TIEFDRUCKFÄHIGES PAPIER

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein tiefdruckfähiges Papier, aufweisend zumindest auf einer Seite einen zur Aufnahme der Druckfarbe vorgesehenen Strich, der mineralisches Pigment und Kunstharzbindemittel enthält.

[0002] Tiefdruckfähige Papiere der vorstehend angegebenen Art sind bekannt und werden z. B. als Druckträger für illustrierte Zeitschriften, Versandhauskataloge, Werbebroschüren oder Verpackungsmaterial eingesetzt. Meist sind die Papiere beidseitig gestrichen, wobei vielfach zunächst ein Vorstrich und dann der zur Aufnahme der Druckfarbe vorgesehene Deckstrich aufgebracht werden. Da bekannterweise der Ausfall des Druckbildes bei einem nach dem Tiefdruckverfahren bedruckten Papier in erheblicher Weise von der Oberfläche des gestrichenen Papieres, insbesondere von der Glätte und Ebenheit des Striches abhängt, werden für den Tiefdruck vorgesehene Papiere üblicherweise kalandriert, zumeist unter Einsatz von sogenannten Superkalandern. Trotz sorgfältigster Auswahl der zum Einsatz kommenden Rohstoffkomponenten, insbesondere der Streichereipigmente und -bindemittel können vielfach die hohen Anforderungen, die bei Tiefdruckpapieren an den Druckausfall gestellt werden, nicht immer erfüllt werden. Insbesondere besteht das Problem, die Anzahl der auftretenden sogenannten "missing-dots" weiter zu verringern. Unter "missing-dots" werden unbedruckte Fehlstellen verstanden, die infolge geringfügiger Unebenheiten der Papieroberfläche dadurch entstehen, daß die zu bedruckende Bahn nicht genau an der Tiefdruckform anliegt, so daß die in den Näpfchen der Tiefdruckform sich befindende Druckfarbe nicht aus den Näpfchen herausgesaugt wird und sich infolge des Fehlens von Druckfarbe weiße Stellen im Druckbild bilden.

[0003] Gemäß einem sehr alten Vorschlag nach der DE-C-744 662 wurden bereits Hydro- und Oxycellulosen anstelle von feingemahlenen Cellulosefasern als vegetabilischer Füllstoff für die Herstellung von Kunstdruck- oder Chrompapieren verwendet. Ein Hinweis auf die Verbesserung der Bedruckbarkeit von tiefdruckfähigen Papieren, die mit einem mineralische Pigmente und Kunstharzbindemittel enthaltenden Strich versehen sind, ist dieser Schrift nicht zu entnehmen.

[0004] Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein tiefdruckfähiges Papier zur Verfügung zu stellen, bei dem die Bedruckbarkeit verbessert ist und bei dem insbesondere die Anzahl der auftretenden "missing-dots" deutlich verringert ist.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein tiefdruckfähiges Papier vor, das zumindest auf einer Seite einen zur Aufnahme der Druckfarbe vorgesehenen Strich hat, der mineralisches Pigment und Kunstharzbindemittel enthält, wobei der Strich als weiteres Pigment 5 bis 30 Gew.% feingemahlene Cellulosefasern bezogen auf den Gesamtpigmentanteil und 3,5 bis 10 Gew.% eines Kunstharzbindemittels bezogen auf den Gesamtpigmentgehalt enthält.

[0006] Das Kunstharzbindemittel kann zu 10 bis 50 Gew.% durch Stärke als Bindemittel ausgetauscht sein. Der Auftrag des Striches erfolgt vorzugsweise mit einem Streichmesser.

[0007] Vergleichende Untersuchungen mit den nachfolgend noch näher beschriebenen sogenannten Heliotest zeigten für ein erfindungsgemäßes Papier, bei dem die Pigmentzusammensetzung aus Kreide und Talkum unter Zusatz von 5 Gew.% gemahlenen Cellulosefasern bestand einen Wert von 5 bzw. 13 (Vor-/Rückseite) auf einer Prüflingslänge von 110 mm, während eine Standard-Tiefdruckqualität ohne Zusatz von gemahlenen Cellulosefasern 20 "missing-dots" auf 72/83 mm Länge (Vor-/Rückseite) zeigte.

[0008] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden dem Gesamtpigmentanteil dabei sowohl die mineralischen Pigmentanteile als auch die Cellulosefasern zugerechnet.

[0009] Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung liegt die durchschnittliche Faserlänge der Cellulosefasern zwischen 10 und 30 »m. Die Herstellung von Cellulosefasern < 10 »m ist infolge des Mahlaufwandes relativ unwirtschaftlich, wohingegen eine Faserlänge > 30 »m zu Problemen beim Strichauftrag, insbesondere mittels eines Rakels führt und zwar infolge von Anreicherung der längeren Fasern im Auftragswerk der Streichmaschine.

[0010] Vorzugsweise liegt der durchschnittliche Faserdurchmesser im Bereich von 10 bis 20 »m.

[0011] Der Begriff "Strich" definiert entsprechend der Erfindung den die Druckfarbe aufnehmenden Strich, vielfach auch Deckstrich genannt. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, kann das Papier einen sogenannten Vorstrich aufweisen, auf den dann der Strich (Deckstrich) aufgetragen wird. Die Angaben zum Bindemittelgehalt sind als Angabe der Trockengewichtsanteile zu verstehen.

[0012] Sofern der Anteil der im Strich vorliegenden Cellulosefasern unterhalb von 5 Gew.% liegt, tritt keine nennenswerte Verbesserung der Bedruckbarkeit ein. Einsatzmengen bis zu 30 Gew.% Cellulosefasern haben sich insbesondere bei der Herstellung von Mattpapier als besonders vorteilhaft erwiesen. Für normal glänzende Papiere hat sich dagegen ein Anteil von Cellulosefasern im Bereich von 5 bis 15 Gew.% als besonders geeignet gezeigt.

[0013] Gemäß einer besonders bevorzugten Rezeptur für ein einen nichtglänzenden Strich aufweisendes, nachfolgend Mattpapier genanntes, tiefdruckfähiges Papier kommt als mineralisches Pigment Calciumcarbonat mit einer Menge von 70 bis 85 Gew.% zum Einsatz, dem 15 bis 30 Gew.% feingemahlener Cellulosefasern zugesetzt sind, wobei sich alle Angaben auf 100 Gew.% Gesamtpigment ergänzen.

[0014] Als Kunstharzbindemittel kommen, z. B. wäßrige Kunststoffdispersionen z. B. auf Acrylatbasis oder Butadien-Styrolbasis, zum Einsatz.

[0015] Als besonders geeignetes mineralisches Pigment hat sich bei der Herstellung sog. Mattpapiere in Kombination mit feingemahlenen Cellulosefasern ein Calciumcarbonat erwiesen, bei dem zwischen 50 und 70 Gew.% Calciumcarbonatteilchen < 2 »m sind.

[0016] Für ein normal glänzendes tiefdruckfähiges Papier, aufweisend einen nach Lehmann bei 75 ^o gemessenen Glanzwert von 40 bis 55 %, hat sich eine Strichzusammensetzung als geeignet erwiesen, bei der das mineralische Pigment aus Kaolin besteht, wobei dieser mineralische Pigmentanteil 85 bis 95 Gew.% des gesamten Pigmentgehaltes des Striches ausmacht, während die restlichen 5 bis 15 Gew.% des Pigmentanteiles aus 5 bis 15 Gew.% feingemahlenen Cellulosefasern bestehen.

[0017] Für ein tiefdruckfähiges, normal glänzendes Papier mit einer aus Calciumcarbonat und Kaolin bestehenden Mischung der mineralischen Pigmente hat sich gemäß einer weiteren gut geeigneten Ausführungsform der Erfindung eine Zusammensetzung aus 10 bis 90 Gew.% Calciumcarbonat und 90 bis 10 Gew.% Kaolin erwiesen, wobei dieser mineralische Pigmentanteil 85 bis 95 Gew.% des gesamten Pigmentanteils beträgt und der Mischung aus Calciumcarbonat und Kaolin 5 bis 15 Gew.% feingemahlene Cellulosefasern zugesetzt sind.

[0018] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Pigmentgehalt des Striches für ein einen Normalglanz aufweisendes tiefdruckfähiges Papier aus einer Mischung von Calciumcarbonat und/oder Kaolin und Talkum, wobei diese mineralischen Pigmente 85 bis 95 Gew.% des gesamten Pigmentgehaltes des Striches ausmachen und die restlichen 5 bis 15 Gew.% des Pigmentanteiles aus 5 bis 15 Gew.% feingemahlenen Cellulosefasern bestehen.

[0019] Gemäß einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform setzt sich der Pigmentgehalt eines einen Normalglanz aufweisenden tiefdruckfähigen Papiers zu 85 bis 95 Gew.% aus einer Mischung aus:
40 bis 70 Gew.% Calciumcarbonat und/oder Kaolin und
30 bis 60 Gew.% Talkum
zusammen, wobei die restlichen
5 bis 15 Gew.% des Pigmentanteiles aus feingemahlenen Cellulosefasern
bestehen.

[0020] Ein Vorteil der vorstehenden Rezeptur besteht darin, daß die Einsatzmöglichkeit von Calciumcarbonat in Streichrezepturen für tiefdruckfähige Papiere verbessert wird, wodurch sich eine höhere Weiße einstellt.

[0021] Zu den tiefdruckfähigen Papieren gemäß der vorliegenden Erfindung gehören die sogenannten LWC (light-weight-coated) -Papiere mit einer Flächenmasse (einschl. Strich auf Vor- und Rückseite) unterhalb von 60 g/m², wobei auf jeden Strich ein Auftragsgewicht von 8 bis 12 d/m² entfällt.

[0022] Bei Tiefdruckpapieren einer Flächenmasse > 80 g/m² kann vorzugsweise ein Vorstrich aufgebracht werden, dessen Pigmentanteil lediglich aus Calciumcarbonat besteht und der dann wiederum durch einen Deckstrich entsprechend der Erfindung von 8 bis 12 g/m² auf einer oder beiden Seiten abgedeckt wird.

[0023] Zur Klarstellung der vorliegenden Erfindung sei darauf hingewiesen, daß Cellulosefasern als Streichmassenkomponente zwar bereits bei der Herstellung von sogenannten druckempfindlichen Aufzeichnungspapieren zum Schutz der in diesen Papieren verwendeten Farbstoffvorläufer enthaltenden Mikrokapseln eingesetzt wurden, um die Mikrokapseln vor einer vorzeitigen Zerstörung zu schützen, es liegt jedoch auf der Hand, daß die sogenannten druckempfindlichen Aufzeichnungspapiere nicht tiefdruckfähig sind, weil beim Druckvorgang die empfindlichen Mikrokapseln zerstört würden. Die vorliegende Erfindung schließt daher druckempfindliche Aufzeichnungspapiere ausdrücklich aus.

[0024] Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1:

[0025] Es wird eine Streichmasse hergestellt, bei der der Pigmentanteil aus
58 Gew.% Calciumcarbonat,
37 Gew.% Talkum und
5 Gew.% feingemahlenen Cellulosefasern
besteht. Die Cellulosefasern haben eine durchschnittliche Faserlänge von 20 »m und eine durchschnittliche Faserdicke von 15 »m. Als Bindemittel kommen 5 Gew.% (Trockengewichtsanteile, bezogen auf Gesamtpigmentanteil) einer selbstverdickenden, wäßrigen Kunstharzdispersion zum Einsatz. Die Streichmasse wird mit einem Auftragsgewicht von 10 g/m² und Seite auf ein Rohpapier mit einer Flächenmasse von 37 g/m² mittels eines Rakels aufgetragen und nach Trocknung in üblicher Weise einer Superkalandersatinage unterworfen.

Vergleichsbeispiel 1:

[0026] Es wird eine weitere Streichmasse entsprechend Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch der Pigmentanteil zu
60 Gew.% aus Calciumcarbonat und zu
40 Gew.% aus Talkum
besteht. Der Auftrag und die Herstellung des gestrichenen Papiers erfolgt entsprechend Beispiel 1.

Beispiel 2:

[0027] Zur Herstellung eines Mattpapiers wird eine Streichmasse hergestellt, bei der der Pigmentanteil aus
75 Gew.% Calciumcarbonat und
25 Gew.% feingemahlenen Cellulosefasern,
wie zu Beispiel 1 angegeben, besteht. Als Bindemittel kommen 5 Gew.% eines Kunstharzbindemittels zum Einsatz. Außerdem enthält die Streichmasse noch Hilfsstoffe zur Steuerung des Wasserrückhaltevermögens in der üblichen Dosierung. Auf ein Rohpapier von 49 g/m², das bereits mit einem Vorstrich, bei dem das Pigment aus Calciumcarbonat besteht, in einer Menge von 8 g/m² und Seite versehen ist, wird die Streichmasse in einer Menge von 12 g/m² und Seite mittels eines Rakels aufgetragen und getrocknet. Anschließend wird in üblicher Weise eine Satinage auf einem Superkalander durchgeführt.

Beispiel 3:

[0028] Es wird eine Streichmasse hergestellt, bei der der Pigmentanteil aus 90 Gew.% Kaolin und 10 Gew.% feingemahlenen Cellulosefasern, wie zu Beispiel 1 angegeben, besteht. Bindemittelmenge und Art, Auftragsgewichte und Herstellung des Papiers entsprechen den Angaben zu Beispiel 1.

Vergleichsbeispiel 2:

[0029] Es wird wie vorstehend zu Beispiel 3 beschrieben gearbeitet, jedoch besteht der pigmentanteil zu 100 Gew.% aus Kaolin.

[0030] Die nachfolgende Tabelle zeigt die an den hergestellten Papieren gemessenen Werte für Glanz, Glätte, Heliotest und Gleitreibungskoeffizient.

Beschreibung des Heliotestes:

[0031] Eine Tiefdruckform, gefüllt mit Druckfarbe, deren Rasterfläche eine zunehmende Näpfchentiefe aufweist, wird mit konstantem Andruck über einen Probestreifen abgerollt. Die Strecke auf dem Probestreifen bis zum Erreichen von 20 "missing-dots", beginnend beim dunkleren Ende (tiefe Näpfchen) des Probestreifens, wird in mm angegeben. Werden auf der Gesamtlänge des Streifens von 110 mm keine 20 "missing-dots" erreicht, so wird die Anzahl "missing-dots" auf 110 mm angegeben.

Ansprüche

1. Tiefdruckfähiges Papier, aufweisend zumindest auf einer Seite einen zur Aufnahme der Druckfarbe vorgesehenen Strich, der mineralisches Pigment und Kunstharzbindemittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Strich als weiteres Pigment 5 bis 30 Gew.% feingemahlene Cellulosefasern bezogen auf den Gesamtpigentanteil und 3,5 bis 10 Gew.% eines Kunstharzbindemittels bezogen auf den Gesamtpigmentgehalt enthalt.

2. Tiefdruckfähiges Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 50 Gew.% des Kunstharzbindemittels durch Stärke als Bindemittel ausgetauscht sind.

3. Tiefdruckfähiges Papier nach einen der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Faserlänge der Cellulosefasern 10 bis 30 um beträgt.

4. Tiefdruckfähiges Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche Durchmesser der Cellulosefasern 10 bis 20 »m beträgt.

5. Tiefdruckfähiges Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mineralische Pigment aus Calciumcarbonat besteht und in einer Menge von 70 bis 85 Gew.%, bezogen auf den Gesamtpigmentgehalt, im Strich vorliegt und 15 bis 30 Gew.% des Gesamtpigmentgehaltes aus feingemahlenen Cellulosefasern bestehen.

6. Tiefdruckfähiges Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mineralische Pigment aus Kaolin besteht und in einer Menge von 85 bis 95 Gew.%, bezogen auf den Gesamtpigmentgehalt, im Strich vorliegt und 5 bis 15 Gew.% des Gesamtpigmentgehaltes aus feingemahlenen Cellulosefasern bestehen.

7. Tiefdruckfähiges Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pigmentgehalt des Striches zu 85 bis 95 Gew.% aus Calciumcarbonat und/oder Kaolin und Talkum und zu 5 bis 15 Gew.% aus feingemahlenen Cellulosefasern besteht.

8. Tiefdruckfähiges Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Pigmentgehalt des Striches a) zu 85 bis 95 Gew.% aus einer Mischung aus:

- 40 bis 70 Gew.% Calciumcarbonat und/oder Kaolin

- 30 bis 60 Gew.% Talkum besteht

sowie b) zu 5 bis 15 Gew.% aus feingemahlenen Cellulosefasern besteht.

9. Tiefdruckfähiges Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Pigmentanteil aus 10 bis 90 Gew.% Calciumcarbonat und 90 bis 10 Gew.% Kaolin besteht und 5 bis 15 Gew.% feingemahlene Cellulosefasern, bezogen auf den Gesamtpigmentgehalt, im Strich vorliegen.

Claims

1. Paper suitable for rotogravure printing, having at least on one side a coating provided to receive the printing ink and containing mineral pigment and synthetic resin binder, characterised in that the coating contains as further pigment from 5 to 30% by weight of finely-ground cellulose fibres, based on the total pigment portion, and from 3.5 to 10% by weight of a synthetic resin binder, based on the total pigment content.

2. Paper suitable for rotogravure printing according to claim 1, characterised in that from 10 to 50% by weight of the synthetic resin binder is replaced by starch as binder.

3. Paper suitable for rotogravure printing according to either of claims 1 and 2, characterised in that the average fibre length of the cellulose fibres is from 10 to 30 »m.

4. Paper suitable for rotogravure printing according to one of claims 1 to 3, characterised in that the average diameter of the cellulose fibres is from 10 to 20 »m.

5. Paper suitable for rotogravure printing according to one of claims 1 to 4, characterised in that the mineral pigment consists of calcium carbonate and is present in the coating in an amount of from 70 to 85% by weight, based on the total pigment content, and from 15 to 30% by weight of the total pigment content consists of finely-ground cellulose fibres.

6. Paper suitable for rotogravure printing according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the mineral pigment consists of kaolin and is present in the coating in an amount of from 85 to 95% by weight, based on the total pigment content, and from 5 to 15% by weight of the total pigment content consists of finely-ground cellulose fibres.

7. Paper suitable for rotogravure printing according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the pigment content of the coating consists of 85 to 95% by weight of calcium carbonate and/or kaolin and talcum and 5 to 15% by weight of finely-ground cellulose fibres.

8. Paper suitable for rotogravure printing according to one of Claims 1 to 4 and 7, characterised in that the pigment content of the coating a) consists, to 85 to 95% by weight, of a mixture of:

- 40 to 70% by weight of calcium carbonate and/or kaolin

- 30 to 60% by weight of talcum

and b) consists, to 5 to 15% by weight, of finely-ground cellulose fibres.

9. Paper suitable for rotogravure printing according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the mineral pigment portion consists of from 10 to 90% by weight of calcium carbonate and from 90 to 10% by weight of kaolin, and 5 to 15% by weight of finely-ground cellulose fibres, based on the total pigment content, is present in the coating.

Revendications

1. Papier pour héliogravure, présentant sur au moins une face un revêtement destiné à recevoir la couleur d'impression, contenant un pigment minéral et un liant à base de résine synthétique, caractérisé en ce que le revêtement contient, comme autre pigment, de 5 à 30 % en poids, par rapport à la teneur totale en pigments, de fibres de cellulose moulues finement et de 3,5 à 10 % en poids, par rapport à la teneur totale en pigments, d'un liant à base de résine synthétique.

2. Papier pour héliogravure conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que de 10 à 50 % en poids du liant à base de résine synthétique sont remplacés par de l'amidon jouant le rôle de liant.

3. Papier pour héliogravure conforme à une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la longueur moyenne des fibres de cellulose est comprise entre 10 et 30 »m.

4. Papier pour héliogravure conforme à une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre moyen des fibres de cellulose est compris entre 10 et 20 »m.

5. Papier pour héliogravure conforme à une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le pigment minéral est du carbonate de calcium et est présent dans le revêtement à raison de 70 à 85 % en poids, par rapport à la teneur totale en pigment, et en ce que de 15 à 30 % en poids de la teneur totale en pigment sont constitués de fibres de cellulose finement moulues.

6. Papier pour héliogravure conforme à une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le pigment minéral est du kaolin et est présent dans le revêtement à raison de 85 à 95 % en poids, par rapport à la teneur totale en pigment, et en ce que de 5 à 15 % en poids de la teneur totale en pigment sont constitués de fibres de cellulose finement moulues.

7. Papier pour héliogravure conforme à une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la teneur en pigment du revêtement est composée de 85-95 % enpoids de carbonate de calcium et/ou de kaolin et de talc et de 5 à 15 % en poids de fibres de cellulose finement moulues.

8. Papier pour héliogravure conforme à une des revendication 1 à 4 et 7, caractérisé en ce que la teneur en pigment du revêtement est composée

a) de 85 à 95 % en poids d'un mélange

- de 40 à 70 % en poids de carbonate de calcium et/ou de kaolin,

- de 30 à 60 % en poids de talc,

ainsi que

b) de 5 à 15 % en poids de fibres de cellulose finement moulues.

9. Papier pour héliogravure conforme à une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la teneur en pigment minéral est composée de 10 à 90 % en poids de carbonate de calcium et de 90 à 10 % en poids de kaolin, et en ce que le revêtement contient entre 5 et 15 % en poids de fibres de cellulose finement moulues par rapport à la teneur totale en pigment.