EP0447471A1 - Printing paper, process for manufacturing it and its use. - Google Patents

Printing paper, process for manufacturing it and its use.

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EP0447471A1
EP0447471A1 EP90900830A EP90900830A EP0447471A1 EP 0447471 A1 EP0447471 A1 EP 0447471A1 EP 90900830 A EP90900830 A EP 90900830A EP 90900830 A EP90900830 A EP 90900830A EP 0447471 A1 EP0447471 A1 EP 0447471A1
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EP
European Patent Office
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printing paper
starch granules
printing
weight
paper according
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Werner Bergmann
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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
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/54—Starch

Definitions

  • the invention relates to a printing paper according to the preamble of claim 1, which is to be used in particular for offset or gravure printing. Furthermore, the invention relates to a method for producing the printing paper and its use.
  • DE-AS 12 21 893 describes the production of coated printing papers, starch being made partially cold-soluble by mechanical treatment in a pan mill, so that it is still dissolved in the drying after the coating process by the evaporating water of the coating slip and in a dissolved or gelatinized form in a manner known per se. as a binder to fix the pigments like chalk.
  • the papers produced are certified to have a high gloss. The problem of the rub resistance of the printing inks is not addressed.
  • banknote paper is known in which to avoid fiber detachment and to increase the resistance to soiling, the surface is provided with a coating which contains 0.5 to 10 parts by weight of very fine rice starch and, if appropriate, further inorganic pigments from a special plastic binder. The problem of abrasion resistance does not arise with such papers.
  • Matte printing papers have the great advantage that, on the one hand, the printed products produced with them do not produce any annoying light reflections and, on the other hand, in conjunction with suitable printing inks, the actual printing, in particular the multi-color printing, has a very excellent printing gloss, which increases the quality of the printing product.
  • Calcium carbonate has been widely used in the past few years to produce such matt-coated printing papers.
  • Scrub resistance is understood to mean the resistance of an ink layer against mechanical stress due to pressure load and friction during the further processing of the printed sheets and when using the finished printed products.
  • the object of the present invention is therefore to provide a matt-coated printing paper which has improved abrasion resistance and reduced susceptibility to glossy strips.
  • the invention provides the characteristic features of a printing paper according to the preamble of claim 1.
  • Claims 2 to 9 identify preferred design options for the printing paper.
  • a method for producing the matte coated printing paper is specified in claims 10 and 11 and the use of the printing paper in claim 12.
  • non-gelatinized starch granules which are practically present as a coating pigment in the coating in an amount of 10 to 65% by weight, based on the dry content of the coating for taking up the printing ink, the coating being a further pigment Calcium carbonate contains, a paper suitable for the production of high-quality printing work can be produced, the rub resistance and susceptibility to gloss streak development is significantly improved.
  • coated paper according to the invention can now also be used to provide smooth, but non-glossy papers for the gravure printing process, as are required in particular for printed products with long runs.
  • the printing paper according to the invention preferably contains starch granules whose gelatinization temperature is increased by chemical modification known per se. Such a modification is very preferably achieved by the starch granules designated in the characterizing part of claims 3 and 4, the gelatinization temperature being able to be influenced by the choice of the degree of etherification or esterification.
  • the size of the starch granules is expediently chosen depending on the average size of the calcium carbonate pigment. Starch granules with an average grain diameter of 7 ⁇ m to 50 ⁇ m are preferred, but starch granules with an average grain diameter of 15 to 25 ⁇ m are particularly preferred.
  • the selection can be made using the known separation techniques, such as hydrocyclone separation according to DE-OS 2341570. In particular, the following may be considered as non-gelatinized starch granules: corn, potato, wheat, rye, rice or tapioca starch. However, corn or potato starches are particularly preferred since they are sufficiently available and inexpensive.
  • the line for taking up the printing ink can also contain other white pigments known and customary in paper coating technology.
  • Common coating kaolins, titanium dioxide to increase whiteness and opacity, satin white to increase whiteness, gypsum as an inexpensive pigment from flue gas desulphurization plants, talc, but also known synthetic pigments based on silicate, aluminum oxide or plastic can also be used.
  • the proportion of these pigments should expediently not exceed 15% by weight, based on the solids content of the coating, with all proportions, including binders and auxiliaries, adding up to 100% by weight.
  • a method according to the invention for producing the printing paper according to the invention consists in the fact that a conventional coating base paper with a basis weight of
  • the coating composition in addition to calcium carbonate, also containing 10 to 65% by weight of unglazed starch granules contains on their solids content.
  • the coating slip contains 5 to 14% by weight, preferably less than 10% by weight, of conventional binders such as plastic latices, gelatinized, degraded starch or other known binders from paper coating technology, dispersants, optionally further white pigments and viscosity regulators.
  • the solids content of this coating slip is set to 40 to 72% by weight, preferably 55 to 63% by weight.
  • the viscosity of this coating slip is set to 500 to 4000 m Pas, measured with the Brookfield viscometer, spindle no. 4 at 50 rpm. A higher viscosity for the roll order and a lower viscosity for the doctor blade, air brush or blade application are preferred, it being possible to adjust the viscosity by adding customary, known water-soluble polymers, such as polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose or polyacrylic acid derivatives.
  • the pH of the coating slip to be applied is 8 to 10, preferably 8.8 to 9.2 and is adjusted during the preparation of the coating slip, if necessary by adding alkali.
  • the non-gelatinized starch When preparing the coating slip, it has proven to be particularly preferred to add the non-gelatinized starch to the batch as the last component in order to avoid excessive shear of the starch granules. If higher amounts of starch granules are added to the batch, it is advisable to increase the proportion of inorganic or organic dispersants to 0.5 to 1 part by weight, since it has been shown that native, non-gelatinized starch results in a dilatant flow behavior of the coating slip.
  • the paper coated with it is dried to a final moisture content of 92 to 96% dry using known drying processes, such as IR emitters, hot air floating dryers or cylinder dryers, and then trimmed to the desired roll or format width.
  • coated paper produced in this way is to be used for gravure printing, it is subjected to a calender treatment known per se, with 2 to 8 roller nip passes producing the necessary smoothness on the paper at a line pressure of 50 to 400 da N / cm, without a noticeable increase in gloss to cause.
  • a common primer formulation contains, for example, 100 parts by weight of ground chalk with a grain size of 70% ⁇ 2 ⁇ m, 10 parts by weight of oxidized, gelatinized starch and 9 parts by weight of a styrene-butadiene plastic binder as a binder, as well as other auxiliaries for pH and viscosity control as calcium carbonate pigment .
  • the solids content of such a primer is depending on the application of the primer from 55 to 72 % By weight atro adjusted, the line application per side being chosen between 6 to 15 g / m atro.
  • the method according to the invention can be used to produce matt papers coated on one or both sides.
  • plastic latex binder 0.5 parts by weight of urea formaldehyde resin
  • the coated papers each have one
  • the pick test was determined in accordance with the information sheet for the IGT device, and the evaluation was carried out using a rating scale from 1 to 6.
  • the unsaturated patterns of Examples 1 to 3 and the comparative example were used to produce proofs with a defined amount of ink, so-called weighed proofs, with the test printing device from fürbau. After the printing ink had dried through for at least 24 hours, the abrasion resistance test was carried out using the Oser abrasion resistance tester under defined conditions. The printed surface is rubbed against the same side or the back of the Paper, each unprinted, for a period of 3 minutes with a load of 625 g. The assessment can be made visually or by contrast measurement with the Elrepho device at the unprinted point. The visual assessment with a grade of 1 to 6 resulted in the following classification of the examples:
  • the examples according to the invention have a substantially lower gloss than the comparative example, both in the unsatinated and in the satin state, and that the so-called matt effect increases with increasing proportion of native undisturbed starch in the coating slip, without the susceptibility of the unsatinated dried line increases to form gloss streaks.
  • the coated paper is satinized, on the one hand the gloss does not increase significantly above the value of the unsatinated comparative example, but on the other hand a sufficient smoothness increase can be achieved which makes the printing paper according to the invention suitable for the gravure printing process.

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Abstract

Un papier couché mat pour impression offset ou héliogravure contient dans la pâte de couchage contenant l'encre d'impression, outre du carbonate de calcium et des liants, une quantité de granules d'amidon non empâtés comprise entre 10 et 65 % en poids.A matt coated paper for offset printing or gravure printing contains in the coating paste containing the printing ink, in addition to calcium carbonate and binders, an amount of unpasted starch granules of between 10 and 65% by weight.

Description

Druckpapier, Verfahren zu seiner Herstellung und seine VerwendungPrinting paper, process for its production and its use
Die Erfindung betrifft ein Druckpapier nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , das insbesondere für den Offset- oder Tiefdruck eingesetzt werden soll. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Druckpapiers sowie seine Verwendung.The invention relates to a printing paper according to the preamble of claim 1, which is to be used in particular for offset or gravure printing. Furthermore, the invention relates to a method for producing the printing paper and its use.
Die DE-AS 12 21 893 beschreibt die Herstellung von gestrichenen Druckpapieren, wobei Stärke durch mechanisches Behandeln in einem Kollergang teilweise kaltlöslich gemacht wird, so daß sie bei der im Anschluß an den Streichvorgang erfolgenden Trocknung durch das verdampfende Wasser der Streichmasse doch noch gelöst wird und in gelöster bzw. verkleisterter Form in an sich bekannter Weise. als Bindemittel zur Fixierung der Pigmente wie Kreide beiträgt. Den hergestellten Papieren wird hoher Glanz bescheinigt. Das Problem der Scheuerfestigkeit der Druckfarben ist nicht angesprochen.DE-AS 12 21 893 describes the production of coated printing papers, starch being made partially cold-soluble by mechanical treatment in a pan mill, so that it is still dissolved in the drying after the coating process by the evaporating water of the coating slip and in a dissolved or gelatinized form in a manner known per se. as a binder to fix the pigments like chalk. The papers produced are certified to have a high gloss. The problem of the rub resistance of the printing inks is not addressed.
Aus der DE-C2 26 05 575 ist ein Banknotenpapier bekannt, bei dem zur Vermeidung von Faserablösungen und zur Erhöhung des Verschmutzungswiderstandes die Oberfläche mit einer Beschichtung versehen ist, die aus einem speziellen Kunststoffbinder, 0,5 bis 10 Gew.-Teilen sehr feiner Reisstärke und ggf. weitere anorganische Pigmente enthält. Das Problem der Scheuerfestigkeit tritt bei derartigen Papieren nicht auf.From DE-C2 26 05 575 a banknote paper is known in which to avoid fiber detachment and to increase the resistance to soiling, the surface is provided with a coating which contains 0.5 to 10 parts by weight of very fine rice starch and, if appropriate, further inorganic pigments from a special plastic binder. The problem of abrasion resistance does not arise with such papers.
Die hervorragende Eignung matter, nicht glänzender Druckpapiere für hochwertige Druckarbeiten, wie Bildbände, repräsentative Werbeprospekte und Geschäftsberichte, wurde in den vergangenen Jahren zunehmend erkannt. Matte Druckpapiere haben den großen Vorteil, daß einerseits die damit hergestellten Druckerzeugnisse beim Betrachten keine störenden Lichtreflexe erzeugen und andererseits in Verbindung mit geeigneten Druckfarben der eigentliche Druck, insbesondere der Mehrfarbendruck einen ganz hervorragenden Druckglanz aufweist, womit die Qualität des Druckerzeugnisses gesteigert wird.The outstanding suitability of matt, non-glossy printing papers for high-quality printing work, such as illustrated books, representative advertising brochures and annual reports, has been increasingly recognized in recent years. Matte printing papers have the great advantage that, on the one hand, the printed products produced with them do not produce any annoying light reflections and, on the other hand, in conjunction with suitable printing inks, the actual printing, in particular the multi-color printing, has a very excellent printing gloss, which increases the quality of the printing product.
Zur Erzeugung derartiger mattgestrichener Druckpapiere hat sich in den vergangenen Jahren Calciumcarbonat in breiter Front durchgesetzt.Calcium carbonate has been widely used in the past few years to produce such matt-coated printing papers.
In der DE-Zeitschrift "Wochenblatt für Papie fabrikation, Jahrgang 112, Heft 17, Seiten 609 bis 613 (1984)" wird ausführlich auf die Eigenschaften mattgestrichener Papiere - u.a. auch solcher, die Calciumcarbonat als Strichkomponente aufweisen, eingegangen. Als entscheidender Nachteil dieser Papiere wird trotz ihrer großen Verbreitung seit Mitte der 70er Jahre ein wesentlicher Mangel in bezug auf die Scheuerfestigkeit und die Bildung von Glanzstreifen hervorgehoben.In the DE magazine "Wochenblatt für Papie fabrikation, year 112, number 17, pages 609 to 613 (1984)" the properties of matt coated papers - including those containing calcium carbonate as a coating component - are discussed in detail. As a major disadvantage of these papers, despite their widespread use since the mid-1970s, there has been a major shortcoming in the abrasion resistance and the formation of gloss stripes are emphasized.
Unter Scheuerfestigkeit wird dabei der Widerstand einer Druckfarbenschicht gegen mechanische Beanspruchung durch Druckbelastung und Reibung bei der Weiterverarbeitung der Druckbogen und bei Verwendung der fertigen Druckerzeugnisse verstanden.Scrub resistance is understood to mean the resistance of an ink layer against mechanical stress due to pressure load and friction during the further processing of the printed sheets and when using the finished printed products.
Scheuern kann aber auch schon bei unbedruckten Papieren in den Ausrüstungsmaschinen der Papierfabrik, wie zum Beispiel Querschneidern, zu unerwünschten Glanzeffekten führen, so daß die Gebrauchsfähigkeit eines mattgestrichenen Papieres dadurch bis auf Null reduziert werden kann.However, rubbing can also lead to undesired gloss effects even in the case of unprinted paper in the equipment of the paper factory, such as cross cutters, so that the usability of a matt-coated paper can be reduced to zero.
Zur Verbesserung der Scheuerfestigkeit werden in der obigen Literaturstelle verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, die aber alle zum einen relativ umständlich sind oder das Endprodukt verteuern, wenn beispielsweise der fertige Druckbogen mit einer zusätzlichen Mattlackschicht überzogen wird, zum anderen haben die vorgeschlagenen Maßnahmen noch nicht zu einer befriedigenden Lösung geführt.To improve the abrasion resistance, various measures are proposed in the above literature, but all of them are relatively cumbersome or make the end product more expensive if, for example, the finished printed sheet is coated with an additional layer of matt lacquer, and on the other hand, the proposed measures have not yet resulted in a satisfactory solution guided.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein mattgestrichenes Druckpapier zur Verfügung zu stellen, das eine verbesserte Scheuer estigkeit und verminderte Anfälligkeit gegen Glanzstreifen aufweist.The object of the present invention is therefore to provide a matt-coated printing paper which has improved abrasion resistance and reduced susceptibility to glossy strips.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Druckpapier nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 dessen kennzeichnende Merkmale vor. Die Patentansprüche 2 bis 9 kennzeichnen bevorzugte Ausgestaltungsmöglichkeiten des Druckpapiers . Ein Verfahren zur Herstellung des mattgestrichenen Druckpapiers wird in den Patentansprüchen 10 und 11 und die Verwendung des Druckpapiers im Patentanspruch 12 angegeben.To achieve the object, the invention provides the characteristic features of a printing paper according to the preamble of claim 1. Claims 2 to 9 identify preferred design options for the printing paper. A method for producing the matte coated printing paper is specified in claims 10 and 11 and the use of the printing paper in claim 12.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch die erfinderische Mitverwendung unverkleisterter Stärkekörnchen, die praktisch als Streichpigment im Strich in einer Menge von 10 bis 65 Gew.-% vorliegen, bezogen auf den Trockengehalt des Striches zur Aufnahme der Druckfarbe, wobei der Strich als weiteres Pigment Calciumcarbonat enthält, ein für die Herstellung von hochwertigen Druckarbeiten geeignetes Papier hergestellt werden kann, dessen Scheuerfestigkeit und Anfälligkeit gegen Glanzstreifenentwicklung wesentlich verbessert ist.It has surprisingly been found that the inventive use of non-gelatinized starch granules, which are practically present as a coating pigment in the coating in an amount of 10 to 65% by weight, based on the dry content of the coating for taking up the printing ink, the coating being a further pigment Calcium carbonate contains, a paper suitable for the production of high-quality printing work can be produced, the rub resistance and susceptibility to gloss streak development is significantly improved.
Während derartige Papiere für den Offsetdruck auch bisher nicht durch eine Kalanderbehandlung zur Erzielung einer höheren Glätte nachbehandelt werden mußten, da das Offsetdruckverfahren keine besonders hohe Anforderungen an die Glätte des Mattpapieres stellt, war ein Einsatz -derartiger Papiere für den Tiefdruck nur unter Inkaufnahme eines sehr mangelhaften Druckausfalls bei minderwertigen Druckerzeugnissen möglich. Das Tiefdruckverfahren stellt an die Oberfläche eines gestrichenen Papieres sehr hohe Anforderungen bezüglich Glätte und Ebenheit des Striches. Wollte man bei den bisher bekannten Calciumcarbonat-haltigen Streichmassen für Tief ruckpapiere eine höhere Glätte erzielen, so mußte das gestrichene Papier einer Kalandernachbehandlung unterzogen werden. Mit in der Papierindustrie üblichen Superkalandern konnte zwar die Glätte erhöht werden, wobei diese Erhöhung jedoch unweigerlich mit einer Glanzsteigerung verbunden war und letztendlich der auch hier erwünschte Matteffekt nicht zu erreichen war .While such papers for offset printing have so far not had to be post-treated by calendering to achieve a higher smoothness, since the offset printing process does not place particularly high demands on the smoothness of the matt paper, such papers for gravure printing were only accepted with a very poor quality Pressure loss possible with inferior printed products. The gravure printing process places very high demands on the surface of a coated paper with regard to the smoothness and flatness of the coating. If you wanted to achieve a higher smoothness with the previously known calcium carbonate-containing coating slips for gravure papers, so had to the coated paper is subjected to a calender aftertreatment. Although the smoothness could be increased with supercalenders customary in the paper industry, this increase was inevitably associated with an increase in gloss and ultimately the desired matt effect could not be achieved here either.
Mit dem erfindungsgemäßen beschichteten Papier können nun auch glatte, jedoch nichtglänzende Papiere für das Tiefdruckverfahren zur Verfügung gestellt werden, wie sie insbesondere für Druckerzeugnisse mit hohen Auflagen benötigt werden.The coated paper according to the invention can now also be used to provide smooth, but non-glossy papers for the gravure printing process, as are required in particular for printed products with long runs.
Bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Druckpapier Stärkekörnchen, deren Verkleisterungstemperatur durch an sich bekannte chemische Modifizierung erhöht ist. Eine derartige Modifizierung wird ganz bevorzugt durch die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 3 und 4 bezeichneten Stärkekörnchen erreicht, wobei durch die Wahl des Verätherungs- bzw. Veresterungsgrades die Verkleisterungstemperatur beeinflußt werden kann.The printing paper according to the invention preferably contains starch granules whose gelatinization temperature is increased by chemical modification known per se. Such a modification is very preferably achieved by the starch granules designated in the characterizing part of claims 3 and 4, the gelatinization temperature being able to be influenced by the choice of the degree of etherification or esterification.
Die Größe der Stärkekörnchen wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit der mittleren Größe des Calciumcarbonatpigmentes gewählt. Bevorzugt werden Stärkekörnchen mit einem mittleren Korndurchmesser von 7 μ bis 50 μ , besonders bevorzugt werden jedoch Stärkekörnchen mit einem mittleren Korndurchmesser von 15 bis 25 μm. Die Auswahl kann dabei durch die bekannten Auftrenntechniken, wie zum Beispiel Hydrozyklonscheidung gemäß der DE-OS 2341570, erfolgen. Als unverkleisterte Stärkekörnchen kommen insbesondere in Betracht: Mais-, Kartoffel-, Weizen-, Roggen-, Reis- oder Tapiokastärke. Besonders bevorzugt sind jedoch Mais- oder Kartoffels ärke, da sie ausreichend verfügbar und preiswert sind.The size of the starch granules is expediently chosen depending on the average size of the calcium carbonate pigment. Starch granules with an average grain diameter of 7 μm to 50 μm are preferred, but starch granules with an average grain diameter of 15 to 25 μm are particularly preferred. The selection can be made using the known separation techniques, such as hydrocyclone separation according to DE-OS 2341570. In particular, the following may be considered as non-gelatinized starch granules: corn, potato, wheat, rye, rice or tapioca starch. However, corn or potato starches are particularly preferred since they are sufficiently available and inexpensive.
Der Strich zur Aufnahme der Druckfarbe kann neben 25 bis 70 Gew.-% Calciumcarbonat und 10 bis 65 Gew.-% unverkleisterten Starkekornchen noch weitere, in der Papierstreichtechnik bekannte und übliche Weißpigmente enthalten. So können übliche Streichkaoline, Titandioxid zur Erhöhung der Weiße und Opazität, Satinweiß zur Weißeerhöhung, Gips als preiswertes Pigment aus Rauchgasentschwefelungsanlagen, Talkum, aber auch bekannte synthetische Pigmente auf Silikat- Aluminiumoxid- oder Kunststoffbasis mitverwendet werden. Zweckmäßigerweise soll der Anteil dieser Pigmente 15 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt des Striches, nicht überschreiten, wobei sich alle Anteile, einschießlich Bindemittel und Hilfsmittel, auf 100 Gew.- ergänzen.In addition to 25 to 70% by weight of calcium carbonate and 10 to 65% by weight of non-gelatinized starch granules, the line for taking up the printing ink can also contain other white pigments known and customary in paper coating technology. Common coating kaolins, titanium dioxide to increase whiteness and opacity, satin white to increase whiteness, gypsum as an inexpensive pigment from flue gas desulphurization plants, talc, but also known synthetic pigments based on silicate, aluminum oxide or plastic can also be used. The proportion of these pigments should expediently not exceed 15% by weight, based on the solids content of the coating, with all proportions, including binders and auxiliaries, adding up to 100% by weight.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Druckpapieres besteht darin, daß ein übliches Streichrohpapier mit einer Flächenmasse vonA method according to the invention for producing the printing paper according to the invention consists in the fact that a conventional coating base paper with a basis weight of
2 30 bis 170 g/m atro mit einer Streichmasse nach den üblichen Streichtechniken, wie Walzenauftrag,2 30 to 170 g / m atro with a coating slip according to the usual coating techniques, such as roller application,
Luftbürste- , Draht- oder Rollrakel- oderAir brush, wire or roller squeegee or
Streichmesserauftrag mit einer Auftragsstärke von 8Spreading knife application with a thickness of 8
2 bis 24 g/m (gerechnet als Gewichtsteile absolut trocken = atro) ein- oder beidseitig gestrichen wird, wobei die Streichmasse neben Calciumcarbonat noch 10 bis 65 Gew.-% unverkleisterte Stärkekörnchen, bezogen auf ihren Feststoffgehalt enthält. Als weitere Bestandteile enthält die Streichmasse 5 bis 14 Gew.- , vorzugsweise weniger als 10 Gew.-, üblicher Bindemittel wie Kunststofflatices, verkleisterte, abgebaute Stärke oder andere bekannte Bindemittel der Papierstreichtechnik, Dispergiermittel, gegebenenfalls weitere Weißpigmente und Viskositätsregulierer. Der Feststo fgehalt dieser Streichmasse wird auf 40 bis 72 Gew.-%, vorzugsweise auf 55 bis 63 Gew.-%, eingestellt. Die Viskosität dieser Streichmasse wird auf 500 bis 4000 m Pas, gemessen mit dem Brookfield-Viskosimeter, Spindel Nr. 4 bei 50 U/min eingestellt. Dabei wird eine höhere Viskosität für den Walzenauf rag und eine niedrigere Viskosität für den Rakel-, Luftbürsten- oder Klingenau trag bevorzugt, wobei die Viskositätseinstellung durch Zugabe üblicher, bekannter wasserlöslicher Polymere, wie Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose oder Polyacrylsäurederivate erfolgen kann. Der pH-Wert der aufzutragenden Streichmasse beträgt 8 bis 10, vorzugsweise 8,8 bis 9,2 und wird bei der Herstellung der Streichmasse, gegebenenfalls durch Zugabe von Alkali eingestellt. Bei der Zubereitung der Streichmasse hat es sich als besonders bevorzugt erwiesen, die unverkleisterte Stärke als letzte Komponente dem Ansatz zuzufügen, um eine zu starke Scherung der Stärkekörnchen zu vermeiden. Werden höhere Mengen von Stärkekörnchen dem Ansatz zugefügt, ist es zweckmäßig, den Anteil an anorganischen oder organischen Dispergiermitteln auf 0,5 bis 1 Gewichtsteil anzuheben, da es sich gezeigt hat, daß native unverkleisterte Stärke ein dilatantes Fließverhalten der Streichmasse zu Folge hat. Nach dem Auftragen und Egalisieren der Streichmasse wird das damit gestrichene Papier mittels bekannter Trocknungsverfahren, wie IR-Strahler, Heißluft-Schwebetrockner oder Zylindertrockner auf eine Endfeuchte von 92 bis 96 % atro getrocknet und anschließend auf die gewünschte Rollen- oder Formatbreite beschnitten.2 to 24 g / m 2 (calculated as parts by weight absolutely dry = atro) is coated on one or both sides, the coating composition, in addition to calcium carbonate, also containing 10 to 65% by weight of unglazed starch granules contains on their solids content. As a further constituent, the coating slip contains 5 to 14% by weight, preferably less than 10% by weight, of conventional binders such as plastic latices, gelatinized, degraded starch or other known binders from paper coating technology, dispersants, optionally further white pigments and viscosity regulators. The solids content of this coating slip is set to 40 to 72% by weight, preferably 55 to 63% by weight. The viscosity of this coating slip is set to 500 to 4000 m Pas, measured with the Brookfield viscometer, spindle no. 4 at 50 rpm. A higher viscosity for the roll order and a lower viscosity for the doctor blade, air brush or blade application are preferred, it being possible to adjust the viscosity by adding customary, known water-soluble polymers, such as polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose or polyacrylic acid derivatives. The pH of the coating slip to be applied is 8 to 10, preferably 8.8 to 9.2 and is adjusted during the preparation of the coating slip, if necessary by adding alkali. When preparing the coating slip, it has proven to be particularly preferred to add the non-gelatinized starch to the batch as the last component in order to avoid excessive shear of the starch granules. If higher amounts of starch granules are added to the batch, it is advisable to increase the proportion of inorganic or organic dispersants to 0.5 to 1 part by weight, since it has been shown that native, non-gelatinized starch results in a dilatant flow behavior of the coating slip. After applying and leveling the coating slip, the paper coated with it is dried to a final moisture content of 92 to 96% dry using known drying processes, such as IR emitters, hot air floating dryers or cylinder dryers, and then trimmed to the desired roll or format width.
Soll das so hergestellte gestrichene Papier für den Tiefdruck eingesetzt werden, wird es einer an sich bekannten Kalanderbehandlung unterzogen, wobei 2 bis 8 Walzenspaltdurchgänge bei einem Liniendruck von 50 bis 400 da N/cm auf dem Papier die notwendige Glätte erzeugen, ohne dabei eine merkliche Glanzerhöhung zu verursachen.If the coated paper produced in this way is to be used for gravure printing, it is subjected to a calender treatment known per se, with 2 to 8 roller nip passes producing the necessary smoothness on the paper at a line pressure of 50 to 400 da N / cm, without a noticeable increase in gloss to cause.
Sind matte gestrichene Druckpapiere mit einer höherenAre matt coated printing papers with a higher
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Flächenmasse im Bereich von 80 bis 250 g/m Endgewicht erwünscht, ist es angezeigt, auf dem Streichrohpapier zunächst einen sogenannten Vorstrich anzubringen und erst auf diesem Vorstrich den eigentlichen Mattstrich zur Aufnahme der Druckfarbe anzuordnen.If a basis weight in the range from 80 to 250 g / m final weight is desired, it is advisable to first apply a so-called primer on the coating base paper and only then to arrange the actual matt coat to take up the printing ink on this primer.
Eine übliche Vorstrichrezeptur enthält beispielsweise als Calciumcarbonat-Pigment 100 Gewichtsteile gemahlene Kreide mit einer Korngröße 70 % < 2 μm, 10 Gewichtsteile oxidierte, verkleisterte Stärke und 9 Gewichtsteile atro eines Styrol-Butadien-Kunststoffbinders als Bindemittel sowie weitere Hilfsmittel zur pH-Wert- und Viskositätssteuerung. Der Feststoffgehalt einer derartigen Vorstreichmasse wird je nach der Auftragsweise des Vorstrichaggregates auf 55 bis 72 Gew.-% atro eingestellt, wobei der Strichauftrag pro Seite zwischen 6 bis 15 g/m atro gewählt wird.A common primer formulation contains, for example, 100 parts by weight of ground chalk with a grain size of 70% <2 μm, 10 parts by weight of oxidized, gelatinized starch and 9 parts by weight of a styrene-butadiene plastic binder as a binder, as well as other auxiliaries for pH and viscosity control as calcium carbonate pigment . The solids content of such a primer is depending on the application of the primer from 55 to 72 % By weight atro adjusted, the line application per side being chosen between 6 to 15 g / m atro.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Herstellung ein- oder beidseitig gestrichener Mattpapiere herangezogen werden.The method according to the invention can be used to produce matt papers coated on one or both sides.
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung näher erläutert:The invention is explained in more detail in the following examples:
A VorstrichrezepturA primer formulation
100 Gewichtsteile gemahlenes Calciumcarbonat 10 Gewichtsteile oxidierte Stärke 9 Gewichtsteile Butadien-Styrol-Latex (atro) 0,5 Gewichtsteile Harnstofformaldehydharz als100 parts by weight of ground calcium carbonate 10 parts by weight of oxidized starch 9 parts by weight of butadiene-styrene latex (atro) 0.5 part by weight of urea formaldehyde resin
Naßfestmittel pH-Wert 9,0Wet strength agent pH 9.0
Feststoff ehalt 60,4 % Viskosität Brookfield Spindel Nr. 4 5100 m Pas bei 50 U/minSolids content 60.4% viscosity Brookfield spindle No. 4 5100 m Pas at 50 U / min
B Strichrezeptur zur Aufnahme der Druckfarbenaufnah eschichtB Line recipe to take up the ink layer
Beispiel 1 :Example 1 :
80 Gewichtsteile gemahlenes Calciumcarbonat80 parts by weight of ground calcium carbonate
20 Gewichtsteile chemisch modifizierte native Maisstärke20 parts by weight of chemically modified native corn starch
0,7 Gewichtsteile Dispergiermittel0.7 parts by weight of dispersant
3 Gewichtsteile oxidativ abgebaute Stärke 6 Gewichtsteile Butadien-Styrol-Latex (atro) 1 Gewichtsteil Calcium-Stearat Feststoffgehalt: 60,5 Gew.-% pH-Wert: 9,03 parts by weight of oxidatively degraded starch 6 parts by weight of butadiene-styrene latex (dry) 1 part by weight of calcium stearate Solids content: 60.5% by weight pH: 9.0
Beispiel 2:Example 2:
60 Gewichtsteile gemahlenes Calciumcarbonat60 parts by weight of ground calcium carbonate
40 Gewichtsteile chemisch modifizierte native40 parts by weight of chemically modified native
Maisstärke übrige Anteile wie Beispiel 1Maize starch remaining portions as in example 1
Feststoffgehalt: 57,0 Gew.-% pH-Wert: 9,1Solids content: 57.0% by weight pH: 9.1
Beispiel 3:Example 3:
50 Gewichtsteile gemahlenes Calciumcarbonat50 parts by weight of ground calcium carbonate
50 Gewichtsteile chemisch modifizierte native50 parts by weight of chemically modified native
Maisstärke übrige Anteile wie Beispiel 1Maize starch remaining portions as in example 1
Feststoffgehalt: 56,1 Gew.-% pH-Wert: 9,0Solids content: 56.1% by weight pH: 9.0
C Vergleichsbeispiel:C Comparative example:
100 Gewichtsteile gemahlenes Calciumcarbonat 0,4 Gewichtsteile Carboxymethylcellulose 0,9 Gewichtsteile Polyvinylalkohol100 parts by weight of ground calcium carbonate 0.4 parts by weight of carboxymethyl cellulose 0.9 parts by weight of polyvinyl alcohol
10 Gewichtsteile Kunststofflatexbinder 0,5 Gewichtsteile Harnstofformaldehydharz10 parts by weight of plastic latex binder 0.5 parts by weight of urea formaldehyde resin
Feststoffgehalt: 62,6 Gew.-% pH-Wert: 9,0Solids content: 62.6% by weight pH: 9.0
Ein holzfreies Streichrohpapier mit einer Flächenmasse . 2 von 67 g/m wurde zunächst beidseitig mit je 11 g/m (atro) Vorstrichmasse beschichtet und dann getrocknet.A wood-free coating base paper with a basis weight. 2 of 67 g / m was initially made on both sides with 11 g / m each (atro) primer coating and then dried.
Daran anschließend wurden mittels eines Streichmessers in einem weiteren Arbeitsgang beidseitig je 13 g/m 2 (atro) der Streichmassen von Beispiel 1 bis 3 und zusätzlich die Vergleichsstreichmasse aufgetragen und getrocknet. Ein Teil der so gestrichenen Papiere wurde zusätzlich noch mit einem Laborkalander zur Erreichung einer glatten Oberfläche nachbehandelt. Die Untersuchung der Proben und die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt.Then, using a doctor knife, 13 g / m 2 (atro) of the coating compositions of Examples 1 to 3 and in addition the comparative coating composition were applied and dried on both sides in a further operation. Some of the papers coated in this way were additionally treated with a laboratory calender to achieve a smooth surface. The examination of the samples and the results obtained are shown in the following table.
Die gestrichenen Papiere weisen jeweils eineThe coated papers each have one
22
Flachenmasse von 115 g/m , gemessen nach DIN 53102 undArea mass of 115 g / m, measured according to DIN 53102 and
ISO 536, auf. Das spezifische Volumens wurde nach DIN 53105, die Glätte nach DIN 53107 und der Glanz mit dem Glanzmeßgerät nach Lehmann bei 75 Grad Reflektionswinkel gemessen.ISO 536, on. The specific volume was measured according to DIN 53105, the smoothness according to DIN 53107 and the gloss using the Lehmann gloss meter at a reflection angle of 75 degrees.
Die Bestimmung des Rupftestes wurde gemäß Mitteilungsblatt zum IGT-Gerät durchgeführt, wobei die Auswertung anhand einer Beurteilungsskala von 1 bis 6 erfolgte.The pick test was determined in accordance with the information sheet for the IGT device, and the evaluation was carried out using a rating scale from 1 to 6.
Zur Bewertung der Scheuerfestigkeit wurde zunächst von den unsatinierten Mustern der Beispiele 1 bis 3 sowie von dem Vergleichsbeispiel Andrucke mit definierter Farbmenge, sogenannte gewogene Andrucke, mit dem Probeandruckgerät von Prüfbau hergestellt. Nach Durchtrocknen der Druckfarbe während einer Zeit von mindestens 24 h erfolgte die Scheuer estigkeitsprüfung mit dem Scheuerfestigkeitsprüf erät von Oser unter definierten Bedingungen. Gescheuert wird die bedruckte Fläche gegen die gleiche Seite oder die Rückseite des Papieres, jeweils unbedruckte Stellen, während einer Zeit von 3 Minuten mit einer Belastung von 625 g. Die Beurteilung kann visuell oder mittels Kontrastmessung mit dem Elrepho-Gerät an der unbedruckten Stelle erfolgen. Dabei ergab sich bei visueller Beurteilung mit einer Notenabstufung von 1 bis 6 folgende Einstufung der Beispiele:To evaluate the abrasion resistance, the unsaturated patterns of Examples 1 to 3 and the comparative example were used to produce proofs with a defined amount of ink, so-called weighed proofs, with the test printing device from Prüfbau. After the printing ink had dried through for at least 24 hours, the abrasion resistance test was carried out using the Oser abrasion resistance tester under defined conditions. The printed surface is rubbed against the same side or the back of the Paper, each unprinted, for a period of 3 minutes with a load of 625 g. The assessment can be made visually or by contrast measurement with the Elrepho device at the unprinted point. The visual assessment with a grade of 1 to 6 resulted in the following classification of the examples:
Beispiel 1 Note 2Example 1 Note 2
2 12 1
3 1 Vergleichsbeispiel 53 1 Comparative Example 5
Aus der obigen Tabelle kann entnommen werden, daß die erfindungsgemäßen Beispiele sowohl im unsatinierten wie auch im satinierten Zustand einen wesentlich geringeren Glanz aufweisen als das Vergleichsbeispiel, und daß mit steigendem Anteil an nativer unverkleisterter Stärke in der Streichmasse der sogenannte Matteffekt zunimmt, ohne daß die Anfälligkeit des unsatinierten getrockneten Striches zur Glanzstreifenbildung zunimmt. Wird das gestrichene Papier jedoch satiniert, steigt einerseits der Glanz nicht wesentlich über den Wert des unsatinierten Vergleichsbeispiels, andererseits ist jedoch eine ausreichende Glättesteigerung zu erzielen, die das erfindungsgemäße Druckpapier für das Tiefdruckverfahren geeignet macht. From the table above it can be seen that the examples according to the invention have a substantially lower gloss than the comparative example, both in the unsatinated and in the satin state, and that the so-called matt effect increases with increasing proportion of native undisturbed starch in the coating slip, without the susceptibility of the unsatinated dried line increases to form gloss streaks. However, if the coated paper is satinized, on the one hand the gloss does not increase significantly above the value of the unsatinated comparative example, but on the other hand a sufficient smoothness increase can be achieved which makes the printing paper according to the invention suitable for the gravure printing process.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Mattes Druckpapier, ausgenommen Banknoten- und Sicherheits-Dokumentenpapier, insbesondere für den Offset- oder Tiefdruck, mit einem Calciumcarbonat als Streichpigment und Bindemittel enthaltenden Strich zur Aufnahme der Druckfarbe, dadurch gekennzeichnet, daß der Strich unverkleisterte Stärkekörnchen, ausgenommen Reisstärkekörnchen, in einer Menge von 10 bis 65 Gew.-%, bezogen auf seinen Gesamtfeststoffgehalt, enthält.1. Matt printing paper, with the exception of banknote and security document paper, in particular for offset or gravure printing, with a line containing calcium carbonate as a coating pigment and binder for receiving the printing ink, characterized in that the line contains unglazed starch granules, except rice starch granules, in a quantity from 10 to 65 wt .-%, based on its total solids content.
2. Druckpapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärkekörnchen chemisch . modifiziert sind.2. Printing paper according to claim 1, characterized in that the starch granules chemically. are modified.
3. Druckpapier nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärkekörnchen veräthert sind.3. Printing paper according to one of claims 1 and 2, characterized in that the starch granules are etherified.
4. Druckpapier nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärkekörnchen verestert sind. 4. Printing paper according to one of claims 1 and 2, characterized in that the starch granules are esterified.
5. Druckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärkekörnchen einen mittleren Korndurchmesser von 7 bis 50 μm aufweisen.5. Printing paper according to one of claims 1 to 4, characterized in that the starch granules have an average grain diameter of 7 to 50 microns.
6. Druckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärkekörnchen aus Kartoffel-, Mais-, Weizen-, Roggen-, Reis- oder Tapiokastärke oder einer Mischung dieser Stärkesorten bestehen.6. Printing paper according to one of claims 1 to 5, characterized in that the starch granules consist of potato, corn, wheat, rye, rice or tapioca starch or a mixture of these types of starch.
7. Druckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strich Calciumcarbonat in einer Menge von 25 Gew.% bis 70 Gew.-., bezogen auf seinen Feststoffgehalt, enthält.7. Printing paper according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coating contains calcium carbonate in an amount of 25% by weight to 70% by weight, based on its solids content.
8. Druckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strich gemahlenes oder gefälltes Calciumcarbonat enthält.8. Printing paper according to one of claims 1 to 7, characterized in that the line contains ground or precipitated calcium carbonate.
9. Druckpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strich neben Calciumcarbonat als weiteres Pigment Kaolin und/oder Titandioxid und/oder Satinweiß und/oder Gips und/oder Talkum und/oder weitere übliche natürliche oder synthetische Weißpigmente enthält.9. Printing paper according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coating contains calcium carbonate as a further pigment kaolin and / or titanium dioxide and / or satin white and / or plaster and / or talc and / or other conventional natural or synthetic white pigments.
10. Verfahren zur Herstellung eines matten10. Method of making a mat
Druckpapieres nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine Calciumcarbonat und Bindemittel enthaltende Streichmasse auf ein Streichrohpapier, das gegebenenfalls mit einem Vorstrich versehen ist, aufgetragen und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Streichmasse unverkleisterte Stärkekörnchen in einer Menge von 10 bis 65 Gew.-%, bezogen auf ihren Feststoffgehalt, enthält, wobei die Zugabe der Stärkekörnchen erst nach Zugabe der übrigen Streichkomponenten erfolgt.Printing paper according to one of claims 1 to 9, in which a coating composition containing calcium carbonate and binder is applied to a coating base paper, which is optionally provided with a primer, applied and dried, characterized in that the coating composition contains non-gelatinized starch granules in an amount of 10 to 65% by weight, based on their solids content, the addition of the starch granules only after the addition of the rest Brush components done.
11. Verfahren zur Herstellung eines Druckpapiers nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckpapier im Anschluß an die Trocknung des Striches durch einen an sich üblichen Kalanderprozeß geglättet wird.11. A method for producing a printing paper according to claim 10, characterized in that the printing paper is smoothed after the drying of the line by a conventional calendering process.
12. Verwendung eines mattgestrichenen Druckpapiers, ausgenommen Banknoten- und12. Use of matt coated printing paper, except banknotes and
Sicherheits-Dokumentenpapier, das mit einem zur Aufnahme der Druckfarbe dienenden Strich. versehen ist, der unverkleisterte Stärkekörnchen, ausgenommen Reisstärkekörnchen, in einer Menge von 10 bis 65 Gew.-%, bezogen auf seinenSecurity document paper with a line used to hold the printing ink . is provided, the non-gelatinized starch granules, except rice starch granules, in an amount of 10 to 65 wt .-%, based on its
Feststoffgehalt, und Calciumcarbonat aufweist, zur Herstellung scheuerfester und/oder glanzstreifenfreier Druckerzeugnisse. Solids content, and has calcium carbonate, for the production of abrasion-resistant and / or glossy streak-free printed products.
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