DE19503745C2

DE19503745C2 - Druckpapier zur Folienherstellung

Info

Publication number: DE19503745C2
Application number: DE1995103745
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Chem Dr Gumbiowski; Hartmut Dr Schulz
Original assignee: Felix Schoeller Jr Foto und Spezialpapiere GmbH
Current assignee: Schoeller Technocell GmbH and Co KG
Priority date: 1995-02-04
Filing date: 1995-02-04
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2015-02-05
Also published as: DE19503745A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckpapier zur Folienherstellung.

Unter Folien sind hier Oberflächenbeschichtungswerkstoffe zu verstehen, die zur Be schichtung von Oberflächen wie beispielsweise Wandpaneele, Möbel (Schubladen, Schrankrückwände) oder Spielbretter eingesetzt werden können.

Sie bestehen in der Regel aus einem "normalen" Papier, das in einem Ein farben- oder Mehrfarbendruckverfahren beliebig bedruckt werden kann, und einer Lack schicht aus beispielsweise Polyester, Acrylat, Kieselsäureester oder Polyurethan. Sie wer den mit Hilfe von Klebstoffen in einem sogenannten Kurztaktverfahren (Kurztaktver pressen) mit der zu beschichtenden Oberfläche verbunden. Nachteilig an der Verwendung des oben erwähnten Papiers ist die ungenügende Druckqualität des auf das Papier aufge brachten Musters, Bildung von Faserstäuben während des Druckvorgangs sowie das Ein dringen des im weiteren Vorgang aufgebrachten Lacks in das Innere des Papiers (schlech ter Lackstand) und der damit verbundene Verlust der Opazität.

Ebenfalls bekannt bei der Folienherstellung ist der Einsatz von herkömmlichen Vorimprä gnaten auf Dekorpapierbasis. Das Dekorpapier ist ein aus Zellstoffasern, Titandioxid (bis 40 Gew.%) und Naßfestmittel bestehendes Papier, welches mit einem Melamin/-Formal dehyd- oder Harnstoff/Formaldehyd-Harz vorimprägniert ist. Im Zusammenhang mit dem Einsatz formaldehydhaltiger Imprägnierharze ist dieses Papier aus ökologischer Sicht ver besserungsbedürftig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Druckpapier zur Folienherstellung vorzuschlagen, das die oben erwähnten Nachteile nicht aufweist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Druckpapier ein von mindestens einer Seite mit einer filmbildenden Substanz, ausgewählt aus der aus Stärke, einer modifizierten Stär ke, Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol und Galactomannan bestehenden Gruppe, beschichtetes Rohpapier enthält, dessen Zellstoffasern einen Mahlgrad von 38 bis 65° SR aufweisen (Bestimmung des Mahlgrades nach Schopper-Riegler, Zellcheming Merkblatt V/7/61).

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Mahlgrad 40 bis 55° SR.

Der Zellstoff kann ein Langfaser- (Nadelholz-Zellstoff) oder Kurzfaser-Zellstoff (Laubholz-Zellstoff) sein. Besonders geeignet ist jedoch eine Mischung aus lang- und kurzfaserigen Zellstoffen, wobei der Anteil des Langfaser-Zellstoffs 20 bis 50 Gew.% be trägt.

Eingesetzt werden können auch sekundäre Zellstoffasern aus recyclierten Rohstoffen.

Als filmbildende Substanzen kommen in Frage insbesondere solche Verbindungen wie Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol, verschiedene Stärken oder modifizierte Stär ken oder Stärkederivate, sowie Galactomannane oder Mischungen aus diesen Verbindun gen. Aber auch Latices auf Butadien/Styrol/Acrylat-Basis können hierzu verwendet werden.

Besonders bevorzugt sind veretherte, veresterte oder oxidierte Stärken.

Die filmbildende Substanz kann vernetzt werden. Als Vernetzungsmittel können alle be kannten Vernetzungsmittel wie Glyoxal, Chrom- und Zirkoniumsalze, Aziridine oder Epoxygruppen enthaltende Verbindungen eingesetzt werden.

Die Menge des Vernetzungsmittels beträgt 0,1 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Menge der filmbildenden Substanz.

Die Beschichtung des Rohpapiers mit der filmbildenden Substanz erfolgt aus wäßriger Dispersion in einer Leimpresse. Aber auch andere Auftragsaggregate können hierzu an gewandt werden. Die Auftragsmenge beträgt 0,1 bis 6 g/m², vorzugsweise jedoch 0,5 bis 2 g/m², bezogen auf die trockene Schicht.

Der Zellstoffsuspension wird ein hydrophobierend wirkendes Leimungsmittel wie Alkyl ketendimer beigemischt, das durch Zugabe von Hilfsmitteln auf der Oberfläche der Fasern abgelagert wird. Ein solches Hilfsmittel ist hier beispielsweise das gleichzeitig als Naß festmittel fungierende kationische Polyamid/Polyamin-Epichlorhydrin-Harz. Aber auch andere kationische Substanzen wie kationische Polyacrylamide oder kationisierte Stärken sowie Füllstoffe wie CaCO₃ können eingesetzt werden.

Der Zellstoffsuspension können aber auch andere übliche Leimungsmittel und Hilfsstoffe beigemischt werden.

Das Flächengewicht des Rohpapiers beträgt vorzugsweise 60 bis 140 g/m².

Mit dem erfindungsgemäßen Druckpapier können im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Druckpapieren folgende Vorteile erzielt werden:

- eine bessere Oberfläche, die zu besserer Druckqualität und Verminderung von Stäuben (Faserstaub) beim Druckvorgang führt.
- ein optimaler Lackstand, d. h. der auf die Oberfläche des bedruckten Papiers aufge brachte Lack bleibt an der Oberfläche stehen und dringt nicht ins Innere des Papiers ein (bessere Opazität).
- Umweltfreundlichkeit - auf formaldehydhaltige Imprägnierharze kann verzichtet werden.
- Kostengünstigere Herstellung, da der Verarbeitungsschritt des Imprägnierens einge spart und auf den Einsatz von teurem TiO₂ verzichtet werden kann.

Die vorliegende Erfindung kann anhand der folgenden Beispiele näher erläutert werden:

Beispiel 1

Eine Mischung aus 75 Gew.% Laubholz-Sulfatzellstoff und 25 Gew.% Nadelholz-Sulfat zellstoff wurde bei einer Stoffdichte von 4% bis zu einem Mahlgrad von 40° SR gemah len. Der Zellstoffsuspension wurden folgende Stoffe zugesetzt und daraus ca. 80 g/m² schweres Rohpapier gefertigt:

Das oben beschriebene Rohpapier wurde mit den in der folgenden Tabelle angeführten wäßrigen Dispersionen in-line in der Leimpresse gestrichen.

Beispiel 2

Eine Mischung aus 50 Gew.% Laubholz-Sulfatzellstoff und 50 Gew.% Nadelholz-Sulfat zellstoff wurde bei einer Stoffdichte von 4% bis zu einem Mahlgrad von 50° SR gemah len. Der Zellstoffsuspension wurden Stoffe wie im Beispiel 1 zugesetzt und daraus ein ca. 100 g/m² schweres Rohpapier gefertigt, das anschließend mit einer wäßrigen Dispersion gemäß Beispiel 1a gestrichen wurde.

Vergleichsbeispiel V

Als Vergleich diente das herkömmliche Druckpapier.

Prüfung der gemäß den Beispielen und des Vergleichsbeispiels hergestellten Papiere

Zur Bewertung wurden folgende Prüfverfahren herangezogen:

Spaltfestigkeit

Diese Eigenschaft wurde nach TAPPI RC 308 mit einem handelsüblichen Scott Bond Spaltfestigkeitsprü fer bestimmt. Die Zahlenangaben in der nachfol genden Tabelle sind jeweils Mittelwerte aus 5 Einzelmessungen. Die Meßwerte werden in m · kg · 10^-3 angegeben.

Glätte nach Bekk

Die Glättebestimmung wurde nach TAPPI 479 sm 48 mit einem handelsüblichen Glätteprüfer durchgeführt. Die Meßwerte werden in Bekk-Sekunden angegeben. Sie sind jeweils Mittelwerte aus 3 Messungen.

Opazität

Die Opazität ist ein Maß für die Lichtdurchlässigkeit des Papiers. Sie wurde an Papier-Prüfmustern 8 × 8 cm mit Hilfe des Elrepho-Farbmeßgeräts gemessen.

Durchschlagzeit

Hierzu wurden Probestreifen (8 × 6 cm) in eine Decklackflüssigkeit (Foliendeckstrich Plantag Chemie GmbH Nr. 368013) gelegt.

Die Durchschlagzeit wird gemessen vom Zeitpunkt des Aufsetzens des Papiers in die Flüssigkeit bis zu dem Zeitpunkt, in dem die ganze Oberfläche des Papiers mit der Flüssigkeit bedeckt ist.

Die Durchschlagzeit ist ein Maß für den sogenannten Lackstand. Je höher die Werte umso besser ist der Lackstand.

Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle 1

Prüfergebnisse

Wie aus der Tabelle ersichtlich, weisen die erfindungsgemäß hergestellten Papiere, im Ver gleich zum herkömmlichen Druckpapier, eine bessere Oberfläche und eine wesentlich hö here Durchschlagzeit auf. Dadurch sind eine bessere Bedruckbarkeit der Papiere und ein besserer Lackstand erreicht.

Auch hinsichtlich der Spaltfestigkeit weisen die erfindungsgemäßen Papiere bessere Werte auf.

Claims

1. Druckpapier zur Folienherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß es ein von min destens einer Seite mit einer filmbildenden Substanz, ausgewählt aus der aus Stärke, einer modifizierten Stärke, Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol und Galactomannanen be stehenden Gruppe, beschichtetes Rohpapier enthält, dessen Zellstoffasern einen Mahlgrad von 38 bis 65° SR aufweisen.

2. Druckpapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlgrad 40 bis 55° SR beträgt.

3. Druckpapier nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die filmbildende Substanz ein Stärkeether, ein Stärkeester oder eine oxidierte Stärke ist.

4. Druckpapier nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrags menge der filmbildenden Substanz 0, 1 bis 6 g/m², insbesondere 0,5 bis 2 g/m² beträgt.

5. Druckpapier nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die filmbildende Substanz vernetzt ist.