DE112020001109T5 - Wasserdispergierbares Papier - Google Patents

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Abstract

Aufgabe ist es, ein wasserdispergierbares Papier bereitzustellen, das eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit in Wasser aufweist. Als Lösung wird ein wasserdispergierbares Papier bereitgestellt, das ein Rohpapier aufweist, das papiererzeugende Fasern und eine wasserlösliche alkalische Verbindung enthält, wobei die Canadian Standard Freeness der Papierherstellungsfasern 500 mL CSF oder höher, aber nicht höher als 750 mL CSF ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein wasserdispergierbares Papier und insbesondere ein wasserdispergierbares Papier, das eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit in Wasser aufweist, selbst nachdem eine Klebstoffschicht oder eine Beschichtungsschicht darauf aufgebracht wurde.
  • Hintergrund
  • Wasserdispergierbare Papiere, die sich schnell in Wasser dispergieren (auch als „sichin-Wasser-zersetzbare Papiere“ oder „wasserlösliche Papiere“ bezeichnet), sind in Anwendungen, wie beispielsweise in Badezimmer-Desodorierungsfolien, Verpackungspapieren, Papieren für vertrauliche Dokumente und wasserdispergierbaren Etiketten, weit verbreitet (Patentliteratur 1, 2, 3, etc.). Je nach Anwendung können wasserdispergierbare Papiere eine Klebstoffschicht, eine Desodorierungsmittelschicht, eine Druckempfangsschicht zur Verbesserung der Druckleistung/Bedruckbarkeit oder eine andere Beschichtungsschicht, die ein wässriges Beschichtungsmaterial enthält, aufweisen, die zumindest auf einer Seite des Rohpapiers vorgesehen ist.
  • Wasserdispergierbare Papiere, auf denen eine Klebstoffschicht oder eine Beschichtungsschicht vorgesehen ist, haben zwangsläufig eine geringere Dispergierbarkeit in Wasser im Vergleich zu solchen, die nur aus einem Rohpapier bestehen.
  • Hintergrundwissen Literatur
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Japanisches Patent Offenlegungsschrift Nr. 2018-104860
    • Patentliteratur 2: Japanisches Patent Offenlegungsschrift Nr. 2000-170100
    • Patentliteratur 3: Japanisches Patent Offenlegungsschrift Nr. 2007-237634
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein wasserdispergierbares Papier bereitzustellen, das eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit in Wasser aufweist.
  • Mittel zur Lösung der Aufgabe
  • Zu den Faktoren, die die Dispersion eines wasserdispergierbaren Papiers in Wasser begünstigen, wenn es in Wasser gelegt wird, gehören die folgenden
    • 1) Dissoziation der Fasern untereinander durch Aufbrechen der Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Fasern
    • 2) Vergrößerung der Faserzwischenräume durch Auflösung der wasserlöslichen Polymerbeschichtungen
    • 3) Vergrößerung der Faserzwischenräume durch Quellung und Auflösung von Carboxyalkylcellulosesalzen
    • 4) Vergrößerung der Faserzwischenräume durch Ausfällung von wasserdispergierbaren Pulvern
  • Als Ergebnis einer ernsthaften Untersuchung, wie die Dispergierbarkeit in Wasser eines wasserdispergierbaren Papiers weiter verbessert werden könnte, fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass, wenn ihr Rohpapier Papierfasern mit einem Mahlgrad bzw. Entwässerungsgrad (Freeness) in einem bestimmten Bereich verwendet und auch eine wasserlösliche alkalische Verbindung zur Förderung der Trennung der Fasern voneinander in Wasser enthält, ein wasserdispergierbares Papier eine verbesserte Dispergierbarkeit in Wasser erreichen würde, und dass seine Dispergierbarkeit in Wasser weiter steigen würde, wenn ein Carboxyalkylcellulosesalz enthalten ist, und vervollständigten schließlich die vorliegende Erfindung.
  • Um genau zu sein sind die Mittel zur Erreichung des Ziels der vorliegenden Erfindung wie folgt.
    1. 1. Wasserdispergierbares Papier, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Rohpapier aufweist, das papiererzeugende Fasern und eine wasserlösliche alkalische Verbindung enthält, wobei die Canadian Standard Freeness der papiererzeugenden Fasern 500 mL CSF oder höher, aber nicht höher als 750 mL CSF ist.
    2. 2. Das wasserdispergierbare Papier gemäß 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohpapier ein Carboxyalkylcellulosesalz enthält.
    3. 3. Das wasserdispergierbare Papier gemäß 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohpapier entweder ein wasserunlösliches Pulver oder ein geringfügig wasserlösliches Pulver oder beides enthält.
    4. 4. Das wasserdispergierbare Papier nach einem von 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es auf mindestens einer Seite eine Klebeschicht aufweist.
    5. 5. Das wasserdispergierbare Papier gemäß einem von 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es auf mindestens einer Seite eine Beschichtungsschicht aufweist, die ein wäßriges Beschichtungsmaterial enthält.
    6. 6. Das wasserdispergierbare Papier gemäß 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht auf einer Seite und die Beschichtungsschicht auf der anderen Seite des Rohpapiers vorhanden ist.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Das durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagene wasserdispergierbare Papier weist eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit seines Rohpapiers in Wasser auf. Aufgrund der ausgezeichneten Dispergierbarkeit seines Rohpapiers in Wasser bleibt das erfindungsgemäße wasserdispergierbare Papier auch nach dem Aufbringen einer Klebstoffschicht oder einer Beschichtung in hohem Maße in Wasser dispergierbar.
  • Ausführungsform der Erfindung
  • Das durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagene wasserdispergierbare Papier ist dadurch gekennzeichnet, dass es ein Rohpapier aufweist, das papiererzeugende Fasern und eine wasserlösliche alkalische Verbindung enthält, wobei die Canadian Standard Freeness der papiererzeugenden Fasern 500 mL CSF oder höher, aber nicht höher als 750 mL CSF ist.
  • [Rohpapier]
  • Das erfindungsgemäße wasserdispergierbare Papier ist so beschaffen, dass sein Rohpapier papiererzeugende Fasern und eine wasserlösliche alkalische Verbindung enthält, und, falls erforderlich, enthält es entweder eines oder beide von einem wasserunlöslichen Pulver und einem geringfügig wasserlöslichen Pulver. Das erfindungsgemäße wasserdispergierbare Papier ist dadurch gekennzeichnet, dass es keine der wasserunlöslichen faserigen Carboxyalkylcellulosen verwendet, die bei der Herstellung herkömmlicher wasserlöslicher Papiere compoundiert werden, und dass ihm durch die papiererzeugenden Fasern und die wasserlösliche alkalische Verbindung eine höhere Dispergierbarkeit in Wasser verliehen wird. Weiterhin ist das durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagene wasserdispergierbare Papier dadurch gekennzeichnet, dass es eine höhere Dispergierbarkeit in Wasser erreichen kann, wenn das Rohpapier ein wasserlösliches Carboxyalkylcellulosesalz enthält. Da sein Rohpapier eine hohe Dispergierbarkeit in Wasser aufweist, sinkt die Dispergierbarkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen wasserdispergierbaren Papiers nicht stark ab, wenn eine Klebstoffschicht oder eine Beschichtungsschicht darauf aufgebracht wird.
  • Vorzugsweise hat das Rohpapier in Wasser eine Dispersionszeit zum kleinflockigen Zustand (small floc state dispersion time) von innerhalb 100 Sekunden und Faser-Dispersionszeit in Wasser von innerhalb 200 Sekunden, oder noch bevorzugter liegt die Dispersionszeit zum kleinflockigen Zustand in Wasser innerhalb von 10 Sekunden und die Faser-Dispersionszeit in Wasser innerhalb von 100 Sekunden, oder noch bevorzugter liegt die Dispersionszeit zum kleinflockigen Zustand in Wasser innerhalb von 5 Sekunden und die Faser-Dispersionszeit in Wasser innerhalb von 60 Sekunden.
  • Da das Rohpapier je nach Verwendungszweck mit einer Beschichtung aus einem Klebstoff oder einem wässrigen Beschichtungsmaterial versehen werden soll, beträgt seine Zugfestigkeit nach JIS P8113 vorzugsweise 0,3 kN/m oder höher, noch bevorzugter 0,5 kN/m oder höher. Obwohl sie in Abhängigkeit vom Flächengewicht variiert, muss die Obergrenze der Zugfestigkeit in einem Bereich liegen, in dem die Dispergierbarkeit in Wasser nicht beeinträchtigt wird, vorzugsweise nicht höher als 6,0 kN/m oder so. Da die Vergilbung, die durch die wasserlösliche alkalische Verbindung usw. verursacht wird, die Weiße des Rohpapiers herabsetzen und sein Aussehen beeinträchtigen kann, beträgt die Weiße des Rohpapiers vorzugsweise 70 Prozent oder mehr, oder noch bevorzugter 75 Prozent oder mehr.
  • • Papiererzeugende Fasern
  • Für die papiererzeugenden Fasern, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können alle Holzstofffasern oder Nicht-Holzstofffasern, die allgemein bei der Papierherstellung eingesetzt werden, verwendet werden. Um genau zu sein umfassen Holzzellstofffasem Fasern aus Langfaserkraftzellstoff, Kurzfaserkraftzellstoff, auflösendem Zellstoff, merzerisiertem Zellstoff usw., während Nicht-Holzzellstofffasern Fasern aus Hanf-Zellstoff, Manila-Hanf-Zellstoff, Kenaf-Zellstoff und anderen Nicht-Holzzellstofffasern sowie Lyocell- und andere raffinierte Zellulosefasern usw. umfassen, von denen ein Typ allein verwendet werden kann oder zwei oder mehr Typen kombiniert werden können. Unter diesen wird Langfaserzellstoff bevorzugt, wenn ein wasserdispergierbares Blatt mit ausgezeichneter Festigkeit erhalten werden soll, während Kurzfaserzellstoff oder auflösender Zellstoff bevorzugt wird, wenn ein Blatt mit ausgezeichneter Dispergierbarkeit in Wasser erhalten werden soll. Die durchschnittliche Faserlänge der papiererzeugenden Fasern ist in keiner Weise begrenzt, aber vorzugsweise 0,1 mm oder mehr, aber nicht mehr als 5 mm, oder bevorzugter 0,5 mm oder mehr, aber nicht mehr als 3 mm, oder noch bevorzugter 0,8 mm oder mehr, aber nicht mehr als 2 mm.
  • Der Canadian Standard Freeness (im Folgenden auch als „Mahl- bzw. Entwässerungsgrad“ (Freeness) bezeichnet; Wert gemessen nach JIS P8121-2 2012) der papiererzeugenden Fasern ist 500 mL CSF oder höher, aber nicht höher als 750 mL CSF.
  • Wenn die Fasern weiter geschlagen werden (ihr Mahl- bzw. Entwässerungsgrad wird niedriger), erfahren die Fasern mehr Fibrillierung, Bruch und innere Quellung, wodurch das Rohpapier dichter, fester und glatter wird, während es ein Abfallen seiner Dispergierbarkeit in Wasser und seiner Luftdurchlässigkeit verursacht. Der Mahl- bzw. Entwässerungsgrad der papiererzeugenden Fasern ist vorzugsweise 550 mL CSF oder höher, aber nicht höher als 720 mL CSF, oder noch bevorzugter 600 mL CSF oder höher, aber nicht höher als 700 mL CSF.
  • • Wasserlösliche alkalische Verbindung
  • Das durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagene wasserdispergierbare Papier ist so beschaffen, dass sein Rohpapier eine wasserlösliche alkalische Verbindung enthält. Eine wasserlösliche alkalische Verbindung ist eine Verbindung, deren Löslichkeit in 25°C warmen Wasser 1 g oder mehr pro 100 g Lösung beträgt und deren wässrige Lösung mit einer molaren Konzentration von 0,1 mol/L einen pH-Wert von 8,0 oder höher aufweist. Die wasserlösliche alkalische Verbindung hat die Wirkung, eine alkalische wässrige Lösung in Wasser zu erzeugen, um die papiererzeugenden Fasern im Rohpapier zum Quellen zu bringen und dadurch die Spaltung ihrer Wasserstoffbrückenbindungen zu fördern, um ihre Dispergierbarkeit in Wasser zu erhöhen. Jede wasserlösliche alkalische Verbindung, die die oben genannte Wirkung hat, kann ohne spezifische Einschränkungen verwendet werden; spezifische Beispiele umfassen jedoch Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und andere Hydroxide von Alkalimetallen, Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat und andere Carbonatsalze/Hydrogencarbonatsalze von Alkalimetallen, Natriumhydrogenphosphat und andere Phosphatsalze/Hydrogenphosphatsalze von Alkalimetallen, Natriumacetat und andere organische Säuresalze von Alkalimetallen, Bariumhydroxid und andere Hydroxide von Erdalkalimetallen, Ammoniak und Ammoniumsalze, Triethanolamine und andere Amine, Polyethylenimine und andere alkalische Polymere mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger usw. , von denen ein Typ allein verwendet werden kann oder zwei oder mehr Typen kombiniert werden können. Der pH-Wert der wasserlöslichen alkalischen Verbindung ist so, dass, wenn sie zu einer wässrigen Lösung mit einer Konzentration von 0,1 mol/L gemacht wird, ihr pH-Wert 8,0 oder höher ist, oder vorzugsweise pH 9,0 bis pH 12,0. Natriumcarbonat mit geeigneter Basizität und ausgezeichneter Löslichkeit in Wasser wird als die wasserlösliche alkalische Verbindung bevorzugt.
  • Vorzugsweise beträgt der Prozentsatz der wasserlöslichen alkalischen Verbindung, bezogen auf das Gewicht des Rohpapiers, 0,1 Gew.-% oder mehr, jedoch nicht mehr als 16,0 Gew.-%. Wenn der Prozentsatz der wasserlöslichen alkalischen Verbindung unter 0,1 Gew.-% liegt, wird der Effekt der Verbesserung der Dispergierbarkeit in Wasser schlecht; wenn er andererseits 16,0 Gew.-% übersteigt, neigt das Rohpapier dazu, eine Verfärbung, eine Abnahme des Weiße und andere Veränderungen in seinem Aussehen zu erfahren.
  • Bevorzugter beträgt der Prozentsatz der wasserlöslichen alkalischen Verbindung 0,2 Gew.-% oder mehr, jedoch nicht mehr als 14,0 Gew.-%. Es sollte beachtet werden, dass der Prozentsatz der wasserlöslichen alkalischen Verbindung, bezogen auf das Gewicht des Rohpapiers, angepasst wird, wie es als angemessen erachtet wird, zum Beispiel in Abhängigkeit von der Art der verwendeten wasserlöslichen alkalischen Verbindung; zum Beispiel beträgt er vorzugsweise 1,0 Gew.-% oder höher, aber nicht höher als 10,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Rohpapiers im Fall von Natriumcarbonat, oder 0,4 Gew.-% oder höher, aber nicht höher als 3,8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Rohpapiers im Fall von Natriumhydroxid.
  • • Carboxyalkylcellulosesalz
  • Vorzugsweise enthält das Rohpapier des durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagenen wasserlöslichen Papiers zusätzlich zu den papiererzeugenden Fasern und der wasserlöslichen alkalischen Verbindung ein Carboxyalkylcellulosesalz. Die kombinierte Verwendung der wasserlöslichen alkalischen Verbindung und des Carboxyalkylcellulosesalzes ermöglicht eine weitere Verbesserung der Dispergierbarkeit in Wasser.
  • Carboxyalkylcellulosesalze sind natürliche Cellulosen, recycelte Cellulosen, raffinierte Cellulosen und andere Cellulosen, die nach bekannten Methoden carboxyalkyliert wurden und deren wässrige Lösungen Neutralität (pH 6 bis 8) aufweisen. Zu den Carboxyalkylcellulosesalzen gehören insbesondere Carboxymethylcellulose-Natriumsalz, Carboxyethylcellulose-Natriumsalz usw., von denen das Carboxymethylcellulosesalz unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Dispergierbarkeit in Wasser und der Festigkeit bevorzugt ist.
  • Vorzugsweise beträgt der Prozentsatz des Carboxyalkylcellulosesalzes, bezogen auf das Gewicht des Rohpapiers, 2,0 Gew.-% oder mehr, aber nicht mehr als 12,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Rohpapiers. Wenn der prozentuale Anteil des Carboxyalkylcellulosesalzes niedriger als 2,0 Gew.-% liegt, wird der Effekt der Verbesserung der Dispergierbarkeit in Wasser schlecht; wenn er dagegen 12,0 Gew.-% übersteigt, kann sich ein Film auf der Oberfläche des wasserdispergierbaren Papiers bilden und dazu führen, dass sich die Wasserpermeation in das Papier verschlechtert und seine Dispergierbarkeit in Wasser abnimmt. Bevorzugter beträgt das Gehaltsverhältnis des Carboxyalkylcellulosesalzes, bezogen auf das Gewicht des Rohpapiers, 3,0 Gew.-% oder mehr, aber nicht mehr als 6,0 Gew.-%.
  • Vorzugsweise beträgt der Veretherungsgrad des Carboxyalkylcellulosesalzes 0,2 oder höher, aber nicht höher als 1,1. Es ist zu beachten, dass sich der „Veretherungsgrad“ auf den Substitutionsgrad der Carboxyalkylgruppen bezieht. Liegt der Veretherungsgrad unter 0,2, kann eine Zunahme der Gelkomponenten zu einer geringeren Löslichkeit in Wasser führen.
  • Liegt der Veretherungsgrad dagegen über 1,1, kann die Löslichkeitsrate in Wasser im alkalischen Zustand sinken. Bevorzugter liegt der Veretherungsgrad bei 0,6 oder höher, aber nicht höher als 0,8.
  • Vorzugsweise hat das Carboxyalkylcellulosesalz eine Typ-B-Viskosität in einer 2,5-prozentigen wässrigen Lösung (im Folgenden auch einfach als „Typ-B-Viskosität“ bezeichnet) von 5 mPa·s oder höher, aber nicht höher als 3.500 mPa·s. Eine Typ-B-Viskosität unter 5 mPa·s führt zu einer geringen Herstellungsausbeute des Carboxyalkylcellulosesalzes und lässt die Kosten des wasserdispergierbaren Papiers steigen, was nicht erwünscht ist. Übersteigt die Typ-B-Viskosität hingegen 3.500 mPa·s, kann sich auf der Oberfläche des wasserdispergierbaren Papiers ein Film bilden, was dazu führt, dass sich die Wasserpermeation in das Papier verschlechtert und seine Dispergierbarkeit in Wasser verringert, was nicht wünschenswert ist. Bevorzugter ist die Typ-B-Viskosität des Carboxyalkylcellulosesalzes 8 mPa·s oder höher, aber nicht höher als 3.000 mPa·s.
  • Vorzugsweise enthält das Rohpapier zusätzlich zu den papiererzeugenden Fasern und der wasserlöslichen alkalischen Verbindung ein wasserunlösliches Pulver oder ein geringfügig wasserlösliches Pulver. Durch den Gehalt eines wasserunlöslichen Pulvers oder eines geringfügig wasserlöslichen Pulvers kann das Rohpapier Vorteile wie eine höhere Dispergierbarkeit in Wasser, Weiße, Opazität und Glätte aufweisen. Für das wasserunlösliche Pulver oder das geringfügig wasserlösliche Pulver können Pulver aus Metallverbindungen, wasserunlösliche anorganische Salze, geringfügig wasserlösliche anorganische Salze, duroplastische Harzpulver, thermoplastische Harzpulver usw. verwendet werden. Jeder dieser Typen kann allein verwendet werden oder es können zwei oder mehr Typen kombiniert werden.
  • Spezifische Beispiele für wasserunlösliche Pulver sind wie folgt: Aluminiumoxid, Titandioxid und andere Metalloxide. Aluminiumhydroxid, Zinkhydroxid und andere Metallhydroxide. Siliziumkarbid, Borkarbid und andere Karbide. Trisiliziumtetranitrid, Bornitrid und andere Nitride. Glimmer, Feldspatgruppe, Kieselsäuremineralgruppe, Tonmineralien, synthetische Zeolithe, natürliche Zeolithe und andere Silikatmineralien. Kaliumtitanat, Bariumtitanat und andere Titanatverbindungen. Magnesiumsilikat und andere Silikatverbindungen. Zinkphosphat und andere Phosphatverbindungen. Vinylchloridharz, Polystyrolharz, Harnstoff/Formalinharz, Harz auf Melaminbasis, Copolymerharz auf Styrol/Butadienbasis, Phenolharz, Kunststoffhohlkörner und andere organische Füllstoffe.
  • Spezifische Beispiele für geringfügig wasserlösliche Pulver sind: Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid und andere Metallhydroxide. Calciumcarbonat, Bariumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Zinkcarbonat und andere Carbonatverbindungen. Bariumsulfat, Calciumsulfat, Strontiumsulfat und andere Sulfatverbindungen.
  • Solch wasserunlösliches Pulver oder geringfügig wasserlösliches Pulver wird dem Fasermaterial für die Papiererzeugung zugesetzt, so dass es zu 5 Gew.-% oder mehr, aber nicht mehr als 50 Gew.-% in dem gebildeten Rohpapier enthalten ist. Wenn die Menge des wasserunlöslichen oder geringfügig wasserlöslichen Pulvers, das im Rohpapier enthalten ist, unter 5 Gew.-% liegt, kann der Effekt der Verbesserung der Dispergierbarkeit in Wasser oder der Weiße extrem gering werden. Übersteigt die Menge des wasserunlöslichen oder geringfügig wasserlöslichen Pulvers 50 Gew.-%, kann dagegen die Zugfestigkeit deutlich sinken, und die Leichtigkeit der Papierherstellung kann sich verschlechtern.
  • • Verfahren zur Herstellung von Rohpapier
  • Das Rohpapier kann durch Zugabe der wasserlöslichen alkalischen Verbindung zu einem Blatt erhalten werden, das aus einem Papiermaterial gebildet wird, das die paperierzeugenden Fasern enthält, wobei jede bekannte Technologie für die Papierherstellung verwendet wird.
  • Je nach erforderlicher Festigkeit und Dispergierbarkeit in Wasser kann jede Papiermaschine verwendet werden, wie z. B. Zylinderpapiermaschine, Schräg-Kurzsiebpapiermaschine (inclined short-screen paper machine), Langsiebpapiermaschine (Fourdrinier-Maschine), Doppelsiebpapiermaschine usw. Wird z.B. eine Zylinderpapiermaschine verwendet, erhält man ein wasserdispergierbares Papier, das eine große Festigkeitsanisotropie aufweist, indem es in der horizontalen Richtung schwächer ist als in der Längsrichtung und daher in Wasser in der horizontalen Richtung leicht in dünne Streifen zerfällt.
  • Das Blatt kann als einlagiges Blatt geformt werden, oder es kann als mehrlagiges Blatt geformt werden, indem mehrere nasse Papiere aus den gleichen oder unterschiedlichen Papiermaterialien unter Verwendung einer Papiermaschine mit zwei oder mehr Papierherstellungssieben hergestellt werden und dann die nassen Papiere kombiniert werden.
  • Das Verfahren zum Hinzufügen der wasserlöslichen alkalischen Verbindung zu dem Blatt ist in keiner Weise beschränkt, und es kann jedes Verfahren verwendet werden, wie z.B. das Auftragen mit einer Beschichtungsmaschine, das Aufsprühen mit einem Sprühgerät oder das Ablegen auf einem Filz usw., um es von dort zu übertragen. Auch das Carboxyalkylcellulosesalz kann mit ähnlichen Verfahren auf das Blatt aufgebracht werden. Das Carboxyalkylcellulosesalz kann mit der wasserlöslichen alkalischen Verbindung gemischt und zusammen zugegeben werden, oder es kann getrennt von der wasserlöslichen alkalischen Verbindung zugegeben werden.
  • Unter den vorgenannten Verfahren ist die Zugabe durch Beschichtung insofern bevorzugt, als die wasserlösliche alkalische Verbindung und das Carboxyalkylcellulosesalz genau und gleichmäßig auf das Rohpapier aufgetragen werden können. Das Beschichtungsverfahren ist in keiner Weise eingeschränkt und die Beschichtung kann mit einer Walzenbeschichtungsmaschine, einer Gravurstreichmaschine, einer Luftmesserstreichmaschine, einer Stangenstreichmaschine, einer Rakelstreichmaschine, einer Vorhangbeschichtungsmaschine, einer Champlexstreichmaschine oder einer anderen Streichmaschine durchgeführt werden.
  • Das Papiergewicht des Rohpapiers ist in keiner Weise begrenzt, liegt aber normalerweise in einem Bereich von 10 g/m2 oder mehr, aber nicht mehr als 200 g/m2. Insbesondere als Rohpapier eines zu bedruckenden beschichteten Papiers beträgt das Papiergewicht vorzugsweise 50 g/m2 oder mehr, vorzugsweise nicht mehr als 120 g/m2.
  • [Wasserdispergierbares Papier]
  • Das wasserdispergierbare Papier, das durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagen wird, ist so beschaffen, dass sein Rohpapier allein verwendet werden kann oder eine Klebeschicht oder eine Beschichtungsschicht darauf vorgesehen werden kann, abhängig von der Anwendung. Zum Beispiel kann ein wasserdispergierbares Papier mit einer Klebeschicht auf einer Seite und einer Beschichtungsschicht auf der anderen Seite seines Rohpapiers in Anwendungen verwendet werden, die zum Beispiel erfordern, dass das wasserdispergierbare Papier auf einem Behälter, Mehrwegbehälter oder einer anderen Klebefläche als Klebeetikett mit einer bedruckten Oberfläche angebracht wird und leicht von der Klebefläche entfernt werden kann, wenn es nach dem Gebrauch mit Wasser gewaschen wird.
  • [Klebeschicht]
  • Das durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagene wasserdispergierbare Papier kann zumindest auf einer Seite des Rohpapiers eine Klebstoffschicht aufweisen.
  • Der Klebstoff, der die Klebstoffschicht des wasserdispergierbaren Papiers bildet, ist vorzugsweise ein Klebstoff, der in Wasser löslich oder redispergierbar ist, oder noch bevorzugter ein wasserlöslicher Klebstoff auf Acrylbasis oder ein in Wasser redispergierbarer Klebstoff auf Acrylbasis. Beispiele für wasserlösliche Klebstoffe auf Acrylbasis umfassen beispielsweise solche, die als Basispolymer beliebige Copolymere enthalten, die aus Alkoxyalkylacrylat, Styrolsulfonsäuresalz und anderen copolymeren Monomeren bestehen, oder Copolymere, die aus (Meth)acrylsäure oder anderen Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren auf Vinylbasis, Hydroxylgruppen enthaltenden Monomeren und, falls sie je nach Situation verwendet werden, anderen copolymerisierbaren Monomeren bestehen.
  • Beispiele für in Wasser redispergierbare Klebstoffe auf Acrylbasis umfassen beispielsweise solche, die als Basispolymer beliebige Copolymere enthalten, die aus (Meth)acrylsäureAlkylester, Carboxylgruppen-haltigen Monomeren auf Vinylbasis, Alkoxygruppen-haltigen Monomeren auf Vinylbasis und, falls sie je nach Situation verwendet werden, andere copolymerisierbare Monomere, oder Copolymere, die durch Copolymerisation von carboxylierten kolophoniumesterhaltigen Monomeren auf Vinylbasis, carboxylgruppenhaltigen Monomeren auf Vinylbasis und wasserlöslichen Monomeren auf Vinylbasis erhalten werden. Es ist zu beachten, dass die Carboxylgruppen in diesen Copolymeren von einem Salztyp sein können, der je nach Bedarf teilweise oder vollständig mit einem Alkali neutralisiert wurde, wobei für dieses Alkali vorzugsweise ein Alkalimetallsalz, ein Aminsalz oder ein Alkanolaminsalz verwendet wird.
  • Wenn ein wasserlöslicher Klebstoff auf Acrylatbasis oder ein in Wasser redispergierbarer Klebstoff auf Acrylatbasis verwendet wird, kann der Beschichtungslösung für die Klebstoffschicht, mit der eine Klebstoffschicht gebildet wird, ein Vernetzungsmittel beigemischt sein, um die Klebkraft oder die Löslichkeit oder Dispergierbarkeit in Wasser einzustellen. Ein solches Vernetzungsmittel ist in keiner Weise beschränkt, und es kann jedes Vernetzungsmittel verwendet werden, das in herkömmlichen Klebstoffen auf Acrylatbasis üblich ist. Beispiele sind 1,2-Ethylendiisocyanat und andere Vernetzungsmittel auf Isocyanatbasis, Diglycidylether und andere Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis, Melaminharze, Harnstoffharze, Dialdehyde, Methylolpolymere, Metallchelatverbindungen, Metallalkoxide, Metallsalze usw. Darüber hinaus kann der Klebstoffschicht-Beschichtungslösung jeder herkömmlich bekannte Weichmacher, Klebrigmacher, Farbstoff, Verdickungsmittel, Entschäumer, Egalisiermittel, Weichmacher, Antimykotikum, Antioxidationsmittel usw. beigemischt werden, wenn zutreffend, um ihre Eigenschaften einzustellen und ihre Leistung zu verbessern, wenn dies erforderlich ist. Bevorzugte Weichmacher und Klebrigmacher sind solche, die in Wasser löslich oder dispergierbar sind, wobei solche Weichmacher beispielsweise Zuckeralkohole und andere Polyalkohole, Polyetherpolyole und Alkanolaminsalze von Kolophoniumoxiden usw. umfassen, während solche Klebrigmacher beispielsweise Alkalimetallsalze von Kolophonium, disproportioniertes Kolophonium, hydriertes Kolophonium usw., Ammoniumsalze und Polyetherester usw. umfassen.
  • Eine Klebeschicht kann durch direktes Auftragen der Klebeschicht-Beschichtungslösung auf mindestens eine Seite des Rohpapiers bereitgestellt werden, oder eine Klebeschicht, die auf einer Trennfolie gebildet wurde, kann auf das Rohpapier übertragen werden. Eine Klebeschicht kann zumindest auf einer Seite des Rohpapiers ganz oder teilweise flächendeckend aufgebracht werden. Das partielle Aufbringen einer Klebeschicht ermöglicht z.B. das einfache Ablösen eines über der Klebeschicht angebrachten Trennpapiers.
  • Das Beschichtungsgewicht der Klebeschicht beträgt vorzugsweise 3 g/m2 oder mehr, aber nicht mehr als 60 g/m2, oder noch bevorzugter 10 g/m2 oder mehr, aber nicht mehr als 50 g/m2, im Feststoffgehalt. Wenn das Gewicht der Klebstoffbeschichtung unter 3 g/m2 liegt, wird die Haftwirkung der erhaltenen Klebefolie unzureichend; wenn es dagegen 60 g/m2 übersteigt, wird der Klebstoff wahrscheinlich während der Herstellung der Klebefolie oder in Nachbearbeitungsprozessen herausquellen, was nicht wünschenswert ist.
  • Vorzugsweise wird eine Trennfolie über der Klebeschicht angebracht, um zu verhindern, dass diese unnötig anhaftet, außer wenn sie in Gebrauch ist, so dass die Trennfolie zum Zeitpunkt der Verwendung wie gewünscht abgezogen werden könnte. Die Trennfolie ist in keiner Weise beschränkt, und jede der herkömmlich bekannten Trennfolien, wie z.B. Pergaminpapier, beschichtetes Papier, gussgestrichenes Papier und andere Papierbasismaterialien, laminierte Papiere, die diese Papierbasismaterialien umfassen und auf die Polyethylen oder ein anderes thermoplastisches Harz laminiert ist, sowie Polyethylenterephthalat, Polypropylen, Polyethylen und verschiedene andere Kunststofffolien, die auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit einem Silikonharz oder einem anderen Trennmittel beschichtet sind, können verwendet werden. Das Papiergewicht der Trennfolie ist in keiner Weise begrenzt, normalerweise beträgt es 20 g/m2 oder mehr, aber nicht mehr als 120 g/m2 oder so.
  • Auch kann ein Klebstoff teilweise durch ein Druckverfahren auf eine Seite von Rohpapieren in gepunkteten, rechteckigen oder anderen diskontinuierlichen Mustern aufgetragen werden, wobei ein Trennmittel teilweise auf die andere Seite der Rohpapiere in Mustern aufgetragen wird, die mit den Klebstoffmustern übereinstimmen, wonach die Rohpapiere mit ihrer partiellen Klebstoffauftragsseite und ihrer partiellen Trennmittelauftragsseite einander zugewandt gestapelt werden, um ein Laminat aus wasserdispergierbaren Papieren zu bilden, das keine Trennfolie benötigt.
  • [Beschichtungsschicht]
  • Das wasserdispergierbare Papier gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Beschichtungsschicht aufweisen, die ein wässriges Beschichtungsmaterial auf mindestens einer Seite des Rohpapiers umfasst. Die Beschichtungsschicht kann allein oder zusammen mit einer Klebeschicht auf dem Rohpapier vorgesehen sein. Im letzteren Fall ist die Beschichtungsschicht vorzugsweise auf der der Klebstoffschicht gegenüberliegenden Seite des Rohpapiers vorgesehen.
  • Die Beschichtungsschicht ist in keiner Weise eingeschränkt, solange es sich um eine Schicht handelt, die durch Beschichtung/Trocknung eines wässrigen Beschichtungsmaterials gebildet wird, und kann beispielsweise eine Druckfarbempfangsschicht, eine Heißsiegelschicht usw. sein. Es können auch mehrere Beschichtungsschichten vorgesehen sein.
  • Beispiele für Beschichtungsschichten, die für den Gravurdruck und den Flexodruck geeignet sind, werden im Folgenden aufgeführt.
  • Bei der Anpassung des erfindungsgemäßen wasserdispergierbaren Papiers an den Gravurdruck oder Flexodruck weist es vorzugsweise zumindest auf einer Seite des wasserdispergierbaren Papiers eine Pigment-Streichschicht, deren Hauptbestandteile ein Pigment und ein wässriges Bindemittel sind, oder eine Klarlackschicht, deren Hauptbestandteil ein wässriges Bindemittel ist, auf. Durch das Aufbringen einer solchen Streichschicht wird die Glätte der Rohpapieroberfläche, die einen hohen Mahl- bzw. Entwässerungsgrad und eine relativ hohe Porosität aufweist, erhöht und damit die Aufnahmefähigkeit von Druckfarbe verbessert.
  • Für das Pigment, das Bindemittel und die verschiedenen Zusatzstoffe usw., die in dieser Beschichtungsschicht compoundiert werden, können alle bekannten Substanzen ausgewählt und verwendet werden, die je nach der gewünschten Bedruckbarkeit usw. als geeignet erachtet werden.
  • Zu den Pigmenten gehören anorganische Pigmente wie Calciumcarbonat, Ton, Kaolin, kalziniertes Kaolin, Diatomeenerde, Talk, Titanoxid, Aluminiumhydroxid, Magnesiumcarbonat, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumhydroxid, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Zinksulfat, Calciumsilikat, Aluminiumsilikat, Magnesiumsilikat, Natriumaluminiumsilikat, Magnesiumaluminiumsilikat, Siliziumdioxid, kolloidales Siliziumdioxid und Calciumcarbonat-Komplex-Siliziumdioxid sowie organische Pigmente wie Melaminharzpigmente, Harnstoff-Formalin-Harzpigmente, Polyethylenpulver, Nylonpulver, Styrol, Styrol-Acryl und Acryl.
  • Bevorzugte Bindemittel sind wasserlösliche Harze oder wasserdispergierbare Harze, insbesondere Stärken, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose und Carboxymethylcellulosesalze, Gelatine, Casein, Natriumalginat, Polyvinylalkohole, modifizierte Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamide, Acrylamid/Acrylsäureester-Copolymere, Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymere und deren Alkalisalze, Ethylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymere und deren Alkalisalze, Styrol/Butadien-Copolymere, Natriumpolyacrylat, Vinylacetat, EthylenVinylacetat, Acrylsäure-Copolymere, Methacrylsäure-Copolymere, Acrylsäure/Methacrylsäure-Copolymere, usw. Unter diesen ist wünschenswerterweise eine der Stärken, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose und Carboxymethylcellulosesalze, Gelatine, Casein, Natriumalginat, Polyvinylalkohole, modifizierte Polyvinylalkohole und Polyvinylpyrrolidon, welche wasserlösliche Harze sind, als Bindemittel unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit in Wasser enthalten.
  • Zu den verschiedenen Additiven gehören kationisches Harz (Mittel zur Verbesserung der Bedruckbarkeit), Pigmentdispergiermittel, Entschäumer, Schmiermittel, UV-Absorptionsmittel, Schlichtemittel, Fluoreszenzfarbstoff, Konservierungsmittel usw.
  • Die Beschichtungsmaschine, mit der eine Beschichtungsschicht gebildet wird, ist in keiner Weise beschränkt, und es können Luftmesserstreichmaschinen, Stangenstreichmaschinen, Walzenstreichmaschinen, Rakelstreichmaschinen, Vorhangstreichmaschinen, Gussstreichmaschinen, Champlexstreichmaschinen, Gravurstreichmaschinen, 2-Walzen-Streichmaschinen, Transfer-Walzen-Streichmaschinen usw. verwendet werden.
  • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen näher erläutert; es ist jedoch zu beachten, dass die Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt sind.
  • [Beispiel 1]
  • 20 Gew.-% gebleichter Langfaserkraftzellstoff und 80 Gew.-% Kurzfaserkraftzellstoff wurden gemischt und auf eine Canadian Standard Freeness von 500 mL CSF geschlagen, danach wurde ein Füllstoff (Calciumcarbonat) in einer Menge von 17 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Zellstoffs, zugegeben und die Mischung mit einer Langsiebpapiermaschine zu einem Rohpapier mit einem Papiergewicht von 45 g/m2 geformt.
  • Eine wässrige Lösung einer wasserlöslichen alkalischen Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von der Tokuyama Corporation) wurde auf das erhaltene Rohpapier durch das Leimpressenverfahren aufgetragen, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 8,0 Gew.-% ausmachen würde, um ein wasserdispergierbares Papier herzustellen.
  • [Beispiel 2]
  • 62 Gew.-% gebleichter Langfaserkraftzellstoff und 38 Gew.-% Kurzfaserchemiezellstoff wurden gemischt und auf eine Canadian Standard Freeness von 600 mL CSF aufgeschlagen, woraufhin die Mischung mit einer Langsiebpapiermaschine zu einem Rohpapier mit einem Papiergewicht von 53 g/m2 geformt wurde.
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die wässrige Lösung auf das erhaltene Rohpapier aufgetragen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 8,3 Gew.-% ausmachen würde.
  • [Beispiel 3]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein Carboxyalkylcellulosesalz (Pulver aus Carboxymethylcellulose-Natriumsalz (im Folgenden auch als „CMC-Salz“ bezeichnet), Produktname SUNROSE APP84, hergestellt von Nippon Paper Industries Co, Ltd., Veretherungsgrad 0,75, Typ Viskosität B 8 mPa·s) gelöst worden war, auf das Rohpapier aufgetragen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 8,3 Gew.-% und das CMC-Salz 4,1 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 4]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein CMC-Salz (Produktname SUNROSE SLD-F1, hergestellt von Nippon Paper Industries Co, Ltd., Veretherungsgrad 0,2, Typ B Viskosität 300 mPa·s) gelöst worden war, auf das Rohpapier aufgetragen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 8,1 Gew.-% und das CMC-Salz 4,1 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 5]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein CMC-Salz (Produktname SUNROSE F10LC, hergestellt von Nippon Paper Industries Co, Ltd., Veretherungsgrad 0,55, Typ B Viskosität 1.400 mPa·s) gelöst worden waren, auf das Rohpapier gestrichen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 8,1 Gew.-% und das CMC-Salz 4,0 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 6]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein CMC-Salz (Produktname SUNROSE F30LC, hergestellt von Nippon Paper Industries Co, Ltd., Veretherungsgrad 0,65, Typ B Viskosität 1.940 mPa·s) gelöst worden war, auf das Rohpapier aufgetragen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 8,5 Gew.-% und das CMC-Salz 4,3 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 7]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein CMC-Salz (Produktname SUNROSE F100HC, hergestellt von Nippon Paper Industries Co, Ltd., Veretherungsgrad 1,0, Typ B Viskosität 3.100 mPa·s) gelöst worden war, auf das Rohpapier aufgetragen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 8,0 Gew.-% und das CMC-Salz 4,0 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 8]
  • Gebleichter Langfaserkraftzellstoff allein wurde auf einen Canadian Standard Freeness von 700 mL CSF geschlagen, der dann zu einem Rohpapier mit einem Papiergewicht von 53 g/m2 handgeschöpft wurde.
  • Eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein CMC-Salz (Produktname SUNROSE APP84, hergestellt von Nippon Paper Industries Co., Ltd, Veretherungsgrad 0,75, Typ Viskosität B 8 mPa·s) gelöst wurden, auf das erhaltene Rohpapier beschichtet wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 10,4 Gew.-% und das CMC-Salz 2,6 Gew.-% ausmachen würden, um ein wasserdispergierbares Papier herzustellen.
  • [Beispiel 9]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 hergestellt, mit dem Unterschied, dass es auf das Rohpapier beschichtet wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 4,4 Gew.-% und das CMC-Salz 7,3 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 10]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 hergestellt, mit dem Unterschied, dass es auf das Rohpapier beschichtet wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 2,2 Gew.-% und das CMC-Salz 8,6 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 11]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein CMC-Salz (Produktname SUNROSE F10LC, hergestellt von Nippon Paper Industries Co, Ltd., Veretherungsgrad 0,55, Typ B Viskosität 1.400 mPa·s) gelöst worden war, auf das Rohpapier aufgetragen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 2,5 Gew.-% und das CMC-Salz 4,2 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 12]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein CMC-Salz (Produktname SUNROSE F30LC, hergestellt von Nippon Paper Industries Co, Ltd., Veretherungsgrad 0,65, Typ B Viskosität 1.940 mPa·s) gelöst worden waren, auf das Rohpapier gestrichen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 2,6 Gew.-% und das CMC-Salz 4,3 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 13]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, amit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein CMC-Salz (Produktname SUNROSE APP84, hergestellt von Nippon Paper Industries Co, Ltd., Veretherungsgrad 0,75, Typ B Viskosität 8 mPa·s) gelöst worden waren, auf das Rohpapier aufgetragen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 2,4 Gew.-% und das CMC-Salz 4,0 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 14]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein CMC-Salz (Produktname SUNROSE F100HC, hergestellt von Nippon Paper Industries Co, Ltd., Veretherungsgrad 1,0, Typ B Viskosität 3.100 mPa·s) gelöst worden war, auf das Rohpapier aufgetragen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 2,3 Gew.-% und das CMC-Salz 3,9 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Beispiel 15]
  • Eine wie folgt zusammengesetzte Klebeschicht-Beschichtungslösung wurde mit einem Feststoffgehalt von 25 g/m2 auf die mit einem Silikontrennmittel behandelte Seite einer Trennfolie (35SIP, hergestellt von Nippon Paper Papylia Co., Ltd., Papiergewicht 36 g/m2) aufgetragen und anschließend getrocknet, um eine Trennfolie mit Klebeschicht zu erzeugen.
  • <Klebeschicht-Beschichtungslösung>
  • Wasserlöslicher Klebstoff auf Acrylatbasis (Riki-Dyne AR-2410, hergestellt von VIGteQnos Co., Ltd., Feststoffgehaltskonzentration 42 Gew.-%) 100 Gewichtsteile
    Aushärtemittel (Sunpasta HD-5013, hergestellt von VIGteQnos Co., Ltd.) 0,1 Gewichtsteile
  • Unter Verwendung des in Beispiel 3 hergestellten wasserdispergierbaren Papiers als Rohpapier wurde die Klebeschicht der Trennfolie mit Klebeschicht über diesem Rohpapier angebracht, um ein wasserdispergierbares Papier mit einer Klebeschicht auf einer Seite herzustellen. Es ist anzumerken, dass dieses wasserdispergierbare Papier mit Klebeschicht eine Haftkraft von 560 g/25 mm aufwies, gemessen durch einen 180-Grad-Schältest von einer rostfreien Stahlplatte 8 Stunden nach dem Auftragen gemäß JIS Z0237, was darauf hinweist, dass es eine ausreichende Haftkraft aufwies.
  • [Beispiel 16]
  • Unter Verwendung des in Beispiel 3 erhaltenen wasserdispergierbaren Papiers als Rohpapier wurde eine wässrige Beschichtungslösung, die aus 70 Gewichtsteilen Kaolin, 30 Gewichtsteilen Calciumcarbonat und 75 Gewichtsteilen hydroxyethylierter Stärke (Produktname Coat Master, hergestellt von Sansho Co, Ltd.) gemischt worden war, unter Verwendung einer Gravurstreichmaschine auf eine Seite dieses Rohpapiers bis zu einer aufgetragenen Menge von 5 g/m2 im Feststoffgehalt gestrichen, gefolgt von einer Superkalandrierung bei einem Leitungsdruck von 150 kg/cm und einer Temperatur von 80°C, um ein wasserdispergierbares Papier mit Streichschicht zu erhalten.
  • Die Streichschicht des erhaltenen wasserdispergierbaren Papiers wurde mit einer blauen Gravurfarbe auf Ölbasis (GFP Color Indigo Blue, hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.) unter Verwendung eines Tisch-Gravurprüfgeräts bedruckt. Das Druckergebnis auf diesem wasserdispergierbaren Papier war in der Praxis unproblematisch.
  • [Vergleichsbeispiel 1]
  • 17 Gew.-% gebleichter Langfaserkraftzellstoff und 83 Gew.-% Kurzfaserkraftzellstoff wurden gemischt und auf eine Canadian Standard Freeness von 400 mL CSF geschlagen, danach wurde ein Füllstoff (Kalziumkarbonat) in einer Menge von 22 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Zellstoffs, zugegeben und die Mischung wurde unter Verwendung einer Langsiebpapiermaschine zu einem Streichrohpapier mit einem Papiergewicht von 36 g/m2 geformt.
  • [Vergleichsbeispiel 2]
  • Eine wässrige Lösung einer wasserlöslichen alkalischen Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von der Tokuyama Corporation) wurde auf das in Vergleichsbeispiel 1 erhaltene Rohpapier durch das Leimpressverfahren aufgetragen, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 2,0 Gew.-% ausmachen würde, um ein wasserdispergierbares Papier herzustellen.
  • [Vergleichsbeispiel 3]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die wässrige Lösung durch das Leimpressverfahren beschichtet wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 6,5 Gew.-% ausmachen würde.
  • [Vergleichsbeispiel 4]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der ein CMC (Produktname SUNROSE APP84, hergestellt von Nippon Paper Industries Co., Ltd., Veretherungsgrad 0,75, Typ B Viskosität 8 mPa·s) gelöst wurde, durch das Leimpressverfahren auf das Rohpapier aufgetragen wurde, so dass das CMC-Salz 5,9 Gew.-% ausmachen würde.
  • [Vergleichsbeispiel 5]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass eine wässrige Lösung, in der eine wasserlösliche alkalische Verbindung (Natriumcarbonat, Soda Ash Light, hergestellt von Tokuyama Corporation) und ein CMC-Salz (Produktname SUNROSE APP84, hergestellt von Nippon Paper Industries Co, Ltd., Veretherungsgrad 0,75, Typ B Viskosität 8 mPa·s) gelöst worden waren, im Leimpressverfahren auf das Rohpapier gestrichen wurde, so dass die wasserlösliche alkalische Verbindung 6,1 Gew.-% und das CMC-Salz 6,1 Gew.-% ausmachen würden.
  • [Vergleichsbeispiel 6]
  • Das in Beispiel 2 gebildete Rohpapier wurde direkt verwendet.
  • [Vergleichsbeispiel 7]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, mit dem Unterschied, dass keine wasserlösliche alkalische Verbindung beschichtet wurde.
  • [Vergleichsbeispiel 8]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, mit dem Unterschied, dass keine wasserlösliche alkalische Verbindung beschichtet wurde.
  • [Vergleichsbeispiel 9]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, mit dem Unterschied, dass keine wasserlösliche alkalische Verbindung beschichtet wurde.
  • [Vergleichsbeispiel 10]
  • Ein wasserdispergierbares Papier wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 hergestellt, mit dem Unterschied, dass keine wasserlösliche alkalische Verbindung beschichtet wurde.
  • [Vergleichsbeispiel 11]
  • Das in Beispiel 8 gebildete Rohpapier wurde direkt verwendet.
  • Die in den obigen Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen wasserdispergierbaren Papiere und Rohpapiere wurden im Folgenden ausgewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt.
  • 1) Dispergierbarkeit in Wasser
  • Ein quadratisches 3 cmTeststück wurde in ein 300-ml-Becherglas mit 300 mL entionisiertem Wasser gegeben und mit einem Rührer bei 650 U/min bewegt. Die Zeit, die das Teststück brauchte, um in zwei oder mehr dünne Stücke zu zerbrechen, wurde als Dispersionszeit zum kleinflockigen Zustand in Wasser gemessen, während die Zeit, die das Teststück brauchte, um in einzelne Fasern zu zerfallen, als Faser-Dispersionszeit in Wasser gemessen wurde. Jede dieser Zeiten wurde als Mittelwert aus fünf mit einer Stoppuhr durchgeführten Messungen ermittelt und wie folgt ausgewertet.
    • ⊚ Die Dispersionszeit zum kleinflockigen Zustand in Wasser liegt innerhalb von 5 Sekunden und die Faser-Dispersionszeit in Wasser liegt innerhalb von 60 Sekunden.
    • ○ : Die Dispersionszeit zum kleinflockigen Zustand in Wasser überschreitet 5 Sekunden, liegt aber innerhalb von 10 Sekunden und die Faser-Dispersionszeit in Wasser liegt innerhalb von 100 Sekunden, oder die Dispersionszeit zum kleinflockigen Zustand in Wasser liegt innerhalb von 10 Sekunden und die Faser-Dispersionszeit in Wasser überschreitet 60 Sekunden, liegt aber innerhalb von 100 Sekunden.
    • Δ: Die Dispersionszeit zum kleinflockigen Zustand in Wasser übersteigt 10 Sekunden, liegt aber innerhalb von 100 Sekunden und die Faser-Dispersionszeit in Wasser liegt innerhalb von 200 Sekunden, oder die Dispersionszeit zum kleinflockigen Zustand in Wasser liegt innerhalb von 100 Sekunden und die Faser-Dispersionszeit in Wasser übersteigt 100 Sekunden, liegt aber innerhalb von 200 Sekunden. Es wird bewertet, dass das Papier in Wasser dispergierbar ist.
    • ×: Die Dispersionszeit zum kleinflockigen Zustand in Wasser überschreitet 100 Sekunden oder die Faser-Dispersionszeit in Wasser überschreitet 200 Sekunden. Es wird bewertet, dass die Dispergierung des Papiers in Wasser schwierig ist.
  • 2) Zugversuch
  • Eine wasserdispergierbare Papierprobe, die mindestens 24 Stunden lang in einer Umgebung von 23°C, 50% RH gelagert wurde, wurde gemäß JIS P8113 gemessen.
  • 3) Luftdurchlässigkeit
  • Mit einem manuellen Luftdurchlässigkeitsmessgerät (PPM100, hergestellt von Filtrona Instruments & Automation Ltd.) wurde das Luftvolumen, das pro Minute durch 1 cm2 der Probe dringt, unter einem Differenzdruck von 100 mmH2O gemessen.
  • 4) Weiße
  • Mit einem Farbmessgerät vom Typ Spektralphotometer (ColorTouch, hergestellt von Technidyne Corporation) wurde der diffuse Reflexionsgrad von blauem Licht gemäß JIS P8212 gemessen. [Tabelle 1]
    Beispiele 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
    Mahl- bzw. Entwässerungsgrad der papiererzeugenden Fasern mL CSF 500 600 600 600 600 600 600 700 700 700
    Gehalt an Alkaliverbindung in Gew.-% (bezogen auf Rohpapier) 8,0 8,3 8,3 8,1 8,1 8,5 8,0 10,4 4,4 2,2
    Gehalt an CMC-Salz in Gew.-% (bezogen auf Rohpapier) - - 4,1 4,1 4,0 4,3 4,0 2,6 7,3 8,6
    Veretherungsgrad - - 0,75 0,2 0,55 0,65 1,0 0,75 0,75 0,75
    Viskosität Typ B mPa·s - - 8 300 1400 1940 3100 8 8 8
    Bewertung der Dispergierbarkeit in Wasser ○ ○ ⊚ ○ ○ ○ ○ ○ ⊚ ⊚
    Kleinflockiger Zustand Dispergierzeit in Wasser sec 9,6 5,9 2,0 5,0 9,0 9,6 6,9 6,8 4,2 3,7
    Faser-Dispersionszeit in Wasser sec 98,8 29,6 19,2 66,0 94,5 61,6 63,8 68,0 36,9 29,2
    Luftdurchlässigkeit mL/min 84 1168 767 523 156 367 412 - - -
    Zugfestigkeit MD kN/m 1,58 0,98 2,45 2,06 3,62 4,00 3,86 2,64 3,56 3,75
    Weiße % 89,0 84,0 83,0 82,9 80,9 79,7 80,1 75,0 - -
    Beispiele 11 12 13 14 15 16
    Mahl- bzw. Entwässerungsgrad der papiererzeugenden Fasern mL CSF 600 600 600 600 600 600
    Gehalt an Alkaliverbindung in Gew.-% (bezogen auf Rohpapier) 2,5 2,6 2,4 2,3 8,3 8,3
    Gehalt an CMC-Salz in Gew.-% (bezogen auf Rohpapier) 4,2 4,3 4,0 3,9 4,1 4,1
    Veretherungsgrad 0,55 0,65 0,75 1,0 0,75 0,75
    Viskosität Typ B mPa·s 1400 1940 8 3100 8 8
    Bewertung der Dispergierbarkeit in Wasser ○ ○ ⊚ ⊚ ○ ○
    Kleinflockiger Zustand Dispergierzeit in Wasser sec 3,3 3,4 2,3 3,3 8,8 9,5
    Faser-Dispersionszeit in Wasser sec 87.5 63.7 25,6 59,4 41,0 61,0
    Luftdurchlässigkeit mL/min 321 658 1148 715 - -
    Zugfestigkeit MD kN/m 3,77 3,93 2,09 3,85 2,71 3,78
    Weiß3 % 82,5 80,8 83,5 80,9 - -
    [Tabelle 2]
    Vergleichsbeispiele 1 2 3 4 5 6 7
    Mahl- bzw. Entwässerungsgrad der papiererzeugenden Fasern mL CSF 400 400 400 400 400 600 600
    Gehalt an Alkaliverbindung in Gew.-% (bezogen auf Rohpapier) - 2,0 6,5 - 6,1 - -
    Gehalt an CMC-Salz in Gew.-% (bezogen auf Rohpapier) - - - 5,9 6,1 - 4,1
    Veretherungsgrad - - - 0,75 0,75 - 0,2
    Viskosität Typ B mPa·s - - - 8 8 - 300
    Bewertung der Dispergierbarkeit in Wasser × × × × × × ×
    Kleinflockiger Zustand 200 210 225 213 130 20,4 2,9
    Dispergierzeit in Wasser sec
    Faser-Dispersionszeit in Wasser sec >300 >300 >300 >300 >300 >300 >300
    Luftdurchlässigkeit ml/min 155 147 136 138 116 1012 523
    Zugfestigkeit MD kN/m 1,31 1,24 1,24 2,84 2,87 1,78 3,2
    Weiße % 88,1 86,5 86,3 86,5 84,8 87,3 86,2
    Vergleichsbeispiele 8 9 10 11
    Mahl- bzw. Entwässerungsgrad der papiererzeugenden Fasern mL CSF 600 600 600 700
    Gehalt an Alkaliverbindung in Gew.-% (bezogen auf Rohpapier) - - - -
    Gehalt an CMC-Salz in Gew.-% (bezogen auf Rohpapier) 4,0 4,3 4,0 -
    Veretherungsgrad 0,55 0,65 1,0 -
    Viskosität Typ B mPa·s 1400 1940 3100 -
    Bewertung der Dispergierbarkeit in Wasser Δ Δ Δ ×
    Kleinflockiger Zustand Dispergierzeit in Wasser sec 3,5 3,1 3,1 21
    Faser-Dispersionszeit in Wasser sec 126,7 165,7 117,7 372
    Luftdurchlässigkeit mL/min 250 510 598 -
    Zugfestigkeit MD kN/m 3,87 3,58 3,64 1,51
    Weiße % 85,7 85,2 85,5 -
  • Die in den erfindungsgemäßen Beispielen erhaltenen wasserdispergierbaren Papiere hatten eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit in Wasser. Insbesondere aus den Beispielen 4 bis 7, die eine wasserlösliche alkalische Verbindung enthalten, und den Vergleichsbeispielen 7 bis 10, die keine wasserlösliche alkalische Verbindung enthalten, wurde bestätigt, dass eine wasserlösliche alkalische Verbindung die Dispergierbarkeit in Wasser deutlich verbessert.
  • Die wasserdispergierbaren Papiere, die in den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 erhalten wurden, hatten eine schlechte Dispergierbarkeit in Wasser, weil ihre Papierfasern einen geringen Mahl- bzw. Entwässerungsgrad aufwiesen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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    • JP 2018104860 [0003]
    • JP 2000170100 [0003]
    • JP 2007237634 [0003]

Claims (6)

  1. Wasserdispergierbares Papier, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Rohpapier aufweist, das papiererzeugende Fasern und eine wasserlösliche alkalische Verbindung enthält, wobei die Canadian Standard Freeness der papiererzeugenden Fasern 500 mL CSF oder höher, aber nicht höher als 750 mL CSF ist.
  2. Wasserdispergierbares Papier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohpapier ein Carboxyalkylcellulosesalz enthält.
  3. Wasserdispergierbares Papier gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohpapier entweder ein wasserunlösliches Pulver oder ein geringfügig wasserlösliches Pulver oder beides enthält.
  4. Wasserdispergierbares Papier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es auf mindestens einer Seite eine Klebeschicht aufweist.
  5. Wasserdispergierbares Papier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es auf mindestens einer Seite eine Beschichtungsschicht aufweist, die ein wäßriges Beschichtungsmaterial enthält.
  6. Wasserdispergierbares Papier gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht auf einer Seite und die Beschichtungsschicht auf der anderen Seite des Rohpapiers vorhanden ist.
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