Papel para impresión por inyección de tinta.

Un medio de impresión que comprende:

a) una capa base que tiene una primera cara y un dorso;



b) una capa absorbente que está en contacto con la primera cara de la capa base, en donde la capa absorbente tiene una tasa de absorción entre 1 × 10-5 ms-0,5 y 1 × 10-3 ms-0,5 y/o un volumen de captación entre el 30 y el 95 % en volumen con respecto al volumen total de la capa absorbente; y

c) una sobrecubierta que está en contacto con la capa absorbente, en donde la sobrecubierta tiene una permeabilidad superior a 5,0 × 10-18 m².

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/061008.

Solicitante: Omya International AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: BASLERSTRASSE 42 4665 OFTRINGEN SUIZA.

Inventor/es: GANE,PATRICK A.C, RIDGWAY,CATHERINE JEAN, KUKKAMO,VESA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B41M5/50 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B41 IMPRENTA; MAQUINAS COMPONEDORAS DE LINEAS; MAQUINAS DE ESCRIBIR; SELLOS.B41M PROCESOS DE IMPRESION, DE REPRODUCCION, DE MARCADO O COPIADO; IMPRESION EN COLOR (corrección de errores tipográficos B41J; procedimientos para aplicar imágenes transferencia o similares B44C 1/16; productos fluidos para corregir errores tipográficos C09D 10/00; impresión de textiles D06P). › B41M 5/00 Procesos de reproducción o de marcado; Materiales en hojas utilizadas con este fin (por empleo de materias fotosensibles G03; electrografía, magnetografía G03G). › Hojas de grabación caracterizadas por el revestimiento utilizado para mejorar la receptividad de la tinta, colorantes o pigmentos, p.ej. para chorro de tinta o por grabación por transferencia térmica de colorantes (impresión en papel pretratado B41M 1/36).
  • D21H19/82 SECCION D — TEXTILES; PAPEL.D21 FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA.D21H COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA POR LAS SUBCLASES D21C, D21D; IMPREGNACION O REVESTIMIENTO DEL PAPEL; TRATAMIENTO DEL PAPEL TERMINADO NO CUBIERTO POR LA CLASE B31 O LA SUBCLASE D21G; PAPEL NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.D21H 19/00 Papel cuché (cartón cuché D21J 1/08 ); Materiales de revestimiento (hojas de registro caracterizadas por el revestimiento usado para mejorar la receptividad de tinta, colorante o pigmento B41M 5/50). › superpuestos.

PDF original: ES-2535262_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Papel para impresión por inyección de tinta La presente invención se refiere al campo de la impresión sin contacto, y más en particular a un medio de impresión para impresión por inyección de tinta y aun método de producción de dicho medio de impresión.

La impresión digital es el segmento con un crecimiento más rápido en el campo de la comunicación con artes gráficas. Es un enfoque de valor añadido en comparación con los métodos de impresión tradicionales al ofrecer impresión bajo demanda a bajo coste y con un bajo impacto medioambiental. Además, se pueden realizar trabajos de impresión personalizados como material promocional para el marketing y edición directos. Como consecuencia de la nueva tecnología las velocidades de impresión y la calidad de impresión se han incrementado hasta niveles a los que realmente se puede competir con la impresión offset tradicional.

Las calidades de papel normalmente satinados para la edición e impresión comercial se imprimen en impresoras offset. Dichos papeles por lo general contienen un revestimiento que comprende un pigmento tal como carbonato de calcio junto con un agente aglutinante tal como látex de estireno-butadieno. Hasta ahora ha sido técnicamente imposible utilizar papeles de offset satinados en impresoras de inyección de tinta, debido principalmente a la baja capacidad de absorción del revestimiento del papel y de la carga de la superficie aniónica. Se sabe que estos inconvenientes dan lugar a un elevado corrimiento de colores y el moteado al imprimir con la tecnología de inyección de tinta.

Por otra parte, hasta ahora también ha sido imposible producir papeles para inyección de tinta brillantes y revestidos con las grandes máquinas de revestimiento de papeles convencionales que están diseñadas para producir papeles offset. Esto se debe principalmente al hecho de que los papeles revestidos de calidad para inyección de tinta poseen pre-y sobre-cubiertas absorbentes, tales como precubiertas que constan de sílice precipitada altamente porosa y sobre-cubiertas basadas en polímeros superabsorbentes, cualquiera de ellas o ambas que tienen una mala reología, bajo contenido de sólidos y, en el caso del uso final con tintas a base de colorantes, un carácter catiónico. Además, los actuales papeles para inyección de tinta son demasiado complejos para las futuras necesidades en impresión, puesto que la capacidad de absorción es superior a la necesaria para la nueva tecnología de impresión. Los productos actuales también son muy caros de producir puesto que todos ellos utilizan materiales especiales como el pigmento de sílice anteriormente mencionado, y cantidades elevadas de aglutinantes y aditivos especiales. Además, diversas limitaciones reológicas asociadas a la sílice reducen la cantidad de sólidos del recubrimiento e incrementan la viscosidad de Brookfield.

En los documentos EP 1996408 y EP 1963445 se describe un soporte de impresión por inyección de tinta que comprende una capa base porosa con carbonato de calcio precipitado.

El documento WO 2009/095697 describe una hoja de papel recubierta para la impresión por inyección de tinta que comprende un pigmento, un agente aglutinante, aglutinante que comprende una fracción importante del polímero que porta grupos -O-, -CO-, -OCO-y/o -COO-en sus cadenas laterales, y un sal soluble en agua del Grupo II, Grupo III o de un metal de transición.

Para completar, el Solicitante desea mencionar las siguientes solicitudes a su nombre, que en general se refieren a pigmentos adecuados para su uso en papel, y en particular en formulaciones de revestimiento de papel: Los documentos WO 99/52984, WO 00/39222, WO 01/04218, WO 2004/083316, WO 2006/109168, WO 2006/109171, WO 2010/029403, EP 2 302 131, EP 2 371 766.

El documento EP 1 806 236 se refiere a un proceso para producir un material de impresión por inyección de tinta, que comprende secuencialmente la formación de una capa que recibe la tinta y una capa satinada sobre un soporte poco permeable al aire o impermeable al aire o una capa que absorbe el disolvente superpuesta sobre el soporte. En el documento EP 1 108 559 se describe un medio de impresión para la impresión del dorso que incluye un sustrato transparente, una capa de absorción de tinta formada sobre el sustrato transparente y una capa porosa permeable a la tinta formada sobre la capa que absorbe la tinta y producida dispersando una carga en una resina aglutinante. El documento de Estados Unidos 2009/0123676 desvela la producción de un medio de impresión por inyección de tinta recubriendo una capa inferior que comprende un pigmento absorbedor de agua, un látex y ácido bórico o su sal y una capa superior que comprende un pigmento submicrométrico y un alcohol polivinílico, y una carcasa conductora. En el documento de Estados Unidos 4.642.247 se describe un medio de impresión que comprende una capa superior, que está formada de resina sustancialmente resistente al agua y es suficientemente fina para proporcionar una permeabilidad inmediata al agua y el aire, y una sub-capa, que es más hidrófila que la capa superior. El documento EP 0 743 193 desvela un medio de impresión que comprende una capa superficial que tiene permeabilidad a líquidos y una capa que retiene la tinta, en la que un volumen de poro de los poros correspondientes a un pico no mayor de 100 nm en una curva de distribución del diámetro de poro del medio de impresión es como máximo de 0, 015 cc/g, un volumen de poro de los poros correspondientes a al menos uno de los

picos de más de 100 nm es al menos 0, 015 cc/g, y el pH de la capa superficial es al menos 8.

Aún existe la necesidad en la técnica de un medio de impresión de alta calidad que se pueden utilizar con unos buenos resultados en impresoras de inyección de tinta y que se puede fabricar en una máquina de revestimiento de papel convencional.

Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar un medio de impresión que sea adecuado para la impresión por inyección de tinta y que satisfaga las necesidades más básicas y se pueda fabricar a menores costes cuando se compara con las formulaciones de recubrimiento para inyección de tinta de hoy en día.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un medio de impresión que se pueda fabricar en una máquina de revestimiento de papel convencional que produce papel offset de calidad. Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un medio de impresión que tenga una operabilidad excelente en grandes máquinas de revestimiento de papel. También sería deseable proporcionar un medio de impresión que se pueda fabricar en una gran máquina de revestimiento de papel convencional de alta velocidad.

También sería deseable proporcionar un medio de impresión que sea adecuado para usos en impresión de alta definición y que se pueda aplicar a impresión por inyección de tinta a alta velocidad. También sería deseable proporcionar un medio de impresión que siga siendo adecuado para fotocopias, lo que permite múltiples usos del papel.

Los objetos anteriores y otros objetos se resuelven mediante el suministro de un medio de impresión que comprende una capa base que tiene una primera cara y un dorso, una capa absorbente que está en contacto con la primera cara de la capa base, en donde la capa absorbente tiene una tasa de absorción entre 1 × 10-5 ms-0, 5 y 1 × 10-3 ms-0, 5 y/o un volumen de captación entre el 30 y el 95 % en volumen con respecto al volumen total de la capa absorbente, y una sobrecubierta que está en contacto con la capa absorbente, en donde la sobrecubierta tiene una permeabilidad superior a 5, 0 × 10-18 m2, en donde la sobrecubierta comprende carbonato de calcio.

La capa base puede servir como soporte para la capa absorbente y la sobrecubierta. La función de la capa absorbente es absorber el disolvente tintado que se aplica al medio de impresión en el transcurso del proceso de impresión, mientras que el propósito de la sobrecubierta es crear una capa funcional que actúa como filtro para la tinta, capturando las partículas de tinta pigmentadas pero que permite que el disolvente pueda atravesarla para que sea absorbido por la capa absorbente, o para proporcionar una superficie adsorbente para fijar las tintas a base de colorantes.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para la fabricación de un medio de impresión que comprende las siguientes etapas:

a) el suministro de una capa base que tiene una primera cara y un dorso; b) la aplicación de una formulación de revestimiento líquida para formar una capa absorbente sobre la primera cara de la capa base; c) la aplicación de una formulación de revestimiento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un medio de impresión que comprende:

a) una capa base que tiene una primera cara y un dorso;

b) una capa absorbente que está en contacto con la primera cara de la capa base, en donde la capa absorbente tiene una tasa de absorción entre 1 × 10-5 ms-0, 5 y 1 × 10-3 ms-0, 5 y/o un volumen de captación entre el 30 y el 95 % en volumen con respecto al volumen total de la capa absorbente; y

c) una sobrecubierta que está en contacto con la capa absorbente, en donde la sobrecubierta tiene una permeabilidad superior a 5, 0 × 10-18 m2.

2. El medio de impresión de la reivindicación 1, en el que la capa base es un papel sin madera o un papel que contiene madera, preferentemente que tiene un peso base entre 30 y 300 g/m2.

3. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa absorbente comprende un pigmento que, cuando está en forma de lecho compactado, tiene una tasa de absorción entre 1 Ã.

10. 5 ms-0, 5 y 1 × 10-3 ms-0, 5 y/o un volumen de captación entre el 35 y el 95 % en volumen con respecto al volumen total del pigmento.

4. El medio de impresión de la reivindicación 3, en el que el pigmento tiene un área superficial específica superior a 25 m2/g, preferentemente entre 25 y 100 m2/g o entre 30 y 50 m2/g.

5. El medio de impresión de la reivindicación 3, en el que el pigmento tiene un área superficial específica superior a 25 m2/g, un valor d50 entre 0, 3 y 3 μm y una porosidad, cuando está en forma de lecho compactado, superior o igual a 35 %.

6. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que el pigmento es un carbonato de calcio, un pigmento plástico tal como un pigmento plástico a base de poliestireno, dióxido de titanio, dolomita, arcilla calcinada, o sus mezclas, o en el que el pigmento es una mezcla de carbonato de calcio, dióxido de titanio, dolomita, arcilla calcinada, o sus mezclas con uno o más de talco, arcilla no calcinada o bentonita, siendo dicho pigmento preferentemente un carbonato de calcio, más preferentemente un carbonato de calcio modificado y/o un carbonato de calcio precipitado.

7. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que el carbonato de calcio está en forma acicular, prismática, esférica, romboédrica o cualquiera de sus combinaciones.

8. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en el que la capa absorbente además contiene un agente aglutinante, preferentemente en una cantidad del 1 al 50 % en peso basado en el peso total del pigmento.

9. El medio de impresión de la reivindicación 8, en el que el agente aglutinante se selecciona entre almidón, alcohol polivinílico, látex de estireno-butadieno, látex de estireno-acrilato, o látex de acetato de polivinilo o una de sus mezclas.

10. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa absorbente tiene un peso de recubrimiento en un intervalo entre 3 y 50 g/m2, preferentemente entre 3 y 40 g/m2, y lo más preferentemente entre 6 y 20 g/m2.

11. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la sobrecubierta comprende un pigmento que tiene un valor d50 en un intervalo entre 0, 01 y 1, 0 μm.

12. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la sobrecubierta además contiene un agente aglutinante, preferentemente en una cantidad del 0, 5 al 50 % en peso basado en el peso total del pigmento.

13. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el agente aglutinante se selecciona entre almidón, alcohol polivinílico, látex de estireno-butadieno, látex de estireno-acrilato, o látex de acetato de polivinilo o una de sus mezclas.

14. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la sobrecubierta además comprende un modificador reológico en una cantidad inferior al 1 % en peso basado en el peso total del pigmento.

15. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la sobrecubierta tiene un peso de recubrimiento en un intervalo entre 1 y 50 g/m2, preferentemente entre 3 y 40 g/m2, y lo más preferentemente entre 6 y 20 g/m2.

16. El medio de impresión de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de impresión además comprende una segunda capa absorbente que está en contacto con el dorso de la capa base, y una segunda sobrecubierta que está en contacto con la segunda capa absorbente.

17. Un método para fabricar un medio de impresión que comprende las siguientes etapas:

a) el suministro de una capa base que tiene una primera cara y un dorso;

b) la aplicación de una formulación de revestimiento líquida para formar una capa absorbente sobre la primera cara de la capa base;

c) la aplicación de una formulación de revestimiento líquida sobre la capa absorbente para formar una sobrecubierta; y

d) el secado de la capa absorbente y la sobrecubierta, en el que la capa absorbente y la sobrecubierta se secan simultáneamente o en el que la capa absorbente se seca después de la etapa b) y antes de la aplicación de la sobrecubierta de acuerdo con la etapa c) ,

en la que la sobrecubierta tiene una permeabilidad superior a 5, 0 × 10-18 m2 y comprende carbonato de calcio, y en el que la capa absorbente tiene una tasa de absorción entre 1 × 10-5 ms-0, 5 y 1 × 10-3 ms-0, 5 y/o un volumen de captación entre el 30 y el 95 % en volumen con respecto al volumen total de la capa absorbente.

18. El método de la reivindicación 17, en el que las etapas b) a d) también se llevan a cabo sobre el dorso de la capa base para fabricar un medio de impresión que se encuentra recubierto sobre la primera cara y sobre el dorso.

19. El método de las reivindicaciones 17 a 18, en el que la formulación de revestimiento líquida utilizada para formar una capa absorbente y/o una sobrecubierta tiene un contenido de sólidos del 10 al 80 % en peso, preferentemente del 30 al 60 % en peso, y más preferentemente del 45 al 55 % en peso, basado en el peso total de la formulación.

20. El método de las reivindicaciones 17 a 19, en el que la formulación de revestimiento líquida utilizada para formar una capa absorbente además contiene un dispersante, preferentemente poliacrilato, en una cantidad del 0, 05 al 5 % en peso, y preferentemente en una cantidad del 0, 5 al 5 % en peso, basado en el peso total del pigmento.

21. El método de las reivindicaciones 17 a 20, en el que las formulaciones de revestimiento se preparan utilizando una suspensión acuosa de carbonato de calcio disperso que tiene un contenido de sólidos entre el 10 % en peso y el 82 % en peso, preferentemente entre el 50 % en peso y el 81 % en peso, y más preferentemente entre el 70 % en peso y el 78 % en peso, basado en el peso total de la suspensión acuosa de carbonato de calcio disperso.

22. El método de las reivindicaciones 17 a 21, en el que las formulaciones de revestimiento tienen una viscosidad en el intervalo de 20 a 3000 mPa·s, preferentemente de 250 a 3000 mPa·s, y más preferentemente de 1000 a 2500 mPa·s.

23. El método de las reivindicaciones 17 a 22, en el que las formulaciones de revestimiento se aplican mediante revestimiento a alta velocidad, dosificación en una prensa de apresto, revestimiento de cortina, revestimiento por pulverización, o revestimiento electrostático, y preferentemente mediante revestimiento a alta velocidad.

FIGURAS


 

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