DE19537427C1 - Papier mit einer im Gußstreichverfahren aufgebrachten Beschichtung - Google Patents
Papier mit einer im Gußstreichverfahren aufgebrachten BeschichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Papier mit einer im
Gußstreichverfahren aufgebrachten Beschichtung,
die aus einer mineralisches Pigment, ein
Stärkederivat sowie in an sich üblicher
Zugabemenge bekannte Gußstreichhilfsmittel
umfassenden wäßrigen Zusammensetzung gebildet ist.
Aus der DE 43 27 366 C1 ist ein im
Gußstreichverfahren hergestelltes Papier bekannt,
dessen Beschichtung einen Glanz von 58 bis 68%
(nach Lehmann, Winkel 20 Grad) aufweist. Die
bekannte Beschichtung enthält als Bindemittel
einen Latex mit einer Glasübergangstemperatur
< 18°C und das Pigment besteht zu 70 bis
100 Gew.-Teilen aus Streichkaolin und/oder Talkum.
Aus der DE 40 29 491 A1 ist ein im
Gußstreichverfahren beschichtetes Papier bekannt,
bei dem ebenfalls ein filmbildendes
Kunstharzbindemittel eingesetzt wird, auf den
Einsatz mineralischen Pigmentes jedoch verzichtet
werden kann, der max. Anteil an mineralischem
Pigment in der im Gußstreichverfahren
aufgebrachten Beschichtung jedoch auf 5 Gew.-%
beschränkt ist.
Die DE 41 39 386 C1 schlägt einen im
Gußstreichverfahren beschichteten Karton vor,
wobei die Gußstreichschicht filmbildendes
Kunstharzbindemittel, natürliches Bindemittel,
jedoch kein mineralisches Pigment, enthält. Gemäß
den beiden zuletzt genannten Vorschlägen weisen
die Deckschichten Glanzwerte im Bereich von mehr
als 90% auf.
Es hat sich nun jedoch gezeigt, daß auch ein
Bedarf für ein nur einen geringen Glanz
aufweisendes, jedoch mit einer hohen Glätte
ausgestattetes, im Gußstreichverfahren
hergestelltes Papier besteht. Ein solches Papier
soll über eine Beschichtung mit praktisch matter
Oberfläche verfügen.
Insbesondere besteht hier ein Bedarf für im
Thermotransferdruckverfahren mit sogenannten
Strichcodes zu bedruckende Papiere, bei denen die
Strichcodes mittels Bildabtastgeräten (Scannern)
erfaßt und z. B. in Registrierkassen lesbar
gemacht werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde,
ein Papier mit matter Oberfläche zur Verfügung zu
stellen, das über eine ausreichende Glätte
verfügt, mit hoher Genauigkeit bedruckbar ist und
infolge seiner matten Oberfläche eine verringerte
Fehlerquote bei der Bilderfassung mittels
Bildabtastgeräten aufweist.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung bei
einem Papier gemäß dem Gattungsbegriff der
Patentansprüche 1 und 2 die in den kennzeichnenden
Merkmalen dieser beiden Patentansprüche angegebene
Merkmalskombination vor.
Vorzugsweise Ausführungsformen der Erfindung sind
in den Patentansprüchen 3 bis 9 angegeben.
Von entscheidender Bedeutung zur Realisierung der
Erfindung ist die Kombination aus gemahlenem
Calciumcarbonat mit grobem Korn und Stärkeether
als Bindemittel. Das Calciumcarbonat kann dabei
als alleiniges Pigment eingesetzt werden, jedoch
kann auch eine Pigmentmischung zum Einsatz kommen,
bei der bis zu 60 Gew.-% des Calciumcarbonats
durch Talkum ersetzt sind. Wie Versuche gezeigt
haben, führen bereits geringe Anteile sonstiger
üblicher Streichpigmente, wie z. B. von gefälltem
Calciumcarbonat oder von Streichkaolin zu höheren
Glanzwerten und machen damit die Lösung der
gestellten Aufgabe unmöglich. Es hat sich auch
gezeigt, daß es zur Lösung der gestellten Aufgabe
auf den Einsatz von Stärkeether als Bindemittel
ankommt, wobei gemäß der im Patentanspruch 1
angegebenen Ausführungsform Stärkeether als
alleiniges Bindemittel eingesetzt wird. Lediglich
in untergeordneten Anteilen ist entsprechend der
im Patentanspruch 2 angegebenen Ausführungsform
der Einsatz eines filmbildenden Bindemittels oder
von CMC möglich. Die Erfindung steht damit im
Gegensatz zu dem eingangs diskutierten Stand der
Technik, gemäß dem sowohl der Einsatz von
filmbildenden Kunstharzbindemitteln als auch die
Mitverwendung weiterer üblicher Streichpigmente
vorgesehen ist.
Unter dem in den Patentansprüchen 1 und 2
angegebenen gemahlenem Calciumcarbonat mit grobem
Korn sind Calciumcarbonate zu verstehen, bei denen
mindestens 60 Masse-% der Teilchen < 2 µm sind.
Ein für die Zwecke der Erfindung geeignetes Talkum
weist eine Teilchengröße auf von:
unter 20 µm = 98 Gew.-%
unter 10 µm = 83 Gew.-%
unter 5 µm = 47 Gew.-%
unter 2 µm = 15 Gew.-%
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Im allgemeinen ist eine besondere Vernetzung des
aus Stärkeether bestehenden Bindemittels durch
Zugabe geeigneter Vernetzungshilfsmittel nicht
erforderlich. Sofern das vorgesehene Einsatzgebiet
es jedoch erfordert, kann das Bindemittel durch
die im Patentanspruch 3 angegebenen
Vernetzungshilfsmittel vernetzt werden.
Zur Glanzmessung der erfindungsgemäß aufgebrachten
Beschichtung wird das bekannte Gardener-Verfahren
eingesetzt, wobei sich zur Lösung der Aufgabe
insbesondere ein mit einem Winkel von 20 Grad
gemessener Glanzwert < 5% als geeignet erwiesen
hat.
Vergleichsweise durchgeführte Glanzmessungen nach
dem Verfahren von Lehmann ergeben bei einem den
höchsten Glanzwert ergebenden Winkel von 45 Grad
Werte unterhalb von 20%.
Die Messung der Glätte erfolgt in geeigneter Weise
mit dem Parker Print Surf-Verfahren, wobei sich
erfindungsgemäß ein Wert 1,8 µm, insbesondere
< 1,7 µm, als geeignet erwiesen hat.
Als Gußstreichhilfsmittel kann die
erfindungsgemäße Beschichtung außer den in den
kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bis 3
angegebenen Pigmenten und Bindemittelkomponenten
ferner noch enthalten:
Dispergiermittel, Ablösemittel, wie die Stearate von Natrium und Calcium, Öle, insbesondere Türkisch Rotöl, optische Aufheller, Nuancierungsfarbstoffe, Verdickungshilfsmittel, z. B. auf Basis eines alkalilöslichen Acrylates, Entschäumer und Mittel zur Regulierung des pH-Wertes, wobei diese Gußstreichhilfsmittel in einer Menge bis zu 4 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile Pigment, in der Beschichtung vorliegen. Unter dem in den Patentansprüchen erwähnten Gußstreichverfahren ist die sogenannte "direkte Methode" zu verstehen, d. h. das Gußstreichverfahren, bei dem die mit egalisierten, aber noch nassen Strich versehene Warenbahn mit der beheizten Oberfläche eines Hochglanzzylinders in Kontakt gebracht wird. Die sogenannte "Rewet"-Methode und die Gelierungsmethode werden von der vorliegenden Erfindung nicht umfaßt.
Dispergiermittel, Ablösemittel, wie die Stearate von Natrium und Calcium, Öle, insbesondere Türkisch Rotöl, optische Aufheller, Nuancierungsfarbstoffe, Verdickungshilfsmittel, z. B. auf Basis eines alkalilöslichen Acrylates, Entschäumer und Mittel zur Regulierung des pH-Wertes, wobei diese Gußstreichhilfsmittel in einer Menge bis zu 4 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile Pigment, in der Beschichtung vorliegen. Unter dem in den Patentansprüchen erwähnten Gußstreichverfahren ist die sogenannte "direkte Methode" zu verstehen, d. h. das Gußstreichverfahren, bei dem die mit egalisierten, aber noch nassen Strich versehene Warenbahn mit der beheizten Oberfläche eines Hochglanzzylinders in Kontakt gebracht wird. Die sogenannte "Rewet"-Methode und die Gelierungsmethode werden von der vorliegenden Erfindung nicht umfaßt.
Als Beschichtungsträger kommen Papiere mit einer
Flächenmasse im Bereich von 40 bis 250 g/m² in
Frage; sofern es sich dabei um vorgestrichene
Papiere handelt, ist erfindungsgemäß ein
Strichauftragsgewicht von 16 bis 25 g/m²
vorgesehen. Ohne Vorstrich wird erfindungsgemäß
die Beschichtung mit einer Flächenmasse von 18 bis
35 g/m² aufgetragen.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die
Erfindung:
Eine wäßrige Aufschlämmung aus 65 Gew.-% grob
gemahlenem Calciumcarbonat - 60 Gew.-% < 2 µm - und
35 Gew.-% Talkum wird unter Zusatz von 0,13 Gew.-Teilen,
bezogen auf Gesamtpigment, eines
polycarbonsauren Salzes als Dispergiermittel
hergestellt und dieser Mischung eine 20%ige
Lösung eines Hydroxypropylstärkeethers mit einem
Substitutionsgrad von 0,07 in einer Menge von
10 Gew.-Teilen (trocken), bezogen auf
Trockengewichtsteile des Pigmentes, zugegeben.
Nach Herstellung einer homogenen Mischung wird als
Ablösemittel eine Calciumstearatdispersion
zugegeben, wobei der Anteil des Calciumstearats,
bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt der Mischung
1 Gew.-% beträgt. Die fertige Streichfarbe wird auf
einen pH-Wert von 9,9 eingestellt. Der
Feststoffgehalt der Streichfarbe beträgt
59,6 Gew.-%.
Ein in der Masse geleimtes holzfreies
Streichrohpapier mit einem Füllstoffgehalt von 8 Gew.-%,
das mit einer Stärkepräparation versehen
wurde und eine Flächenmasse von 54 g/m² aufweist,
wird auf einer Gußstreicheinrichtung mit der
vorstehend angegebenen Streichfarbe beschichtet,
wobei 26 g/m² - gerechnet als Trockengewichtsteile
- aufgetragen werden. Die Ablösung des
getrockneten Papiers vom Hochglanzzylinder erfolgt
problemlos. Die Glanzmessung nach Gardener bei
einem Winkel von 20 Grad ergibt einen Wert von
1,1%. Die Oberfläche hat einen Parker Print
Surf-Wert von 1,7 µm.
Eine Streichfarbe entsprechend dem vorhergehenden
Beispiel 1 wurde hergestellt, wobei der
Gesamtpigmentanteil unverändert blieb, jedoch das
im Beispiel 1 eingesetzte Talkum durch grob
gemahlenes Calciumcarbonat mit grobem Korn ersetzt
wurde. Im übrigen wurde wie im Beispiel 1
verfahren, wobei die Auftragsmenge der
Streichfarbe auf das in Beispiel 1 angegebene
Streichrohpapier 26 g/m² betrug. Es wurde ein
Glanzwert von 1,1% und ein Parker Print Surf-Wert
von 1,7 µm gemessen
Entsprechend Beispiel 1 wurde eine Streichfarbe
hergestellt, bei der jedoch zusätzlich 2 Gew.-Teile
eines Vernetzungshilfsmittels - bezogen auf
otro Pigment - zugegeben wurden. Bei dem
angegebenen Vernetzungshilfsmittel handelt es sich
um ein Reaktionsprodukt aus Bisphenol A und F mit
Epichlorhydrin.
Entsprechend Beispiel 1 wurde die Streichfarbe auf
das in Beispiel 1 angegebene Streichrohpapier
aufgetragen. Das Auftragsgewicht betrug 27 g/m².
Es wurde ein Glanzwert von 1,1% und ein Parker
Print Surf-Wert von 1,7 µm gemessen.
Claims (9)
1. Papier mit einer im Gußstreichverfahren
aufgebrachten Beschichtung, die aus einer
mineralisches Pigment, ein Stärkederivat sowie in
an sich üblicher Zugabemenge bekannte
Gußstreichhilfsmittel umfassenden wäßrigen
Zusammensetzung gebildet ist, wobei die
Beschichtung durch die Kombination der folgenden
Merkmale gekennzeichnet ist:
- - das Pigment besteht aus 40 bis 100 Gew.-% gemahlenem Calciumcarbonat mit grobem Korn und 0 bis 60 Gew.-% Talkum;
- - das Bindemittel der Beschichtung besteht - bezogen auf 100 Gew.-Teile Pigment - aus 6 bis 15 Gew.-Teilen Stärkeether.
2. Papier mit einer im Gußstreichverfahren
aufgebrachten Beschichtung, die aus einer
mineralisches Pigment, ein Stärkederivat sowie in
an sich üblicher Zugabemenge bekannte
Gußstreichhilfsmittel umfassenden wäßrigen
Zusammensetzung gebildet ist, wobei die
Beschichtung durch die Kombination der folgenden
Merkmale gekennzeichnet ist:
- - das Pigment besteht zu 40 bis 100 Gew.-% aus gemahlenem Calciumcarbonat mit grobem Korn und 0 bis 60 Gew.-% Talkum;
- - das Bindemittel der Beschichtung besteht - bezogen auf 100 Gew.-Teile Pigment - aus 6 bis 15 Gew.-Teilen Stärkeether, 0,5 bis 2 Gew.-Teilen Polyvinylalkohol und/oder 0,5 bis 2 Gew.-Teilen Carboxymethylzellulose.
3. Papier nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Beschichtung, bezogen auf
100 Gew.-Teile otro Pigment, 0,5 bis 3,5 Gew.-Teile
eines oder mehrere Vernetzungshilfsmittel
aus der Gruppe: Polyaminepichlorhydrinharz,
Polyamidepichlorhydrinharz, Epoxidharz,
Polyisocyanatharz enthält.
4. Papier nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkeether ein
Hydroxypropylstärkeether ist.
5. Papier nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und 3 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hydroxypropylstärkeether einen Substitutionsgrad
< 0,2 aufweist.
6. Papier nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und 3 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hydroxypropylstärkeether einen Substitutionsgrad
von 0,04 bis 0,12 aufweist.
7. Papier nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und 3 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxidharz ein
aliphatisches Epoxidharz ist.
8. Papier nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und 3 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxidharz ein
Reaktionsprodukt auf Basis von Bisphenol A und F
und Epichlorhydrin ist.
9. Papier nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und 3 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung
auf eine vorgestrichene und durch Satinage
geglättete Papierbahn aufgetragen ist.
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