Оптические отбеливающие композиции для высококачественной струйной печати



Оптические отбеливающие композиции для высококачественной струйной печати
Оптические отбеливающие композиции для высококачественной струйной печати
Оптические отбеливающие композиции для высококачественной струйной печати
Оптические отбеливающие композиции для высококачественной струйной печати

 


Владельцы патента RU 2519372:

КЛАРИАНТ ФИНАНС (БВИ) ЛИМИТЕД (VG)
ИНТЕРНЭШНЛ ПЕЙПЕР КОМПАНИ (US)

Изобретение относится к области струйной печати. Предложена проклеивающая композиция, содержащая соль двухвалентного металла, связующее и новый оптический отбеливатель на основе производных диаминостильбена. Предложены также способ получения композиции и способы её использования. Изобретение обеспечивает получение отбеленной бумаги высокого качества, пригодной для чернильной печати. 5 н. и 6 з. п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к жидким композициям, содержащим производные диаминостильбена, связующие и соли двухвалентных металлов и предназначенным для оптического отбеливания носителей, пригодных для высококачественной струйной печати.

Уровень техники

В последнее время струйная печать становится очень важным средством регистрации данных и изображений на листе бумаги. Низкие расходы, легкое получение многоцветных снимков и относительно высокая скорость представляют собой некоторые из преимуществ данной технологии. Однако струйная печать сопряжена с выдвижением высоких требований к носителю с целью удовлетворения условиям быстрого высыхания, высокой плотности и четкости печати, а также пониженного растекания от цвета к цвету. Кроме того, носитель должен обладать высокой яркостью. Например, обычная бумага плохо впитывает анионные красители на водной основе или пигменты, используемые для струйной печати; чернила остаются на поверхности бумаги в течение значительного времени, что способствует осуществлению диффузии чернил и приводит к низкой четкости печати. Одним из способов сокращения времени высыхания при одновременном обеспечении высокой плотности и четкости печати является использование специальной бумаги, покрытой диоксидом кремния. Однако производство такой бумаги дорого.

В патенте США 6207258 обеспечено частичное решение данной проблемы раскрытием того, что качество струйной печати пигментированными чернилами можно улучшить обработкой поверхности носителя проклеивающей композицией на водной основе, содержащей соль двухвалентного металла. Предпочтительными солями двухвалентных металлов являются хлориды кальция и магния. Проклеивающая композиция может также содержать другие обычные добавки, используемые для обработки немелованной бумаги. Добавками, включаемыми в состав обычной бумаги, являются оптические отбеливатели (ОВА), которые, как известно, значительно улучшают белизну бумаги, а следовательно, и контраст между результатом струйной печати и фоном. В патенте США 6207258 не приведено никаких примеров использования оптических отбеливателей в связи с данным изобретением. В патентном документе WO 2007/044228 заявлены композиции, содержащие в качестве проклеивающих агентов алкенилянтарный ангидрид и/или димер алкилкетена и включающие соль металла. Не приведено никаких ссылок на использование оптических отбеливателей в связи с данным изобретением.

В патентном документе WO 2008/048265 заявлен регистрационный лист для печати (лист для записи информации), содержащий носитель, полученный из волокон лигноцеллюлозы, по меньшей мере, одна из поверхностей которого обработана растворимой в воде солью двухвалентного металла. Данный регистрационный лист характеризуется улучшенным временем высыхания изображения. Оптические отбеливатели включают в перечень необязательных компонентов предпочтительной обработки поверхности с использованием хлорида кальция и одного или нескольких видов крахмала. Не приведено никаких примеров использования оптических отбеливателей в связи с данным изобретением.

В патентном документе WO 2007/053681 описана проклеивающая композиция, которая в случае использования при обработке носителя для струйной печати приводит к улучшению плотности печати, снижению растекания от цвета к цвету, улучшению четкости печати и/или времени высыхания изображения. Проклеивающая композиция содержит, по меньшей. мере, один пигмент, предпочтительно, либо осажденный, либо молотый карбонат кальция, по меньшей мере, одно связующее, одним из примеров которого является многокомпонентная система, включающая крахмал и поливиниловый спирт, по меньшей мере, одно из азотсодержащих органических веществ, предпочтительно, полимер или сополимер хлорида диаллилдиметиламмония (DADMAC), и, по меньшей мере, одну неорганическую соль. Проклеивающая композиция может также содержать, по меньшей мере, один оптический отбеливатель, примерами которого являются Leucophor BCW и Leucophor FTS фирмы Clariant.

Преимущества использования соли двухвалентного металла, например хлорида кальция, при изготовлении носителей, предназначенных для струйной печати пигментированными чернилами, можно полностью реализовать в случае, если доступен совместимый водорастворимый оптический отбеливатель. Однако хорошо известно, что водорастворимые оптические отбеливатели склонны к осаждению при высоких концентрациях кальция. (Смотрите, например, страницу 50 в работе Tracing Technique in Geohydrology by Werner Kass and Horst Behrens, опубликованную Taylor & Francis, 1998.)

Соответственно, существует потребность в водорастворимом оптическом отбеливателе, характеризующемся хорошей совместимостью с проклеивающими композициями, содержащими соль двухвалентного металла.

Раскрытие изобретения

В настоящее время обнаружено, что оптические отбеливатели формулы (1) характеризуются неожиданно хорошей совместимостью с проклеивающими композициями, содержащими соль двухвалентного металла.

Следовательно, настоящее изобретение обеспечивает получение проклеивающей композиции для оптического отбеливания носителей, предпочтительно бумаги, которые особенно пригодны для струйной печати пигментированными чернилами, и содержащей:

(а) по меньшей мере, одно связующее;

(б) по меньшей мере, одну соль двухвалентного металла, при этом, по меньшей мере, одна соль двухвалентного металла выбрана из группы, состоящей из хлорида кальция, хлорида магния, бромида кальция, бромида магния, иодида кальция, иодида магния, нитрата кальция, нитрата магния, формиата кальция, формиата магния, ацетата кальция, ацетата магния, сульфата кальция, сульфата магния, тиосульфата кальция или магния или смесей указанных соединений;

(в) воду и

(г) по меньшей мере, один оптический отбеливатель формулы (1)

в которой

М и Х являются одинаковыми или различными и независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из водорода, катиона щелочного металла, аммония; аммония, моно-, ди- или тризамещенного линейным или разветвленным алкильным радикалом C1-C4; аммония, моно-, ди- или тризамещенного линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом C1-C4; или смесей указанных соединений, а n находится в интервале от 0 до 6.

Предпочтительными соединениями формулы (1) являются соединения, в которых М и Х являются одинаковыми или различными и независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из катиона щелочного металла и тризамещенного линейного или разветвленного гидроксиалкильного радикала C1-C4, смесей указанных соединений, а n находится в интервале от 0 до 6.

Более предпочтительными соединениями формулы (1) являются соединения, в которых М и Х являются одинаковыми или различными и независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из Li, Na, К и тризамещенного линейного или разветвленного гидроксиалкильного радикала С13, или смесей указанных соединений, а n находится в интервале от 0 до 6.

Особенно предпочтительными соединениями формулы (1) являются соединения, в которых

М и Х являются одинаковыми или различными и независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из Na, К и триэтаноламина или смесей указанных соединений, а n находится в интервале от 0 до 6.

Концентрация оптического отбеливателя в проклеивающей композиции может составлять от 0,2 до 30 г/л, предпочтительно от 1 до 15 г/л, наиболее предпочтительно от 2 до 12 г/л.

Связующее, как правило, представляет собой ферментативно или химически модифицированный крахмал, например окисленный, гидроксиэтилированный или ацетилированный крахмал. Крахмал может быть натуральным, анионным, катионным крахмалом или амфипатическим, в зависимости от конкретного варианта осуществления изобретения. Поскольку источник крахмала может быть любым, примеры источников крахмала включают кукурузу, пшеницу, картофель, рис, тапиоку и саго. Можно использовать одно или несколько вспомогательных связующих, например, поливиниловый спирт.

Концентрация связующего в проклеивающей композиции может находиться в интервале от 1 до 30% масс., предпочтительно от 2 до 20% масс., более предпочтительно от 5 до 15% масс.

Предпочтительные соли двухвалентных металлов выбраны из группы, состоящей из хлорида кальция, хлорида магния, бромида кальция, бромида магния, сульфата кальция, сульфата магния, тиосульфата кальция или магния или смесей указанных соединений.

Еще более предпочтительные соли двухвалентных металлов выбраны из группы, состоящей из хлорида кальция или магния или смесей указанных соединений.

Концентрация соли двухвалентного металла в проклеивающей композиции может находиться в интервале от 1 до 100 г/л, предпочтительно от 2 до 75 г/л, наиболее предпочтительно от 5 до 50 г/л.

В случае, если соль двухвалентного металла представляет собой смесь солей кальция и магния, количество соли кальция может находиться в интервале от 0,1 дo 99,9%.

Значение рН проклеивающей композиции обычно находится в интервале 5-13, предпочтительно 6-11.

Дополнительно к одному или нескольким связующим, одной или нескольким солям двухвалентных металлов, одному или нескольким оптическим отбеливателям и воде проклеивающая композиция может содержать побочные продукты, образующиеся в ходе получения оптического отбеливателя, а также другие традиционные добавки к бумаге. Примерами таких добавок являются носители, пеногасители, восковые эмульсии, красители, неорганические соли, вспомогательные солюбилизирующие добавки, консерванты, комплексообразователи, агенты для поверхностной проклейки, сшивающие агенты, пигменты, смолы специального назначения и т.д.

В дополнительном аспекте изобретения, оптический отбеливатель можно предварительно смешивать с поливиниловым спиртом с целью улучшения эксплуатационных характеристик оптического отбеливателя в проклеивающих композициях. Поливиниловый спирт может характеризоваться любой степенью гидролиза от 60 до 99% включительно.

Смесь оптический отбеливатель/поливиниловый спирт может содержать любое количество оптического отбеливателя и поливинилового спирта. Примеры получения смесей оптический отбеливатель/поливиниловый спирт можно найти в патентном документе WO 2008/017623.

Смесь оптический отбеливатель/поливиниловый спирт может быть смесью водных растворов.

Смесь оптический отбеливатель/поливиниловый спирт может содержать любое количество оптического отбеливателя, включая, по меньшей мере, от 10 до 50% масс. одного оптического отбеливателя. Дополнительно смесь оптический отбеливатель/поливиниловый спирт может содержать любое количество поливинилового спирта, включая от 0,1 до 10% масс. поливинилового спирта.

Проклеивающей композицией можно наносить покрытие на поверхность бумажного носителя любым способом обработки поверхности, известным в технике. Примеры способов нанесения покрытий включают нанесение покрытий на клеильном прессе, на каландре, поверхностной проклейкой, нанесение покровного слоя и распыление. (Смотрите, например, страницы 283-286 в справочнике Handbook for Pulp & Paper Technologists by G.A.Smook, 2nd Edition Angus Wilde Publications, 1992 и заявку на патент США US 2007/0277950). Предпочтительным способом нанесения покрытий является нанесение покрытий на клеильном прессе, таком как пудлинговый клеильный пресс или клеильный пресс с дозирующим валом. Предварительно приготовленный лист бумаги пропускают через двухвальное прижимное устройство, которое заполнено проклеивающей композицией. Бумага поглощает некоторое количество композиции, при этом остаток удаляется в прижимном устройстве.

Бумажный носитель содержит сеть волокон целлюлозы, которая может быть синтетической или полученной из любого волокнистого растения, включая древесные и недревесные источники. Волокна целлюлозы предпочтительно получают из твердой или мягкой древесины. Волокна могут быть либо первичными (натуральными), либо вторичными (после повторной переработки), или любым сочетанием первичных и вторичных волокон.

Волокна целлюлозы, содержащиеся в бумажном носителе, можно модифицировать физическими и/или химическими способами, как описано, например, в главах 13 и 15, соответственно, справочника Handbook for Pulp & Paper Technologists by G.A.Smook, 2nd Edition Angus Wilde Publications, 1992. Одним из примеров химической модификации волокон целлюлозы является добавление оптического отбеливателя, как описано, например, в патентных документах ЕР 884312, ЕР 899373, WO 02/055646, WO 2006/061399, WO 2007/017336, WO 2007/143182, US 2006-0185808 и US 2007-0193707.

Проклеивающую композицию получают добавлением оптического отбеливателя (или смеси оптический отбеливатель/ поливиниловый спирт) и соли двухвалентного металла к предварительно приготовленному водному раствору связующего при температуре от 20°С до 90°С.Предпочтительно соль двухвалентного металла добавляют до введения оптического отбеливателя (или смеси оптический отбеливатель/ поливиниловый спирт) и при температуре от 50°С до 70°С.

Бумажный носитель, содержащий проклеивающую композицию также и настоящего изобретения, может характеризоваться любой яркостью по стандартам ISO, включая яркость по стандартам ISO, которая составляет, по меньшей мере, 80, по меньшей мере, 90 и, по меньшей мере, 95.

Бумажный носитель настоящего изобретения может характеризоваться любой белизной по стандартам CIE, включая, по меньшей мере, 130, по меньшей мере, 146, по меньшей мере, 150 и, по меньшей мере, 156. При использовании данной проклеивающей композиции проявляется тенденция к повышению белизны листа бумаги по стандартам CIE по сравнению с традиционными проклеивающими композициями, содержащими подобное количество оптических отбеливателей.

Проклеивающая композиция настоящего изобретения характеризуется пониженной тенденцией к образованию зеленого оттенка на листе бумаги, на который нанесено покрытие, по сравнению с тенденцией традиционных проклеивающих композиций, содержащих сравнимое количество оптических отбеливателей. Появление зеленого оттенка представляет собой явление, относящееся к насыщению листа бумаги, состоящее в том, что белизна листа не повышается даже при увеличении количества оптического отбеливателя. Тенденцию к образованию зеленого оттенка характеризуют, как указано, диаграммой а*-b*, при этом а* и b* являются координатами цвета в системе CIE Lab system. Соответственно, применением проклеивающей композиции настоящего изобретения потребителю предоставляют возможность эффективно повышать концентрации оптического отбеливателя на бумаге в присутствии иона двухвалентного металла без достижения насыщения при одновременном сохранении или увеличении белизны бумаги по стандартам CIE и яркости по стандартам ISO.

Вместе с тем, что бумажные носители настоящего изобретения характеризуются улучшенными свойствами, что делает их пригодными для струйной печати, данные носители также можно использовать для многоцелевой и лазерной печати. Данные случаи применения могут включать варианты использования, в которых требуются нарезанные бумажные носители, а также бумажные носители в рулонах.

Бумажный носитель настоящего изобретения может содержать изображение. Изображение можно получить на носителе посредством любого вещества, включая краситель, пигмент и тонер.

После формирования изображения на носителе плотность печати может быть любой оптической плотностью печати, включая оптическую плотность печати, которая составляет, по меньшей мере, 1,0, по меньшей мере, 1,2, по меньшей мере, 1,4, по меньшей мере, 1,6. Описание способов измерения оптической плотности печати можно найти в патенте ЕР 1775141.

Получение соединения формулы (1), в которой М=Na и n=6, было ранее описано в патентных документах WO 02/060883 и WO 02/077106. Никаких примеров получения соединения формулы (1), в которой М≠Х и n<6, не приведено.

Соединения формулы (1) получают многостадийной реакцией цианургалогенида с

а) амином формулы

в форме свободной кислоты, соли частичного или полного замещения,

(b) диамином формулы

в форме свободной кислоты, соли частичного или полного замещения

и

с) диизопропаноламином формулы

В качестве цианургалогенида можно использовать фторид, хлорид или бромид. Предпочтительным является цианурхлорид.

Каждую реакцию можно осуществлять в водной среде, причем цианургалогенид суспендируют в воде или водно-органической среде, при этом цианургалогенид растворяется в растворителе, таком как ацетон. Каждый из аминов можно вводить или без растворения, или в виде водного раствора, или в виде суспензии. Амины можно подвергать взаимодействию в любом порядке, хотя предпочитают, чтобы ароматические амины подвергались взаимодействию первыми. Каждый амин можно вводить в реакционную смесь в стехиометрическом количестве или в избытке, ароматические амины обычно вводят в стехиометрическом количестве или в небольшом избытке; диизопропаноламин, как правило, используют в избытке 5-30% сверх стехиометрии.

Для замещения первого атома галогена цианургалогенида предпочитают осуществлять взаимодействие при температуре в пределах от 0 до 20°С и в условиях реакционной среды от кислой до нейтральной, предпочтительно в интервале значений рН от 2 до 7. Для замещения второго атома галогена цианургалогенида, предпочитают осуществлять взаимодействие при температуре в пределах от 20 до 60°С и в условиях реакционной среды от слабокислой до слабощелочной, предпочтительно в интервале значений рН от 4 до 8. Для замещения третьего атома галогена цианургалогенида, предпочитают осуществлять взаимодействие при температуре в пределах от 60 до 102°С и в условиях реакционной среды от слабокислой до щелочной, предпочтительно в интервале значений рН от 7 до 10.

Уровень рН каждой реакционной смеси обычно регулируют добавлением соответствующего основания, причем выбор основания определяется составом желательных продуктов. Предпочтительными основаниями являются, например, гидроксиды щелочных металлов (например, лития, натрия или калия), карбонаты или бикарбонаты, либо третичные алифатические амины, например, триэтаноламин или триизопропаноламин. При использовании сочетания двух или более различных оснований их можно добавлять в любом порядке или одновременно.

При необходимости регулирования уровня рН реакционной смеси с применением кислоты, примеры кислот, которые можно использовать, включают соляную, серную, муравьиную и уксусную кислоты.

Водные растворы, содержащие одно или несколько соединений общей формулы (1), можно, необязательно, обессоливать либо фильтрацией через мембрану, либо последовательностью осаждений и последующим растворением с использованием соответствующего основания.

Предпочтительным способом фильтрации через мембрану является способ ультрафильтрации, в котором используют, например, полисульфон, поливинилиденфторид, ацетат целлюлозы или тонкопленочные мембраны.

Примеры

Следующие примеры представляют данное изобретение более подробно. Если не указано иное, "части" означают "массовые части " и "%" означает "% масс.".

Пример 1

Стадия 1: 31,4 части мононатриевой соли анилин-2,5-дисульфоновой кислоты прибавляют к 150 частям воды и растворяют при помощи приблизительно 30%-ного раствора гидроксида натрия при температуре приблизительно 25°С и уровне рН приблизительно 8-9. Полученный раствор прибавляют приблизительно в течение 30 минут к 18,8 частям цианурхлорида, диспергированного в 30 частях воды, 70 частях льда и 0,1 части пеногасителя. Температуру поддерживают ниже 5°С посредством бани вода со льдом и, при необходимости, добавлением льда в реакционную смесь. Уровень рН поддерживают приблизительно 4-5 посредством приблизительно 20%-ного раствора карбоната натрия. В конечный период прибавления раствора уровень рН повышают приблизительно до 6 посредством приблизительно 20%-ного раствора карбоната натрия и продолжают перемешивание при температуре приблизительно 0-5°С до завершения реакции (3-4 часа).

Стадия 2: к реакционной смеси добавляют 8,8 частей бикарбоната натрия. Водный раствор, полученный растворением 18,5 частей 4,4′-диаминостильбен-2,2′-дисульфоновой кислоты в 80 частях воды при помощи приблизительно 30%-ного раствора гидроксида натрия при температуре приблизительно 45-50°С и уровне рН приблизительно 8-9 в атмосфере азота, добавляют по каплям к реакционной смеси. Полученную смесь нагревают при температуре приблизительно 45-50°С до завершения реакции (3-4 часа).

Стадия 3: затем добавляют 17,7 частей диизопропаноламина, постепенно повышают температуру приблизительно до 85-90°С и поддерживают смесь при данной температуре до завершения реакции (2-3 часа) при сохранении рН приблизительно на уровне 8-9 посредством приблизительно 30%-ного раствора гидроксида натрия. Затем температуру понижают до 50°С, реакционную смесь фильтруют и охлаждают до комнатной температуры. Регулируют концентрацию раствора с целью получения водного раствора соединения формулы (1), в которой М=Х=Na и n=6 (0,125 моль/кг, 17,8%).

Пример 2

Водный раствор соединения формулы (1), в которой М=Na, Х=К и 4,5≤n≤5,5 (0,125 моль/кг, приблизительно 18,0%) получают по методике примера 1 с единственным отличием, что на стадии 3 используют приблизительно 30%-ный раствор гидроксида калия вместо приблизительно 30%-ного раствора гидроксида натрия.

Пример 3

Водный раствор соединения формулы (1), в которой М=Na, Х=К и 2,5≤n≤4,5 (0,125 моль/кг, приблизительно 18,3%) получают по методике примера 1 с отдельными отличиями, что на стадии 2 используют 10 частей бикарбоната калия вместо 8,8 частей бикарбоната натрия, а на стадиях 2 и 3 используют приблизительно 30%-ный раствор гидроксида калия вместо приблизительно 30%-ного раствора гидроксида натрия.

Пример 4

Водный раствор соединения формулы (1), в которой М=Na, Х=К и 0≤n≤2,5 (0,125 моль/кг, приблизительно 18.8%) получают по методике примера 1 с отдельными отличиями, заключающимися в том, что на стадиях 1, 2 и 3 используют приблизительно 30%-ный раствор гидроксида калия вместо приблизительно 30%-ного раствора гидроксида натрия, на стадии 1 используют приблизительно 20%-ный раствор карбоната калия вместо приблизительно 20%-ного раствора карбоната натрия, а на стадии 2 используют 10 частей бикарбоната калия вместо 8,8 частей бикарбоната натрия.

Пример 5

Водный раствор соединения формулы (1), в которой М=Na, Х=Li и 4,5≤n≤5,9 (0,125 моль/кг, приблизительно 17,7%) получают по методике примера 1 с единственным отличием, что на стадии 3 используют приблизительно 10%-ный раствор гидроксида лития вместо приблизительно 30%-ного раствора гидроксида натрия.

Пример 6

Водный раствор соединения формулы (1), в которой М=Na, X=Li и 2,5≤n≤4,5 (0,125 моль/кг, приблизительно 17,3%) получают по методике примера 1 с отдельными отличиями, заключающимися в том, что на стадии 2 используют 3,7 частей карбоната лития вместо 8,8 частей бикарбоната натрия, а на стадиях 2 и 3 используют приблизительно 10%-ный раствор гидроксида лития вместо приблизительно 30%-ного раствора гидроксида натрия.

Пример 7

Соединение формулы (1), в которой М=Н, выделяют осаждением концентрированной соляной кислотой из концентрированного раствора соединения формулы (1), полученного в примере 1, с последующей фильтрацией. Остаток на фильтре затем растворяют в водном растворе 7 эквивалентов триэтаноламина с целью получения водного раствора соединения формулы (1), в которой М=Na, X=триэтаноламмоний и 1≤n≤3 (0,125 моль/кг, приблизительно 24,2%).

Пример 8

Раствор 8 для оптического отбеливания получают при перемешивании вместе

- водного раствора, содержащего соединение формулы (1), в которой M=Na, X=K и 0≤n≤2,5, полученного по примеру 4,

- поливинилового спирта, гидролизованного на 85% и характеризующегося вязкостью по Брукфильду 3,4-4,0 мПа*с, и

- воды

при нагревании до 90-95°С до получения прозрачного раствора, который остается стабильным после охлаждения до комнатной температуры.

Количество частей каждого компонента выбирают с целью получения конечного водного раствора 8, содержащего соединение формулы (1), в которой M=Na, Х=К и 0≤n≤2,5, полученное по примеру 4, с концентрацией 0,125 моль/кг, а также содержащего 2,5% поливинилового спирта, гидролизованного на 85% и характеризующегося вязкостью по Брукфильду 3,4-4,0 мПа*с. Уровень рН раствора 8 находится в интервале 8-9.

Примеры 1-8 применения

Проклеивающие композиции получают добавлением водного раствора соединения формулы (1), полученного по примерам 1-8 и характеризующегося концентрациями в пределах от 0 до 50 г/л (от 0 приблизительно до 12,5 г/л оптического отбеливателя), к перемешиваемому водному раствору хлорида кальция (35 г/л) и анионного крахмала (50 г/л) (Penford Starch 260) при 60°С. Проклеивающему раствору дают охладиться, затем заливают его между движущимися валиками лабораторного клеильного пресса и наносят покрытие на товарный, проклеенный AKD (димер алкилкетена), отбеленный лист на бумажной основе, плотностью 75 г/м2. Обработанную бумагу сушат в течение 5 минут при 70°С в сушилке с плоской поверхностью.

Высушенную бумагу кондиционируют, а затем измеряют белизну по стандартам CIE на калиброванном спектрофотометре Auto Elrepho. Результаты приведены в таблице 1.

Сравнительный пример 1

Проклеивающие композиции получают добавлением водного раствора гексасульфо-соединения, раскрытого в таблице на странице 8 заявки на патент США 2005/0124755 А1, характеризующегося концентрациями в пределах от 0 до 50 г/л (от 0 приблизительно до 12,5 г/л оптического отбеливателя), к перемешиваемому водному раствору хлорида кальция (35 г/л) и анионного крахмала (50 г/л) (Penford Starch 260) при 60°С. Проклеивающему раствору дают охладиться, затем заливают его между движущимися валиками лабораторного клеильного пресса и наносят покрытие на товарный, проклеенный AKD (димер алкилкетена), отбеленный лист на бумажной основе, плотностью 75 г/м2. Обработанную бумагу сушат в течение 5 минут при 70°С в сушилке с плоской поверхностью.

Высушенную бумагу кондиционируют, а затем измеряют белизну по стандартам CIE на калиброванном спектрофотометре Auto Elrepho. Результаты приведены в таблице 1.

Результаты, приведенные в таблице 1, отчетливо демонстрируют превосходный эффект отбеливания, обеспечиваемый применением композиций настоящего изобретения.

Оценку пригодности бумаги для печатания осуществляли посредством черных пигментных чернил, нанесенных на бумагу с использованием валика для нанесения чернил и высушенных.

Таблица 1
Концентрация, г/л Белизна по CIE
Пример применения
1 2 3 4 5 6 7 8 Сравнительный пример 1
0 103,7 103,7 103,7 103,7 103,7 103,7 103,7 103,7 103,7
20 130,3 131,4 131,7 131,9 131,4 131,7 132,0 132,2 129,0
30 134,7 135,0 135,4 135,8 134,7 135,1 135,9 136,5 132,5
40 137,3 137,8 138,0 138,3 137,1 137,2 138,5 139,8 134,6
50 140,3 140,7 141,2 141,7 139,8 140,4 142,0 143,0 138,0

Оптическую плотность измеряли при помощи денситометра lhara Optical Densitometer R710. Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2
Оптическая плотность
Лист бумаги, обработанный по примеру применения 2 1,02
4 1,12
7 1,06
Лист бумаги, обработанный по сравнительному примеру 1 1,02

Оптическая плотность=log10 1/R, где R=отражение

Результаты, представленные в таблице 2, показывают, что композиция данного изобретения не оказывает никакого неблагоприятного воздействия на плотность чернильной печати.

1. Проклеивающая композиция для оптического отбеливания носителей для струйной печати, содержащая:
(a) по меньшей мере, одно связующее,
(b) по меньшей мере, одну соль двухвалентного металла, при этом, по меньшей мере, одна соль двухвалентного металла выбрана из группы, состоящей из хлорида кальция, хлорида магния, бромида кальция, бромида магния, иодида кальция, иодида магния, нитрата кальция, нитрата магния, формиата кальция, формиата магния, ацетата кальция, ацетата магния, сульфата кальция, сульфата магния, тиосульфата кальция или магния или смесей указанных соединений,
(c) воду и
(d) по меньшей мере, один оптический отбеливатель формулы (1),

в которой
М и Х являются одинаковыми или различными и независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из водорода, катиона щелочного металла, аммония; аммония, моно-, ди- или тризамещенного линейным или разветвленным алкильным радикалом C1-C4; аммония, моно-, ди- или тризамещенного линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом C1-C4; или смесей указанных соединений, а n находится в интервале от 0 до 6.

2. Композиция по п.1, в которой М и Х являются одинаковыми или различными и независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из Na, К и триэтаноламина или смесей указанных соединений, а n находится в интервале от 0 до 6.

3. Композиция по п.1, в которой соли двухвалентных металлов представляют собой хлорид кальция или магния или смеси указанных соединений.

4. Композиция по п.1, в которой концентрация соли двухвалентного металла в проклеивающей композиции находится в интервале от 5 до 50 г/л.

5. Композиция по п.1, в которой концентрация оптического отбеливателя в проклеивающей композиции находится в интервале от 2 до 12 г/л.

6. Композиция по п.1, в которой проклеивающая композиция дополнительно содержит побочные продукты, образованные в ходе получения оптического отбеливателя, а также другие традиционные добавки к бумаге, которые представляют собой носители, пеногасители, восковые эмульсии, красители, неорганические соли, вспомогательные солюбилизирующие добавки, консерванты, комплексообразователи, агенты для поверхностной проклейки, сшивающие агенты, пигменты или смолы специального назначения.

7. Композиция по п.1, в которой проклеивающая композиция дополнительно содержит поливиниловый спирт.

8. Способ получения проклеивающей композиции по одному из пп.1-7, в котором раствор оптического отбеливателя и соль двухвалентного металла добавляют к предварительно приготовленному водному раствору связующего при температуре от 20°С до 90°С.

9. Бумажный носитель, содержащий сеть волокон целлюлозы и проклеивающую композицию по одному из пп.1-7.

10. Способ получения отбеленной бумаги, отличающийся тем, что поверхность бумаги обрабатывают проклеивающей композицией по одному из пп.1-7.

11. Способ получения изображения на бумажном носителе, включающий печатание изображения чернилами, пигментом или тонером на бумажном носителе, содержащем сеть волокон целлюлозы и проклеивающую композицию по одному из пп.1-7.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к созданию проклеивающих композиций, используемых для струйной печати. Предложена жидкая проклеивающая композиция, содержащая оптический отбеливатель на основе производных диаминостильбена, связующее, защитный полимер и соль двухвалентного металла.

Изобретение относится к составам для использования в изготовлении бумаги. Предложенный состав содержит растворимую в воде соль двухвалентного металла, комплексообразующий агент, имеющий сродство с двухвалентным металлом, проклеивающее вещество и оптический осветлитель в количестве от 10 до 100 фунтов на 100 фунтов проклеивающего вещества.

Изобретение относится к композиции, подходящей для поверхностной обработки бумаги, в частности к раствору для клеильного пресса, и к способу отбеливания бумаги с помощью указанной композиции.

Изобретение относится к композиции для флуоресцентного отбеливания бумаги. Композиция содержит по меньшей мере один флуоресцентный отбеливающий агент из ряда бис-триазиниламиностильбеновых соединений, содержащих тауриновые группы в триазиновом ядре, формулы (1), (2) и (3).

Изобретение относится к композиции для проклейки бумаги, характеризующейся тем, что содержит (a) по меньшей мере один оптический отбеливатель формулы (1), в которой R1 обозначает водород или SO3M, R2 обозначает водород или SO3M, R3 обозначает водород, или CH2CO2M, R4 обозначает CH2CO2М, CH(CO2M)CH2CO2M или CH(CO2M)CH2CH2CO2M, где M обозначает водород, катион щелочного металла, аммоний, моно-метил-ди-C2-C3-гидроксиалкиламмоний, диметил-моно-C2-C3-гидроксиалкиламмоний, аммоний, который является моно-, ди- или тризамещенным C2-C3 гидроксиалкильным радикалом, или смеси указанных соединений, (b) соль магния и (c) связующее вещество, которое выбрано из группы, состоящей из природного крахмала, крахмала, модифицированного ферментами, и химически модифицированного крахмала, причем 0,1-15 частей компонента (b) приходится на одну часть компонента (a).

Изобретение относится к соединению формулы (1), где R1 обозначает водород или SO 3 − , R2 обозначает водород или SO 3 − , R3 обозначает водород или CH 2 CO 2 − , R4 обозначает CH 2 CO 2 − , CH ( CO 2 - ) CH 2 CO 2 − или CH ( CO 2 - ) CH 2 CH 2 CO 2 − , и где М обозначает стехеометрический катионный эквивалент, требуемый для уравновешивания анионного заряда в формуле (1), и представляет собой комбинацию Mg2+ вместе с по меньшей мере 1, дополнительными катионами.

Изобретение относится к увеличению яркости и белизны с помощью оптимизированных химических добавок, и сохранению яркости и белизны при измельчении целлюлозной массы.

Изобретение относится к способу отслеживания и возможного регулирования добавления одной или более поверхностных добавок в бумагоделательный процесс. .

Изобретение относится к водным растворам оптических осветлителей для бумаги. .

Изобретение относится к композициям и может быть использовано для оптического отбеливания бумаги, в клеильном прессе или пленочном прессе. .

Изобретение относится к композициям для оптического отбеливания бумаги или картона. Композиция включает по меньшей мере два флуоресцентных отбеливающих агента- производных дисульфоновых бис-триазиниламиностильбенов, содержащих в анилиновых кольцах группу -СО2М в пара- и/или орто-положении к аминогруппе, где М - водород, Li, Na, K, Ca, Mg, аммоний или аммоний, который является моно-, ди-, три- или тетразамещенным C1-C4-алкилом или C2-C4-гидроксиалкилом. Описывается способ приготовления этой композиции, ее применение, способ отбеливания бумаги и полученная при этом бумага. Предложенная композиция обладает повышенной отбеливающей способностью по сравнению с каждым из отдельных отбеливающих агентов и обеспечивает стабильные концентрированные водные композиции без добавления вспомогательных веществ, улучшающих растворимость. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к дисульфоновым флуоресцентным отбеливающим агентам для меловального состава для получения мелованной бумаги. Описывается применение дисульфонового флуоресцентного отбеливающего агента производного бис-триазиниламиностильбенов, содержащего в анилиновых кольцах группу -СООМ в пара- и/или орто-положении к аминогруппе, где М - водород, Li, Na, K, Ca, Mg, аммоний или аммоний, который является моно-, ди-, три- или тетразамещенным C1-C4-алкилом или C2-C4-гидроксиалкилом, для осветления меловальных составов. Меловальный состав включает белый пигмент, синтетическое связующее, синтетическое сосвязующее, отличное от синтетического связующего, и указанный флуоресцентный отбеливающий агент. Описывается также способ осветления меловального состава, применение его для изготовления мелованной бумаги и полученная при этом бумага. Предложенный меловальный состав обеспечивает повышенную эффективность отбеливания бумаги. 6 н. и 19 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл., 4 пр.

Изобретение относится к концентрированным водным композициям флуоресцентных отбеливающих агентов для оптического отбеливания бумаги. Водная композиция включает (а) от 5 до 80 мас.% дисульфонового флуоресцентного отбеливающего агента производного бис(триазиниламино)-стильбена, содержащего в анилиновых кольцах карбоксильную группу -СО2М, где М - водород, Li, Na, K, Ca, Mg, аммоний или аммоний, который является моно-, ди-, три- или тетразамещенным C1-C4-алкилом или C2-C4-гидроксиалкилом, и (b) от 95 до 20 мас.% воды. Описывается также способ отбеливания бумаги и полученная при этом бумага. Предложенная композиция обладает повышенной отбеливающей способностью и обеспечивает стабильные концентрированные водные композиции без добавления вспомогательных веществ, улучшающих растворимость. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к водным проклеивающим композициям для отбеливания субстратов, содержащим оптический отбеливатель, краситель, связующее, воду и необязательно соли двухвалентных металлов. Изобретение позволяет повысить уровень белизны без потери яркости. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 табл., 3 пр.

Изобретение относится к композиции для оптического осветления и тонировки бумаги. Композиция включает (а) по меньшей мере один оптический осветлитель из группы производных диаминостильбенового ряда формулы (I), указанной в описании, (b) по меньшей мере один оттеночный краситель формулы (II), где M, R3, R4 имеют значения, указанные в описании, (c) по меньшей мере один белый пигмент, (d) по меньшей мере одно первичное связывающее соединение, (e) необязательно одно или несколько вторичных связующих соединений и (f) воду. Изобретение обеспечивает повышение степени белизны бумаги при повышении или сохранении ее блеска. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 пр.

Изобретения относится к способу изготовления белой бумаги. Способ включает добавление к пульповой массе водной композиции, содержащей а) по меньшей мере один оптический осветлитель из группы производных диаминостильбенового ряда формулы (I), указанной в описании, b) по меньшей мере один оттеночный краситель формулы (II), с) необязательно одно или несколько вспомогательных веществ и d) воду. Предложенный способ обеспечивает повышение степени белизны бумаги при повышении или сохранении ее блеска. 16 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр. где М, R3, R4 имеют значения, указанные в описании.

Изобретение относится к технологии бумаги, в частности к защитным волокнам со специальными свойствами. Волокнистый материал для защиты бумаги от подделки характеризуется тем, что представляет собой смесь отдельных полимерных волокон с диаметром 0,1-10 мкм, содержащих люминофор, и произвольно переплетенных микроволокон в виде отдельных волокнистых частиц, имеющих линейные размеры до 200 мкм. Предпочтительно, материал содержит органический и/или неорганический УФ- или ИК-люминофор, приобретающий люминесценцию или изменяющий цвет люминесценции под воздействием УФ-излучения при изменении температуры. В качестве люминофора могут быть использованы флуоресцентные полупроводниковые наночастицы. Заявленный материал получают электростатическим формованием из волокнообразующего раствора полимера в органическом растворителе, содержащего люминофор, с последующим измельчением волокна в водной среде до получения дисперсии микроволокон. Заявлена также защищенная от подделки бумага, которая содержит волокнистый материал, охарактеризованный выше, и изделие из нее. Техническим результатом является повышение степени защиты и повышение прочности и износостойкости изделий, содержащих полученный материал. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 пр.
Наверх