(B)包括以5重量％至100重量％的比例包含比表面積為2.5m2/g至5m2/g的天然研磨碳酸鈣的顏料，以及堿性敏感合成樹脂乳液或堿性非敏感合成樹脂乳液與增稠劑的混合物的粘合劑。US2006/0100329A1涉及用于輪轉凹板印刷方法的紙涂覆制劑，其包括：a.100重量份的細微分散顏料；b.0.001重量份至5重量份的一種或更多種選自以下的物質：單烷基磺基琥珀酸鹽；二烷基磺基琥珀酸鹽；乙氧基化和/或丙氧基化脂肪醇的磺基琥珀酸單酯；乙氧基化和/或丙氧基化脂肪醇的磺基琥珀酸二酯；c.3重量份至15重量份的聚合丙烯酸粘結劑，d.0.005重量份至0.4重量份的分散劑。用于輪轉凹板印刷的細微分散顏料混合物優選包含至少30重量％的高嶺土，其具有40％至70％的細于2μm的顆粒。US5861209A涉及包括具有顏料的經涂覆的紙的組合物，所述顏料包括縱橫比為約3∶1至約15∶1且具有多峰粒徑分布的文石沉淀碳酸鈣。US5605568A涉及CaCO3-滑石涂覆顏料漿料，其由以下4種共研磨組分組成：a.24重量％至64重量％的CaCO3、b.5重量％至48重量％的滑石、c.20重量％至40重量％H2O，以及d.佐劑組合，所述佐劑組合由0.05重量％至1.4重量％的至少一種市售研磨酸以及0.05重量％至1.2重量％的至少一種市售分散劑組成，其中混合顏料的平均統計顆粒直徑為0.4μm至1.5μm。EP2641941涉及包含碳酸鈣的水性組合物，其包括a)包含按組合物總干重量計量為至少10重量％的碳酸鈣材料，b)至少一種陰離子帶電梳狀聚合物，其在pH8下具有-5C/g至-500C/g的荷質比，c)任選地按組合物的總干重量計至少2.5重量％的量的至少一種粘結劑，以及d)按組合物總干重量計量為1重量％至20重量％的至少一種二價或三價陽離子的鹽，其中鹽的總量的至少95重量％溶于組合物中，且其中組合物具有20℃下低于2500mPa.s的布氏粘度。然而，由于使用高度帶電顏料以及不均勻的涂覆重量分布所致的涂覆層的不均勻極化，導致觀察到的斑紋和缺乏圖像清晰度和顯色性。基于此理由，帶靜電的分散的碳酸鈣相較于顆粒表面基本上不含帶電分散劑的粘土、高嶺土和/或滑石顆粒表現出缺點。因此，除了在涂覆制劑中以有限量使用，碳酸鈣一般被認為不適合用于輪轉凹板印刷介質的涂覆層。因此，本領域存在對能夠以令人滿意的涂覆流動性使用且具有改善的光學和機械特性的輪轉凹板印刷介質的持續需求。特別地，在維持或甚至改善亮度、不透明度、光散射與粗糙度的同時，期望降低消失點或部分形成點的量。因此，本專利技術的一個目的為提供適合用于輪轉凹板印刷且顯著減少現有技術的問題的印刷介質。另一個目的為提供顯示出令人滿意的涂覆流動性的輪轉凹板印刷介質。本專利技術的另一個目的為提供具有類似或改善的光學與機械特性的輪轉凹板印刷介質，特別是在維持或改善亮度、不透明度與光散射下具有減少量的消失點或部分形成點。本專利技術的甚至又一個目的為提供具有維持或改善的粗糙度的輪轉凹板印刷介質。通過本文權利要求1中限定的主題解決前述以及其他目的。根據本申請的一個方面，提供輪轉凹板印刷介質。輪轉凹板印刷介質包括：a)具有第一面與背面的基材，以及b)與所述基材的至少所述第一面接觸的涂覆層，其中涂覆層由以下組成：i)＞50.0重量份至100.0重量份的至少一種天然碳酸鈣來源，所述至少一種天然碳酸鈣來源包括由BET氮本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輪轉凹板印刷介質，包括a)具有第一面與背面的基材，以及b)與所述基材的至少所述第一面接觸的涂覆層，其中所述涂覆層由以下組成：i)＞50.0重量份至100.0重量份的至少一種天然碳酸鈣來源，所述至少一種天然碳酸鈣來源包括由BET氮方法測量的BET比表面積為4.0m2/g至12.0m2/g的顆粒，ii)0.0重量份至≤50.0重量份的至少一種適合于造紙的另外的顏料，iii)3.0重量份至6.0重量份的至少一種合成粘結劑，iv)0.1重量份至0.5重量份的至少一種硬脂酸鹽，v)任選地1.0重量份至1.5重量份的至少一種多糖，vi)任選地0.1重量份至0.5重量份的至少一種增稠劑，以及vii)任選地0.2重量份至3.0重量份的至少一種分散劑，其中所述涂覆層中所述至少一種天然碳酸鈣來源和所述至少一種另外的顏料的總量為100.0重量份。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.05.26 EP 14169915.71.一種輪轉凹板印刷介質，包括a)具有第一面與背面的基材，以及b)與所述基材的至少所述第一面接觸的涂覆層，其中所述涂覆層由以下組成：i)＞50.0重量份至100.0重量份的至少一種天然碳酸鈣來源，所述至少一種天然碳酸鈣來源包括由BET氮方法測量的BET比表面積為4.0m2/g至12.0m2/g的顆粒，ii)0.0重量份至≤50.0重量份的至少一種適合于造紙的另外的顏料，iii)3.0重量份至6.0重量份的至少一種合成粘結劑，iv)0.1重量份至0.5重量份的至少一種硬脂酸鹽，v)任選地1.0重量份至1.5重量份的至少一種多糖，vi)任選地0.1重量份至0.5重量份的至少一種增稠劑，以及vii)任選地0.2重量份至3.0重量份的至少一種分散劑，其中所述涂覆層中所述至少一種天然碳酸鈣來源和所述至少一種另外的顏料的總量為100.0重量份。2.根據權利要求1所述的輪轉凹板印刷介質，其中所述基材選自紙、硬紙板、盒紙板、塑料、玻璃紙、織物、木材、金屬、或水泥，優選為紙、硬紙板、或盒紙板。3.根據權利要求1或2所述的輪轉凹板印刷介質，其中所述至少一種天然碳酸鈣來源為白云石和/或至少一種天然研磨碳酸鈣(NGCC)，優選所述至少一種天然研磨碳酸鈣(NGCC)選自大理石、白堊、石灰石及其混合物。4.根據權利要求1至3中任一項所述的輪轉凹板印刷介質，其中所述至少一種天然碳酸鈣來源包括以下的顆粒：a)具有5.0m2/g至10.0m2/g的由BET氮方法測量的BET比表面積，和/或b)具有≤2.5μm，優選0.1μm至2.5μm，更優選0.1μm至2.0μm，以及最優選0.5μm至2.0μm或0.2μm至1.5μm的根據沉降方法測量的重量中值粒徑d50，或c)具有根據沉降方法測量的i)0.7μm至3.0μm的重量粒徑d75，ii)0.5μm至2.0μm的重量中值粒徑d50，iii)0.1μm至1.0μm的重量粒徑d25，和/或d)由按所述天然碳酸鈣來源的總干重量計量為≥50.0重量％，優選90.0重量％，更優選≥95.0重量％以及最優選≥97.0重量％的碳酸鈣組成。5.根據權利要求1至4中任一項所述的輪轉凹板印刷介質，其中所述至少一種天然碳酸鈣來源由包括白云石和/或所述至少一種天然研磨碳酸鈣(NGCC)以及任選地所述至少一種適合于造紙的另外的顏料的屑粒組成。6.根據權利要求1至5中任一項所述的輪轉凹板印刷介質，其中a)所述至少一種適合于造紙的另外的顏料選自：沉淀碳酸鈣(PCC)、金屬氧化物例如二氧化鈦和/或三氧化二鋁、金屬氫氧化物例如氫氧化鋁、金屬鹽例如硫酸鹽、硅酸鹽例如滑石和/或高嶺土和/或高嶺土粘土和/或云母、碳酸鹽例如碳酸鎂和/或石膏、緞光白及其混合物，和/或b)所述至少一種合成粘結劑選自：聚乙烯醇、苯乙烯-丁二烯乳膠、苯乙烯-丙烯酸酯乳膠、苯乙烯-丙烯酸丙烯腈乳膠、聚乙酸乙烯酯乳膠及其混合物，且優選為苯乙烯-丁二烯乳膠，和/或c)所述至少一種硬脂酸鹽為單價或二價陽離子的硬脂酸鹽，優選地，所述單價或二價陽離子的硬脂酸鹽選自：硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鍶及其混合物；更優選地，所述單價或二價陽離子的硬脂酸鹽...

【專利技術屬性】
技術研發人員：揚·菲利普·魏斯，帕特里克·A·C·加納，約翰尼斯·克里特辛格，
申請(專利權)人：歐米亞國際集團，
類型：發明
國別省市：瑞士;CH