Un sustrato de papel que tiene densidad de impresión mejorada.

Una composición de encolado, que comprende

al menos un pigmento;

al menos un aglutinante de poli(alcohol vinílico) y al menos un aglutinante de almidón en una relación en peso de almidón/poli(alcohol vinílico) de 10/1 a 1/5;

al menos una especie orgánica que contiene nitrógeno;

al menos una sal inorgánica; y

de 10 a 75 % en peso de un agente blanqueante óptico basado en el peso total de los sólidos en la composición.

Un sustrato de papel que tiene densidad de impresión mejorada La presente solicitud reivindica el beneficio de la prioridad a tenor del título 35 del Código de los Estados Unidos, § 119 (e) para la solicitud de patente provisional de Estados Unidos 60/732.828, presentada el 1 de noviembre de 2005.

Campo de la invención La presente invención se refiere a una composición de encolado que, cuando se aplica a un sustrato de papel, crea un sustrato, preferentemente adecuado para impresión por chorro de tinta, que tiene una densidad impresión, nitidez de impresión, bajo HST y/o tiempo de secado de la imagen mejorados, teniendo el sustrato preferentemente una elevada blancura y también un reducido corrimiento entre colores. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento de reducción del HST de un sustrato de papel aplicando la composición de encolado a al menos una superficie del mismo. Adicionalmente, la solicitud se refiere a procedimientos de fabricación y uso de la composición de encolado, así como a procedimientos de fabricación y uso del papel que contiene la composición de encolado.

Antecedentes de la invención Los sistemas de registro por chorro de tinta que usan tintas acuosas son ahora bien conocidos. Estos sistemas normalmente casi no generan ruido y pueden realizar fácilmente registros multicolor para aplicaciones de impresión empresariales, domésticas y comerciales. Se conocen hojas de impresión para impresión por chorro de tinta. Véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses números 5.270.103; 5.657.064; 5.760.809; 5.729.266; 4.792.487; 5.405.678; 4.636.409; 4.481.244; 4.496.629; 4.517.244; 5.190.805; 5.320.902; 4.425.405; 4.503.118; 5.163.973; 4.425.405; 5.013.603; 5.397.619; 4.478.910; 5.429.860; 5.457.486; 5.537.137; 5.314.747; 5.474.843; 4.908.240; 5.320.902; 4.740.420; 4.576.867; 4.446.174; 4.830.911; 4.554.181; 6.764.726 y 4.877.680.

El documento US 2.322.888 A describe un procedimiento para la producción de papel con alta resistencia en estado húmedo.

El documento GB 551.950 A se refiere a un procedimiento para la producción de papel con alta resistencia en estado húmedo usando poli (alcohol vinílico) y un compuesto que contiene N-metilol nitrógeno soluble en agua.

El documento DE 195 34 327 describe un color de revestimiento catiónico para papel por chorro de tinta.

El documento GB 2 205 967 A describe un material fotopolimerizable sensible a la luz con soporte de papel.

Sin embargo, los sustratos de papel convencionales, tales como los anteriores, siguen siendo malos en el equilibrio entre una buena densidad de impresión, HST, corrimiento entre colores, nitidez de impresión y/o tiempo de secado de la imagen. Por consiguiente, existe una necesidad de proporcionar tales funcionalidades de alto rendimiento a sustratos de papel útiles en impresión por chorro de tinta, en especial, aquellos sustratos que preferiblemente tienen una elevada blancura.

Breve descripción de los dibujos Figura 1: Una primera sección transversal esquemática de una realización ejemplificada del sustrato de papel que está incluida en el sustrato de papel de la presente invención.

Figura 2: Una segunda sección transversal esquemática de una realización ejemplificada del sustrato de papel que está incluida en el sustrato de papel de la presente invención Figura 3: Una tercera sección transversal esquemática de una realización ejemplificada del sustrato de papel que está incluida en el sustrato de papel de la presente invención.

Descripción detallada de la invención Los autores de la presente invención han descubierto una composición de encolado que, cuando se aplica a sustratos de papel o de cartón, mejora la densidad de impresión del sustrato, el corrimiento entre colores, la nitidez de impresión y/o el tiempo de secado de la imagen. Además, el sustrato de papel tiene preferiblemente una elevada blancura.

La composición de encolado contiene al menos un pigmento. Ejemplos de pigmentos son arcilla, carbonato de calcio, sulfato de calcio hemihidratado y sulfato de calcio deshidratado, carbonato de calcio, preferiblemente carbonato de calcio precipitado, en cualquier forma incluyendo carbonato de calcio molido y carbonato de calcio tratado con sílice. Cuando el pigmento es un carbonato de calcio, este puede estar en cualquier forma. Ejemplos incluyen carbonato de calcio molido y/o carbonato de calcio precipitado. Productos disponibles de forma comercial que se prefieren son los ofrecidos como Jetcoat 30 de Specialty Minerals Inc., Jetcoat MD1093 de Specialty Minerals Inc., XC3310-1 de Omya Inc, y OmyaJet B5260, C4440 y 6606 de Omya Inc.

El pigmento puede tener cualquier superficie específica. Están incluidos los pigmentos que tienen una elevada superficie específica, incluyendo los que tienen una superficie específica mayor de 20 metros cuadrados/gramo, preferiblemente mayor de 30 metros cuadrados/gramo, más preferiblemente mayor de 50 metros cuadrados/gramo, lo más preferiblemente, mayor de 100 metros cuadrados/gramo. Este intervalo incluye mayor o igual que 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 100 metros cuadrados/gramo, incluyendo cualquiera y todos los intervalos y subintervalos contenidos en los mismos.

La composición de encolado puede contener un pigmento en cualquier cantidad. La composición puede incluir de 0 a 99 % en peso, basado en el peso total de los sólidos en la composición, preferiblemente al menos 15 % en peso, más preferiblemente, al menos 30 % en peso, lo más preferiblemente al menos 45 % en peso de pigmento, basado en el peso total de los sólidos en la composición. Este intervalo puede incluir 0, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 100 % en peso de pigmento, basado en el peso total de los sólidos en la composición, incluyendo cualquiera y todos los intervalos y subintervalos contenidos en los mismos. La cantidad más preferida es aproximadamente 52 % en peso de pigmento, basado en el peso total de los sólidos en la composición.

La composición de encolado puede contener un aglutinante. Ejemplos de aglutinantes incluyen, aunque sin quedar limitados a los mismos, poli (alcohol vinílico) , Amres (un tipo de Kymene) , Bayer Parez, emulsión de policloruro, almidón modificado tal como hidroxietil almidón, almidón o derivados del mismo incluyendo formas catiónicas y oxidadas y procedentes de maíz y/o patata, por ejemplo, poliacrilamida, poliacrilamida modificada, poliol, aducto de poliol carbonilo, condensado de etanodial/poliol, poliamida, epiclorhidrina, glioxal, glioxal urea, etanodial, poliisocianato alifático, isocianato, 1, 6-hexametileno diisocianato, diisocianato, poliisocianato, poliéster, resina de poliéster, poliacrilato, resina de poliacrilato, acrilato y metacrilato. Aunque se puede usar cualquier combinación de aglutinantes, una realización incluye una composición de encolado que contiene almidón y modificaciones del mismo combinados con poli (alcohol vinílico) como aglutinante multicomponente.

Cuando hay un sistema aglutinante multicomponente, una realización se refiere a un sistema que incluye al menos almidón y derivados del mismo con poli (alcohol vinílico) . En esta realización, la relación de sólidos de almidón/PVOH basada en el peso total de los sólidos en la composición de encolado puede ser cualquier relación, siempre que ambos estén presentes en la composición. La composición de encolado puede contener una relación de almidón/PVOH en % en peso de sólidos, basado en el peso total de los sólidos en la composición, de 10/ a 1/5, lo más preferiblemente de 8/1 a 1/1. Este intervalo incluye 9/1, 8/1, 7/1, 6/1, 5/1, 4/1, 3/1, 2/1, 1/1, 2/3 y 1/2, incluyendo cualquiera y todos los intervalos y subintervalos de los mismos. La relación más preferida de almidón/PVOH es 6/1.

Cuando se utiliza poli (alcohol vinílico) en la solución de encolado y/o en el papel, el poli (alcohol vinílico) (PVOH) se produce hidrolizando poli (acetato de vinilo) (PVA) . Los grupos acetato se reemplazan por grupos alcohol y un mayor grado de hidrólisis indica que se han reemplazado más grupos acetato. Los PVOH de menor hidrólisis/peso molecular son menos viscosos y más solubles en agua. El PVOH puede tener un % de hidrólisis que varía de 100 % a 75 %. El % de hidrólisis puede ser de 75, 76, 78, 80, 82, 84, 85, 86, 88, 90, 92, 94, 95, 96, 98 y 100 % de hidrólisis, %, incluyendo cualquiera y todos los intervalos y subintervalos de los mismos. De forma preferida, el % de hidrólisis del PVOH es mayor de 90 %.

La composición de encolado puede contener un aglutinante en cualquier cantidad. La composición de encolado puede contener al menos un aglutinante de 0 a 99 % en peso,... [Seguir leyendo]

1. Una composición de encolado, que comprende al menos un pigmento; al menos un aglutinante de poli (alcohol vinílico) y al menos un aglutinante de almidón en una relación en peso de almidón/poli (alcohol vinílico) de 10/1 a 1/5; al menos una especie orgánica que contiene nitrógeno; al menos una sal inorgánica; y de 10 a 75 % en peso de un agente blanqueante óptico basado en el peso total de los sólidos en la composición.

2. La composición de encolado de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el poli (alcohol vinílico) y el almidón 10 están presentes en una relación en peso de almidón/poli (alcohol vinílico) de 8/1 a 1/1.

3. La composición de encolado de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el aglutinante total está presente en una cantidad de al menos 20 % en peso, basado en el peso total de los sólidos en la composición.

4. La composición de encolado de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende además de 20 a 40 % en peso basado en el peso total de los sólidos en la composición de un agente blanqueante óptico.

5. La composición de encolado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el agente blanqueante óptico es catiónico.

6. La composición de encolado de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende al menos un pigmento en una cantidad de al menos 30 % en peso basado en el peso total de los sólidos en la composición;

al menos dos aglutinantes en una cantidad de al menos 20 % en peso basado en el peso total de los sólidos en la composición, siendo al menos un aglutinante poli (alcohol vinílico) y siendo al menos un aglutinante almidón en una relación en peso de almidón/poli (alcohol vinílico) de 10/1 a 1/5;

al menos una especie orgánica que contiene nitrógeno en una cantidad que varía de 1 a 20 % en peso basado en el peso total de los sólidos en la composición; y

al menos una sal inorgánica en una cantidad que varía de 0, 5 a 5 % en peso basado en el peso total de los sólidos en la composición.

7. La composición de encolado de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende almidón y poli (alcohol vinílico) en una relación en peso de almidón/poli (alcohol vinílico) de 8/1 a 1/1; y un blanqueante óptico.

8. Un sustrato de papel que comprende la composición de encolado de acuerdo con la reivindicación 1.

9. El sustrato de papel de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el sustrato tiene una densidad de impresión de acuerdo con TAPPI T1213 Sp-03 de al menos 1, 0 y un HST de acuerdo con TAPPI 530 pm-89 no mayor de 10 segundos.

10. Un sustrato de papel que comprende la composición de encolado de acuerdo con la reivindicación 2.

11. El sustrato de papel de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el sustrato tiene una densidad de impresión

de acuerdo con TAPPI T1213 Sp-03 de al menos 1, 0 y un HST de acuerdo con TAPPI 530 pm-89 no mayor de 10 segundos.

12. Un sustrato de papel que comprende la composición de encolado de acuerdo con la reivindicación 6.

13. El sustrato de papel de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el sustrato tiene una densidad de impresión

de acuerdo con TAPPI T1213 Sp-03 de al menos 1, 0 y un HST de acuerdo con TAPPI 530 pm-89 no mayor de 10 40 segundos.

14. Un sustrato de papel que comprende la composición de encolado de acuerdo con la reivindicación 7 y que tiene una densidad de impresión de acuerdo con TAPPI T1213 Sp-03 de al menos 1, 0; un HST de acuerdo con TAPPI 530 pm-89 no mayor de 10 segundos.

15. Un procedimiento de fabricación del sustrato de papel de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende poner 45 en contacto la composición de encolado con fibras de celulosa.

16. Un procedimiento de fabricación del sustrato de papel de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende poner en contacto simultáneamente dicho al menos un pigmento, dicho al menos un aglutinante de poli (alcohol vinílico) , dicho al menos un aglutinante de almidón, dicha al menos una especie orgánica que contiene nitrógeno y dicho agente blanqueante óptico con fibras de celulosa.