[发明专利]激光成像纸

说明书

技术领域

本发明涉及一种制作包含能够进行光敏变色反应的成色剂的纸基材的新方法，并涉及由这些方法获得的纸基材。

背景技术

WO02/074548，WO06/018640，WO07/045912教导了使用光敏变色技术进行表面涂覆的纸张。光敏变色技术首先是配制包含粘结剂和相容液体载体的液体油墨。随后使用例如苯胺印刷的印刷技术将液体油墨涂覆在纸张上。烘干基材，随后去除载体，留下通过粘结剂粘结到纸表面的光敏变色技术。这种技术具有一些缺点，例如使用不经济并且印刷阶段费时。

US6306493教导了包含例如线性芳香族聚酯和/或线性聚芳撑的聚合物微粒作为吸收剂材料和碳化材料的纸张和纸板产品。然而这种方法仅仅产生灰度褐色灼伤标记(grey-scale brown-burn mark)。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种制作包含能够进行光敏变色反应的成色剂的纸基材的方法，其中成色剂在所述的纸基材的制作过程中被施加到纸基材，并且成色剂是金属氧离子或有机分子。

根据本发明的第二方面，提供了根据本发明的第一方面的方法获得的纸基材。

我们已经发现某些光敏变色剂(下面称为“成色剂”)可以随着纸张的制作被包含在纸张中，即由纤维素纸浆制作的基材。结果是纸基材可以使用光被直接成像，而不需要二次印刷应用。成色剂可以这种方式被结合的事实是令人惊讶的，这是因为造纸包括苛刻的物理和化学加工阶段，随着成色剂被施加到纸张中，该阶段可能潜在地降解成色剂。用于本发明的成色剂也是有利的，这是因为它们产生多色标记和黑色标记，而不是褐色灼伤标记。

具体实施方式

本发明的纸基材是基本由纤维素纸浆制作的材料，其可以主要来自木材，纺织品和一些例如亚麻的草，并通过水相悬浮液的沉淀被加工成柔性薄片或卷。术语“纸基材”包括全部“非纺织”型纤维素纸浆类型，例如纸张，纸板，卡片纸和瓦楞纸。

纸基材通常包含机械和/或化学衍生的纤维素纸浆，并且如果需要，包含合成纤维和例如填充剂、用于上浆的粘结剂、助留剂、荧光增白剂和染料的辅料。用于本发明的成色剂可以各种方式被结合在纸张的本体中。例如，成色剂可以与化学和/或机械纸浆以干燥形式被混合。或者，它们可以与由化学和/或机械纸浆制作的纤维原料混合。如果成色剂被添加到造纸辅料的单个组分，它们的均匀分布也可实现。特别优选将成色剂添加到用于纸张的上浆所必须的粘结剂中。但是也可以延迟添加成色剂直到纤维原料与造纸辅料混合。随后最终纸原料进入造纸机。

包含成色剂的原纸通常在一侧或两侧被涂覆一次或多次。也可以将成色剂添加到涂覆材料中。通过使用包含成色剂的涂料组合物涂覆不包含吸收剂材料的原纸，吸收剂材料也可被结合在纸张或纸板产品中。在这种情况下，成色剂仅仅存在涂覆材料中而不存在纸张的实际本体中。这可以在造纸工艺的最终阶段完成，从而省去了对于在下游工艺中需要的单独的印刷阶段。

除了机械和化学纸浆外，使用的纤维材料是特别改性机械纸浆，例如热机械纸浆和化学热机械纸浆和/或这些类型的纸浆的混合物。此外还可以使用来自使用过的纸张的回收的化学纸浆。提到的纤维还可以包括一定比例的人造纤维，特别是纤维素衍生物，纤维素醚，醋酸纤维素，粘胶纤维和碳纤维，聚乙烯和聚丙烯，聚乙烯醇，丙烯腈(共)聚物和聚酰胺，例如耐热芳纶纤维。

为了改进纸张的平滑度、印刷性能和不透明性，将例如CaCO₃、BaSO₄、AI(OH)₃、CaSO₄、ZnS、SiO₂、防滑粉、TiO₂、粘土和高岭土的填充剂添加到纤维原材料中。这些填充剂还用作涂覆颜料用于改进涂料组合物或铸造涂料的表面质量。

另一种重要的造纸辅料的组分是粘结剂，例如淀粉、酪蛋白、蛋白质、塑料分散剂、松香胶等，用于增强纤维结构，粘合填充剂和颜料，增加防水性并改进雕刻性能(inscribability)和印刷性能。

如果将粘结剂与成色剂混合并且这种混合物以固体或液体形式与机械和/或化学纸浆混合可获得特别良好的成像结果。