WO1995002727A1 - Gestrichenes rollendruckpapier und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Gestrichenes rollendruckpapier und verfahren zu seiner herstellung Download PDF

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WO1995002727A1
WO1995002727A1 PCT/EP1994/002276 EP9402276W WO9502727A1 WO 1995002727 A1 WO1995002727 A1 WO 1995002727A1 EP 9402276 W EP9402276 W EP 9402276W WO 9502727 A1 WO9502727 A1 WO 9502727A1
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coating base
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coated
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PCT/EP1994/002276
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Thomas Greve
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Stora Feldmühle Ag
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Classifications

    • 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
    • D21H19/84—Paper comprising more than one coating on both sides of the substrate
    • 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
    • D21H19/36—Coatings with pigments

Definitions

  • the present invention relates to a web printing paper coated on both sides, in particular for gravure printing, which has a coating containing mineral pigment and binder on a wood-containing coating base paper containing mineral filler.
  • the invention further relates to a method for producing the coated web printing paper.
  • the group of the above-mentioned roll printing papers includes in particular the so-called LWC (light weight coated) papers, including the particularly lightweight grades, which have become known under the names "LL C” and "ULWC” (light-light weight coated or ultra light weight coated) are.
  • LWC light weight coated
  • Knife coating device reports, with the low strength of the coating paper with more than 20% filler and the resulting problems when using a
  • Knife coating device is referred.
  • a film press pretreatment is first proposed with a composition which contains up to 50 parts of binder per 100 parts of pigment.
  • a top coat of at least 7 g / m 2 and side is applied with a knife coater according to the short dwell principle.
  • the strength of the base paper assessed on the basis of the tear length, increases considerably, so that the top coat can be applied without problems.
  • the required primer is disadvantageous.
  • the use of a knife coating device is unproblematic inasmuch as the coating base papers used here have a higher strength because of their low filler content of about 6 to 8% by weight.
  • DE 36 31 835 AI relates to a process for the production of yellowing-resistant special papers, in particular papers which are used for special wallpapers, e.g. B. should be used with a PVC foam application or for release papers.
  • the coating base paper to be used consists of selected types of pulp in a specific mixing ratio.
  • a pigmented surface application is also provided in accordance with this document and a knife coating device is also proposed for this purpose.
  • the production of coated web printing papers, in particular of wood-containing web printing papers, is not addressed in this document.
  • WO 92/22016 relates to sheet-like copy paper with a basis weight of 80 to 200 g / m 2 , 12 to 18 g / m 2 being accounted for by a pigmented coating applied to at least one side.
  • a filler content 19 to 28% by weight in the coating base paper; the pulp of the base paper consists of a mixture of short-fiber and long-fiber cellulose. Possibly. a primer can be applied.
  • Surface sizing of the base paper is mentioned as an example.
  • the high-quality fiber material compositions disclosed here, the mass per unit area of the specified copy paper and the high coat weight are not transferable to the field of web printing papers. Numerous suggestions for setting a high filler content or for improving filler retention have also become known from the prior art, but these suggestions do not relate to the production of roll printing papers coated with a knife doctor blade.
  • DE 37 30 887 AI specifies a method for improving the printability of paper, in which on a coating base paper, in particular a wood-containing printing paper, which in most cases is heavily satinized and has a weight per unit area of at least 30 g / m 2 , preferably more than 35 g / m 2 , a line consisting of a mineral pigment and a cationic aqueous polymer dispersion of a paper sizing agent with a glass transition temperature of 5 to 80 ° C and a surface sizing agent and / or a polymeric dispersant disrupting the formation of surface sizing from 0.5 to 4 g / m 2 is spread. Knife coating devices, speed sizers and short dwell coaters can be used as coating devices.
  • - LWC, LLWC and ULWC type roll printing papers which are made from coating base papers with a low filler content and are coated in a coating device provided with a knife doctor blade;
  • the object of the present invention is to provide coated web printing paper, in particular for rotogravure printing, which is inexpensive to produce and has good opacity, sufficient whiteness and good printability or printability.
  • the invention intends to provide a roll printing paper which corresponds to the quality of the standard LWC papers with approximately the same basis weight, but which does not require a primer or a preparation.
  • Another object of the invention is to develop a method with which the roll printing paper outlined above can be produced.
  • the invention therefore provides a web printing paper coated on both sides, in particular for rotogravure printing, which has on a mineral filler containing base paper a single line with a knife doctor blade containing pigment and binder for receiving the printing ink and which is characterized in that the base paper - related on its basis weight - contains more than 18% by weight of filler and the coating applied directly to the coating base paper has a basis weight of> 4 to 8 g / m 2 and side.
  • the line preferably has a mass per unit area of 4.5 to 7 g / m 2 and side, very particularly preferably not more than 6 g / m 2 .
  • the filler content of the coating base paper is preferably up to 40% by weight, in particular up to 35% by weight.
  • Calcium carbonate, kaolin and talc or a mixture of these fillers are preferably used in the production of the base paper, it being possible to use customary retention aids to improve the retention.
  • cationic starch can be added, preferably in an amount of 0.3 to 0.8% by weight, based on the dry weight fractions of the total substance. Due to the high proportion of filler, the coating base paper is reduced in its suction effect, so that the wet coating color is largely prevented from striking away into the coating base paper.
  • the fibrous material of the coating base paper preferably consists of cellulose and wood pulp fibers, but up to 25% by weight of recycled fibers can be added.
  • the ratio of coating base paper weight to coating weight is preferably in the range from 1: 0.2 to 1: 0.4, very particularly preferably in the range from 1:> 0.2 to 1: 0.35.
  • coating base papers with a basis weight of 30 to 65 g / m 2 are particularly suitable, in particular coating base papers which have a density of> 0.7 to ⁇ 0.8 g / cm? exhibit.
  • the coating base paper preferably has a tear length in the longitudinal direction of at least 3,500 m and not more than 5,500 m, while in the transverse direction the tear length should be in the range from 1,000 to 1,900.
  • the binder of the coating consists of a synthetic resin which is present in the coating color in the form of an anionic aqueous dispersion.
  • the binder is present, calculated as dry weight fractions, in an amount of 4 to 10% by weight, based on 100 parts by weight of pigment.
  • a method is provided in which, on a coating base paper containing mineral filler, a coating ink containing pigment and binder is applied to achieve a single coat which absorbs the printing ink, leveled with a knife doctor blade and then dried, the method being characterized in that the coating base paper, based on its mass per unit area , contains more than 18% by weight of filler and the doctor blade pressure is reduced to such an extent that a line with a basis weight of> 4 to 8 g / m 2 and side, calculated as dry weight fractions, is applied to the coating base paper.
  • the solids content of the coating slip is preferably not more than 60% by weight, preferably not less than 40% by weight and less than 55% by weight, very particularly preferably less than 50% by weight.
  • the filler content of the coating base paper With regard to the mass per unit area of the coat to be applied, the filler content of the coating base paper, the type of fillers, the surface weight, the density and the tearing length of the coating base paper, the corresponding information applies to the method as was made above for the preferred embodiments of the roll printing paper according to the invention.
  • a paper machine equipped with twin-wire has proven to produce the coating base paper.
  • the doctor blade knife which works with a low contact pressure, enables the coating base paper, which has a relatively low strength due to its high mineral filler content, to be coated without any problems.
  • the high filler content of the coating base paper already results in an extraordinarily good homogenization of the coating base paper surface, so that in conjunction with the applied coat, despite its relatively low application weight, the coating base paper surface is well covered, due to the fact that the contact pressure is preferably 1.3 to 2, Doctor blade knife set at 0 bar, the depressions still existing in the base paper are filled with coating slip, but on the other hand a spatula effect, i. H. the scratches on the coating color are not scratched off or the developed coating layer is not torn open.
  • a so-called LDTA (long dwell time applicator) coating device has proven to be suitable for carrying out the method according to the invention.
  • This is to be understood as a coating device in which the coating slip applied to the coating base paper until it is leveled has to travel a distance of 50 to 100 cm by means of a doctor blade coater.
  • the coating slip is in such a coating device such.
  • B. transferred to the coating base paper with a roller immersed in the coating slip.
  • SDTA short dwell time applicator
  • Coating inks can be used according to the invention which contain a binder content of 4 to 10% by weight, based on the pigment of the dried coating, in a roll printing paper intended for gravure printing.
  • Kaolin and / or talc or calcium carbonate or a mixture of calcium carbonate and talc are used as pigments.
  • Preferred binders are
  • Plastic dispersions are used, the particles of which are anionically charged, in particular based on acrylate and on the basis of polyvinyl acetate, butadiene styrene, or their copolymers, and mixtures of these types of plastic dispersions.
  • the information on the filler content is to be understood as parts by weight of ash ash (oven-dry 550 ° C.
  • a filler mixture consisting of 50% by weight of kaolin and calcium carbonate and furthermore cationic starch and a retention aid are added to a fiber mixture of 66% by weight pulp and 34% by weight wood pulp.
  • a coating base paper with a filler content of 30% is produced from the fiber / filler mixture.
  • the cationic starch added corresponds to a proportion of 0.5% by weight, based on dry weight proportions (otro) of the total substance.
  • the coating base paper has a basis weight of 40 g / m 2 .
  • a coating base paper of 35 g / m 2 was produced, but in which the filler content was only 7% by weight.
  • the coating base paper produced was coated under the same machine conditions as specified above for the example according to the invention, but with a coat of a basis weight of 7 g / m 2 being applied to each side.
  • the paper produced corresponds to a commercially available LWC paper for rotogravure printing.
  • the web printing paper according to the invention showed a comparably good printability (running behavior in the printing press).
  • a visual assessment of the printing gloss gave a somewhat better result for the roll printing paper according to the invention.
  • the printout showed no blotchiness, the quality of the printout can be described as comparatively calm compared to a standard LWC quality. The same applies to the formation (shining through).
  • the number of "missing dots" was comparatively low compared to a standard LWC quality.

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Abstract

Ein beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier, insbesondere für den Tiefdruck, weist einen mit einem Messerrakel egalisierten, Pigment und Bindemittel enthaltenden, zur Aufnahme der Druckfarbe dienenden Einfachstrich einer Flächenmasse > 4 bis 8 g/m2 und Seite auf, wobei das Streichrohpapier - bezogen auf seine Flächenmasse - mehr als 18 Gew.% mineralischen Füllstoff enthält.

Description

Gestrichenes Rollendruckpapier und Verfahren zu seiner Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier, insbesondere für den Tiefdruck, das auf einem mineralischen Füllstoff enthaltenden holzhaltigen Streichrohpapier einen mit einem Messerrakel egalisierten, mineralisches Pigment und Bindemittel enthaltenden Strich aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des gestrichenen Rollendruckpapiers.
Zur Gruppe der vorstehend genannten Rollendruckpapiere gehören insbesondere die sogenannten LWC- (light weight coated) Papiere einschließlich der besonders leichgewichtigen Sorten, die unter der Bezeichnung "LL C" und "ULWC" (light-light weight coated bzw. ultra light weight coated) bekanntgeworden sind.
Eingesetzt werden diese Papiere zur Herstellung von illustrierten Zeitschriften, Magazinen und Werbeprospekten, die üblicherweise Tageszeitungen oder illustrierten Zeitschriften beigefügt werden sowie von Katalogen, die zur Einsparung von Portokosten bei Postversand kein hohes Gewicht aufweisen dürfen. In letzter Zeit wurden auch zahlreiche Versuche unternommen, ungestrichene Rollendruckpapiere - SC- (super calandered) Papiere durch Auftrag einer Pigmentpräparation in ihrer Qualität an die höherwertigen LWC-Papiere heranzuführen.
Eine Übersicht über jüngere Entwicklungen für Offsetdruckpapiere gibt die DE-Literaturstelle: Wochenblatt für Papierfabrikation 9/1988, Seite 337 bis 344. Diese Literaturstelle gibt für ungestrichene SC-Papiere einen Aschegehalt von 18 bis 25 % an, während bei den LWC-Papieren und den zugehörigen leichtgewichtigen Sorten für den Offsetdruckbereich ein Aschegehalt von < 10 Gew.% angegeben wird, womit der Aschegehalt des Streichrohpapieres gemeint sein dürfte. Bei MFP- (machine finished) Papieren wird ein Aschegehalt < 20 Gew.% angegeben. Zur Beschichtung von MFP- und LLWC-Papieren soll nach dieser Literaturstelle erfolgreich eine Filmpresse einsetzbar sein. Bei Einsatz eines SD- (short dwell) Coaters ist zum Erhalt eines befriedigenden Druckglanzes, unter Inkaufnahme einer verringerten Opazität, ein erhöhtes Bindemittelniveau erforderlich.
Die Problematik beim Streichen von SC-Papieren, also Papieren mit einem im Vergleich zu LWC- Papieren hohen Füllstoffanteil, ist ein weiteres Mal in der DE-Literaturstelle: Wochenblatt für Papierfabrikation 1/1988, Seiten 1 bis 6 beschrieben. Bei einem für den Offsetdruck vorgesehenen gestrichenen SC-Papier werden dazu bei reduziertem Strichgewicht 50 bis 100 Teile Bindemittel, bezogen auf 100 Teile Pigment statt 15 Teile Bindemittel bei einem LWC-Papier benötigt. Gestrichene SC-Papiere für den Tiefdruck erreichen hinsichtlich des Ausdruckverhaltens nicht die Qualität der LWC-Papiere.
In der DE-Literaturstelle: Wochenblatt für Papierfabrikation 13/1992, Seite 507 bis 515 wird über Versuche zum Streichen hochgefüllter holzhaltiger Papiere mit einer
MesserStreicheinrichtung berichtet, wobei auf die geringen Festigkeiten des Streichpapiers bei mehr als 20 % Füllstoff und die dadurch entstehende Problematik bei Einsatz einer
Messerstreicheinrichtung verwiesen wird. Gemäß dieser Literaturstelle wird zunächst eine Filmpressenvorbehandlung mit einer Zusammensetzung vorgeschlagen, die auf 100 Teile Pigment bis zu 50 Teile Bindemittel enthält. Daran anschließend wird mit einer Messerstreicheinrichtung nach dem short dwell-Prinzip ein Deckstrich von mindestens 7 g/m2 und Seite aufgetragen. Die anhand der Reißlänge beurteilte Festigkeit des Rohpapiers nimmt beträchtlich zu, so daß ein problemloses Auftragen des Deckstriches möglich ist. Nachteilig ist der erforderliche Vorstrich. Bei Standard-LWC-Papieren ist der Einsatz einer Messerstreicheinrichtung dagegen insofern unproblematisch, als die hier eingesetzten Streichrohpapiere schon wegen ihres geringen Füllstoffgehaltes von ca. 6 bis 8 Gew.% eine höhere Festigkeit aufweisen. Durch sorgfältige Auswahl des Faserstoffs, Einstellung des Mahlgrades und der Mahlbedingungen ist zudem eine Festigkeitsoptimierung möglich.
In der DE-Literaturstelle: Wochenblatt für Papierfabrikation 2/1993, Seiten 53 bis 61, wird für die Oberflächenbehandlung von altpapierhaltigen Druckpapieren die Aufbringung eines Vorstriches mit Hilfe einer auch unter der Bezeichnung "speed sizer" bekanntgewordenen Filmpresse vorgeschlagen. Zur Herstellung einer Tiefdruckqualität auf Basis eines SC-Rohpapiers wird eine Pigmentschicht von 4 bis 5 g/m2 vorgeschlagen, wobei in einem zweiten Streichvorgang mit einem mit einer Klinge als Egalisierelement ausgerüsteten dynamic coater ein Deckstrich aufgetragen wird. Als Nachteil wird auf den hohen Maschinenaufwand, zusätzliche Betriebskosten und daraus folgend auf eine Verteuerung des Produkts verwiesen. Auch bei LWC- Papieren wird nach dieser Literaturstelle auf das Rohpapier mit einem speed sizer eine Pigmentschicht von 3 g/m2 und Seite aufgetragen, so daß eine anschließende Weiterveredelung in einer mit einer Streichklinge versehenen Streicheinrichtung möglich ist. Die DE 36 31 835 AI betrifft ein Verfahren zur Herstellung vergilbungsresistenter Spezialpapiere, insbesondere von Papieren, die für spezielle Tapeten, z. B. mit einem PVC-Schaumauftrag oder für Releasepapiere zum Einsatz kommen sollen. Das einzusetzende Streichrohpapier besteht aus ausgewählten ZellstoffSorten in einem bestimmten Abmischungsverhältnis. Zwar wird gemäß dieser Schrift auch ein pigmentierter Oberflächenauftrag vorgesehen und dazu u. a. auch eine Messerstreicheinrichtung vorgeschlagen. Die Herstellung von gestrichenen Rollendruckpapieren, insbesondere von holzhaltigen Rollendruckpapieren ist in dieser Schrift nicht angesprochen.
Die WO 92/22016 betrifft ein blattförmiges Kopierpapier einer Flächenmasse von 80 bis 200 g/m2, wobei 12 bis 18 g/m2 auf einen zumindest auf einer Seite aufgetragenen pigmentierten Strich entfallen. Im Streichrohpapier liegt ein Füllstoffgehalt von 19 bis 28 Gew.% vor; der Faserstoff des Rohpapiers besteht aus einer Mischung kurzfasriger und langfasriger Zellstoffe. Ggf. kann ein Vorstrich aufgebracht werden. Beispielhaft ist eine Oberflächenleimung des Streichrohpapiers erwähnt. Die hier offenbarten hochwertigen FaserstoffZusammensetzungen, der Flächenmassenbereich des angegebenen Kopierpapiers und das hohe Strichauftragsgewicht sind nicht auf das Gebiet der Rollendruckpapiere übertragbar. Aus dem Stand der Technik sind auch zahlreiche Vorschläge zur Einstellung eines hohen Füllstoffgehaltes bzw. zur Verbesserung der Füllstoffretention bekanntgeworden, jedoch betreffen diese Vorschläge nicht die Herstellung von mit einem Messerrakel gestrichenen Rollendruckpapieren.
In der DE 37 30 887 AI wird ein Verfahren zur Verbesserung der Bedruckbarkeit von Papier angegeben, bei dem auf ein Streichrohpapier, insbesondere ein holzhaltiges Druckpapier, das in den meisten Fällen stark satiniert ist und ein Flächengewicht von mindestens 30 g/m2, vorzugsweise mehr als 35 g/m2 aufweist, ein Strich, bestehend aus einem mineralischen Pigment und einer kationischen wäßrigen Polymerdispersion eines Papierleimungsmittels mit einer Glasübergangstemperatur von 5 bis 80 °C und eines die Ausbildung der Oberflächenleimung störenden oberflächenaktiven Stoffs und/oder eines polymeren Dispergiermittels in einer Menge von 0,5 bis 4 g/m2 aufgestrichen wird. Als Streicheinrichtungen können Messerstreicheinrichtungen, speed sizer und short dwell coater eingesetzt werden. Infolge des relativ geringen Auftragsgewichtes, das beispielhaft lediglich 1 g/m2 und Seite und vorzugsweise 1 bis 2,5 g/m2 und Seite beträgt, ist eine befriedigende Abdeckung der Oberfläche des Streichrohpapiers nicht sichergestellt, so daß zwar verbesserte optische Eigenschaften, jedoch noch nicht in jedem Fall befriedigende drucktechnische Eigenschaften auftreten.
Zusammenfassend stellt sich damit der auf dem vorliegenden Fachgebiet bekannte Stand der Technik wie folgt dar:
- Rollendruckpapiere des LWC-, LLWC- und ULWC- Typs, die aus Streichrohpapieren mit niedrigem Füllstoffgehalt hergestellt und in einer mit einem Messerrakel versehenen Streicheinrichtung gestrichen sind;
- Rollendruckpapiere, hergestellt aus Streichrohpapieren mit hohem Fullstoffgehalt, die unter Einsatz einer Filmpresse (speed sizer) eine Oberflächenpigmentierung erhalten bzw. nach Erhalt eines mit einer Filmpresse aufgebrachten Vorstriches in einem zweiten Arbeitsvorgang mit einem Messerrakel einen Deckstrich erhalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig herstellbares gestrichenes Rollendruckpapier, insbesondere für den Tiefdruck, zur Verfügung zu stellen, das über eine gute Opazität, ausreichende Weiße und eine gute Verdruck- bzw. Bedruckbarkeit verfügt.
Insbesondere will die Erfindung ein Rollendruckpapier zur Verfügung stellen, das bei in etwa gleicher Flächenmasse in seiner Qualität den Standard-LWC-Papieren entspricht, das jedoch keinen Vorstrich oder eine Präparation benötigt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens, mit dem das vorstehend skizzierte Rollendruckpapier hergestellt werden kann.
Die Erfindung sieht daher ein beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier, insbesondere für den Tiefdruck, vor, das auf einem mineralischen Füllstoff enthaltenden Streichrohpapier einen mit einem Messerrakel egalisierten, Pigment und Bindemittel enthaltenden Einfachstrich zur Aufnahme der Druckfarbe aufweist und das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Streichrohpapier - bezogen auf seine Flächenmasse - mehr als 18 Gew.% Füllstoff enthält und der unmittelbar auf das Streichrohpapier aufgetragene Strich eine Flächenmasse von > 4 bis 8 g/m2 und Seite aufweist.
Mit der in Ansprüchen und Beschreibung verwendeten Formulierung, wonach der Strich unmittelbar auf das Streichrohpapier aufgetragen ist, soll ausgedrückt werden, daß auf das Streichrohpapier kein Vorstrich oder eine sonstige Präparation aufgebracht wird, sondern der Auftrag des zur Aufnahme der Druckfarbe vorgesehenen Striches direkt auf das Streichrohpapier erfolgt. Gleichzeitig soll mit dieser Formulierung der Auftrag und die Egalisierung der aufgebrachten Streichfarbe mit einer anderen als einer üblichen Messerstreicheinrichtung z. B. mit einer Filmpresse ausgeschlossen sein. Bei einer solchen Einrichtung erfolgt eine volumetrische Vordosierung der Streichfarbe auf eine Übertragungswalze und anschließend der Übertrag der Streichfarbe auf die Streichrohpapieroberfläche.
Vorzugsweise weist der Strich eine Flächenmasse von 4,5 bis 7 g/m2 und Seite auf, ganz besonderns bevorzugt von nicht mehr als 6 g/m2. Der Füllstoffgehalt des Streichrohpapiers beträgt vorzugsweise bis zu 40 Gew.%, insbesondere bis zu 35 Gew.%.
Bei der Herstellung des Streichrohpapiers werden vorzugsweise Calciumcarbonat, Kaolin und Talkum oder eine Mischung dieser Füllstoffe eingesetzt, wobei zur Verbesserung der Retention übliche Retentionshilfsmittel eingesetzt werden können. Zusätzlich kann kationische Stärke zugegeben werden, vorzugsweise in einer Menge von 0,3 bis 0,8 Gew.%, bezogen auf Trockengewichtsanteile des Gesamtstoffes. Durch den hohen Fullstoffanteil ist das Streichrohpapier in seiner Saugwirkung reduziert, so daß ein Wegschlagen der nassen Streichfarbe in das Streichrohpapier weitestgehend ausgeschlossen ist. Der Faserstoff des Streichrohpapiers besteht vorzugsweise aus Zellstoff- und Holzstoffasern, jedoch können bis zu 25 Gew.% Recyclingfasern zugesetzt sein.
Zur Erzielung eines qualitativ hochwertigen Rollendruckpapiers, das gleichzeitig kostengünstig und fertigungstechnisch problemlos herstellbar ist, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Flächengewicht des Streichrohpapiers und das Strichauftragsgewicht in einem bestimmten Verhältnis einzustellen. Vorzugsweise liegt das Verhältnis von Streichrohpapiergewicht zu Strichauftragsgewicht im Bereich von 1 : 0,2 bis 1 : 0,4, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1 : > 0,2 bis 1 : 0,35.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung kommen insbesondere Streichrohpapiere mit einer Flächenmasse von 30 bis 65 g/m2 in Betracht, insbesondere solche Streichrohpapiere, die eine Dichte von > 0,7 bis < 0,8 g/cm? aufweisen.
Vorzugsweise weist das Streichrohpapier eine Reißlänge in Längsrichtung von mindestens 3.500 m und nicht mehr als 5.500 m auf, während in Querrichtung die Reißlänge im Bereich von 1.000 bis 1.900 liegen sollte.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Bindemittel des Striches aus einem Kunstharz, das in der Streichfarbe in Form einer anionischen wäßrigen Dispersion vorliegt. Das Bindemittel liegt, gerechnet als Trockengewichtsanteile, in einer Menge von 4 bis 10 Gew.%, bezogen auf 100 Gew.-Teile Pigment, vor.
Zur Herstellung des beidseitig gestrichenen Rollendruckpapiers ist erfindungsgemäß ein Verfahren vorgesehen, bei dem auf ein mineralischen Füllstoff enthaltendes Streichrohpapier zur Erzielung eines die Druckfarbe aufnehmenden Einfachstriches eine Pigment und Bindemittel enthaltende Streichfarbe aufgetragen, mit einem Messerrakel egalisiert und anschließend getrocknet wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß das Streichrohpapier, bezogen auf seine Flächenmasse, mehr als 18 Gew.% Füllstoff enthält und der Rakeldruck so weit reduziert wird, daß auf das Streichrohpapier ein Strich mit einer Flächenmasse von > 4 bis 8 g/m2 und Seite, gerechnet als Trockengewichtsanteile, aufgetragen wird.
Vorzugsweise liegt der Feststoffgehalt der Streichfarbe bei nicht mehr als 60 Gew.%, bevorzugt nicht unterhalb 40 Gew.% und bei weniger als 55 Gew.%, ganz besonders bevorzugt bei weniger als 50 Gew.%.
Hinsichtlich der Flächenmasse des aufzubringenden Striches, des Fullstoffgehaltes des Streichrohpapiers, der Art der Füllstoffe, der Flächenmasse, der Dichte und der Reißlänge des Streichrohpapiers gelten für das Verfahren die entsprechenden Angaben, wie sie vorstehend zu den bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rollendruckpapiers gemacht wurden. Zur Herstellung des Streichrohpapiers hat sich gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine mit Doppelsieb ausgerüstete Papiermaschine erwiesen.
Durch das mit geringem Anpreßdruck arbeitende Rakelmesser wird es ermöglicht, das Streichrohpapier, das infolge seines hohen mineralischen Füllstoffgehaltes über eine relativ geringe Festigkeit verfügt, problemlos zu streichen. Andererseits bewirkt der hohe Fullstoffgehalt des Streichrohpapieres bereits eine außerordentlich gute Vergleichmäßigung der Streichrohpapieroberfläche, so daß in Verbindung mit dem aufgetragenen Strich, trotz dessen relativ geringen Auftragsgewichtes, die Streichrohpapieroberfläche gut abgedeckt wird, wobei infolge des vorzugsweise auf einen Anpreßdruck von 1,3 bis 2,0 bar eingestellten Rakelmessers zwar eine Auffüllung der im Rohpapier noch bestehenden Vertiefungen mit Streichmasse erfolgt, andererseits aber ein Spachteleffekt, d. h. ein Freikratzen der Erhebungen von Streichfarbe oder ein Aufreißen der ausgebildeten Streichmassenschicht nicht eintritt.
Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine sogenannte LDTA- (long dwell time applicator) Streicheinrichtung als geeignet erwiesen. Darunter ist eine Streicheinrichtung zu verstehen, bei der die auf das Streichrohpapier aufgetragene Streichmasse bis zur Egalisierung durch eine Rakelstreicheinrichtung noch eine Strecke von 50 bis 100 cm zurückzulegen hat. Die Streichmasse wird bei einer solchen Streicheinrichtung z. B. mit einer in die Streichmasse eintauchenden Walze auf das Streichrohpapier übertragen. Im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen LDTA-Einrichtung stehen die sogenannten SDTA- (short dwell time applicator) Einrichtungen, bei denen die Egalisierung der Streichmasse durch eine Rakelstreicheinrichtung unmittelbar nach dem Auftrag auf das Streichrohpapier erfolgt.
Zur Erzielung einer besonders glatten Oberfläche hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Streichrohpapier vor dem Auftrag der Streichfarbe zu glätten.
Erfindungsgemäß können Streichfarben eingesetzt werden, die bei einem für den Tiefdruck vorgesehenen Rollendruckpapier einen Bindemittelanteil von 4 bis 10 Gew.% - bezogen auf das Pigment des getrockneten Striches - enthalten. Als Pigmente werden Kaolin und/oder Talkum oder Calciumcarbonat bzw. eine Mischung aus Calciumcarbonat und Talkum eingesetzt. Als Bindemittel werden vorzugsweise
Kunststoffdispersionen eingesetzt, deren Teilchen anionisch geladen sind, insbesondere auf Basis von Acrylat sowie auf Basis von Polyvinylacetat, Butadienstyrol, bzw. deren Copolymerisäten sowie Abmischungen dieser Kunststoffdispersionstypen. In Beschreibung und Patentansprüchen sind die Angaben zum Füllstoffgehalt als Gewichtsteile Asche otro (ofentrocken 550 °C zu verstehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert:
Einer Faserstoffmischung aus 66 Gew.% Zellstoff und 34 Gew.% Holzschliff wird eine aus je 50 Gew.% Kaolin und Calciumcarbonat bestehende Füllstoffmischung und ferner kationische Stärke sowie ein Retentionshilfsmittel zugegeben. Aus der Faserstoff-/Füllstoffmischung wird ein Streichrohpapier mit einem Füllstoffanteil von 30 % hergestellt. Die zugegebene kationische Stärke entspricht einem Anteil von 0,5 Gew.%, bezogen auf Trockengewichtsanteile (otro) des Gesamtstoffes. Das Streichrohpapier hat eine Flächenmasse von 40 g/m2. Es wird in der Papiermaschine geglättet und anschließend auf einer mit zwei Messerrakeleinrichtungen versehenen Streichmaschine beidseitig mit einer Streichfarbe mit einem Feststoffgehalt von 46,5 Gew.%, bei der auf 100 Gew.-Teile einer aus Calciumcarbonat und Kaolin zusammengesetzten Pigmentmischung 6,5 Gew.- Teile Bindemittel entfallen mit einem Einfachstrich versehen, getrocknet und anschließend auf einem Superkalander satiniert. Als Bindemittel wurde eine anionische wäßrige Kunststoffdispersion auf Acrylatbasis eingesetzt. Es wurden je Seite 4,4 g/m2 otro (= ofentrocken) nach ISO 536 aufgetragen.
Vergleichsbeispiel:
Unter Verwendung der gleichen Faserstoff- und Pigmentmischung wurde ein Streichrohpapier von 35 g/m2 hergestellt, bei dem der Füllstoffanteil jedoch lediglich 7 Gew.% betrug.
Das hergestellte Streichrohpapier wurde unter den gleichen Maschinenbedingungen wie vorstehend zum erfindungsgemäßen Beispiel angegeben gestrichen, wobei jedoch je Seite ein Strich einer Flächenmasse von 7 g/m2 aufgetragen wurde. Das hergestellte Papier entspricht einem handelsüblichen LWC-Papier für den Tiefdruck.
Die nachfolgende Tabelle zeigt einen Vergleich zwischen den Eigenschaften des Rollendruckpapiers nach der Erfindung bzw. nach dem Vergleichsbeispiel:
Tabelle
erfindungsgemäßes Rollendruckpapier nach Rollendruckpapier Vergleichsbeispiel
Rohpapier:
Dicke (μm) 52,3 +/~2 61,4 +/~2
Reißlänge längs (m) 5.200 +/~__-000 6.500 +/~250
Reißlänge quer (m) 1.500 +/-450 2.500 +/-200
Luftdurch¬ lässigkeit nach Bendtson (μm/Pa s) 2,08 +/-0 , 1 1,7 +/-0 f
Rauhigkeit OS nach Bendtson (ml/min.) 170 -r/-20 290 +/-40
Rauhigkeit SS nach Bendtson (ml/min.) 230 +/~20 370 +/-30 Fortsetzung Tabelle
erfindungsgemäßes Rollendruckpapier nach Rollendruckpapier Vergleichsbeispiel
Gestrichenes und satiniertes Papier:
Opazität 90,4 +/-1 91,2 +/-0,8
Glanz OS nach
Lehmann (%) 47,5 +/-3 42,1 +/-3
Glanz SS nach
Lehmann (%) 42 +/-3 43 +/-3
Glätte OS nach Bekk (s) 3.800 +/"200 2.250 +/~300
Glätte SS nach Bekk (s) 3.400 +/~2υ0 2.350 +/-400
Beurteilung der Bedruck- bzw. Verdruckbarkeit:
Im Vergleich zu einem Standard-LWC-Papier zeigte das erfindungsgemäße Rollendruckpapier eine vergleichbar gute Verdruckbarkeit, (Laufverhalten in der Druckmaschine).
Eine visuelle Beurteilung des Druckglanzes ergab für das erfindungsgemäße Rollendruckpapier ein etwas besseres Ergebnis. Der Ausdruck zeigte keine Fleckigkeit, die Qualität des Ausdrucks kann als vergleichbar ruhig im Vergleich zu einer Standard- LWC-Qualität bezeichnet werden. Gleiches gilt für die Formation (Durchscheinen) . Die Anzahl der auftretenden "missing dots" war im Vergleich zu einer Standard-LWC-Qualität vergleichbar niedrig.

Claims

Patentansprüche
1. Beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier, insbesondere für den Tiefdruck, das auf einem mineralischen Füllstoff enthaltenden Streichrohpapier einen mit einem Messerrakel egalisierten, Pigment und Bindemittel enthaltenden, zur Aufnahme der Druckfarbe dienenden Einfachstrich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
- das Streichrohpapier - bezogen auf seine Flächenmasse - mehr als 18 Gew.% Füllstoff enthält und
- der unmittelbar auf das Streichrohpapier aufgetragene Einfachstrich eine Flächenmasse von > 4 bis 8 g/m2 und Seite aufweist.
2. Beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strich eine Flächenmasse von 4,5 bis 7 g/m2 und Seite aufweist.
3. Beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichrohpapier einen Fullstoffgehalt bis zu 40 Gew.% aufweist.
4. Gestrichenes Rollendruckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichrohpapier einen Fullstoffgehalt bis zu 35 Gew.% aufweist.
5. Gestrichenes Rollendruckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff des Streichrohpapiers aus Kaolin, Talkum, Calciumcarbonat oder einer Mischung dieser Füllstoffe besteht.
6. Beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Flächenmasse des Streichrohpapiers zur Flächenmasse des auf beiden Seiten aufgetragenen Striches im Bereich von 1 : 0,2 bis 1 : 0,4 liegt.
7. Beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichrohpapier eine Flächenmasse von 30 bis 65 g/m2 aufweist.
8. Beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichrohpapier eine Dichte von > 0,7 bis < 0,8 g/cm? aufweist.
9. Beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichrohpapier eine 1/q- Reißlänge von 3.500/1.000 bis 5.500/1.900 aufweist.
10. Beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strich - gerechnet als Trockengewichtsanteile - 4 bis 10 Gew.% Bindemittel, bezogen auf 100 Gew.-Teile Pigment, enthält.
11. Beidseitig gestrichenes Rollendruckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Strich als Bindemittel ein Kunstharz enthält, das in der Streichfarbe in Form einer anionischen, wäßrigen Dispersion vorliegt.
12. Verfahren zur Herstellung eines beidseitig gestrichenen Rollendruckpapiers, bei dem auf ein mineralischen Füllstoff enthaltendes Streichrohpapier zur Erzielung eines die Druckfarbe aufnehmenden Einfachstriches eine Pigment und Bindemittel enthaltende Streichfarbe aufgetragen, mit einem Messerrakel egalisiert und anschließend getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
- das Streichrohpapier, bezogen auf seine Flächenmasse, mehr als 18 Gew.% Füllstoff enthält und
- der Rakeldruck so weit reduziert wird, daß auf das Streichrohpapier ein Strich mit einer Flächenmasse von > 4 bis 8 g/m2 und Seite, gerechnet als Trockengewichtsanteile, aufgetragen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Streichfarbe aufgetragen wird, die einen Feststoffgehalt von nicht mehr als 60 Gew.% aufweist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Streichrohpapier ein Strich einer Flächenmasse von 4,5 bis 7 g/m2 aufgetragen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streichrohpapier mit einem Fullstoffgehalt bis zu 40 Gew.% verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streichrohpapier mit einem Fullstoffgehalt bis zu 35 Gew.% verwendet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streichrohpapier verwendet wird, dessen Füllstoff aus Kaolin, Talkum, Calciumcarbonat oder einer Mischung dieser Füllstoffe besteht.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf beide Seiten des Streichrohpapiers insgesamt der Strich in einer Menge aufgetragen wird, daß seine Flächenmasse zur Flächenmasse des Streichrohpapiers im Bereich von 1 : 0,2 bis 1 : 0,4 liegt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streichrohpapier mit einer Flächenmasse von 30 bis 65 g/m2 verwendet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streichrohpapier mit einer Dichte von > 0,7 bis < 0,8 g/cm? verwendet wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streichrohpapier verwendet wird, bei dem die 1/q-Reißlänge in einem Bereich von 3.500/1.000 bis 5.500/1.900 liegt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Streichfarbe eingesetzt wird, die, gerechnet als Trockengewichtsanteile, 4 bis 10 Gew.% Bindemittel, bezogen auf 100 Gewichtsteile Pigment, enthält.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Streichfarbe als Bindemittel eine anionische. wäßrige Kunstharzdispersion enthält.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Rakeldruck auf 1,3 bis 2,0 bar eingestellt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichrohpapier geglättet wird.
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