DE68923485T2

DE68923485T2 - Verfahren zur Herstellung von Hochglanzabzügen.

Info

Publication number: DE68923485T2
Application number: DE1989623485
Authority: DE
Inventors: Toshikatsu Funahara; Mitsuru Kojima; Takakazu Nakatani; Toshiharu Sagara
Original assignee: Sakata Inx Corp
Current assignee: Sakata Inx Corp
Priority date: 1988-05-26
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2009-04-29
Also published as: JP2651459B2; EP0343794B1; DE68923485D1; EP0343794A2; ES2076957T3; JPH02160590A; EP0343794A3

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von glänzenden bzw. Hochglanz-Druckerzeugnissen. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren, bei dem ein als Bahn zugeführtes Druckpapier oder Druckerzeugnis (printed matter) mit einem Streichmittel für Walz(en)pressenverarbeitung beschichtet und, während es sich im Zustand einer Bahn befindet, einer Walz(en)pressenverarbeitung unterworfen wird.
Für Druckerzeugnisse werden im Hinblick auf hohe Güte und hervorragend dekoratives Aussehen häufig Hochglanz und Widerstandsfähigkeit bzw. Beständigkeit gefordert.
Wenn z.B. ein Druckerzeugnis als Verpackungsbehälter, etwa als Geschenkkarton, benutzt wird, muß der Eindruck hervorgehoben werden, daß der Inhalt, etwa ein elektrisches Gerät oder ein Reinigungsmittel, von hoher Qualität ist. Das für diesen Zweck benutzte Druckerzeugnis muß daher einen hohen Glanzgrad, Abriebbeständigkeit, Wasserfestigkeit oder -beständigkeit und Beständigkeit gegenüber Verschmutzung aufweisen. Die gleichen Eigenschaften werden auch bei Plakaten ("Postern") , Kalendern, den Umschlagseiten von Büchern und Einkaufbeuteln gefordert.
Für die Herstellung von Hochglanz-Druckerzeugnissen wurden bisher Papiere ausgezeichneter Glätte, wie gußgestrichenes Papier, verwendet. Lietzteres wird dadurch erhalten, daß ein durch einen Papierhersteller geliefertes Papier mit einem Streichmittel, das einen großen Anteil an Ton enthält, beschichtet bzw. gestrichen und die gestrichene Schicht mit der Gußoberfläche einer verchromten Trommel kontaktiert wird. Da dieses gußgestrichene Papier eine große Ton-Menge enthält, ist es schwer und hart, so daß es ihm an der Faltdauerhaftigkeit mangelt. Zudem besitzt es mangelhafte Wasserbeständigkeit und schlechte Abriebbeständigkeit, weil es für das Bedrucken nach dem Streich- oder Gußvorgang vorgesehen ist.
Die glanztragende bzw. glänzende Oberfläche des gußgestrichenen Papiers selbst ist folglich für das Bedrucken geeignet, doch wird dabei der Glanz des bedruckten Bereichs herabgesetzt, und die genannten Beständigkeiten des fertigen Druckerzeugnisses sind ungenügend. Zur Erzielung einer höheren Beständigkeit muß eine Nachbehandlung, wie ein überlackieren oder -firnissen, vorgenommen werden. Dies führt aber zu einem Verlust der Kosteneffektivität aufgrund der Kosten für das gußgestrichene Papier selbst und der Notwendigkeit für die Nachbehandlung.
Demzufolge ist es nötig, einen Überzug aus sog. Lackierungen (over-varnishes) oder durch Kaschieren des Druckerzeugnisses mit einer Kunststoffolie vorzusehen; diese Maßnahmen stellen die herkömmlichen Mittel dar, um dem Druckerzeugnis Glanz zu verleihen.
Obgleich das Lackierverfahren bezüglich der Glanzverbesserung bis zu einem begrenzten Grad wirksam ist, vermag es den hohen Anforderungen des Markts an Hochglanzprodukte hoher Güte und eines hervorragend dekorativen Aussehens nicht zu genügen.
Die sog. UV-härtbaren Lackierungen, bei denen UV- Strahlen als Trocknungsmittel eingesetzt werden, liefern ausgezeichnete Glanzeigenschaften, sind jedoch bezüglich der Lieferung eines (einer) Spiegel- bzw. Hochglanz-Finishes bzw. -Oberfläche unzufriedenstellend; sie liefern nach dem Aushärten einen harten Film und auch eine geringe Falthaltbarkeit. Außerdem wirft dieses Verfahren Kostenprobleme auf, weil eine spezielle Trocknungsvorrichtung nötig ist und der UV-Lack selbst teuer ist.
Obgleich mit dem zweitgenannten Verfahren aufgrund der Verwendung einer Kunststoffolie ein Hochglanz erzielbar ist, mangelt es dem Endprodukt an zufriedenstellender Transparenz infolge des ungleichmäßigen Auftrags des zum Verkleben der Folie mit dem Papier benutzten Klebmittels, so daß seine Qualität bzw. Güte gering ist. Dieses Verfahren ist vom Standpunkt der Ausrüstung und der Kosten ebenfalls unzufriedenstellend.
Eine andere bekannte Technik besteht darin, eine Harz lösung auf das Druckerzeugnis aufzutragen und nach dem Trocknen eine direkt wirkende Druckpresse oder eine endlose Druckpresse mit einem Band aus nichtrostendem Stahl (eine sog. Endlospresse) unter Nutzung einer Hochglanzoberfläche des Bands einzusetzen. Nach dieser Technik kann ein Hochglanz erzielt werden, weil der nach seinem Auftrag getrocknete Harzfilm durch Wärme angeschmolzen und durch die Hochglanzoberfläche geglättet wird; die Direktdruckpressenmethode ermöglicht jedoch keine hohe Produktionsleistung, weil die Pressenverarbeitung an jedem einzelnen Blatt bzw. Bogen vorgenommen werden muß. Obgleich die Endlospressenmethode im Vergleich zur Direktdruckpressenmethode eine verbessere Produktionsleistung gewährleistet, weil sie das endlose Band aus z.B. nichtrostendem Stahl verwendet und die kontinuierliche Eingabe von vereinzelten Druckbögen erlaubt, muß jeder Bogen von Hand von der Bandoberfläche abgezogen werden, weil die Abzieh- oder Trennwirkung auf der Steifheit des Bogens selbst basiert. Diese Methode ist nicht bei Bögen mit einem Gewicht von bis zu 100 g/m² anwendbar, weil dann die Abzieh- oder Trennwirkung nicht ungehindert erreicht werden kann, auch wenn das Papier selbst einen gewissen Steifheitsgrad aufweist.
Auf dem Gebiet der Wellpappe steigt der Bedarf nach hochqualitativen oder schön (finely) dekorativen Erzeugnissen und Hochglanz-Wellpappen ständig. Bei der Herstellung von Hochglanz-Wellpappen wird in der Stufe z.B. der letzten Druckeinheit der Druckerpresse in einer Wellpappe-Druckmaschine ein Überstreich- bzw. Kaschiermittel aufgetragen; wahlweise werden die bedruckten Wellpappebögen mit Vinylharzlösung beschichtet, um den endgültigen Bögen einen letzten Glanz zu erteilen. obgleich dieses Überstreich- oder Kaschierverfahren den Glanz in einem begrenzten Maße zu verbessern vermag, vermag es den hohen Marktbedarf nach Hochglanzprodukten nicht voll zu erfüllen. Andererseits kann das obige Pressenverarbeitungsverfahren nicht auf Wellpappe, die durch Verbinden von vorderen und hinteren Decklagen mit einer Kernlage erhalten wurden, angewandt werden, weil dabei die Gefahr für ein Zusammendrücken der Wellungen unter dem Druck bestehen würde. Wenn Wellpappe eines hohen Glanzes bereitgestellt werden soll, ist es daher nötig, zunächst einen pressenbehandelten, bedruckten Bogen zu erzeugen und diesen dann zu Wellpappe zu verkleben. Dies erfrodert eine spezielle Klebemaschine; die Produktionsleistung ist dabei äußerst niedrig, weil die Bögen, nachdem sie in gegenseitige Deckung gebracht worden sind, einzeln verklebt (bonded) werden müssen.
Die FR-A-1 143 752 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Hochglanz-Druckerzeugnissen unter Verwendung von Streichmitteln mit organischen Lösungsmitteln. Die Verwendung eines Plastifizierungsmittels, d.h. Weichmachers, wird empfohlen.
Die GB-A-1 413 656 beschreibt ein Verfahren zum Streichen von Papier oder Pappe. Im Streichmittel verwendete Harze besitzen eine Glasübergangs- oder Einfriertemperatur von 40ºC oder darunter.
Die GB-A-986 362 offenbart allgemein ein Verfahren zum Ausbilden einer Glanzoberfläche auf Papier oder ähnlichem Material durch Aufstreichen eines Streichmittels auf einen Bogen oder eine Bahn, Erwärmen derselben und Hindurchleiten des Bogens oder der Bahn zwischen einem polierten Element und einem Stützelement.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens für die wirksame und wirtschaftliche Herstellung eines Druckerzeugnisses mit einem hohen Glanzgrad sowie hoher Abrieb-, Wasser- und Verschmutzungsbeständigkeit.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens für die wirksame und wirtschaftliche Herstellung einer bedruckten Wellpappe mit Hochglanz und verbesserter Beständigkeit.
Weitere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung und den Figuren.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der wesentlichen Abschnitte einer für die Herstellung von Druckerzeugnissen mit Hochglanz und verbesserter Beständigkeit geeigneten Vorrichtung, auf die sich diese Erfindung bezieht,
Fig. 2 eine schematische Darstellung anderer wesentlicher Abschnitte einer Walzpressenverarbeitungseinheit und
Fig. 3 eine schematische Darstellung wesentlicher Abschnitte einer für die Herstellung von Wellpappe mit Hochglanz und verbesserter Beständigkeit geeigneten Vorrichtung, auf die sich diese Erfindung bezieht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Hochglanz-Druckerzeugnissen ist nachstehend im einzelnen erläutert.
Geeignete Druckmaterialien, die bei der praktischen Realisierung dieser Erfindung verwendet werden können, umfassen gestrichenen Karton, K-Deckpapier, Jutedeckpapier, Kunstdruckpapier, Streichpapier und Maschinen-Glanzpapier.
Obgleich es für die Güte oder Dicke des Papiers keine Einschränkung gibt, sollte vorzugsweise Papier eines spezifischen Gewichts von nicht mehr als 100 g/m² benutzt werden, weil ein solches Papier in der Dimensionsstabilität gegenüber der für die Walzpressenbearbeitung angewandten Wärme, der Oberflächenglätte und Homogenität hervorragend ist.
Für das Drucken auf diesen Papiersorten können beliebige herkömmliche Druckmethoden wie Offset-, Tiefdruck- oder Flexodruck, angewandt werden. Die Druckverfahren sind jedoch auf diejenigen begrenzt, bei denen das Bedrucken auf einem Druckmaterial im Bahnzustand (desselben) durchgeführt wird. Die Druckfarbe kann von einem Typ auf Öl-, Lösungsmitteloder Wasserbasis, abhängig von jeweils angewandten Druckverfahren, sein.
Das durch Offset- (Bahnoffset-), Tief- oder Flexodruck erhaltene Druckerzeugnis wird nach Abschluß des Druckvorgangs mit einem Kaschier- oder Streichmittel (coating agent) für Walzpressenbearbeitung beschichtet.
Wie unten erläutert, wird das Streichmittel für Walzpressenbearbeitung auf das als Bahn zugeführte, wie oben beschrieben bereits bedruckte Druckerzeugnis aufgetragen, und zwar nach einem von verschiedenen Verfahren, wie Walzen-, Luftrakel-, Vorhang- oder Sprühbeschichten. Als Beschichtungseinrichtung können auch Tiefdruck- oder Flexodruckmaschinen eingesetzt werden. Bei diesem Streichvorgang wird das Streichmittel getrocknet und aufgenommen, wenn der Streichvorgang unabhängig vom Druckvorgang durchgeführt wird. Abhängig von der im Druckprozeß eingesetzten Druckmaschine und den zugeordneten Vorrichtungen kann jedoch das Beschichten (d.h. Streichen) als Fortsetzung des Druckprozesses durchgeführt werden. Wenn beispielsweise in einer Mehrfach- Tiefdruck- oder Flexodruck-Druckerpresse eine redundante, nicht für das Drucken benutzte Druckeinheit vorhanden ist, kann diese in der Streichmaschine für die Walzpressenbearbeitung von Streichmitteln eingesetzt werden, so daß Bedrucken und Streichen kontinuierlich durchgeführt werden können. Bei einer Bahnoffset-Druckerpresse kann für das beschichten bzw. Streichen eine in die Verarbeitungsstraße dieser Druckerpresse eingeschaltete Streichvorrichtung benutzt werden.
Als Streichmittel für die Walzpressenbearbeitung am Druckerzeugnis kann eine Vielfalt herkömmlicher, entsprechender Streichmittel benutzt werden, wie sie für Direktpressenbearbeitung oder Pressenverarbeitungsverfahren unter Verwendung endloser Bänder eingesetzt werden. Im Hinblick auf die Minimierung einer Brandgefahr werden jedoch Streichmittel auf Wasserbasis besonders bevorzugt. Erfindungsgemäß wird eine Streichmittelmasse benutzt, die im wesentlichen aus einer wässrigen Harzdispersion mit einer Einfriertemperatur (Tg) im Bereich von 60 - 130ºC besteht.
Die im wäßrigen Streichmittel für Walzpressenverarbeitung oder -bearbeitung verwendete wäßrige Harzdispersion einer spezifischen Einfriertemperatur kann durch Einstellen des Polymerisationsverhältnisses eines jeden nachstehend angegebenen Vinylmonomeren auf der Grundlage der an sich bekannten Annäherungsformel unter Berücksichtigung der Einfriertemperatur des Homopolymeren der Vinylmonomere erhalten werden. Eine wäßrige Harzdispersion der vorgesehenen Einfriertemperatur Tg kann auch aus einer sog. Polymermischung erhalten werden, die ein Gemisch aus einer wäßrigen Harzdispersion aus einem Polymeren mit einem höheren Tg-Wert und einem Polymeren mit einem niedrigeren Tg-Wert darstellt. Die im folgenden angegebenen Vinylmonomere können für die Zubereitung der erfindungsgemäßen wäßrigen Harzdispersion eingesetzt werden.
Vinylmonomere, die ein Homopolymer mit einem höheren Tg- Wert liefern, umfassen z.B. Acrylvinylmonomere, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylmethacrylat oder Ethylmethacrylat, sowie Styrol-Vinylmonomere, wie Styrol oder α-Methylstyrol. Vinylmonomere mit einem niedrigeren Tg-Wert sind z.B. Alkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure (abgesehen vom genannten Methyl- oder Ethylmethacrylat), Alkylester mit einer geraden Kette oder einer Seitenkette, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, s-Butyl, t-Butyl, Hexyl, 2-Ethylhexyl, Decyl oder Lauryl. Von den obigen Monomeren verschiedene Vinylmonomere können auch hochpolymerisiert sein, wie Alkylester ungesättigter Monocarbonsäuren, z.B. Crotonsäure, α,β-ungesättigte Dicarbonsäuren, z.B. Itaconsäure, Fumarsäure oder Maleinsäure, Amidderivate von Acrylsäure mit mindestens einer N-substituierten Methylolgruppe, wie N-Methylolacrylamid oder N-Butoxymethylacrylamid, Mono- oder Diester von Acryl- oder Methacrylsäure von Glycolen, wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylengycol oder Dipropylenglycol, Monomere von Glycidylethern von Acryl- oder Methacrylsäure, Acrylnitril, Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylpropionat oder Vinylidenchlorid. Von diesen Vinylmonomeren werden diejenigen, die im wesentlichen aus Acrylsäure, Methacrylsäure oder deren Alkylestern oder Styrol-Vinylmonomeren bestehen, besonders bevorzugt.
Für die Gewinnung einer wäßrigen Harzdispersion aus diesen Vinylmonomeren reicht es aus, eine Emulsionspolymerisation dieser Monomere nach einer an sich bekannten Methode durchzuführen, um unter Verwendung hydrophiler Katalysatoren, wie Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat oder wäßriges Wasserstoffperoxid, oder Redox-Katalysatoren eine stabile Dispersion zuzubereiten. Gewünschtenfalls kann auch ein Emulgiermittel verwendet werden.
Zur Lieferung eines Emulgiermittels kann ein Gemisch aus Vinylmonomeren im emulgierten Zustand in Gegenwart anionischer oder nichtionischer oberflächenaktiver Mittel bzw. Netzmittel copolymerisiert werden. Im allgemeinen beeinflußt die Verwendung von niedrigmolekularen Netzmitteln gelegentlich die Wasserbeständigkeit der gebildeten Beschichtung, so daß in den Fällen, in denen Wasserbeständigkeit erforderlich ist, hochmolekulare anionische Netzmittel als Emulgiermittel besonders bevorzugt werden.
Die erfindungsgemäß verwendete wäßrige Harzdispersion zeigt bei Verwendung solcher Emulgiermittel hervorragende Eigenschaften. Beispiele für diese hochmolekularen Emulgiermittel sind wäßrige Lösungen herkömmlicher alkalilöslicher Harze, wie Schellack, Acrylsäure- oder Methacrylsäure- oder Maleinsäure-Copolymere mit Carboxylgruppen.
Als Streichmasse für diese erfindungsgemäß angewandte Walzpressenbearbeitung ist es nötig, eine wäßrige Harzdispersion einer höheren Einfriertemperatur von 60 - 130ºC zu verwenden. Aus diesem Grund ist es zum Zeitpunkt der Emulgierpolymerisation, die - wie in den Herstellungsbeispielen angegeben - durch Emulgierpolymerisation der Vinylmonomere erreicht wird, vorteilhaft, eine größere Menge an wäßriger Lösung alkalilöslicher Harze in Form von Vinylmonomeren, die ein Homopolymer einer höheren Einfriertemperatur bilden, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat oder Styrol, als Emulgiermittel einzusetzen.
Die für das Löslichmachen der alkalilöslichen Harze in Wasser eingesetzten Alkalis können Ammoniak oder organische Amine, wie Triethanolamin oder Monoethanolamin, umfassen. Im Hinblick auf die Erleichterung des Trocknens der wasserlöslichen Harze werden stark flüchtige Alkalisorten besonders bevorzugt.
Wenn die Einfriertemperatur der wässrigen Harzdispersion niedriger ist als 60ºC, tritt eine Verringerung des Glanzes oder ein Verkleben (blocking) auf. Bei einem Tg-Wert von mehr als 130ºC ist die Zusammendrückbarkeit des Streichfilms bei der Walzpressenbearbeitung ungenügend, so daß der gewünschte Hochglanzgrad nicht erzielt werden kann. Der vorliegend benutzte Ausdruck "Hochglanz" entspricht einem Einfallswinkel von 60º und einem Spiegelflächenglanz von nicht weniger als 70, während der Ausdruck "Ultrahochglanz" einem Spiegelflächenglanz von nicht weniger als 80 entspricht.
Die Zusammensetzung des Streichmittels kann gelegentlich durch Additive, wie wasserlösliche Lacke oder Firnisse, zur Unterstützung der Hafteigenschaften relativ zu der zu bedruckenden Oberfläche ergänzt werden. Der Zusammensetzung oder Masse können somit wäßrige Lösungen alkalilöslicher Harze, wie Schellack, Acryl-, Methacryl- oder Malein(säure)harze zugesetzt werden.
Weiterhin können auch Polyethylenwachse zur Verbesserung des Widerstands gegenüber Reibung, höhere Fettsäuren, wie Stearinsäure, höhere Alkohole, wie Cetylalkohol, oder oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel, wie Phosphate, zur Verbesserung der Ablöse- oder Abschäleigenschaften bei der Pressenbearbeitung verwendet werden.
Weiterhin können auch Urethan, Epoxy, Aziridin, Metall- Vernetzungsmittel o.dgl. als Additive zur Verbesserung der Abrieb-, Wasser-, Wärme- und Chemikalienbeständigkeit eingesetzt werden.
Darüber hinaus können auch als Additive Färbemittel, wie Farbstoffe, Pigmente o.dgl. oder Streckmittelpigemente zugesetzt werden, wodurch erforderlichenfalls farbige Hochglanzerzeugnisse erhalten werden können.
Eine zentrale Kernlage und eine hintere Decklage wurden mittels einer Wellungs- bzw. Wellpappeherstellungsmaschine miteinander verbunden oder verklebt, wobei eine Frontlage mit einem herkömmlichen Streichmittel für Walzpressenbearbeitung beschichtet war. Es hat sich gezeigt, daß ein solcher Streichfilm auf einer gewellten Lage oder Bahn bei einer Verbindungs- bzw. Klebetemperatur von 160 bis 190ºC wieder erweicht wird und sich dadurch der Glanz verschlechtert, oder daß das wieder erweichte Harz einer Heizplatten- oder Weilbahnverunreinigung unterliegt, wodurch der wirtschaftliche Wert der Druckerzeugnisse herabgesetzt wird.
Das herkömmliche Streichmittel für Pressenbearbeitung als solches vermag somit die bei Wellpappeherstellungsmaschinen auftretenden erhöhten Temperaturen nicht aus zuhalten.
Als Gegenmaßnahme könnte die Verwendung eines Harzes eines höheren Erweichungspunkts als Harz für Streichmittel ins Auge gefaßt werden, um seine Wärmebeständigkeit in einer Wellpappeherstellungsmaschine zu verbessern. In diesem Fall muß jedoch nicht nur die Walzpressentemperatur entsprechend erhöht werden, vielmehr kann unter der bei der Walzpressenbearbeitung auftretenden höheren Temperatur auch ein Schrumpfen des Papiers vorkommen, was wiederum zu einer Mißausrichtung der gewählten Bahnen beim Papierschneiden, einer Beeinträchtigung der Papierfestigkeit oder einem Verziehen oder Kräuseln der Bahnen führen kann, woraus sich entsprechende Nacheile bei der Herstellung von Wellpappelagen oder -bahnen ergeben.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung ist es wesentlich, ein die unten angegebenen anorganischen Füllstoffe enthaltendes Streichmittel zu verwenden, welches die Erzielung eines Hochglanzes erlaubt, keine Probleme, wie verringerte Glanzgüte unter ungünstigen Betriebsbedingungen, wie hohe Temperaturen, Reibung oder Berührung mit Heiß- bzw. Heizplatten, wie sie während des Verklebeschritts im Spiel sind, aufwirft und für die Herstellung von Wellpappe geeignet ist.
Die anorganischen Füllstoffe, die im Fall einer geforderten höheren Wärmebeständigkeit verwendet werden können, umfassen Siliciumdioxidpulver, Siliciumdioxidgel, Quarzpulver, Aluminiumoxid, Glaspulver, Talkum, Ton, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Zinkblüte oder Bariumsulfat; sie sollten im erfindungsgemäßen Streichmittel in einer Menge von nicht mehr als 5,0 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 3,0 Gew.-% enthalten sein. Wenn der Gehalt an anorganischem Füllstoff 5,0 Gew.-% übersteigt, läßt sich ein Hochglanz-Druckerzeugnis nicht erzielen.
Die Herstellung bzw. Zubereitung der Streichmasse für Walzpressenbearbeitung erfolgt entweder durch Zumischen eines anorganischen Füllstoffs zur genannten wäßrigen Harzdispersion oder durch Verwendung der herkömmlichen Dispergiervorrichtung zur Durchführung eines Mahlens und Dispergierens.
Die die genannten Bestandteile enthaltenden Streichmassen für Walzpressenbearbeitung (roll pressing working) können auf alle Bereiche oder nur auf bestimmte vorgesehene Bereiche eines in einer Bahn zugeführten, unter Verwendung einer Flexodruckfarbe, einer Offsetdruckfarbe oder Tiefdruckfarbe in der oben beschriebenen Druckeinrichtung erhaltenen Druckerzeugnisses aufgetragen werden.
Das in einer Bahn zugeführte (web-fed) Druckerzeugnis kann, wie bereits erwähnt, in einem unabhängigen Beschichtungs- bzw. Streichschritt oder als Fortsetzung des Druckprozesses oder des Walzpressenbearbeitungsprozesses, wie noch zu beschreiben sein wird, beschichtet werden.
Das als Bahn zugeführte, mit der Streichmasse für Walzpressenbearbeitung beschichtete Druckerzeugnis wird erforderlichenfalls getrocknet, worauf ihm mittels einer für Walzpressenbearbeitung verwendeten heißen Walze bzw. Heißwalze Glanz verliehen wird.
Der in dieser Beschreibung benutzte Ausdruck "Walzpressenbearbeitung" (oder auch Walzenpressenverarbeitung) bezieht sich auf den Preßprozeß, der unter einer spezifischen bestimmten Temperatur und einem spezifischen Druck dadurch durchgeführt wird, daß ein Druckerzeugnis oder ein Druckpapier, das mit einem Streichmittel für das Verpressen beschichtet ist, im Bahnzustand in innige Berührung mit einer auf eine Spiegel- bzw. Hochglanzoberfläche maschinell bearbeiteten Heißwalze in Berührung gebracht wird.
Die Temperatur der Heißwalze liegt im Bereich von 90 bis 190ºC; der Druck zwischen der Heißwalze und der Druckwalze oder Preßwalze liegt im Bereich von 588 bis 1470 N/cm (60 bis 150 kg/cm), ausgedrückt als linearer Druck.
Als Walzpressenbearbeitungsvorrichtung kann eine derartige Vorrichtung eines kontinuierlichen Typs mit mindestens einem Paar von auf eine Spiegelglanzoberfläche bearbeiteten Heißwalzen sowie Preßwalzen verwendet werden.
Bei der praktischen Durchführung kann eine Heißwalzenpresse mit einer Heißwalze und einer Preßwalze als Walzenpaar oder eine derartige Presse mit zwei oder mehr Paaren von Heißwalzen und Preßwalzen, die in Tandem bzw. hintereinander geschaltet sind, eingesetzt werden. Der Walzpressenbearbeitungsprozeß kann im Anschluß an den Prozeß des Auftragens einer Beschichtung (Streichmasse) für Walzpressenbearbeitung oder als unabhängiger Prozeß durchgeführt werden.
Der jeweilige, oben erwähnte Prozeß kann getrennt durchgeführt werden; wahlweise können zur wirksamen bzw. wirtschaftlichen Herstellung eines Hochglanz-Druckerzeugnisses alle Prozesse kontinuierlich durchgeführt werden.
Im folgenden ist anhand der beigefügten Zeichnungen eine für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Hochglanz-Druckerzeugnissen gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtung erläutert.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch die wesentlichen Abschnitte einer für die Herstellung von Hochglanz-Druckerzeugnissen gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung. Die Vorrichtung nach Fig. 1 umfaßt ein Walzgerüst 1 für in einer Bahn zugeführtes Druckerzeugnis 2, wobei das aus dem Walzgerüst herauslaufende Druckerzeugnis 2 in einer Streicheinheit 3 mit einem Streichmittel für Walzpressenbearbeitung 5 beschichtet wird.
Fig. 1 veranschaulicht eine Flexodruckpresse des Typs mit zentralem Druckzylinder. Eine für das Bedrucken nicht benutzte Druckeinheit, wie die Einheit 3-4 in Fig. 1, kann als Streichvorrichtung benutzt werden.
Mit der Ziffer 4 ist eine erforderlichenfalls eingebaute Trocknungseinheit bezeichnet. Dem mit dem Streichmittel beschichteten, in einer Bahn zugeführten Druckerzeugnis bzw. der Druckerzeugnisbahn wird in einer Walzpresseneinheit 5 Glanz verliehen. Die Walz- oder Walzenpresse besteht im wesentlichen aus einer auf eine Spiegeloberfläche bearbeiteten Heißwalze (bzw. einem Heißkalander) 7 und einer Preßwalze 8. Die mit dem Streichmittel beschichtete Druckerzeugnisbahn wird in innige oder feste Berührung bei einer Temperatur von 90 bis 150ºC bei einem linearen Druck von 588 bis 1470 N/cm (60 - 150 kg/cm²) gebracht und auf diese Weise mit dem erforderlichen Schimmer oder Glanz versehen. Eine Leitrolle 9 dient zur Einstellung der Kontaktbreite der Druckerzeugnisbahn an der Heißwalze. Die Kontaktbreite mit der Heißwalze wird entsprechend dem Gewicht des verwendeten Papiers und der Einfriertemperatur des im Streichmittel für Walzpressenbearbeitung verwendeten Harzes eingestellt, um das Anschmelzen des Streichmittels zur Erzielung ausreichender Glätte desselben auf der Spiegel- doer Hochglanzoberfläche zu begünstigen.
Nach der Walzpressenbearbeitung wird das Druckerzeugnis auf eine Aufwickelrolle 6 aufgerollt. Sodann wird das Druckerzeugnis Stanz-, Kartonherstellungs-, Beutelherstellungs- oder anderen Verarbeitungsoperationen unterworfen.
Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 können Bedrucken, Beschichten oder Walzpressenbearbeiten kontinuierlich durchgeführt werden, indem das Papier am Walzgerüst aufgesetzt, das Flexodruck-Bedrucken an bzw. in den Druckeinheiten 3-1 bis 3-3 der als Druckvorrichtung dargestellten Flexodruckpresse durchgeführt und das Auftragen des Streichmittels für Walzpressenbearbeitung in der Druckeinheit 3-4 vorgenommen wird.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung anderer wesentlicher Abschnitte einer Walzpressenbearbeitungseinheit einer für die Herstellung von Hochglanz-Druckerzeugnissen geeigneten Vorrichtung. Fig. 2 veranschaulicht eine praktische Ausführungsform einer Walze, die das Ablösen von der Heißwalze nach der Walzpressenbearbeitung, eine Bahnzugspannungseinstellung und eine Verhinderung von Falten ermöglicht. Zur Erhöhung des Leistungsgrads der Pressenbearbeitung sind dabei zwei Andruck- oder Preßwalzen vorgesehen.
Fig. 2 zeigt eine Druckerzeugnisbahn oder ein Druckpapier 10, auf die bzw. das ein Streichmittel für Walzpressenbearbeitung aufgetragen ist. Die Ziffer 11 steht für eine auf eine Spiegel- bzw. Hochglanzoberfläche maschinell bearbeitete Heißwalze, und die Ziffern 12, 12' bezeichnen aus wärmebeständigem Gummi bestehende Preßwalzen, die mit der Heißwalze unter einem linearen Druck von 588 bis 1470 N/cm (60 - 150 kg/cm) in innige Berührung gebracht sind. Die mit einer Streichmasse der angegebenen Art beschichtete Druckerzeugnisbahn 10 wird durch eine mit einer Zugspannungseinstelleinheit ausgerüstete Leitrolle 13 auf eine geeignete Zugspannung eingestellt und zur Heißwalze transportiert, um durch die Spiegeloberfläche verpreßt zu werden, während die Querlängung der Bahn korrigiert und eine Faltenbildung durch eine ballige Expandierrolle oder -walze 14 verhindert wird. Nach erfolgtem Verpressen durch eine der Preßwalzen 12' wird die Bahn durch die andere Preßwalze 12 an die Heißwalze 11 angepreßt, nachdem die Längung oder Dehnung durch eine Tänzerwalze 15 absorbiert und die Querlängung (oder Dehnung) durch die ballige Expandierwalze 14' korrigiert worden sind. Nach der Pressen- oder Verpreßbearbeitung läuft die Bahn über die Abziehwalze 16, wobei sie von der Heißwalze abgelöst oder abgezogen und durch die Kühlwalze 17 gekühlt wird, um aufgewickelt oder zur nächsten Verarbeitungsstation transportiert zu werden. Mit der Ziffer 18 ist eine Reinigungsvorrichtung für die Heißwalze 11 bezeichnet. Durch Verwendung einer Kombination der verschiedenen, oben beschriebenen Walzen kann ein Druckerzeugnis hohen Glanzes ohne jede Faltenbildung oder Kräuselung hergestellt werden.
Im folgenden ist ein Verfahren zur Herstellung eines Hochglanz-Druckerzeugnisses gemäß der Erfindung in Anwendung auf die Herstellung von Pappkartons (bzw. Kartonschachteln) beschrieben.
Die Frontlage, der Innenkern und die Decklage werden mittels einer herkömmlichen Wellpappeherstellungsmaschine (corrugating machine) miteinander verklebt. Wenn bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung eine bedruckte Frontlage verwendet wird, werden die auf eine Rolle aufgewickelte Lage in ein Frontlagen-Walzgerüst eingesetzt und ein Streichmittel für Pressenbearbeitung mittels einer Streicheinrichtung aufgetragen, die einem Frontlagen-Vorwärmer vorgeschaltet ist. Die Frontlage wird durch den Vorwärmer getrocknet, durch eine einem Doppelkaschierer (double facer) vorgeschaltete Walzenpresse verpreßt und mit dem Innenkern und der Decklage verklebt. Wenn die Frontlage bereits mit dem Streichmittel für Walzpressenbearbeitung beschichtet oder bestrichen worden ist, kann auf die Streicheinheit verzichtet werden. Wenn die Frontlage bereits einer Walzpressenbearbeitung unterworfen worden ist, kann das Verkleben auf einer herkömmlichen Wellpappeherstellungsmaschine ohne Streicheinheit oder Walzenpresse durchgeführt werden.
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ersichtlicherweise unbedruckte Wellpappebahnen nur in seltenen Fällen hergestellt, weil bereits bedruckte Frontlagen mit den anderen Teilen verklebt werden. Wenn somit ein nichtkontinuierliches (intermittierendes) Bedrucken auf jedem Abschnitt oder Bereich eines Kartons durchgeführt wird, muß eine Schneidvorrichtung zum Schneiden entsprechend dem Druckmuster vorgesehen sein. Der endgültige Pappkarton kann durch Schneiden oder Stanzen auf erforderliche Weise erhalten werden.
Nachfolgend ist eine Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Hochglanz-Wellpappe anhand der Zeichnungen erläutert.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung wesentlicher Abschnitte einer für die Herstellung von Hochglanz-Wellpappe gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung, wobei diese Figur einen Fall veranschaulicht, in welchem das Aufstreichen des Streichmittels für Walzpressenbearbeitung und die letztere Bearbeitung in einer Wellpappeherstellungsmaschine kontinuierlich durchgeführt werden.
Gemäß Fig. 3 ist ein Walz- bzw. Rollengerüst für eine Frontlage vorgesehen. Beim üblichen Verfahren zur Herstellung von Wellpappe wird die von diesem Rollengerüst abgespulte unbedruckte Frontlage durch einen Vorwärmer 33 in einer Doppel- oder Dreifachheizeinrichtung und einem Vorwärmer 34 für die Frontlage erwärmt. Die Lage wird zu einem Doppelkaschierer 35 transportiert, dabei vom Einfachkaschierer (single facer) abgespult und durch einen Vorwärmer 36 für einseitig kaschierte Wellpappe erwärmt. Auf die Oberseite der Wellungen (Wellungsscheitel) des Kerns wird ein Klebmittel aufgetragen, und die einseitig kaschierte Wellpappe 38, die zum Doppelkaschierer 35 transportiert worden ist, wird zur Herstellung einer zweiseitig kaschierten Wellpappe mit der betreffenden Lage verklebt. Diese einseitig uznd doppelseitig kaschierten Wellpappebahnen können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im folgenden im Zusammenhang mit doppelseitig kaschierten Wellpappebahnen erläutert.
Bei der Vorrichtung zur Herstellung von Hochglanz -Wellpappe gemäß der Erfindung ist eine zwischen dem Vorwärmer 34 und dem Doppelkaschierer angeordnete Walzpressenbearbeitungseinheit 39 mit einer Heißwalze versehen, die auf eine Spiegel- bzw. Hochglanzoberfläche (maschinell) bearbeitet worden ist, um der mit dem Streichmittel für Walzpressenbearbeitung bestrichenen Frontlage Glanz zu verleihen.
Zwischen dem Vorwärmer 33 und dem Vorwärmer 34 ist weiterhin eine Streicheinheit 40 mit einer Aufwalzvorrichtung zum Auftragen oder Aufstreichen eines Streichmittels für Walzpressenbearbeitung angeordnet.
Die Streicheinheit 40 kann auch zwischen dem Vorwärmer 33 und dem Rollengerüst 31 für die Frontlage vorgesehen sein.
Eine Bahnrolle aus einer Frontlage, die in der Rotationspresse nach einem Duckverfahren, wie Tiefdruck bedruckt worden ist, ist (zu einer Rolle) aufgerollt und auf ein Rollengerüst 31 am betreffenden Rollenträger aufgesetzt. Die von der betreffenden Rolle abgespulte, vorbedruckte Frontlage kann in allen Bereichen oder in bestimmten vorgesehenen Bereichen derselben mittels einer Streicheinheit 40 bestrichen werden, die zwischen dem Rollengerüst 31 und dem Vorwärmer 33 oder zwischen letzterem und dem Vorwärmer 34 angeordnet ist. Das Streichvolumen beträgt vorzugsweise bis zu 30 g/m², wenn ein hoher Glanzgrad gewünscht wird.
Das durch die Streicheinheit 40 aufgetragene Streichmittel muß vor Ankunft (der Bahn) an der Walzpressenbearbeitungseinheit 39 getrocknet werden. Wenn der Vorwärmer 34 allein dazu nicht ausreicht, ist oder wird die Streicheinheit 40 vorzugsweise dem Vorwärmer 33 vorgeschaltet.
Die Frontlage wird zur Walzpressenbearbeitungseinheit 39, die zwischen dem Vorwärmer 34 und dem Doppelkaschierer 35 eingebaut ist, transportiert, nachdem das auf die vorbedruckte Frontlage aufgestrichene Streichmittel für Walzpressenbearbeitung getrocknet worden ist. Die Frontlage wird zwischen einer Heißwalze 39a in Form einer einer Hochglanzoberflächenbehandlung unterworfenen harten Walze, die auf 90 bis 130ºC erwärmt ist, und einer Preßwalze 39b, etwa einer papierbeschichteten Walze, hindurchgeführt. Während dieses Vorgangs wird das Streichmittel für Pressenbearbeitung erweicht, während der erforderliche Glanz dadurch erzeugt wird, daß die Oberfläche der eine Hochglanzoberfläche aufweisenden Heißwalze mit der Oberfläche der Frontlage unter einem Druck von etwa 588 bis 1470 N/cm (60 - 150 kg/cm) zwischen der Heißwalze 39a und der Preßwalze 39b in Berührung gebracht wird. Da bei der Erfindung die einen Teil einer Wellpappe bildende Frontlage einer Dicke für Wellpappe entspricht bzw. diese Dicke bestimmt, ist es möglicherweise nötig, zwei oder mehr Paare der oben angegebenen Walzen vorzusehen. Die Zahl der Walzenpaare wird zweckmäßig unter Berücksichtigung des Raumbedarfs für die Walzpressenbearbeitungseinheit vorhandener Wellpappenherstellungsmaschinen bestimmt.
Es ist möglich, die Geschwindigkeit oder den Schlupfgrad an den Kontaktierabschnitten der Walzenpaare zu erhöhen oder zu verringern, um einen höheren Glanzgrad zu erzielen, indem die Preßwalzendurchmesser der Walzenpaare geändert werden.
Bei Einsatz der oben beschriebenen Wellpappeherstellungsmaschine reicht es aus, eine sog. vorbedruckte Frontlage auf das betreffende Rollengerüst aufzusetzen, so daß bedruckte Hochglanz-Wellpappebahnen mit hohem Leistungsgrad hergestellt werden können.
Die Streicheinheit kann weggelassen werden, wenn eine vorbedruckte Frontlage verwendet und mit dem Streichmittel für Walzpressenbearbeitung bestrichen und in diesem Zustand aufgewickelt (taken up) wird.
Eine Frontlage kann mittels einer Rotationsdruckerpresse mit Mehrfarbdruckeinheiten vorbedruckt werden; es ist dabei einfach, eine der Druckeinheiten als Streicheinheit für das Streichmittel zu benutzen, so daß für das Auftragen der Streichmittel für Pressenbearbeitung keine neue Streicheinheit nötig ist. Hierdurch wird der Kosten/Leistungsgrad verbessert. Die Herstellung von Hochglanz-Wellpappe kann dadurch erreicht werden, daß eine Wellpappeherstellungsmaschine mit einer Walzpressenbearbeitungseinheit ausgerüstet wird. Die letztere Einheit kann sich in der Wellpappeherstellungsmaschine an beliebiger Stelle zwischen dem Frontlagen- Rollengerüst und dem Doppelkaschierer befinden. Im Hinblick auf Faktoren, wie Erwärmung der Frontlage, kann sie jedoch zweckmäßig zwischen dem Doppel- oder Dreifachvorwärmer und dem Vorwärmer für die Frontlage angeordnet sein.

Herstellungsbeispiele

Herstellungsbeispiel 1: Zubereitung einer Dispersion A

Unter Verwendung einer wäßrigen alkalischen Lösung eines alkalilöslichen Harzes aus 53 Gew.-% Methacrylsäure, 23 Gew.- % Methylmethacrylat und 24 Gew.-% Styrol als Emulgiermittel wurden 34 Gew.-Teile Styrol zu 66 Gew.-Teilen des Harzgehalts oder -anteils des Dispergiermittels zugegeben und das Gemisch einer herkömmlichen Emulsionspolymerisation unterworfen, um eine wäßrige Harzdispersion A herzustellen. Die so hergestellte Dispersion A besaß einen Feststoffgehalt von 37 Gew.% und eine Glasübergangs- bzw. Einfriertemperatur von etwa 125ºC.

Herstellungsbeispiel 2: Zubereitung einer Dispersion B

Unter Verwendung einer wäßrigen alkalischen Lösung eines alkalilöslichen Harzes aus 28 Gew.-% Methacrylsäure, 4 Gew.-% Methylmethacrylat, 7 Gew.-% Methacrylat und 61 Gew.-% Ethylacrylat als Emulgiermittel wurden 88 Gew.-Teile Styrol zu 12 Gew.-Teilen des Harzanteils des Dispergiermittels zugegeben und das Gemisch in herkömmlicher Weise zur Zubereitung einer wäßrigen Harzdispersion B einer Emulsionspolymerisation unterworfen. Die so zubereitete Dispersion B besaß einen Feststoffgehalt von 55 Gew.-% und eine Einfriertemperatur von etwa 89ºC.

Herstellungsbeispiel 3: Zubereitung einer Dispersion C

Unter Verwendung eines Acrylharzes (Johncryl 67) als alkalilösliches Harz wurde eine wäßrige alkalische Lösung desselben als Dispergiermittel verwendet. 54 Gew.-Teile Isobutylmethacrylat und 36 Gew.-Teile Styrol zu 10 Gew.- Teilen des Harzanteils des Dispergiermittels (zugesetzt) wurden einer herkömmlichen Emulsionspolymerisation zur Zubereitung einer wäßrigen Harzdispersion C unterworfen.
Diese Disperion C besaß einen Feststoffgehalt von 40 Gew.-% und eine Einfriertemperatur von etwa 67ºC.

Herstellungsbeispiel 4: Zubereitung einer Dispersion D

Eine wäßrige alkalische Lösung eines alkalilöslichen Harzes aus 29 Gew.-% Acrylsäure, 12 Gew.-% Styrol, 56 Gew.-% α-Methylstyrol und 3 Gew.-% Ethyldiglycolacrylat wurde als Emulgiermittel benutzt; 20 Gew.-Teile Styrol und 50 Gew.- Teile 2-Ethylhexylacrylat auf 30 Gew.-Teile des Harzanteils des Dispergiermittels wurden zur Zubereitung einer wäßrigen Harzdispersion D einer Emulsionspolymerisation unterworfen. Die so zubereitete Dispersion D besaß einen Feststoffgehalt von 45 Gew.-% und eine Einfriertemperatur von etwa 40ºC.

Beispiele 1 bis 7 der Streichmittel für Walzpressenbearbeitung

Unter Verwendung der in den Beispielen 1 bis 4 hergestellten Dispersionen A bis D wurden Streichmittel 1 bis 7 für Walzpressenverarbeitung mit den Zusammensetzungen gemäß Tabelle 1 zubereitet.
Die Ziffern in der Tabelle stehen für Gewichtsteile. Als Wachs wurde Polyethylenwachs, als Formtrennmittel ein Material vom Phasphattyp verwendet. Tabelle 1 Streichmittel Dispersion Dispersionen Siliziumdioxidgel *1 Ethanol Butylcarbitol Wachs Formtrennmittel Wasser *1 : Als Siliziumdioxidgel (bzw. Kieselsäuregel) wurde "Syloid 63" der Firma Fuji Davison Co., Ltd. verwendet.

Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1

Unter Verwendung einer Streichpapierbahn (85 g/m²; hergestellt von Oji Seishi Co., Ltd.) als Druckpapier, einer waßrigen Flexodruckfarbe in der ersten Farbeinheit sowie der oben angegebenen Streichmittel 1 bis 4 und 6 in der zweiten Farbeinheit in einer Cobden's-Flexodruckmaschine wurden Druckvorgänge und das Aufstreichen der jeweiligen Streichmittel für Walzpressenbearbeitung durchgeführt. Sodann wurde mittels lediglich des Walzpressenbearbeitungseinheitsteils des Systems gemäß Fig. 1 eine Walzpressenbearbeitung mit einer Geschwindigkeit von 80 m/min bei einer Heißwalzentemperatur von 150º und einem Druck von 980 N/cm (100 kg/cm) durchgeführt, um dem Material Glanz zu verleihen. Der Glanzgrad derjenigen Bereiche, in denen die Druckfarbe nach der Walzpressenbearbeitung mit dem Streichmittel überlagert war, wurde mittels eines Glanzmeßgeräts gemessen. Die Meßwerte finden sich in Tabelle 2.
Im Vergleichsbeispiel 1, in welchem das Streichmittel 6 benutzt wurde, wurde die Bahn nach der Walzpressenbearbeitung aufgewickelt bzw. aufgerollt; dabei wurde ein Verkleben der Bahn festgestellt, so daß sie keinen praktischen Nutzwert aufwies.

Beispiele 5 und 6

Unter Verwendung des gleichen Druckpapiers wie in Beispiel 1 wurde ein Druckvorgang mit einer Lösungsmitteltyp- Tiefdruckfarbe durchgeführt; das bedruckte Papier wurde anschließend aufgewickelt. Das gleiche Papier wurde mit einer Bahn-Offsetrotationsdruckfarbe bedruckt und auf ähnliche Weise aufgewickelt. Diese Papiere (bzw. die Papierrollen) wurden auf ein Rollengerüst der in Fig. 1 dargestellten Art aufgesetzt und mit Hilfe einer Streicheinheit mit dem Streichmittel 2 bestrichen. Die Walzpressenbearbeitung erfolgte unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, um dem bedruckten Papier Glanz zu erteilen.
Der Glanzgrad wurde auf ähnliche Weise gemessen; die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2.

Vergleichsbeispiele 2 und 3

Das mit dem Streichmittel für Walzpressenbearbeitung gemäß Beispiel 1 und 2 bestrichene Druckerzeugnis wurde ohne Walzpressenbearbeitung verwendet; der durch einfache Beschichtung mit dem Streichmittel erhaltene Glanz wurde gemessen. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2.

Vergleichsbeispiel 4

Ein Bedrucken und Streichen erfolgte unter den gleichen Bedingungen, nur mit dem Unterschied, daß das gießgestrichene Papier nach Beispiel 1 als Druckerzeugnis (bzw. zu bedruckendes Erzeugnis) benutzt wurde. Die Ergebnisse der Glasmessung finden sich in Tabelle 2. Tabelle 2 Beispiel Vergleichsbeispiel Streichmittel Glanz Abriebbeständigkeit Wasserbeständigkeit Faltbeständigkeit
Die einzelnen nach den Beispielen 1 bis 6 und Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhaltenen Druckerzeugnisse wurden auf Abrieb-, Wasser- und Falt- (oder Falz-)Beständigkeit getestet. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2.
Im Bewertungstest 1 erfolgte eine Bewertung wie folgt:

Abriebbeständigkeit:

Jedes einzelne Druckerzeugnis wurde 2000mal unter einer Belastung von 500 g auf einem Schwingungstyp-Abriebbeständigkeitstester getestet. Eine ausreichende Beständigkeit aufweisende Prüflinge sind mit "o", diejenigen mit ungenügender Beständigkeit mit "x" bezeichnet.

Wasserbeständigkeit:

Nach der gleichen Methode wie für den Abriebbeständigkeitstest, aber unter Verwendung eines mit Wasser getränkten Tuches, wurde die Abriebbeständigkeit 50mal unter einer Belastung von 500 g untersucht. Prüflinge mit ausreichender Wasserbeständigkeit sind mit "o", diejenigen, bei denen das Tuch leicht verschmutzt war, mit "Δ" und diejenigen, bei denen das Tuch vollständig verschmutzt war, mit "x" bezeichnet.

Falt- oder Falzbeständigkeit:

Die Prüflinge wurden mit nach außen weisenden bedruckten Seiten umgebogen. Die Prüflinge, bei denen die bedruckten Seiten Risse aufweisen, sind mit "x" bezeichnet, während die unverändert bleibenden Prüflinge mit "o" bezeichnet sind.

Vergleichsbeispiel 6

Das durch Aufstreichen des Streichmittels gemäß Beispiel 1 erhaltene Druckerzeugnis wurde geschnitten und einer Walzpressenbearbeitung in einer Endlospresse mit einem herkömmlichen Band aus nichrostendem Stahl unterworfen. Die Pressenbearbeitung erfolgte bei einer Geschwindigkeit von 25 m/min, einer Temperatur von 120ºC und einem Druck von 980 N/cm (100 kg/cm).
In einigen Endlos-Preßbearbeitungseinheiten konnte das Druckerzeugnis unabhängig davon, daß im Anschluß an die Heißwalze ein Kühlen vorgenommen wurde, nicht ungehindert (von der Walze) abgelöst werden; die Arbeitsleistung war äußerst niedrig, und es war manuelle Unterstützung nötig. Auf dieser Endlospresse konnte keine wirksame Pressenbearbeitung durchgeführt werden.

Beispiele 7 und 8

Unter Verwendung eines bahngestrichenen Kugelpapiers (vermutlich: Tapetenpapiers) (300 g/m²; "Jet Star" der Firma Daishowa Seishi Co., Ltd.) als Druckpapier (bzw. zu bedruckendes Papier), einer wäßrigen Flexodruckfarbe für die erste Farbe sowie der oben angegebenen Streichmittel 1 und 2 für die zweite Farbe auf einer Cobden's-Flexodruckmaschine wurden Druck- und Streichvorgänge mit den jeweiligen Streichmitteln für Walzpressenbearbeitung durchgeführt. Sodann wurde unter Verwendung lediglich des Walzpressenbearbeitungseinheitsteils des Systems gemäß Fig. 1 eine Pressenbearbeitung mit einer Geschwindigkeit von 80 m/min bei einer Heißwalzentemperatur von 150ºC und einem Druck von 980 N/cm (100 kg/cm) durchgeführt, um dem Erzeugnis Glanz zu erteilen. Der Glanzgrad derjenigen Bereiche, in denen die Druckfarbe nach der Pressenbearbeitung mit dem Streichmittel überlagert war, wurde mittels eines Glanzmeßgeräts bestimmt. Die Meßwerte finden sich in Tabelle 3. Tabelle 3 Beispiel Vergleichsbeispiel Glanz Abriebbeständigkeit Wasserbeständigkeit Faltbeständigkeit

Beispiele 9 und 10, Vergleichsbeispiele 5 und 6

Die Maßnahmen nach den Beispielen 5 und 6 und Vergleichsbeispielen 2 und 3 wurden mit dem Unterschied durchgeführt, daß das gestrichene Kugelpapier (ball paper) nach Beispiel 7 benutzt wurde, um den Papierprüflingen Glanz zu erteilen. Die auf ähnliche Weise (wie vorher) bestimmten Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.

Beispiele 11 bis 15 und Vergleichsbeispiele 7 und 8

Unter Verwendung einer Zweifarb-Rotationsflexodruckpresse für das Bedrucken einer Wellpappelage, einer wäßrigen Flexodruckfarbe als erste Farbe und der jeweiligen Streichmittel 1 bis 7 als zweite Farbe wurden kontinuierliche Druckund Streichvorgänge an einem von der Firma Honshu Seishi Co., Ltd. hergestellten UF-Manila-Papier (230 g/m²) durchgeführt. Nach dem Trocknen wurde das Papier einer Walzpressenbearbeitung auf der Heißwalze einer Walzpresseneinheit, ähnlich derjenigen nach Fig. 2, bei einer Temperatur von 100ºC, einem linearen Druck von 980 N/cm (100 kg/cm) und einer Geschwindigkeit von 60 m/min unterworfen, um dem Papier Glanz zu erteilen. Der mittels der Pressenbearbeitung erreichte Glanz wurde mittels eines Glanzmeßgeräts gemessen; die Meßwerte finden sich in Tabelle 4.
Die (Wellpappe-)Lage, der Glanz erteilt wurde, wurde als Frontlage in ein Rollengerüst für Frontlagen einegesetzt und in einer Wellpappeherstellungsmaschine mit einem Kern und einer Rück- oder Decklage verklebt, um eine Wellpappe herzustellen.
Der Glanz der so hergestellten Wellpappe wurde auf ähnliche Weise (wie vorher) mittels eines Glanzmeßgeräts bestimmt, um das Glanzverhältnis nach der Pressenbearbeitung, d.h. den Grad der Verschlechterung des Glanzes, zu bewerten.
Das Auftreten von durch die Wellpappeherstellungsmaschine verursachten Oberflächenrissen und einer Verunreinigung durch die Heißplatte wurde geprüft. Einwandfreie Prüflinge sind mit "o" bezeichnet; Prüflinge mit geringfügigen Rissen oder geringfügiger Verschmutzung, die jedoch ansonsten allgemein akzeptabel waren, sind mit "Δ" bezeichnet, während mit starker Rißbildung oder Verunreinigung behaftete und daher unakzeptable Prüflinge mit "x" bezeichnet sind.
Das Auftreten eines Verklebens beim Stapeln der geschnittenen Wellpappebögen wurde ebenfalls untersucht; die Ergebnisse finden sich in Tabelle 4. Tabelle 4 Beispiel Vergleichsbeispiel Streichmittel Glanz Brauchbarkeit für Wellpappeherstellung : Oberflächendefekte Heißplatten-Verunreinigungen Verklebebeständigkeit Nach Pressenbearbeitung Glanzverhältnis ** gut schlecht ** = Das Glanzverhältnis bestimmt sich durch den Glanzwert, der nach dem Durchgang durch die Wellpappeherstellungsmaschine angezeigt wird, dividiert durch das nach der Pressenbearbeitung bestimmte Glanzverhältnis. *** = Im Vergleichsbeispiel 1 bildeten sich auf der Oberfläche zahlreiche Risse, so daß keine Glanzwerte bestimmt werden konnten.

Beispiel 16

Unter Verwendung einer Zweifarb-Rotationsflexodruckerpresse für das Bedrucken einer Wellpappelage, wie in Beispiel 1, wurde ein UF Manila Papier der Firma Honshu Seishi Co., Ltd. (230 g/m²) mit einer wäßrigen Flexodruckfarbe bedruckt; die bedruckte Frontlage wurde anschließend aufgewickelt. Die vorbedruckte Frontlage (bzw. die Rolle derselben) wurde auf ein Rollengerüst für Frontlagen in einer verbesserten Wellpappeherstellungsmaschine mit der Anordnung gemäß Fig. 1 aufgesetzt. Unter Verwendung einer Streicheinheit mit einer Tiefdruckwalze und des Streichmittels 5 wurde in der Wellpappeherstellungsmaschine eine Streichvorgang durchgeführt. Nach dem Trocknen in einem Vorwärmer wurde der Frontlage mittels einer Walzpressenbearbeitungseinheit mit drei Paaren von Preßwalzen Glanz erteilt, worauf die Frontlage in einer Doppelkaschierersektion zur Herstellung einer bedruckten und einer Walzpressenbearbeitung unterworfenen Wellpappe mit einem Kern und einer Rück- oder Decklage verklebt wurde. Die auf diese Weise hergestellte Wellpappe zeigte Hochglanz, wie in Beispiel 5, und war frei von Rißbildung und Heißplattenverunreinigung.
Wie vorstehend beschrieben, kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Druckerzeugnis bzw. bedrucktes Erzeugnis mit Hochglanz und hoher Beständigkeit auch im Fall eines dünnen, leichten Papiers effizient und wirtschaftlich hergestellt werden.
Mittels der erfindungsgemäß offenbarten Vorrichtung kann der Prozeß des Aufstreichens des Streichmittels für Walzpressenbearbeitung sowie der Pressenbearbeitung, einschließlich des Druckprozesses, kontinuierlich und effizient durchgeführt werden.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren für die Herstellung von Wellpappebahnen oder -bögen eingesetzt wird, kann eine bedruckte Wellpappe mit Hochglanz äußerst wirkungsvoll hergestellt werden. Unter Verwendung eines spezifizierten Streichmittels für Walzpressenbearbeitung können insbesondere Hochglanz-Wellpappebahnen hergestellt werden, die frei sind von jeder Gefahr für Verschlechterung der Glanzgüte, Oberflächenrißbildung und Heißlattenverunreinigung auch nach dem Durchgang durch den Klebeprozeß, der in einer Wellpappeherstellungsmaschine durchgeführt wird.
Die Eignung für die Bearbeitung oder Verarbeitung in Wellpappeherstellungsmaschinen kann auch dadurch verbessert werden, daß der als Streichmittel für Walzpressenbearbeitung benutzten wäßrigen Harzdispersion anorganische Füllstoffe in einem gegebenen Bereich einverleibt werden, falls die Dispersion eine niedrigere Einfriertemperatur Tg aufweist.
Andererseits zeigten Streichmittel in einer wäßrigen Harzdispersion einer niedrigen Einfriertemperatur Tg keinerlei Eignung für die Verarbeitung in der Wellpappeherstellungsmaschine, so daß sie sich als für die Herstellung von Wellpappe ungeeignet erwiesen.
Es ist darauf hinzuweisen&sub1; daß die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Druckerzeugnisse neben verbesserten Glanzeigenschaften auch verbesserte Wasserbeständigkeit aufweisen undkartons oder Beutel erhöhter Festigkeit liefern.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines glänzenden Druckerzeugnisses (bzw. bedruckten Erzeugnisses) mit Spiegeloberflächenglanz sowie verbesserter Verklebe-, Abrieb- und Falt- oder Falzbeständigkeit, umfassend die folgenden Schritte:

Bedrucken einer Druckpapierbahn mit einer Druckfarbe zur Lieferung eines als Bahn zugeführten (web-fed) Druckerzeugnisses bzw. einer Druckerzeugnisbahn,

Auftragen eines Streichmittels für Walzpressenverarbeitung, bestehend im wesentlichen aus einer wäßrigen Harzdispersion einer Glasübergangs- oder Einfriertemperatur Tg im Bereich von 60 - 130ºC, auf die Druckerzeugnisbahn, wobei die wäßrige Harzdispersion durch Emulsionspolymerisation von Vinylmonomeren, ausgewählt aus einem Acrylvinylmonomer und einem Styrolmonomer, als Hauptkomponente erhalten wurde, und

inniges Inberührungsbringen der bedruckten und gestrichenen Druckerzeugnisbahn im Bahnzustand mit einer Heißwalzenoberfläche einer Walz(en)pressenverarbeitungsmaschine mit mindestens einer auf eine Spiegel- oder Hochglanzoberfläche (maschinell) endbearbeiteten Heißwalze bei einer Temperatur von 90 - 150ºC und einem linearen Druck von 588 - 1470 N/cm (60 - 150 kg/cm).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die bedruckte und gestrichene Druckerzeugnisbahn durch eine der Heißwalze vor dieser zugewandte erste Preßwalze an die Heißwalze angepreßt und damit durch die Hochglanzoberfläche der Heißwalze verpreßt wird und die bedruckte und gestrichene Druckerzeugnisbahn durch eine unter der Heißwalze positionierte Tänzerwalze geführt wird, worauf die bedruckte und gestrichene Druckerzeugnisbahn durch eine zweite Preßwalze an die Heißwalze angepreßt und durch eine Kühlwalze gekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Druck-, Streich- und Walzpressenverarbeitungsschritte kontinuierlich durchgeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Druck-, Streich- und Walzpressenverarbeitungsschritte nichtkontinuierlich durchgeführt werden.

5. Verfahren zur Herstellung von glänzender, bedruckter Wellpappe mit Spiegeloberflächenglanz sowie verbesserter Verklebe-, Abrieb- und Falt- oder Falzbeständigkeit und auch Eignung für Wellung (adaptability to corrugating), umfassend die folgenden Schritte:

Auftragen eines Streichmittels für Walzpressenverarbeitung, bestehend im wesentlihen aus einer wäßrigen Harzdisperion einer Glasübergangs- oder Einfriertemperatur Tg im Bereich von 60 - 130ºC, auf die Druckerzeugnisbahn, wobei die wäßrige Harzdisperions durch Emulsionspolymerisation von Vinylmonomeren, ausgewählt aus einem Acrylvinylmonomer und einem Styrolmonomer, als Hauptkomponente mit einem anorganischen Füllstoff in einer Menge von nicht mehr als 5 Gew. % des Gesamtgewichts des Streichmittels erhalten wurde,

inniges Inberührungbringen der bedruckten und gestrichenen Druckerzeugnisbahn im Bahnzustand mit einer Heißwalzenoberflädhe einer Walz(en)pressenverarbeitungsmachine mit mindestens einer auf eine Spiegel- oder Hochglanzoberfläche (maschinell) endbearbeiteten Heißwalze bei einer Temperatur von 90 - 150ºC und einem linearen Druck von 588 - 1470 N/cm (60 - 150 kg/cm) und

Verkleben einer Kern- und einer Rück- oder Decklage mit dem bedruckten und gestrichenen Druckerzeugnis als Frontlage in einer Wellpappeherstellungsmaschine (corrugator machine).

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die bedruckte und gestrichene Druckerzeugnisbahn durch eine der Heißwalze vor dieser zugewandte erste Preßwalze an die Heißwalze angepreßt und damit durch die Hochglanzoberfläche der Heißwalze verpreßt wird, und nachdem eine vom Anpressen an die Heißwalze herrührende Längung oder Dehnung der bedruckten und gestrichenen Druckerzeugnisbahn durch eine unter der Heizwalze positionierte Tänzerwalze aufgenommen worden ist, die bedruckte und gestrichene Druckerzeugnisbahn durch eine zweite Preßwalze an die Heißwalze angepreßt und durch eine Kühlwalze gekühlt wird.