WO1993011299A1 - Karton mit einseitigem strich - Google Patents

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WO1993011299A1
WO1993011299A1 PCT/EP1992/002488 EP9202488W WO9311299A1 WO 1993011299 A1 WO1993011299 A1 WO 1993011299A1 EP 9202488 W EP9202488 W EP 9202488W WO 9311299 A1 WO9311299 A1 WO 9311299A1
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coating
weight
binder
carton according
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PCT/EP1992/002488
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French (fr)
Inventor
Werner Bergmann
Paul-Heinz DÄHLING
Original Assignee
Stora Feldmühle Ag
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Priority to DE59202829T priority patent/DE59202829D1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/02—Metal coatings
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/80—Paper comprising more than one coating
    • D21H19/82—Paper comprising more than one coating superposed
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
    • D21H25/12—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod
    • D21H25/14—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod the body being a casting drum, a heated roll or a calender

Definitions

  • the present invention relates to a carton with a coating applied on one side by means of a cast coating process, a process for its production and its use.
  • a paper or cardboard is produced with a die-casting method Layer used.
  • the layer consists of a synthetic resin binder which does not form a film at normal temperature, the particles of which are melted between 71 ° C. and 99 ° C. to form a hard and glossy, continuous film during the casting process.
  • the layer can also be applied to a base layer which, in addition to filler, contains one of the customary synthetic resin binders.
  • a part of the synthetic resin binder to be used in the base layer can also be replaced by natural binders, so that 10 to 30% by weight of the total binder content of the base layer from e.g. B. starch, modified starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and similar substances.
  • the so-called “direct method”, as described above for DE-B-1233248, is specified and also the “indirect method”, in which the coating composition is applied to the high-gloss cylinder and the dry one before it is dried Paper is brought into contact with the still wet film, which is absorbed by the paper and pulled off the drum.
  • DE-B-2310891 is not the casting process known from DE-A-1233248 (also called the direct method). Rather, here at the same time
  • Polymers contained coating initially Part of the water evaporated and the film formed at a temperature above 100 ° C under a minimum pressure of 5 kp / cm against a high gloss cylinder.
  • an anti-sticking agent can be added to the coating composition.
  • Sodium carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone in amounts up to 10% based on the weight of the main polymer.
  • the usual precoatings known from paper production, with and without pigment addition, are provided as the base layer.
  • a metallized paper is known from EP-B-98368, in which the layer intended for metallization is shaped under similar process conditions as specified for DE-B-2310891.
  • the coating composition contains 5 to 25 parts by weight of film-forming binder, based on 100 parts by weight of pigment, and thus has the pigment / binder ratio of the conventional paper coatings.
  • This proposal is intended to eliminate the disadvantage which hitherto existed, which consisted in the fact that the coating surface intended for metallization first had to be provided with a pre-coating based on organic solvents.
  • the proposal according to EP-B-98368 is not free from disadvantages either, because the coating to be metallized must have a minimum quantity of 10 g / m, preferably with an application weight of 18 to 26
  • the object of the present invention is now to provide a one-sided coated line cardboard using inexpensive coating raw materials, which due to its high gloss, smoothness and closeness should be used where a decorative impression is desired.
  • the invention sees a special task in the formation of a line which is a direct metallization, i. H. Permitted without pre-painting with a varnish based on organic solvents, so that a product of the highest smoothness with high gloss and metallic appearance results.
  • the invention also intends to provide a cardboard box which can be printed by means of gravure printing in the non-metallic state and - at least with special printing inks - in offset printing. The printed product should have a good color balance and high print gloss.
  • the present invention provides, in the case of a cardboard box having a line applied on one side by means of a cast coating method, that the cardboard box is on the side intended for receiving the line before the line is applied
  • cardboard means a flat structure, that is to say a cardboard web or a cardboard sheet.
  • the carton is single-ply, in particular a carton is preferred, the pulp mass of which consists of 100% by weight of pulp fibers, based on the pulp mass.
  • Another preferred embodiment provides for the admixture of up to 5% by weight of wood pulp fibers, based on the total fiber mass of a single-ply carton.
  • a multi-layer cardboard can also be used, but it is necessary that the cardboard has a cover layer, the fibrous mass of which consists of 100% by weight of cellulose, or up to max . 5% by weight wood pulp fibers, rest: cellulose fibers are present.
  • the top layer serves to apply the coat by means of the cast coating process.
  • a cardboard is preferably used, the surface area of which is between 1150 and 350 g / m 2, calculated as the pulp mass.
  • a carton is used in which the required
  • Water absorption capacity of 25 to 40 g / m 2 during 60 seconds was adjusted according to Cobb by soaking the cardboard with a synthetic resin binder before applying the cast coating and treating it on a soft or satin calender after drying.
  • Plastic dispersions based on butadiene-styrene, acrylic resin, methacrylic resin based, based on polyvinyl acetate or polyvinyl alcohol solutions and mixtures thereof are particularly suitable as synthetic resin binders.
  • polyacrylamide has also proven to be very suitable.
  • the amount of synthetic resin binder to be applied is and, 1 g / m 2 and max. 10 g / m ?.
  • a coating consisting of one or more superimposed layers can also be applied to the side provided for receiving the cast coating, which coating consists of a film-forming synthetic resin binder and / or natural binder composition and the coating formed to form the desired surface properties ten is satin.
  • This coating can be produced with the usual coating devices of the paper and cardboard industry; in addition, the coating still contain mineral pigment or dyes.
  • the thickness of the cardboard should be in the range from 145 to 400 ⁇ m after impregnation with synthetic resin binder and the subsequent satinizing, preferably the thickness is not greater than 370 ⁇ m.
  • mineral pigment may also be present in the cardboard, preferably in the range from 9 to 13% by weight, expressed as ash content, based on the total mass per unit area of the cardboard.
  • the proportion of the natural binder in the coat applied on one side by means of a cast coating process is 20 to 35% by weight, based on the total binder content.
  • the smoothness of the side of the cardboard intended to receive the cast line should be at least 50 Bekk-sec. lie, preferably the Bekk smoothness is> 150 sec.
  • the amount of the coating applied by means of a casting process is m d. 5 g / m 2, but preferably at more than 10 to max. 15 g / m .2
  • the application of lower coat weights - calculated as dry weight fractions - can lead to the result that the surface of the cardboard produced does not have the closed structure and the desired high gloss, which according to a preferred embodiment is 88 to 98% - measured at an angle from 75 Degrees (according to Lehmann) - lies.
  • the coating applied by means of a cast coating process consists at least of 90% by weight only of binders and, moreover, only contains the usual auxiliaries which are used for casting coating, that is to say e.g. B. release agents such. B. calcium stearate or one of the usual thickening agents on a natural or synthetic basis.
  • the invention also encompasses a method of making a high gloss, glossy cardboard coated on one side.
  • a raw cardboard is impregnated with an impregnating liquid containing or consisting of a synthetic resin binder, dried and satinized with a super or soft calender.
  • a composition is applied to the satin surface, which consists of a film-forming synthetic resin binder, a natural binder in an amount of 20 to 60% by weight, based on the total binder content, remainder: thickening aids and / or release agents and / or crosslinking aids in an amount of in total there is no more than 10% by weight, based on the total binder content, and the applied coat is leveled and with a heated high-gloss cylinder with simultaneous drying Formation of a high-gloss surface contacted.
  • the raw cardboard instead of impregnating the raw cardboard with a synthetic resin binder, the raw cardboard is coated by coating it with one or more layers with a composition containing or consisting of a film-forming binder and / or natural binder, and the coating formed is dried and satinized.
  • a cast line is then applied in the manner described above. After each of the two processes, a cast line is formed, which can be called a less porous, closed film layer.
  • the film-forming synthetic resin binders to be used to form the cast coating have film-forming temperatures of ⁇ 40 ° C., preferably even ⁇ 30 ° C., and come in the form of aqueous dispersions, preferably based on the polymers and copolymers of acrylic acid esters, methacrylic acid esters, butadiene-styrene, vinyl acetate and vinylidene chloride.
  • the raw cardboard is impregnated with synthetic resin binder, this is preferably already done in the paper machine, e.g. B. in a size press.
  • the cardboard web is provided with a coating, the same film-forming synthetic resin binders as for the casting coating are preferably used for this purpose, but synthetic resin binders with a higher film-forming temperature can also be used here if necessary come.
  • Cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, preferably casein and starch, modified starch and mixtures of the above-mentioned natural binders serve as natural binders for producing the coating and the cast coating.
  • the proportion of the natural binder in the coating is preferably not more than 70% by weight, very particularly preferably in a range between 10 and 50% by weight, in each case calculated as dry weight proportions based on the total binder content.
  • Chalk, kaolin and titanium dioxide can be used as the mineral pigment in the coating, the total binder content being calculated as Dry weight fractions, based on the pigment fraction, is 10 to 20% by weight.
  • the carton according to the invention can be produced particularly inexpensively.
  • a disadvantage arises in that only coating compositions with a low solids content can be produced and the economics are questioned by the high drying effort required.
  • the coating has a Bekk smoothness in the range from 200 to 2,000 seconds.
  • Satin coating e.g. B. with a super calender, it also provides an excellent basis for the subsequent casting stroke.
  • the smoothness of the cast coating is so high that it cannot be measured with the usual Bekk method.
  • the cardboard according to the invention is suitable for direct metallization without pre-coating the cast coating on the basis of organic solvents.
  • the carton according to the invention is the use as a print carrier for the gravure printing process.
  • the gravure printing ink has a very good color level and a print image with high printing gloss is created.
  • the cardboard according to the invention as a print carrier for the offset printing process with simultaneous use of UV-drying printing inks.
  • the cast line - since it contains no pigments - forms an almost closed film, it can be printed with UV-drying printing inks using the offset printing process.
  • the advantageous effect when printing the cardboard according to the invention with UV-drying offset printing inks is explained as follows:
  • the applied offset printing inks remain on the closed surface due to the closed surface (high color level), so that a print image of high color brilliance and color intensity results,
  • % By weight consists of cellulose fibers, having one
  • Impregnated synthetic resin binder taking up 2 g / m2 calculated as dry weight fractions. After the cardboard web has dried, it is calendered. A measurement of the
  • This example describes the use of a multi-layer cardboard with a waste paper-containing insert and a top layer, the pulp of which consists of 100% by weight cellulose.
  • the ceiling has one 2 mass per unit area of 25 g / m, while the
  • Total flat aces of the raw cardboard is 210 g / m
  • Butadiene / styrene latex 9.0 parts by weight of cold water-soluble starch 2.0 parts by weight
  • Example 1 With the recipe given in Example 1 for the production of the cast coating, the calendered coating corresponds to that given in Example 1
  • Dry weight fractions - is achieved.
  • the result obtained corresponds to that of Example 1 with regard to the gloss produced and the surface being closed.
  • the cardboard is excellently metallizable.
  • the binder composition for the coating corresponds to that given in Example 2.
  • the result obtained shows a good covering of the waste paper insert of the cardboard, so that an excellent printable cardboard is produced.

Landscapes

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  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
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Abstract

Ein Karton weist einen mittels Gußstreichverfahren aufgebrachten Strich auf, wobei die zur Aufnahme des Gußstriches dienende Kartonseite vor Auftrag des Striches eine Wasseraufnahme nach Cobb von 25 bis 40 g/m2 während 60 sec. aufweist und der Gußstrich aus filmbildendem Kunstharzbindemittel und natürlichem Bindemittel in einer Menge von 10 bis 60 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt, Rest: Verdickungshilfsmittel und/oder Ablösemittel und/oder Vernetzungshilfsmittel in einer mehr als 10 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt, nicht überschreitenden Menge besteht.

Description

Karton mit einseitigem Strich
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Karton mit einem mittels Gußstreichverfahren einseitig aufgebrachtem Strich, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung.
Aus dem Stand der Technik sind seit längerer Zeit gußgestrichenes Papier und Karton mit guter Oberflächenglätte und hohem Glanz bekannt. Die DE-B-1233248 beschreibt ein Gußstreichver ahren, bei dem eine Beschichtungsmasse, enthaltend ein metallisches Pigment und organisches Bindemittel, auf z. B. eine Papierbahn aufgetragen und im Kontakt mit einem beheizten Hochglanzzylinder getrocknet wird.
Zur Herstellung von Papieren mit hohem metallischem Glanz wurden auch bereits Beschichtungen vorgeschlagen, die durch Niederschlagen von im Hochvakuum erzeugten Metalldämpfen auf mit speziellen Beschichtungen versehenen Papieren erzeugt werden.
Nach der US-A-3113888 wird dazu ein Papier oder Karton mit einer nach dem Gußstreichverfahren erzeugten Schicht verwendet. Die Schicht besteht aus einem bei Normaltemperatur nicht filmbildenden Kunstharzbindemittel, dessen Teilchen zwischen 71 °c und 99 °C zur Ausbildung eines harten und glänzenden, kontinuierlichen Films während des Gußstreichens erschmolzen werden. Falls gewünscht, kann die Schicht auch auf eine Basisschicht aufgebracht werden, die neben Füllstoff eines der üblichen Kunstharzbindemittel enthält. Ein Teil des in der Basisschicht einzusetzenden Kunstharzbindemittels kann auch durch natürliche Bindemittel ersetzt werden, so daß 10 bis 30 Gew.% des Gesamtbindemittelanteils der Basisschicht aus z. B. Stärke, modifizierter Stärke, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und ähnlichen Substanzen bestehen.
Zur Herstellung der zu metallisierenden Schicht wird die sogenannte "direkte Methode", wie sie vorstehend zur DE-B-1233248 beschrieben wurde, angegeben und ferner die "indirekte Methode", bei der die Beschichtungsmasse auf den Hochglanzzylinder aufgetragen wird und vor ihrer Trocknung das trockene Papier in Kontakt mit dem noch nassen Film gebracht wird, wobei dieser von dem Papier absorbiert und von der Trommel abgezogen wird.
Bei dem aus der DE-B-2310891 bekannten Verfahren handelt es sich nicht um das aus der DE-A-1233248 bekannte Gußstreichverfahren (auch direkte Methode genannt) . Vielmehr wird hier bei gleichzeitiger
Bildung eines kontinuierlichen Films aus dem in der
Beschichtungsmasse enthaltenen Polymeren zunächst ein Teil des Wassers verdampft und der gebildete Film bei einer Temperatur über 100 °c unter einem Mindestdruck von 5 kp/cm gegen einen Hochglanzzylinder ausgeformt. Um ein Kleben des gebildeten Films am Hochglanzzylinder während der unter Druck stattfindenden Ausformung zu vermeiden, können der Beschichtungsmasse bis zu weniger als 30 % eines die Klebrigkeit herabsetzenden Mittels zugesetzt werden. U.a. werden hierzu z. B.
Natrium-Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon in Mengen bis zu 10 % bezogen auf das Gewicht des Hauptpolymeren vorgeschlagen. Als Basisschicht werden die üblichen aus der Papierherstellung bekannten Vorbeschichtungen, mit und ohne Pigmentzusatz, vorgesehen.
Aus der EP-B-98368 ist ein metallisiertes Papier bekannt, bei dem die zur Metallisierung vorgesehene Schicht unter ähnlichen Verfahrensbedingungen, wie zur DE-B-2310891 angegeben, ausgeformt wird. Die Beschichtungsmasse enthält 5 bis 25 Gew. -Teile filmbildendes Bindemittel, bezogen auf 100 Gew.-Teile Pigment und weist damit das Pigment/Bindemittel- Verhältnis der üblichen Papierbeschichtungen auf. Unterschiedlich zu den übrigen Papierbeschichtungen ist jedoch der Zusatz eines synthetischen Polymerpigmentes, das in einer Menge von 5 bis 100 Gew.%, bezogen auf den Gesamtpigmentgehalt, zugesetzt wird. Mit diesem Vorschlag soll der bisher bestehende Nachteil beseitigt werden, der darin bestand, daß die zur Metallisierung vorgesehene Beschichtungsoberflache zunächst noch mit einer Vorlackierung auf Basis organischer Lösungsmittel versehen werden mußte. Jedoch ist auch der Vorschlag gemäß der EP-B-98368 nicht frei von Nachteilen, denn die zu metallisierende Beschichtung muß m einer Mindestmenge von 10 g/m , vorzugsweise mit einem Auftragsgewicht von 18 bis 26
2 g/m hergestellt werden. Ein weiterer Nachteil entsteht durch die hohen Kosten des synthetischen Polymerpigments .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, unter Rückgriff auf kostengünstige Beschichtungsrohstoffe einen einseitig mit einem Strich versehenen Karton zur Verfügung zu stellen, der infolge seines hohen Glanzes, seiner Glätte und Geschlossenheit dort zum Einsatz kommen soll, wo ein dekorativer Eindruck erwünscht ist. Eine besondere Aufgabe sieht die Erfindung in der Ausbildung eines Striches, der eine direkte Metallisierung, d. h. ohne Vorlackierung mit einem Lack auf Basis organischer Lösungsmittel gestattet, so daß ein Produkt höchster Glätte mit hohem Glanz und metallischem Aussehen resultiert. Die Erfindung will auch einen Karton zur Verfügung stellen, der mittels Tiefdruck im nicht met¬ allisierten Zustand sowie - zumindest mit Spezialdruckfarben - im Offsetdruck bedruckbar ist. Das bedruckte Produkt soll dabei einen guten Farbstand und hohen Druckglanz aufweisen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung bei einem Karton, der einen einseitig mittels Gußstreichverfahren aufgetragenen Strich aufweist, vor, daß der Karton vor Auftrag des Striches auf der zur Aufnahme des Striches vorgesehenen Seite
2 eine Wasseraufnahme nach Cobb von 25 bis 40 g/m während 60 sec. aufweist und der Strich aus einem filmbildenden Kunstharzbindemittel, einem natürlichen Bindemittel in einer Menge von 10 bis 60 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindegehalt, Rest: Verdickungshilfsmittel und/oder Ablösemittel und/oder Vernetzungshilfsmittel in einer Menge von insgesamt nicht mehr als 10 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt, besteht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet Karton ein Flächengebilde, also eine Kartonbahn oder einen Kartonbogen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Karton einlagig, insbesondere ist ein Karton bevorzugt, dessen Faserstoffmasse zu 100 Gew.% aus Zellstoffasern, bezogen auf Faserstoffmasse, besteht.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht die Zumischung von bis zu 5 Gew.% Holzschliffasern, bezogen auf die Gesamtfaserstoffmasse eines einlagigen Kartons vor.
Gemäß einer weiteren kostengünstigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auch ein mehrlagiger Karton zum Einsatz kommen, wobei es jedoch erforderlich ist, daß der Karton eine Deckschicht aufweist, deren Faserstoffmasse zu 100 Gew.% aus Zellstoff besteht, bzw. können in der Deckschicht bis zu max. 5 Gew.% Holzschliffasern, Rest: Zellstoffasern vorliegen. In diesem Fall dient natürlich die Deckschicht zum Aufbringen des Striches mittels des Gußstreichverfahrens . Bevorzugt wird ein Karton eingesetzt, dessen F Fllääcchheennmmaassssee zzwwiisscchheenn 1150 und 350 g/m 2, gerechnet als Faserstoffmasse, liegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kommt ein Karton zum Einsatz, bei dem das erforderliche
Wasseraufnahmevermögen von 25 b s 40 g/m 2 wahrend 60 sec. nach Cobb dadurch eingestellt wurde, daß der Karton - vor Auftrag des Gußstriches - mit einem Kunstharzbindemittel getränkt und nach Trocknung auf einem Soft- oder Satinierkalander behandelt wurde. Als Kunstharzbindemittel sind insbesondere Kunststoffdispersionen auf Basis von Butadien-Styrol, Acrylharz-, Methacrylharzbasis, auf Basis von Polyvinylazetat oder Polyvinylalkohollösungen sowie deren Mischungen geeignet. Insbesondere hat sich auch Polyacrylamid als gut geeignet erwiesen. Die aufzubringende Menge des Kunstharzbindemittels liegt bei und, 1 g/m 2 und max. 10 g/m?. Vorzugsweise
2 betragt d e aufgebrachte Menge 1 bis 3 g/m ,
2 insbesondere 1 bis 2 g/m .
Statt der Tränkung mit einem Kunstharzbindemittel kann auf der zur Aufnahme des Gußstriches vorgesehenen Seite auch ein Überzug aus einer oder mehreren übereinanderliegenden Schichten aufgebracht sein, der aus einer filmbildendes Kunstharzbindemittel und/oder natürliches Bindemittel enthaltenden Zusammensetzung besteht und wobei der gebildete Überzug zur Ausbildung der gewünschten Oberflächeneigenscha ten satiniert ist. Die Herstellung dieses Überzuges kann mit den gebräuchlichen Streicheinrichtungen der Papier- und Kartonindustrie erfolgen; zusätzlich kann der Überzug noch mineralisches Pigment oder Farbstoffe enthalten.
Die Dicke des Kartons sollte nach der Tränkung mit Kunstharzbindemittel und der nachfolgenden Satinage im Bereich von 145 bis 400 μ liegen, vorzugsweise ist die Dicke nicht höher als 370 μm.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform kann im Karton noch mineralisches Pigment enthalten sein, vorzugsweise im Bereich von 9 bis 13 Gew.%, ausgedrückt als Aschegehalt, bezogen auf die Gesamtflächenmasse des Kartons.
Gemäß einer weiteren ganz bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil des natürlichen Bindemittels in dem mittels Gußstreichverfahren einseitig aufgebrachten Strich 20 bis 35 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt.
Die Glätte der zur Aufnahme des Gußstriches vorgesehenen Kartonseite sollte mind. bei 50 Bekk-sec. liegen, vorzugsweise ist die Glätte nach Bekk > 150 sec.
Die Menge des mittels Gußstreichverfahrens aufgebrachten Striches liegt bei m d. 5 g/m 2, vorzugsweise jedoch bei mehr als 10 bis max. 15 g/m .2 Der Auftrag geringerer Strichgewichte - gerechnet als Trockengewichtsanteile - kann dazu führen, daß die erzeugte Oberfläche des Kartons nicht die Geschlossenheit und den gewünschten hohen Glanz aufweist, der gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bei 88 bis 98 % - gemessen bei einem Winkel von 75 Grad (nach Lehmann) - liegt.
Zur Herstellung eines besonders naßfesten Gußstriches, kann derselbe 0,5 bis 5 Gew.% eines Naßfestmittels enthalten. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich und kann in Abhängigkeit von der vorgesehenen Verwendung auch entfallen. Der mittels Gußstreichverfahren aufgebrachte Strich besteht zu mind. 90 Gew.% lediglich aus Bindemitteln, und enthält im übrigen lediglich die üblichen Hilfsmittel, wie sie beim Gußstreichen eingesetzt werden, also z. B. Ablösemittel, wie z. B. Kalziumstearat oder eines der üblichen Verdickungshilfsmittel auf natürlicher oder synthetischer Basis.
Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung eines einseitig beschichteten, hochglänzenden Kartons mit hoher Glätte. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird ein Rohkarton mit einer ein Kunstharzbindemittel enthaltenden oder daraus bestehenden Imprägniertlüssigkeit getränkt, getrocknet und mit einem Super- oder Softkalander satiniert. Anschließend wird auf die satinierte Oberfläche eine Zusammensetzung aufgebracht, die aus einem filmbildenden Kunstharzbindemittel, einem natürlichen Bindemittel in einer Menge von 20 bis 60 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt, Rest: Verdickungshilfsmittel und/oder Ablösemittel und/oder Vernetzungshilfsmittel in einer Menge von insgesamt nicht mehr als 10 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt, besteht und der aufgebrachte Strich wird egalisiert und mit einem beheizten Hochglanzzylinder unter gleichzeitiger Trocknung zur Ausbildung einer hochglänzenden Oberfläche kontaktiert.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird statt der Imprägnierung des Rohkartons mit einem Kunstharzbindemittel der Rohkarton durch ein- oder mehrlagiges Bestreichen mit einer filmbildendes Bindemittel und/oder natürliches Bindemittel enthaltenden oder daraus bestehenden Zusammensetzung überzogen und der gebildete Überzug getrocknet und satiniert. Anschließend wird in der vorstehend angegebenen Weise ein Gußstrich aufgebracht. Nach jedem der beiden Verfahren bildet sich ein Gußstrich aus, der als wenig poröse, geschlossene Filmschicht bezeichnet werden kann.
Aus der gegebenen Verfahrensbeschreibung folgt, daß mit dem in Patentansprüchen und Beschreibung im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Begriff Gußstreichverfahren ausschließlich ein Verfahren gemeint ist, bei dem die Streichmasse unmittelbar nach dem Auftrag auf die Kartonbahn egalisiert und in Kontakt mit einem beheizten Hochglanzzylinder gebracht wird, vgl. DE-B-1233248 sowie die in der US-A-3113888 angegebene "direkte Methode" .
Die zur Bildung des Gußstriches einzusetzenden filmbildenden Kunstharzbindemittel weisen Filmbildungstemperaturen von < 40°C, vorzugsweise sogar < 30°C auf und kommen in Form wässriger Dispersionen, vorzugsweise auf Basis der Polymerisate und Mischpolymerisate von Acrylsäureestern Methacrylsaureestern, Butadien-Styrol, Vinylacetat und Vinylidenchlorid zum Einsatz.
Wird gemäß der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der Rohkarton mit Kunstharzbindemittel imprägniert, erfolgt dies vorzugsweise bereits in der Papiermaschine z. B. in einer Leimpresse. Wird die Kartonbahn statt einer Tränkung mit einem Kunstharzbindemittel auf der zur Aufnahme des Gußstriches vorgesehenen Seite des Kartons mit einem Überzug versehen, werden hierzu vorzugsweise die gleichen-filmbildenden Kunstharzbindemittel wie für den Gußstrich verwendet, jedoch können hier ggf. auch Kunstharzbindemittel mit höherer Filmbildungstemperatur zum Einsatz kommen. Als natürliche Bindemittel zur Herstellung des Überzugs und des Gußstriches dienen Cellulosederivate, wie Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, vorzugsweise Kasein und Stärke, modifizierte Stärke sowie Abmischungen der vorstehend genannten natürlichen Bindemittel.
Im Überzug liegt der Anteil des natürlichen Bindemittels vorzugsweise bei nicht mehr als 70 Gew.%, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 10 und 50 Gew.%, jeweils gerechnet als Trockengewichtsanteile bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt.
Als mineralisches Pigment können im Überzug Kreide, Kaolin und Titandioxid eingesetzt werden, wobei der Gesamtbindemittelanteil, gerechnet als Trockengewichtsanteile, bezogen auf den Pigmentanteil bei 10 bis 20 Gew.% liegt.
Durch den im Gußstrich immer vorliegenden Anteil an natürlichem Bindemittel ist der erfindungsgemäße Karton besonders kostengünstig herstellbar. Werden jedoch mehr als 60 Gew.% natürliches Bindemittel zugesetzt, entsteht insofern ein Nachteil, als nur Beschichtungszusammensetzungen mit geringem Feststoffanteil herstellbar sind und die Wirtschaftlichkeit durch den hohen erforderlichen Trocknungsaufwand in Frage gestellt wird. Auch besteht die Gefahr, daß die Wasserempfindlichkeit der Gußstrichschicht zunimmt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Überzug eine Bekk-Glätte im Bereich von 200 bis 2.000 sec. auf. Zur Erzielung eines solchen
Glättewertes hat sich ein Überzug mit einer
Flachenmasse von mindestens 5 g/m 2 als notwendig erwiesen. Als geeignet hat sich insbesondere ein
Ü ..berzug mi.t ei.ner Fla..chenmasse von 7 bi.s 22 g/m2, vorzugsweise jedoch mit einer Flächenmasse, die 15
2 g/m nicht überschreitet, gezeigt. Wird ein solcher
Überzug satiniert, z. B. mit einem Superkalander, bietet er ebenfalls eine hervorragende Grundlage für den nachfolgenden Gußstrich. Die Glätte des Gußstriches ist so hoch, daß sie mit der üblichen Bekk-Methode nicht meßbar ist.
In Beschreibung und Patentansprüchen betreffen Angaben zum Bindemittelgehalt Trockengewichtsanteile. Infolge der hohen Glätte und des hohen Glanzes ist der erfindungsgemäße Karton, ohne daß eine Vorlackierung des Gußstriches auf Basis organischer Lösungsmittel erfolgt, zur direkten Metallisierung geeignet.
Eine weitere besonders bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Kartons besteht in der Verwendung als Druckträger für das Tiefdruckverfahren. Infolge der pigmentfreien Gußstrichschicht hat die Tiefdruckfarbe einen sehr guten Farbstand und es entsteht ein Druckbild von hohem Druckglanz.
Eine ganz besondere Bedeutung kommt der Verwendung des erfindungsgemäßen Kartons als Druckträger für das Offset-Druckverfahren bei gleichzeitiger Verwendung UV-trocknender Druckfarben zu. Obwohl der Gußstrich - da er keine Pigmente enthält - einen nahezu geschlossenen Film bildet, kann er nach dem Offset-Druckverfahren mit UV-trocknenden Druckfarben hervorragend bedruckt werden. Die vorteilhafte Wirkung beim Bedrucken des erfindungsgemäßen Kartons mit UV-trocknenden Offset-Druckfarben erklärt sich wie folgt:
- die aufgebrachten Offset-Druckfarben verbleiben infolge der geschlossenen Oberfläche auf dieser stehen (hoher Farbstand) , so daß ein Druckbild von hoher Farbbrillianz und Farbintensität resultiert,
- da die UV-trocknenden Druckfarben unmittelbar nach Verlassen der Offset-Druckmaschine bereits getrocknet sind, kommt es bei der Stapelung der bedruckten Bögen, wobei die unten liegenden Bogen einer hohen Druckbelastung ausgesetzt sind, nicht zum Verschmieren und Verkleben der frisch aufgetragenen Druckfarbe.
Demgegenüber bestand bisher der Nachteil beim Bedrucken von z. B. gußgestrichenen Kartonsorten, aber auch anderen gestrichenen Kartonsorten darin, daß bei Normaldruckfarben (nicht UV-trocknend) , insbesondere bei hohem Druckfarbenauftrag zur Erzielung eines intensiven Druckbildes, ein Verschmieren der bedruckten Bögen eintrat. Der Grund dafür besteht darin, daß bei normalen Offset-Druckfarben ein oxidativer Trocknungsprozeß abläuft, der erst nach ca. 48 Stunden abgeschlossen ist. Auch der Einsatz von UV-trocknenden Druckfarben konnte bei den bisher bekannten Kartonsorten diese Probleme insofern noch nicht überwinden, weil auch UV-trocknende Druckfarben stark wegschlagen, so gesehen auf der Oberfläche nicht mehr zur Verfügung stehen und Druckbilder zu geringer Intensität und von geringerem Farbglanz resultieren.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1 :
Ein einlagiger Karton, dessen Faserstoffmasse zu 100
Gew.% aus Zellstoffasern besteht, aufweisend eine
Flachenmasse von 180 g/m 2, wird mit Polyacryl .aaiid als
Kunstharzbindemittel imprägniert, wobei 2 g/m2 gerechnet als Trockengewichtsanteile - aufgenommen werden. Im Anschluß an die Trocknung der Kartonbahn wird dieselbe kalandriert. Eine Messung des
Wasseraufnahmevermögens nach Cobb ergibt einen auf 26 2 g/πr- abgesenkten Wert während 60 sec. Es wird eine
Bekk-Glätte von 120 sec. gemessen.
Auf den so vorbereiteten Karton wird die nachfolgende Zusammensetzung aufgebracht:
kaltwasserlösliche Stärke 29 Gew.-Teile synthetisches Bindemittel auf Polyacrylatharzbasis 68 Gew.-Teile
Kalziumstearat 3 Gew.-Teile
Von dieser Zusammensetzung werden 12 g/ 2 - gerechnet als Trockengewichtsanteile - auf den Karton aufgebracht, die aufgebrachte Zusammensetzung egalisiert und die Kartonbahn mit einem beheizten Hochglanzzylinder in Kontakt gebracht, so daß während der Trocknung der aufgebrachten Zusammensetzung ein hochglänzender Strich auf der Oberseite des Kartons entsteht.
Die Glanzmessung des aufgebrachten Gußstriches nach Lehmann bei 75 ° ergab einen Glanz von 95 %. Die Beurteilung der Geschlossenheit der Oberfläche nach einem firmeneigenen Testverfahren, sogenannter Mikrokonturentest, ergab eine porenfreie und völlig geschlossene Oberfläche. Es wird ein hervorragend metallisierbarer Karton erhalten.
Beispiel 2:
Dieses Beispiel beschreibt den Einsatz eines mehrlagigen Kartons mit altpapierhaltiger Einlage und einer Deckschicht, deren FaserStoffmasse zu 100 Gew.% aus Zellstoff besteht. Die Decke weist eine 2 Flachenmasse von 25 g/m auf, während die
2
Gesamtflachen asse des Rohkartons 210 g/m beträgt,
Auf der Deckschicht des Kartons wird mit einem Rakel ein Überzug mit der nachfolgend angegebenen Zusammensetzung aufgebracht:
Kaolin 71,8 Gew. -Teile gemahlene Kreide 17,4 Gew. -Teile
Butadien/Styrol-Latex 9,0 Gew. -Teile kaltwasserlösliche Stärke 2,0 Gew. -Teile
Alle Bestandteile sind als Trockengewichtsanteile angegeben.
2 Gerechnet als Trockengewichtsanteile wurden 10 g/m aufgetragen. Nach der Kalandrierung weist der Überzug eine Glätte nach Bekk von 510 sec. auf.
Mit der in Beispiel 1 angegebenen Rezeptur zur Herstellung des Gußstriches wird auf dem kalandrierten Überzug entsprechend der in Beispiel 1 gegebenen
Verfahrensweise ein Gußstrich ausgebildet, wobei ein
2
Auftragsgewicht von 7 g/m - gerechnet als
Trockengewichtsanteile - erzielt wird. Hinsichtlich des erzeugten Glanzes und der Geschlossenheit der Oberfläche entspricht das erhaltene Ergebnis dem von Beispiel 1. Der Karton ist hervorragend metallisierba .
Beispiel 3:
Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, die Rezeptur zur
Aufbringung des Überzuges ist jedoch hinsichtlich der Pigmentzusammensetzung wie folgt abgewandelt:
Kaolin 67,2 Gew.-Teile gemahlene Kreide 12,9 Gew.-Teile Titandioxid 8,9 Gew.-Teile
Die Bindemittelzusammensetzung für den Überzug entspricht der in Beispiel 2 angegebenen.
Das erhaltene Ergebnis zeigt eine gute Abdeckung der Altpapiereinlage des Kartons, so daß ein hervorragend bedruckbarer Karton entsteht.

Claims

Patentansprüche
1. Karton mit einem mittels Gußstreichverfahren einseitig aufgebrachten Strich, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme des Striches vorgesehene Seite des Kartons vor Auftrag des
Striches eine Wasseraufnahme nach Cobb von 25 bis
2
40 g/m während 60 sec. aufweist und der Strich aus :
- einem filmbildenden Kunstharzbindemittel,
- einem natürlichen Bindemittel in einer Menge von 10 bis 60 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbinde¬ mittelgehalt,
- Rest: Verdickungshilfsmittel und/oder Ablöse¬ mittel und/oder Vernetzungshilfsmittel in einer Menge von insgesamt nicht mehr als 10 Gew.%, be¬ zogen auf den Gesamtbindemittelgehalt, besteht.
2. Karton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Karton einlagig ist.
3. Karton nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er zu 100 Gew.% aus Zellstoffasern, bezogen auf Gesamtfaserstoffmasse, besteht.
4. Karton nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er bis zu 5 Gew.% Holzschlif asern, bezogen auf Gesamtfaserstoff assef enthält.
5. Karton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrlagig ist und eine Deckschicht aufweist, deren Faserstoffmasse zu 100 Gew.% aus Zellstoff oder bis zu max. 5 Gew.% aus Holzschliffasern, Rest: Zellstoffasern, besteht.
6. Karton nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Flächenmasse von 150 bbiiss 335500 g/m 2 - gerechnet als Faserstoffmasse -, aufweist.
7. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer ein Kunstharzbindemittel enthaltenden oder daraus bestehenden Imprägnierflüssigkeit getränkt ist.
8. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels Tränkung aufgebrachte Menge des Kunstharzbindemittels 1 bis
3 g/m 2 ', gerechnet als Trockengewichtstelle, beträgt.
9. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er einen zur Aufnahme des mittels Gußstreichverfahren aufzubringenden Striches vorgesehenen satinierten Überzug aus einer oder zwei übereinanderliegenden Schichten aufweist, wobei die Schicht(en) aus einer filmbildendes Kunstharzbindemittel, und/oder natürliches Bindemittel enthaltenden Zusammensetzung besteht bzw. bestehen.
10. Karton nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der satinierte Überzug zusätzlich mineralische Pigment enthält.
11. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme des Striches vorgesehene Seite des Kartons vor dem Auftrag des Striches eine Bekk-Glätte von mind. 50 sec. aufweist.
12. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des natürlichen Bindemittels in dem mittels Gußstreichverfahren einseitig aufgebrachten Strich 20 bis 35 Gew.%, bezogen auf Gesamtbindemittelgehalt, beträgt.
13. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels
Gußstreichverfahren aufgebrachte Strich eine
Flachenmasse von mmd. 5 g/m 2 aufweist.
14. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels
Gußstreichverfahren aufgebrachte Strich eine
Flachenmasse von > 10 bis 15 g/m 2 aufweist.
15. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels
Gußstreichverfahren aufgebrachte Strich einen bei einem Winkel von 75 Grad gemessenen Glanz (nach Lehmann) von 88 bis 98 % aufweist.
16. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels Gußstreichverfahren aufgebrachte Strich ein Naßfestmittel in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.%, bezogen auf Trockengewichtsteile des im Strich enthaltenen Gesamtbindemittelanteils, enthält.
17. Verfahren zur Herstellung eines Kartons nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Karton mit einer ein Kunstharzbindemittel enthaltenden oder daraus bestehenden Imprägnierflüssigkeit getränkt, getrocknet und mit einem Super- oder Softkalander satiniert wird und auf die satinierte Oberfläche eine Zusammensetzung aufgebracht wird, die aus einem filmbildenden Kunstharzbindemittel, einem natürlichen Bindemittel in einer Menge von 10 bis 60 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt, Rest: Verdickungshilfsmittel und/oder Ablösemittel und/oder Vernetzungshilfsmittel in einer Menge von insgesamt nicht mehr als 10 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt, besteht, daß die aufgebrachte Zusammensetzung egalisiert und mit einem beheizten Hochglanzzylinder unter gleichzeitiger Trocknung zur Ausbildung eines hochglänzenden Striches kontaktiert wird.
18. Verfahren zur Herstellung eines Kartons nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Karton durch ein- oder mehrmaliges Bestreichen mit einer filmbildendes Bindemittel und/oder natürliches Bindemittel enthaltenden oder daraus bestehenden Zusammensetzung ein Überzug gebildet wird, der Überzug getrocknet und satiniert wird und auf die satinierte Oberfläche eine Zusammensetzung aufgebracht wird, die aus einem filmbildenden Kunstharzbindemittel, einem natürlichen Bindemittel in einer Menge von 10 bis 60 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt, Rest: Verdickungshilfsmittel und/oder Ablösemittel und/oder Vernetzungshilfsmittel in einer Menge von insgesamt nicht mehr als 10 Gew.%, bezogen auf den Gesamtbindemittelgehalt, besteht, daß der aufgebrachte Strich egalisiert und mit einem beheizten Hochglanzzylinder unter gleichzeitiger Trocknung zur Ausbildung einer hochglänzenden Oberfläche kontaktiert wird.
19. Verwendung eines Kartons nach einem der Ansprüche 1 bis 16 als Substrat für eine direkt auf den mittels Gußstreichverfahren erzeugten Strich nach dem Vakuumdampfverfahren aufzubringende Metallschicht.
20. Verwendung eines Kartons nach einem der Ansprüche 1 bis 17 als Druckträger für eine im Tiefdruckverfahren zu bedruckende Verpackung.
21. Verwendung eines Kartons nach einem der Ansprüche
1 bis 17 als Druckträger für UV-trocknende Offset- Druckfarben.
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