DE3785816T2 - Zweischichtiges papier. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft im allgemeinen ungestrichene Papiere und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung wirtschaftliche zweilagige Papiere, die für Tintenstrahldruckverfahren verwendbar sind. Daher betrifft eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ungestrichene zweilagige Papiere, die zum Beispiel verschiedene flüssigkeitsabsorbierende Füllstoffe, einschließlich spezieller Siliciumdioxide, enthalten, wobei die Papiere in der Lage sind, Tintenstrahlmassen durch rasche Absorption zu trocknen und wobei die erhaltenen Abbildungen mit jenen auf siliciumdioxidgestrichenen Tintenstrahlpapieren vergleichbar sind und die eine hervorragende Abbildungsqualität aufweisen, verglichen mit ungestrichenen Papieren, die bei M. Lyne und J.S. Aspler, "Paper for Ink Jet Printing", TAPPI Journal 68 (5) 1985, Seiten 106-110 erläutert sind. Die zweilagigen Papiere der vorliegenden Erfindung weisen auch ein verbessertes Trocknen auf, indem sie zum Beispiel kein Erwärmen benötigen, wie es beispielsweise bei einigen bekannten gestrichenen und ungestrichenen Papieren der Fall ist, die derzeit für Tintenstrahlverfahren verwendet werden. Zusätzlich weisen die ungestrichenen zweilagigen Papiere der vorliegenden Erfindung im wesentlichen keine unerwünschte Durchschein- und Durchschlagcharakteristik auf und die darauf erzeugten Bilder sind scharf, d.h. zum Beispiel, daß verglichen mit vielen bekannten gestrichenen und ungestrichenen Tintenstrahlpapieren ein vernachlässigbar zackiger Bildrand auftritt. Des weiteren sind die ungestrichenen Papiere der vorliegenden Erfindung hinsichtlich Anfühlen, Aussehen und der Aufnahmefähigkeit von Bleistiftmarkierungen dem Normalpapier ähnlich, während sie gleichzeitig Druckleistungen aufweisen, die mit erstklassigen gestrichenen Tintenstrahlpapieren vergleichbar sind. Zusätzlich sind die erfindungsgemäßen zweilagigen Papiere auch in anderen Flüssigentwicklungssystemen verwendbar, wie elektrostatischer Xerografie und Direktelektrografie.
• Pigmentbeschichtete Papiere, die für Tintenstrahlverfahren entwickelt wurden, sind bekannt. Diese Papiere bestehen gewöhnlich aus einem Trägersubstrat und einem hydrophilen Pigment hoher Oberfläche darüber, wie kolloidales Siliciumdioxid, dispergiert in einem geeigneten organischen Bindemittelsystem. Nachteile, die mit diesen Papieren verbunden sind, insbesondere mit den Beschichtungen darauf, sind deren hohe Herstellungskosten, relativ schlechte Substrathaftung und das Erfordernis, spezielle Beschichtungsverfahren zur Verbesserung der eigenartigen Rheologie, die mit den ausgewählten Pigmenten hoher Oberfläche verbunden ist. Des weiteren weisen bekannte gestrichene Papiere nicht das Anfühlen, das Aussehen und die Bleistiftsmarkierungsaufnahmefähigkeit von gewöhnlichem Papier auf und sind daher für einige Verbraucher unerwünscht.
• Andererseits ist im TAPPI Journal Bd. 68, Nr. 3, März 1985, Seiten 102-106, Atlanta USA; B. Alince et al.: "Effect of pigment location on paper brightness-prediction and reality", ein ungestrichener Papierbogen offenbart, umfassend eine erste Faserschicht darauf und darüber eine zweite Lage Papierfasern mit Pigmenten, z.B. Kaolin oder Titandioxid.
• Wie hierin ausgewiesen, sind die ungestrichenen Papiere der vorliegenden Erfindung besonders für Tintenstrahlverfahren geeignet. Beschriftungsmassen, die in solchen Verfahren verwendbar sind, sind bekannt und enthalten im allgemeinen wasserlösliche Farbstoffe. So ist zum Beispiel in der US-A-3 846 141 eine für Strahldruck geeignete Farbmasse beschrieben, umfassend eine wässerige Lösung eines wasserlöslichen Farbstoffs und ein Feuchthaltematerial, hergestellt aus einem Gemisch eines Niederalkoxytriglycols und mindestens einer anderen Verbindung, wie einem Polyethylenglycol, einem Niederalkylether von Diethylenglycol oder Glycerin. Diese Druckfarben weisen die zur Verwendung bei Strahldruck gewünschte Viskosität auf, indem die Viskosität der Masse nur geringer Änderung beim Gebrauch unterliegt, wenn Wasser während der Ruckführung der Druckfarbenmasse im Strahldrucker verdampft. Des weiteren verhindert oder vermindert scheinbar das in dieser Patentschrift offenbarte Feuchthaltesystem im wesentlichen das Austrocknen der Druckfarbe in der Düse oder Düsenöffnung während der Standzeit des Druckers. Wie weiterhin in dieser Patentschrift offenbart, beinhaltet die Bildtechnik beim Tintenstrahldruck grundsätzlich die Verwendung einer oder mehrerer Druckstrahlanordnungen, verbunden mit einer Auspreßvorrichtung für Druckfarbe. Jede einzelne Tintenstrahldüse umfaßt eine sehr kleine Austrittsöffnung, gewöhnlich mit einem Durchmesser von 50 um, die von einer magneto-strigtiven piezo-elektrischen Vorrichtung zum Ausstoß eines kontinuierlichen Stroms gleichförmiger Druckfarbentröpfchen mit einer Geschwindigkeit von 33 bis 75 Tausend pro Sekunde betrieben wird. Dieser Tröpfchenstrom ist das Ergebnis eines elektrostatischen Ablenksystems und wird auf die Oberfläche einer sich bewegenden beispielsweise aus Papier bestehenden Bahn gerichtet, unter Bildung gedruckter Zeichen gesteuert, die von einem elektronischen Zeichengenerator als Antwort auf Videosignale stammen. Zusätzlich ist eine Tintenstrahlmasse in US-A-4 279 653 beschrieben, die wasserlösliche Netzmittel, einen wasserlöslichen Farbstoff und ein Sauerstoffabsorbierungsmittel enthält. In ähnlicher Weise beschreibt die US-A-4 196 007 eine Tintenstrahldruckmasse, die eine wässerige Lösung eines wasserlöslichen Farbstoffs und ein Feuchthaltemittel, bestehend im wesentlichen aus einer wasserlöslichen ungesättigten Verbindung, enthält. Andere wässerige Druckfarben für Tintenstrahldruck im Stand der Technik sind in US-A-4 101 329; 4 290 072; 4 383 859; 4 235 773; 4 279 814; 4 443 371; 4 286 989 und 4 299 630 zu finden. Des weiteren sind in der US-A-4 197 135 Druckfarbenmassen mit verbesserter Wasserechtheit beschrieben, die mindestens einen wasserlöslichen Farbstoff und ein Polyamin mit sieben oder mehr Stickstoffatomen im Molekül umfassen.
• Es besteht daher ein Bedarf an ungestrichenen Papieren, die für Tintenstrahlverfahren geeignet sind. Zusätzlich besteht ein Bedarf an wirtschaftlichen ungestrichenen Tintenstrahlpapieren, die eine Abbildungsleistung bereitstellen, die mit der von siliciumdioxidgestrichenen Papieren vergleichbar ist und des weiteren weisen die erfindungsgemäßen Papiere das Anfühlen und Aussehen von ungestrichenem Normalpapier auf. Zusätzlich besteht ein Bedarf an ungestrichenen Papieren, die in der Lage sind, Druckfarben auf deren Oberfläche rasch zu trocknen, wobei die Papiere auch Abbildungen hoher Auflösung und ausgezeichneter Schwärzung, verglichen zum Beispiel mit vielen bekannten Papieren, erlauben. Folglich stellt die vorliegende Erfindung ungestrichene zweilagige Papiere, vorzugsweise für Tintenstrahldruckverfahren bereit, wie in den angefügten Patentansprüchen beansprucht.
• Die vorliegende Erfindung stellt ungestrichene zweilagige Papiere bereit, umfassend einen Trägersubstratbogen und darauf einen zweiten Bogen, formuliert zum Beispiel aus einem Gemisch einer Pulpensuspension und synthetischen Füllstoffbestandteilen. Daher werden in einer speziellen erfindungsgemäßen Ausführungsform ungestrichene Papiere bereitgestellt, umfassend ein Trägersubstrat aus Papier, erhältlich aus zum Beispiel gebleichten Hartholz- oder Weichholzfasern und eine zweite Schicht aus Papier mit zum Beispiel auf den Fasern aufgebrachten Füllstoffen aus kolloidalem Siliciumdioxid, und wobei die vorstehend genannte zweite Lage aus einem Gemisch aus Papierpulpe und Füllstoff formuliert sein kann. Im speziellen wird die zweite Lage durch eine erste Anmischung eines Füllstoffs, wie kolloidalem Siliciumdioxid mit einer gerührten Pulpensuspension formuliert, zum Beispiel aus gebleichtem Hartholz und/oder Weichholz, Baumwoll-, Eukalyptus- oder synthetischen Fasermischungen, um ein mit diskreten Lagen formuliertes Papier auf einem laborzentrifugalformenden Typ einer Papiermaschine, wie einer Formette Dynamique, mit Hilfe des Aufbringens einer zweiten Papierlage auf die vorher gebildete Grundpapierschicht unter Herstellung eines zweilagigen Papiers mit einem Gesamtgrundgewicht von zum Beispiel etwa 75 g/m² bereit zustellen und wobei die zwei Lagen anfänglich als nasse Faseraufschlämmung gehalten werden und danach entwässert werden. In Abhängigkeit von der letztendlichen Verwendung kann die zweite Lagenzusammensetzung 25/75 bis 75/25 Füllstoff/Pulpenverhältnisse umfassen und die Stärke davon kann von 5 bis 50 um aufweisen. Es können auch in Abhängigkeit von der Füllstoffkonzentration verschiedene Arten natürlicher und synthetischer Bindemittelharze verwendet werden, die eine hinreichende Bogenintegrität für den Endverbraucher und eine annehmbare Bild-Wasser-Echtheit gewährleisten.
• In einer bedeutsamen Ausfürhungsform der vorliegenden Erfindung werden ungestrichene Papiere bereitgestellt, umfassend einen Grundpapierbogen, erhältlich aus gebleichtem Hartholz- und Weichholzfaserstoff und darüber eine zweite Papierschicht mit einer Stärke von 5 bis 50 um, erhältlich aus gebleichtem Hartholz- und Weichholzfaserstoff und wobei auf den Papierlagenfaserstoff der zweiten Lage Füllstoffe synthetischer amorpher Siliciumdioxide, wie Syloid 74, erhältlich von der Grace-Davinson Company; Calciumsilicate, einschließlich XP974, erhältlich von Huber Corporation; an der Oberfläche chemisch modifizierte Natriumaluminiumsilicate, einschließlich CH-430-106-1, erhältlich von der Huber Corporation; Calciumfluorid/Siliciumdioxid, erhältlich von Opalex; C, Kemira Oy, Finnland; oder anderen Materialien aufgebracht sind.
• Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft ein zweilagiges ungestrichenes Papier für Tintenstrahlverfahren, umfassend einen Trägerpapiersubstratbogen als erste Lage mit einer Stärke von 50 bis 90 um und darüber eine zweite Papierbogenlage mit einer Stärke von 5 bis 50 um und Füllstoffadditiven zum Beispiel 25 bis 75 Gew.-%, aufgebracht auf die Fasern davon, wobei die Additive synthetische Siliciumdioxide oder anorganische Silicate, wie Natriumaluminiumsilicat, sind, die einen Verbundbogen mit ausgezeichneter Trocknung und hoher Bildauflösung ergeben, d.h. zum Beispiel Abbildungen mit hoher Kantenschärfe und wobei der vorstehend genannte Bogen auch ausgezeichnete Wasserfestigkeit mit bestimmten gefärbten Tintenstrahlmassen auf der Basis wässeriger anionischer Farbstoffe aufweist.
• In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird weiterhin ein dreilagiges ungestrichenes Papier für Tintenstrahlverfahren bereitgestellt, umfassend einen Trägerpapiersubstratbogen als erste Lage, befindlich zwischen einem zweiten Lagenpapierbogen mit einer Stärke von 5 bis 50 um und Füllstoffadditiven zum Beispiel 25 bis 75 Gew.-%, aufgebracht auf die Fasern, wobei die Additive synthetische Siliciumdioxide oder anorganische Silicate, wie Natriumaluminiumsilicat sind und einem drittem Lagenpapierbogen mit einer Stärke von 5 bis 50 um mit Füllstoffadditiven zum Beispiel 25 bis 75 Gew.-%, aufgebracht auf die Fasern davon, wobei die Additive synthetische Siliciumdioxide oder anorganische Silicate, wie Natriumaluminosilicate sind.
• Beispiele für die ersten Lagen oder Trägersubstrate mit einer Stärke von 50 bis 100 um sind Papier, erhältlich aus (1) gebleichtem Hartholz- und Weichholzfaserstoff; (2) Baumwollfaserstoff und dergleichen, wobei die Papiere handelsüblich sind, zum Beispiel Weichholz (Domtar Q90), Hartholz (Domtar Seagul 'W') und Baumwollinters (Buckeye 513). Die zweiten und die dritten Lagen können das gleiche Papier wie die erste Lage umfassen, die die hierin angeführten Additive, wie amorphes Siliciumdioxid oder anorganische Silicate, wie Metallaluminosilicate enthält. Die zweiten und dritten Lagen, die eine Stärke von 5 bis 50 um aufweisen, können durch Vermischen von 25 bis 75 Gew.-% Additive mit etwa 75 bis 25 Gew.-% Papierpulpe hergestellt werden. Das Basisbogengemisch wird als nasse Faseraufschlämmung vor dem Entwässern auf dem Formsieb der Maschine gehalten. Danach kann die zweite Lage auf die erste, teilweise entwässerte Lage aufgebracht werden und dann vakuumentwässert werden, was die Bildung einer Papierstruktur mit diskreten Lagen ermöglicht. Jede beliebige dritte Lage kann in ähnlicher Weise formuliert werden.
• Andere Bestandteile können zu der zweiten und/oder dritten Lage zugegeben werden, um bestimmte Eigenschaften der erhaltenen Papiere zu verbessern. So können zum Beispiel in die Grundpulpe oder über die Leimpreßbehandlung trockenfeste synthetische oder Naturproduktbindemittel, wie anionisches Polyacrylamid, Stärke und dergleichen in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 7 %, vorwiegend zum Erreichen einer Lage zu Lage und Faser zu Füllstoff-Haftung ohne nachteilige Beeinflussung der druckfarbenabsorbierenden Eigenschaften der Endproduktpapiere eingegeben werden. Kationische Polymere oder tensidartige Stoffe können eingegeben werden, um die Farbstoffwasserechtheit zu erhöhen.
• Alternativ dazu können, wie hier angeführt, die Papiere der vorliegenden Erfindung einen Trägersubstratbogen, der sich zwischen zwei einzelenen Lagen befindet, unter Bildung einer beidseitig bedruckbaren Dreilagenstruktur, deren Druckleistungen mit vorstehend genannten Zweilagenpapieren vergleichbar ist, umfassen.
• Verglichen mit handelsüblichen Papieren für Tintenstrahldruck, die mit kolloidalem Siliciumdioxid gestrichen sind, weisen die erfindungsgemäßen ungestrichenen zweilagigen Papiere, wenn sie mit einer ausgewählten Tintenstrahlmasse auf der Basis von Glycol/Wasser entweder für Text- oder für Vollfarbgrafikdruckverfahren eingestzt werden, vergleichbare Bildkreisförmigkeit, annehmbare Ausbreitungscharakteristik, ausgezeichnete Trockenzeiten, vernachlässigbares Durchscheinen/Durchschlagen des Bildes, verbesserte Wasserechtheit und annehmbare Wiedergabeschärfe, das ist zum Beispiel eine vernachlässigbare Abnahme der potentiellen Farbe des Farbstoffs und vergleichbare optische Bilddichten für Schwarz und Grundfarben, auf.
• Die nachstehenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung, sind aber nicht vorgesehen, den Schutzbereich einzuschränken. Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anders ausgewiesen.
Beispiel I
• Drei zweilagige Papiere wurden auf einem Laborzentrifugal-Papiermaschinenformer "Formette Dynamique" (siehe "Simulation of Foundrinier Paper Machine Forming in the Laboratory", Pulp & Paper Kanada 84 (12) 1983, Seiten T283- 286) hergestellt. Die Grundbogen umfaßten einen feinen Papierfaserstoff, enthaltend 75/25 % gebleichten Hartholz(Domtar Seagul 'W') und Weichholzfaserstoff (Domtar Q90) geschliffen zu einem Kanadischen Standardfaserstoffmaß von etwa 400 bis 450 und die zweite Lage bestand in jedem Fall aus dem selben Faserstoff, vermischt mit einem Pigmentfüllstoff aus kolloidalem Siliciumdioxid hoher Oberfläche, Syloid 74, erhältlich von Grace-Davison. Insbesondere die erste Pulpensuspension für die Grundschicht wurde aus einer Bütte A bei 0,4 Prozent Konsistenz zur Herstellung eines Grundbogens mit 65 g/m² Grundgewicht einem Formsieb über eine vertikal oszillierende Düse zugeführt. Die zweite gerührte Pulpensuspension (Bütte B), enthaltend ein Gemisch aus Pulpe und 50 % Siliciumdioxidfüllstoff, wurde auf die erste vorgeformte Lage (die als feuchte Faseraufschlämmung auf dem Sieb gehalten wurde) durch eine oszillierende Düse aufgegautscht und dann unter Herstellung einer Papierstruktur mit zwei einzelnen Lagen und mit einem Gesamtbasisgewicht von etwa 75 g/m² entwässert. Die Stärke der Grund- oder zweiten Lage kann durch Änderung der Anzahl der Düsengänge variiert werden. In diesem Beispiel wurde die Anzahl der Düsengänge so berechnet, daß im Ergebnis Zweilagenbogen mit einer Oberlage, die 8, 14 und 20 % der Gesamtbogenstärke (bezeichnet als Proben 1, 2 bzw. 3) ausmacht, erhalten wurden. Nach Entwässern der Bogen auf etwa 20 % Trockene, das ist der Grad, bei dem sie eine hinreichende Naßfestigkeit besitzen, wurden sie vom Sieb abgestreift, weiter entwässert auf einer Einlinienfeuchtdruckpresse, die zweite obere Lage sandwichartig angeordnet gegen eine glatte Teflonoberfläche und die Grundschicht gegen einen Preßfilz, und dann auf einem fotografischen trommelartigen Trockner getrocknet. Die Stärke der ersten und zweiten Lage machte zusammen etwa 100 um aus.
• Die Leistung der erhaltenen Papiere wurde auf einen Tintenstrahlfarbdrucker Diablo Model C150 von der Xerox Corperation unter Verwendung von Drucktestmustern, bestehend aus: festen Bereichen (Zoll Quadrat), Text und Linien verschiedener Pixelweite in Grund- als auch in Mischfarben, bewertet. Die optische Dichte der bedruckten Papiere wurde mit einem Tobias RX-Densitometer gemessen und die ausgewählten Testmuster wurden mit einem optischen Mikroskop analysiert. Die Trockencharakteristik der Druckfarbenabsorption wurde mit einem Flüssigabsorptionsgerät vom Bristowtyp (Svensk Paperstidning 70, 623 (1967)) bewertet.
• Die optische Dichte der Tintenstrahldrucke auf Papierproben 1, 2 und 3 sind in Tabelle I angegeben, zusammen mit den ungestrichenen (Probe A) und handelsüblich gestrichenen (Probe B) Tintenstrahlpapieren, die dem vorstehend genannten Drucker zugeführt wurden. Verglichen mit Probe A war die optische Dichte der vorstehend hergestellten zweilagigen Papiere 1, 2 und 3 in allen Situationen verbessert. Die optische Dichte (Rückseite), die gekennzeichnet ist durch das Ausmaß des Bilddurchscheinens, ist ebenfalls signifikant verbessert, da die Stärke der Oberlage erhöht ist.
• Die Bildauflösungsdaten sind in Tabelle II zusammengefaßt. Diese Daten zeigen an, daß bei Abnahme der Lagenstärke, die Einzelpixellinienweite zu einem Wert unterhalb von Probe A abnimmt und gering höher ist als der Wert für Probe B, das ist die gestrichene Papierkontrolle, die eine nichtfaserige Oberfläche aufweist. Ähnliche Trends sind ersichtlich für die gelben und Magentagrundfarben, die auf den Papieren in Tabelle II überlagert wurden unter Herstellung roter Bilder. Verglichen mit Probe B zeigen die Linienbreitendaten, daß die dickere Oberlagenstärke, Probe 3, eine vergleichsweise Absorptionstrockenkapazität aufweist. Dieser Trend wird weiter erhärtet durch einen Druckprobetest (Fingerrubbeln auf der festen Druckfläche des Testmusters), was kein Bildverschmieren auf Mehrfarbentestflächen 2 Sekunden nach dem Druck hinterließ. Schließlich betrug die Bildkreisförmigkeit (gemessen gemäß dem Verfahren, beschrieben in US-A-4 361 843) eines einzelnen Tropfens schwarzer Druckfarbe (Viskosität 2,7 Centipoises und Oberflächenspannung von 57 dyn/cm) weniger als etwa 0,7 bei Probe 2, verglichen mit weniger als 0,8 für Probe B. Entsprechende Tropfenverteilungsfaktoren, das ist das Verhältnis der Bildfleckgröße zur Tropfengröße, waren 2,1 und 1,9 auf Proben 2 bzw. B.
Beispiel II
• Zweilagige Papiere wurden hergestellt durch Wiederholen des Verfahrens von Beispiel I mit der Abweichung, daß Calciumsilicatfüllstoff (XP974, Huber Corp.) in die Oberlage eingebracht wurde. Tabelle III faßt die optischen Dichten der drei ungestrichenen Papiere, Proben 4, 5 und 6, und der Kontrollpapiere, Proben A und B, zusammen. Diese Ergebnisse zeigen, daß der Calciumsilicatfüllstoff in der Oberlagenschicht etwa genauso wirksam war wie das vorstehend genannte Siliciumdioxid, da die erreichten optischen Dichten vergleichbar oder besser waren als die der Kontrollpapiere. In ähnlicher Weise zeigen die in Tabelle IV dargestellten Daten, daß die Bildauflösung, die für die zweilagigen ungestrichenen Papiere erreicht wurde, zum Beispiel die Einzelpixellinienbreite, gegenüber Probe A überlegen war und für die Doppelpixelmehrfarbenlinie das Doppelte der Tintenvolumen/Einheitsfläche aufgewendet wurde. Auch die für die zweilagigen ungestrichenen Papiere erreichte Auflösung war ziemlich vergleichbar mit der ungestrichenen Probe B. Die Bristow-Absorptionsdaten, angeführt in Tabelle V, zeigen die hohe Druckfarbenabsorptionsgeschwindigkeit und Kapazität für zweilagige ungestrichene Papiere, verglichen mit den Kontrollpapieren und im Ergebnis wurde ein rasches Trocknen für die zweilagigen ungestrichenen Papiere erreicht.
• Zusätzlich wurde die Anwendung dieses Papiers bei einem Druckverfahren vom elektrografischen Flüssigtyp, gemäß US-A-3 084 043, als hoch wirksam befunden. Zum Beispiel wurde eine Druckfarbe, umfassend 8 Gew.-% Ruß, dispergiert in einem Gemisch aus natürlichen und synthetischen Ölen mit einer Viskosität von 300 Centipoises und einer Oberflächenspannung von 38 dyn/cm in einer Cheshire Addressograph DI 785 Maschine verwendet, um Testmusterbilder auf Probe 5 und einem xerografischen 4024 Bondpapier zu drucken. Das Trocknen der Bilder durch Absorption, bestimmt durch die Widerstandsfähigkeit gegen Daumenrubbeln, war ziemlich augenblicklich hergestellt für Probe 5, verglichen mit 3 Minuten für letzteres. Des weiteren zeigte Probe 5 eine merkliche Verbesserung der Linienpaarauflösung hinsichtlich der Linienzackigkeit, siehe "The Raggedness of Edges", J. Opt. Soc. Am. 71, 285-288 (1981), wobei 10 um verglichen mit 25 um, die für das xerografische Kontrollbondpapier erreicht wurden. Es wird angenommen, daß die überlegenen Druckqualitätseigenschaften des Zweilagenpapiers von der effizienten Zwischenfaserfüllung durch mirkoskopisch feine hohe oberflächenaufweisende Füllstoffpartikel herrühren, die die Tendenz des Hochsaugens der Druckfarbe längs der Faser vermindern. Im Gegensatz dazu verfügt die Oberfläche eines mehr herkömmlichen, massegefüllten Bondpapiers über viel weniger Füllstoff und liefert folglich Drucke, bei denen das Hochsaugen an den Fasern mehr ausgebildet ist und was zu schlechterer Bildkantanzackigkeit führt.
Beispiel III
• Doppellagenpapiere, die 50 % des an der Oberfläche chemisch modifizierten Natriumsilicats in der Oberlage (CH430-106-1, Huber Corp.) mit verschiedenen prozentualen Stärken, bezogen auf den Gesamtbogen, enthalten, wurden unter Wiederholung des Verfahrens von Beispiel I hergestellt. Tabelle VI erläutert die optischen Dichtedaten von schwarzen mit dem Diabolo C 150-Drucker hergestellten Festflächendrucken, gemessen vor und nach 10 minütigem Tauchen in Wasser, gefolgt von Lufttrocknen für Probe 7 mit einer Probelage von 14 Prozent der Gesamtbogenstärke und mit Probe B, dem Kontrollpapier. Eine bedeutende Verbesserung hinsichtlich der Wasserechtheit der schwarzen Druckfarbe rührt von der Eingabe dieser Füllstoffart in das Papier her.
Beispiel IV
• Ein trockenfestes synthetisches und natürliches Produktbindemittel wurde in die zweite Papierfaserlage eingegeben, um eine Lage-zu-Lage- und Faser-zu-Füllstoff- Haftung ohne Verschlechterung der Druckfarbenabsorptionseigenschaften und Druckqualität zu erreichen. Zum Beispiel wurde eine 10%-ige wässerige Stärkelösung (Cato 72, National Starch & Chemical Corp.) für 30 Minuten bei 98ºC vorgekocht und heiß auf den zweilagigen Bogen von Probe 2 gegeben, der gemäß den vorstehenden Beispielen auf einer KRK (Japan) Laborleimpresse hergestellt wurde, die mit einem Druck von 245 kPa und einer Geschwindigkeit von 40 Metern/Minute betrieben wurde. Nach einer Leimpreßfeststoffaufnahme von etwa 7 Prozent erhöhte sich die Oberflächenfestigkeit des Papiers (TAPPI Standard T459-OM-83) von einem Wax-Pick-Wert von 2 ohne Leimbehandlung auf 5 für Probe 2. Alternativ dazu erhöhte eine ähnliche Leimbehandlung mit einer 10%-igen Stärkelösung (Cato 72), 10 Teile, und anionischem Polyacrylamid (Accostrength 85, American Cyanamid Co.), 1 Teil, bei ungefähr 7 % Feststoffaufnahme den Wax-Pick-Wert 2 ohne Behandlung für Probe 2 auf 6.
Beispiel V
• Als Alternative zu den Ausführungen von Beispiel III, wurde eine spezielle Bindemittelchemie ausgewählt, um die nachfolgende Bildhaltbarkeit der ionischen Tintenstrahldruckfarben zu erhöhen, Verweis auf US-A-4 554 181. Zum Beispiel wurde in der vorstehend angeführten Leimpreßanwendung ein Doppellagenbogen (Probe 2) von einer 10 %-igen wässerigen Stärkelösung (Cato 72), 1 Teil, 0,2 Teilen Alaun und kationischem Polyamin (Cypro 514, American Cyanamid Corp.), 0,2 Teile, bei einer Leimaufnahme von etwa 4 % Feststoff, ausgewählt. Dieses Papier wurde hinsichtlich der Wasserechtheit (10 minütiges Eintauchen in Wasser der Probe, die mit einer Druckfarbenbeladung von 8,5 Milimeter/Meter² bedruckt ist, aufgebracht mit einem Bristow-Absorptionsgerät) mit einem anionischen (Acid Yellow 34) Farbstoff bewertet. Im Ergebnis der vorstehend genannten Leimpreßbehandlung wurde die Wasserechtheit von 15 % ohne Behandlung auf ungefähr 80 % für die behandelte Probe 2 erhöht.
Beispiel VI
• Es wurde eine Modifikation zur Herstellung einer Dreilagenstruktur mit einer Grundschicht, geeigneterweise sandwichartig zwischen zwei äußeren Lagen in ähnlicher Zusammensetzung wie der von Beispiel I angeordnet, hergestellt. So wurde ein Dreilagenbogen von ungefähr 75 Gramm/Meter² Gesamtgewicht, bestehend aus einem Grundbogen von etwa 18 Gramm/Meter², geformt aus 100 % gebleichtem Holzschliff (Acadia Forest Products Ltd.) aus einer zweiten äußeren Lage mit etwa dem gleichen Basisgewicht als Grundbogen und umfassend die gleichen Anteile Calciumsilicat (XP974, Huber Corp.) und ein 75/25-Gemisch aus gebleichtem Hartholz- (Domtar SEAGUL 'W') und gebleichtem Weichholzfaserstoff (Domtar Q90). Als die Struktur teilweise entwässert war, wurde sie vom Sieb der Formette Dynamique genommen und auf eine identische vorher geformte nasse Struktur mit einer Feuchtpresse gewalzt, wie hier angeführt, unter Herstellung einer Dreilagenstruktur. Die Druckqualität und die Farbtrocknungsleistung dieses Dreilagenbogens war ähnlich zu dem Zweilagenpapier von Beispiel II. Tabelle VII weist die Linienbreitenauflösungsdaten für drei Proben von Dreilagenpapieren, hergestellt mit verschiedenen äußeren Lagestärken aus. Es trat eine bemerkenswerte Verbesserung der Netzopazität des Grundholzschliffbogens auf, aufgrund des hohen Füllstoffgehalts und der Lichtstreuung der äußeren Lagen, verglichen mit denen aus Grundholzschliffbogen allein. Tabelle I Optische Dichte (Reflektionsvermögen) Papierprobe Schwarz Magenta Cyan Gelb Vorn Hinten zweilagig (oben: 50/50 Pulpe/Siliziumoxid) 1. (8% Gesamtstärke) 2. (14% Gesamtstärke) 3. (20% Gesamtstärke) Kontrolle, handelsübliche Papiere Gefülltes Tintenstrahldruckpapier Gestrichenes Tintenstrahldruckpapier Tabelle II Papierprobe Linienweite (um) Doppelpixel Schwarz Gelb Magenta Rot (Gelb & Magenta überlagert) Tabelle III Optische Dichte (Reflektionsvermögen) Papierprobe Schwarz Magenta Cyan Gelb Vorn Hinten zweilagig (oben: 50/50 Pulpe/Siliziumoxid) 1. (8% Gesamtstärke) 2. (14% Gesamtstärke) 3. (20% Gesamtstärke) Kontrolle, handelsübliche Papiere Gefülltes Tintenstrahldruckpapier Gestrichenes Tintenstrahldruckpapier Tabelle IV Linienweite (um) Doppelpixel Papierprobe Linienweite (um) Einzelpixel Schwarz Gelb Magenta Rot (Gelb & Magenta überlagert) Tabelle V Papierprobe Schwarze Glycol/Wasserintenstrahldruckfarbe: Oberflächenspannung 44 dyn/cm und Viskosität 2,3 cP. ¹ Für die Definition dieser Konstanten, siehe Bristow, Svensk Paperstidn, 70, 623 (1967), wobei die Offenbarung davon hier durch Bezugnahme ingesamt eingeschlossen ist. Tabelle VI Probe OD (vorher) OD (nach 10 minütigem Eintauchen in Wasser und Lufttrocknen) Wasserrechtheit (%) Tabelle VII Papierprobe Oben/Grund/Unten Lagendicke (%) Einzelpixel Linienbreite (um) Dreifachschicht (Oben und unten:50/50 Pulpe/Calciumsilicat) Kontrolle

Claims (9)

1. Ungestrichenes Papier, umfassend eine Trägerlage aus Papierfasern und eine Oberlage aus Papierfasern mit auf den Fasern aufgebrachten Additiven, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive synthetische Siliciumdioxide, synthetische anorganische Silicate oder synthetische Natriumaluminosilicate sind.

2. Ungestrichenes Papier nach Anspruch 1, wobei die Stärke der Oberlage 5 bis 50 um beträgt.

3. Ungestrichenes Papier nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stärke der Trägerlage 50 bis 90 um beträgt.

4. Ungestrichenes Papier nach einem vorangehenden Anspruch, wobei die Trägerlage und/oder die Oberlage aus gebleichten Hartholz- und Weichholzfasern hergestellt ist.

5. Ungestrichenes Papier nach einem vorangehenden Anspruch, wobei die Trägerlage und/oder die Oberlage aus Baumwollfasern besteht oder diese einschließt.

6. Ungestrichenes Papier nach einem vorangehenden Anspruch, wobei die Oberlage ein Bindemittel darin eingeschlossen enthält.

7. Ungestrichenes Papier nach einem vorangehenden Anspruch, wobei die Oberlage kationisch geladene natürliche oder synthetische Polymermaterialien darin eingeschlossen aufweist.

8. Ungestrichenes Papier nach einem vorangehenden Anspruch, wobei die Trägerlage zwischen zwei Oberlagen sandwichartig angeordnet ist.

9. Ungestrichenes Papier nach Anspruch 8, wobei die Oberlagen jeweils aus Papier mit auf den Fasern aufgebrachten Additiven sind, wie in einem vorangehenden Anspruch beansprucht, wobei die Oberlage ein Bindemittel darin eingeschlossen aufweist.