DE2322685C3 - Bedruckbarer Sperrschichtkarton - Google Patents

Bedruckbarer Sperrschichtkarton

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DE2322685C3 DE19732322685 DE2322685A DE2322685C3 DE 2322685 C3 DE2322685 C3 DE 2322685C3 DE 19732322685 DE19732322685 DE 19732322685 DE 2322685 A DE2322685 A DE 2322685A DE 2322685 C3 DE2322685 C3 DE 2322685C3
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Klaus Dipl.-Chem. Dr. 4000 Duesseldorf Hoppe
Guenther 4019 Monheim Narath
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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein gut bedruckbarer und dichter Karton mit einer Mehrfachbeschichtung in einer speziellen Anordnung.
Es ist bekannt, mehrlagig zusammengegautschte Kartons mit ein- oder beidseitig veredelten Oberflächen zu versehen.
Bei diesen Oberflächenveredelungen werden in Kartonmaschinen unter Anwendung verschiedener Streichverfahren Streichmassen aufgebracht, wobei die so entstandenen Striche die Druckfähigkeit verbessern. In separaten Beschichtungsanlagen werden weiterhin Sperrschichten zur Verbesserung der Dichtigkeitseigenschaften, die für Verpackungszwecke von großer Bedeutung sind, in Form von Dispersionsstrichen, Extruder- oder anderen Beschichtungen aus der Schmelze oder durch Kaschieren mit Folien erzeugt.
Es ist auch bekannt, Verpackungen herzustellen, bei denen der Karton erst bedruckt und anschließend über das Druckbild veredelt wird. Das Druckbild wird in diesen Fällen durch eine transparente Beschichtung bzw. Kaschierung abgedeckt und somit zusätzlich geschützt
Die zu erzielenden Dichtigkeitseigenschaften sind abhängig von der Art der einzusetzenden Beschichtungsmittel. Für diese Zwecke werden bisher insbesondere Polymerisate auf Basis von Olefinen und stufenweise chlorierten Vinylverbindungen verwendet. Letztere haben den Vorteil, daß sie besonders gute Dichtigkeiten bewirken.
Ein wesentlicher Nachteil für öberfiäcnenbeschich-
tungen aus chlorierten Polymeren liegt u. a. darin, daß ein Vergilben unter Lichteinwirkung erfolgt und die Bedruckbarkeit neben der weiteren Verarbeitbarkeit in verschiedener Hinsicht beschränkt ist Gegenstand der Erfindung ist ein in unterschiedlichen, jedoch üblichen Druckverfahren bedruckbarer Sperrschichtkarton mit Mehrfachbeschichtungen, die diesen Nachteil nicht aufweisen.
Der neue bedruckbare Sperrschichtkarton ist da-
durch gekennzeichnet, daß der Karton ein- oder beidseitig einen Grundstrich auf bekannter Basis von weißen anorganischen Pigmenten und Bindemitteln, einen an sich bekannten Dichtstrich auf Basis von Polyvinylidenchlorid oder Polyvinylidenchloridmisch-
IS polymerisaten sowie einen Deckstrich auf an sich bekannter Basis einer optisch aufgehellten, opaken Pigmentstreichmasse, der Haftvermittler zugesetzt sein können, in der genannten Reihenfolge von innen nach außen aufweist
Der Trockenauftrag des Grundstrichs bewegt sich zwischen 2 und 20 g/m2, vorzugsweise 4 bis 10 g/m2, berechnet als Trockensubstanz, wobei ein Trockengehalt von mindestens 85% atro erreicht sein soll.
Als weiße anorganische Pigmente kommen für die Streichmasse Stoffe wie Kaolin, Kreide, Talkum, Schwerspat, Zinkoxid, Calciumsulfat, Calciumsulfit und Titandioxid, insbesondere in der Kristallform von Anatas, in Betracht Geeignete Bindemittel sind Sojaeiweiß, Sojamehl, Klebeeiweiß wie Kasein, Stärke und Stärkeprodukte sowie Carboxymethylcellulose oder Methylcellulose oder auch Polyvinylalkohol, Styrol-, Butadien-Mischpolymerisate und Kunststoffdispersionen, insbesondere auf Basis von Polyacrylsäureestern. Weiterhin ist es zweckmäßig. Dispergiermittel wie beispielsweise Polyphosphate oder Natriumsilikate sowie nichtionogene oder anionenaktive Netzmittel handelsüblicher Art hinzuzufügen. Häufig werden auch noch schaumverhindernde Mittel und gegebenenfalls Konservierungsmittel hinzugefügt.
Der als Sperrschicht wirkende Dichtstrich und der die oberste Schicht bildende Deckstrich werden nach Erreichen des vorerwähnten Trockengehalts entweder bei Vorhandensein entsprechender Auftragsaggregate in der Kartonmaschine oder auf separaten Beschichtungsanlagen aufgebracht.
Als Beschichtungsanlagen haben sich für die Aufbringung der Polyvinylidenchloriddispersion oder entsprechender Mischpolymerisate insbesondere Luftbürsteneinrichtungen bewährt.
Im Anschluß an die Aufbringung des Dichtstrichs erfolgt eine Intensiv-Zwischentrocknung nach an sich bekannten Trockenverfahren. Dabei soll der Abstand von der Streicheinrichtung bis zu Beginn der Trocknung möglichst kurz sein, damit die Hauptmenge des Wassers rasch verdampfen kann und die Filmbildung gefördert wird. Die Temperaturführung wird von der Auftragsmenge, der Laufgeschwindigkeit und der Luftzirkulation bestimmt Der Trockenauftrag des Dichtstrichs beträgt 5 bis 30 g/m2, vorzugsweise 8 bis 20 g/m2, berechnet als
Trockensubstanz.
Auf den Dichtstrich wird nach dem Trocknen der Deckstrich (Schönungsstrich) auf Basis eines aufgehellten opaken Pigmentstriches, dem Haftvermittler zugesetzt sein können, aufgebracht. Der Deckstrich wird in der bereits beschriebenen Weise getrocknet
Als Pigmente für den Deckstrich können die gleichen Stoffe wie für den Grundstrich verwendet werden, jedoch ist es zweckmäßig, besonders solche Pigmente
zu verwenden, die einen hohen Weißgehalt und einen hohen Brechungsindex ä 1,6 aufweisen. Weiterhin enthalten jedoch diese Mittel auch einen optischen Aufheller handelsüblicher Art Bei Verwendung von Titandioxid ist dabei zu berücksichtigen, daß nicht alle handelsüblichen Aufheller bei der Verwendung von Titandioxid als Pigment wirksam sind.
Zur besseren Verankerung zwischen Deck- und Dichtstrich werden dem Deckstrich Haftvermittler bis max. 1%, bezogen auf den Trockengehalt, zugesetzt Als Haftvermittler haben sich beispielsweise Titansäureester bewährt Dadurch lassen sich je nach Bedrukkungsart hohe Spalt- oder Rupffestigkeitswerte, die wichtig für die Weiterverarbeitung sind, erreichen. Falls es wünschenswert erscheint, können im Rahmen der Erfindung die einzelnen Striche auch durch mehrmaliges Bestreichen aufgebracht werden.
Das summarische Schichtgewicht für Grund-, Dicht- und Deckstriche liegt zweckmäßigerweise zwischen 15 und 75 g/m2, vorzugsweise zwischen 22 und 50 g/m2, berechnet auf die Trockensubstanz.
Die so hergestellten Sperrschichtkartons besitzen eine ausgezeichnete Dichtigkeit gegenüber Wasserdampf, Gasen, Aromen, ölen und Fetten. Sie haben den Vorteil, daß sie im Flach- und Rotationsdruckverfahren mit Farben auf Lösungsmittel- und auf Firnisbasis bedruckt werden können.
Der nach vorbeschriebener Weise hergestellte, mehrlagige Sperrschichtkarton zeichnet sich durch besonders gute Lichtbeständigkeit und durch einen beständigen hohen Weißgrad aus.
Gewünschtenfalls kann man auf die beschriebene Weise einseitig oberflächenveredelte Kartons mit anderen auf gleiche Weise hergestellten Kartons zusammenkleben und auf diese Weise Kartons mit Flächengewichten von z. B. über 1000 g/m2 herstellen.
Die einzelnen Schichten des neuen bedruckbaren Sperrschichtkartons sind in der Abbildung dargestellt In der Abbildung bedeuten a Kartonschicht, b durch den Grundstrich gebildete Schicht, c durch den Dichtstrich gebildete Schicht und d durch den Deckstrich gebildete Schicht
Beispiel 1
Nachstehend sind geeignete Rahmenrezepturen für das Aufbringen von Grund-, Dicht- und Deckstrich auf Faltschachtelkartons aus Zellstoff, Holzschliff und Altpapier (Flächengewichte ca. 500 g) angegeben. Die im einzelnen angeführten Stoffe bilden den Gesamtfestkörpergehalt Der Rest der Dispersionen bzw. Streichmassen ist Wasser.
I. Grundstriche Gesamtfestkörpergehalt: 30-43%
60 -80 Teile Kaolin
40 — 20 Teile Schwerspat
8 — 12 Teile Kasein
15 — 20 Teile Polyacrylsäureester
0,5— 5 Teile Zuschlagstoffe (Dispergiermittel,
Entschäumer, Netzmittel)
II. Dichtstriche Festkörpergehalt: 52-58%
Handelsübliche Kunstharzdispersionen auf Basis von Polyvinylidenchlorid
III. Deckstriche Gesamtfestkörpergehalt: 35—45%
40-6OTeUe Kaolin
20 — 40 Teile Schwerspat
40 — 20 Teile Titanweiß
5-15 Teile Kasein
8 — 20 Teile Polyacrylsäureester
03— 5 Teile Zuschlagstoffe (Dispergiermittel,
Entschäumer, Netzmittel)
0,2— 2 Teile Haftvermittler auf Basis
von Titansäureestern
0,1 —03 Teile optischer Aufheller
Beispiel 2
Auf eineii aus Zellstoff hergestellten gegautschten Karton, welcher ein Flächengewicht von etwa 450 g/m2 aufweist, wurde im Rollrakelverfahren ein Grundstrich aufgebracht Die Dispersion für den Grundstrich besaß einen Gesamtfestkörpergehalt von 36%. Die Bestandteile waren:
54 Teile Kaolin
23 Teile Schwerspat
8 Teile Kasein
13 Teile Polyacrylsäureester
2 Teile Netzmittel und Entschäumer
Anschließend wurde der aufgebrachte Grundstrich, der berechnet als Trockensubstanz etwa 7 g betrug, in einer Trockenvorrichtung bei etwa 800C getrocknet, bis der Trockengehalt von mindestens 85% atro erreicht wurde. Danach wurde der Dichtstrich mit Hilfe einer Polyvinylidenchloriddispersion (Trockenauftrag etwa 16 g/m2) mit Hilfe des Luftbürstenverfahrens aufgebracht und erneut die Schicht getrocknet Danach erfolgte die Aufbringung eines Dichtstrichs. Die hierfür verwendete Dispersion hatte einen Gesamtfestkörpergehalt von 40%. Die Bestandteile waren:
43 Teile Kaolin
19 Teile Schwerspat
20 Teile Titandioxid
6 Teile Kasein
9 Teile Polyacrylsäureester
2,4 Teile Dispergiermittel und Netzmittel
0,3 Teile Titansäureester
0,3 Teile optische Aufheller
Der Trockenauftrag für den Deckstrich betrug etwa 7 g/m2. Der Deckstrich wurde dann ebenfalls in der beschriebenen Weise getrocknet
Es wurde ein gut bedruckbarer Karton erhalten, der im Flach- oder Rotationsdruckverfahren mit Farben auf Lösungsmittel- oder auf Firnisbasis ohne Schwierigkeiten bedruckt werden konnte.
Der Sperrschichtkarton zeichnete sich durch gute Dichtigkeitswerte gegen Wasserdampf, Gase und Aromen, öle und Fette aus. Der Weißgehalt betrug 80%, bezogen auf standardisiertes Bariumsulfat Auch bei längerer Lagerung zeigte sich, daß der so hergestellte Sperrschichtkarton eine hohe Lichtbeständigkeit besitzt und nicht vergilbt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Bedruckbarer Sperrschichtkarton mit einer Mehrfachbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Karton ein- oder beidseitig einen Grundstrich auf bekannter Basis von weißen anorganischen Pigmenten und Bindemitteln, einen an sich bekannten Dichtstrich auf Basis von Polyvinylidenchlorid oder Polyvinylidenchloridmischpolymerisaten sowie einen Deckstrich auf an sich bekannter Basis einer optisch aufgehellten, opaken Pigmentstreichmasse, der Haftvermittler zugesetzt sein können, in der genannten Reihenfolge von innen nach außen aufweist
2. Verfahren zur Herstellung eines bedruckbaren, lichtbeständigen Sperrschichtkcrtons mit einer Mehrfachbeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Kartons im Flächengewichtsbereich zwischen 200 und 1000 g/m2 ein- oder beidseitig einen Grundstrich auf Basis von weißen anorganischen Pigmenten und Bindemitteln, einen Dichtstrich auf Basis von Polyvinylidenchlorid oder Polyvinylidenchloridmischpolymerisaten sowie einen Deckstrich auf Basis eines optisch aufgehellten, opaken Pigmentstriches, dem Haftvermittler zugesetzt sein können, in der genannten Reihenfolge von innen nach außen aufbringt
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Grund-, Dicht- und Deckstriche aufbringt, deren summarisches Schichtgewicht zwischen 15 und 75 g/m2, vorzugsweise 22 und 50 g/m2, berechnet auf die Trockensubstanz, liegt.
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