專利名稱：磷酸鋁、多磷酸鋁和偏磷酸鋁顆粒在紙張涂層應(yīng)用中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供經(jīng)涂布的紙，包括經(jīng)高膨松涂布的紙，包括在原紙的至少一側(cè)的涂布組合物，其中該涂布組合物包括磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顆粒。也記載了制造和應(yīng)用該經(jīng)涂布的紙和涂布組合物的方法。
背景技術(shù)：
經(jīng)涂布的紙用于廣泛的產(chǎn)品，包括包裝、板加工印刷紙、小冊(cè)子、雜志、目錄和傳單。這種經(jīng)涂布的紙要求具有一定的特性，包括亮度、不透明度和薄片光澤度，以及印刷性能。經(jīng)涂布的紙和涂布組合物的實(shí)例描述在美國(guó)專利Nos7，425，246 ； 7，407，700 ； 7，160,419 ；7，435，483和7，201,826中，所有他們的整體內(nèi)容并入作為參考。涂布組合物通常通過與結(jié)合劑和其他可選成分一起形成顏料物質(zhì)顆粒的流體水混懸液而制備。涂布可以通過各種涂布裝置方便地應(yīng)用于制備經(jīng)涂布的紙。用于涂布組合物的顏料包括二氧化鈦、沸石及其他。不過，二氧化鈦已知是制造成本昂貴的顏料。持續(xù)的需要具有改進(jìn)特性的經(jīng)涂布的紙和經(jīng)濟(jì)有效的涂布組合物。發(fā)明概述本發(fā)明提供經(jīng)涂布的紙，其在原紙的至少一側(cè)包括涂布組合物，其中該涂布組合物包括磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顆粒。在某些實(shí)施方式中，磷酸鋁組合物可用于涂刷紙張以生產(chǎn)一種相對(duì)于現(xiàn)有未涂布或經(jīng)涂布的紙具有改進(jìn)特性的經(jīng)涂布的紙。在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供更膨松的經(jīng)涂布的紙。一方面提供制備高膨松的經(jīng)涂布的紙的方法，與常規(guī)制備的相同重量的經(jīng)涂布的紙相比，涂層構(gòu)成總厚度的低比例和原紙構(gòu)成總厚度的高比例。該方法包括使用供給高百分比(即超過50%，和優(yōu)選地在55 至75%的范圍內(nèi)，目標(biāo)在60至65%)的機(jī)械紙漿，或本領(lǐng)域已知的其他相似的紙漿的步驟，應(yīng)用該供給于配備了例如縫形成機(jī)的二股線造紙機(jī)器，用含有磷酸鋁顏料的涂料涂布紙，在一個(gè)實(shí)施方式中，以每100份涂層顏料4或更多份，或者7或更多份的濃度涂布，以及以低于常規(guī)超壓光負(fù)載壓光該經(jīng)涂布的紙。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供輕質(zhì)級(jí)經(jīng)涂布的紙，例如超輕質(zhì)經(jīng)涂布的紙。在某些實(shí)施例中，該涂布組合物進(jìn)一步包括溶劑、一種或多種添加劑和可選擇的一種或多種另外的顏料，例如碳酸鈣，包括重質(zhì)碳酸鈣(GCC)、沉淀碳酸鈣(PCC)、煅燒高嶺土、含水的高嶺土、千層狀瓷土、高嶺土、滑石、云母、白云石、二氧化硅、硅酸鹽、沸石、石膏、 緞光白、鈦白、二氧化鈦、硫酸鈣、重晶石粉或酸酸鋇、氫氧化鋁、塑料顏料，及其組合。合適的添加劑，例如，可選自結(jié)合劑、潤(rùn)滑齊 、分散齊 、平整劑、消泡劑、潤(rùn)濕齊 、光學(xué)增亮齊 、抗微生物劑、交聯(lián)劑、水份保留助劑、粘度調(diào)節(jié)劑或增稠劑，及其組合。在某些實(shí)施方式中，溶劑是水。通常，存在于本發(fā)明所述的涂布組合物中的磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料的數(shù)量可以根據(jù)在最終經(jīng)涂布的紙產(chǎn)品中所期望的特性有很大變化。在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料以大于涂布組合物中固體總重的大約 1%>3%,5%,7%,10%,12%,15%,20%,25%,30%,40%^； 50% 的量用于組合物中。在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明所述的涂布組合物是含水組合物。本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙適合于各種印刷應(yīng)用，包括Giclee印刷彩色復(fù)印、靜電印刷、絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、染料升華、柔性版印刷、噴墨印刷、攝影、膠版印刷，包括輪轉(zhuǎn)膠版印刷、電子照相印刷、用于熱轉(zhuǎn)移記錄的影像錄制紙、噴墨記錄，和其他應(yīng)用。一方面，本發(fā)明提供包括磷酸鋁組合物的噴墨紙和數(shù)碼印刷紙。另一方面，本發(fā)明提供涂布的掛面紙板，用于直接交付柔性版印刷，以防止污染并改進(jìn)圖像逼真度，其包括磷酸鋁組合物。在某些實(shí)施方式中，磷酸鋁組合物在本應(yīng)用中與包括本領(lǐng)域已知的其他顏料的組合物結(jié)合使用。另一方面，本發(fā)明提供一種超輕質(zhì)涂布的出版紙。再一方面，本發(fā)明提供包括磷酸鋁組合物的凹版印刷紙。本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙具有改進(jìn)的特性，包括改進(jìn)的光澤度、平滑度、不透明度和/或亮度。在某些實(shí)施方式中，在75°通過TAPPI測(cè)試法T480om-92測(cè)量，本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙具有的涂布光澤度等于或大于20%。在某些實(shí)施方式中，使用用于Parker印刷表面的TAPPI測(cè)試法T555 om-99測(cè)量，本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙具有低于5. 0,4. 0,3. 0、 2. 0或1. 0的平滑度。在某些實(shí)施方式中，使用TAPPI測(cè)試法T425om-91測(cè)量，該經(jīng)涂布的紙具有大于80%的不透明度。在某些實(shí)施方式中，使用TAPPI測(cè)試法T452om92測(cè)量，該經(jīng)涂布的紙具有亮度大于大約70%、73%、75%、77%、80%、85%或90%的GE亮度。一方面，用于本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙的磷酸鋁組合物與二氧化硅和/或其他特定顏料相比具有改進(jìn)的流變學(xué)。在某些實(shí)施方式中，磷酸鋁組合物提高涂布機(jī)流動(dòng)性和/ 或改進(jìn)干燥中的能量消耗。在其他實(shí)施方式中，磷酸鋁組合物是水漿液形式，與現(xiàn)有組合物相比具有更高的固體百分比和良好的剪切變稀流變學(xué)。因而，由于與具有更低的干燥成本和減少的印刷污點(diǎn)的現(xiàn)有組合物相比具有更高的固體涂層百分比，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物導(dǎo)致更快的機(jī)上干燥速率。在某些實(shí)施方式中，磷酸鋁組合物具有增強(qiáng)的機(jī)上涂布運(yùn)行能力，因此與現(xiàn)有組合物相比具有增強(qiáng)的生產(chǎn)率。在其他實(shí)施方式中，磷酸鋁組合物具有低艾勒內(nèi)爾 (Einlehner)磨損，其導(dǎo)致減少的工藝設(shè)備磨損，和通過夾鉗條沒有金屬標(biāo)記留在紙上。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的磷酸鋁組合物包括比現(xiàn)有組合物更高的固體成分。 在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物具有較低的堆積密度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，與現(xiàn)有組合物相比，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物涂布的紙張基本上無塵，對(duì)四種顏色青色、洋紅色、黃色、黑色(CM^O噴墨印刷具有改進(jìn)的光學(xué)/反射密度，具有窄的粒徑分布幾乎沒有細(xì)粉，和/或在抄紙機(jī)試驗(yàn)中具有改進(jìn)的第一通過保留時(shí)間。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物可能由于內(nèi)孔隙體積產(chǎn)生較輕
的涂層重量。在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物具有改進(jìn)的墨印刷密度，改進(jìn)的在印刷紙中的吸墨性和/或改進(jìn)的不透明度。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物在應(yīng)用期間具有較少的浸泡和減少打磨原紙，產(chǎn)生更光滑的經(jīng)涂布的紙。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物允許更高的工作速度和更高的生產(chǎn)率。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物具有在高速造紙機(jī)上涂布的能力，而不是僅僅在低速的機(jī)下涂布線，其減少?gòu)U物和成本。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物可在新聞紙中作為填充劑以防止印透，和在特殊技術(shù)紙例如防變色、氣體過濾、過濾紙和吸附紙中作為填充劑。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物在結(jié)合浮選清洗系統(tǒng)中用作微粒助留劑、脫墨助劑，或在回收掛面紙板中用作摩擦系數(shù)(COF)控制助劑。附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1提供包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的涂布組合物在100RPM的低剪切粘度比較。圖2提供包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的涂布組合物在100RPM的高剪切粘度比較。圖3提供通過用磷酸鋁顏料逐漸地代替TW2顏料獲得的涂料配方在100RPM的低剪切粘度比較。圖4提供通過用磷酸鋁顏料逐漸地代替TW2顏料獲得的涂料配方在100RPM的高剪切粘度比較。圖5提供包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的涂布組合物的保水性能的比較。圖6提供通過用磷酸鋁代替TW2對(duì)涂布組合物的保水性能的影響。圖7提供在壓光前用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙的不透明度比較。圖8提供在壓光后用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙的不透明度比較。圖9提供用磷酸鋁顏料代替TW2對(duì)經(jīng)涂布的紙的不透明度的影響。圖10提供在壓光之前和之后用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙的亮度比較。圖11提供用磷酸鋁顏料代替TW2對(duì)經(jīng)涂布的紙的亮度的影響。圖12提供用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙的光澤度比較。圖13提供用磷酸鋁顏料代替TW2對(duì)經(jīng)涂布的紙的光澤度的影響。圖14提供用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙的表面強(qiáng)度比較。圖15提供用磷酸鋁顏料代替T^2對(duì)經(jīng)涂布的紙的表面強(qiáng)度的影響。圖16提供用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙的表面覆蓋率比較。圖17顯示光澤度對(duì)涂布條件曲線。圖18顯示平滑度對(duì)涂布條件曲線。圖19顯示亮度對(duì)涂布條件曲線。圖20顯示⑶(橫向)光澤度對(duì)涂布條件曲線。圖21顯示MD (軸向)光澤度對(duì)涂布條件曲線。
圖22顯示壓光亮度對(duì)涂布條件曲線。圖23顯示壓光平滑度對(duì)涂布條件曲線。圖M顯示壓光不透明度對(duì)涂布條件曲線。圖25描述用于控制涂布的涂布配方示意圖(配方#1)。圖沈描述用于5部分替代涂布的涂布配方示意圖(配方#2)。圖27描述用于10部分替代涂布的涂布配方示意圖(配方#3)。圖28顯示不添加PVOH的亮度對(duì)磷酸鋁顏料數(shù)量的曲線。圖四顯示添加PVOH的亮度對(duì)磷酸鋁顏料數(shù)量的曲線。圖30顯示不添加PVOH的熒光數(shù)對(duì)磷酸鋁顏料數(shù)量的曲線。圖31顯示添加PVOH的熒光數(shù)對(duì)磷酸鋁顏料數(shù)量的曲線。在附圖和實(shí)施例1-3中，磷酸鋁顏料也被稱為顏料X或PX。本發(fā)明實(shí)施方式的說明在下面的描述中，無論是否用“大約”或“近似的”等詞連接，本發(fā)明公開的全部數(shù)字都是近似值。它們可以變化1^2^51或者，有時(shí)10至20%。只要公開了具有下限 RL和上限Ru的數(shù)值范圍，任何落在該范圍內(nèi)的數(shù)值都被具體公開了。特別地，落在該范圍內(nèi)的以下數(shù)值被具體公開R =妒+k* (Ru-Rl)，其中k是1 %到100%范圍以1 %遞增的變量， 即Λ 是 . ·、50%、51%、52%、· · ·、95%、96%、97%、98%、99%、或 100 %。此外，通過如上定義的兩個(gè)R數(shù)值定義的任何數(shù)值范圍也被具體公開了。本發(fā)明提供在原紙的至少一側(cè)包括涂布組合物的經(jīng)涂布的紙，其中該涂布組合物包括磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁、多磷酸鋁顆?；蚱浣M合。在某些實(shí)施方式中，該涂布組合物進(jìn)一步包括溶劑、添加劑和可選擇地一種或多種另外的顏料。本發(fā)明所用的術(shù)語“磷酸鋁”和“磷酸鋁成分”，意在包括磷酸鋁以及多磷酸鋁、正磷酸鋁、偏磷酸鋁，和其混合物。本發(fā)明所指術(shù)語“孔隙”與術(shù)語“空心顆?！蓖ǔＪ峭x的，在本發(fā)明中也描述為 “封閉孔隙”。孔隙(或封閉孔隙或空心顆粒)成為磷酸鋁混合物的核心的一部分和殼層結(jié)構(gòu)。孔隙可以通過使用透射或電子掃描顯微鏡(“TEMs”或“SEMs”)觀察到和/或鑒別。 TEMs或SEMs的使用對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的。通常，光學(xué)顯微鏡通過光的波長(zhǎng)限于一百納米范圍內(nèi)的分辨率，通常數(shù)百納米。TEMs和SEMs沒有此局限，并能獲得顯著更高的分辨率，在幾納米的范圍內(nèi)。光學(xué)顯微鏡使用光學(xué)透鏡通過折射聚焦光波，而電子顯微鏡使用電磁透鏡通過折射聚焦電子束。電子束在控制放大水平和可產(chǎn)生圖像的清晰度中提供相對(duì)于光束很多的優(yōu)點(diǎn)。電子掃描顯微鏡補(bǔ)充透射電子顯微鏡，它們提供一種獲得樣品表面的三位圖像的工具。無定形(即非晶體)固體顯示出與它們具有相似成分的對(duì)應(yīng)的晶體不同，這種不同可以產(chǎn)生有利的性質(zhì)。例如，這種不同可包括下列的一種或多種(i)該非結(jié)晶固體在清晰定義的角度不折射X射線，但是相反可產(chǎn)生一個(gè)寬的散射光環(huán)；(ii)非晶體固體沒有清晰的化學(xué)計(jì)量，因此它們可以覆蓋廣泛的化學(xué)成分；(iii)化學(xué)成分的可變性包括摻入除鋁和磷酸根離子之外其它離子成分的可能性；(iv)當(dāng)無定形固體是熱力學(xué)亞穩(wěn)定時(shí)，它們可顯示出經(jīng)自發(fā)的形態(tài)學(xué)的、化學(xué)的和結(jié)構(gòu)改變的趨勢(shì)；和(ν)晶體顆粒表面的化學(xué)成分是高度一致的，而無定形顆粒表面的化學(xué)成分可以顯示很大或很小的差異，突然的或逐漸
8的。此外，當(dāng)結(jié)晶固體的顆粒傾向于通過公知的奧斯特瓦爾德成熟(Ostwald ripening)機(jī)理增長(zhǎng)時(shí)，非晶體顆?？梢酝ㄟ^水份吸收和解吸擴(kuò)大或膨脹和收縮((de-swell)，形成凝膠樣或塑料物質(zhì)，當(dāng)其受剪切、壓縮或毛細(xì)管力作用時(shí)容易變形。用于涂布組合物的磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和多磷酸鋁顆粒通?？梢酝ㄟ^幾個(gè)不同的特性表征。例如，磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和多磷酸鋁顆粒當(dāng)以粉末形式制備時(shí)，包括其中一些顆粒至少具有平均每粒一個(gè)孔隙的顆粒。此外，當(dāng)磷酸鋁、多磷酸鋁和/ 或偏磷酸鋁是粉末形式時(shí)，經(jīng)示差掃描量熱法測(cè)試的樣品將展顯示出兩個(gè)不同的熱吸收峰，所述峰通常出現(xiàn)在90°C和250°C之間。在某些實(shí)施方式中，第一峰大約出現(xiàn)在大約96°C 和116°C之間的溫度，第二峰大約出現(xiàn)在149°C和189°C之間的溫度。在其他實(shí)施方式中，兩個(gè)峰出現(xiàn)在大約106°C和大約164°C。此外，磷酸鋁通常顯示出優(yōu)異的分散特性，如本發(fā)明所述。在某些實(shí)施方式中，用于本發(fā)明提供的涂布組合物的無定形的磷酸鋁或多磷酸鋁進(jìn)一步包括離子，例如鈉、鉀或鋰離子。在一個(gè)實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁或多磷酸鋁進(jìn)一步包括鈉。在某些實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁或多磷酸鋁以骨架密度在1. 95和2. 50克每立方厘米之間為特征。在某些實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁或多磷酸鋁以骨架密度大約1.95、 2. 00,2. 10,2. 20,2. 30,2. 40或2. 50克每立方厘米為特征。在某些實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁或多磷酸鋁具有磷與鋁摩爾比大于0. 8至1. 3。在某些實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁或多磷酸鋁具有磷與鋁摩爾比大于0. 9至1. 3。在某些實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁或多磷酸鋁具有磷與鋁摩爾比大約0. 8、0. 9、1. 0、1. 1、1. 2或1. 3。在某些實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁或多磷酸鋁具有磷與鋁摩爾比大約0. 6至1. 4。在某些實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁或多磷酸鋁具有鈉與鋁摩爾比為 0. 6,0. 7,0. 76,0. 8,0. 9,1. 0,1. 1、1. 2 或 1. 3。在一個(gè)實(shí)施方式中，用于本發(fā)明提供的涂布組合物的磷酸鋁或多磷酸鋁是粉末形式和，例如，每粒無定形磷酸鋁或多磷酸鋁粉具有一至四個(gè)孔隙。無定形磷酸鋁或多磷酸鋁粉末顯示出形成封閉孔隙或空心顆粒的傾向，達(dá)到以前在磷酸鋁、多磷酸鋁或任何其他顆粒中沒有觀察到的程度。在一些實(shí)施方案中，磷酸鋁、多磷酸鋁或偏磷酸鋁的顆?；旧蠜]有開孔，而包含大量封閉的孔。該產(chǎn)品的粉末形式可以包括平均單個(gè)顆粒半徑大小在10和 80納米之間或20和80納米之間。一方面，該產(chǎn)品的粉末形式可以包括介于10至70、10至 60、10至50、10至40、10和30或10和20納米的平均單個(gè)顆粒半徑大小。一方面，該產(chǎn)品的粉末形式可以包括介于20至70、20至60、20至50、20至40，或20和30納米的平均單個(gè)顆粒半徑大小。在某些實(shí)施方式中，通過控制磷酸鋁顆粒的粒徑達(dá)到最大的光散射。在某些實(shí)施方式中，粒徑測(cè)定由Cilas模型1064儀中的固定光散射完成。在某些實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁或多磷酸鋁以粒徑分布在大約0. 1到5微米之間為特征。在一個(gè)實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁或多磷酸鋁以粒徑分布在大約0. 2到0. 6微米、大約0. 6到1. 0微米、大約1. 0到 1. 5微米、大約1. 0到3. 0微米或大約1. 60到3. 82微米之間為特征。在某些實(shí)施方式中， 本發(fā)明提供的磷酸鋁在錘式粉碎機(jī)中微粉化至粒徑在3微米(dlO)和19微米(d90)之內(nèi)。 在一個(gè)實(shí)施方式中，用于高度稀釋的粒徑，經(jīng)超聲處理的樣品是0. 1微米，在動(dòng)態(tài)光散射儀 (Brookhaven ZetaPlus)中。通常，存在于本發(fā)明所述的涂布組合物中的磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多
9磷酸鋁顏料的數(shù)量可以根據(jù)在最終經(jīng)涂布的紙產(chǎn)品中需要的性質(zhì)很大地變化。在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或鋁多磷酸鋁顏料以大于涂布組合物中固體總重的大約 1%、3%、5%、7%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或 50%的量用于組合物中。在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和 /或多磷酸鋁顏料以固體總重的大約1 %到大約45%、3%到大約40 %、5 %到30%、5 %至 20%的量用于組合物中。在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明所述的涂布組合物是含水組合物。該組合物包括足量水以提供具有希望的流動(dòng)性性質(zhì)的組合物。換言之，該涂布組合物應(yīng)當(dāng)足夠地易于流動(dòng)以允許將它應(yīng)用于紙坯并在紙坯上形成連續(xù)的涂層。在某些實(shí)施方式中，組合物中的水量大于組合物總重的大約10 %、20 %、30 %、40 %、50 %或60 %。在某些實(shí)施方式中，存在于組合物中的水量在大約10重量％和70重量％之間，在大約20重量％和大約60重量％之間，在大約30重量％和大約60重量％之間。不受任何特別的理論約束，人們認(rèn)為本發(fā)明提供的用于經(jīng)涂布的紙的無定形磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料是可變形的，因此它隨用于該組合物的結(jié)合劑例如乳液流動(dòng)，采取需要填滿在紙張涂層中的孔的形狀，其給平滑的表面(拋光)。還認(rèn)為顏料已經(jīng)吸收在熱暴露和壓光(壓力)期間釋放的表面水份，其使表面的強(qiáng)鍵合性質(zhì)暴露于乳液。用于本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙和紙產(chǎn)品的磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備，包括描述在美國(guó)公開號(hào)2006/045831 和美國(guó)公開號(hào)2006/0211798和國(guó)際公開號(hào)W02008/017135中的方法，其整體內(nèi)容因此都并入作為參考。例如，美國(guó)公開號(hào)2006/045831和美國(guó)公開號(hào)2006/0211798公開了一種方法， 通過將磷酸與硫酸鋁和一種堿物質(zhì)例如氫氧化鈉合并用于制造無定形磷酸鋁，而國(guó)際公開號(hào)TO2008/017135公開了一種通過使用不同過程制造無定形磷酸鋁的方法；S卩，包括結(jié)合使用。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁用兩步法制備，使磷酸和氫氧化鋁合并，產(chǎn)生酸性的磷酸鋁溶液或混懸液，然后通過加入偏鋁酸鈉中和該溶液或混懸液。在另一示例性實(shí)施方式中，無定形磷酸鋁通過使磷酸、氫氧化鋁和偏鋁酸鈉在單一步驟中反應(yīng)來制備。原紙用于制備經(jīng)涂布的紙的合適的原紙包括薄紙、牛皮紙、高質(zhì)量紙、棉纖維紙、鋇地紙、回收和未漂白的紙板、漂白的紙板、濕部紙漿或濕部紙張，包括天然纖維、回收或合成纖維紙漿或由其形成的紙張。短語“疊合紙板”意思是包括兩層或多層紙層或紙板的紙。原紙可從本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的合適組分生產(chǎn)，例如，化學(xué)紙漿，例如牛皮紙漿 (KP)、亞硫酸鹽紙漿；機(jī)械紙漿，例如，石磨木紙漿(SGP)、精制磨木紙漿(RGP)、熱機(jī)械紙漿、化學(xué)熱機(jī)械紙漿和漂白的化學(xué)熱機(jī)械紙漿；廢紙紙漿，例如，脫墨紙漿；和非木紙漿，例如，甘蔗渣、細(xì)莖針茅、洋麻、竹、稻草、亞麻和麻紙漿。此外，該紙漿可以與選自合成有機(jī)纖維例如聚酰胺和聚酯纖維，再生纖維例如高溫模量粘膠纖維，和無機(jī)纖維例如玻璃、陶瓷和碳化纖維的至少一種聯(lián)合使用。在某些實(shí)施方式中，無氯紙漿，例如ECF(無氯元素)紙漿和TCF(無總氯)紙漿用作紙漿形成原紙。添加劑用于本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙的磷酸鋁組合物可包括一種或多種常規(guī)添加劑，以改進(jìn)組合物的性能。合適的添加劑，例如，可選自結(jié)合劑、潤(rùn)滑劑、分散劑、平整劑、消泡劑、 潤(rùn)濕劑、光學(xué)增亮劑、抗微生物劑、交聯(lián)劑、水份保留助劑、粘度調(diào)節(jié)劑或增稠劑，及其組合。 用于該組合物的各種成分描述在Lehtinen，Esa，Pigment Coating and Surface Sizing of Paper, Helsinki =Fapet 0y，2000中。此出版物的整體公開內(nèi)容并入本發(fā)明作為參考。在某種本發(fā)明提供的涂布組合物中，存在的添加劑以“每百份磷酸鋁、偏磷酸鋁、 正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料的份數(shù)”包括在組合物中；換言之，結(jié)合劑和各種其他添加劑的數(shù)量參照存在的顏料量。在某些實(shí)施方式中，每百份的參照份數(shù)是相對(duì)于配方中所有顏料包括磷酸鋁顏料的總量。存在于本發(fā)明所述的組合物中的結(jié)合劑的數(shù)量可以根據(jù)最終紙產(chǎn)品中希望的性質(zhì)很大地變化。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以根據(jù)本領(lǐng)域提供的知識(shí)和本發(fā)明公開的內(nèi)容，為希望的應(yīng)用確定合適的結(jié)合劑量。結(jié)合劑在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的組合物進(jìn)一步包括結(jié)合劑或粘合劑。在印刷程序運(yùn)行時(shí)，該結(jié)合劑在涂布程序期間和涂布程序以后改進(jìn)經(jīng)涂布的紙的性質(zhì)。具體地，在涂布程序期間，該結(jié)合劑提供在干的涂層中所有涂料成分的粘合以及涂層與紙幅的粘合。進(jìn)一步地，結(jié)合劑與水一起在涂布程序期間作為顏料的載體，并影響其流變學(xué)行為和在組合物中的水份保留。在某些實(shí)施方式中，結(jié)合劑以從大約1份(每百份顏料)至大約30份 (每百份顏料)的量存在，在另一個(gè)實(shí)施方式中，從大約5份(每百份顏料)至大約25份 (每百份顏料)。用于本發(fā)明提供的組合物的合適的結(jié)合劑包括例如蛋白質(zhì)，淀粉，樹膠，樹脂，乳液聚合物例如乳液、酪蛋白、聚乙烯醇，及其組合。在組合物中用作結(jié)合劑的合適蛋白質(zhì)包括大豆蛋白和酪蛋白。在組合物中用作結(jié)合劑的合適淀粉包括玉米淀粉、木著淀粉、馬鈴著、高梁、蠟質(zhì)玉米、臘黃高梁、甘著、稻米和小麥淀粉。合適的乳液聚物包括丁苯橡膠、苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丙烯腈、乙烯基丙烯酸酯、丙烯酸，聚醋酸乙烯，及其組合。其它合適的結(jié)合劑是由如美國(guó)專利6，825，252所述的淀粉制成的生物聚合物納米乳液。用于組合物的樹脂包括與涂布和最終用途相容的單體或聚合物或其組合。合適的樹脂包括但不限于聚酯、聚氨基甲酸乙酯、聚丙烯酸樹脂、聚酯環(huán)氧樹脂或其組合。合適的聚酯樹脂可例如通過多元飽和酸或其酸酐與多元醇之間的聚合-縮合反應(yīng)獲得。環(huán)氧樹脂的實(shí)例包括但不限于雙酚A樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、環(huán)狀環(huán)氧樹脂或其組合。在某些實(shí)施方式中，丙烯酸樹脂可通過官能團(tuán)單體例如丙烯酸與不同的可共聚單體共聚來獲得，該可共聚單體例如，不飽和烯烴單體，例如乙烯、丙烯和異丁烯，芳香族單體，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、α -甲基苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸與具有1至18個(gè)碳原子的醇類的酯，例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、 丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸環(huán)己基酯、甲基丙烯酸環(huán)己基酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、具有2至11個(gè)碳原子的羧酸的乙烯基酯，例如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、2-乙基己基丙烯酸乙烯酯，或其他共聚單體，例如氯乙稀、丙烯腈和甲基丙烯腈。聚氨基甲酸乙酯樹脂的一些實(shí)例包括但不限于通過異氰酸酯與不同的多元醇縮聚獲得的封閉的氨基甲酸酯聚合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，樹脂包括丙烯酸樹脂，其每分子含有至少一個(gè)羥基和一個(gè)環(huán)氧基。這種丙烯酸樹脂可通過，例如使含羥基可聚合單體、含環(huán)氧基的聚合單體、丙烯酸聚可合單體，和如果有必要還有其他聚合單體進(jìn)行共聚來獲得。含羥基可聚合單體是一種每分子含有至少一個(gè)羥基和可聚合雙鍵的化合物，其實(shí)例包括丙烯酸2-羥乙基酯、甲基丙烯酸2-羥乙基酯、丙烯酸羥丙基酯、甲基丙烯酸羥丙基酯、丙烯酸羥基丁基酯、甲基丙烯酸羥基丁基酯或(甲基)丙烯酸羥烷基酯，其通過上文所述與內(nèi)酯反應(yīng)而獲得。含環(huán)氧基可聚合單體是一種每分子含有至少一環(huán)氧基和可聚合雙鍵的化合物，其實(shí)例包括丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯和烯丙基縮水甘油基醚。丙烯酸可聚合單體包括丙烯酸或甲基丙烯酸與C1-C^1 一元醇的單酯產(chǎn)品，具體實(shí)例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、 丙烯酸丁酯、丙烯酸己基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸硬脂醇基酯、丙烯酸月桂醇酯、 丙烯酸環(huán)己基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸硬脂醇酯、甲基丙烯酸月桂醇酯和 cyczxzselohexyl甲基丙烯酸酯。此外，丙烯酸或甲基丙烯酸的C2-C2tl烷氧基烷基酯也可用作丙烯酸可聚合單體。潤(rùn)滑劑用于組合物中的潤(rùn)滑劑包括聚乙二醇的磷酸單或雙酯或其混合物，或聚乙二醇的磷酸鹽單或雙酯或其混合物，脂肪酸，脂肪酸堿金屬鹽，或脂肪酸堿土金屬鹽，磺化油，胺類，硬脂酸鈣或銨，尿素，乙氧基甘油，乙氧基丙氧基甘油，Ietchitin油酸酯和適當(dāng)?shù)恼诠鈩?。在一個(gè)實(shí)施方式中，潤(rùn)滑劑以多達(dá)磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料重量的大約2%、1. 5%或的量存在。分散劑用于本發(fā)明的分散劑包括⑴胺、醇、和/或烷基醇胺與(ii)無機(jī)和/或有機(jī)多元酸的鹽和/或酯，其中胺、醇、和/或烷醇胺與多元酸的摩爾比大于3 1。在各實(shí)施方式中，醇、和/或烷醇胺與多元酸的摩爾比是4 1至大約20 1。該摩爾比允許產(chǎn)生具有改進(jìn)的穩(wěn)定性、遮蓋力、著色強(qiáng)度和/或光澤度的顏料。一種或多種適合用于制備分散劑的胺、醇和/或烷醇胺包括但不限于氨基醇、二醇、三醇、氨基多元醇、多元醇、伯胺、仲胺、叔胺、季銨或其組合。在一個(gè)實(shí)施方式中，胺和/ 或醇包括但不限于三乙胺、二乙胺、乙二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、 1-氨基-1- 丁醇、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1，3 丙二醇、2-氨基-2-羥甲基-1，3-丙二醇、甲醇、異丙醇、丁醇、甲氧基丙醇、三羥甲基乙烷、 三羥甲基丙烷、季戊四醇、乙二醇、丙二醇，或其組合。一種或多種適合用于制備分散劑的多元酸包括但不限于磷酸、多聚磷酸、膦酸、次膦酸、偏磷酸、焦磷酸、連二磷酸、五氧化二磷、其他磷酸衍生物，或任何磷的含酸衍生物或其組合。 在一個(gè)實(shí)施方式中，用于本發(fā)明的涂布組合物的分散劑是聚丙烯酸鈉。在各實(shí)施方式中，當(dāng)加入顏料中時(shí)，分散劑給顏料賦予粘度穩(wěn)定性和抵抗絮凝作用。通常，分散劑基于磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或鋁聚磷酸鹽顏料的重量以高達(dá)大約5%重量百分比的數(shù)量存在于組合物中。在一個(gè)實(shí)施方式中，分散劑基于磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或鋁聚磷酸鹽顏料的重量以從大約0. 01到大約3%、0. 01至大約2%、或 0.01至大約的數(shù)量存在。將分散劑與磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料混合可由本領(lǐng)域已知的混合法完成。因此，該混合可由例如混合器或任何其他高速混合裝置完成。通常用于混合的刀片轉(zhuǎn)速是50rpm或更高，例如IOOOrpm至3000rpm。消泡劑用于該組合物的消泡劑包括但不限于表面活化劑混合物、磷酸三丁酯、脂肪酸聚氧乙烯酯與脂肪醇、脂肪酸鹽、乳化硅油和其他含硅酮組合物，石蠟和礦物油、植物油中的無機(jī)粒子，乳化的碳?xì)浠衔锖褪惺鄣钠渌衔镆詧?zhí)行此功能。這種防泡劑/消泡劑可以多達(dá)大約(重量百分比)的數(shù)量使用。交聯(lián)劑所用交聯(lián)劑包括例如乙二醛、乙醛酸樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、和碳酸銨鋯。在一個(gè)實(shí)施方式中，交聯(lián)劑以磷酸鋁、偏磷酸鋁、磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料重量的多達(dá)大約 5%、4%、3%、2%或的數(shù)量存在。水份保留助劑本發(fā)明所用的水份保留助劑包括例如羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、PVOH(聚乙烯醇)、淀粉、蛋白質(zhì)、聚丙烯酸酯、樹膠、海藻酸鹽、聚丙烯酰胺皂土和其他用于此用途的市售產(chǎn)品。在一個(gè)實(shí)施方式中，水份保留助劑以磷酸鋁、偏磷酸鋁、磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料重量的多達(dá)大約2%、1. 5%或的數(shù)量存在。粘度調(diào)節(jié)劑本發(fā)明所用的粘度調(diào)節(jié)劑和/或增稠劑包括例如丙烯酸相關(guān)的增稠劑、聚丙烯酸酯、共聚物乳液、二氰胺、三醇、聚氧乙烯醚、尿素、硫酸化蓖麻油、聚乙烯吡咯烷酮、CMC(羧甲基纖維素，例如羧甲基纖維素鈉)、海藻酸鈉、黃原膠、硅酸鈉、丙烯酸加成共聚合物、 HMC(羥甲基纖維素)、HEC(羥乙基纖維素)及其他。在一個(gè)實(shí)施方式中，粘度調(diào)節(jié)劑和/ 或增稠劑可以磷酸鋁、偏磷酸鋁、磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料重量的多達(dá)大約2%、1. 5%或
的數(shù)量使用。干燥或潤(rùn)濕粘附性能改進(jìn)添加劑在某些實(shí)施方式中，組合物包括一種或多種干燥或潤(rùn)濕粘附性能改進(jìn)添加劑。這種添加劑可以多達(dá)大約2%重量的數(shù)量使用，包括例如三聚氰胺樹脂，氧化聚乙烯、三聚氰胺樹脂、尿素甲醛、三聚氰胺甲醛、聚乙烯蠟、硬脂酸鈣及其他。干燥的或濕潤(rùn)磨擦阻抗改進(jìn)和/或耐磨損性添加劑在某些實(shí)施方式中，組合物包括一種或多種干燥或濕潤(rùn)磨擦阻抗改進(jìn)和/或耐磨損性添加劑。這種添加劑可以多達(dá)用于數(shù)量大約2% (重量百分比)，例如包括基于乙二醛的樹脂，使聚乙烯、三聚氰胺樹脂、尿素甲醛、三聚氰胺甲醛、氧化。油墨光澤度保持添加劑在某些實(shí)施方式中，組合物包括一種或多種油墨光澤度保持添加劑。這種添加劑可以多達(dá)大約2% (重量)的數(shù)量使用，包括例如氧化聚乙烯、聚乙烯乳液、石蠟、酪蛋白、瓜爾豆膠、CMC、HMC、硬脂酸鈣、硬脂酸銨、海藻酸鈉及其他。光學(xué)增亮劑在某些實(shí)施方式中，組合物包括一種或多種光學(xué)增亮劑(OBA)和/或熒光增白劑 (FWA)。這種試劑可以多達(dá)大約(重量)的數(shù)量使用，包括例如二苯乙烯衍生物。在某些實(shí)施方式中，PVOH用作OBA載體以改進(jìn)二苯乙烯OBA的性能。
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抗微生物劑/腐敗控制劑在某些實(shí)施方式中，組合物包括一種或多種抗微生物劑/腐敗控制劑。這種試劑可以多達(dá)大約(重量)的數(shù)量使用，包括例如偏硼酸鹽、十二烷基苯磺酸鈉、硫氰酸、有機(jī)硫、苯甲酸鈉和以此功能銷售的其他化合物，例如，以Nalco出售的抗微生物劑的范圍。均染和平整助劑在某些實(shí)施方式中，組合物包括一種或多種均染和平整助劑。這種助劑可以多達(dá)大約2% (重量)的數(shù)量使用，包括例如非離子多元醇，聚乙烯乳液、脂肪酸、酯和醇衍生物， 醇/環(huán)氧乙烷，CMC鈉(羧甲基纖維素)，HEC(羥乙基纖維素)，海藻酸鹽、硬脂酸鈣和以此功能銷售的其他化合物?？褂椭陀吞砑觿┰谀承?shí)施方式中，組合物包括一種或多種油脂和油抵抗添加劑。這種添加劑可以多達(dá)大約2% (重量)的數(shù)量使用，包括例如氧化聚乙烯、膠乳、SMA(苯乙烯馬來酸酐)、 聚酰胺、石蠟、海藻酸鹽、蛋白質(zhì)、CMC(羧甲基纖維素)、HMC(羥乙基纖維素)和碳氟化合物。防水添加劑在某些實(shí)施方式中，組合物包括一種或多種放水添加劑。這種添加劑可以多達(dá)大約2% (重量)的數(shù)量使用，包括例如氧化聚乙烯、酮樹脂、陰離子乳液、聚氨基甲酸乙酯、 SMA、乙二醛、三聚氰胺樹脂、聚酰胺、乙二醛、硬脂酸鹽和以此功能市售的其他材料。在某些實(shí)施方式中，組合物包括一種或多種染料，其可以多達(dá)大約0. 5% (重量) 的數(shù)量使用。另外的顏料在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的組合物進(jìn)一步包括一種或多種另外的顏料，例如碳酸鈣，包括重碳酸鈣(GCC)、煅燒高嶺土、含水高嶺土、千層狀瓷土、高嶺土、瓷土、滑石、 云母、白云石、二氧化硅、硅酸鹽、沸石、石膏、緞光白、鈦白、二氧化鈦、硫酸鈣、硫酸鋇、氫氧化鋁、塑料顏料，及其組合。在某些實(shí)施方式中，組合物包括一種或多種染料或顏料，其可以多達(dá)大約0.5% (重量)的數(shù)量使用。在某些實(shí)施方式中，組合物包括磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料和GCC顏料的結(jié)合。在某些實(shí)施方式中，組合物包括磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的結(jié)合。在一個(gè)實(shí)施方式中，二氧化鈦顏料的數(shù)量是組合物中固體總重的大約1%、3%、5%、7%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、50%或更多。在另一個(gè)實(shí)施方式中，組合物中磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料與二氧化鈦顏料的比例是大約1 1、1.5 1、2 1,2. 5 1、3 1,3. 5 1或4 1。在另一個(gè)實(shí)施方式中，組合物中二氧化鈦顏料與磷酸鋁、偏磷酸鋁、磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料的比是例大約 1 1、1.5 1、2 1,2. 5 1、3 1,3. 5 1 或 4 1。在一個(gè)實(shí)施方式中，基于組合物中固體的總重，組合物中磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料的數(shù)量是至少大約1%、3%、5%、7%、10%、12%、20%、25%、 30%、40%、50%、60%或 70%禾口 GCC 顏料的數(shù)量是大約 5%,10%,20%,30%,40%,50%, 60%或70%。在一個(gè)實(shí)施方式中，基于組合物中固體的總重，組合物中磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料的數(shù)量是至少大約1%、3%、5%、7%、10%、12%、20%、25%、30%、40%、50%、60%或70%，和一種或多種其他顏料的總量是大約5%、10%、20%、 30%、40%、50%、60%、70% 或 80%。在某些實(shí)施方式中，磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料與二氧化鈦顏料的結(jié)合增加經(jīng)涂布的紙的光澤度和不透明度。任何以上所述的添加劑和添加劑類型可以單獨(dú)使用或如果需要，彼此混合和/或與其他添加劑混合使用。本發(fā)明提供的組合物的總固體含量通常是至少大約50%固體(重量)，在某些實(shí)施方式中至少大約60%、在某些實(shí)施方式中至少大約70%，和本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為合適高的含量但仍然給出可用于涂布的合適的流體組合物。在某些實(shí)施方式中，組合物的總固體含量是大約 55%,60%,61%,62%,63%,64%,65%,66%,67%,68%,69%,70%,72%, 75%、或 80%。涂布組合物的制備根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種制備用于經(jīng)涂布的紙張的磷酸鋁組合物的方法， 該方法包括在液體水介質(zhì)中混合磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁鋁顏料，結(jié)合劑和任何其他可選成分，來制備本發(fā)明的固體組合的混懸液。該組合物可適合于通過常規(guī)的以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的混合技術(shù)來制備。紙張涂布方法根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種制備經(jīng)涂布的紙的方法，其包括應(yīng)用該組合物涂布原紙，干燥該涂層，和壓光紙張，以形成經(jīng)涂布的紙表面，例如，在其上形成具有光澤的涂層。該涂層可以在紙的兩側(cè)形成。在壓光步驟中，通過使涂布的紙張?jiān)趬汗鈾C(jī)夾或滾筒之間通過一次或多次，該紙張的平滑度和光澤度得以改進(jìn)，體積減少。通常，彈性的涂布滾筒用于提供經(jīng)涂布的紙表面的平滑度和拋光。在某些實(shí)施方式中，應(yīng)用升溫，可以應(yīng)用一次或多次(例如多達(dá)大約12 次，或有時(shí)更高)通過壓光機(jī)夾。經(jīng)涂布的紙和其他薄膜材料的方法，和用于執(zhí)行該方法的裝置已眾所周知。這種已知方法與裝置可以方便地用于制備本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙。例如，此方法的綜述公布在Pulp & Paper International,May 1994,page 18et seq 中,其整體內(nèi)容并人作為參考。 (這是一次嚴(yán)重過時(shí)的和不完全的參考)紙張可以在抄紙機(jī)生產(chǎn)線中(即“機(jī)上”)進(jìn)行涂布，或者在涂布機(jī)(coater或 coating machine)上進(jìn)行“機(jī)后”涂布。使用高固體含量組合物在涂布法中是合乎需要的， 因?yàn)樗粝螺^少的水份隨后蒸發(fā)。不過，如本領(lǐng)域眾所周知的，固體水平不應(yīng)當(dāng)過高以至于產(chǎn)生高粘度和均染問題。涂層方法可使用包括如下的裝置進(jìn)行(i) 一個(gè)涂布器，將涂布組合物涂布于待涂布的紙上；和(ii) 一個(gè)計(jì)量裝置，其確保應(yīng)用涂布組合物的校正水平。當(dāng)過量的涂布組合物涂布于涂布機(jī)時(shí)，該計(jì)量裝置在其下游?？蛇x地，涂布組合物的校準(zhǔn)數(shù)量可以通過該計(jì)量裝置涂布于涂布機(jī)，例如，作為膜壓。在顏料的涂布和計(jì)量點(diǎn)，紙幅支撐范圍從承壓滾筒， 例如通過一個(gè)或兩個(gè)涂布機(jī)，到什么也沒有(即拉緊)。過量物被最后除去之前涂布與紙張接觸的時(shí)間就是保壓時(shí)間，這可能比較短，較長(zhǎng)或是可變的。涂層可以在原紙的正面和背面形成，和/或形成多層結(jié)構(gòu)。多層涂層可在原紙的表面上形成一層或多層中間涂層，最外層涂層在中間涂層上形成。當(dāng)涂層形成于原紙的兩個(gè)表面或以多層結(jié)構(gòu)時(shí)，涂布組合物和涂層數(shù)可以彼此相同或相互不同。每一涂布液的組成可以根據(jù)目的和涂層的預(yù)期性質(zhì)設(shè)計(jì)。當(dāng)涂層僅僅在原紙的前表面形成時(shí)，原紙的背面可以涂布合成樹脂層、顏料結(jié)合劑混合層或抗靜電層。上述的背面涂層有助于增強(qiáng)抵抗卷縮、印刷適用性和抵抗阻止經(jīng)涂布的紙供給和/或轉(zhuǎn)送到或從打印機(jī)。原紙的背面可以用粘合劑、磁性材料、阻燃劑、抗熱劑、防水劑、防油劑或增滑劑處理，以影響經(jīng)涂布的紙背面的預(yù)期功能。本發(fā)明提供的組合物可通過本領(lǐng)域已知的方式涂布于原紙的一面或多面。經(jīng)涂布的紙的方法包括但不限于輥涂布器并以輥、棒、刮刀、桿(bar)、氣刀計(jì)量；料坑式涂布器(pond applicator)并以輥、棒、刮刀、桿或者氣刀計(jì)量；噴泉式涂布器(fountain applicator)并以輥、棒、刮刀、桿或者氣刀計(jì)量；預(yù)計(jì)量膜或圖樣(pre-metered film orpattern)，例如門輥、三輥(three-roll)、紙網(wǎng)紋輥(anilox)、凹版輥(gravure)、膜壓 (film press)、幕涂、噴涂；以及泡沫涂布(foam application)。在一個(gè)實(shí)施方式中，將紙產(chǎn)品通過輥隙(rolling nip)進(jìn)料，在輥隙中一個(gè)輥已經(jīng)事先涂布了該組合物。該組合物轉(zhuǎn)移到紙產(chǎn)品的表面。使用鋼拖刀將多余的組合物從紙產(chǎn)品的表面上除去，使得在具有所需的最終添加的涂料重量的紙張的表面上形成一個(gè)水平的輪廓。在某些實(shí)施方式中，組合物以從大約lg/m2到大約30g/m2的量涂布于紙產(chǎn)品。在其它實(shí)施方式中，組合物以從大約3g/m2到大約25g/m2或從大約5g/m2到大約20g/m2的量涂布于紙產(chǎn)品。經(jīng)涂布的紙本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙適用于例如Giclee印刷、彩色復(fù)印、靜電印刷、絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、染料升華、柔性版印刷、噴墨印刷、輪轉(zhuǎn)膠版印刷、電子成像印刷、用于熱轉(zhuǎn)移記錄的圖像記錄紙、噴墨記錄等各種印刷涂布。一方面，本發(fā)明提供包括磷酸鋁組合物的噴墨紙和數(shù)碼印刷紙。另一方面，本發(fā)明提供包括磷酸鋁組合物的涂布掛面紙板，其用于直接柱印刷柔性版印刷以防止弄污并改進(jìn)圖像逼真度。另一方面，本發(fā)明提供一個(gè)超輕質(zhì)涂布出版紙。再一方面，本發(fā)明提供包括磷酸鋁組合物的凹版印刷紙。在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙?jiān)?5°通過TAPPI測(cè)試法 T480om-92測(cè)量具有涂層光澤度等于或大于大約10%。此方法在75°從該紙的平面測(cè)量紙的鏡面光澤度。在其他實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙?jiān)?5°具有涂層光澤度等于或大于大約 20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。在另一個(gè)實(shí)施方式中，在80°的涂層光澤度是大約30%到大約65%。在某些實(shí)施方式中，采用用于帕克印刷表面的TAPPI測(cè)試法T555om-99測(cè)量，本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙具有小于5. 0,4. 0或3. 0的平滑度。在一個(gè)實(shí)施方式中，經(jīng)涂布的紙具有帕克印刷表面從大約1. 0到大約2. 5，從大約0. 90到大約2. 25或大約0. 90到大約 2. 0。在某些實(shí)施方式中，使用TAPPI測(cè)試法T425om-91測(cè)量，該經(jīng)涂布的紙具有大于 80%的不透明度。在一個(gè)實(shí)施方式中，經(jīng)涂布的紙具有不透明度從大約80%到大約99%。
16在另一個(gè)實(shí)施方式中，不透明度從大約85%到大約99%、大約90%至大約99%、大約92% 到99%或大約94%到99%。在某些實(shí)施方式中，使用TAPPI測(cè)試法T452om92測(cè)量，經(jīng)涂布的紙的亮度大于大約70 %、73 %、75 %、77 %、80 %、85 %或90 % GE亮度。在一個(gè)實(shí)施方式中，使用TAPPI測(cè)試法T452om92測(cè)量，經(jīng)涂布的紙具有亮度為大約70%亮度至大約95% GE亮度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，亮度從大約80%亮度至大約99% GE亮度，或從大約85%亮度至大約99% GE亮度。一方面，用于本發(fā)明提供的經(jīng)涂布的紙的磷酸鋁組合物與二氧化硅和/或其他特性顏料相比具有改進(jìn)的流變學(xué)。在某些實(shí)施方式中，磷酸鋁組合物改進(jìn)涂布機(jī)流動(dòng)性和/ 或改進(jìn)干燥中的能源消耗。在其他實(shí)施方式中，與現(xiàn)有組合物相比，磷酸鋁組合物是具有更高的固體百分比和良好的剪切稀化流變學(xué)的水淤漿形式。因而，與現(xiàn)有組合物相比，由于更高固體百分比的涂層，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物導(dǎo)致更快的機(jī)上干燥速率，其導(dǎo)致更低的干燥成本和減少的印刷污跡。在某些實(shí)施方式中，磷酸鋁組合物相對(duì)于現(xiàn)有組合物具有增強(qiáng)的機(jī)上涂布運(yùn)行能力和因此增強(qiáng)的生產(chǎn)率。在其他實(shí)施方式中，磷酸鋁組合物具有低的艾勒內(nèi)爾(Einlehner) 磨損，其導(dǎo)致減少磨損到工藝設(shè)備，通過夾鉗桿沒有金屬痕跡留在紙上。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的磷酸鋁組合物與現(xiàn)有組合物相比包括更高的固體成分。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物具有較低的堆積密度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物涂布的紙張基本上沒有灰塵， 在四種顏色青色、洋紅色、黃色、黑色(CM^O噴墨印刷中具有改進(jìn)的光學(xué)/反射密度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可能由于內(nèi)部孔隙體積，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物制成較輕的涂層重量。在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物具有改進(jìn)的噴墨印刷密度，在印刷紙中改進(jìn)的吸墨性和/或改進(jìn)的不透明度。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物在涂布期間具有較少的吸收和減少的原紙糙化，其產(chǎn)生光滑的經(jīng)涂布的紙。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物允許更高的工作速度和更高的生產(chǎn)率。在又一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物具有在高速造紙機(jī)上涂布的能力，而不是僅僅在低速機(jī)下涂布線，其降低了廢物和成本。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物在新聞紙中可作為填充劑以防止印透，在特殊技術(shù)紙中作為填充劑，例如防變色、氣體過濾、過濾和吸附紙。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的磷酸鋁組合物與浮選清洗系統(tǒng)結(jié)合用作微粒助留劑、脫墨助劑，或在回收掛面紙板中用作摩擦系數(shù)(COF)控制助劑。圖1和2分別提供包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的涂布組合物在100RPM的低剪切和高粘度比較。圖3和4提供通過用磷酸鋁顏料逐漸地代替TW2顏料獲得的涂料配方在100RPM的低剪切粘度和高剪切粘度比較。如圖1-4所示，添加磷酸鋁顏料增加低剪切和高度剪切粘度。圖5提供包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的涂布組合物的保水性能的比較。圖6 提供通過用磷酸鋁代替T^2對(duì)涂布組合物的保水性能的影響。如圖所示，添加磷酸鋁對(duì)水份保留幾乎沒有影響。圖7和8分別提供在壓光前后用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙的不透明度比較。圖9提供用磷酸鋁顏料代替TiO2對(duì)經(jīng)涂布的紙的不透明度的影響。如圖所示，如果不進(jìn)行壓光，磷酸鋁與TiO2具有相同的不透明化能力。不過，不透明化能力隨著壓光而減弱。圖10提供在壓光前和后用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙的亮度比較。圖11提供用磷酸鋁顏料代替TiO2對(duì)經(jīng)涂布的紙的亮度的影響。如圖所示，磷酸鋁在OBA性能方面與T^2相當(dāng)或稍好。圖12提供用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙的光澤度比較。 圖13提供用磷酸鋁顏料代替TiO2對(duì)經(jīng)涂布的紙的光澤度的影響。如圖所示，磷酸鋁是一種優(yōu)異的拋光顏料，光澤度隨磷酸鋁的用量而增加。因此在某些實(shí)施方式中，將磷酸鋁與TW2 混合似乎增加光澤度和不透明度。圖14提供用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙的表面強(qiáng)度比較。圖15提供用磷酸鋁顏料代替TiO2對(duì)經(jīng)涂布的紙的表面強(qiáng)度的影響。圖16提供用包括磷酸鋁顏料和二氧化鈦顏料的組合物涂布的紙張的表面覆蓋率比較。在某些實(shí)施方式中，使用磷酸鋁對(duì)表面覆蓋率沒有顯著影響。經(jīng)高膨松涂布的紙?jiān)谝粋€(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種經(jīng)高膨松涂布的紙，與相同等級(jí)具有相同總重的常規(guī)紙相比，其按比例使用更多的基本原料和較少的涂布組合物。例如，對(duì)于常規(guī)的30鎊每令的紙，而本發(fā)明一令是3300平方英尺紙，可具有下面的性質(zhì)原紙重涂層重221bs/rm81bs/rm在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的紙具有原紙重涂層重251bs/rm 51bs/rm對(duì)于321bs/rm的較重紙的數(shù)據(jù)是原紙重涂層重241bs/rm 81bs/rm在本發(fā)明提供的紙中原紙重涂層重26. 51bs/rm 5. 51bs/rm對(duì)于38磅的紙常規(guī)的原紙重常規(guī)的涂層重271bs/rmlllbs/rm在本發(fā)明提供的紙中原紙重涂層重31. 51bs/rm 6. 51bs/rm上述紙的厚度如下鎊常規(guī)厚度本發(fā)明提供紙厚度301.5 至 1.65 mils1.75 至 1.9 mils321.6 至 1.75 mils1.85 至 2.0 mils381.8 至 2.0 mils2.0 至 2.2 mils.在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的經(jīng)高膨松涂布的紙可按美國(guó)專利6，254，725中的描述制造，從具有高比例機(jī)械紙漿的水性原料開始，通常超過50%、通常在55到75%或大約65%的范圍內(nèi)。如本發(fā)明所用的，術(shù)語機(jī)械紙漿可以包括磨石磨木漿(SGW)、加壓磨木漿(PGW)和化學(xué)磨木漿(CGW)、精制機(jī)械紙漿(RMP)、熱機(jī)械紙漿(TMP)，和化學(xué)熱磨機(jī)械紙漿O^TMP)。原料配制的示例性樣品是(1)45% TMP/20% SGW/35%軟木牛皮紙(softwood Kraft) (SffK) ； (2) 50% TMP/25% PGff/25% SWK 禾Π (3)70-85% CTMP/30-15% SWK。原料在具有一個(gè)縫隙模具的造紙裝置或機(jī)器中被利用，而不是如美國(guó)專利 6，254，725所述的常規(guī)長(zhǎng)紙網(wǎng)造紙機(jī)。模具縫隙減少原紙的兩側(cè)的固有能力允許獲得具有良好光澤度的最小涂層。上述已制成的紙然后轉(zhuǎn)移到壓縮單元，在此可進(jìn)行照常規(guī)壓縮。該壓縮單元可包括寬導(dǎo)向板或延長(zhǎng)的擠壓區(qū)，其壓縮紙網(wǎng)比常規(guī)少，導(dǎo)致紙幅維持更大膨松度和/或厚度。 延長(zhǎng)的擠壓區(qū)保持紙厚，由于紙網(wǎng)在擠壓區(qū)延長(zhǎng)的時(shí)間還允許水份從紙網(wǎng)除去，其允許使用低于常規(guī)的擠壓壓力。然后紙網(wǎng)通過干燥器單元和干燥到含水量在10%以下，或到5% 或更低。然后紙張可用包括磷酸鋁的涂布組合物涂布，或從造紙機(jī)取下。如上所述，涂布于紙網(wǎng)的涂層重量比常規(guī)的小，但由于縫隙形成原紙的平滑度和均勻度，原紙可用少量的涂層可接受地涂布，因此比常規(guī)的產(chǎn)生更高膨松并允許特定的重量紙按比例的地包括更大百分比的原紙和更少百分比的涂層。磷酸鋁顏料的用量可進(jìn)行調(diào)整以獲得預(yù)期的容積和光澤度。涂層可涂布于紙幅的一側(cè)或者兩側(cè)。如本發(fā)明其它地方所述，該組合物可以進(jìn)一步包含塑料顏料和添加劑。通常，涂層可用任何常規(guī)的刮刀涂布機(jī)涂布，和例如用如美國(guó)專利號(hào)4，250，211 和4，512，279所述的短暫停留時(shí)間涂布機(jī)，和/或美國(guó)專利號(hào)5，436，030所述的噴泉型涂布機(jī)和/或如美國(guó)專利號(hào)5，112，653所述的雙刮刀涂布機(jī)，這些專利的教導(dǎo)并入本發(fā)明作為參考。此外，涂層可用薄膜涂布機(jī)或由Voith Sulzer GmbH生產(chǎn)的快速涂布機(jī)涂布，例如在美國(guó)專利號(hào)4，848，沈8中所述的。也可使用其他合適類型的測(cè)量法，例如用醫(yī)用測(cè)量桿， 開槽的或平滑的。然后經(jīng)涂布的紙可以進(jìn)行壓光，熱柔壓光和/或高度壓光。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供經(jīng)高膨松涂布的紙，其包括18至34鎊每令重的原紙和在原紙的至少一側(cè)的涂布組合物，其中該組合物包括無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料， 每側(cè)該涂布組合物不超過大約2或3鎊每令的重量，以及該原紙具有經(jīng)涂布的紙總厚度的至少大約80、85或88%的厚度，和涂布組合物基本上提供經(jīng)涂布的紙厚度的其余部分，以便該經(jīng)涂布的紙具有至少55的體積因子。在另一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供輕質(zhì)經(jīng)高膨松涂布的紙，其包括大約沈至36鎊每令重的原紙，和在原紙的至少一側(cè)的涂布組合物，其中該組合物包括無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料，并且每側(cè)該涂布組合物的重量不超過大約3鎊或大約1. 5至3. 5鎊每令，以及選擇原紙重和涂層重，以便原紙具有經(jīng)涂布的紙總厚度的至少大約75、80、85或88%和涂布組合物基本上提供經(jīng)涂布的紙厚度的其余部分，以便該經(jīng)涂布的紙具有至少陽的體積因子。在又一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供超輕質(zhì)的經(jīng)高膨松涂布的紙，其包括相當(dāng)于大約 18至M鎊每令重的原紙基，和在原紙的至少一側(cè)的涂布組合物，其中該組合物包括無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料，并且每側(cè)該涂布組合物具有大約2鎊每令的重量，以及選擇原紙重和涂層重，以便原紙具有經(jīng)涂布的紙總厚度的至少大約75、80、85或88%和涂布組合物基本上提供經(jīng)涂布的紙厚度的其余部分，以便該經(jīng)涂布的紙具有至少陽的體積因子。在某些實(shí)施方式中，涂布組合物以基本上等于在原紙每側(cè)的重量涂布。在某些實(shí)施方式中，經(jīng)涂布的紙具有至少50、52、55、58、60或更多的體積因子。體積因子可按美國(guó)專利6，254，725所述計(jì)算。在某些實(shí)施方式中，經(jīng)涂布的紙具有30、35、40或以上的 75° TAPPI光澤度。在某些實(shí)施方式中，與相同重量的常規(guī)經(jīng)涂布的紙相比，所得經(jīng)涂布的紙具有一種或多種以下特性相同卷直徑的紙具有少10-20%的直線英尺數(shù)/卷數(shù)，證明紙的高膨松率；相同卷直徑的每卷具有較少的重量；厚度高大約10-20% ；硬度高大約10-15% ；不透明度和亮度增加大約0. 5-1. Opt.或更多；印刷平滑度和光澤度與常規(guī)紙相當(dāng)。本發(fā)明提供的經(jīng)高膨松輕質(zhì)涂布的紙用于雜志是合乎需要的，其需要非常低的基本重量，通過增加紙的每噸印刷面積和通過減少每本雜志的郵遞費(fèi)用，以減少紙張成本。高膨松紙將通過允許更低的基本重量代替常規(guī)等級(jí)的更高基本重量改進(jìn)出版雜志的經(jīng)濟(jì)學(xué)。此外，增加紙的硬度改進(jìn)低基本重量的紙的紙幅硬度，其導(dǎo)致在高速印刷機(jī)和用來生產(chǎn)雜志的折疊機(jī)上更好的運(yùn)行能力。而且，較厚的紙可生產(chǎn)更厚的雜志，其在運(yùn)輸時(shí)不容易損壞。一本較厚的雜志“感覺更實(shí)在”，即，它不下垂或感覺柔軟。單頁將更容易分離和翻頁而不粘在一起。涂料配方的某些實(shí)施例描述如下。下面的實(shí)施例給出該組合物的示例性實(shí)施方式。所有的數(shù)值都是近似值。當(dāng)給出數(shù)值范圍時(shí)，應(yīng)該理解在規(guī)定的范圍外的實(shí)施例可仍然屬于本發(fā)明的范圍。在每個(gè)實(shí)例中描述的具體細(xì)節(jié)不應(yīng)當(dāng)被解釋本發(fā)明的必要特征。
實(shí)施例實(shí)施例1 磷酸鋁顏料與塑料顏料的比較涂料根據(jù)表1制備。將GCC (重質(zhì)碳酸鈣)、HydrOCarb90以72%的固體含量用高剪切考爾斯分散器(Cowles disperser)分散。1號(hào)粘土顏料、Hydrafine以70%的固體含量分散。磷酸鋁顏料以34. 2%的固體含量用高剪切考爾斯分散器分散。待顏料分散以后， 用攪拌器輕輕攪拌下按表1的順序添加其它涂料成分。在所有的涂料成分合并后，用稀釋水調(diào)整涂層的固體含量以達(dá)到與目標(biāo)固體含量相同，表2。測(cè)量涂料固體和布魯克菲爾德粘度(Brookfield viscosity)。布魯克菲爾德粘度采用#5比重計(jì)在100RPM、23°C下測(cè)量，也列于表2中。涂料用E bob/20. 4sec ramp時(shí)間在Hercules高剪切流變儀上測(cè)試。表1.涂布配方
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)涂布的紙，在原紙的至少一側(cè)包括涂布組合物，其中該涂布組合物包括無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料。
2.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，包括從大約5g/m2到大約30g/m2的涂布組合物。
3.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其中該涂布組合物進(jìn)一步包括添加劑。
4.如權(quán)利要求2所述的經(jīng)涂布的紙，其中添加劑選自結(jié)合劑、潤(rùn)滑劑、分散劑、平整劑、 消泡劑、潤(rùn)濕劑、光學(xué)增亮劑、抗微生物劑、交聯(lián)劑、水份保留助劑、粘度調(diào)節(jié)劑、增稠劑及其組合。
5.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其中顏料的存在數(shù)量大于基于組合物中固體總重的大約 1%>3%,5%,10%,12%,15%,20%,30%^； 50%。
6.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其中顏料具有在1.95和2. 50克每立方厘米之間的骨架密度且磷與鋁的摩爾比為1。
7.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其中顏料包括每顆粒1至4個(gè)封閉孔隙。
8.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其中顏料的特征在于顆粒大小分布在大約0.1到大約5微米之間。
9.如權(quán)利要求8所述的經(jīng)涂布的紙，其中顏料的特征在于顆粒大小分布在大約0.2到大約0.6微米之間。
10.如權(quán)利要求8所述的經(jīng)涂布的紙，其中顏料的特征在于顆粒大小分布在大約0.6到大約1.5微米之間。
11.如權(quán)利要求8所述的經(jīng)涂布的紙，其中顏料的特征在于顆粒大小分布在大約1.0到大約3.0微米之間。
12.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其中顏料的特征在于呈干粉形式時(shí)平均單個(gè)顆粒半徑大小在大約10和大約80納米之間。
13.如權(quán)利要求4所述的經(jīng)涂布的紙，其中結(jié)合劑選自蛋白質(zhì)、淀粉、樹膠、樹脂、乳液聚合物或其組合。
14.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其中該涂布組合物進(jìn)一步包括一種或多種另外的顏料，其選自碳酸鈣、煅燒高嶺土、含水高嶺土、陶瓷土、滑石、云母、白云石、二氧化硅、硅酸鹽、沸石、石膏、緞光白、鈦白、二氧化鈦、硫酸鈣、硫酸鋇、氫氧化鋁、塑料顏料及其組合。
15.如權(quán)利要求14所述的經(jīng)涂布的紙，其中另外的顏料是Ti02。
16.如權(quán)利要求15所述的經(jīng)涂布的紙，其中該涂布組合物包括無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料，其數(shù)量基于組合物中固體的總重量為大約1 %到40%，且包括TW2顏料，其數(shù)量基于組合物中固體的總重量為大約到40%。
17.如權(quán)利要求15所述的經(jīng)涂布的紙，其中該涂布組合物包括的無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料和TiO2顏料的比例為大約1 1。
18.如權(quán)利要求15所述的經(jīng)涂布的紙，其中該涂布組合物包括的無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料和TiO2顏料的比例為大約1 2。
19.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其中該經(jīng)涂布的紙選自涂布的彩色復(fù)印紙、涂布的靜電印刷紙、涂布的絲網(wǎng)印刷紙、涂布的凹版印刷紙、涂布的熱升華轉(zhuǎn)印紙、涂布的柔性版印刷紙、涂布的噴墨印刷紙、涂布的攝影紙、涂布的旋轉(zhuǎn)式膠印紙、涂布的電子成相印刷紙、用于熱轉(zhuǎn)移記錄的涂布的圖像記錄紙、涂布的噴墨記錄紙及其組合。
20.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其中該經(jīng)涂布的紙是涂布的噴墨印刷紙或涂布的數(shù)碼印刷紙。
21.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其中該經(jīng)涂布的紙是涂布的印刷紙。
22.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其在75°C通過TAPPI測(cè)試法T480om-92測(cè)量其具有的涂層光澤度等于或大于大約20%。
23.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，其在75°C具有的涂層光澤度從大約25%到大約 75%。
24.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，使用用于帕克印刷表面的TAPPI測(cè)試法 T555om-99測(cè)量其具有小于5. 0的光滑度。
25.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，使用用于帕克印刷表面的TAPPI測(cè)試法 T555om-99測(cè)量，其具有的光滑度大約1. 0到大約2. 5。
26.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，使用TAPPI測(cè)試法T425om-91測(cè)量其具有大于大約80%的不透明度。
27.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，使用TAPPI測(cè)試法T425om-91測(cè)量，其具有大約 85%到大約99%的不透明度。
28.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，使用TAPPI測(cè)試法T452om92測(cè)量，其具有大于大約70% GE亮度。
29.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)涂布的紙，使用TAPPI測(cè)試法T452om92測(cè)量，具有從大約 70%至大約95%的GE亮度。
30.一種制備經(jīng)涂布的紙的方法，其包括將涂布組合物應(yīng)用于原紙的至少一側(cè)，其中該涂布組合物包括無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中無定形磷酸鋁或者多磷酸鋁顏料通過合并包括磷酸、硫酸鋁和氫氧化鈉的起始物來制備。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中起始物同時(shí)合并。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中起始物反應(yīng)以形成無定形磷酸鋁或多磷酸鋁沉淀，其中該沉淀在低于大約130°C的溫度下干燥，并且其中在干燥期間形成的無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顆粒具有每顆粒一個(gè)或多個(gè)封閉的孔隙。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中該顆?；旧蠜]有開孔。
35.如權(quán)利要求31所述的方法，其中該起始物合并在一起大約30分鐘，以形成無定形磷酸鋁或多磷酸鋁沉淀。
36.如權(quán)利要求30所述的方法，其中無定形磷酸鋁或者多磷酸鋁顏料通過合并包括磷酸、硫酸鋁和氫氧化鈉的起始物來制備。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中磷酸和氫氧化鋁在第一步合并，以產(chǎn)生酸性磷酸鋁溶液或混懸液，并在第二步將鋁酸鈉加入到該溶液或混懸液中。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其中磷酸、氫氧化鋁和鋁酸鈉在單一步驟中合并。
39.如權(quán)利要求36所述的方法，其中起始物反應(yīng)以形成無定形磷酸鋁或多磷酸鋁沉淀，其中該沉淀在低于大約130°C的溫度下干燥，并且其中在干燥期間形成的無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顆粒具有每顆粒一個(gè)或多個(gè)封閉的孔隙。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中該顆?；旧蠜]有開孔。
41.如權(quán)利要求31所述的方法，其進(jìn)一步包括壓光該經(jīng)涂布的紙以在其上形成涂層。
42.如權(quán)利要求31所述的方法，其中該組合物進(jìn)一步包括水。
43.如權(quán)利要求31所述的方法，其中該組合物進(jìn)一步包括添加劑。
44.如權(quán)利要求31所述的方法，其中該組合物進(jìn)一步包括一種或多種另外的顏料，其選自碳酸鈣、煅燒高嶺土、含水高嶺土、陶瓷土、滑石、云母、白云石、二氧化硅、硅酸鹽、沸石、石膏、緞光白、鈦白、二氧化鈦、硫酸鈣、硫酸鋇、氫氧化鋁、塑料顏料及其組合。
45.如權(quán)利要求31所述的方法，其中該組合物以從大約5g/m2到大約30g/m2的量應(yīng)用于原紙。
46.一種經(jīng)高膨松涂布的紙，其包括18至34鎊每令重的原紙和在原紙的至少一側(cè)的涂布組合物，其中該組合物包括無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料，且每側(cè)該涂布組合物具有不超過3鎊每令的重量，該原紙具有經(jīng)涂布的紙總厚度的至少大約88%的厚度，和該涂布組合物基本上提供經(jīng)涂布的紙總厚度的其余部分，使經(jīng)涂布的紙具有至少55的體積因子。
47.如權(quán)利要求46所述的經(jīng)涂布的紙，其中無定形磷酸鋁或者多磷酸鋁顏料通過合并包括磷酸、硫酸鋁和氫氧化鈉的起始物來制備。
48.如權(quán)利要求46所述的經(jīng)涂布的紙，其中無定形磷酸鋁或者多磷酸鋁顏料通過合并包括磷酸、氫氧化鋁和鋁酸鈉的起始物來制備。
49.一個(gè)經(jīng)輕質(zhì)高膨松涂布的紙，其包括沈至36鎊每令重的原紙和在原紙的至少一側(cè)的涂布組合物，其中該組合物包括無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料，每側(cè)該涂布組合物具有大約1. 5至3. 5鎊每令的重量，該原紙重量和該涂料重量經(jīng)選擇使得該原紙具有經(jīng)涂布的紙總厚度的至少大約75%的厚度，和該涂布組合物基本上提供經(jīng)涂布的紙總厚度的其余部分，從而該經(jīng)涂布的紙具有至少55的體積因子。
50.如權(quán)利要求49所述的經(jīng)涂布的紙，其中無定形磷酸鋁或者多磷酸鋁顏料通過合并包括磷酸、硫酸鋁和氫氧化鈉的起始物來制備。
51.如權(quán)利要求49所述的經(jīng)涂布的紙，其中無定形磷酸鋁或者多磷酸鋁顏料通過合并包括磷酸、氫氧化鋁和鋁酸鈉的起始物來制備。
52.一個(gè)經(jīng)超輕質(zhì)高膨松涂布的紙，其包括18至M鎊每令重的原紙和在原紙的至少一側(cè)的涂布組合物，其中該組合物包括無定形磷酸鋁或多磷酸鋁顏料，且每側(cè)該涂布組合物具有大約2鎊每令的重量，該原紙重量和該涂料重量經(jīng)選擇使得該原紙具有經(jīng)涂布的紙總厚度的至少大約75%的厚度，和該涂布組合物基本上提供經(jīng)涂布的紙總厚度的其余部分， 從而該經(jīng)涂布的紙具有至少55的體積因子。
53.如權(quán)利要求52所述的經(jīng)涂布的紙，其中無定形磷酸鋁或者多磷酸鋁顏料通過合并包括磷酸、硫酸鋁和氫氧化鈉的起始物來制備。
54.如權(quán)利要求52所述的經(jīng)涂布的紙，其中無定形磷酸鋁或者多磷酸鋁顏料通過合并包括磷酸、氫氧化鋁和鋁酸鈉的起始物來制備。
全文摘要
本發(fā)明提供用于紙張的涂布組合物，其包括磷酸鋁、偏磷酸鋁、正磷酸鋁和/或多磷酸鋁顏料。記載了制造和應(yīng)用該組合物的方法。
文檔編號(hào)D21H19/38GK102362031SQ201080012630
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者查爾斯·P·克拉斯, 費(fèi)爾南多·伽倫貝克 申請(qǐng)人:金邊大學(xué), 鮑吉肥料公司