DE3618883A1

DE3618883A1 - Synthetisches papier aus mehrschichtigen harzfilmen

Info

Publication number: DE3618883A1
Application number: DE19863618883
Authority: DE
Inventors: Masaaki Yamanaka; Masayuki Inoue; Harumitsu Asazuma
Original assignee: Yupo Corp
Current assignee: Yupo Corp
Priority date: 1985-06-05
Filing date: 1986-06-05
Publication date: 1987-01-08
Anticipated expiration: 2006-06-06
Also published as: DE3618883C2; GB2177049B; GB8613683D0; GB2177049A; US4705719A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft synthetisches Papier mit einer mehrschichtigen Struktur, welches in seiner Papierlieferungseigenschaft, Druckeignung, Trockenheit der Offset-Tinte bzw. -Farbe und Oberflächenfestigkeit überlegen ist und welches im wesentlichen kein sogenanntes "Papierstaubproblem" verursacht.

Dieses synthetische Papier ist als Material für Plakatpapier, Verpackungspapier, Aufklebe- bzw. Etikettenpapier, usw. geeignet.

Als Ersatz für natürliches aus Pulpe hergestelltes Papier wurde synthetisches Papier, das eine Grundschicht, die aus einem zweiachsig gestreckten Polypropylen- Film zusammengesetzt ist, umfaßt, wobei papierartige Schichten auf beiden Oberflächen der Grundschicht vorgesehen sind, die sich aus einem einachsig gestreckten Polypropylen-Film, der 8 bis 65 Gew.-% eines anorganischen, feinen Pulvers enthält, zusammensetzt, vorgeschlagen und in der Praxis verwendet, wie in dem japanischen Patent 40794/71 und den japanischen Patentanmeldungen (OPI) 141339/81 und 118437/81 (der Ausdruck "OPI" bezieht sich auf eine "veröffentlichte, ungeprüfte japanische Patentanmeldung") beschrieben.

Ein solches synthetisches Papier besitzt feine Poren um die Teilchen des anorganischen, feinen Pulvers als Kerne und weist weiterhin eine Vielzahl von verlängerten Rissen an seinen Oberflächen auf. Das Papier ist leicht in bezug auf sein Gewicht und besitzt eine ausgezeichnete Trockenheit der Druckerfarbe, Adhäsion der Druckerfarbe, Schreibeigenschaft mit einem Schreibstift und Wasserfestigkeit.

Um ihm eine bessere Offset-Druckeigenschaft zu verleihen, wird dieses synthetische Papier in einem Zustand verwendet, in dem eine wäßrige Lösung von Acryl- Copolymeren, Polyethyleniminen oder dgl. auf die Oberflächen in einer Menge von 0,005 bis 0,1 g/m² als Feststoff aufgebracht bzw. beschichtet und dann getrocknet wird, wie in den japanischen Patentanmeldungen (OPI) 10624/75, 161478/75, 40883/73 und 149363/82 beschrieben.

Da die papierartige Schicht aus einem gestreckten Film eines thermoplastischen Harzes, welches anorganisches, feines Pulver enthält, zusammengesetzt ist und da die aufgebrachte Harzschicht eine dünne Dicke, die 0,1 µm nicht überschreitet, besitzt, sind die Oberflächen des synthetischen Papiers rauh (der Bekk-Index, gemessen gemäß JIS P-8119, beträgt 100 bis 2 000 s.)

Bevor die beschichtete Harzschicht aufgebracht ist, ist die papierartige Schicht des synthetischen Papiers in solch einem Zustand, daß die anorganischen, feinen Teilchen, die den Kern der feinen Poren und Oberflächenrisse, wie vorstehend beschrieben, bilden, teilweise über die Oberflächen hinausragen bzw. überstehen, so daß sich die anorganischen, feinen Teilchen von der Oberflächenschicht lösen können (das sogenannte "Papierstaubproblem"). Das Papierstaubproblem kann eine Verschlechterung der kontinuierlichen Druckeignung bewirken aufgrund der Mischung der sich lösenden Teilchen in die Druckerfarbe oder es kann Staub in Computerräumen, CAD-Zeichenräumen und anderen sogenannten "sauberen Räumen" bewirken.

Wenn ein Klebeband, das auf einer gedruckten Oberfläche des synthetischen Papiers klebt, abgestreift wird, führt dies dazu, daß die Druckerfarbe ebenfalls abgestreift wird aufgrund der schwachen Oberflächenfestigkeit des Papiers.

Das synthetische Papier, das mit einer beschichteten Harzschicht versehen ist, um die Offset-Druckeigenschaften zu verbessern, wie im letzteren Fall beschrieben, ist etwas geeigneter zur Verhinderung des Papierstaubproblems. Die Wirkung bezüglich des Papierstaubproblems ist jedoch nur sehr schwach, da die aufgebrachte Schicht eine dünne Dicke, beispielsweise etwa 0,01 µm, besitzt.

Um zu verhindern, daß das Papierstaubproblem auftritt, wurde ebenfalls ein hochglänzendes synthetisches Papier vorgeschlagen, worin eine Harzfilmschicht, die kein anorganisches, feines Pulver oder nur sehr wenig anorganisches Pulver (3 Gew.-% oder weniger) enthält, auf der Oberfläche der papierartigen Schicht (1 b), die das anorganische, feine Pulver enthält, vorgesehen ist, wie in der japanischen Patentanmeldung 124882/84, die der japanischen Patentanmeldung (OPI) 3748/86 entspricht, und der US-Anmeldung 739,818 beschrieben. Das Papier ist insofern überlegen, daß kein Staub gebildet wird und eine hohe Oberflächenfestigkeit und Hochglanzdruck erhalten werden, es ist jedoch in den Schreibeigenschaften mit einem Schreibstift und einer wäßrigen Tintenschreibfeder unterlegen. Das Papier besitzt weiterhin den Nachteil, daß die Tinte nicht so schnell getrocknet wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein verbessertes synthetisches Mehrschichtenpapier, wie es in der vorstehenden japanischen Patentanmeldung 124882/84 beschrieben ist, zur Verfügung zu stellen.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein synthetisches Papier, das ausgezeichnete Oberflächenfestigkeit, Schreibeigenschaft mit wäßriger Tinte und einem Schreibstift besitzt und welches im wesentlichen kein Papierstaubproblem aufweist, zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgaben werden durch ein synthetisches Papier aus mehrschichtigen Harzfilmen gelöst, welches eine Grundschicht (1 a) umfaßt, die aus einem zweiachsig gestreckten Film, hergestellt aus einem thermoplastischen Harz, besteht, wobei ein Laminat auf wenigstens einer der gegenüberliegenden Oberflächen der Grundschicht vorgesehen ist, welches eine papierartige Schicht (1 b) und eine Oberflächenschicht (1 c) umfaßt, wobei die papierartige Schicht aus einem einachsig gestreckten Film, hergestellt aus einem thermoplastischen Harz, welches 8 bis 65 Gew.-% eines anorganischen, feinen Pulvers enthält, zusammengesetzt und die Oberflächenschicht aus einem einachsig gestreckten Film, hergestellt aus einem thermoplastischen Harz, zusammengesetzt ist, wobei die Oberflächenschicht eine Dicke t besitzt, die der folgenden Gleichung genügt:

R ≧ t ≧ (1/10) × R

worin
R einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser des anorganischen, feinen Pulvers, das in der papierartigen Schicht vorliegt, bedeutet.

Vorzugsweise beträgt die Dicke der Oberflächenschicht 0,15 bis 2 µm.

Das synthetische Papier besitzt den weiteren Vorteil, daß sein Glanz niedriger ist als der des in der vorstehenden Patentanmeldung 124882/84 offenbarten Papiers und deswegen das Lesen von Briefen, die auf das Papier geschrieben sind, das Auge nicht überanstrengt.

Die Figur ist eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen synthetischen Papiers.

Das erfindungsgemäße synthetische Papier, das die einfachste Struktur besitzt, ist so aufgebaut, daß ein Laminat, welches eine papierartige Schicht (1 b), bestehend aus einem einachsig gestreckten Film eines thermoplastischen Harzes, enthaltend 8 bis 65 Gew.-% eines anorganischen, feinen Pulvers, und eine Oberflächenschicht (1 c), zusammengesetzt aus einem einachsig gestreckten Film eines thermoplastischen Harzes, enthaltend 0 bis 3 Gew.-% eines anorganischen, feinen Pulvers, einschließt, auf der vorderen Oberfläche oder sowohl auf der Vorder- als auch Rückoberfläche einer Grundschicht (1 a), zusammengesetzt aus einem zweiachsig gestreckten Film eines thermoplastischen Harzes, vorgesehen ist. Wenn notwendig, wird eine Grundierung bzw. Primer (1 d) (aufgebrachte Harzschicht) auf die Oberfläche der Oberflächenschicht (1 c) beschichtet, wobei die Grundierung aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyethylenimin, einem Poly(ethylenimin-Harnstoff), einem Ethylenimin-Addukt von Polyaminpolyamid, einem Epichlorhydrin-Addukt von Polyaminpolyamid und einem quaternären stickstoffhaltigen Acrylpolymer, gewählt wird.

Dieses mehrschichtige, synthetische Papier besitzt einen laminierten Aufbau, welcher durch ein Verfahren hergestellt wird, das das Strecken eines thermoplastischen Harzfilms, enthaltend 0 bis 50 Gew.-% eines anorganischen, feinen Pulvers, in einer Richtung bei einer Temperatur, welche niedriger als der Schmelzpunkt des Harzes ist, um dadurch einen einachsig orientierten Film herzustellen, das Aufeinanderschichten eines Laminats, hergestellt aus einem geschmolzenen Film eines thermoplastischen Harzes, enthaltend 8 bis 65 Gew.-% eines anorganischen, feinen Pulvers, und einem anderen geschmolzenen Film eines thermoplastischen Harzes, enthaltend 0 bis 3 Gew.-% eines anorganischen, feinen Pulvers, auf eine oder jede der gegenüberliegenden Oberflächen des einachsig orientierten Films, um eine geschichtete Struktur zu erhalten, und das Strecken der geschichteten Struktur senkrecht zu der vorstehenden Richtung, um dadurch den laminierten Aufbau, welcher eine einachsig orientierte Oberflächenschicht oder -schichten (1 c), eine einachsig orientierte, papierartige Schicht oder Schichten (1 b) mit einer Vielzahl von feinen Poren und eine zweiachsig orientierte Grundschicht (1 a) einschließt, zu erhalten, umfaßt.

Obwohl die einfachste Struktur der Grundschicht (1 a) aus einer einzigen Schicht besteht, kann die Grundschicht eine Mehrschichtenstruktur besitzen, worin eine oder mehrere Harzschichten zwischen der papierartigen Schicht und der Grundschicht angeordnet sind.

Die Grundschicht (1 a) des zweiachsig gestreckten Films trägt zu einem Gleichgewicht in der Festigkeit in den Längs- und Querrichtungen des synthetischen Papiers bei. Der einachsig gestreckte Film der papierartigen Schicht (1 b) vermittelt ein papierartiges Gefühl. Wenn die papierartige Schicht aus einem zweiachsig gestreckten Film besteht, besitzt sie einen perlartigen Glanz, welcher kein papierartiges Gefühl vermittelt.

Beispiele für das thermoplastische Harz schließen Polyolefin (beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Ethylen/Propylen-Copolymer und Ethylen/Vinylacetat- Copolymer), Poly(4-methylpenten-1),Polystyrol, Polyamid, Polyethylenterephthalat, ein Teilhydrolysat von Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Ethylen/Acrylsäure- Copolymer und seinen Salzen, Vinylidenchlorid-Copolymere (beispielsweise Vinylchlorid/Vinylidenchlorid- Copolymer, Styrol/Poylpropylen-Copolymer, hergestellt durch das folgende Verfahren) und Mischungen daraus ein.

Synthese, von Styrol/Polypropylen-, Copolymer

Nachdem 100 Gewichtsteile Polypropylenteilchen in Wasser dispergiert worden sind, werden 30 bis 400 Gewichtsteile Styrol zugegeben, um einer Suspensionspolymerisation von Styrol ausgesetzt zu werden und dadurch Styrol/Polypropylen-Copolymerteilchen zu erhalten.

Die Styrol/Polypropylen-Copolymerteilchen können beispielsweise durch ein Verfahren, welches das Dispergieren von 100 Gewichtsteilen Polypropylen in 250 bis 1 000 Gewichtsteilen Wasser durch ein Dispergiermittel, wie Natriumdodecylbenzolsulfonat, Polyvinylalkohol oder dgl., Zugabe von 30 bis 400 Gewichtsteilen Styrol mit einem gelösten Polymerisationsinitiator, wie t-Butylbenzoat, Bezoylperoxid oder dgl., unter Rühren und Erwärmen der Mischung auf 90 bis 140 °C, um eine Suspensionspolymerisation von Styrol durchzuführen, umfaßt, hergestellt werden.

Da das Copolymer eine Polylegierung von Polystyrol und Polypropylen ist, ist es in seiner Verträglichkeit einer einfachen Mischung aus Polystyrol und Polypropylen überlegen. Die Oberflächen des Copolymers werden jedoch rauh, weil Polystyrol und Polypropylen nicht verträglich sind aufgrund des Streckens, d.h., die Oberflächen des Copolymers werden rauher als die von Polypropylen alleine. Deshalb wird das synthetische Papier in seiner Schreibeigenschaft mit einem Schreibstift verbessert durch die Verwendung des Styrol/Polypropylen-Copolymers als Harz der Oberflächenschicht. Weiterhin ist der Glanz des synthetischen Papiers niedriger und deshalb überanstrengt das Lesen von Briefen, die auf das Papier geschrieben werden, nicht das Auge.

Da Polystyrol auf den Oberflächen des Papiers vorliegt, ist das Papier weiterhin in seiner Übertragung von Druckerfarbe besser als Polypropylen alleine.

Bevorzugte Polymere hinsichtlich der Wasserbeständigkeit und Beständigkeit gegenüber Chemikalien sind Polypropylen und Polyethylen. Wenn Polypropylen in der Grundschicht verwendet wird, ist es bevorzugt, daß ein Harz mit einem Schmelzpunkt, welcher niedriger als der von Polypropylen ist, wie Polyethylen, Polystyrol, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer oder dgl., in einer Menge von 3 bis 25 Gew.-% zugegeben wird, um die Streckbarkeit zu verbessern.

Es ist bevorzugt, daß die entsprechenden thermoplastischen Harze, aus denen sich die Oberflächenschicht, die papierartige Schicht und die Grundschicht zusammensetzt, von derselben Art sind, um fest aneinander zu haften. In diesem Fall erleichtert die Verwendung eines Harzes mit einem Schmelzindex, welcher höher als der des Harzes der Grundschicht ist (beispielsweise gemessen gemäß JIS K-6758 und JIS K-6760), das Strecken des Films.

Beispiele für das anorganische, feine Pulver schließen Calciumcarbonat, Siliciumdioxid, Diatomeenerde, Talk, Titanoxid, Bariumsulfat, usw., die jeweils einen Teilchendurchmesser von 0,03 bis 10 µm besitzen, ein.

Es ist insbesondere bevorzugt, daß die papierartige Schicht (1 b) 2 Gew.-% oder mehr des anorganischen, feinen Pulvers mit einem spezifischen Oberflächenbereich von 100 m²/g oder mehr, insbesondere bevorzugt von 150 bis 400 m²/g, in ihrer Filmzusammensetzung enthält. Die Verwendung eines solchen anorganischen, feinen Pulvers mit einem großen Oberflächenbereich kann die Trockenheit bzw. das Trocknen der Farbe in dem synthetischen Papier beschleunigen.

Beispiele für das anorganische, feine Pulver mit einem spezifischen Oberflächenbereich von 100 m²/g oder mehr schließen synthetisches Silikat, feine Kieselsäure, synthetisches Natriumalumosilikat, usw. ein. Das synthetische Silikat kann beispielsweise ein solches sein, wie es von FUJI DEVISON CHEMICAL Ltd. unter dem Handelsnamen "SILOID 244" verkauft wird, das 75 Gew.-% oder mehr SiO₂ enthält, einen spezifischen Oberflächenbereich von 300 m²/g und einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 1 µm besitzt. Die feine Kieselsäure kann beispielsweise eine solche sein, wie sie von NIHON SILICA Co., Ltd. unter dem Handelsnamen "NIPSIL VN2" verkauft wird, die einen spezifischen Oberflächenbereich von 240 m²/g und einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 1 µm besitzt. Das synthetische Natriumalumosilikat kann beispielsweise ein solches sein, wie es von KOFRAN Inc. unter dem Handelsnamen "ZEOLEX 17s" verkauft wird, welches einen spezifischen Oberflächenbereich von 135 m²/g und einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 1 µm besitzt.

Der Gehalt des in der filmbildenden Harzschicht enthaltenen anorganischen feinen Pulvers kann im breiten Umfang variiert werden in Abhängigkeit von den Eigenschaften des erhaltenen Papiers, d.h. in Abhängigkeit davon, ob das Papier transparent, semitransparent oder opak sein soll. Wenn das Papier transparent oder semitransparent sein muß (beispielsweise bei Pauspapier), beträgt der Gehalt im allgemeinen 8 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 42 Gew.-%; wenn das Papier opak sein muß (beispielsweise bei Plakatpapier oder Aufklebpapier), beträgt der Gehalt 35 bis 65 Gew.-%. Die Transparenz und Semitransparenz des synthetischen Papiers hängt sehr stark von den Bedingungen der Strecktemperatur und der Streckrate, zusätzlich zu dem Gehalt an anorganischem, feinem Pulver, ab und deshalb sollte der Gehalt an anorganischem, feinem Pulver als Ganzes bestimmt werden.

Wenn zwei Arten von anorganischem, feinem Pulver, d.h. Pulver (a) mit einem spezifischen Oberflächenbereich von 100 m²/g oder mehr und Pulver (b) mit einem spezifischen Oberflächenbereich, der kleiner ist als der des Pulvers (a), zu dem Harz gegeben werden, ist es bezüglich der Verbesserung der Trockenheit der Tinte am wirkungsvollsten, die filmbildenden Harzzusammensetzung durch Mischen von 5 bis 40 Gewichtsteilen des anorganischen, feinen Pulvers (a) mit 100 Gewichtsteilen des anorganischen, feinen Pulvers (b), um zu bewirken, daß das letztere das erstere trägt, und anschließende Zugabe der erhaltenen Pulvermischung zu dem Harz herzustellen im Vergleich zu dem Fall, wenn das Harz und die zwei Arten der Pulver (a) und (b) gleichzeitig gerührt und miteinander gemischt werden.

Das einfachste Verfahren, um zu bewirken, daß das Pulver (b) das Pulver (a) trägt, kann ein sogenanntes Hochgeschwindigkeitsrührmischverfahren sein, worin 100 Gewichtsteile des anorganischen, feinen Pulvers (b) mit einem geringen spezifischen Oberflächenbereich und 2,5 Gewichtsteile des anorganischen, feinen mit einem großen spezifischen Oberflächenbereich in einem Angußkegel- bzw. Spornmixer (Spurmixer) "SMV-20" (Handelsname), hergestellt von KAWATA Co., Ltd., eingeführt und über 1 min gerührt werden und dann 2,5 Gewichtsteile des Pulvers (a) zugegeben werden und über 1 min gerührt werden. Um die Konzentration des Pulvers (a) zu erhöhen, wird das vorstehende Verfahren wiederholt.

Als anorganisches, feines Trägerpulver (b) wird vorzugsweise schweres Calciumcarbonat mit einem spezifischen Oberflächenbereich von 0,5 bis 5 m²/g verwendet, welches eine Calciumkomponente enthält, die besonders die Trockenheit der Farbe beeinflußt.

Es ist bevorzugt, daß die Streckrate innerhalb eines Bereichs des 4- bis 10fachen sowohl in der Längs- als auch der Querrichtung liegt und daß die Strecktemperatur innerhalb des Bereichs von 150 bis 162 °C, innerhalb eines Bereichs von 129 bis 132 °C, innerhalb eines Bereichs von 104 bis 115 °C und innerhalb eines Bereichs von 150 bis 160 °C liegt, in dem Fall, wenn Homopolypropylen (Schmelzpunkt: 164 bis 167 °C), hochdichtes Polyethylen (Schmelzpunkt: 134 bis 135 °C), Polyethylenterephthalat (Schmelzpunkt: 246 bis 252 °C) bzw. Styrol/Polypropylen- Copolymer (Schmelzpunkt: 155 bis 164 °C) als Harz verwendet werden. Die Streckgeschwindigkeit liegt im Bereich von 50 bis 350 m/min.

Die Bedingungen der Streckrate, der Strecktemperatur, der Streckgeschwindigkeit, des Gehalts an anorganischem, feinem Pulver und der Dicke der Oberflächenschicht werden so bestimmt, daß die Glätte (Bekk-Index) der Oberflächenschicht (1 c) nicht größer als 2 000 s, vorzugsweise nicht größer als 1 000 s, ist.

In dem erfindungsgemäßen synthetischen Papier werden die laminierten Harzfilme, die die papierartige Schicht und die Oberflächenschicht bilden, zusammen mit ein und demselben Werkzeug extrudiert, so daß die Dicke der Oberflächenschicht nach dem Strecken äußerst dünn gemacht werden kann, beispielsweise auf das 1/10- bis 1fache (im allgemeinen 0,1 bis 10 µm, vorzugsweise 0,15 bis 2 µm) des durchschnittlichen Teilchendurchmessers des anorganischen, feinen Pulvers, das in der papierartigen Schicht vorliegt. Das Papierstaubproblem kann durch die Oberflächenschicht verhindert werden. Da die Dicke der Oberflächenschicht sehr dünn ist, kann das anorganische, feine Pulver in der papierartigen Schicht teilweise aus der Oberfläche des synthetischen Papiers durch die Oberflächenschicht hervorragen, so daß die Schreibeigenschaft des synthetischen Papiers gut ist.

Die Oberflächenschicht ist für Tiefdruck geeignet, wenn sie aus einem Harz von Polyethylen oder Polypropylen besteht; die Oberfläche der Oberflächenschicht (1 c) kann jedoch mit einer Grundierung (1 d) behandelt werden, um den Offset-Mehrfarbendruck wirksamer zu machen.

Beispiele für die Grundierung schließen ein Polyethylenimin, ein Poly(ethylenimin-Harnstoff), ein Ethylenimin-Addukt von Polyaminpolyamid, ein Epichlorhydrin- Addukt von Polyaminpolyamid, ein quaternäres, stickstoffhaltiges Acrylpolymer, usw. ein. Alkalimetallsalze oder Erdalkalimetallsalze können der Grundierung zugegeben werden, um das Trocknen der Farbe zu beschleunigen.

Die Grundierung wird in Form einer wäßrigen Lösung in einer Konzentration von 0,5 bis 3 Gew.-% verwendet und wird auf die Oberfläche der Oberflächenschicht (1 c) in einer Menge von 0,005 bis 0,1 g/m² (als Feststoff) mittels eines Applikationswerkzeugs, wie einer Rolle. eines Sprays, einer Bürste oder dgl., aufgebracht bzw. beschichtet und danach getrocknet.

Die Glätte der so erhaltenen Grundierschicht (1 d) ist im wesentlichen die gleiche wie die der Oberflächenschicht (1 c) und ist nicht größer als 2 000 s (Bekk-Index).

Wenn eine große Zahl von Plakaten, die sich im Freien befinden, Mappen, oder dgl. kontinuierlich durch das Offset-Druckverfahren unter Verwendung des erfindungsgemäßen synthetischen Papiers als Offset-Papier gedruckt werden, wird die Häufigkeit des Unterbrechens einer Druckmaschine zu ihrer Reinigung aufgrund des Papierstaubproblems, das durch abfallende Füllmittel verursacht wird, bemerkenswert reduziert, so daß die Produktions- oder Druckwirksamkeit verbessert werden kann. Weiterhin ist das synthetische Papier als Papier für ein Fließdiagramm eines Verfahrens bei Bildschirmen, als Plakat oder als Papier geeignet, welches in einen staublosen Raum, wie einen sauberen Raum zur Herstellung von ICs oder LSIs geklebt wird. Weiterhin kann das synthetische Papier nicht nur für den Offset-Druck verwendet werden sondern auch für Tiefdruck, Flexodruck und Siebdruck.

Die Feuchtigkeitspermeabilität des synthetischen Papiers, gemessen nach JIS Z-0208 (20 °C) war nicht größer als 50 g/m² bei 24 h und 1 atm. Dies zeigt, daß das synthetische Papier in seiner Feuchtigkeitsbeständigkeit ausgezeichnet ist.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

(1) 16 Gew.-% Calciumcarbonat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,5 µm wurde mit einer Mischung, bestehend aus 79 Gew.-% Polypropylen mit einem Schmelzindex (MI) von 0,8 und 5 Gew.-% hochdichtem Polyethylen gemischt. Die erhaltene Mischung (A) wurde gemischt bzw. gemullt (mulled) und in einem Extruder, eingestellt auf 270 °C, geschmolzen und dann in die Form einer Bahn durch den gleichen Extruder extrudiert und durch einen Kühler gekühlt, um eine ungestreckte Bahn zu erhalten. Die Bahn wurde auf 140 °C erwärmt und dann in Längsrichtung gestreckt, um die Länge auf das 5fache der ursprünglichen Länge auszudehnen.

(2) Polypropylen (C) mit einem MI von 4,0 und eine Mischung (B), bestehend aus 55 Gew.-% Polypropylen mit einem MI von 4,0 von 4,0 und 45 Gew.-% Calciumcarbonat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,5 µm, wurden gemischt und durch einzelne, voneinander getrennte Extruder geschmolzen, in einem Werkzeug laminiert und zusammen extrudiert, um ein Laminat zu erhalten. Zwei der so erhaltenen Laminate wurden weiterhin auf die entgegengesetzten Oberflächen der 5fach gestreckten Bahn, die nach dem vorstehenden Punkt (1) erhalten worden war, auf solch eine Weise laminiert, daß die entsprechenden Schichten (C) als äußerste Schichten angeordnet wurden. Nach Kühlen auf 60 °C wurde das erhaltene Laminat auf etwa 160 °C erwärmt, in der Querrichtung durch einen Spannrahmen gestreckt, um die Breite auf das 7,5fache der ursprünglichen Breite auszudehnen, bei 165 °C getempert bzw. glühbehandelt, auf 60 °C gekühlt und an seinen Ecken eingeschlitzt, um dadurch ein synthetisches Papier mit fünf Schichten (C/B/A/B/C) zu erhalten.

Die entsprechende Dicke der fünf Schichten C, B, A, B und C waren 0,5, 20, 45, 20, bzw. 0,5 µm. Der Glanz des synthetischen Papiers betrug 42 %, die Oberflächenglätte 840 s, die Oberflächenfestigkeit 0,62 kg/18 mm Breite und die Massen- bzw. Schüttdichte 0,7 g/cm³. Bei Verwendung des Papiers war die Schreibeigenschaft mit einem Schreibstift gut und die Schreibeigenschaft mit wäßriger Tinte war ebenfalls gut. Wenn das Papier zum Offset-Druck verwendet wurde, konnten 8 000 Blätter bzw. Bahnen gedruckt werden, bevor Anzeichen für ein Papierstaubproblem auftraten. In diesem Fall betrug die Farbtrocknungsrate 185 min. Wenn das Papier zum Tiefdruck verwendet wurde, um als feuchtigkeitsbeständiges Verpackungsmaterial verwendet zu werden, besaß das Papier eine gute Tiefdruckeignung und ausgezeichnete Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit, weil seine Feuchtigkeitspermeabilität 4 g/m², gemessen bei 24 h und 1 atm, betrug.

Beispiele 2 und 3 und Vergleichsbeispiel 1

Drei Arten von Bahnen aus fünfschichtigem synthetischem Papier mit den in Tabelle 1 gezeigten Eigenschaften wurden als Beispiele 2 und 3 und Vergleichsbeispiel 1 auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt mit der Ausnahme, daß die Schlitzbreite des Werkzeugs variiert wurde, um die Dicke der Oberflächenschicht (C) von 0,5 auf 0,2, 1 oder 5 µm in den entsprechenden drei Arten des synthetischen Papiers zu ändern.

Vergleichsbeispiel 2

(1) 16 Gew.-%Calciumcarbonat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,5 µm wurden mit einer Mischung, bestehend aus 79 Gew.-% Polypropylen mit einem Schmelzindex (MI) von 0,8, und 5 Gew.-% hochdichtem Polyethylen gemischt. Die erhaltene Mischung (A) wurde gemischt (mulled) und durch einen Extruder, eingestellt auf 270 °C, geschmolzen und dann in die Form einer Bahn durch den gleichen Extruder extrudiert und durch einen Kühler gekühlt, um eine ungestreckte Bahn zu erhalten. Die Bahn wurde auf 140 °C erwärmt und dann in Längsrichtung gestreckt, um die Länge auf das 5 fache der ursprünglichen Länge auszudehnen.

(2) Eine Mischung (B), bestehend aus 55 Gew.-% Polypropylen mit einem MI von 4,0 und 45 Gew.-% Calciumcarbonat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,5 µm, wurde gemischt (mulled) und durch einen Extruder geschmolzen und in die Form einer Bahn durch ein Werkzeug extrudiert, um ein Laminat zu erhalten. Zwei der so erhaltenen Laminate wurden auf die entgegengesetzten Oberflächen der 5fach gestreckten Bahn, die nach dem vorstehenden Punkt (1) erhalten worden war, laminiert. Nach Kühlen auf 60 °C wurde das erhaltene Laminat auf etwa 160 °C erwärmt, in der Querrichtung durch einen Spannrahmen gestreckt, um die Breite auf das 7,5fache der ursprünglichen Breite auszudehnen, bei 165 °C getempert, auf 60 °C gekühlt und an seinen Ecken geschlitzt, um dadurch synthetisches Papier mit drei Schichten (B/A/B = 25 µm/ 45 µm/25 µm) zu erhalten.

Tabelle 1

Synthese von Styrol/Polypropylen-Copolymer Synthesebeispiel 1

Eine Mischung der folgenden Komponenten wurde auf 75 °C erwärmt, während sie in einem druckfesten Behälter gerührt wurde, woraufhin 100 Gewichtsteile Styrol, enthaltend 0,4 Gewichtsteile t-Butylperoxid, in den Behälter eingeführt wurden und die gleiche Temperatur, wie vorstehend, über 3 h aufrechterhalten wurde.

Als nächstes wurde die wäßrige Suspension auf 95 °C über 4 h erwärmt und dann auf 125 °C erwärmt, worauf die gleiche Temperatur wie vorstehend über 5 h beibehalten wurde, um dadurch die Suspensionspolymerisation von Styrol abzuschließen.

Nach Entfernung des Wassers wurde die Reaktionsmischung mit Wasser gewaschen und zwei Tage in Rekuperation bzw. Auffrischung gehalten, um dadurch Styrol/Polypropylen-Copolymerteilchen zu erhalten.

Synthesebeispiele 2 und 3

Zwei Arten von Styrol/Polypropylen-Copolymeren wurden auf die gleiche Weise, wie in Synthesebeispiel 1 beschrieben, hergestellt mit der Ausnahme, daß der Anteil an Polypropylen auf 50 Gewichtsteile (in Synthesebeispiel 2) oder 250 Gewichsteile (in Synthesebeispiel 3) pro 100 Gewichtsteile Styrol geändert wurde.

Beispiel 4

(1) 17 Gew.-% Calciumcarbonat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,5 µm wurden mit einer Mischung, bestehend aus 79 Gew.-% Polypropylen mit einem Schmelzindex (MI) von 0,8 und 5 Gew.-% hochdichtem Polyethylen, gemischt. Die erhaltene Mischung (A) wurde gemahlen und durch einen Extruder, eingestellt auf 270 °C, geschmolzen und dann in die Form einer Bahn durch den gleichen Extruder extrudiert und durch einen Kühler gekühlt, um eine ungestreckte Bahn zu erhalten. Die Bahn wurde auf 140 °C erwärmt und in der Längsrichtung gestreckt, um die Länge auf das 5fache der ursprünglichen Länge auszudehnen.

(2) Das Styrol/Polypropylen-Copolymer (C) mit einer Schmelzflußrate von 3,7 g/10 min, hergestellt in Synthesebeispiel 1, und eine Mischung (B), bestehend aus 55 Gew.-% Polypropylen mit einer Schmelzflußrate von 4,0 g /10 min und 45 Gew.-% eines anorganischen, feinen Pulvers (70 % oder mehr Teilchen davon mit Durchmessern von 1,0 bis 2,5 µm bei Messen mit einem Elektronenmikroskop), wurden gemischt (mulled) und in einzelnen, voneinander getrennten Extruder geschmolzen, wobei das anorganische Pulver Natriumalumosilikat (hergestellt von KOFRAN Inc. unter dem Handelsnamen "ZEOLEX 17S") mit einem spezifischen Oberflächenbereich von 135 m²/g enthielt, welches in der Oberfläche von Calciumcarbonat in einem Anteil von 15 Gew.-% zu dem letzteren adsorbiert ist, wobei das Calciumcarbonat einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,5 µm und einen spezifischen Oberflächenbereich von 1,8 m²/g besitzt. Das Copolymer (C) und die Mischung (B), die gemischt (mulled) und getrennt geschmolzen wurden, wurden in einem Werkzeug laminiert und zusammen extrudiert, um Laminate zu erhalten. Zwei Bahnen der so erhaltenen Laminate wurden weiter laminiert, mit den Schichten aus Copolymer (C) außen, auf die gegenüberliegenden Oberflächen der 5fach gestreckten Bahn, welche nach dem vorstehenden Punkte (1) erhalten worden war. Nach Kühlen auf 60 °C wurde das erhaltene Laminat auf 160 °C erwärmt, in der Querrichtung durch einen Spannrahmen gestreckt, um die Breite auf das 7,5fache der ursprünglichen Breite auszudehnen, bei 165 °C getempert, auf 60 °C gekühlt und an den Ecken eingeschlitzt, um dadurch synthetisches Papier mit fünf Schichten (C/B/A/B/C) zu erhalten.

Die entsprechende Dicke der fünf Schichten C, B, A, B und C betrug 0,7, 20, 45, 20 bzw. 0,7 µm. Der Glanz des synthetischen Papiers betrug 14 % und sein Aussehen war matt. Bei Verwendung des Papiers waren die Schreibeigenschaften mit einem Schreibstift gut. Ein Papierstaubproblem trat nicht auf, bevor 100 00 Bahnen gedruckt waren. Das Trocknen der Farbe war schnell, und die Farbtrocknungsrate betrug 160 min. Die Eigenschaften des synthetischen Papiers sind in Tabelle 2 gezeigt.

Beispiele 5 und 6

Zwei Arten von synthetischem Papier wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 beschrieben, hergestellt mit der Ausnahme, daß die Styrol/Polypropylen- Copolymerteilchen, die in Beispiel 4 verwendet wurden, durch Styrol/Polypropylen-Copolymerteilchen, die in dem Synthesebeispiel 2 oder 3 erhalten worden waren, ersetzt wurden.

Tabelle 2

Claims

1. Synthetisches Papier aus mehrschichtigen Harzfilmen, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Grundschicht (1 a), die aus einem zweiachsig gestreckten Film aus einem thermoplastischen Harz zusammengesetzt ist, und ein Laminat, welches auf wenigstens einer der gegenüberliegenden Oberflächen der Grundbahn vorgesehen ist, wobei das Laminat eine papierartige Schicht (1 b) und eine Oberflächenschicht (1 c) einschließt, umfaßt, wobei die papierartige Schicht aus einem einachsig gestreckten Film aus einem thermoplastischen Harz, enthaltend 8 bis 65 Gew.-% eines anorganischen, feinen Pulvers, zusammengesetzt ist und die Oberflächenschicht aus einem einachsig gestreckten Films eines thermoplastischen Harzes zusammengesetzt ist, wobei die Oberflächenschicht eine Dicke t besitzt, die der folgenden Gleichung R ≧ t ≧ (1/10) × Rgenügt, worin
R einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser des anorganischen, feinen Pulvers, das in der papierartigen Schicht vorliegt, bedeutet.

2. Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (1 c) eine Dicke von 0,15 bis 2 µm besitzt.

3. Synthetisches Papier aus mehrschichtigen Harzfilmen, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Grundschicht (1 a), zusammengesetzt aus einem zweiachsig gestreckten Film aus einem thermoplastischen Harz, und ein Laminat, welches auf wenigstens einer der gegenüberliegenden Oberflächen der Grundbahn vorgesehen ist, wobei das Laminat eine papierartige Schicht (1 b) und eine Oberflächenschicht (1 c) einschließt, umfaßt, wobei die papierartige Schicht aus einem einachsig gestreckten Film aus einem thermoplastischen Harz, enthaltend 8 bis 65 Gew.-% eines anorganischen, feinen Pulvers mit einem spezifischen Oberflächenbereich von 100 m²/g oder mehr in einem Anteil von 2 Gew.-% oder mehr und die Oberflächenschicht aus einem einachsig gestreckten Film aus einem Styrol/Polypropylen-Copolymer zusammengesetzt ist, wobei die Oberflächenschicht eine Dicke t besitzt, die der folgenden Gleichung R ≧ t ≦ (1/10) × Rgenügt, worin
R einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser des anorganischen, feinen Pulvers, das in der papierartigen Schicht vorliegt, bedeutet
und das Styrol/Polypropylen-Copolymer durch ein Verfahren, welches das Dispergieren von 100 Gewichtsteilen Polypropylenteilchen in Wasser, die Zugabe von 30 bis 40 Gewichtsteilen Styrol und das Durchführen einer Suspensionspolymerisation von Styrol, um dadurch Styrol/Polypropylen- Copolymerteilchen zu erhalten, umfaßt, hergestellt wird.

4. Papier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (1 c) eine Dicke von 0,15 bis 2 µm besitzt.