DE2647679A1

DE2647679A1 - Verfahren zur herstellung von bedrucktem papier mit dem aussehen von geschaeumtem polypropylen

Info

Publication number: DE2647679A1
Application number: DE19762647679
Authority: DE
Inventors: Michael Arthur Schmelzer; Ronald Eugene Wenzel; Robert John Weyenberg
Original assignee: American Can Co
Current assignee: Primerica Inc
Priority date: 1975-11-03
Filing date: 1976-10-21
Publication date: 1977-05-05
Also published as: IT1069572B; GB1509828A; FR2329451A1; US4022940A; JPS5263409A

Description

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Mappe 24 116 File: 11485

American Can Company, Greenwich, Connecticut, USA

Verfahren zur Herstellung von bedrucktem Papier mit dem Aussehen

von geschäumtem Polypropylen

Priorität USA vom 3. 11. 1975

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bedrucktem Papier mit dem Aussehen von geschäumtem Polypropylen, das eine Dicke von wenigen zehn um besitzt, indem auf ein im wesentlichen weißes Papiersubstrat ein Gesamtüberzug einer perlmutterartigen Druckfarbe aufgedruckt wird und diese perlmutterartige Druckfarbe mit einer verdünnten schwarzen Druckfarbe in einem feingesprenkelten Muster überdruckt wird.

In den letzten Jahren hat sich die Technologie zur Herstellung von geschäumten Kunststoff platten und Bahnen aus organischen Polymerharzen bis zu einem Punkt fortentwickelt, wo eine erheb-

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liehe Anzahl von verschäumten Polymeren als Platten oder Bahnen mit verschiedener Dicke für eine weite Vielzahl von Anwendungszwecken verfügbar ist. Einer der verbreitetsten Schaumkunststoffe ist verschäumtes Polypropylen, das in erheblichem Maße für Bahnen mit einer Dicke von wenigen zehn um zur Verwendung als Abpackmaterial benötigt wird, was auf seine hohe Schlagfestigkeit und sein gutes Aussehen zurückzuführen ist. Verschäumtes Polypropylen hat entweder als selbsttragende Bahn oder mit einem geeigneten Substrat,, wie Papier, einer Metallfolie oder einem unverschäumten Kunststoffilm, laminiert seinen größten Anwendungsbereich als Abpackungsmaterial in der Kosmetik, wo das Aussehen der Packung als sehr signifikant für die Verkaufsförderung des Produkts angesehen wird. Hierzu werden Luxusbadeseifen und andere Kosmetika in geschäumtes Polypropylen aufgrund dessen sandartigen Glanzes abgepackt, der dem darin abgepackten Produkt die Aura einer hohen Qualität verleiht.

Verschäumte Polypropylenbahnen sind jedoch relativ teure Abpakkungsmaterialien, so daß ein billigeres Ersatzmaterial anzustreben ist, das dem Inhalt den gleichen Grad der ästhetischen Anziehung verleiht.

Dazu kommt noch, daß verschäumtes Polypropylen eine Oberfläche hat, die schwierig zu bedrucken ist. Weiterhin läßt die Dimensionsstabilität der Platte zu wünschen übrig und ihre Oberfläche ist ziemlich ungleichmäßig. Auch ist das Polymere chemisch inert. Aus diesen Gründen ist ein verschäumtes Polypropylen-Plattenmaterial nicht in idealer ¥eise zur Ausbildung von Hochqualitäts-Druckbildern darauf geeignet, die für dekorative und informative Zeichen für die Abpackung von Kosmetika gewünscht werden. Es wäre daher ein großer Vorteil, wenn ein Abpackungsmaterial entwickelt werden könnte, das die visuelle Attraktivität von verschäumtem Polypropylen beibehält und das zur glei-

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chen Zeit eirre bessere Grundlage zur Aufnahme eines Drucks mit sehr hoher Cu=.2:_i:2t darstellt, wie er z.B. durch Anwendung eines Rotogr-r-tx-r-Druckverfahrens mit 200 Linien/2,54 cm.auf ein beschichtetes Papiersubstrat erhalten wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von bedrucktem Papier mit dem Aussehen von geschäumtem Polypropylen aus einem billigen Papiersubstrat zur Verfügung zu stellen, auf dem auch durch Rotograveur-Drucken aufgebrachte Bilder mit sehr hoher Qualität erzeugt werden können.

Um das Oberflächenaussehen von seltenen oder teuren Materialien, z.B. von feingemaserten Hölzern, feinen Flächengebilden oder Spitzen, zu erhalten sind schon Techniken entwickelt worden bei denen eine Ursprungsprobe des nachzuahmenden Materials photographiert wird und sodann das Aussehen des Ursprungsmaterials als aufgedrucktes Bild auf Papier oder einem ähnlichen billigen Substrat durch bekannte Drucktechniken reproduziert wird. So kann beispielsweise im Falle eines nachgeahmten Holzmaserungsmaterials das bedruckte Papier, das das Bild eines teuren feingemaserten Holzes trägt, sodann auf die Oberfläche eines billigen Holzes, einer Spanholzplatte oder eines Kunststoffes auflaminiert werden und mit einem Lack oder einem Firnis überzogen werden, um das Aussehen der teuereren ursprünglichen Holzmaserung nachzuahmen. Diese Technik hat einen derart hohen Erfolgsgrad erreicht, daß es oftmals schwierig ist, einen Unterschied zwischen dem ursprünglichen Holzstück und seiner Kopie, die eine Nachahmung mit bedrucktem Papier des Originals enthält, festzustellen. Es sind auch schon Versuche angestellt worden, um das Aussehen der Oberfläche von geschäumtem Polypropylen nachzuahmen, wobei die erprobten Techniken der Photographie der gewünschten ursprünglichen Oberfläche, des Aussetzens der Photographie an bekannte Farbtrennungsverfahren, um gesiebte Negative zu erhalten,

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und der anschließenden Reproduktion des Bildes durch ein Vielfarbenprozeßdrucken angewendet werden. Diese Verfahren sind auch z.B. zur Nachahmung des Aussehens von feingemasertem Holz erfolgreich gewesen. Diese Versuche sind Jedoch im Falle von geschäumtem Polypropylen ohne Erfolg geblieben, weil das aufgedruckte Bild nicht dazu imstande war, der ursprünglichen Oberfläche mit einem einigermaßen vernünftigen Genauigkeitsgrad zu ähneln. Bislang ist daher noch keine erfolgreiche Nachahmung einer Oberfläche von geschäumtem Polypropylen durch Drucken möglich gewesen.

Es wurde nun gefunden, daß ein billiges bedrucktes Papier mit dem Aussehen von geschäumtem Polypropylen durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlich ist, wobei das Aussehen des erfindungsgemäß erhaltenen Produkts praktisch von dem Aussehen des Originals ununterscheidbar ist. Das Aussehen des geschäumten Polypropylens kann genau nachgeahmt werden, indem man ein im wesentlichen weißes, für Druckzwecke vorgesehenes Papier mit einem Gesamtüberzug einer perlmutterartigen Druckfarbe überzieht und sodann den perlmutterartigen Überzug mit einer verdünnten schwarzen Druckfarbe in einem feingesprenkelten Muster überdruckt, das das perlmutterartige Aussehen dämpft und der bedruckten Oberfläche ein erwünschtes dreidimensionales Aussehen verleiht. Das gesprenkelte Muster enthält in willkürlichem Abstand angeordnete einzelne Sprenkelelemente mit variierender Größe und Gestalt, die bei einem Gesamtdruck des gesprenkelten Musters bis zu 7596 des perlmutterartigen Überzugs mit einem schattenhaften Bild des gesprenkelten Musters bedecken.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, durch das dies erreicht wird, geht man so vor, daß man als Substrat ein im wesentlichen weißes Papier für Druckzwecke verwendet. Der gewünschte Weißgrad und die richtige Oberflächenstruktur des Papierblattes, um

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einen HochquaL-itstsdruck aufzunehmen, kann entweder durch ein geeignetes Verleinen und auf der Maschine erfolgendes Aufbringen eines ülerrugs mit hohem Titandioxidgehalt oder durch ein nicht auf der Maschine erfolgendes Aufbringen eines Gesamtüberzugs einer trüben weißen Druckfarbe bewerkstelligt werden. In Jedem Falle sollte die nach den bekannten Techniken, die nachfolgend beschrieben werden, bestimmte optische Dichte nicht höher als 0,12 sein und vorzugsweise 0,03 bis 0,08 betragen.

Das im wesentlichen weiße Papiersubstrat wird sodann mit einem Gesamtüberzug einer perlmutterartigen Druckfarbe bedruckt, wie sie z.B. von der M&T Chemicals Inc., Rahway, New Jersey, unter dem Warenzeichen EW-579 Ink vertrieben wird. Praktisch gleichwertige perlmutterartige Druckfarben sind auch von Thiele-Engdahl, Inc., 669 Winthrop Avenue, Addison, Illinois, unter der Bezeichnung AJX-7986 Pearl Islc-ünd von M&T Chemicals Inc. unter der Bezeichnung EW-628 Ink erhältlich. Die Druckfarbe wird auf das Papier in einer genügenden Menge aufgebracht, daß dem Blatt ein gesamtes perlmutterartiges Aussehen verliehen wird. Die Druckfarbe kann nach den Standarddruckverfahren aufgebracht werden, z.B. durch Rotograveur-, Lithographie- oder Briefkopierprozesse. So kann z.B. die von der M&T Chemicals Inc. unter der Bezeichnung EW-624 vertriebene Druckfarbe durch Rotograveur-Verfahren auf ein Blatt weißes Papier für Druckzwecke mit einem Gewicht von etwa 15,0 kg/Ries und mit einer optischen Dichte von 0,05 aufgebracht werden. Wenn die Druckfarbe mit einem Gesamtmuster in einer Menge aufgebracht wird, daß auf dem Blatt 0,23 bis 1,81 kg/Ries (Feststoffbasis) zurückbleiben, dann hat das resultierende perlmutterartig bedruckte Blatt eine optische Dichte von 0,1 bis 0,2, gemessen mit einer Lichtreflexionsvorrichtung, die mit einem Wratten-Filter Nr. 106 ausgestattet ist, und die so geeicht ist, daß bei einer Bariumsulfatoberfläche eine Ablesung von null erhalten wird. Die hierin angegebenen Werte

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wurden mit'einöm Hodel 126P Reflectance Densitometer, hergestellt von der Grapivic A**ts Manufacturing Co., 2518 South Boulevard, Houston, Texas, gemessen.

Es wurde gefunden» daß zu einer genauen Nachahmung der Oberfläche von geschäumtem Polypropylen unter Verwendung eines Papiers, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bedruckt wird, das beschichtete Papierblatt in der Stufe, wo es einen Gesamtüberzug von perlmutterartiger Druckfarbe trägt, eine wie oben beschrieben gemessene optische Dichte von 0,10 bis 0,20 auf einer Skala, die sich von 0 (für rein weißes Bariumsulfat) bis 2,0 (für dichtes Schwarz) erstreckt, haben muß. Vorzugsweise sollte die optische Dichte 0,13 bis 0,16 auf der obigen Skala betragen.

Um das gesamte perlmutterartige Aussehen des beschichteten Papierblattes zu modifizieren, um die Oberfläche von geschäumtem Polypropylen genau nachzuahmen, ist es erforderlich, die perlmutterartige Druckfarbe mit einer schwarzen Druckfarbe oder einer gefärbten Druckfarbe, deren Farbton an schwarz herankommt, in einem gesamten Muster von unregelmäßigen, im Abstand angeordneten Sprenkeln zu überdrucken, die etwa 30 bis etwa 75# der Oberfläche des Blattes bedecken. Die einzelnen unregelmäßig geformten Sprenkelelemente haben eine maximale Abmessung von etwa 0,2 bis 1,5 mm. Die schwarze oder sehr stark dunkel gefärbte Druckfarbe ist genügend verdünnt, daß sie in den bedruckten Gegenden nicht trüb ist, sondern lediglich das perlmutterartige Aussehen abschwächt, wo ein einzelnes Sprenkelelement über der perlmutterartigen Druckfarbe liegt. Die Verdünnung der schwarzen Druckfarbe und der prozentuale Anteil der Oberfläche des gesamten perlmutterartigen Überzugs, der von den einzelnen Sprenkelelementen aus schwarzer Druckfarbe über- legt ist, wird so eingestellt, daß die optische Dichte des resultierenden Blattes um 0,01 bis 0,07 Einheiten über diejenige des perlmutterartig beschichteten Blattes erhöht wird.

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Wenn daher z.B. das Papierblatt mit einem Gesamtüberzug aus perlmutterartiger Druckfarbe eine optische Dichte von 0,15 hat, dann sollte das gleiche Blatt mit einem auf den perlmutterartigen Überzug aufgelegten sprenkligen schwarzen Aufdruck eine optische Dichte von 0,16 bis 0,22 haben, damit das fertigbedruckte Blatt einem Blatt aus geschäumtem Polypropylen der Art, wie es zum Abpacken von Kosmetika verwendet wird, am engsten nahekommt. Ein bedrucktes Papierblatt, das, wie oben beschrieben, hergestellt worden ist, ist durch das Auge praktisch von einem trägerfreien geschäumten Polypropylenblattmaterial mit einer Dicke von 50,8 bis 127,0 um nicht zu unterscheiden, das von der Sun Chemical Corporation, Paterson, New Jersey, unter der Bezeichnung Pearl "White Deloura Foam Polypropylene vertrieben wird. Es ist auch nicht von einem trägerfreien geschäumten Polypropylenmaterial mit einer Dicke von 127,0 um zu unterscheiden, das von der H.P. Smith Company, 5001 ¥. 66th Street, Chicago, Illinous vertrieben und als 5 mil Natural Foam Polypropylene bezeichnet wird.

Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn die optische Dichte des perlmutterartig bedruckten Papierblatts zwischen 0,10 und 0,20 gehalten wird, wobei der gesprenkelte schwarze Aufdruck die optische Dichte des fertigbedruckten Blattes so erhöht, daß sie sich zwischen einem Minimalwert von 0,11 und einem Maximalwert von 0,27 bewegt.

Das gesprenkelte Muster, das für den schwarzen Aufdruck verwendet wird, kann auf eine Anzahl von Arten erhalten werden, wobei es lediglich erforderlich ist, daß das Muster keine geometrische Regelmäßigkeit zeigt und daß die Größe der einzelnen sprenkeiförmigen Aufdrucke innerhalb der Grenzen von etwa 0,2 und 1,5 mm der maximalen Abmessung variiert, wie es vorstehend schon zum Ausdruck gebracht wurde. Eine Photographic einer in geeig-

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neter Weise gesprenkelten Oberfläche kann zur Herstellung der Druckoberfläche verwendet werden, wobei die Sprenkel photographisch vergrößert oder verkleinert werden können, wie es im Verlauf der Übertragung des photographierten Musters auf die Oberfläche einer Druckplatte gewünscht wird.

Ein sehr zufriedenstellendes gesprenkeltes Muster kann in etwas unerwarteter Weise dadurch erhalten werden, daß man einen kleinen Abschnitt eines enggewobenen Flächengebildes, das ein willkürlich verteiltes Muster eines verschieden gefärbten Garnes trägt, photographiert. Die resultierende Photographic kann in bekannter Weise als Muster verwendet werden, das auf einen Rotogravurzylinder übertragen wird, und das resultierende gesprenkelte Muster kann in diesen eingeätzt werden. Der Zylinder kann sodann dazu verwendet werden, um das schwarze gesprenkelte Muster auf das Papier aufzudrucken, das zuvor mit einem Gesamtüberzug einer perlmutterartigen Druckfarbe, -wie oben beschrieben, bedruckt wurde.

Das gesprenkelte Muster wird auf die perlmutterartige Oberfläche mit einer schwarzen, sehr dunkelbraunen, mitternachtsblauen oder anderen Druckfarbe mit genügend dunklem Farbton aufgedruckt, daß in dem aufgedruckten Bild praktisch ein Schwarz oder ein Äquivalent davon zur Erscheinung kommt. Da das Bild aus dem gesprenkelten Muster unter Verwendung einer verdünnten Druckfarbe nur sehr leicht aufgedruckt ist, ist das Muster nicht opak, sondern verringert oder schwächt das perlmutterartige Aussehen in den überdruckten Gegenden lediglich ab, wodurch der Effekt von Schatten auf der Oberfläche erzeugt wird und der Oberfläche des bedruckten Blattmaterials ein dreidimensionales Aussehen verliehen wird. Dies ist wesentlich, um eine genaue visuelle Nachahmung der Oberflächenungleichmäßigkeit zu erzeugen, die für geschäumtes Polypropylen charakteristisch ist.

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Der gewünschte Grad der Schattenbildung durch Verwendung des gesprenkelten Musters wird durch ein richtiges Gleichgewicht zwischen der Intensität des aufgedruckten gesprenkelten Bildes und des prozentualen Anteils der gesamten Fläche, die von den einzelnen Elementen des aufgedruckten gesprenkelten Musters bedeckt ist, erzielt. Im allgemeinen ist es so, daß je stärker oder intensiver das Bild jedes Sprenkelelementes ist, desto großer der Abstand der Elemente und desto geringer der prozentuale Teil der Gesamtoberfläche, der von den aufgedruckten Sprenkelbildelementen bedeckt ist, sein sollte. Wenn umgekehrt eine verdünntere Druckfarbe verwendet wird, dann sind die aufgedruckten Sprenkelbilder weniger stark intensiv oder schwächer und es muß ein höherer prozentualer Teil der gesamten perlmutterartigen Oberfläche mit den Sprenkelbildelementen bedeckt werden, damit der gewünschte Schatteneffekt erzielt wird. Das Gleichgewicht zwischen der Bildintensität und dem Grad der Oberflächenbedeckung muß jedoch innerhalb bestimmter Grenzen erzielt werden, da beim Bedecken eines zu großen prozentualen Teils der perlmutterartigen Oberfläche mit Bildelementen mit gesprenkeltem Muster der Schatteneffekt verloren geht und die perlmutterartige Oberfläche dann lediglich stumpf und schmutzig aussieht. Wenn andererseits die Bilder aus den gesprenkelten Elementen zu intensiv sind, dann werden die einzelnen Elemente für den Beobachter sichtbar und das beschichtete Blattmaterial nimmt ein geflecktes Aussehen an. Im allgemeinen hat es sich herausgestellt, daß der Aufdruck mit dem gesprenkelten Bild etwa 35 bis 75% der Gesamtoberfläche bedecken sollte, wobei eine Bedeckung von etwa 50 bis 65% bevorzugt wird. In jedem Falle wird die Intensität des Bildes eingestellt, indem die Druckfarbenkonzentration variiert wird, daß eine durch das gesprenkelte Bildmuster bedingte Erhöhung der optischen Dichte von 0,01 bis 0,07 über die gemessene Dichte der perlmutterartig beschichteten Oberfläche vor dem Aufdrucken des

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gesprenkelten Mieters erzielt wird, wobei die optimale Zunahme der optischen Dichte im Bereich von etwa 0,03 bis 0,05 liegt.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1J Verfahren zur Herstellung von bedrucktem Papier mit dem Aussehen von geschäumtem Polypropylen, dadurch gekennzeichnet , daß man auf die Oberfläche eines im wesentlichen weißen Papiers für Druckzwecke einen Gesamtüberzug einer perlmutterartigen Druckfarbe unter Bildung einer perlmutterartig beschichteten Oberfläche mit einer optischen Dichte von etwa 0,10 bis 0,20 aufbringt und daß man sodann etwa 30 bis 7590 der perlmutterartigen Oberfläche mit einer im wesentlichen schwarzen Druckfarbe in einem gesprenkelten Muster von unregelmäßigen Elementen überdruckt, wobei die einzelnen Elemente des Musters in der Größe von etwa 0,2 bis etwa 1,5 mm in ihrer größten Abmessung variieren und wobei der gesprenkelte Aufdruck in einer ausreichenden Menge aufgebracht wird, daß die optische Dichte der überdruckten Oberfläche um 0,01 bis 0,07 über die optische Dichte der mit der perlmutterartigen Druckfarbe überzogenen Oberfläche erhöht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Papier eine optische Dichte von weniger als 0,12, gemessen mit einem Reflexionsdichtemesser, besitzt, welches mit einer Skala geeicht ist, die sich von 0 bis 2,0 von totem Weiß bis dichtem Schwarz erstreckt, und daß der perlmutterartige Überzug auf das Papier in einer Menge von etwa

ο 0,23 bis etwa 1,81 kg auf Feststoffbasis pro Ries mit 279 m

aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Aufdruck mit dem gesprenkelten Muster so aufgebracht wird, daß die Summe der Fläche, die durch die Einzelelemente des gesprenkelten Musters bedeckt wird, 35 bis 75% der Gesamtoberfläche des gesamten perlmutterartig beschichteten Papierblattmaterials beträgt.

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4. Bedrucktes Papier mit dem Aussehen von geschäumtem Polypropylen, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen weißes Papier für Druckzwecke mit einer optischen Dichte von weniger als etwa 0,12, gemessen mit einem Reflexionsdichtemesser, der mit einer Skala geeicht ist, bei der Bariumsulfat eine optische Dichte von 0,0 und eine dicht schwarze Oberfläche eine optische Dichte von 2,0 hat, wobei das Papier einen Gesamtüberzug aus einer perlmutterartigen Druckfarbe mit einer optischen Dichte von etwa 0,1 bis 0,2 aufweist, wobei der perlmutterartige Überzug in einem feinen gesprenkelten Muster mit einer im wesentlichen schwarzen Druckfarbe überdruckt ist, welche in einer genügenden Menge aufgebracht worden ist, daß die optische Dichte des überdruckten Blattes um 0,01 bis 0,07 gegenüber der optischen Dichte des perlmutterartig beschichteten Papierblatts erhöht wird.
5. Papier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Flächen, die durch die Einzelelemente des Aufdrucks mit dem gesprenkelten Muster bedeckt sind, 35 bis 75% der gesamten perlmutterartig bedruckten Papieroberfläche gleich ist.
6. Papier nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichn e t , daß die Einzelelemente des Aufdrucks mit dem gesprenkelten Muster eine maximale Abmessung von etwa 0,2 bis etwa 1,5 mm haben.
7. Papier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der perlmutterartige Überzug eine optische Dichte von etwa 0,13 bis.0,16 hat und daß der Aufdruck mit dem gesprenkelten Muster etwa 50 bis etwa 65% der Oberfläche des perlmutterartigen Überzugs bedeckt und die optische Dichte des überdruckten perlmutterartig überzogenen Blattes um 0,03 bis 0,05

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