可印刷纸、用于生产可印刷纸的工艺及其用图
【专利说明】可印刷纸、用于生产可印刷纸的工艺及其用途
[0001] 本申请是申请日为2009年3月6日、申请号为200980110659.X、发明名称为"可 印刷纸、用于生产可印刷纸的工艺及其用途"的发明专利申请的分案申请。 发明领域
[0002] 本发明设及一种可印刷纸、用于生产可印刷纸的工艺及其在胶版印刷中的用途。 [000引发明背景
[0004] 可将合成的纸分类为两种不同的类型：一种具有类似于纤维素纸的纤维状结构， 用由聚酷胺、聚醋或聚締控制成的合成纤维代替纤维素纤维；另一种中，膜由热塑性聚合物 直接挤出。运些产品在结构上与纤维素纸显著不同，因此出现多种不同的问题。
[0005] 通过流延膜工艺或吹塑膜工艺生产挤出膜，所述吹塑膜工艺中迫使烙体通过环形 模头。吹塑膜工艺的变体为将发泡的膜挤出，其中通过加入发泡剂（通常为低沸点控）可 由多种聚合物生产发泡的膜。有两种工艺用于流延膜的双轴拉伸：同时拉伸工艺，其中同时 在两个方向进行拉伸；W及两步法，其中两个拉伸操作序贯进行。
[0006] 挤出的膜具有光滑的表面，比起材料本身，该光滑的表面更多地取决于冷却漉的 状态。例如在纤维素纸或合成的纤维网膜（web)的纤维之间不存在具有毛细管作用的空 腔。光滑的表面、低吸收能力和非极性结构的运种组合通常使得难W在聚合物膜上印刷：干 燥时间长，并且印刷油墨的粘着性差。
[0007]Lunk和Stange在 19了1，Angewan化eQiemieInternationalEdition,第 10卷，第 287-294页中陈述，用于改进挤出膜的印刷能力的一种类型的表面处理为施用颜料涂料。在 纸行业中，使用颜料涂料改进纤维素纸的表面已经为人们所知有一段时间了。用于运些涂 料的常规的粘合剂为酪蛋白、聚丙締酸醋或下二締和苯乙締的共聚物。瓷±、硫酸领、白聖 或二氧化铁用作颜料。尽管具有封闭的光滑的表面，但是由于矿物填料的含量高，涂布纸对 于凸版印刷和胶版印刷具有足够的吸收性。涂布的聚合物膜具有类似的性能；它们也可用 于所有的印刷工艺，并且印刷品质与涂布纸的印刷品质相同。但是，自从1971年W来，印刷 行业的要求提高，需要具有更高印刷能力的纸。
[0008]GB2 177 413A公开了一种用于塑料基材的涂料组合物，该组合物包含水性体系， 该体系包含聚合物粘合剂、颜料和抗静电剂，其特征在于，粘合剂包含簇基，粘合剂与颜料 的干重比为15:100至50:100,优选22:100至35:100,所述抗静电剂包含W下述量存在的 水溶性离子化合物，所述量相当于干重：颜料的比率为0. 4:100至2. 5:100,并且其特征还 在于该组合物还包含不溶解试剂，所述不溶解试剂在干燥组合物时能与粘合剂的簇基反应 W使粘合剂不溶解（如上文所定义）。
[0009]US5, 397, 637公开了一种具有令人满意的印刷能力的热塑性树脂膜，该热塑性树 脂膜具有包含季锭盐共聚物的涂层，所述季锭盐共聚物W30-70 :30-70 :0-40的（a):化）： (C)重量比包含：(a)式（I)表示的结构单元：
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[0011] 其中，A表示-0-或-NH-;Ri表示氨原子或甲基；R2表示具有2-4个碳原子的亚烧 基或-CHzCH(OH)-CHz-;R3、R4、R嘴R呵相同或不同，各自表示具有1-3个碳原子的烷基；r7 表示具有1-10个碳原子的烷基或具有7-10个碳原子的芳烷基；n表示1-3的整数；并且X 表示氯原子、漠原子或舰原子，化）式（II)表示的结构单元：
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[0013] 其中，R8表示氨原子或甲基；并且R9表示具有1-22个碳原子的烷基、具有7-22个 碳原子的芳烷基或具有5-22个碳原子的环烷基，和（C)结构单元，其衍生自可与提供结构 单元（a)和化）的单体共聚的单体。
[0014]JP11-107194公开了一种可胶版印刷的合成的纸，其特征在于，向合成的基材的 至少一侧提供l-7g/m2的涂层，该涂层包含20-50%重量的聚乙締醇、20-50%重量的聚氨醋 树脂和20-50%重量的二氧化娃颜料，优选所述聚氨醋树脂为含簇基的可交联的聚氨醋树 脂或基于聚醋的聚氨醋树脂，且二氧化娃颜料的粒径为2-5ym，并且根据JISP8138测定， 所述合成的纸的不透明度为20-50%。
[0015]US6, 300, 393公开了一种纸涂料组合物，所述组合物包含：（a)至少一种粘合剂， 该粘合剂包含多个能与簇酸酸酢部分反应W形成化学键的官能团，和化）至少一种不溶解 试剂，该不溶解试剂选自每个分子实体包含多个簇酸酸酢部分的化合物。
[0016]WO03/033577A公开了一种适用于与食品接触和/或与食品相关的可印刷的不透 明的涂布的片材，所述涂料包含W下物质，基于涂料的干重：(a)约30%至约70%的締属不 饱和酸的共聚物；化）约30%至约70%的惰性粒状填料；其中所述涂料基本上不含任何反 应性粘合剂和/或交联剂。WO03/033577A进一步公开了优选締属不饱和酸被氨和非金属 阳离子中和，由于其具备W下优点：在干燥时，氨蒸发，并且与金属阳离子稳定的乙締丙締 酸（EAA)共聚物分散体相比，酸基变得对水分较不敏感。
[0017]US2004/0146699A1公开了一种复合物塑料片材，该片材可在至少一个表面上印 巧IJ，且包含基层和任选的形成可印刷表面的可印刷层，其特征在于，基层的密度为〇.65g/ mL或更低，或者，如果在可印刷表面相对的表面上不存在单独的粘合剂层，则基层的密度为 0. 7g/mL或更低。
[0018]US2006/0257593A1公开了一种印刷片材，所述印刷片材包含基材W及在所述基 材的至少一侧上的图像接受涂层，所述涂层具有使用氮气侵入方法测定的孔隙宽度小于 200nm的累积孔容kumulativeporosityvolume)大于 0. 006cm3/g纸。
[0019]EP1 743 976A1公开了一种在纸基材上使用图像接受涂层用于片材供应的胶版 印刷的涂布的印刷片材，其特征在于，图像接受涂层包含顶层和/或至少一层在所述顶层 之下的第二层，所述顶层和/或第二层包含：颜料部分和粘合剂部分，其中该颜料部分包括 0-99份干重的细粒状碳酸盐和/或细粒状高岭±、1-100份干重的细粒状二氧化娃，该粘合 剂部分包括5-20份干重的粘合剂和低于4份干重的添加剂。
[0020] 需要可在宽范围的印刷条件下能令人满意地印刷的印刷纸，W确保在长印刷过程 中稳定的印刷品质，例如油墨数量的变化、胶版印刷中储液数量的变化，化及足够快速的干 燥W避免在之后的片材上胶印图像（所谓的重影），同时确保在印刷工艺过程中将油墨完 全转移至纸。运种纸应表现出可接受的白度，不会影响印刷的颜色，表现出可接受的不透明 度，防水，表现出良好的耐擦伤性，表现出对酸和碱的良好的耐化学品性，且适用于户外应 用，即，耐UV-暴露和氧化。目前可得的纸不能满足一种或多种上述要求。因此，需要用于 印刷工艺的改进的纸。
[0021] 本发明的各方面
[0022] 因此，本发明的一方面提供了一种改进的可印刷纸。
[0023] 因此，本发明的另一方面提供了一种生产改进的可印刷纸的工艺。
[0024] 由下文的描述，本发明的其它方面和优点是显而易见的。
[00幼发明概述
[0026] 意外地发现，通过涂布含有单层的防水载体可得到优异的印刷性质，所述单层的 层厚度至少为3ym，孔体积至少为1. 2mL/m2,且包含至少一种多孔颜料。
[0027] 通过一种可印刷纸实现本发明的各方面，所述可印刷纸包含防水载体，所述防水 载体具有2个任选底涂侧（subbedside)和在至少一个所述任选底涂侧上的单层，其中所 述单层不具有显著的组成变化，层厚度至少为3ym，孔体积至少为1. 2mL/m2,且包含至少一 种多孔颜料。
[0028] 通过用于生产可印刷纸的工艺实现本发明的各方面，所述工艺包括W下步骤：（i) 在至少一侧上向具有两侧的防水载体任选提供底层（subbinglayer) ;(ii)向所述任选底 涂（subbed)的防水载体的至少一侧提供有不具有显著的组成变化的单层，W单道方式将 所述单层施用于所述任选底涂的防水载体作为用于所述防水载体的每一侧的至少一层湿 水性层，所述至少一层水性层包含至少一种胶乳、至少一种颜料、至少一种粘合剂和任选的 至少一种不溶解试剂，其中所述胶乳为阴离子丙締酸类胶乳或脂族聚氨醋胶乳。
[0029] 本发明的各方面还通过上述可印刷纸在印刷中的用途或通过上述生产工艺得到 的可印刷纸实现。
[0030] 在发明详述中公开本发明的优选的实施方案。
[00引]发明详述
[003? 定义
[0033] 用于公开本发明的术语"可印刷纸"是指能通过至少一种常规接触或不接触 (contactless)印刷技术印刷的纸或纸样材料（paper-l化ematerial),所述技术例如胶版 印刷、凹版印巧IJ、丝网印巧IJ、柔性版印巧IJ、电子照相印刷和喷墨印刷。
[0034] 用于公开本发明的术语"可罩印"是指能通过常规冲击和/或非冲击印刷工艺罩 印。
[0035] 用于公开本发明的术语"常规印刷工艺"包括但不限于喷墨印刷、凹版印刷、丝 网印巧Ij、柔性版印巧Ij、胶版印巧Ij、印模印刷（stampprinting)、凹版印巧Ij、染印印刷（dye transferprinting)、热升华印刷（thermalsublimation)W及热和激光-诱导的工艺。[003引用于公开本发明的术语"载体"是指"自支撑材料"，W与如下的"层"相区分巧作 为溶液或分散体在载体上蒸发或瓣射而涂布但本身不是自支撑性的"层"。它还包括任选的 传导表面层W及粘着所需的任何处理或有助于粘着的层。
[0037] 用于公开本发明的术语"底层"是指用于实现载体与单层之间的粘着所需的、但对 于可印刷纸的印刷性能不起作用的任何层或层构造。
[0038] 用于公开本发明的术语"防水载体"是指其表面耐水的载体，例如合成的纸和涂布 有树脂的纤维素纸。
[0039] 用于公开本发明的术语"层"是指覆盖实体（例如，是指载体）的整个面积的（连 续的）涂层。
[0040] 用于公开本发明的术语"单层"是指在防水载体的每一侧上仅存在一层，但是其可 W单道方式作为多个湿层施用。"单层"具有接受性能，否则的话"可印刷纸"将不能被印刷。
[0041] 用于公开本发明的术语"不具有显著的组成变化"是指虽然上述层可作为多个湿 层涂布，但是所得到的层的组成变化不大于5%重量。
[0042] 用于公开本发明的术语"多孔颜料"包括两种颜料：具有初级粒子的颜料，例如娃 胶颗粒，所述初级粒子具有内孔隙率；W及初级粒子不具有内孔隙率且具有至少为IOOm2/ g的比表面积的颜料，其由于初级粒子聚集而W具有内孔隙率的次级粒子形式存化例如火 焰热解的无机颗粒，例如由Degussa生产的Aerosil嚴系列的颗粒。
[0043] 用于公开本发明的术语"胶乳"是指基本上不溶于水（即在25°C溫度下在水中的 溶解度低于lOmg/lOOg水）的胶乳聚合物，其通过标准胶乳制备技术来制备，且W水性分散 体形式供应和使用。
[0044] 用于公开本发明的术语"水溶性粘合剂"