DE19916546A1 - Dekorrohpapier mit Ink-Jet-Tintenaufnahmeschicht - Google Patents
Dekorrohpapier mit Ink-Jet-TintenaufnahmeschichtInfo
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Abstract
Ein Dekorrohpapier oder ein vorimprägniertes Dekorrohpapier ist zur Bedruckung nach dem Ink-Jet-Verfahren mit einer Tintenabsorptionsschicht ausgerüstet.
Description
Die Erfindung betrifft mittels Ink-Jet-Verfahren
bedruckbare Dekorrohpapiere oder vorimprägnierte
Dekorrohpapiere für dekorative Beschichtungswerkstoffe,
insbesondere ein Folienbasispapier und ein
Druckbasispapier.
Dekorrohpapiere werden zur Herstellung von dekorativen
Schichtpreßstoffen, Dekorfolien und Vorimprägnaten
benötigt. Dekorative Beschichtungswerkstoffe werden zur
Oberflächenbeschichtung bei der Möbelherstellung und im
Innenausbau verwendet.
Dekorrohpapiere werden für die unterschiedlichen
Anwendungsgebiete in verschiedenen Flächengewichten
benötigt. Kanten-Dekorrohpapiere haben ein mittleres
Flächengewicht von 200 g/m2. Das Flächengewicht von
Dekorrohpapieren für die Flächenveredelung liegt
demgegenüber im Bereich von 20 bis 200 g/m2.
Overlay-Papiere werden mit einem Flächengewicht von 15
bis 40 g/m2 benötigt. Sie dienen als Deckmaterial bei
kombinierten Laminaten aus Overlay-Papier, Dekorpapier,
Barrierepapier und Faserplatte.
Herkömmliche Folienrohpapiere oder Vorimprägnate werden
mit dem gewünschten Muster bedruckt, mit einem
Acrylat/Harnstoffpolymer imprägniert und anschließend mit
einer Unterlage verklebt. Das Aufbringen des Druckmusters
erfolgt im Tiefdruckverfahren. Dadurch kommt es zu einem
hohen Farbverbrauch und oftmals zu einer mangelhaften
Bildschärfe durch fehlende Bildpunkte (missing dots). Die
Herstellung geringer Mengen des bedruckten Materials ist
sehr aufwendig und teuer.
Bei einem Vorimprägnat erfolgt eine Imprägnierung des
Dekorrohpapiers bereits bei der Herstellung in der
Papiermaschine. Nach dem Bedrucken wird die bedruckte
Oberfläche lackiert und die Rückseite des Vorimprägnats
mit einer Unterlage verklebt. Das Vorimprägnat hat ein
Flächengewicht von 20 bis 100 g/m2.
Eine spezielle Form des Folienrohpapiers ist das in der
DE 195 03 745 C1 beschriebene Folienrohpapier, das
bevorzugt zur Beschichtung von Spielbrettern eingesetzt
wird.
Das Ink-Jet-Druckverfahren ist seit Anfang der achtziger
Jahre bekannt. Obwohl fotoähnliche Drucke mit dieser
Technologie seit Ende der achtziger Jahre möglich sind,
wird zur Bedruckung von Dekorrohpapieren nach wie vor das
eingangs erwähnte Tiefdruckverfahren eingesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Dekorrohpapier derart auszurüsten, das es durch das Ink-
Jet-Druckverfahren bei guten Druckeigenschaften wie
geringer Farbverbrauch sowie guter Bildschärfe und hoher
Farbdichte bedruckbar ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch Beschichtungswerkstoffe auf
der Basis von Dekorrohpapieren, auf denen eine
Tintenaufnahmeschicht ausgebildet ist. Solche
Beschichtungswerkstoffe auf der Basis von
Dekorrohpapieren sind insbesondere Folienbasispapiere
oder Druckbasispapiere. Erfindungsgemäße
Folienbasispapiere sind also vorimprägnierte
Dekorrohpapiere mit einer Tintenaufnahmeschicht.
Erfindungsgemäße Druckbasispapiere sind nicht
imprägnierte Dekorrohpapiere mit einer
Tintenaufnahmeschicht.
Dekorrohpapiere unterscheiden sich in ihren Eigenschaften
grundlegend von normalen Ink-Jet-Papieren, die zur
Herstellung von Farbdrucken, Graphiken und fotoähnlichen
Ausdrucken verwendet werden. Diese Papiere besitzen eine
geschlossene Oberfläche, die durch eine Kunstharz- oder
Gießbeschichtung erzielt wird. Nach dem Auftragen der
Tintenaufnahmeschicht besteht eine klare Trennung
zwischen Träger und Beschichtung.
Dekorrohpapiere weisen demgegenüber eine offene
Oberfläche auf, damit das Dekorrohpapier mit dem
Imprägnierharz schnell und gleichmäßig durchtränkt werden
kann. Herkömmliche Dekorrohpapiere sind deshalb für die
Beschichtung mit Tintenaufnahmeschichten nicht geeignet,
weil die Ausbildung einer gleichmäßig dicken
Tintenaufnahmeschicht auf der Oberfläche eines
Dekorrohpapiers unmöglich ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das
Dekorrohpapier ein einseitig glattes Dekorrohpapier, das
vor dem Bedrucken vorimprägniert und auf der glatten
Seite mit einer Tintenaufnahmeschicht beschichtet wird.
Das einseitig glatte Dekorrohpapier wird vorzugsweise auf
einer Yankee-Papiermaschine hergestellt, wobei die
Langsiebseite der Papierbahn mit Hilfe eines beheizten
Zylinders geglättet wird. Durch die lange Kontaktzeit des
Papiers mit dem Zylinder kann eine gegen Feuchte
resistente glatte Oberfläche erzeugt werden. Die
Vorimprägnierung findet in der Papiermaschine statt,
wobei die Menge des Imprägniermittels von 5 bis 30 Gew.-%,
bezogen auf die Papiermasse, betragen kann.
Die erfindungsgemäß verwendeten Dekorrohpapiere gemäß
einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind in einem
Soft-Kalander geglättete Dekorrohpapiere. Die
Tintenaufnahmeschicht wird auf einer geglätteten Seite
aufgetragen.
Geeignete Imprägniermittel sind die üblicherweise auf
diesem technischen Gebiet eingesetzten Tränkharze,
insbesondere Melamin-Formaldehyd-Harz, Harnstoff-
Formaldehyd-Harz, Phenol-Formaldehyd-Harz, Harnsäure-
Acrylsäureester-Copolymer oder Polyvinylalkohol.
Um eine ausreichende Harzaufnahme zu erreichen und
gleichzeitig ein Absinken der Tintenaufnahmeschicht in
das Papier zu verhindern, muß die Luftdurchlässigkeit des
einseitig glatten Dekorrohpapiers nach Gurley 3 bis 20
Sekunden betragen. Die Glätte nach Bekk darf nicht höher
als 50 Bekk Sekunden sein. Die Luftdurchlässigkeit eines
mit einem Soft-Kalander geglätteten Dekorrohpapiers
beträgt 20 bis 40 Gurley Sekunden, insbesondere 30 bis 40
Gurley Sekunden. Die Glätte dieses Rohpapiers beträgt
mindestens 50 Bekk Sekunden.
Das Flächengewicht des erfindungsgemäßen Dekorrohpapiers
liegt im Bereich von 15 bis 400 g/m2 und beträgt
beispielsweise 15 bis 40 g/m2 oder 20 bis 200 g/m2. Die
Flächengewichte werden in Abhängigkeit vom besonderen
Verwendungszweck gewählt.
Zur Herstellung dieser unterschiedlichen Dekorrohpapiere
können Nadelholz-Zellstoffe (Langfaser-Zellstoffe) oder
Laubholz-Zellstoffe (Kurzfaser-Zellstoffe) verwendet
werden. Bevorzugt wird eine Mischung aus Nadelholz-
/Laubholz-Zellstoffen im Verhältnis 10 : 90 bis 90 : 10.
Besonders bevorzugt wird eine Mischung aus Nadelholz-
/Laubholz-Zellstoffen im Verhältnis 30 : 70 bis 70 : 30. Der
Zellstoff kann einen Mahlgrad von 20° bis 60° SR nach
Schopper-Riegler aufweisen. Zur Erzielung einer hohen
Opazität kann ein Pigment wie Titandioxid oder
Calciumcarbonat zugegeben. Der Anteil des Pigments,
bezogen auf das Gewicht des Zellstoffs, kann 10 bis 40
Gew.-% betragen.
Zu der Zellstoffsuspension, die zur Herstellung des
Dekorrohpapiers verwendet wird, können außerdem
Naßfestmittel wie Polyamid/Polyamin-Epichlorhydrin-Harz,
kationische Polyacrylate, modifiziertes Melamin-
Formaldehyd-Harz oder kationisierte Stärken zugegeben
werden. Ebenso ist die Zugabe von Retentionshilfsmitteln
und Farbstoffen möglich.
Die Blattbildung kann auf Yankee-Papiermaschinen oder
Foudrinier-Papiermaschinen erfolgen.
Für die Tintenaufnahmeschicht können alle bekannten
Empfangsschichten eingesetzt werden. Hierbei handelt es
sich meistens um hydrophile Beschichtungen, die
wasserlösliche oder wasserdispergierbare Polymere
enthalten, beispielsweise Polyvinylalkohol, kationischer
Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylacetat,
Stärke, Gelatine, Kasein oder Carboxymethylcellulose. Die
Tintenaufnahmeschicht kann zusätzlich Pigmente und
kationische Substanzen zur Fixierung der Tintenfarbstoffe
enthalten. Erfindungsgemäß geeignete
Tintenaufnahmeschichten werden in den deutschen Patenten
43 22 179 und 43 22 178 und in den deutschen
Patentanmeldungen 196 04 693 und 196 18 607 beschrieben,
auf deren Offenbarung hier Bezug genommen wird.
Pigmenthaltige Tintenaufnahmeschichten werden bevorzugt.
Das Auftragsgewicht der Tintenaufnahmeschicht beträgt 2
bis 20 g/m2, insbesondere 5 bis 15 g/m2. Die
Tintenaufnahmeschicht kann mit den üblichen
Auftragsverfahren wie Walzenauftrag-, Gravur- oder Nipp-
Verfahren und Luftbürsten- oder Rollrakeldosierung
aufgetragen werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter
erläutert.
Eine Mischung aus 90 Gew.-% Laubholzsulfat-Zellstoff und
10 Gew.-% Nadelholzsulfat-Zellstoff wurde bei einer
Stoffdichte von 4% bis zu einem Mahlgrad von 42° SR
gemahlen. Anschließend erfolgte die Zugabe von 5 Gew.-%
Melamin-Formaldehyd-Harz und 15 Gew.-% Titandioxid (Rutil-
Form) (Gewichtsangaben der Zusätze beziehen sich auf den
Zellstoff). Aus dieser Mischung wurde ein Kanten-
Dekorrohpapier mit einem Flächengewicht von 200 g/m2 und
einer Dicke von 300 µm gefertigt. Das Papier hatte eine
Glätte von 33 Bekk Sekunden und eine Luftdurchlässigkeit
von 7 Gurley Sekunden.
Das erhaltene Rohpapier wurde mit einer
Tintenaufnahmeschicht beschichtet und mittels Ink-Jet-
Verfahren bedruckt.
Eine Mischung aus 70 Gew.-% Laubholzsulfat-Zellstoff und
30 Gew.-% Nadelholzsulfat-Zellstoff wurde bei einer
Stoffdichte von 4% bis zu einem Mahlgrad von 42° SR
gemahlen. Anschließend erfolgte die Zugabe von 5 Gew.-%
Polyamid/Polyamin-Epichlorhydrin-Harz und 25 Gew.-%
Titandioxid (Rutil-Form) (Gewichtsangaben der Zusätze
beziehen sich auf den Zellstoff).
Aus dieser Mischung wurde ein Dekorrohpapier zur
Flächenveredelung mit einem Flächengewicht von 100 g/m2
und einer Dicke von 120 µm gefertigt. Das Papier hatte
eine Glätte von 35 Bekk Sekunden und eine
Luftdurchlässigkeit von 8 Gurley Sekunden.
Das erhaltene Dekorrohpapier wurde mit einer
Tintenaufnahmeschicht versehen und mittels Ink-Jet-
Verfahren bedruckt.
Eine Mischung aus 20 Gew.-% Laubholzsulfat-Zellstoff und
80 Gew.-% Nadelholzsulfat-Zellstoff wurde bei einer
Stoffdichte von 4% bis zu einem Mahlgrad von 45° SR
gemahlen. Anschließend erfolgte die Zugabe von 4 Gew.-%
Polyamid/Polyamin-Epichlorhydrin-Harz, 15 Gew.-% Al2O3 und
0,2 Gew.-% eines Natriumsalzes einer Polycarbonsäure als
Retentionshilfsmittels (Gewichtsangaben der Zusätze
beziehen sich auf den Zellstoff). Aus dieser Mischung
wurde ein Overlay-Papier mit einem Flächengewicht von 28
g/m2 und einer Dicke von 32 µm gefertigt. Das Papier
hatte eine Luftdurchlässigkeit von < 5 Gurley-Sekunden
(5-Blatt-Stapelmessung).
Das erhaltene Dekorrohpapier wurde mit einer
Tintenaufnahmeschicht versehen und mittels Ink-Jet-
Verfahren bedruckt.
Eine Mischung aus 50 Gew.-% Laubholzsulfat-Zellstoff und
50 Gew.-% Nadelholzsulfat-Zellstoff wurde bei einer
Stoffdichte von 4% bis zu einem Mahlgrad von 42° SR
gemahlen. Anschließend erfolgte die Zugabe von 5 Gew.-%
Polyamid/Polyamin-Epichlorhydrin-Harz und 20 Gew.-%
Titandioxid (Rutil-Form) (Gewichtsangaben der Zusätze
beziehen sich auf den Zellstoff). Aus dieser Mischung
wurde mit Hilfe einer Yankee-Papiermaschine ein einseitig
glattes Dekorrohpapier mit einer Glätte von 30 Bekk
Sekunden und mit einer Luftdurchlässigkeit von 7 Gurley
Sekunden hergestellt. Anschließend wurde daraus durch
Imprägnierung mit einem Harnstoffacrylat ein Vorimprägnat
mit einem Flächengewicht von 80 g/m2 und einer Dicke von
80 µm gefertigt. Das Auftragsgewicht des
Imprägnierungsmittels betrug 20 g/m2.
Das erhaltene Vorimprägnat wurde mit einer
Tintenaufnahmeschicht versehen und mittels Ink-Jet-
Verfahren bedruckt.
Eine Mischung aus 50 Gew.-% Laubholz-Sulfatzellstoff und
50 Gew.-% Nadelholz-Sulfatzellstoff wurde bei einer
Stoffdichte von 4% bis zu einem Mahlgrad von
50°SR gemahlen. Der Zellstoffsuspension wurden 30 Gew.-%
CaCO3, 0,60 Gew.-% kationische Stärke, 0,10 Gew.-%
kationisches Polyacrylamid, 0,25 Gew.-% Polyamid/Polyamin-
Epichlorhydrin-Harz und 0,30 Gew.-% Alkylketendimer
(Mengenangaben bezogen auf den Zellstoff) zugesetzt und
daraus ein 100 g/m2 schweres Rohpapier gefertigt, das
anschließend mit oxidierter Stärke mit einem
Auftragsgewicht von 1 g/m2 beschichtet wurde (sogenanntes
Folienrohpapier). Das unbeschichtete Rohpapier wies eine
Glätte von 33 Bekk Sekunden und eine Luftdurchlässigkeit
von 10 Gurley Sekunden auf.
Das erhaltene Folienrohpapier wurde mit einer
Tintenaufnahmeschicht versehen und mittels Ink-Jet-
Verfahren bedruckt.
Als Vergleichsbeispiel V1 diente ein handelsübliches
Dekorrohpapier der Technocell® Dekor GmbH mit einem
Flächengewicht von 150 g/m2 und einer Dicke von 190 µm.
Das Papier hatte eine Glätte von 67 Bekk Sekunden und
eine Luftdurchlässigkeit von 22 Gurley Sekunden. Das
Papier wurde im herkömmlichen Tiefdruckverfahren
bedruckt.
Die in den Beispielen eingesetzte Tintenaufnahmeschicht
hat folgende Zusammensetzung:
Polyvinylalkohol, 20%ige wäßrige Lösung | 33 Gew.-Teile |
Polyacrylamid, 20%ige wäßrige Lösung | 9 Gew.-Teile |
Acrylsäureester-Polymer, 20%ige Dispersion | 10 Gew.-Teile |
Amorphes Siliciumdioxid, 20%ige Dispersion | 48 Gew.-Teile |
Die Beschichtung der Papiere erfolgte mittels
Rakeldosierung. Die Auftragsgewichte sind in Tabelle 1
aufgeführt und beziehen sich auf die getrocknete Schicht.
Die erfindungsgemäßen Papiere wurden mit einem
Tintenstrahldrucker HP Deskjet® 550C der Firma Hewlett
Packard farbig bedruckt. An den bedruckten Papieren
wurden die Farbdichten und die Bildschärfe geprüft. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Bestimmung der Farbdichte - Die Farbdichte wurde mit
einem Gretag Densitometer an den Farben Cyan, Magenta,
Gelb und Schwarz im Auflicht gemessen.
Bestimmung der Bildschärfe - Die Ermittlung der
Bildschärfe erfolgte mittels Bildverarbeitung. Das Muster
wurde mit einer CCD-Kamera eingelesen und die Unschärfe
an den Farbrändern mit einer idealen Gerade verglichen.
Die Abweichung wird als Zahlenwert von 0,00 bis 1,00
(sehr gut bis sehr schlecht) angegeben,
Die Ergebnisse der Prüfungen zeigen, daß mit dem
erfindungsgemäßen Dekorpapier Drucke mit einer guten
Bildschärfe und hoher Farbdichte erzielt werden können.
Entgegen der Vermutung sind bei einem nächsten
Verarbeitungsschritt, nämlich der Überlackierung der
bedruckten Dekorpapiere, keine Haftungsprobleme
aufgetreten. Auch die Trocknungszeit der Tinte bei der
Bedruckung eines Vorimprägnats wird nicht beeinträchtigt.
Claims (9)
1. Dekorrohpapier für dekorative
Beschichtungswerkstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß es
eine Tintenaufnahmeschicht enthält.
2. Dekorrohpapier nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß es mit Melamin-Formaldehyd-Harz,
Harnsäure-Formaldehyd-Harz oder Phenol-Formaldehyd-Harz,
Harnsäure-Acrylsäureester-Copolymer oder Polyvinylalkohol
vorimprägniert ist.
3. Dekorrohpapier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß es ein einseitig glattes
Dekorrohpapier ist.
4. Dekorrohpapier nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß es ein in einem Soft-Kalander
geglättetes Dekorrohpapier ist.
5. Dekorrohpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchlässigkeit des
Dekorrohpapiers 3 bis 20 Gurley Sekunden beträgt.
6. Dekorrohpapier nach einem der Ansprüche 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchlässigkeit des
Dekorrohpapiers 20 bis 40, insbesondere 30 bis 40 Gurley
Sekunden beträgt.
7. Dekorrohpapier nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glätte 50 Bekk
Sekunden nicht übersteigt.
8. Dekorrohpapier nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Glätte mindestens 50 Bekk
Sekunden beträgt.
9. Dekorrohpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenaufnahmeschicht ein
Pigment enthält.
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