DE68923485T2 - Process for the production of glossy prints. - Google Patents
Process for the production of glossy prints.Info
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Description
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von glänzenden bzw. Hochglanz-Druckerzeugnissen. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren, bei dem ein als Bahn zugeführtes Druckpapier oder Druckerzeugnis (printed matter) mit einem Streichmittel für Walz(en)pressenverarbeitung beschichtet und, während es sich im Zustand einer Bahn befindet, einer Walz(en)pressenverarbeitung unterworfen wird.This invention relates to a method for producing glossy printed matter. In particular, it relates to a method in which a web-fed printed matter is coated with a coating agent for roll press processing and, while in the web state, is subjected to roll press processing.
Für Druckerzeugnisse werden im Hinblick auf hohe Güte und hervorragend dekoratives Aussehen häufig Hochglanz und Widerstandsfähigkeit bzw. Beständigkeit gefordert.For printed products, high gloss and durability are often required in order to ensure high quality and an outstanding decorative appearance.
Wenn z.B. ein Druckerzeugnis als Verpackungsbehälter, etwa als Geschenkkarton, benutzt wird, muß der Eindruck hervorgehoben werden, daß der Inhalt, etwa ein elektrisches Gerät oder ein Reinigungsmittel, von hoher Qualität ist. Das für diesen Zweck benutzte Druckerzeugnis muß daher einen hohen Glanzgrad, Abriebbeständigkeit, Wasserfestigkeit oder -beständigkeit und Beständigkeit gegenüber Verschmutzung aufweisen. Die gleichen Eigenschaften werden auch bei Plakaten ("Postern") , Kalendern, den Umschlagseiten von Büchern und Einkaufbeuteln gefordert.For example, if a printed product is used as a packaging container, such as a gift box, the impression must be emphasized that the contents, such as an electrical appliance or a cleaning product, are of high quality. The printed product used for this purpose must therefore have a high degree of gloss, abrasion resistance, water resistance or resistance and resistance to soiling. The same properties are also required for posters, calendars, the covers of books and shopping bags.
Für die Herstellung von Hochglanz-Druckerzeugnissen wurden bisher Papiere ausgezeichneter Glätte, wie gußgestrichenes Papier, verwendet. Lietzteres wird dadurch erhalten, daß ein durch einen Papierhersteller geliefertes Papier mit einem Streichmittel, das einen großen Anteil an Ton enthält, beschichtet bzw. gestrichen und die gestrichene Schicht mit der Gußoberfläche einer verchromten Trommel kontaktiert wird. Da dieses gußgestrichene Papier eine große Ton-Menge enthält, ist es schwer und hart, so daß es ihm an der Faltdauerhaftigkeit mangelt. Zudem besitzt es mangelhafte Wasserbeständigkeit und schlechte Abriebbeständigkeit, weil es für das Bedrucken nach dem Streich- oder Gußvorgang vorgesehen ist.For the production of high-gloss printed products, papers with excellent smoothness, such as cast-coated paper, have been used. The latter is obtained by coating a paper supplied by a paper manufacturer with a coating agent that contains a large proportion of Clay is coated and the coated layer is brought into contact with the cast surface of a chrome-plated drum. Since this cast-coated paper contains a large amount of clay, it is heavy and hard, so it lacks folding durability. In addition, it has poor water resistance and abrasion resistance because it is designed to be printed after the coating or casting process.
Die glanztragende bzw. glänzende Oberfläche des gußgestrichenen Papiers selbst ist folglich für das Bedrucken geeignet, doch wird dabei der Glanz des bedruckten Bereichs herabgesetzt, und die genannten Beständigkeiten des fertigen Druckerzeugnisses sind ungenügend. Zur Erzielung einer höheren Beständigkeit muß eine Nachbehandlung, wie ein überlackieren oder -firnissen, vorgenommen werden. Dies führt aber zu einem Verlust der Kosteneffektivität aufgrund der Kosten für das gußgestrichene Papier selbst und der Notwendigkeit für die Nachbehandlung.The glossy or shiny surface of the cast-coated paper itself is therefore suitable for printing, but this reduces the gloss of the printed area and the stated durability of the finished printed product is insufficient. To achieve a higher durability, a post-treatment such as over-varnishing or varnishing must be carried out. However, this leads to a loss of cost-effectiveness due to the cost of the cast-coated paper itself and the need for the post-treatment.
Demzufolge ist es nötig, einen Überzug aus sog. Lackierungen (over-varnishes) oder durch Kaschieren des Druckerzeugnisses mit einer Kunststoffolie vorzusehen; diese Maßnahmen stellen die herkömmlichen Mittel dar, um dem Druckerzeugnis Glanz zu verleihen.It is therefore necessary to apply a coating of so-called over-varnishes or by covering the printed product with a plastic film; these measures represent the traditional means of imparting gloss to the printed product.
Obgleich das Lackierverfahren bezüglich der Glanzverbesserung bis zu einem begrenzten Grad wirksam ist, vermag es den hohen Anforderungen des Markts an Hochglanzprodukte hoher Güte und eines hervorragend dekorativen Aussehens nicht zu genügen.Although the painting process is effective in improving gloss to a limited extent, it cannot meet the high market requirements for high-gloss products of high quality and an excellent decorative appearance.
Die sog. UV-härtbaren Lackierungen, bei denen UV- Strahlen als Trocknungsmittel eingesetzt werden, liefern ausgezeichnete Glanzeigenschaften, sind jedoch bezüglich der Lieferung eines (einer) Spiegel- bzw. Hochglanz-Finishes bzw. -Oberfläche unzufriedenstellend; sie liefern nach dem Aushärten einen harten Film und auch eine geringe Falthaltbarkeit. Außerdem wirft dieses Verfahren Kostenprobleme auf, weil eine spezielle Trocknungsvorrichtung nötig ist und der UV-Lack selbst teuer ist.The so-called UV-curable coatings, which use UV rays as a drying agent, provide excellent gloss properties, but are unsatisfactory in terms of providing a mirror or high-gloss finish or surface; they provide Curing produces a hard film and also a low folding durability. This process also raises cost problems because a special drying device is required and the UV varnish itself is expensive.
Obgleich mit dem zweitgenannten Verfahren aufgrund der Verwendung einer Kunststoffolie ein Hochglanz erzielbar ist, mangelt es dem Endprodukt an zufriedenstellender Transparenz infolge des ungleichmäßigen Auftrags des zum Verkleben der Folie mit dem Papier benutzten Klebmittels, so daß seine Qualität bzw. Güte gering ist. Dieses Verfahren ist vom Standpunkt der Ausrüstung und der Kosten ebenfalls unzufriedenstellend.Although the latter method can achieve a high gloss due to the use of a plastic film, the final product lacks satisfactory transparency due to the uneven application of the adhesive used to bond the film to the paper, so that its quality is poor. This method is also unsatisfactory from the standpoint of equipment and cost.
Eine andere bekannte Technik besteht darin, eine Harz lösung auf das Druckerzeugnis aufzutragen und nach dem Trocknen eine direkt wirkende Druckpresse oder eine endlose Druckpresse mit einem Band aus nichtrostendem Stahl (eine sog. Endlospresse) unter Nutzung einer Hochglanzoberfläche des Bands einzusetzen. Nach dieser Technik kann ein Hochglanz erzielt werden, weil der nach seinem Auftrag getrocknete Harzfilm durch Wärme angeschmolzen und durch die Hochglanzoberfläche geglättet wird; die Direktdruckpressenmethode ermöglicht jedoch keine hohe Produktionsleistung, weil die Pressenverarbeitung an jedem einzelnen Blatt bzw. Bogen vorgenommen werden muß. Obgleich die Endlospressenmethode im Vergleich zur Direktdruckpressenmethode eine verbessere Produktionsleistung gewährleistet, weil sie das endlose Band aus z.B. nichtrostendem Stahl verwendet und die kontinuierliche Eingabe von vereinzelten Druckbögen erlaubt, muß jeder Bogen von Hand von der Bandoberfläche abgezogen werden, weil die Abzieh- oder Trennwirkung auf der Steifheit des Bogens selbst basiert. Diese Methode ist nicht bei Bögen mit einem Gewicht von bis zu 100 g/m² anwendbar, weil dann die Abzieh- oder Trennwirkung nicht ungehindert erreicht werden kann, auch wenn das Papier selbst einen gewissen Steifheitsgrad aufweist.Another known technique is to apply a resin solution to the printed product and, after drying, use a direct-acting printing press or an endless printing press with a stainless steel belt (a so-called endless press) using a high-gloss surface of the belt. According to this technique, a high gloss can be achieved because the resin film dried after its application is melted by heat and smoothed by the high-gloss surface; however, the direct-acting printing press method does not allow for high production output because the press processing must be carried out on each individual sheet. Although the endless press method ensures improved production output compared with the direct-acting printing press method because it uses the endless belt made of, for example, stainless steel and allows the continuous input of individual printed sheets, each sheet must be peeled off the belt surface by hand because the peeling or separating effect is based on the stiffness of the sheet itself. This method cannot be used for sheets weighing up to 100 g/m², because the peeling or separating effect cannot be achieved unhindered, even if the paper itself has a certain degree of stiffness.
Auf dem Gebiet der Wellpappe steigt der Bedarf nach hochqualitativen oder schön (finely) dekorativen Erzeugnissen und Hochglanz-Wellpappen ständig. Bei der Herstellung von Hochglanz-Wellpappen wird in der Stufe z.B. der letzten Druckeinheit der Druckerpresse in einer Wellpappe-Druckmaschine ein Überstreich- bzw. Kaschiermittel aufgetragen; wahlweise werden die bedruckten Wellpappebögen mit Vinylharzlösung beschichtet, um den endgültigen Bögen einen letzten Glanz zu erteilen. obgleich dieses Überstreich- oder Kaschierverfahren den Glanz in einem begrenzten Maße zu verbessern vermag, vermag es den hohen Marktbedarf nach Hochglanzprodukten nicht voll zu erfüllen. Andererseits kann das obige Pressenverarbeitungsverfahren nicht auf Wellpappe, die durch Verbinden von vorderen und hinteren Decklagen mit einer Kernlage erhalten wurden, angewandt werden, weil dabei die Gefahr für ein Zusammendrücken der Wellungen unter dem Druck bestehen würde. Wenn Wellpappe eines hohen Glanzes bereitgestellt werden soll, ist es daher nötig, zunächst einen pressenbehandelten, bedruckten Bogen zu erzeugen und diesen dann zu Wellpappe zu verkleben. Dies erfrodert eine spezielle Klebemaschine; die Produktionsleistung ist dabei äußerst niedrig, weil die Bögen, nachdem sie in gegenseitige Deckung gebracht worden sind, einzeln verklebt (bonded) werden müssen.In the field of corrugated board, the demand for high quality or finely decorative products and high gloss corrugated boards is constantly increasing. In the production of high gloss corrugated boards, a coating or laminating agent is applied at the stage of, for example, the last printing unit of the printing press in a corrugated board printing machine; optionally, the printed corrugated board sheets are coated with vinyl resin solution to give the final sheets a final gloss. Although this coating or laminating process can improve the gloss to a limited extent, it cannot fully meet the high market demand for high gloss products. On the other hand, the above press processing method cannot be applied to corrugated boards obtained by bonding front and back cover sheets to a core layer because there would be a risk of the corrugations collapsing under pressure. Therefore, if high gloss corrugated board is to be provided, it is necessary to first produce a press-treated, printed sheet and then glue it to form corrugated board. This requires a special gluing machine; the production output is extremely low because the sheets have to be individually bonded after they have been brought into alignment with one another.
Die FR-A-1 143 752 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Hochglanz-Druckerzeugnissen unter Verwendung von Streichmitteln mit organischen Lösungsmitteln. Die Verwendung eines Plastifizierungsmittels, d.h. Weichmachers, wird empfohlen.FR-A-1 143 752 discloses a process for producing high-gloss printed products using coating agents with organic solvents. The use of a plasticizer, i.e. softener, is recommended.
Die GB-A-1 413 656 beschreibt ein Verfahren zum Streichen von Papier oder Pappe. Im Streichmittel verwendete Harze besitzen eine Glasübergangs- oder Einfriertemperatur von 40ºC oder darunter.GB-A-1 413 656 describes a process for coating paper or cardboard. Resins used in the coating agent have a glass transition or glass transition temperature of 40ºC or below.
Die GB-A-986 362 offenbart allgemein ein Verfahren zum Ausbilden einer Glanzoberfläche auf Papier oder ähnlichem Material durch Aufstreichen eines Streichmittels auf einen Bogen oder eine Bahn, Erwärmen derselben und Hindurchleiten des Bogens oder der Bahn zwischen einem polierten Element und einem Stützelement.GB-A-986 362 generally discloses a method of forming a glossy surface on paper or similar material by coating a coating agent on a sheet or web, heating it and passing the sheet or web between a polished member and a support member.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens für die wirksame und wirtschaftliche Herstellung eines Druckerzeugnisses mit einem hohen Glanzgrad sowie hoher Abrieb-, Wasser- und Verschmutzungsbeständigkeit.One object of the invention is to create a process for the effective and economical production of a printed product with a high degree of gloss and high abrasion, water and soiling resistance.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens für die wirksame und wirtschaftliche Herstellung einer bedruckten Wellpappe mit Hochglanz und verbesserter Beständigkeit.Another object of the invention is to provide a process for the efficient and economical production of a printed corrugated board with high gloss and improved durability.
Weitere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung und den Figuren.Further objects and advantages of this invention will become apparent to those skilled in the art from the following description and figures.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der wesentlichen Abschnitte einer für die Herstellung von Druckerzeugnissen mit Hochglanz und verbesserter Beständigkeit geeigneten Vorrichtung, auf die sich diese Erfindung bezieht,Fig. 1 is a schematic representation of the essential sections of an apparatus suitable for producing printed products with high gloss and improved durability, to which this invention relates,
Fig. 2 eine schematische Darstellung anderer wesentlicher Abschnitte einer Walzpressenverarbeitungseinheit undFig. 2 is a schematic representation of other essential sections of a rolling press processing unit and
Fig. 3 eine schematische Darstellung wesentlicher Abschnitte einer für die Herstellung von Wellpappe mit Hochglanz und verbesserter Beständigkeit geeigneten Vorrichtung, auf die sich diese Erfindung bezieht.Fig. 3 is a schematic representation of essential sections of a corrugated board production line for high gloss and improved durability suitable device to which this invention relates.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Hochglanz-Druckerzeugnissen ist nachstehend im einzelnen erläutert.The process according to the invention for producing high-gloss printed products is explained in detail below.
Geeignete Druckmaterialien, die bei der praktischen Realisierung dieser Erfindung verwendet werden können, umfassen gestrichenen Karton, K-Deckpapier, Jutedeckpapier, Kunstdruckpapier, Streichpapier und Maschinen-Glanzpapier.Suitable printing materials that can be used in the practice of this invention include coated cardboard, K-liner, jute liner, art paper, coated paper and machine gloss paper.
Obgleich es für die Güte oder Dicke des Papiers keine Einschränkung gibt, sollte vorzugsweise Papier eines spezifischen Gewichts von nicht mehr als 100 g/m² benutzt werden, weil ein solches Papier in der Dimensionsstabilität gegenüber der für die Walzpressenbearbeitung angewandten Wärme, der Oberflächenglätte und Homogenität hervorragend ist.Although there is no restriction on the grade or thickness of the paper, it is preferable to use paper with a specific weight of not more than 100 g/m², because such paper is excellent in dimensional stability against the heat applied for roll press processing, surface smoothness and homogeneity.
Für das Drucken auf diesen Papiersorten können beliebige herkömmliche Druckmethoden wie Offset-, Tiefdruck- oder Flexodruck, angewandt werden. Die Druckverfahren sind jedoch auf diejenigen begrenzt, bei denen das Bedrucken auf einem Druckmaterial im Bahnzustand (desselben) durchgeführt wird. Die Druckfarbe kann von einem Typ auf Öl-, Lösungsmitteloder Wasserbasis, abhängig von jeweils angewandten Druckverfahren, sein.Any conventional printing method such as offset, gravure or flexographic printing can be used for printing on these types of paper. However, the printing methods are limited to those in which printing is carried out on a printing material in web form. The printing ink can be of an oil-, solvent- or water-based type, depending on the printing method used.
Das durch Offset- (Bahnoffset-), Tief- oder Flexodruck erhaltene Druckerzeugnis wird nach Abschluß des Druckvorgangs mit einem Kaschier- oder Streichmittel (coating agent) für Walzpressenbearbeitung beschichtet.The printed product obtained by offset (web offset), gravure or flexographic printing is coated with a laminating or coating agent for roller press processing after the printing process has been completed.
Wie unten erläutert, wird das Streichmittel für Walzpressenbearbeitung auf das als Bahn zugeführte, wie oben beschrieben bereits bedruckte Druckerzeugnis aufgetragen, und zwar nach einem von verschiedenen Verfahren, wie Walzen-, Luftrakel-, Vorhang- oder Sprühbeschichten. Als Beschichtungseinrichtung können auch Tiefdruck- oder Flexodruckmaschinen eingesetzt werden. Bei diesem Streichvorgang wird das Streichmittel getrocknet und aufgenommen, wenn der Streichvorgang unabhängig vom Druckvorgang durchgeführt wird. Abhängig von der im Druckprozeß eingesetzten Druckmaschine und den zugeordneten Vorrichtungen kann jedoch das Beschichten (d.h. Streichen) als Fortsetzung des Druckprozesses durchgeführt werden. Wenn beispielsweise in einer Mehrfach- Tiefdruck- oder Flexodruck-Druckerpresse eine redundante, nicht für das Drucken benutzte Druckeinheit vorhanden ist, kann diese in der Streichmaschine für die Walzpressenbearbeitung von Streichmitteln eingesetzt werden, so daß Bedrucken und Streichen kontinuierlich durchgeführt werden können. Bei einer Bahnoffset-Druckerpresse kann für das beschichten bzw. Streichen eine in die Verarbeitungsstraße dieser Druckerpresse eingeschaltete Streichvorrichtung benutzt werden.As explained below, the coating agent for roller press processing is applied to the printed product fed as a web, as described above, and by any of a variety of processes, such as roller, air knife, curtain, or spray coating. Gravure or flexographic printing machines may also be used as the coating device. In this coating process, the coating medium is dried and absorbed if the coating process is carried out independently of the printing process. However, depending on the printing machine and the associated equipment used in the printing process, coating (i.e. coating) may be carried out as a continuation of the printing process. For example, if a multiple gravure or flexographic printing press has a redundant printing unit not used for printing, this can be used in the coating machine for roller press processing of coating media so that printing and coating can be carried out continuously. In a web offset printing press, a coating device integrated in the processing line of that printing press can be used for coating or coating.
Als Streichmittel für die Walzpressenbearbeitung am Druckerzeugnis kann eine Vielfalt herkömmlicher, entsprechender Streichmittel benutzt werden, wie sie für Direktpressenbearbeitung oder Pressenverarbeitungsverfahren unter Verwendung endloser Bänder eingesetzt werden. Im Hinblick auf die Minimierung einer Brandgefahr werden jedoch Streichmittel auf Wasserbasis besonders bevorzugt. Erfindungsgemäß wird eine Streichmittelmasse benutzt, die im wesentlichen aus einer wässrigen Harzdispersion mit einer Einfriertemperatur (Tg) im Bereich von 60 - 130ºC besteht.A variety of conventional, corresponding coating agents can be used as coating agents for roller press processing on the printed product, such as those used for direct press processing or press processing methods using endless belts. However, with a view to minimizing the risk of fire, water-based coating agents are particularly preferred. According to the invention, a coating agent mass is used which essentially consists of an aqueous resin dispersion with a glass transition temperature (Tg) in the range of 60 - 130°C.
Die im wäßrigen Streichmittel für Walzpressenverarbeitung oder -bearbeitung verwendete wäßrige Harzdispersion einer spezifischen Einfriertemperatur kann durch Einstellen des Polymerisationsverhältnisses eines jeden nachstehend angegebenen Vinylmonomeren auf der Grundlage der an sich bekannten Annäherungsformel unter Berücksichtigung der Einfriertemperatur des Homopolymeren der Vinylmonomere erhalten werden. Eine wäßrige Harzdispersion der vorgesehenen Einfriertemperatur Tg kann auch aus einer sog. Polymermischung erhalten werden, die ein Gemisch aus einer wäßrigen Harzdispersion aus einem Polymeren mit einem höheren Tg-Wert und einem Polymeren mit einem niedrigeren Tg-Wert darstellt. Die im folgenden angegebenen Vinylmonomere können für die Zubereitung der erfindungsgemäßen wäßrigen Harzdispersion eingesetzt werden.The aqueous resin dispersion of a specific glass transition temperature used in the aqueous coating agent for roll press processing or machining can be prepared by adjusting the polymerization ratio of each vinyl monomer shown below on the basis of the approximate formula known per se, taking into account the Glass transition temperature of the homopolymer of the vinyl monomers. An aqueous resin dispersion of the intended glass transition temperature Tg can also be obtained from a so-called polymer mixture, which is a mixture of an aqueous resin dispersion of a polymer with a higher Tg value and a polymer with a lower Tg value. The vinyl monomers specified below can be used for the preparation of the aqueous resin dispersion according to the invention.
Vinylmonomere, die ein Homopolymer mit einem höheren Tg- Wert liefern, umfassen z.B. Acrylvinylmonomere, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylmethacrylat oder Ethylmethacrylat, sowie Styrol-Vinylmonomere, wie Styrol oder α-Methylstyrol. Vinylmonomere mit einem niedrigeren Tg-Wert sind z.B. Alkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure (abgesehen vom genannten Methyl- oder Ethylmethacrylat), Alkylester mit einer geraden Kette oder einer Seitenkette, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, s-Butyl, t-Butyl, Hexyl, 2-Ethylhexyl, Decyl oder Lauryl. Von den obigen Monomeren verschiedene Vinylmonomere können auch hochpolymerisiert sein, wie Alkylester ungesättigter Monocarbonsäuren, z.B. Crotonsäure, α,β-ungesättigte Dicarbonsäuren, z.B. Itaconsäure, Fumarsäure oder Maleinsäure, Amidderivate von Acrylsäure mit mindestens einer N-substituierten Methylolgruppe, wie N-Methylolacrylamid oder N-Butoxymethylacrylamid, Mono- oder Diester von Acryl- oder Methacrylsäure von Glycolen, wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylengycol oder Dipropylenglycol, Monomere von Glycidylethern von Acryl- oder Methacrylsäure, Acrylnitril, Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylpropionat oder Vinylidenchlorid. Von diesen Vinylmonomeren werden diejenigen, die im wesentlichen aus Acrylsäure, Methacrylsäure oder deren Alkylestern oder Styrol-Vinylmonomeren bestehen, besonders bevorzugt.Vinyl monomers that provide a homopolymer with a higher Tg include, for example, acrylic vinyl monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl methacrylate or ethyl methacrylate, and styrene vinyl monomers such as styrene or α-methylstyrene. Vinyl monomers with a lower Tg include, for example, alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid (apart from the aforementioned methyl or ethyl methacrylate), alkyl esters with a straight chain or a side chain such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl, t-butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, decyl or lauryl. Vinyl monomers other than the above monomers can also be highly polymerized, such as alkyl esters of unsaturated monocarboxylic acids, e.g. crotonic acid, α,β-unsaturated dicarboxylic acids, e.g. itaconic acid, fumaric acid or maleic acid, amide derivatives of acrylic acid with at least one N-substituted methylol group, such as N-methylolacrylamide or N-butoxymethylacrylamide, mono- or diesters of acrylic or methacrylic acid of glycols, such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol or dipropylene glycol, monomers of glycidyl ethers of acrylic or methacrylic acid, acrylonitrile, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl propionate or vinylidene chloride. Of these vinyl monomers, those consisting essentially of acrylic acid, methacrylic acid or their alkyl esters or styrene-vinyl monomers are particularly preferred.
Für die Gewinnung einer wäßrigen Harzdispersion aus diesen Vinylmonomeren reicht es aus, eine Emulsionspolymerisation dieser Monomere nach einer an sich bekannten Methode durchzuführen, um unter Verwendung hydrophiler Katalysatoren, wie Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat oder wäßriges Wasserstoffperoxid, oder Redox-Katalysatoren eine stabile Dispersion zuzubereiten. Gewünschtenfalls kann auch ein Emulgiermittel verwendet werden.To obtain an aqueous resin dispersion from these vinyl monomers, it is sufficient to Emulsion polymerization of these monomers is carried out by a method known per se to prepare a stable dispersion using hydrophilic catalysts such as ammonium persulfate, potassium persulfate or aqueous hydrogen peroxide, or redox catalysts. If desired, an emulsifying agent can also be used.
Zur Lieferung eines Emulgiermittels kann ein Gemisch aus Vinylmonomeren im emulgierten Zustand in Gegenwart anionischer oder nichtionischer oberflächenaktiver Mittel bzw. Netzmittel copolymerisiert werden. Im allgemeinen beeinflußt die Verwendung von niedrigmolekularen Netzmitteln gelegentlich die Wasserbeständigkeit der gebildeten Beschichtung, so daß in den Fällen, in denen Wasserbeständigkeit erforderlich ist, hochmolekulare anionische Netzmittel als Emulgiermittel besonders bevorzugt werden.To provide an emulsifying agent, a mixture of vinyl monomers in an emulsified state may be copolymerized in the presence of anionic or nonionic surfactants or wetting agents. In general, the use of low molecular weight wetting agents sometimes affects the water resistance of the coating formed, so that in cases where water resistance is required, high molecular weight anionic wetting agents are particularly preferred as emulsifying agents.
Die erfindungsgemäß verwendete wäßrige Harzdispersion zeigt bei Verwendung solcher Emulgiermittel hervorragende Eigenschaften. Beispiele für diese hochmolekularen Emulgiermittel sind wäßrige Lösungen herkömmlicher alkalilöslicher Harze, wie Schellack, Acrylsäure- oder Methacrylsäure- oder Maleinsäure-Copolymere mit Carboxylgruppen.The aqueous resin dispersion used according to the invention shows excellent properties when using such emulsifiers. Examples of these high-molecular emulsifiers are aqueous solutions of conventional alkali-soluble resins, such as shellac, acrylic acid or methacrylic acid or maleic acid copolymers with carboxyl groups.
Als Streichmasse für diese erfindungsgemäß angewandte Walzpressenbearbeitung ist es nötig, eine wäßrige Harzdispersion einer höheren Einfriertemperatur von 60 - 130ºC zu verwenden. Aus diesem Grund ist es zum Zeitpunkt der Emulgierpolymerisation, die - wie in den Herstellungsbeispielen angegeben - durch Emulgierpolymerisation der Vinylmonomere erreicht wird, vorteilhaft, eine größere Menge an wäßriger Lösung alkalilöslicher Harze in Form von Vinylmonomeren, die ein Homopolymer einer höheren Einfriertemperatur bilden, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat oder Styrol, als Emulgiermittel einzusetzen.As a coating composition for this roller press processing used according to the invention, it is necessary to use an aqueous resin dispersion with a higher glass transition temperature of 60 - 130°C. For this reason, at the time of emulsification polymerization, which - as indicated in the preparation examples - is achieved by emulsification polymerization of the vinyl monomers, it is advantageous to use a larger amount of aqueous solution of alkali-soluble resins in the form of vinyl monomers which form a homopolymer with a higher glass transition temperature, such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate or styrene, as an emulsifier.
Die für das Löslichmachen der alkalilöslichen Harze in Wasser eingesetzten Alkalis können Ammoniak oder organische Amine, wie Triethanolamin oder Monoethanolamin, umfassen. Im Hinblick auf die Erleichterung des Trocknens der wasserlöslichen Harze werden stark flüchtige Alkalisorten besonders bevorzugt.The alkalis used to solubilize the alkali-soluble resins in water may include ammonia or organic amines such as triethanolamine or monoethanolamine. In view of facilitating the drying of the water-soluble resins, highly volatile alkalis are particularly preferred.
Wenn die Einfriertemperatur der wässrigen Harzdispersion niedriger ist als 60ºC, tritt eine Verringerung des Glanzes oder ein Verkleben (blocking) auf. Bei einem Tg-Wert von mehr als 130ºC ist die Zusammendrückbarkeit des Streichfilms bei der Walzpressenbearbeitung ungenügend, so daß der gewünschte Hochglanzgrad nicht erzielt werden kann. Der vorliegend benutzte Ausdruck "Hochglanz" entspricht einem Einfallswinkel von 60º und einem Spiegelflächenglanz von nicht weniger als 70, während der Ausdruck "Ultrahochglanz" einem Spiegelflächenglanz von nicht weniger als 80 entspricht.If the glass transition temperature of the aqueous resin dispersion is lower than 60°C, a reduction in gloss or blocking occurs. If the Tg is higher than 130°C, the compressibility of the coating film during roll press processing is insufficient, so that the desired high gloss level cannot be achieved. The term "high gloss" used here corresponds to an angle of incidence of 60° and a mirror surface gloss of not less than 70, while the term "ultra-high gloss" corresponds to a mirror surface gloss of not less than 80.
Die Zusammensetzung des Streichmittels kann gelegentlich durch Additive, wie wasserlösliche Lacke oder Firnisse, zur Unterstützung der Hafteigenschaften relativ zu der zu bedruckenden Oberfläche ergänzt werden. Der Zusammensetzung oder Masse können somit wäßrige Lösungen alkalilöslicher Harze, wie Schellack, Acryl-, Methacryl- oder Malein(säure)harze zugesetzt werden.The composition of the coating agent can occasionally be supplemented by additives such as water-soluble lacquers or varnishes to support the adhesive properties relative to the surface to be printed. Aqueous solutions of alkali-soluble resins such as shellac, acrylic, methacrylic or maleic (acid) resins can thus be added to the composition or mass.
Weiterhin können auch Polyethylenwachse zur Verbesserung des Widerstands gegenüber Reibung, höhere Fettsäuren, wie Stearinsäure, höhere Alkohole, wie Cetylalkohol, oder oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel, wie Phosphate, zur Verbesserung der Ablöse- oder Abschäleigenschaften bei der Pressenbearbeitung verwendet werden.Furthermore, polyethylene waxes can be used to improve resistance to friction, higher fatty acids such as stearic acid, higher alcohols such as cetyl alcohol, or surfactants or wetting agents such as phosphates to improve the release or peeling properties during press processing.
Weiterhin können auch Urethan, Epoxy, Aziridin, Metall- Vernetzungsmittel o.dgl. als Additive zur Verbesserung der Abrieb-, Wasser-, Wärme- und Chemikalienbeständigkeit eingesetzt werden.Furthermore, urethane, epoxy, aziridine, metal cross-linking agents or the like can be used as additives to improve abrasion, water, heat and chemical resistance.
Darüber hinaus können auch als Additive Färbemittel, wie Farbstoffe, Pigmente o.dgl. oder Streckmittelpigemente zugesetzt werden, wodurch erforderlichenfalls farbige Hochglanzerzeugnisse erhalten werden können.In addition, colorants such as dyes, pigments or the like or extender pigments can be added as additives, whereby colored high-gloss products can be obtained if necessary.
Eine zentrale Kernlage und eine hintere Decklage wurden mittels einer Wellungs- bzw. Wellpappeherstellungsmaschine miteinander verbunden oder verklebt, wobei eine Frontlage mit einem herkömmlichen Streichmittel für Walzpressenbearbeitung beschichtet war. Es hat sich gezeigt, daß ein solcher Streichfilm auf einer gewellten Lage oder Bahn bei einer Verbindungs- bzw. Klebetemperatur von 160 bis 190ºC wieder erweicht wird und sich dadurch der Glanz verschlechtert, oder daß das wieder erweichte Harz einer Heizplatten- oder Weilbahnverunreinigung unterliegt, wodurch der wirtschaftliche Wert der Druckerzeugnisse herabgesetzt wird.A central core layer and a rear cover layer were bonded or glued together using a corrugating machine, with a front layer coated with a conventional coating agent for roll press processing. It has been found that such a coating film on a corrugated layer or web is re-softened at a bonding temperature of 160 to 190ºC, thereby deteriorating the gloss, or that the re-softened resin is subject to hot plate or web contamination, thereby reducing the economic value of the printed products.
Das herkömmliche Streichmittel für Pressenbearbeitung als solches vermag somit die bei Wellpappeherstellungsmaschinen auftretenden erhöhten Temperaturen nicht aus zuhalten.The conventional coating agent for press processing as such is therefore not able to withstand the increased temperatures that occur in corrugated cardboard production machines.
Als Gegenmaßnahme könnte die Verwendung eines Harzes eines höheren Erweichungspunkts als Harz für Streichmittel ins Auge gefaßt werden, um seine Wärmebeständigkeit in einer Wellpappeherstellungsmaschine zu verbessern. In diesem Fall muß jedoch nicht nur die Walzpressentemperatur entsprechend erhöht werden, vielmehr kann unter der bei der Walzpressenbearbeitung auftretenden höheren Temperatur auch ein Schrumpfen des Papiers vorkommen, was wiederum zu einer Mißausrichtung der gewählten Bahnen beim Papierschneiden, einer Beeinträchtigung der Papierfestigkeit oder einem Verziehen oder Kräuseln der Bahnen führen kann, woraus sich entsprechende Nacheile bei der Herstellung von Wellpappelagen oder -bahnen ergeben.As a countermeasure, the use of a resin having a higher softening point as a coating resin may be considered in order to improve its heat resistance in a corrugated board manufacturing machine. In this case, however, not only must the roll press temperature be increased accordingly, but shrinkage of the paper may also occur under the higher temperature encountered during the roll press processing, which in turn may result in misalignment of the selected webs during paper cutting, deterioration of the paper strength, or warping or curling of the webs, resulting in corresponding delays in the production of corrugated board sheets or webs.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung ist es wesentlich, ein die unten angegebenen anorganischen Füllstoffe enthaltendes Streichmittel zu verwenden, welches die Erzielung eines Hochglanzes erlaubt, keine Probleme, wie verringerte Glanzgüte unter ungünstigen Betriebsbedingungen, wie hohe Temperaturen, Reibung oder Berührung mit Heiß- bzw. Heizplatten, wie sie während des Verklebeschritts im Spiel sind, aufwirft und für die Herstellung von Wellpappe geeignet ist.In the practical implementation of the invention, it is essential to use a coating agent containing the inorganic fillers specified below, which allows the achievement of a high gloss, does not pose problems such as reduced gloss quality under unfavorable operating conditions, such as high temperatures, friction or contact with hot or heating plates, as are involved during the gluing step, and is suitable for the production of corrugated cardboard.
Die anorganischen Füllstoffe, die im Fall einer geforderten höheren Wärmebeständigkeit verwendet werden können, umfassen Siliciumdioxidpulver, Siliciumdioxidgel, Quarzpulver, Aluminiumoxid, Glaspulver, Talkum, Ton, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Zinkblüte oder Bariumsulfat; sie sollten im erfindungsgemäßen Streichmittel in einer Menge von nicht mehr als 5,0 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 3,0 Gew.-% enthalten sein. Wenn der Gehalt an anorganischem Füllstoff 5,0 Gew.-% übersteigt, läßt sich ein Hochglanz-Druckerzeugnis nicht erzielen.The inorganic fillers which can be used in case of higher heat resistance being required include silica powder, silica gel, quartz powder, alumina, glass powder, talc, clay, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc flower or barium sulfate, and should be contained in the coating composition of the present invention in an amount of not more than 5.0% by weight, preferably in the range of 0.5 to 3.0% by weight. If the content of the inorganic filler exceeds 5.0% by weight, a high-gloss printed product cannot be obtained.
Die Herstellung bzw. Zubereitung der Streichmasse für Walzpressenbearbeitung erfolgt entweder durch Zumischen eines anorganischen Füllstoffs zur genannten wäßrigen Harzdispersion oder durch Verwendung der herkömmlichen Dispergiervorrichtung zur Durchführung eines Mahlens und Dispergierens.The production or preparation of the coating slip for roll press processing is carried out either by mixing an inorganic filler into the above-mentioned aqueous resin dispersion or by using the conventional dispersing device to carry out grinding and dispersing.
Die die genannten Bestandteile enthaltenden Streichmassen für Walzpressenbearbeitung (roll pressing working) können auf alle Bereiche oder nur auf bestimmte vorgesehene Bereiche eines in einer Bahn zugeführten, unter Verwendung einer Flexodruckfarbe, einer Offsetdruckfarbe oder Tiefdruckfarbe in der oben beschriebenen Druckeinrichtung erhaltenen Druckerzeugnisses aufgetragen werden.The coating slips for roll pressing working containing the above-mentioned components can be applied to all areas or only to certain designated areas of a printed product fed in a web and obtained using a flexographic printing ink, an offset printing ink or a gravure printing ink in the printing device described above.
Das in einer Bahn zugeführte (web-fed) Druckerzeugnis kann, wie bereits erwähnt, in einem unabhängigen Beschichtungs- bzw. Streichschritt oder als Fortsetzung des Druckprozesses oder des Walzpressenbearbeitungsprozesses, wie noch zu beschreiben sein wird, beschichtet werden.The web-fed printed product can, as already mentioned, be printed in an independent Coating or spreading step or as a continuation of the printing process or the roll press processing process, as will be described later.
Das als Bahn zugeführte, mit der Streichmasse für Walzpressenbearbeitung beschichtete Druckerzeugnis wird erforderlichenfalls getrocknet, worauf ihm mittels einer für Walzpressenbearbeitung verwendeten heißen Walze bzw. Heißwalze Glanz verliehen wird.The printed product, which is supplied as a web and coated with the coating composition for roller press processing, is dried if necessary and then given a shine by means of a hot roller or hot roller used for roller press processing.
Der in dieser Beschreibung benutzte Ausdruck "Walzpressenbearbeitung" (oder auch Walzenpressenverarbeitung) bezieht sich auf den Preßprozeß, der unter einer spezifischen bestimmten Temperatur und einem spezifischen Druck dadurch durchgeführt wird, daß ein Druckerzeugnis oder ein Druckpapier, das mit einem Streichmittel für das Verpressen beschichtet ist, im Bahnzustand in innige Berührung mit einer auf eine Spiegel- bzw. Hochglanzoberfläche maschinell bearbeiteten Heißwalze in Berührung gebracht wird.The term "roll press processing" (or roller press processing) as used in this specification refers to the pressing process carried out under a specific temperature and pressure by bringing a printed product or a printing paper coated with a coating agent for pressing in a web state into intimate contact with a hot roller machined to a mirror or high gloss surface.
Die Temperatur der Heißwalze liegt im Bereich von 90 bis 190ºC; der Druck zwischen der Heißwalze und der Druckwalze oder Preßwalze liegt im Bereich von 588 bis 1470 N/cm (60 bis 150 kg/cm), ausgedrückt als linearer Druck.The temperature of the hot roll is in the range of 90 to 190ºC; the pressure between the hot roll and the pressure roll or press roll is in the range of 588 to 1470 N/cm (60 to 150 kg/cm) expressed as linear pressure.
Als Walzpressenbearbeitungsvorrichtung kann eine derartige Vorrichtung eines kontinuierlichen Typs mit mindestens einem Paar von auf eine Spiegelglanzoberfläche bearbeiteten Heißwalzen sowie Preßwalzen verwendet werden.As the roll press processing device, there can be used such a continuous type device having at least one pair of hot rolls processed to a mirror finish and press rolls.
Bei der praktischen Durchführung kann eine Heißwalzenpresse mit einer Heißwalze und einer Preßwalze als Walzenpaar oder eine derartige Presse mit zwei oder mehr Paaren von Heißwalzen und Preßwalzen, die in Tandem bzw. hintereinander geschaltet sind, eingesetzt werden. Der Walzpressenbearbeitungsprozeß kann im Anschluß an den Prozeß des Auftragens einer Beschichtung (Streichmasse) für Walzpressenbearbeitung oder als unabhängiger Prozeß durchgeführt werden.In practice, a hot roll press with a hot roll and a press roll as a pair of rolls or a press of this type with two or more pairs of hot rolls and press rolls connected in tandem or one after the other can be used. The roll press processing process can be carried out after the process of applying a coating (coating slip) for roll press processing or as an independent process.
Der jeweilige, oben erwähnte Prozeß kann getrennt durchgeführt werden; wahlweise können zur wirksamen bzw. wirtschaftlichen Herstellung eines Hochglanz-Druckerzeugnisses alle Prozesse kontinuierlich durchgeführt werden.The respective processes mentioned above can be carried out separately; alternatively, all processes can be carried out continuously to produce a glossy printed product effectively and economically.
Im folgenden ist anhand der beigefügten Zeichnungen eine für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Hochglanz-Druckerzeugnissen gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtung erläutert.In the following, a device suitable for carrying out the method for producing high-gloss printed products according to the invention is explained with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch die wesentlichen Abschnitte einer für die Herstellung von Hochglanz-Druckerzeugnissen gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung. Die Vorrichtung nach Fig. 1 umfaßt ein Walzgerüst 1 für in einer Bahn zugeführtes Druckerzeugnis 2, wobei das aus dem Walzgerüst herauslaufende Druckerzeugnis 2 in einer Streicheinheit 3 mit einem Streichmittel für Walzpressenbearbeitung 5 beschichtet wird.Fig. 1 schematically illustrates the essential sections of a device suitable for producing high-gloss printed products according to the invention. The device according to Fig. 1 comprises a roll stand 1 for printed product 2 fed in a web, wherein the printed product 2 running out of the roll stand is coated in a coating unit 3 with a coating agent for roller press processing 5.
Fig. 1 veranschaulicht eine Flexodruckpresse des Typs mit zentralem Druckzylinder. Eine für das Bedrucken nicht benutzte Druckeinheit, wie die Einheit 3-4 in Fig. 1, kann als Streichvorrichtung benutzt werden.Fig. 1 illustrates a flexographic printing press of the type with a central impression cylinder. A printing unit not used for printing, such as unit 3-4 in Fig. 1, can be used as a coating device.
Mit der Ziffer 4 ist eine erforderlichenfalls eingebaute Trocknungseinheit bezeichnet. Dem mit dem Streichmittel beschichteten, in einer Bahn zugeführten Druckerzeugnis bzw. der Druckerzeugnisbahn wird in einer Walzpresseneinheit 5 Glanz verliehen. Die Walz- oder Walzenpresse besteht im wesentlichen aus einer auf eine Spiegeloberfläche bearbeiteten Heißwalze (bzw. einem Heißkalander) 7 und einer Preßwalze 8. Die mit dem Streichmittel beschichtete Druckerzeugnisbahn wird in innige oder feste Berührung bei einer Temperatur von 90 bis 150ºC bei einem linearen Druck von 588 bis 1470 N/cm (60 - 150 kg/cm²) gebracht und auf diese Weise mit dem erforderlichen Schimmer oder Glanz versehen. Eine Leitrolle 9 dient zur Einstellung der Kontaktbreite der Druckerzeugnisbahn an der Heißwalze. Die Kontaktbreite mit der Heißwalze wird entsprechend dem Gewicht des verwendeten Papiers und der Einfriertemperatur des im Streichmittel für Walzpressenbearbeitung verwendeten Harzes eingestellt, um das Anschmelzen des Streichmittels zur Erzielung ausreichender Glätte desselben auf der Spiegel- doer Hochglanzoberfläche zu begünstigen.The number 4 designates a drying unit, which is installed if necessary. The printed product or printed product web, which is coated with the coating agent and fed in a web, is given a shine in a roller press unit 5. The roller or roller press essentially consists of a hot roller (or a hot calender) 7 machined to a mirror surface and a press roller 8. The printed product web coated with the coating agent is brought into close or firm contact at a temperature of 90 to 150ºC at a linear pressure of 588 to 1470 N/cm (60 - 150 kg/cm²) and thus provided with the required sheen or gloss. A guide roller 9 is used to adjust the contact width of the printed product web on the hot roller. The contact width with the hot roller is adjusted according to the weight of the paper used and the freezing temperature of the resin used in the coating agent for roller press processing in order to promote the melting of the coating agent to achieve sufficient smoothness of the same on the mirror or high-gloss surface.
Nach der Walzpressenbearbeitung wird das Druckerzeugnis auf eine Aufwickelrolle 6 aufgerollt. Sodann wird das Druckerzeugnis Stanz-, Kartonherstellungs-, Beutelherstellungs- oder anderen Verarbeitungsoperationen unterworfen.After the roll press processing, the printed product is rolled onto a take-up roll 6. The printed product is then subjected to punching, carton making, bag making or other processing operations.
Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 können Bedrucken, Beschichten oder Walzpressenbearbeiten kontinuierlich durchgeführt werden, indem das Papier am Walzgerüst aufgesetzt, das Flexodruck-Bedrucken an bzw. in den Druckeinheiten 3-1 bis 3-3 der als Druckvorrichtung dargestellten Flexodruckpresse durchgeführt und das Auftragen des Streichmittels für Walzpressenbearbeitung in der Druckeinheit 3-4 vorgenommen wird.When using the device according to Fig. 1, printing, coating or roller press processing can be carried out continuously by placing the paper on the roll stand, carrying out the flexographic printing on or in the printing units 3-1 to 3-3 of the flexographic printing press shown as a printing device, and applying the coating agent for roller press processing in the printing unit 3-4.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung anderer wesentlicher Abschnitte einer Walzpressenbearbeitungseinheit einer für die Herstellung von Hochglanz-Druckerzeugnissen geeigneten Vorrichtung. Fig. 2 veranschaulicht eine praktische Ausführungsform einer Walze, die das Ablösen von der Heißwalze nach der Walzpressenbearbeitung, eine Bahnzugspannungseinstellung und eine Verhinderung von Falten ermöglicht. Zur Erhöhung des Leistungsgrads der Pressenbearbeitung sind dabei zwei Andruck- oder Preßwalzen vorgesehen.Fig. 2 is a schematic representation of other essential sections of a roller press processing unit of an apparatus suitable for producing high-gloss printed products. Fig. 2 illustrates a practical embodiment of a roller which enables detachment from the hot roller after roller press processing, web tension adjustment and prevention of wrinkles. In order to increase the efficiency of the press processing, two pressure or pressing rollers are provided.
Fig. 2 zeigt eine Druckerzeugnisbahn oder ein Druckpapier 10, auf die bzw. das ein Streichmittel für Walzpressenbearbeitung aufgetragen ist. Die Ziffer 11 steht für eine auf eine Spiegel- bzw. Hochglanzoberfläche maschinell bearbeitete Heißwalze, und die Ziffern 12, 12' bezeichnen aus wärmebeständigem Gummi bestehende Preßwalzen, die mit der Heißwalze unter einem linearen Druck von 588 bis 1470 N/cm (60 - 150 kg/cm) in innige Berührung gebracht sind. Die mit einer Streichmasse der angegebenen Art beschichtete Druckerzeugnisbahn 10 wird durch eine mit einer Zugspannungseinstelleinheit ausgerüstete Leitrolle 13 auf eine geeignete Zugspannung eingestellt und zur Heißwalze transportiert, um durch die Spiegeloberfläche verpreßt zu werden, während die Querlängung der Bahn korrigiert und eine Faltenbildung durch eine ballige Expandierrolle oder -walze 14 verhindert wird. Nach erfolgtem Verpressen durch eine der Preßwalzen 12' wird die Bahn durch die andere Preßwalze 12 an die Heißwalze 11 angepreßt, nachdem die Längung oder Dehnung durch eine Tänzerwalze 15 absorbiert und die Querlängung (oder Dehnung) durch die ballige Expandierwalze 14' korrigiert worden sind. Nach der Pressen- oder Verpreßbearbeitung läuft die Bahn über die Abziehwalze 16, wobei sie von der Heißwalze abgelöst oder abgezogen und durch die Kühlwalze 17 gekühlt wird, um aufgewickelt oder zur nächsten Verarbeitungsstation transportiert zu werden. Mit der Ziffer 18 ist eine Reinigungsvorrichtung für die Heißwalze 11 bezeichnet. Durch Verwendung einer Kombination der verschiedenen, oben beschriebenen Walzen kann ein Druckerzeugnis hohen Glanzes ohne jede Faltenbildung oder Kräuselung hergestellt werden.Fig. 2 shows a printed product web or a printing paper 10 onto which a coating agent for Roll press processing. Numeral 11 represents a hot roll machined to a mirror surface, and numerals 12, 12' represent press rolls made of heat-resistant rubber which are brought into intimate contact with the hot roll under a linear pressure of 588 to 1470 N/cm (60 - 150 kg/cm). The printed product web 10 coated with a coating composition of the type indicated is adjusted to an appropriate tension by a guide roller 13 equipped with a tension adjusting unit and conveyed to the hot roll to be pressed by the mirror surface while the transverse elongation of the web is corrected and wrinkling is prevented by a crowned expanding roller or roll 14. After being pressed by one of the press rolls 12', the web is pressed by the other press roll 12 against the hot roll 11 after the elongation or stretching has been absorbed by a dancer roll 15 and the transverse elongation (or stretching) has been corrected by the crowned expanding roll 14'. After the pressing or pressing process, the web passes over the take-off roll 16, where it is peeled off or pulled off the hot roll and cooled by the cooling roll 17 to be wound up or transported to the next processing station. Numeral 18 designates a cleaning device for the hot roll 11. By using a combination of the various rolls described above, a printed product of high gloss can be produced without any wrinkling or curling.
Im folgenden ist ein Verfahren zur Herstellung eines Hochglanz-Druckerzeugnisses gemäß der Erfindung in Anwendung auf die Herstellung von Pappkartons (bzw. Kartonschachteln) beschrieben.A method for producing a high-gloss printed product according to the invention is described below as applied to the production of cardboard boxes (or cardboard boxes).
Die Frontlage, der Innenkern und die Decklage werden mittels einer herkömmlichen Wellpappeherstellungsmaschine (corrugating machine) miteinander verklebt. Wenn bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung eine bedruckte Frontlage verwendet wird, werden die auf eine Rolle aufgewickelte Lage in ein Frontlagen-Walzgerüst eingesetzt und ein Streichmittel für Pressenbearbeitung mittels einer Streicheinrichtung aufgetragen, die einem Frontlagen-Vorwärmer vorgeschaltet ist. Die Frontlage wird durch den Vorwärmer getrocknet, durch eine einem Doppelkaschierer (double facer) vorgeschaltete Walzenpresse verpreßt und mit dem Innenkern und der Decklage verklebt. Wenn die Frontlage bereits mit dem Streichmittel für Walzpressenbearbeitung beschichtet oder bestrichen worden ist, kann auf die Streicheinheit verzichtet werden. Wenn die Frontlage bereits einer Walzpressenbearbeitung unterworfen worden ist, kann das Verkleben auf einer herkömmlichen Wellpappeherstellungsmaschine ohne Streicheinheit oder Walzenpresse durchgeführt werden.The front layer, the inner core and the cover layer are bonded together using a conventional corrugating machine. If a printed When a front ply is used, the ply wound on a roll is placed in a front ply roll stand and a coating agent for press processing is applied by a coating device which is connected upstream of a front ply preheater. The front ply is dried by the preheater, pressed by a roller press connected upstream of a double facer and bonded to the inner core and the cover ply. If the front ply has already been coated or coated with the coating agent for press processing, the coating unit can be omitted. If the front ply has already been subjected to roller press processing, bonding can be carried out on a conventional corrugated board manufacturing machine without a coating unit or roller press.
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ersichtlicherweise unbedruckte Wellpappebahnen nur in seltenen Fällen hergestellt, weil bereits bedruckte Frontlagen mit den anderen Teilen verklebt werden. Wenn somit ein nichtkontinuierliches (intermittierendes) Bedrucken auf jedem Abschnitt oder Bereich eines Kartons durchgeführt wird, muß eine Schneidvorrichtung zum Schneiden entsprechend dem Druckmuster vorgesehen sein. Der endgültige Pappkarton kann durch Schneiden oder Stanzen auf erforderliche Weise erhalten werden.In the practical implementation of the process according to the invention, it is evident that unprinted corrugated cardboard webs are produced only in rare cases because already printed front layers are glued to the other parts. Thus, when non-continuous (intermittent) printing is carried out on each section or area of a cardboard box, a cutting device must be provided for cutting according to the printing pattern. The final cardboard box can be obtained by cutting or punching in the required manner.
Nachfolgend ist eine Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Hochglanz-Wellpappe anhand der Zeichnungen erläutert.Below, a device for carrying out the process for producing high-gloss corrugated cardboard is explained using the drawings.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung wesentlicher Abschnitte einer für die Herstellung von Hochglanz-Wellpappe gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung, wobei diese Figur einen Fall veranschaulicht, in welchem das Aufstreichen des Streichmittels für Walzpressenbearbeitung und die letztere Bearbeitung in einer Wellpappeherstellungsmaschine kontinuierlich durchgeführt werden.Fig. 3 is a schematic view of essential portions of an apparatus suitable for producing high-gloss corrugated board according to the invention, this figure illustrating a case in which the coating of the coating agent for roll press processing and the latter processing in a corrugated board manufacturing machine are continuously carried out.
Gemäß Fig. 3 ist ein Walz- bzw. Rollengerüst für eine Frontlage vorgesehen. Beim üblichen Verfahren zur Herstellung von Wellpappe wird die von diesem Rollengerüst abgespulte unbedruckte Frontlage durch einen Vorwärmer 33 in einer Doppel- oder Dreifachheizeinrichtung und einem Vorwärmer 34 für die Frontlage erwärmt. Die Lage wird zu einem Doppelkaschierer 35 transportiert, dabei vom Einfachkaschierer (single facer) abgespult und durch einen Vorwärmer 36 für einseitig kaschierte Wellpappe erwärmt. Auf die Oberseite der Wellungen (Wellungsscheitel) des Kerns wird ein Klebmittel aufgetragen, und die einseitig kaschierte Wellpappe 38, die zum Doppelkaschierer 35 transportiert worden ist, wird zur Herstellung einer zweiseitig kaschierten Wellpappe mit der betreffenden Lage verklebt. Diese einseitig uznd doppelseitig kaschierten Wellpappebahnen können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.According to Fig. 3, a roller stand is provided for a front layer. In the usual process for producing corrugated board, the unprinted front layer unwound from this roller stand is heated by a preheater 33 in a double or triple heater and a preheater 34 for the front layer. The layer is transported to a double laminator 35, unwound from the single facer and heated by a preheater 36 for single-faced corrugated board. An adhesive is applied to the top of the corrugations (corrugation crests) of the core, and the single-faced corrugated board 38, which has been transported to the double laminator 35, is glued to the relevant layer to produce a double-faced corrugated board. These single-faced and double-faced corrugated board webs can be produced by methods known per se.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im folgenden im Zusammenhang mit doppelseitig kaschierten Wellpappebahnen erläutert.A device for carrying out the method according to the invention is explained below in connection with double-sided laminated corrugated cardboard webs.
Bei der Vorrichtung zur Herstellung von Hochglanz -Wellpappe gemäß der Erfindung ist eine zwischen dem Vorwärmer 34 und dem Doppelkaschierer angeordnete Walzpressenbearbeitungseinheit 39 mit einer Heißwalze versehen, die auf eine Spiegel- bzw. Hochglanzoberfläche (maschinell) bearbeitet worden ist, um der mit dem Streichmittel für Walzpressenbearbeitung bestrichenen Frontlage Glanz zu verleihen.In the apparatus for producing high-gloss corrugated board according to the invention, a roll press processing unit 39 arranged between the preheater 34 and the double laminator is provided with a hot roll which has been machined to a mirror or high-gloss surface in order to impart gloss to the front layer coated with the roll press processing coating agent.
Zwischen dem Vorwärmer 33 und dem Vorwärmer 34 ist weiterhin eine Streicheinheit 40 mit einer Aufwalzvorrichtung zum Auftragen oder Aufstreichen eines Streichmittels für Walzpressenbearbeitung angeordnet.Between the preheater 33 and the preheater 34, a coating unit 40 with a rolling device for applying or spreading a coating agent for roll press processing is also arranged.
Die Streicheinheit 40 kann auch zwischen dem Vorwärmer 33 und dem Rollengerüst 31 für die Frontlage vorgesehen sein.The coating unit 40 can also be provided between the preheater 33 and the roller stand 31 for the front layer.
Eine Bahnrolle aus einer Frontlage, die in der Rotationspresse nach einem Duckverfahren, wie Tiefdruck bedruckt worden ist, ist (zu einer Rolle) aufgerollt und auf ein Rollengerüst 31 am betreffenden Rollenträger aufgesetzt. Die von der betreffenden Rolle abgespulte, vorbedruckte Frontlage kann in allen Bereichen oder in bestimmten vorgesehenen Bereichen derselben mittels einer Streicheinheit 40 bestrichen werden, die zwischen dem Rollengerüst 31 und dem Vorwärmer 33 oder zwischen letzterem und dem Vorwärmer 34 angeordnet ist. Das Streichvolumen beträgt vorzugsweise bis zu 30 g/m², wenn ein hoher Glanzgrad gewünscht wird.A web roll of a front layer that has been printed in the rotary press using a printing process such as gravure printing is rolled up (into a roll) and placed on a roll stand 31 on the relevant roll carrier. The pre-printed front layer unwound from the relevant roll can be coated in all areas or in certain designated areas thereof by means of a coating unit 40 that is arranged between the roll stand 31 and the preheater 33 or between the latter and the preheater 34. The coating volume is preferably up to 30 g/m² if a high degree of gloss is desired.
Das durch die Streicheinheit 40 aufgetragene Streichmittel muß vor Ankunft (der Bahn) an der Walzpressenbearbeitungseinheit 39 getrocknet werden. Wenn der Vorwärmer 34 allein dazu nicht ausreicht, ist oder wird die Streicheinheit 40 vorzugsweise dem Vorwärmer 33 vorgeschaltet.The coating agent applied by the coating unit 40 must be dried before it arrives (of the web) at the roller press processing unit 39. If the preheater 34 alone is not sufficient for this, the coating unit 40 is or will preferably be installed upstream of the preheater 33.
Die Frontlage wird zur Walzpressenbearbeitungseinheit 39, die zwischen dem Vorwärmer 34 und dem Doppelkaschierer 35 eingebaut ist, transportiert, nachdem das auf die vorbedruckte Frontlage aufgestrichene Streichmittel für Walzpressenbearbeitung getrocknet worden ist. Die Frontlage wird zwischen einer Heißwalze 39a in Form einer einer Hochglanzoberflächenbehandlung unterworfenen harten Walze, die auf 90 bis 130ºC erwärmt ist, und einer Preßwalze 39b, etwa einer papierbeschichteten Walze, hindurchgeführt. Während dieses Vorgangs wird das Streichmittel für Pressenbearbeitung erweicht, während der erforderliche Glanz dadurch erzeugt wird, daß die Oberfläche der eine Hochglanzoberfläche aufweisenden Heißwalze mit der Oberfläche der Frontlage unter einem Druck von etwa 588 bis 1470 N/cm (60 - 150 kg/cm) zwischen der Heißwalze 39a und der Preßwalze 39b in Berührung gebracht wird. Da bei der Erfindung die einen Teil einer Wellpappe bildende Frontlage einer Dicke für Wellpappe entspricht bzw. diese Dicke bestimmt, ist es möglicherweise nötig, zwei oder mehr Paare der oben angegebenen Walzen vorzusehen. Die Zahl der Walzenpaare wird zweckmäßig unter Berücksichtigung des Raumbedarfs für die Walzpressenbearbeitungseinheit vorhandener Wellpappenherstellungsmaschinen bestimmt.The face sheet is transported to the roll press processing unit 39 installed between the preheater 34 and the double laminator 35 after the roll press processing coating agent applied to the preprinted face sheet is dried. The face sheet is passed between a hot roller 39a in the form of a hard roller subjected to a mirror finish and heated to 90 to 130°C and a press roller 39b such as a paper-coated roller. During this process, the press processing coating agent is softened while the required gloss is produced by bringing the surface of the hot roller having a mirror finish into contact with the surface of the face sheet under a pressure of about 588 to 1470 N/cm (60 to 150 kg/cm) between the hot roller 39a and the press roller 39b. Since in the invention the front layer forming part of a corrugated board corresponds to or determines a thickness for corrugated board, it may be necessary to provide two or more pairs of the rollers specified above. The number The number of roller pairs is determined taking into account the space required for the roller press processing unit of existing corrugated board manufacturing machines.
Es ist möglich, die Geschwindigkeit oder den Schlupfgrad an den Kontaktierabschnitten der Walzenpaare zu erhöhen oder zu verringern, um einen höheren Glanzgrad zu erzielen, indem die Preßwalzendurchmesser der Walzenpaare geändert werden.It is possible to increase or decrease the speed or the degree of slip at the contacting sections of the roll pairs to achieve a higher degree of gloss by changing the press roll diameters of the roll pairs.
Bei Einsatz der oben beschriebenen Wellpappeherstellungsmaschine reicht es aus, eine sog. vorbedruckte Frontlage auf das betreffende Rollengerüst aufzusetzen, so daß bedruckte Hochglanz-Wellpappebahnen mit hohem Leistungsgrad hergestellt werden können.When using the corrugated cardboard production machine described above, it is sufficient to place a so-called pre-printed front layer on the relevant roll frame so that printed high-gloss corrugated cardboard webs can be produced with a high level of performance.
Die Streicheinheit kann weggelassen werden, wenn eine vorbedruckte Frontlage verwendet und mit dem Streichmittel für Walzpressenbearbeitung bestrichen und in diesem Zustand aufgewickelt (taken up) wird.The coating unit can be omitted if a pre-printed front layer is used and coated with the coating agent for roll press processing and wound up in this state (taken up).
Eine Frontlage kann mittels einer Rotationsdruckerpresse mit Mehrfarbdruckeinheiten vorbedruckt werden; es ist dabei einfach, eine der Druckeinheiten als Streicheinheit für das Streichmittel zu benutzen, so daß für das Auftragen der Streichmittel für Pressenbearbeitung keine neue Streicheinheit nötig ist. Hierdurch wird der Kosten/Leistungsgrad verbessert. Die Herstellung von Hochglanz-Wellpappe kann dadurch erreicht werden, daß eine Wellpappeherstellungsmaschine mit einer Walzpressenbearbeitungseinheit ausgerüstet wird. Die letztere Einheit kann sich in der Wellpappeherstellungsmaschine an beliebiger Stelle zwischen dem Frontlagen- Rollengerüst und dem Doppelkaschierer befinden. Im Hinblick auf Faktoren, wie Erwärmung der Frontlage, kann sie jedoch zweckmäßig zwischen dem Doppel- oder Dreifachvorwärmer und dem Vorwärmer für die Frontlage angeordnet sein.A face sheet can be pre-printed using a rotary printing press with multi-colour printing units; it is easy to use one of the printing units as a coating unit for the coating, so that no new coating unit is required for applying the coating for press finishing. This improves the cost/efficiency ratio. The production of high gloss corrugated board can be achieved by equipping a corrugated board making machine with a roller press finishing unit. The latter unit can be located anywhere in the corrugated board making machine between the face sheet roll stand and the double laminator. However, in view of factors such as heating of the face sheet, it can be conveniently located between the double or triple preheater and the face sheet preheater.
Unter Verwendung einer wäßrigen alkalischen Lösung eines alkalilöslichen Harzes aus 53 Gew.-% Methacrylsäure, 23 Gew.- % Methylmethacrylat und 24 Gew.-% Styrol als Emulgiermittel wurden 34 Gew.-Teile Styrol zu 66 Gew.-Teilen des Harzgehalts oder -anteils des Dispergiermittels zugegeben und das Gemisch einer herkömmlichen Emulsionspolymerisation unterworfen, um eine wäßrige Harzdispersion A herzustellen. Die so hergestellte Dispersion A besaß einen Feststoffgehalt von 37 Gew.% und eine Glasübergangs- bzw. Einfriertemperatur von etwa 125ºC.Using an aqueous alkaline solution of an alkali-soluble resin of 53 wt% methacrylic acid, 23 wt% methyl methacrylate and 24 wt% styrene as an emulsifier, 34 parts by weight of styrene was added to 66 parts by weight of the resin content or proportion of the dispersant and the mixture was subjected to conventional emulsion polymerization to prepare an aqueous resin dispersion A. The dispersion A thus prepared had a solid content of 37 wt% and a glass transition temperature of about 125°C.
Unter Verwendung einer wäßrigen alkalischen Lösung eines alkalilöslichen Harzes aus 28 Gew.-% Methacrylsäure, 4 Gew.-% Methylmethacrylat, 7 Gew.-% Methacrylat und 61 Gew.-% Ethylacrylat als Emulgiermittel wurden 88 Gew.-Teile Styrol zu 12 Gew.-Teilen des Harzanteils des Dispergiermittels zugegeben und das Gemisch in herkömmlicher Weise zur Zubereitung einer wäßrigen Harzdispersion B einer Emulsionspolymerisation unterworfen. Die so zubereitete Dispersion B besaß einen Feststoffgehalt von 55 Gew.-% und eine Einfriertemperatur von etwa 89ºC.Using an aqueous alkaline solution of an alkali-soluble resin of 28 wt.% methacrylic acid, 4 wt.% methyl methacrylate, 7 wt.% methacrylate and 61 wt.% ethyl acrylate as an emulsifier, 88 parts by weight of styrene was added to 12 parts by weight of the resin portion of the dispersant and the mixture was subjected to emulsion polymerization in a conventional manner to prepare an aqueous resin dispersion B. The dispersion B thus prepared had a solids content of 55 wt.% and a glass transition temperature of about 89°C.
Unter Verwendung eines Acrylharzes (Johncryl 67) als alkalilösliches Harz wurde eine wäßrige alkalische Lösung desselben als Dispergiermittel verwendet. 54 Gew.-Teile Isobutylmethacrylat und 36 Gew.-Teile Styrol zu 10 Gew.- Teilen des Harzanteils des Dispergiermittels (zugesetzt) wurden einer herkömmlichen Emulsionspolymerisation zur Zubereitung einer wäßrigen Harzdispersion C unterworfen.Using an acrylic resin (Johncryl 67) as an alkali-soluble resin, an aqueous alkaline solution of the same was used as a dispersant. 54 parts by weight of isobutyl methacrylate and 36 parts by weight of styrene to 10 parts by weight of the resin portion of the dispersant (added) were subjected to conventional emulsion polymerization to prepare an aqueous resin dispersion C.
Diese Disperion C besaß einen Feststoffgehalt von 40 Gew.-% und eine Einfriertemperatur von etwa 67ºC.This dispersion C had a solids content of 40 wt.% and a glass transition temperature of about 67ºC.
Eine wäßrige alkalische Lösung eines alkalilöslichen Harzes aus 29 Gew.-% Acrylsäure, 12 Gew.-% Styrol, 56 Gew.-% α-Methylstyrol und 3 Gew.-% Ethyldiglycolacrylat wurde als Emulgiermittel benutzt; 20 Gew.-Teile Styrol und 50 Gew.- Teile 2-Ethylhexylacrylat auf 30 Gew.-Teile des Harzanteils des Dispergiermittels wurden zur Zubereitung einer wäßrigen Harzdispersion D einer Emulsionspolymerisation unterworfen. Die so zubereitete Dispersion D besaß einen Feststoffgehalt von 45 Gew.-% und eine Einfriertemperatur von etwa 40ºC.An aqueous alkaline solution of an alkali-soluble resin consisting of 29% by weight of acrylic acid, 12% by weight of styrene, 56% by weight of α-methylstyrene and 3% by weight of ethyl diglycol acrylate was used as an emulsifier; 20 parts by weight of styrene and 50 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate per 30 parts by weight of the resin portion of the dispersant were subjected to emulsion polymerization to prepare an aqueous resin dispersion D. The dispersion D thus prepared had a solids content of 45% by weight and a glass transition temperature of about 40°C.
Unter Verwendung der in den Beispielen 1 bis 4 hergestellten Dispersionen A bis D wurden Streichmittel 1 bis 7 für Walzpressenverarbeitung mit den Zusammensetzungen gemäß Tabelle 1 zubereitet.Using dispersions A to D prepared in Examples 1 to 4, coating compositions 1 to 7 were prepared for roll press processing with the compositions shown in Table 1.
Die Ziffern in der Tabelle stehen für Gewichtsteile. Als Wachs wurde Polyethylenwachs, als Formtrennmittel ein Material vom Phasphattyp verwendet. Tabelle 1 Streichmittel Dispersion Dispersionen Siliziumdioxidgel *1 Ethanol Butylcarbitol Wachs Formtrennmittel Wasser *1 : Als Siliziumdioxidgel (bzw. Kieselsäuregel) wurde "Syloid 63" der Firma Fuji Davison Co., Ltd. verwendet.The numbers in the table represent parts by weight. Polyethylene wax was used as the wax and a phosphate-type material was used as the mold release agent. Table 1 Coating agent Dispersion Dispersions Silicon dioxide gel *1 Ethanol Butyl carbitol Wax Mould release agent Water *1 : "Syloid 63" from Fuji Davison Co., Ltd. was used as the silicon dioxide gel (or silica gel).
Unter Verwendung einer Streichpapierbahn (85 g/m²; hergestellt von Oji Seishi Co., Ltd.) als Druckpapier, einer waßrigen Flexodruckfarbe in der ersten Farbeinheit sowie der oben angegebenen Streichmittel 1 bis 4 und 6 in der zweiten Farbeinheit in einer Cobden's-Flexodruckmaschine wurden Druckvorgänge und das Aufstreichen der jeweiligen Streichmittel für Walzpressenbearbeitung durchgeführt. Sodann wurde mittels lediglich des Walzpressenbearbeitungseinheitsteils des Systems gemäß Fig. 1 eine Walzpressenbearbeitung mit einer Geschwindigkeit von 80 m/min bei einer Heißwalzentemperatur von 150º und einem Druck von 980 N/cm (100 kg/cm) durchgeführt, um dem Material Glanz zu verleihen. Der Glanzgrad derjenigen Bereiche, in denen die Druckfarbe nach der Walzpressenbearbeitung mit dem Streichmittel überlagert war, wurde mittels eines Glanzmeßgeräts gemessen. Die Meßwerte finden sich in Tabelle 2.Using a coated paper sheet (85 g/m²; manufactured by Oji Seishi Co., Ltd.) as printing paper, an aqueous flexographic ink in the first color unit, and the above-mentioned coating agents 1 to 4 and 6 in the second color unit in a Cobden's flexographic printing machine, printing and coating of the respective coating agents for roll press processing were carried out. Then, by using only the roll press processing unit part of the system shown in Fig. 1, roll press processing was carried out at a speed of 80 m/min at a hot roll temperature of 150° and a pressure of 980 N/cm (100 kg/cm) to impart gloss to the material. The gloss level of the portions where the ink was superimposed with the coating agent after the roll press processing was was measured using a gloss meter. The measured values can be found in Table 2.
Im Vergleichsbeispiel 1, in welchem das Streichmittel 6 benutzt wurde, wurde die Bahn nach der Walzpressenbearbeitung aufgewickelt bzw. aufgerollt; dabei wurde ein Verkleben der Bahn festgestellt, so daß sie keinen praktischen Nutzwert aufwies.In Comparative Example 1, in which the coating agent 6 was used, the sheet was wound up or rolled up after the roller press processing, and the sheet was found to stick together, so that it had no practical use.
Unter Verwendung des gleichen Druckpapiers wie in Beispiel 1 wurde ein Druckvorgang mit einer Lösungsmitteltyp- Tiefdruckfarbe durchgeführt; das bedruckte Papier wurde anschließend aufgewickelt. Das gleiche Papier wurde mit einer Bahn-Offsetrotationsdruckfarbe bedruckt und auf ähnliche Weise aufgewickelt. Diese Papiere (bzw. die Papierrollen) wurden auf ein Rollengerüst der in Fig. 1 dargestellten Art aufgesetzt und mit Hilfe einer Streicheinheit mit dem Streichmittel 2 bestrichen. Die Walzpressenbearbeitung erfolgte unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, um dem bedruckten Papier Glanz zu erteilen.Using the same printing paper as in Example 1, printing was carried out with a solvent type gravure ink and the printed paper was then wound up. The same paper was printed with a web offset rotary printing ink and wound up in a similar manner. These papers (or the paper rolls) were placed on a roll stand of the type shown in Fig. 1 and coated with the coating agent 2 by means of a coating unit. Roll press processing was carried out under the same conditions as in Example 1 to impart gloss to the printed paper.
Der Glanzgrad wurde auf ähnliche Weise gemessen; die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2.The gloss level was measured in a similar manner and the results are shown in Table 2.
Das mit dem Streichmittel für Walzpressenbearbeitung gemäß Beispiel 1 und 2 bestrichene Druckerzeugnis wurde ohne Walzpressenbearbeitung verwendet; der durch einfache Beschichtung mit dem Streichmittel erhaltene Glanz wurde gemessen. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2.The printed product coated with the coating composition for roller press processing according to Examples 1 and 2 was used without roller press processing; the gloss obtained by simple coating with the coating composition was measured. The results are shown in Table 2.
Ein Bedrucken und Streichen erfolgte unter den gleichen Bedingungen, nur mit dem Unterschied, daß das gießgestrichene Papier nach Beispiel 1 als Druckerzeugnis (bzw. zu bedruckendes Erzeugnis) benutzt wurde. Die Ergebnisse der Glasmessung finden sich in Tabelle 2. Tabelle 2 Beispiel Vergleichsbeispiel Streichmittel Glanz Abriebbeständigkeit Wasserbeständigkeit FaltbeständigkeitPrinting and coating were carried out under the same conditions, with the only difference being that the cast-coated paper according to Example 1 was used as the printed product (or product to be printed). The results of the glass measurement can be found in Table 2. Table 2 Example Comparative example Coating agent Gloss Abrasion resistance Water resistance Folding resistance
Die einzelnen nach den Beispielen 1 bis 6 und Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhaltenen Druckerzeugnisse wurden auf Abrieb-, Wasser- und Falt- (oder Falz-)Beständigkeit getestet. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2.The individual printed products obtained according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were tested for abrasion, water and folding (or creasing) resistance. The results are shown in Table 2.
Im Bewertungstest 1 erfolgte eine Bewertung wie folgt:In evaluation test 1, the evaluation was as follows:
Jedes einzelne Druckerzeugnis wurde 2000mal unter einer Belastung von 500 g auf einem Schwingungstyp-Abriebbeständigkeitstester getestet. Eine ausreichende Beständigkeit aufweisende Prüflinge sind mit "o", diejenigen mit ungenügender Beständigkeit mit "x" bezeichnet.Each individual printed product was tested 2000 times under a load of 500 g on a vibration type abrasion resistance tester. Sufficient resistance Test specimens showing insufficient resistance are marked with "o", those with insufficient resistance with "x".
Nach der gleichen Methode wie für den Abriebbeständigkeitstest, aber unter Verwendung eines mit Wasser getränkten Tuches, wurde die Abriebbeständigkeit 50mal unter einer Belastung von 500 g untersucht. Prüflinge mit ausreichender Wasserbeständigkeit sind mit "o", diejenigen, bei denen das Tuch leicht verschmutzt war, mit "Δ" und diejenigen, bei denen das Tuch vollständig verschmutzt war, mit "x" bezeichnet.Following the same method as for the abrasion resistance test, but using a cloth soaked in water, the abrasion resistance was tested 50 times under a load of 500 g. Samples with sufficient water resistance are marked "o", those in which the cloth was slightly soiled are marked "Δ", and those in which the cloth was completely soiled are marked "x".
Die Prüflinge wurden mit nach außen weisenden bedruckten Seiten umgebogen. Die Prüflinge, bei denen die bedruckten Seiten Risse aufweisen, sind mit "x" bezeichnet, während die unverändert bleibenden Prüflinge mit "o" bezeichnet sind.The test pieces were bent with the printed sides facing outwards. The test pieces with cracks on the printed sides are marked with "x", while the test pieces that remained unchanged are marked with "o".
Das durch Aufstreichen des Streichmittels gemäß Beispiel 1 erhaltene Druckerzeugnis wurde geschnitten und einer Walzpressenbearbeitung in einer Endlospresse mit einem herkömmlichen Band aus nichrostendem Stahl unterworfen. Die Pressenbearbeitung erfolgte bei einer Geschwindigkeit von 25 m/min, einer Temperatur von 120ºC und einem Druck von 980 N/cm (100 kg/cm).The printed product obtained by coating the coating agent according to Example 1 was cut and subjected to roller press processing in an endless press with a conventional stainless steel belt. The press processing was carried out at a speed of 25 m/min, a temperature of 120ºC and a pressure of 980 N/cm (100 kg/cm).
In einigen Endlos-Preßbearbeitungseinheiten konnte das Druckerzeugnis unabhängig davon, daß im Anschluß an die Heißwalze ein Kühlen vorgenommen wurde, nicht ungehindert (von der Walze) abgelöst werden; die Arbeitsleistung war äußerst niedrig, und es war manuelle Unterstützung nötig. Auf dieser Endlospresse konnte keine wirksame Pressenbearbeitung durchgeführt werden.In some continuous press processing units, regardless of the fact that cooling was carried out after the hot roll, the printed product could not be released smoothly; the work efficiency was extremely low and manual assistance was necessary. On this No effective press processing could be carried out on the endless press.
Unter Verwendung eines bahngestrichenen Kugelpapiers (vermutlich: Tapetenpapiers) (300 g/m²; "Jet Star" der Firma Daishowa Seishi Co., Ltd.) als Druckpapier (bzw. zu bedruckendes Papier), einer wäßrigen Flexodruckfarbe für die erste Farbe sowie der oben angegebenen Streichmittel 1 und 2 für die zweite Farbe auf einer Cobden's-Flexodruckmaschine wurden Druck- und Streichvorgänge mit den jeweiligen Streichmitteln für Walzpressenbearbeitung durchgeführt. Sodann wurde unter Verwendung lediglich des Walzpressenbearbeitungseinheitsteils des Systems gemäß Fig. 1 eine Pressenbearbeitung mit einer Geschwindigkeit von 80 m/min bei einer Heißwalzentemperatur von 150ºC und einem Druck von 980 N/cm (100 kg/cm) durchgeführt, um dem Erzeugnis Glanz zu erteilen. Der Glanzgrad derjenigen Bereiche, in denen die Druckfarbe nach der Pressenbearbeitung mit dem Streichmittel überlagert war, wurde mittels eines Glanzmeßgeräts bestimmt. Die Meßwerte finden sich in Tabelle 3. Tabelle 3 Beispiel Vergleichsbeispiel Glanz Abriebbeständigkeit Wasserbeständigkeit FaltbeständigkeitUsing a web-coated ball paper (presumably wallpaper paper) (300 g/m²; "Jet Star" manufactured by Daishowa Seishi Co., Ltd.) as the printing paper (or paper to be printed on), an aqueous flexographic ink for the first color, and the above-mentioned coating agents 1 and 2 for the second color on a Cobden's flexographic printing machine, printing and coating operations were carried out with the respective coating agents for roll press processing. Then, using only the roll press processing unit part of the system shown in Fig. 1, press processing was carried out at a speed of 80 m/min at a hot roll temperature of 150°C and a pressure of 980 N/cm (100 kg/cm) to impart gloss to the product. The degree of gloss of the areas where the coating agent was superimposed on the ink after the press processing was measured by means of a gloss meter. The measured values can be found in Table 3. Table 3 Example Comparative example Gloss Abrasion resistance Water resistance Folding resistance
Die Maßnahmen nach den Beispielen 5 und 6 und Vergleichsbeispielen 2 und 3 wurden mit dem Unterschied durchgeführt, daß das gestrichene Kugelpapier (ball paper) nach Beispiel 7 benutzt wurde, um den Papierprüflingen Glanz zu erteilen. Die auf ähnliche Weise (wie vorher) bestimmten Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.The procedures of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 2 and 3 were carried out with the difference that the coated ball paper of Example 7 was used to impart gloss to the paper samples. The results determined in a similar manner (as before) are given in Table 3.
Unter Verwendung einer Zweifarb-Rotationsflexodruckpresse für das Bedrucken einer Wellpappelage, einer wäßrigen Flexodruckfarbe als erste Farbe und der jeweiligen Streichmittel 1 bis 7 als zweite Farbe wurden kontinuierliche Druckund Streichvorgänge an einem von der Firma Honshu Seishi Co., Ltd. hergestellten UF-Manila-Papier (230 g/m²) durchgeführt. Nach dem Trocknen wurde das Papier einer Walzpressenbearbeitung auf der Heißwalze einer Walzpresseneinheit, ähnlich derjenigen nach Fig. 2, bei einer Temperatur von 100ºC, einem linearen Druck von 980 N/cm (100 kg/cm) und einer Geschwindigkeit von 60 m/min unterworfen, um dem Papier Glanz zu erteilen. Der mittels der Pressenbearbeitung erreichte Glanz wurde mittels eines Glanzmeßgeräts gemessen; die Meßwerte finden sich in Tabelle 4.Using a two-color rotary flexographic printing press for printing on a corrugated board sheet, an aqueous flexographic printing ink as the first color and each of the coatings 1 to 7 as the second color, continuous printing and coating operations were carried out on a UF Manila paper (230 g/m²) manufactured by Honshu Seishi Co., Ltd. After drying, the paper was subjected to roll press processing on the hot roll of a roll press unit similar to that shown in Fig. 2 at a temperature of 100°C, a linear pressure of 980 N/cm (100 kg/cm) and a speed of 60 m/min to impart gloss to the paper. The gloss achieved by the press processing was measured by a gloss meter and the measured values are shown in Table 4.
Die (Wellpappe-)Lage, der Glanz erteilt wurde, wurde als Frontlage in ein Rollengerüst für Frontlagen einegesetzt und in einer Wellpappeherstellungsmaschine mit einem Kern und einer Rück- oder Decklage verklebt, um eine Wellpappe herzustellen.The glossed ply was placed as a face ply in a face ply roll stand and bonded to a core and a backing or face ply in a corrugating machine to produce a corrugated board.
Der Glanz der so hergestellten Wellpappe wurde auf ähnliche Weise (wie vorher) mittels eines Glanzmeßgeräts bestimmt, um das Glanzverhältnis nach der Pressenbearbeitung, d.h. den Grad der Verschlechterung des Glanzes, zu bewerten.The gloss of the corrugated board thus produced was determined in a similar manner (as before) using a gloss meter to evaluate the gloss ratio after press processing, i.e. the degree of deterioration of the gloss.
Das Auftreten von durch die Wellpappeherstellungsmaschine verursachten Oberflächenrissen und einer Verunreinigung durch die Heißplatte wurde geprüft. Einwandfreie Prüflinge sind mit "o" bezeichnet; Prüflinge mit geringfügigen Rissen oder geringfügiger Verschmutzung, die jedoch ansonsten allgemein akzeptabel waren, sind mit "Δ" bezeichnet, während mit starker Rißbildung oder Verunreinigung behaftete und daher unakzeptable Prüflinge mit "x" bezeichnet sind.The occurrence of surface cracking caused by the corrugator and contamination from the hot plate was checked. Perfect samples are marked "o"; samples with minor cracking or contamination, but which were otherwise generally acceptable, are marked "Δ" while samples with severe cracking or contamination, and therefore unacceptable, are marked "x".
Das Auftreten eines Verklebens beim Stapeln der geschnittenen Wellpappebögen wurde ebenfalls untersucht; die Ergebnisse finden sich in Tabelle 4. Tabelle 4 Beispiel Vergleichsbeispiel Streichmittel Glanz Brauchbarkeit für Wellpappeherstellung : Oberflächendefekte Heißplatten-Verunreinigungen Verklebebeständigkeit Nach Pressenbearbeitung Glanzverhältnis ** gut schlecht ** = Das Glanzverhältnis bestimmt sich durch den Glanzwert, der nach dem Durchgang durch die Wellpappeherstellungsmaschine angezeigt wird, dividiert durch das nach der Pressenbearbeitung bestimmte Glanzverhältnis. *** = Im Vergleichsbeispiel 1 bildeten sich auf der Oberfläche zahlreiche Risse, so daß keine Glanzwerte bestimmt werden konnten.The occurrence of sticking during stacking of the cut corrugated cardboard sheets was also investigated; the results are given in Table 4. Table 4 Example Comparative example Coating Gloss Suitability for corrugated board production: Surface defects Hot plate contamination Bonding resistance After press processing Gloss ratio ** good poor ** = The gloss ratio is determined by the gloss value displayed after passing through the corrugated board production machine divided by the gloss ratio determined after press processing. *** = In Comparative Example 1, numerous cracks formed on the surface, so that no gloss values could be determined.
Unter Verwendung einer Zweifarb-Rotationsflexodruckerpresse für das Bedrucken einer Wellpappelage, wie in Beispiel 1, wurde ein UF Manila Papier der Firma Honshu Seishi Co., Ltd. (230 g/m²) mit einer wäßrigen Flexodruckfarbe bedruckt; die bedruckte Frontlage wurde anschließend aufgewickelt. Die vorbedruckte Frontlage (bzw. die Rolle derselben) wurde auf ein Rollengerüst für Frontlagen in einer verbesserten Wellpappeherstellungsmaschine mit der Anordnung gemäß Fig. 1 aufgesetzt. Unter Verwendung einer Streicheinheit mit einer Tiefdruckwalze und des Streichmittels 5 wurde in der Wellpappeherstellungsmaschine eine Streichvorgang durchgeführt. Nach dem Trocknen in einem Vorwärmer wurde der Frontlage mittels einer Walzpressenbearbeitungseinheit mit drei Paaren von Preßwalzen Glanz erteilt, worauf die Frontlage in einer Doppelkaschierersektion zur Herstellung einer bedruckten und einer Walzpressenbearbeitung unterworfenen Wellpappe mit einem Kern und einer Rück- oder Decklage verklebt wurde. Die auf diese Weise hergestellte Wellpappe zeigte Hochglanz, wie in Beispiel 5, und war frei von Rißbildung und Heißplattenverunreinigung.Using a two-color rotary flexographic printing press for printing a corrugated board sheet as in Example 1, a UF Manila paper manufactured by Honshu Seishi Co., Ltd. (230 g/m²) was printed with an aqueous flexographic printing ink; the printed face sheet was then wound up. The pre-printed face sheet (or roll thereof) was placed on a face sheet roll stand in an improved corrugated board manufacturing machine having the arrangement shown in Fig. 1. A coating operation was carried out in the corrugated board manufacturing machine using a coating unit with a gravure roller and the coating agent 5. After drying in a preheater, the face sheet was glossed by a roll press processing unit with three pairs of press rolls, after which the face sheet was bonded to a core and a backing or liner in a double laminator section to produce a printed and roll press processed corrugated board. The corrugated board thus produced had a high gloss as in Example 5 and was free from cracking and hot plate contamination.
Wie vorstehend beschrieben, kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Druckerzeugnis bzw. bedrucktes Erzeugnis mit Hochglanz und hoher Beständigkeit auch im Fall eines dünnen, leichten Papiers effizient und wirtschaftlich hergestellt werden.As described above, the process according to the invention can be used to efficiently and economically produce a printed product or printed product with high gloss and high durability, even in the case of thin, lightweight paper.
Mittels der erfindungsgemäß offenbarten Vorrichtung kann der Prozeß des Aufstreichens des Streichmittels für Walzpressenbearbeitung sowie der Pressenbearbeitung, einschließlich des Druckprozesses, kontinuierlich und effizient durchgeführt werden.By means of the device disclosed according to the invention, the process of applying the coating agent for roll press processing as well as the press processing, including the printing process, can be carried out continuously and efficiently.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren für die Herstellung von Wellpappebahnen oder -bögen eingesetzt wird, kann eine bedruckte Wellpappe mit Hochglanz äußerst wirkungsvoll hergestellt werden. Unter Verwendung eines spezifizierten Streichmittels für Walzpressenbearbeitung können insbesondere Hochglanz-Wellpappebahnen hergestellt werden, die frei sind von jeder Gefahr für Verschlechterung der Glanzgüte, Oberflächenrißbildung und Heißlattenverunreinigung auch nach dem Durchgang durch den Klebeprozeß, der in einer Wellpappeherstellungsmaschine durchgeführt wird.If the process according to the invention is used for the production of corrugated cardboard webs or sheets, a printed corrugated board with a high gloss finish can be produced extremely effectively. In particular, by using a specified coating agent for roller press processing, high gloss corrugated board webs can be produced which are free from any risk of deterioration in gloss quality, surface cracking and hot plate contamination even after passing through the gluing process carried out in a corrugated board manufacturing machine.
Die Eignung für die Bearbeitung oder Verarbeitung in Wellpappeherstellungsmaschinen kann auch dadurch verbessert werden, daß der als Streichmittel für Walzpressenbearbeitung benutzten wäßrigen Harzdispersion anorganische Füllstoffe in einem gegebenen Bereich einverleibt werden, falls die Dispersion eine niedrigere Einfriertemperatur Tg aufweist.The suitability for processing or processing in corrugated board manufacturing machines can also be improved by incorporating inorganic fillers in a given range into the aqueous resin dispersion used as a coating agent for roll press processing, if the dispersion has a lower glass transition temperature Tg.
Andererseits zeigten Streichmittel in einer wäßrigen Harzdispersion einer niedrigen Einfriertemperatur Tg keinerlei Eignung für die Verarbeitung in der Wellpappeherstellungsmaschine, so daß sie sich als für die Herstellung von Wellpappe ungeeignet erwiesen.On the other hand, coating agents in an aqueous resin dispersion with a low glass transition temperature Tg showed no suitability for processing in the corrugated board manufacturing machine, so that they proved to be unsuitable for the production of corrugated board.
Es ist darauf hinzuweisen&sub1; daß die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Druckerzeugnisse neben verbesserten Glanzeigenschaften auch verbesserte Wasserbeständigkeit aufweisen undkartons oder Beutel erhöhter Festigkeit liefern.It should be noted that the printed products obtained by the process according to the invention have, in addition to improved gloss properties, improved water resistance and provide cartons or bags of increased strength.
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