Composición y hoja de registro con propiedades ópticas mejoradas.

Una composición que comprende:

una sal soluble de un metal divalente soluble en agua;

un agente formador de complejos para el metal divalente; y

un agente abrillantador óptico; en el que dicho metal divalente se selecciona del grupo que consisten en calcio

, magnesio, bario, cinc, o una combinación del mismos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/043552.

Solicitante: INTERNATIONAL PAPER COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 6400 POPLAR AVENUE MEMPHIS, TN 38197 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: YANG,SEN, SKAGGS,Benny J, TAN,Zheng, WAN,JINGXIU, LIGUZINSKI,BENJAMIN THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la pasta, caracterizados... > D21H21/30 (Sustancias luminiscentes o fluorescentes, p. ej. para blanqueado óptico (D21H 21/40 tiene prioridad))

PDF original: ES-2456271_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Composición y hoja de registro con propiedades ópticas mejoradas ANTECEDENTES

Campo de la invención Esta invención se refiere a composiciones para su uso en la fabricación de papel. La invención tambien se refiere a metodos de fabricación y uso de productos de papel, por ejemplo, hojas de registro, que incluyen la composición.

Discusión de los antecedentes La demanda en el mercado es cada vez mayor para hojas de registro, papeles de impresión, papeles de escribir. Para mejorar el brillo y la blancura, por ejemplo, se usan agentes abrillantadores ópticos (AAOs) en grandes cantidades. Sin embargo, los AAOs son caros, y su incrementado uso contribuye sustancialmente a mayores costos de producto.

Para mejorar propiedades de impresión, tales como la densidad de tinta y el tiempo de secado, se han usado metales catiónicos. El cloruro de calcio se usa actualmente en medios de registro por chorro de tinta para mejorar la densidad de impresión por chorro de tinta y el tiempo de secado. Vease, por ejemplo, la Publicación de la Solicitud de Patente de los EE.UU. de Numero 2007/0087138, publicada el 19 de Abril de 2007, que describe una hoja de registro con un tiempo de secado de imagen mejorado que contiene sales de metales divalentes solubles en agua. Se han usado otras sales de metales en medios de registro por chorro de tinta. La Patente de los EE.UU. de Numero 4.381.185 describe un soporte papel que contiene cationes metalicos polivalentes. La Patente de los EE.UU. de Numero 4.554.181 describe una hoja de registro por chorro de tinta con una superficie de registro que incluye una sal de metal polivalente soluble en agua. La Patente de los EE.UU. de Numero 6.162.328 describe un proceso de encolado de papel para un substrato de impresión por chorro de tinta que incluye varias sales de metal catiónico. La Patente de los EE.UU. de Numero 6.207.258 describe una composición de tratamiento de superficie para un sustrato de impresión por chorro de tinta que contiene una sal de metal divalente. La Patente de los EE.UU. de Numero 6.880, 928 describe un papel base de registro por chorro de tinta con un revestimiento que incluye una sal de metal polivalente. Se ha encontrado, sin embargo, que muchos de estos aditivos catiónicos disminuyen el brillo y la blancura. El cloruro de calcio, por ejemplo, apaga de una forma indeseable a los agentes abrillantadores ópticos en base a estilbeno tales como los que a menudo se usan en la prensa de encolado. La superación de esta disminución en el brillo y en la blancura impone costos adicionales en el proceso de la fabricación del papel.

Otra desventaja es que el uso de ciertos aditivos catiónicos, tales como el cloruro de calcio puede crear problemas de fluidez en las maquinas de papel; y el cloruro de calcio afecta al pH de las formulaciones para la prensa de encolado. Los almidones usados en la prensa de encolado requieren un estrecho intervalo de pH para sean eficaces: un pH demasiado alto puede dar localización al amarilleamiento del almidón; un pH demasiado bajo puede causar que precipite el almidón y/o se forme gel. El cloruro de calcio tambien puede interactuar con otras sustancias quimicas tales como las usadas en el extremo humedo cuando se rompe o recicla el papel.

Para mejorar el brillo en pulpas quimicas y mecanicas se han usado mezclas sinergicas de agentes formadores de complejos, tales como el conocido agente quelante, acido dietilentriaminopentakis (metil) fosf6nico (DTPA, del ingles diethylenetriaminepentakis (methyl) phosphonic acid) , y el acido poliacrilico. Vease, por ejemplo, la Patente de los EE.UU. de Numero 7.351.764. Tambien se han usado agentes quelantes para producir suspensiones de carbonato de calcio estabilizadas por acido. Vease, por ejemplo, la Patente de los EE.UU. de Numero 7.033.428. La Publicación de la Solicitud de Patente de los EE.UU. de Numero 2007/0062653 describe que el uso de agentes reductores en combinación con ciertos quelantes mejora el brillo de un producto de papel a traves de la estabilidad termica aumentada de la pulpa y de la reducción de las estructuras crom6foras en la pulpa. En estos documentos, se describe que los quelantes incluyen compuestos que son capaces de formar complejos con metales de transición que forman productos coloreados con los constituyentes de pulpa y catalizarlas reacciones de formación de color en los productos de pulpa o papel blanqueados.

El Documento G8-A-1.190.855 describe el uso de una disolución reveladora de color con un bano de blanqueo y fijado.

Asi, existe una necesidad para una hoja de registro con propiedades ópticas mejoradas pero que reduzca los costos asociados con los AAOs.

SUMARIO

Los problemas anteriores, y otros, se resuelven por la presente invención. De forma bastante sorprendente, los inventores actuales han encontrado que una composición como la definida en la reivindicación 1 es inherente a varias ventajas. Cuando se usa en un proceso de la fabricación del papel, una realización de la presente invención mejora las propiedades ópticas tales como la blancura y el brillo del producto de papel. En una hoja de registro, otra realización de la presente invención exhibe propiedades ópticas mejoradas mientras se mantienen de una manera

deseable las propiedades de impresión beneficiosas. Tambien se ha encontrado que otra realización de la presente invención evita de una manera deseable la precipitación y otros problemas de fluidez en el proceso de la fabricación del papel.

8reve descripción de los dibujos Se describen diferentes realizaciones de la presente invención en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos sobre la blancura.

La Figura 2 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos sobre la blancura.

La Figura 3 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos sobre la densidad de tinta.

La Figura 4 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos sobre la eliminación de tinta.

La Figura 5 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos sobre la blancura.

La Figura 6 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos sobre la blancura.

La Figura 7 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos sobre el brillo TAPPI.

La Figura 8 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos sobre la blancura.

La Figura 9 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos sobre el brillo.

La Figura 10 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos sobre el brillo.

La Figura 11 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos bajo envejecimiento por radicación UV y luz diurna.

La Figura 12 muestra los datos graficos de varias realizaciones de la invención y comparativas y sus efectos bajo envejecimiento por radicación UV y luz diurna.

DESCRIPCION DETALLADA DE VARIAS REALIZACIONES

Una realización de la presente invención consigue de una manera deseable propiedades ópticas mejoradas con menores cantidades de abrillantadores ópticos. Otra realización de la presente invención consigue de una manera deseable propiedades de tinta y de impresión mejoradas. Otra realización de la presente invención consigue de una manera deseable propiedades ópticas mejoradas y propiedades de tinta... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición que comprende: una sal soluble de un metal divalente soluble en agua; un agente formador de complejos para el metal divalente; y un agente abrillantador óptico; en el que dicho metal divalente se selecciona del grupo que consisten en calcio,

magnesio, bario, cinc, o una combinación del mismos.

2. La composición de la reivindicación 1, en la que dicha sal esta presente en una cantidad suficiente para lograr aproximadamente 0, 02 g/m2 a aproximadamente 4 g/m2 de sal sobre un sustrato de papel.

3. La composición de la reivindicación 1, en la sal es una sal de Ca (II) .

4. La composición de la reivindicación 1, en la sal comprende una combinación de sales de metales divalentes.

5. La composición de la reivindicación 1, que ademas comprende almidón, en la que el agente formador de complejos esta presente en una cantidad que varia de aproximadamente 0, 01 libras/100 libras de almidón a aproximadamente 100 libras/100 libras de almidón.

6. La composición de la reivindicación 1, en la que el agente formador de complejos se selecciona entre el grupo que consiste de fosfonato organico, fosfato, acido carboxilico, ditiocarbamato, sal del EDTA, sal del EGTA, sal del DTPA, eter corona, EDTA, sal dis6dica del EDTA, sal tetras6dica del EDTA, sal tris6dica del EDTA, sal dis6dica y de magnesio del EDTA, sal dis6dica y de calcio del EDTA, sal de diamonio del EDTA, sal dipotasica del EDTA, sal tripotasica del EDTA, sal dilitio del EDTA, sal de tetrametilamonio del EDTA, sal de calcio del EDTA, sal de magnesio del EDTA, sal de aluminio del EDTA, acido poliacrilico, sal del acido poliacrilico, polisorbato, sal del acido poli-4-estireno sulf6nico, glicerol formal, acido formamidinesulinico, hipofosfito de sodio, hipofosfito de potasio, hipofosfito de calcio, fosfonato organico, fosfato organico, acido carboxilico, ditiocarbamato, sorbitol, acido s6rbico, eter de celulosa, CMC celulosa, hidroxitetil celulosa, PEG, derivados de PEG, PPG, derivado de PPG, liquidos iónicos, 1-butil-3-metil-imidazolio-tiocianato, imidazolios de alquilo, 1-etil, -3-metilimidazolio-tiocianato, acetato de 1etil, 3, metilimidazolio, metil sulfato de 1-etil-3-metilimidazolio, imidazolio de metilo, sales de los mismos, o una combinación de los mismos.

7. La composición de la reivindicación 1, que ademas comprende un agente de encolado, y en la que el agente abrillantador óptico esta presente en una cantidad que varia de aproximadamente 10 a 100 libras por 100 libras de agente de encolado.

8. Un metodo para hacer una hoja de registro, que comprende: poner en contacto un sustrato de papel que comprende una pluralidad de fibras celulósicas; y Una composición que comprende: una sal soluble de un metal divalente soluble en agua; un agente formador de complejos para el metal divalente; y un agente abrillantador óptico; en el que dicho metal divalente se selecciona del grupo que consiste en calcio,

magnesio, bario, cinc, o una combinación del mismos. para producir la hoja de impresión.

9. El metodo de la reivindicación 8, en el que la puesta en contacto se lleva a cabo en una prensa de encolado.

10. Un metodo para

formar una imagen con un aparato de impresión sobre una superficie de una hoja de registro, obteniendo dicha hoja de registro mediante un metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 8 a 9.

11. El metodo de la reivindicación 10, en el que el aparato de impresión es una impresora de chorro de tinta.

12. Una hoja de registro, que comprende: un substrato de papel que comprende una pluralidad de fibras celulósicas; Una composición que comprende: una sal soluble de un metal divalente soluble en agua;

un agente formador de complejos para el metal divalente; y

un agente abrillantador óptico; en el que dicho metal divalente se selecciona del grupo que consisten en calcio, magnesio, bario, cinc, o una combinación del mismos.

13. La hoja de registro de la reivindicación 12, en la que la sal esta presente en una cantidad de aproximadamente 5 0, 02 g/m2 a aproximadamente 4 g/m2 de la hoja de registro.

14. La hoja de registro de la reivindicación 12, en la que el agente formador de complejos esta presente en una cantidad que varia de aproximadamente 0, 01 libras/tonelada de hoja de registro a aproximadamente 100 libras/tonelada de hoja de registro.

15. La hoja de registro de la reivindicación 12, en la que el agente abrillantador óptico esta presente en una cantidad

que varia de aproximadamente 0, 005 a aproximadamente 4 por ciento en peso basado en el peso de la hoja de registro.

Tratamientos de Prensa de Encolado sobre 8ase Courtland Datos de 8rillo y 8lancura para una Hoja del Lado del Fieltro

24 Horas de Exposición: 24 Horas de Exposición:

F6rmula º 8rillo Inicial 8lancura CIE Inicial 8rillo Despues de Exposición a Luz UV 8lancura Despues de Exposición a Luz UV 8rillo Despues de Exposición a LuzDiurna 8lancura Despues de Exposición a LuzDiurna

º32 - Control - Sin Ca (II) 94, 50 148, 99 94, 18 142, 78 94, 60 139, 71

º33 - Control - Con Ca (II) 94, 00 141, 33 93, 00 134, 06 93, 80 133, 11

º34 - PEG / Ca (II) 94, 10 141, 70 93, 22 135, 51 93, 70 133, 94

º35 - FAS / PEG / Ca (II) 94, 80 140, 80 94, 62 137, 81 95, 10 134, 67

º36 - Versene /PEG / Ca (II) 94, 20 143, 17 93, 88 137, 98 94, 10 136, 25

º37 - Versenex /PEG / Ca (II) 94, 20 142, 71 93, 40 137, 61 94, 00 135, 68

º38 - FAS / Ca (II) 94, 70 140, 42 94, 20 135, 06 94, 80 133, 71

º39 - Versene / Ca (II) 94, 00 142, 72 93, 50 137, 26 93, 70 134, 20

º40 - Versenex / Ca (II) 94, 00 143, 57 93, 44 136, 26 93, 90 134, 91

Figura 11