DE3919736C1

DE3919736C1 -

Info

Publication number: DE3919736C1
Application number: DE3919736A
Authority: DE
Inventors: Horst Walter Dipl.-Chem. Dr. 4050 Moenchengladbach De Heyer
Original assignee: Feldmuehle AG
Current assignee: Stora Feldmuehle AG
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1991-01-17
Anticipated expiration: 2009-06-17
Also published as: ATE106042T1; EP0477258B1; JPH04506194A; EP0477258A1; US5284813A; ES2054360T3; CA2060892A1; WO1990015719A1; DE59005834D1; FI915896A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Erstblatt für Durchschreibesätze aus druckempfindlichen Durchschreibepapieren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Erstblätter, die auch unter der Bezeichnung CB-Blatt (coated back) im Handel sind, sind bekannt. Die Tendenz, derartige Erstblätter mit immer niedrigerem Flächengewicht herzustellen, führte dazu, daß die Opazität dieser Blätter zu wünschen übrig läßt. Insbesondere dann, wenn auch die kapselbeschichtete Rückseite des Erstblattes zusätzlich bedruckt wird, ist das Druckbild durch das dünne Papier hindurch sichtbar und stört den optischen Eindruck der Oberseite.

Es wurde bereits versucht, eine Opazitätserhöhung bei derartigen Papieren durch Erhöhung des Füllstoffgehaltes in dem Erstblatt wie auch durch Anordnung einer nichtreaktiven Strichbeschichtung auf der Oberseite zu erreichen. Dabei wurde festgestellt, daß übliche Strichbeschichtungen zwar die Opazität und Bedruckbarkeit der Oberseite verbessern können, andererseits aber die für Durchschreibesätze erforderliche Selbsttrennverleimung nicht mehr gegeben ist.

Unter Selbsttrennverleimung wird dabei folgendes vestanden. Ein Durchschreibesatz besteht in der Regel aus einem Erstblatt (CB), einem oder mehreren Mittelblättern (CFB) und einem Schlußblatt (CF). Für den Gebrauch werden mehrere dieser Sätze zu einem Block zusammengefaßt und an einer Schmalseite miteinander verleimt. Dabei soll die Leimhaftung zwecks funktionsgerechter Ablösung jeweils eines Satzes von dem Block zwischen CF-Unterseite und CB-Oberseite geringer sein als zwischen CB-Unterseite und CFB-Oberseite bzw. CFB-Unterseite und CF-Oberseite. Bei nicht oberseitenbeschichteten Erstblättern war die Aufgabe durch Einstellung mittels Oberflächenpräparation bzw. Regulierung der Saugfähigkeit der entsprechenden Rückseiten gelöst. Diese Maßnahmen versagten jedoch bei den mit Pigmenten auf der Oberseite gestrichenen Erstblättern.

Die EP-A-02 74 886 schlug bereits vor, die gestrichene Oberseite zusätzlich mit einem synthetischen, reaktiven Leimungsmittel oder mit einem Strichstrukturmittel oder mit beiden Mitteln zu versehen, um die Selbsttrennverleimung zu gewährleisten.

Nachteilig bei diesem Vorschlag ist, daß synthetische, reaktive Leimungsmittel für die vollständige Durchreaktion eine bestimmte Verweilzeit bei einem Temperaturbereich oberhalb 100°C benötigen. Ist diese nicht gegeben, z. B. wenn das Streichaggregat zu schnell gefahren wird oder wenn die Trockenkapazität des Streichaggregates einen Engpaß darstellt, härtet das synthetische Leimungsmittel nicht aus - mit der Folge, daß der für die Selbsttrennverleimung erforderliche Leim- oder Hydrophobierungsgrad des mit einem bedruckbaren Oberseitenstrich versehenen CB-Blattes nicht erreicht wird.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Erstblatt für Durchschreibesätze aus druckempfindlichen Durchschreibepapieren zur Verfügung zu stellen, das die obengenannten Nachteile nicht aufweist und einen konstanten, von den Trocknungsbedingungen unabhängigen Hydrophobierungsgrad aufweist und damit eine sichere Selbsttrennverleimung ermöglicht.

Die Aufgabe wird bei einem Erstblatt gemäß dem Gattungsbegriff von Anspruch 1 durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und die darauf zurückgezogenen Unteransprüche gelöst.

Nichtreaktive Hydrophobierungsmittel wie Wachsleime, Wachsemulsionen, Metallsalze von Fettsäuren, wie z. B. Stearinsäure, Esterwachse, oxidierte Polyethylene, Copolymerdispersionen und Dispersionen aus organischen Prepolymeren sind an sich bekannt und wurden in der Papiertechnik bisher hauptsächlich in Kombination mit verkleisterter Stärke in Leimflotten zur Anwendung in der Leimpresse innerhalb der Papiermaschine eingesetzt, s. auch die Literaturstelle "Handbuch der Papier- und Pappefabrikation", 1971, Seite 1282 ff. unter dem Stichwort Oberflächenleimung mit weiteren Literaturhinweisen.

Wachsleime sowie Metall- und Ammoniumsalze von Fettsäuren, insbesondere Stearinsäure, werden vereinzelt auch in Streichfarben für Druckpapiere eingesetzt, um das innere Gleitverhalten der Strichpigmente beim Satinieren, den Druckfarbenstand beim Bedruckvorgang sowie das sogenannte Staubverhalten zu verbessern. Die Einsatzmenge in der Streichfarbe beschränkte sich dabei auf 0,3 bis 1,2 Gew.-% atro, bezogen auf den Trockengehalt der Streichfarbe.

Von dieser Erkenntnis macht auch die EP-A-02 74 886 Gebrauch, indem auf Seite 5, Zeile 42 bis 43, Gleitmittel, insbesondere Calciumstearate als weiterer Streichfarbenzusatz angegeben werden, wobei der Anteil gemäß den Beispielen 2 bis 6 und 8 jeweils 0,5 Gew.-% betragen soll. Eine Verbesserung des Selbsttrennverhaltens durch die Zugabe von Calciumstearat wird durch diese Schrift nicht nahegelegt.

Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß Erstblätter für Durchschreibesätze aus druckempfindlichen Durchschreibepapieren mit einer ausgezeichneten Oberseitenbe- und Verdruckbarkeit und einem guten Selbsttrennverhalten zur Verfügung gestellt werden können, wenn der Anteil des nichtreaktiven Hydrophobierungsmittels in der Oberseitenstrichschicht zwischen 5 und 15 Gew.-%, bezogen auf den Trockengehalt der Beschichtung, gewählt wird. Unter nichtreaktiven Hydrophobierungsmitteln werden dabei solche Zusätze zur Streichfarbe für die Oberseitenstrichschicht verstanden, die nach dem Auftragen der Streichfarbe und der nachfolgenden Trocknung keine weiteren Komponenten, wie z. B. Härter oder Vernetzer, und keine hohe Temperatur und Verweilzeit zur Ausbildung des Hydrophobieeffektes benötigen.

Als brauchbares, nichtreaktives Hydrophobierungsmittel kann das Ca- oder Na-Salz einer Fettsäure, wie z. B. Stearinsäure, eingesetzt werden. Insbesondere hat sich das Ammoniumsalz der Stearinsäure bewährt, wobei jedoch zu beachten ist, daß bei höheren Anteilen die Viskosität der damit hergestellten Streichfarbe ansteigt, so daß der Fachmann die dann notwendigen Streichaggregate zum Auftragen der Beschichtung unter den Rakel- oder Stabdosiervorrichtungen auswählen muß.

Ein weiteres brauchbares Hydrophobierungsmittel sind Abmischungen aus glanzgebenden Esterwachsen und niedrig-molekularen, oxidierten Polyäthylene. Derartige Abmischungen sind z. B. als wäßrige Dispersionen mit einem Feststoffgehalt von 30 Gew.-%, einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,2 µm und einem pH-Wert von 8,5 bis 9,0 im Handel.

Ein ebenfalls brauchbares, nichtreaktives Hydrophobierungsmittel stellt der aus Montanwachs hergestellte sogenannte Montanwachsleim, insbesondere in seiner gebleichten Form, dar. Weitere Auskünfte über Montanwachsleime gibt die Literaturstelle "Wochenblatt für Papierfabrikation 82 (1954), Seite 623.

Ein weiteres nichtreaktives Hydrophobierungsmittel steht in Form einer wäßrigen Dispersion eines organischen Prepolymeren zur Verfügung, wie es im technischen Merkblatt der Firma Schill & Seilacher unter dem Produktnahmen "UKASOL NL" beschrieben wird.

Als natürliche Pigmente für die Oberseitenbeschichtung können alle in der Papierstreichtechnik bekannten Pigmente, wie Kaolin, calciniertes Kaolien, gemahlenes oder gefälltes Calciumcarbonat, Talkum einzeln oder in Abmischung zusammen mit einem üblichen Bindemittel, wie z. B. Styrolbutadienlatex, eingesetzt werden. Dem Fachmann sind hier keine Grenzen gesetzt, er wird die Pigmente aufgrund der Anforderungen an Weiße, Glanz und notwendige Glätte der Oberseitenbeschichtung des Erstblattes auswählen.

Der Anteil dieser natürlichen Pigmente am Gehäuseanteil der Pigmentmischung ist an sich beliebig wählbar, wird aber bevorzugt zu 70 bis 90 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile atro Pigmentmischung, ausgewählt.

Die Oberseitenbeschichtung enthält auch synthetische Pigmente, wie gefällte Kieselsäure, Titandioxid oder feinteiliges Aluminium-Hydroxid zusätzlich zu den natürlichen Pigmenten einzeln oder in Abmischungen. Die Auswahl richtet sich nach den Anforderungen der Be- und Verdruckbarkeit sowie nach der gewünschten Endweiße der Beschichtung. Soll eine hohe Opazität erzielt werden, ist als Pigment Titandioxid angezeigt. Werden besondere Anforderungen an die Öladsorption der Druckfarbe gestellt, empfiehlt sich der Zusatz von gefällter Kieselsäure.

Der Anteil der synthetischen Pigmente beträgt bevorzugt 10 bis 30 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile Gesamtpigmentmischung trocken.

Die Wahl des Auftragsgewichtes der Oberseitenbeschichtung bleibt dem Fachmann freigestellt. Es hat sich gezeigt, daß bei derartigen Erstblättern ein Auftragsgewicht unter 4 g/m² trocken gedachter Streichfarbe nicht zu dem gewünschten Erfolg bezüglich Opazität, Weiße und Bedruckbarkeitsverbesserung führt. Wird dagegen das Auftragsgewicht zu hoch gewählt (über 12 g/m²), werden die Durchschreibeeigenschaften des Erstblattes verschlechtert. Es hat sich daher als vorteilhaft erwiesen, das Auftragsgewicht zwischen 4 und 10 g/m² auszuwählen. Besonders bevorzugt ist ein Auftragsgewicht von 5 bis 7 g/m².

In den folgenden Beispielen I bis IV werden Rezepturen für die Oberseitenbeschichtung von erfindungsgemäßen Erstblättern beschrieben, die unterschiedliche Hydrophobierungsmittel enthalten.

Tabelle I

Mengenangabe der Komponenten jeweils in Gewichtsteilen absolut trocken

Die Rezepturen nach den Beispielen I bis IV wurden auf ein für die Herstellung von druckempfindlichen Durchschreibepapieren übliches holzfreies, in der Masse geleimtes und in der Leimpresse mit einer Präparation aus Stärke versehenes Rohpapier von 48 g/m² Flächengewicht in einer Menge von 6 g/m² - gerechnet als Trockensubstanz - aufgetragen. Nach Auftragen des Oberseitenstriches, Trocknung und Satinage wurde anschließend auf der Rückseite der eigentliche Kapselstrich aufgetragen und ebenfalls getrocknet.

Mit den Versuchspapieren I bis IV und handelsüblichen CFB- undCF-Papieren wurden sogenannte 4-fach-Sätze in der Reihenfolge CB-CFB-CFB-CF zusammengestellt, diese zu Blöcken zusammengetragen und an einer Schmalseite mit handelsüblichem Selbsttrennleim verleimt. Nach einer Trocknungszeit von 24 Stunden wurde die Selbsttrennverleimung durch Ablösen einzelner Blätter bzw. ganzer Sätze bestimmt und nach dem folgenden Maßstab beurteilt.
1=sehr gute Funktion
2=gute Funktion
3=mäßige Funktion
4=schlechte Funktion
5=unbrauchbar

Die Beurteilung ergab folgende Ergebnisse:

Die an den Erstblättern nach DIN gemessene Weiße und Opazität ist in der Tabelle II aufgeführt, wobei zusätzlich zu den Weißemessungen noch eine subjektive, optische Bewertung mit dem Maßstab 1=gut bis 10= schlecht durchgeführt wurde.

Tabelle II

Elrepho

Claims

1. Erstblatt für Durchschreibesätze aus druckempfindlichen Durchschreibepapieren mit einer Kapselbeschichtung auf der Rückseite und einer bedruckbaren Beschichtung auf der Oberseite, die aus nichtreaktiven, natürlichen und/oder synthetischen Pigmenten, einem Bindemittel, Viskositätsregulierer, Hydrophobiersmittel und weiteren Zusätzen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseitenbeschichtung ein nichtreaktives, Hydrophobierungsmittel in einem Anteil von 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den Trockengehalt der Beschichtung, enthält.

2. Erstblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtreaktive Hydrophobierungsmittel aus einem Salz einer Fettsäure oder aus einem Wachs, einem Wachsester in Abmischung mit einem oxidierten Polyäthylen, einem Montanwachs oder aus einem organischen Prepolymer besteht.

3. Erstblatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz einer Fettsäure ein Calcium-, Natrium-, Zink- oder Ammoniumsalz ist.

4. Erstblatt nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure Stearinsäure ist.

5. Erstblatt nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseitenbeschichtung als natürliches Pigment gemahlenes und/oder gefälltes Calciumcarbonat, Kaolin, calciniertes Kaolin, Talkum oder eine Abmischung dieser Stoffe enthält.

6. Erstblatt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des natürlichen Pigmentes aus 70 bis 90 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile trockenes Pigment, besteht.

7. Erstblatt nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseitenbeschichtung als synthetisches Pigment gefällte Kieselsäure, Titandioxid, gefälltes Aluminiumhydroxid oder eine Abmischung dieser Stoffe enthält.

8. Erstblatt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des oder der synthetischen Pigmente aus 10 bis 30 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile trockenem Pigment, besteht.

9. Erstblatt nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenmasse der Oberseitenbeschichtung 4 bis 10 g/m² beträgt.