GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein dünnes Papier für Druckanwendungen, das mit einem Sicherheitsmerkmal versehen ist, um die Authentizität des Papiers oder der daraus gefertigten Produkte überprüfen zu können. Insbesondere betrifft sie ein Dünndruckpapier, das Teilbereiche höherer Transparenz und Teilbereiche geringerer Transparenz aufweist, sowie ein Verfahren zur Flerstellung eines solchen Dürrndruckpapiers.

HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK

Dünndruckpapier ist ein Papier mit geringem Flächengewicht oder geringer Dicke, das für Druckanwendungen geeignet ist. Solche Dünndruckpapiere werden hauptsächlich in Anwendungen eingesetzt, in denen die Dicke oder Masse des Papiers von besonderer Bedeutung ist. Ein typisches Anwendungsbeispiel solcher Papiere sind Druckwerke mit besonders vielen Seiten, wie Kataloge, Lexika, Wörterbücher oder religiöse Literatur, wie beispielsweise die Bibel oder der Koran. Bei solchen Druckwerken, die oft in sehr großen Auflagen produziert werden, reduziert die Verwendung von Dünndruckpapieren unter anderem den Einsatz von Rohstoffen sowie das bei der Auslieferung zu transportierende Volumen und die zu transportierende Masse.

Ein weiteres typisches Anwendungsbeispiel solcher Papiere sind Beipackzettel für Medikamente. Solche Beipackzettel sind im Verhältnis zur Medikamentenpackung vergleichsweise groß und werden daher mehrfach gefaltet, bevor sie gemeinsam mit dem Medikament verpackt werden. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Beipackzettel dünn ist und in mehrfach gefalteter Form nicht zu viel Volumen in der Verpackung benötigt.

Ein weiteres typisches Anwendungsbeispiel für Dünndruckpapiere sind Verpackungspapiere, insbesondere Verpackungspapiere für Lebensmittel. Solche Papiere haben eine vergleichsweise kurze Lebensdauer und werden danach im Müll entsorgt oder als Altpapier teilweise wiederverwertet. Wegen der Beschichtungen, die auf Verpackungspapieren für Lebensmittel oft aufgebracht werden, um einen Widerstand gegen das Durchdringen von Ölen, Fetten, Wasser, Wasserdampf oder Gasen wie Sauerstoff zu erzeugen, sind solche Verpackungspapiere nur begrenzt wiederverwertbar. Daher besteht ein Interesse daran, möglichst dünne Verpackungspapiere einzusetzen, um den Rohstoffbedarf und damit die anfallende Menge an Müll zu reduzieren.

Für einige Anwendungen von Dünndruckpapieren ist es von Vorteil oder sogar erforderlich, dass das Dünndruckpapier mindestens ein Sicherheitsmerkmal aufweist. Beispielsweise kann ein Beipackzettel für Medikamente ein Sicherheitsmerkmal aufweisen, das dem Arzt oder dem Endanwender des Medikaments eine erhöhte Sicherheit gibt, dass das Medikament keine Fälschung ist. Als weiteres Beispiel kann es bei der Herstellung von religiöser Literatur unter Verwendung von Dünndruckpapier von Interesse sein, das Dünndruckpapier mit einem Si- cherheitsmerkmal auszustatten, das es religiösen Autoritäten oder dem Gläubigen selbst erlaubt festzustellen, dass das Dünndruckpapier oder das daraus gefertigte Druckwerk im Einklang mit den entsprechenden religiösen Vorschriften hergestellt wurde.

Auch für Dünndruckpapiere, die als Verpackungspapiere für Lebensmittel dienen, kann ein Sicherheitsmerkmal nahelegen, dass es sich um ein Originalprodukt handelt.

Wesentliche Anforderungen an Dünndruckpapiere sind unter anderem eine gute Bedruckbarkeit und eine ausreichende mechanische Festigkeit für den Druckprozess und weitere Verarbeitungsschritte. Im Stand der Technik ist das Wasserzeichen als ein typisches Sicherheitsmerkmal eines Papiers lange bekannt. Wasserzeichen werden auf der Papiermaschine im Bereich der Siebpartie erzeugt. In der Siebpartie wird eine laufende Papierbahn aus einer wässrigen Suspension von Fasern und möglicherweise Füllstoffen und anderen Komponenten gebildet. Durch Druck einer mit einem Muster versehenen Walze, typischerweise dem Egotteur, auf die noch sehr feuchte Papierbahn wird Material der Papierbahn teilweise verdrängt und es entstehen Bereiche mit geringerem Flächengewicht, geringerer Dicke und höherer Transparenz. Ein Vorteil dieses Sicherheitsmerkmals besteht darin, dass sich die in den derart behandelten Bereichen vorhandene Eigenschaftskombination aus geringerem Flächengewicht, geringerer Dicke und höherer Transparenz nach der Herstellung des Papiers mit anderen Verfahren nicht einfach herstellen lässt. Ein Nachteil der Wasserzeichen besteht aber darin, dass die Bedruckbarkeit im Bereich des Wasserzeichens schlechter sein kann und dass die mechanische Festigkeit reduziert ist. Eine spätere Beschichtung des Papiers zur Verbesserung der Bedruckbarkeit kann ein Wasserzeichen wieder teilweise oder ganz zum Verschwinden bringen. Ein weiteres aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren zur Erzeugung eines Sicherheitsmerkmals im Papier ist das Prägen. Dabei wird das fertige Papier zwischen zwei Walzen durchgeführt, wobei zwischen diesen Walzen ein hoher Druck herrscht und ein auf einer Walze oder auf beiden Walzen vorhandenes Muster auf das Papier übertragen wird. Das Papier kann dabei befeuchtet oder erwärmt sein. Im Bereich des Musters und außerhalb weist das Papier dasselbe Flächengewicht auf, weil kein Material verdrängt sondern das Material verdichtet wird. Die Dicke im Bereich des Musters ist reduziert und die Transparenz ist erhöht. Das Verfahren bietet den Vorteil, dass es vergleichsweise einfach durchgeführt werden kann, allerdings verschlechtert die reduzierte Dicke wie beim Wasserzeichen die Bedruckbarkeit. Zudem wird durch die hohe mechanische Belastung entlang der Ränder des eingeprägten Musters die mechanische Festigkeit des Papiers erheblich geschwächt. Dies kann bei der weiteren Verarbeitung des Papiers Probleme bereiten.

Es besteht also ein Bedarf in der Industrie, ein Dünndruckpapier zur Verfügung zu haben, das ein Sicherheitsmerkmal in Form von Teilbereichen erhöhter Transparenz aufweist, bei dem aber die Bedruckbarkeit und die mechanische Festigkeit in diesen Teilbereichen nicht wesentlich schlechter ist als außerhalb dieser Teilbereiche. Ebenso besteht Bedarf in der Industrie an einem Verfahren zu Herstellung eines solchen Dünndruckpapiers mit einem Sicherheitsmerkmal.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dünndruckpapier anzugeben, das Teilbereiche höherer und niedrigerer Transparenz aufweist und dessen Dicke, Flächengewicht und Zugfestigkeit in den Teilbereichen höherer Transparenz nicht wesentlich niedriger ist als in den Teilbereichen niedrigerer Transparenz oder dessen Bedruckbarkeit und Verarbeitbar- keit sich in Bezug auf die Verwendung als Dünndruckpapier zumindest nicht nennenswert verschlechtern. Obwohl die Teilbereiche erhöhter Transparenz an sich zur Erreichung eines bestimmten optischen Sicherheitsmerkmals dienen, stellt deren Erzeugung eine technische Aufgabe dar, die mit technischen Mitteln zu lösen ist und die zudem zum Zweck hat - abweichend vom Stand der Technik - weitere technische Eigenschaften des Dünndruckpapiers nicht oder nicht entscheidend negativ zu beeinflussen. Diese Aufgabe wird durch ein Dünndruckpapier nach Anspruch 1 , sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Dünndruckpapiers nach Anspruch 22 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Im Sinne der Erfindung soll unter dem Begriff Dünndruckpapier explizit nicht ein Umhüllungspapier für Rauchartikel verstanden werden und Umhüllungspapiere für Rauchartikel sollen von der Erfindung und den Ansprüchen nicht umfasst sein.

Die Erfinder haben gefunden, dass sich die Aufgabe durch ein Dünndruckpapier lösen lässt, das Zellstofffasern und mindestens einen säurelöslichen Füllstoff enthält, wobei der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% bezogen auf die Masse des Dünndruckpapiers als Ganzes beträgt, und wobei der flächenbezogene Massenanteil dieses säurelöslichen Füllstoffs innerhalb von Teilbereichen des Dünndruckpapiers um mindestens 10% geringer ist als in anderen Teilbereichen des Dünndruckpapiers. Dies bedeutet beispielsweise, dass, wenn die Menge an säurelöslichem Füllstoff in Teilbereichen 5 g/m ² beträgt, sie in anderen Teilbereichen höchstens 4,5 g/m ² beträgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Dünndruckpapier bilden die Teilbereiche mit dem um mindestens 10% geringeren Füllstoffgehalt Teilbereiche höherer Transparenz, und die anderen Be- reiche Teilbereiche geringerer Transparenz. Wenn die Bereiche ausreichend groß sind, dass sich die Transparenz zuverlässig nach DIN 53147:1993-01 messen lässt, dann soll die Transparenz in den Teilbereichen höherer Transparenz um mindestens 20% höher sein als die nach DIN 53147:1993-01 gemessene Transparenz in den Teilbereichen geringerer Transparenz. Allerdings kann es je nach erwünschtem Transparenzmuster sein, dass die Bereiche höherer Transparenz und/oder die Bereiche niedrigerer Transparenz so klein oder so geformt sind, dass sie nicht mit hinreichender Genauigkeit nach DIN 53147: 1993-01 messbar sind. In diesem Fall soll die Transparenz in den Teilbereichen höherer Transparenz so viel höher sein als in den Teilbereichen geringerer Transparenz, dass sich auf einem einzelnen Blatt im Durchlicht bei künstlicher Beleuchtung üblicher Stärke oder bei nicht nennenswert künstlich abge- schwächtem Tageslicht ein mit bloßem Auge wahrnehmbares Muster aus helleren und dunkleren Abschnitten erhalten lässt, wobei die helleren Abschnitte den Teilbereichen höherer Transparenz und die dunkleren Abschnitte den Teilbereichen geringerer Transparenz entsprechen. Als künstliche Beleuchtung üblicher Stärke gilt eine Beleuchtung mit einer Beleuchtungsstärke von etwa 100 Lux bis etwa 1000 Lux. Da der Zweck der Erfindung die Herstel- lung von mit bloßem Auge sichtbaren Transparenzmustern ist, ähnlich solchen, die im Stand der Technik durch Prägung oder als Wasserzeichen erhalten werden, und die genau dann wahrnehmbar sein sollen, wenn beispielsweise ein auf das Dünndruckpapier gedruckter Text gelesen wird, ist dieses zweite Kriterium ein geeignetes Kriterium, um das erfindungsgemäße Dünndruckpapier bezüglich der Transparenz zu charakterisieren.

Die Erfinder haben gefunden, dass sich durch eine Behandlung eines Dünndruckpapiers mit zunächst homogener Zusammensetzung, der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff in Teilbereichen des Dünndruckpapiers senken lässt, in dem auf diese Teilbereiche eine Säure enthaltende Zusammensetzung aufgetragen wird. Diese Zusammensetzung löst den Füllstoff in Teilbereichen auf und vermindert so den Füllstoffgehalt in diesen Teilbereichen und kann zu einer Erhöhung der Transparenz führen. Es kommt dabei aber in bevorzugten Ausführungsformen noch zu weiteren durchaus positiven Auswirkungen auf das Dünndruckpapier, insbesondere im Hinblick auf die Zugfestigkeit und Dicke, deren Ursache die Erfinder bisher nicht klären konnten.

Es ist dem Fachmann zwar einsichtig, dass ein reduzierter Füllstoffgehalt zu einer höheren Transparenz führen kann, allerdings nur in Bezug auf das Dünndruckpapier als Ganzes, d. h. über dessen ganze Fläche betrachtet. Den Erfindern sind keine Versuche für Dünndruckpapie- re bekannt, die Transparenz lokal über den Füllstoffgehalt zu variieren, um sichtbare Transparenzmuster zu erzeugen, geschweige denn geeignete Verfahren, mit denen dies effizient erreicht werden könnte. Zudem haben die Erfinder gefunden, dass sich der Füllstoffgehalt durch Behandlung mit einer Säure zwar in Teilbereichen reduzieren lässt, dadurch aber nicht immer eine Steigerung der Transparenz eintritt. Wie weiter unten erläutert wird, haben sie überra- sehend gefunden, dass nur bei gezielt ausgewählten Säuren und entsprechend gewähltem pH- Wert tatsächlich der reduzierte Füllstoffgehalt mit einer nennenswerten Steigerung der Transparenz einhergeht. Insbesondere konnte der Effekt nicht mit den für den Fachmann unmittelbar naheliegenden Säuren erzielt werden. Gleichwohl werden unten konkrete Ausführungsbeispiele gezeigt, in denen der erwünschte Effekt wirksam erreicht wird. Ausgehend von dieser Lehre und dem hier erbrachten Nachweis, dass der erfindungsgemäße Effekt bei richtig ausgewählten Säuren und richtig gewähltem pH-Wert erreichbar ist, wird der Fachmann in die Lage versetzt, durch systematisches Ausprobieren auch weitere Ausführungsformen, insbesondere weitere Säuren und pH- Werte zu ermitteln, die in der vorliegenden Offenbarung nicht genannt sind.

Vorzugsweise bilden die Teilbereiche höherer Transparenz ein planmäßiges, d.h. nicht zufäl- liges Muster. Bei diesem Muster kann es sich um regelmäßig angeordnete geometrische Figuren, insbesondere Linien oder Streifen, Schriftzüge oder Logos handeln.

Obwohl der Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung darin besteht, gezielt Transparenzmuster aus Teilbereichen höherer und niedrigerer Transparenz auf dem Dünndruckpapier her- zustellen, zeigt sich, dass die zu diesem Zweck vorgeschlagene Behandlung die Eigenschaften des Dünndruckpapiers in manchen Fällen nicht nur nicht verschlechtert, sondern auch verbessern kann, insbesondere im Hinblick auf die Zugfestigkeit. Insofern sieht die Erfindung in manchen Ausführungsformen auch vor, das Dünndruckpapier voilflächig zu behandeln, um seine Transparenz insgesamt zu erhöhen und/oder die Zugfestigkeit zu steigern. Dies kann zum Beispiel sinnvoll sein, wenn das Dünndruckpapier als Verpackungspapier verwendet wird, und man durch das Dünndruckpapier hindurch das verpackte Gut zumindest teilweise erkennen soll. Neben der Funktion als Sicherheitsmerkmal, bieten die Teilbereiche erhöhter Transparenz daher noch diesen zusätzlichen Vorteil. Die genannten Zellstofffasern sind vorzugsweise Holzzellstofffasern, also chemisch aufgeschlossenen Pflanzenfasern, besonders bevorzugt Langfaserzellstofffasern oder Kurzfaserzellstofffasern und Gemische daraus. Besonders bevorzugt ist ein Gemisch aus Langfaserzellstoff oder Kurzfaserzellstoff mit einem massenbezogenen Verhältnis von Langfaserzellstoff zu Kurzfaserzellstoff von 3:2 bis 3:1.

Weniger bevorzugt aber mit der Erfindung vereinbar sind die Zellstofffasern aus anderen Pflanzen, wie Flachs, Hanf, Sisal, Jute, Abacä, Baumwolle, Espartogras oder Gemischen daraus gebildet. Solche Zellstofffasern sind erheblich teurer als Holzzellstofffasern und werden bevorzugt nur dann eingesetzt, wenn besonders hohe Zugfestigkeiten, ein hohes Papiervolumen oder andere spezielle Eigenschaften erzielt werden sollen. Weniger bevorzugt sind auch Zellstofffasern aus mechanisch aufgeschlossenen Pflanzenfasern, der sogenannte Holzstoff, der beispielsweise durch Holzschliff, Druckschliff oder TMP {thermomechanical pulp) gebildet sein kann. Die daraus hergestellten als holzhaltig bezeichneten Papiere neigen im Gegensatz zu den aus Holzzellstofffasern produzierten holzfreien Papieren zum Vergilben und sind daher für Dünndruckpapiere nicht geeignet, weil daraus im Allgemeinen Produkte mit höherer Lebensdauer erzeugt werden. Grundsätzlich bestehen bei der Auswahl der Zellstofffasern für das erfindungs emäße Dünndruckpapier aber keine Einschränkungen, sodass das Dünndruckpapier beispielsweise auch Zellstofffasern aus regenerierter Zellulose wie Lyocellfasern, Viskosefasern oder Modalfasern enthalten kann.

Das Dünndruckpapier enthält bevorzugt mindestens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-% Zellstofffasern und bevorzugt höchstens 90 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 80 Gew.-% Zellstofffasern. Die Prozentsätze beziehen sich auf die gesamte Masse des Dünndruckpapiers.

Der genannte säurelösliche Füllstoff ist bevorzugt ein säurelösliches Carbonat oder Hydro- gencarbonat, insbesondere ein Calciumcarbonat, ein Calciumhydrogencarbonat, ein Magnesi- umcarbonat oder ein Gemisch daraus. Weniger bevorzugt, aber verwendbar sind Füllstoffe mit geringerer Löslichkeit in Säuren, wie Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid oder Alumi- niumhydroxid. Titandioxid führt zwar zu einer hohen Opazität und Weiße des Dünndruckpapiers, ist aber als säurelöslicher Füllstoff für die vorliegende Erfindung ebenso wie Talkum und Kaolin nicht geeignet.

Die Wirkung der Säure auf den säurelöslichen Füllstoff ist vor allem chemischer Natur, so- dass für die Partikelgröße, Partikelform und Kristallstruktur des säurelöslichen Füllstoffs keine besonderen Einschränkungen bestehen. Die mittlere Partikelgröße des säurelöslichen Füllstoffs kann bevorzugt mindestens 0,01 μηι, besonders bevorzugt mindestens 0,1 μηι und ganz besonders bevorzugt mindestens 0,5 μηι betragen und/oder bevorzugt höchstens 10 μιη, besonders bevorzugt höchstens 5 μη und ganz besonders bevorzugt höchstens 3 μηι betragen.

Das Dünndruckpapier enthält, wie oben beschrieben, mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt jedoch mindestens 15 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 25 Gew.-% des säurelöslichen Füllstoffs und bevorzugt höchstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt höchs- tens 35 Gew.-% des säurelöslichen Füllstoffs. Die Prozentsätze beziehen sich auf die gesamte Masse des Dünndruckpapiers, wobei in der Bestimmung des Füllstoffgehalts kein Unterschied zwischen Teilbereichen mit reduziertem und mit nicht reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff gemacht wird. Der Unterschied in der Transparenz nimmt zu, wenn der Unterschied im Gehalt an säurelöslichem Füllstoff in den betreffenden Teilbereichen zunimmt. In den Teilbereichen höherer Transparenz des Dünndruckpapiers ist der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff deshalb gegenüber dem Gehalt in Teilbereichen geringerer Transparenz, wie oben beschrieben, um mindes- tens 10% reduziert. Bevorzugt ist er allerdings um mindestens 15%, besonders bevorzugt um mindestens 20% und ganz besonders bevorzugt um mindestens 25% reduziert. Die Prozentsätze beziehen sich auf den Füllstoffgehalt als flächenbezogene Masse innerhalb der zugehörigen Teilbereiche. Beträgt also der Füllstoffgehalt in einem Teilbereich geringerer Transparenz 8 g/m ² und innerhalb eines Teilbereichs höherer Transparenz 6 g/m ² , so handelt es sich um eine Reduktion von 25%.

Es ist möglich, aber durch das weiter unten vorgeschlagene Verfahren nur schwierig erreichbar, dass innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz kein säurelöslicher Füllstoff mehr enthalten ist. Der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff in den Teilbereichen höherer Transpa- renz ist daher gegenüber dem Gehalt in den Teilbereichen geringerer Transparenz um höchstens 100%, bevorzugt höchstens 80%, besonders bevorzugt höchstens 60% und ganz besonders bevorzugt höchstens 50% reduziert. Auch diese Prozentsätze beziehen sich auf den Füllstoffgehalt als flächenbezogene Masse innerhalb der jeweiligen Teilbereiche. Der Anteil der Fläche der Teilbereiche höherer Transparenz, also mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff, an der Gesamtfläche des Dünndruckpapiers kann variieren. Um einen besonders gut wahrnehmbaren optischen Effekt zu erzielen, sollte der Anteil bevorzugt mindestens 0,5%, besonders bevorzugt mindestens 1% und ganz besonders bevorzugt mindestens 2% betragen. Ebenso sollte der Anteil bevorzugt höchstens 99%, besonders bevorzugt höchstens 97% und ganz besonders bevorzugt höchsten 95% betragen.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Fläche der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff an der Gesamtfläche des Dünndruckpapiers mindestens 3% und höchstens 20%.

Neben dem mindestens einen säurelöslichen Füllstoff kann das Dünndruckpapier auch noch weitere nicht säurelösliche Füllstoffe enthalten. Diese Füllstoffe sind bevorzugt Oxide, Hydroxide oder Silikate, besonders bevorzugt Titandioxid, Talkum, Kaolin oder Gemische daraus. Insbesondere mit Titandioxid lässt sich eine besonders hohe Weiße und Opazität des Dünndruckpapiers erreichen, sodass nur vergleichsweise wenig Füllstoff eingesetzt werden muss, und damit die Zugfestigkeit des Papiers weniger reduziert wird. Auch Kaolin gehört wegen der positiven Wirkung auf die Bedruckbarkeit zu den besonders bevorzugten Füllstoffen.

Der Gesamtgehalt der Füllstoffe, also der säurelöslichen und der nicht säurelöslichen Füllstoffe beträgt mindestens 10 Gew.-% und bevorzugt mindestens 15 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 25 Gew.-% der Masse des Dünndruckpapiers und bevorzugt höchstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt höchstens 35 Gew.-% der Masse des Dünndruckpapiers. Vorausgesetzt ist dabei immer, dass der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% der Masse des Dünndruckpapiers beträgt.

Zur Verbesserung der Bedruckbarkeit kann das Dünndruckpapier beschichtet sein. Diese Be- Schichtung erfolgt durch den Auftrag einer wässrigen Zusammensetzung, die zumindest ein Bindemittel umfasst und anschließende Trocknung. Besonders geeignete Bindemittel sind Stärke, Stärkederivate und Cellulosederivate, wie Carboxymethylcellulose. Des Weiteren kann die wässrige Zusammensetzung einen Füllstoff und weitere Komponenten enthalten. Besonders vorteilhaft für die Erfindung ist es, wenn der Füllstoff ein säurelöslicher Füllstoff ist, insbesondere ein Calciumcarbonat. Der Füllstoff dient dabei vor allem als Pigment.

Falls das Dünndruckpapier beschichtet ist, ist es wesentlich, dass die aufgetragene Menge an Beschichtungsmaterial, also das Bindemittel, der optionale Füllstoff sowie weitere Komponenten nur einen geringen Teil der Masse des Dünndruckpapiers ausmachen. Besonders bevorzugt beträgt die Masse der Beschichtungsmaterialien nur mindestens 1 g/m ² und höchstens 10 g/m ² der Masse des fertigen Dünndruckpapiers.

Sofern das Dünndruckpapier beschichtet sein soll, muss die Beschichtung vor der weiter unten beschriebenen Behandlung mit einer Säure erfolgen, damit die Säure nicht nur auf den säurelöslichen Füllstoff im Papier sondern auch auf den möglicherweise säurelöslichen Füllstoff in der Beschichtung wirken kann und die höhere Transparenz in den Teilbereichen auch erreicht wird. Dies stellt einen weiteren Vorteil der Erfindung gegenüber dem Wasserzeichen dar, weil das Transparenzmuster stärker ausgeprägt sein kann, als bei einem Papier mit Wasserzeichen, das nachträglich beschichtet wurde und bei dem die Beschichtung das Wasserzeichen überdeckt und schlechter sichtbar macht. Die Beschichtung kann auf keiner, einer oder beiden Seiten des Dünndruckpapiers erfolgen. Bevorzugt ist das Dünndruckpapier auf jener Seite beschichtet, die später bedruckt werden soll. Soll das Dünndruckpapier als Verpackungspapier für Lebensmittel dienen und bestehen daher Anforderungen bezüglich des Widerstands gegen das Durchdringen von Fetten, Ölen, Wasser, Wasserdampf oder Sauerstoff, dann kann das Dünndruckpapier mit aus dem Stand der Technik bekannten für diesen Zweck geeigneten Materialien beschichtet sein. In diesem Fall ist es wesentlich, dass die Beschichtung mit diesen Materialien nur auf eine Seite des Dünndruck- papiers erfolgt und der weiter unten beschriebene Auftrag einer Zusammensetzung, die Wasser und eine Säure enthält, auf die andere Seite erfolgt, da sonst die Wirkung der Säure auf den säurelöslichen Füllstoff zu gering ist.

Zur weiteren Verbesserung der Bedruckbarkeit des Dünndruckpapiers kann das Papier ge- leimt sein. Besonders geeignete Leimungsmittel sind Alkyl Keten Dimer (AKD) und Bernsteinsäureanhydrid (ASA) oder Harzleime. Der Fachmann kann die geeignete Menge an Leimungsmittel entsprechend den Anforderungen an das Papier wählen. Für AKD ist eine Menge von 0,1% bis 0,3% bezogen auf die Masse des Dünndruckpapiers ein guter Anhaltspunkt. Zur Steigerung der Weiße des Dünndruckpapiers und damit zur Verbesserung des optischen Erscheinungsbilds eines Aufdrucks kann das Dünndruckpapier optische Aufheller enthalten. Die optischen Aufheller sind vorzugweise in einer Menge von 0, 1 % bis 1 % bezogen auf die Masse des Dünndruckpapiers enthalten. Das Dünndruckpapier kann auch Farbstoffe enthalten. Dabei sind Farbstoffe bevorzugt, die dem Dünndruckpapier eine gedämpfte, natürliche Weiße oder eine leichte Cremefarbe verleihen. Sehr weiße Dünndruckpapiere und insbesondere solche mit optischen Aufhellern reflektieren Licht so stark, dass ein darauf aufgedruckter Text bei entsprechend starker Beleuchtung, beispielsweise im Sonnenlicht, kaum mehr lesbar ist, weil das gesamte Dünndruckpa- pier grell-weiß erscheint. Der Einsatz von Farbstoffen, die dem Dünndruckpapier eine kräftige Farbe verleihen ist ebenso denkbar. Dabei können sich besondere Effekte ergeben, wenn die weiter unten beschriebene Behandlung mit einer organischen Säure dazu führt, dass sich die Farbe in den Teilbereichen höherer Transparenz gegenüber jenen niedrigerer Transparenz verändert. Die Transparenz des Dünndruckpapiers, gemessen nach DIN 53147:1993-01, ist innerhalb der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff erhöht. Wie oben beschrieben, ist sie in bestimmten Teilbereichen, nämlich den„Teilbereichen höherer Transparenz" um mindestens 20% gegenüber der Transparenz in anderen Teilbereichen („Teilbereichen geringerer Transparenz") erhöht. Bevorzugt beträgt die Erhöhung der Transparenz mindestens 25%, besonders bevorzugt mindestens 30% und ganz besonders bevorzugt mindestens 50%, und bevorzugt höchstens 500%, besonders bevorzugt höchstens 300%» und ganz besonders bevorzugt höchstens 200%. Die Prozentsätze sind dabei relativ zum Wert der Transparenz innerhalb der Teilbereiche geringerer Transparenz zu verstehen. Beträgt also beispielsweise die Transparenz in einem Teilbereich geringerer Transparenz 30%, dann stellt eine Transparenz von 45% innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz eine Erhöhung um 50% dar.

Die Transparenz der Teilbereiche lässt sich durch die teilweise oder gesamte Entfernung des säurelöslichen Füllstoffs in diesen Teilbereichen erhöhen, allerdings verbleiben in diesen Teilbereichen noch immer zumindest die Zellstofffasern, sodass sich die Transparenz auch absolut gesehen nicht beliebig erhöhen lässt.

Die Transparenz des Dünndruckpapiers innerhalb der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff, d.h. in Teilbereichen„höherer Transparenz", gemessen nach DIN 53147: 1993-01, beträgt daher bevorzugt mindestens 20%, besonders bevorzugt mindestens 40%), ganz besonders bevorzugt mindestens 50% und bevorzugt höchstens 90%, besonders bevorzugt höchstens 70% und ganz besonders bevorzugt höchstens 60%. Die Transparenz des Dünndruckpapiers außerhalb dieser Teilbereiche soll eher niedrig sein. In den Teilbereichen geringerer Transparenz beträgt sie daher, gemessen nach DIN 53147:1993-01, bevorzugt höchstens 50%>, besonders bevorzugt höchstens 30%, ganz besonders bevorzugt höchstens 20% und bevorzugt mindestens 0%, besonders bevorzugt mindestens 10%.

Bezüglich der Transparenz innerhalb der jeweiligen Teilbereiche sind natürlich die oben angegebenen relativen Verhältnisse zueinander zu beachten, insbesondere dass die Transparenz innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz auch tatsächlich höher ist als in den Teilbereichen geringerer Transparenz. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Teilbereiche höherer Transparenz geringfügig eingefärbt. Dies kann erreicht werden, indem die Zusammensetzung, die bei der Behandlung mit einer Säure eingesetzt wird, einen Farbstoff enthält. Insbesondere blasse Blau-, Rot- oder Grüntöne haben sich für diese Anwendung bewährt, um die Wahrnehmbarkeit eines später aufgedruckten Musters oder Texts nicht zu beeinträchtigen. Die eingefärbten Bereiche höherer Transparenz bieten als weiteren Vorteil ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal. Möchte man nämlich durch ein späteres färbiges Bedrucken eines Wasserzeichens oder eines geprägten Bereichs einen ähnlichen Effekt erzielen, ist dies technisch sehr schwierig, weil eine genaue Überlappung der bedruckten Bereiche und der Bereiche höherer Transparenz nur erreicht werden kann, wenn beide Effekte, die höhere Transparenz und die Farbe, in einem Prozessschritt hergestellt werden.

Das Flächengewicht des Dünndruckpapiers beträgt bevorzugt mindestens 20 g/m ² , besonders bevorzugt mindestens 25 g/m ² und bevorzugt höchstens 100 g/m ² , besonders bevorzugt höchstens 60 g/m ² .

Eine wichtige Eigenschaft des Dünndruckpapiers für die Weiterverarbeitbarkeit, insbesondere das Bedrucken, ist seine Zugfestigkeit, die nach ISO 1924-2:2008 gemessen werden kann. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, dass die Zugfestigkeit des Dünndruckpapiers höher ist als bei aus dem Stand der Technik bekannten Dünndruckpapieren, bei denen beispielsweise die Transparenz durch Kompression von Teilbereichen verändert wurde. Insbesondere zeigt sich, dass die Zugfestigkeit durch das weiter unten beschriebene Verfahren gegenüber einem Dünndruckpapier mit homogener Füllstoffverteilung sogar noch gesteigert werden kann. Die Zugfestigkeit eines Dünndruckpapiers wird stark durch dessen Flächengewicht beeinflusst. Insbesondere ist sie annähernd proportional zum Flächengewicht, sodass die Zugfestigkeit nach ISO 1924-2:2008, in kN/m, auf das nach ISO 536:2012 gemessene Flächengewicht in g/m ² bezogen werden kann und man so zu einer massenbezogenen Zugfestigkeit in kN-m ² /(m-g) = kN-m/g gelangt.

Die massenbezogene Zugfestigkeit, berechnet als Quotient aus der Zugfestigkeit nach ISO 1924-2:2008 und dem Flächengewicht nach ISO 536:2012 beträgt bevorzugt mindestens 0,04 kN-m/g, besonders bevorzugt mindestens 0,05 kN-m/g und bevorzugt höchstens 0,09 kN-m/g, besonders bevorzugt höchstens 0,08 kN-m/g und ganz besonders bevorzugt höchstens 0,075 kN-m/g.

Die Dicke des Dünndruckpapiers ist von wesentlicher Bedeutung, da sie beispielsweise das Volumen des aus diesem Dünndruckpapier gefertigten Druckwerks beeinflusst oder auch das für den Transport oder die Verpackung des aus dem Dünndruckpapier gefertigten Produkts erforderliche Volumen. Auch für die Bedruckbarkeit ist eine homogene Dicke von Bedeutung. Die Dicke des Dünndruckpapiers, gemessen nach ISO 534:2011 auf einer einzelnen Lage, beträgt daher bevorzugt mindestens 20 μιη, besonders bevorzugt mindestens 25 μηι und bevorzugt höchstens 100 μηι und besonders bevorzugt höchstens 90 μπι.

Wichtig für die Bedruckbarkeit ist auch, dass sich die Dicke in den Teilbereichen höherer Transparenz nicht nennenswert von der Dicke in Teilbereichen geringerer Transparenz unterscheidet. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil des erfindungsgemäßen Dünndruckpapiers im Vergleich zu Dünndruckpapieren dar, die zur Erhöhung der Transparenz in Teilbereichen mit einem Wasserzeichen oder einer Prägung versehen sind. Der Quotient aus der Dicke innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz und der Dicke innerhalb der Teilbereiche geringerer Transparenz beträgt bevorzugt mindestens 0,5, besonders bevorzugt mindestens 0,7, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,8 und bevorzugt höchstens 1,8, besonders bevorzugt höchstens 1,6, ganz besonders bevorzugt höchstens 1,5. Beide Dicken können nach ISO 534:2011 auf einer einzelnen Lage gemessen werden. Da die Messfläche der Dickenmessung nach ISO 534:2011 größer sein kann, als die Teilbereiche mit höherer oder geringerer Transparenz, kann alternativ die Messung an einem ansonsten gleichartigen Dünndruckpapier durchgeführt werden, das ausreichend große Teilbereiche aufweist. Alternativ können zur Bestimmung der Dicke und insbesondere des Quotienten der beiden Dicken auch mikroskopische Analysen des Querschnitts des Dünndruckpapiers herangezogen werden, beispielsweis unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops.

Für das optische Erscheinungsbild des Dünndruckpapiers ist eine hohe Weiße von besonderem Vorteil. Konkret beträgt bei erfindungsgemäßen Dünndruckpapieren, die keine optischen Aufheller enthalten, die nach ISO 2470-1:2009 gemessene Weiße zwischen 80% und 90%. Bei erfindungsgemäßen Dünndruckpapieren, die mindestens einen optischen Aufheller enthalten, beträgt die nach ISO 2470-2:2008 gemessene Weiße zwischen 90% und 110%. Die Angabe der Weiße bezieht sich dabei in beiden Fällen auf die Bereiche niedriger Transparenz.

Das Dünndruckpapier kann selbstverständlich noch mit weiteren Funktionen und Merkmalen ausgestattet sein, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, sofern sie mit dem gewünschten Effekt, nämlich Teilbereiche hoher und niedriger Transparenz auf dem Dünndruckpapier, vereinbar sind.

Das erfindungsgemäße Dünndruckpapier kann nach dem folgenden erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.

In einem ersten Schritt wird ein vorläufiges Dünndruckpapier bereitgestellt, das Zellstofffa- sern und mindestens einen säurelöslichen Füllstoff enthält, wobei der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% bezogen auf die Masse des vorläufigen Dünndruckpapiers beträgt.

Das Dünndruckpapier kann, wie oben beschrieben zur Verbesserung der Bedruckbarkeit oder für die Verwendung als Verpackungspapier beschichtet sein.

Bezüglich der Zellstofffasern, des mindestens einen säurelöslichen Füllstoffs und anderer Füllstoffe oder Zusatzstoffe, die im vorläufigen Dünndruckpapier enthalten sind, gelten dieselben Angaben betreffend Art und Menge, wie sie oben im Hinblick auf das fertige Dünn- druckpapier offenbart sind.

Bevorzugt sind der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff und die Transparenz dieses vorläufigen Dünndruckpapiers über seine gesamte Fläche homogen, soweit es die üblichen Fertigungstoleranzen erlauben. Ein solches vorläufiges Dünndruckpapier kann nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren der Papierherstellung produziert werden.

Auf dieses vorläufige Dünndruckpapier wird in Teilbereichen eine Zusammensetzung aufgetragen, die zumindest eine Säure und Wasser enthält, wobei die Säure eine dreiwertige Säure, bevorzugt eine dreiwertige organische Säure und ganz besonders bevorzugt Zitronensäure ist und der pH- Wert der Zusammensetzung mindestens 0 und höchstens 2, bevorzugt etwa 1 beträgt.

Nach dem Auftrag der Zusammensetzung wird das Dünndruckpapier getrocknet.

Die Zusammensetzung kann noch weitere Säuren enthalten, allerdings haben sich zur Umsetzung der Erfindung einwertige oder zweiwertige Säuren weniger bewährt, sodass der Anteil von nicht dreiwertigen Säuren in der Zusammensetzung gering sein soll. Bevorzugt soll das molare Verhältnis zwischen der Gesamtmenge dreiwertiger Säuren und der Gesamtmenge der Säuren größer als 0,7, besonders bevorzugt größer als 0,8 und ganz besonders bevorzugt größer als 0,9 sein.

Die Zusammensetzung kann noch weitere Komponenten umfassen, die die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung verbessern, also beispielsweise deren Viskosität beeinflussen oder als Bindemittel wirken. Bevorzugt enthält die Zusammensetzung daher noch mindestens ein Bindemittel ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Stärke, Stärkederivaten, modifizierter Stärke, Cellulosederivaten oder ein Gemisch daraus, besonders bevorzugt modifizierte Stärke und ganz besonders bevorzugt Maltodextrin. Die Zusammensetzung kann außerdem noch einen Farbstoff enthalten, um die Bereiche höherer Transparenz einzufärben. Insbesondere Blau-, Rot- oder Grüntöne haben sich bewährt. Dabei ist allerdings darauf zu achten, dass die verwendeten Farbstoffe mit der Säure und dem niedrigen pH- Wert verträglich sind. Der Gehalt dieser weiteren Komponenten in der Zusammensetzung beträgt bevorzugt mindestens 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 0,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 2 Gew.-% der Zusammensetzung und bevorzugt höchstens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 20 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt höchstens 10 Gew.-% der Zusammensetzung.

Der Auftrag der Zusammensetzung kann vollflächig oder in Teilbereichen des Dünndruckpapiers erfolgen. Falls er nur in Teilbereichen erfolgt, beträgt der Anteil der Fläche der Teilbereiche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wurde, an der Gesamtfläche des Dünndruckpapiers bevorzugt mindestens 0,5%, besonders bevorzugt mindestens 1% und ganz be- sonders bevorzugt mindestens 2% betragen. Ebenso kann der Anteil bevorzugt höchstens 99%, besonders bevorzugt höchstens 97% und ganz besonders bevorzugt höchsten 95% betragen. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Fläche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wurde, an der Gesamtfläche des Dünndruckpapiers mindestens 3% und höchstens 20%.

Die Form der Teilbereiche kann beispielsweise Linien, Muster, Logos oder Text repräsentie- ren und ist nur durch die Möglichkeiten des Auftragsverfahrens beschränkt.

Der Auftrag der Zusammensetzung kann bevorzugt durch ein Druckverfahren, besonders bevorzugt durch Tiefdruck, Flexodruck oder Offsetdruck oder durch Sprühen erfolgen. Die Menge an aufgetragener Zusammensetzung bezogen auf die Fläche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wird, beträgt bevorzugt mindestens 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 5,0 Gew.-% des Flächengewichts des fertigen Dünndruckpapiers und bevorzugt höchstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 30 Gew.-% des Flächengewichts des fertigen Dünndruckpapiers.

Nach dem Trocknen kann das Dünndruckpapier vorzugsweise durch im Wesentlichen vollflächigen Auftrag von Wasser oder Wasserdampf auf eine oder beide Seiten des Dünndruckpapiers befeuchtet werden, um mechanische Spannungen oder Falten, die durch den Auftrag der Zusammensetzung entstanden sind zu reduzieren oder zu beseitigen.

Im Anschluss an diesen optionalen Schritt kann das Dünndruckpapier auf die Gleichgewichtsfeuchte von etwa 3-7 Gew.-% bezogen auf die Masse des fertigen Dünndruckpapiers getrocknet werden. Danach kann das Dünndruckpapier aufgerollt oder weitere Verarbeitungsschritte durchgeführt werden.

Ein möglicher solcher Weiterverarbeitungsschritt ist das Schneiden in schmale Rollen, deren Breite sich typischerweise an der Breite einer Druckmaschine orientiert, oder das Schneiden in Blätter. Selbstverständlich können noch weitere aus dem Stand der Technik bekannte Verarbeitungsschritte mit dem Dünndruckpapier durchgeführt werden, sofern sie mit dem gewünschten Effekt, nämlich eine Veränderung der Transparenz auf dem Dünndruckpapier zu erzeugen, vereinbar sind.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Erfindung soll im Folgenden am Beispiel von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert werden.

Zunächst wurden vier vorläufige Dünndruckpapiere, Tabelle 1, Spalte„Papier Nr.", mit den Nummern 1, 2, 3 und 4 bezeichnet, mit einem Flächengewicht von 28,62 g/m ² bis 55,27 g/m ² und einem Füllstoffgehalt zwischen 20 Gew.-% und 30 Gew.-% hergestellt, sodass in den vier vorläufigen Dünndruckpapieren Füllstoff in einer Menge von 5,7 g/m ² bis 16,5 g/m ² enthalten war. Als einziger und gleichzeitig säurelöslicher Füllstoff wurde ein gefälltes Calciumcarbonat verwendet. Die Zellstofffasern in allen vorläufigen Dünndruckpapieren waren ein Gemisch aus Langfaserzellstoff und Kurzfaserzellstoff, wobei das Verhältnis der Massen an Langfaserzellstoff und Kurfaserzellstoff 7:3 betrug. Die Daten zu Dicke und Zugfestigkeit, sowohl absolut als auch gewichtsbezogen, können aus Tabelle 1 entnommen werden, in der als Papier 1, 2, 3 und 4 die Daten der vorläufigen Dünndruckpapiere angegeben sind.

Das vorläufige Dünndruckpapier 4 war noch zusätzlich beidseitig mit einer Masse von insgesamt etwa 1,7 g/m ² beschichtet, also 4 Gew.-% bezogen auf die Masse des Dünndruckpapiers. Die Beschichtung bestand aus Stärke und gefälltem Calciumcarbonat in einem Massenverhältnis von 1 : 1 und wurde als wässrige Zusammensetzung auf das vorläufige Dünndruckpa- pier 1 aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde so das vorläufige Dünndruckpapier 4 erhalten.

Auf diese vier vorläufigen Dünndruckpapiere wurden mittels eines Labordruckgeräts„Prin- ting Proofer 628" der Firma RK Print - Coat Instruments Ltd. verschiedene Zusammensetzungen aufgetragen.

Die Zusammensetzungen sind in den Zeilen zu den Dünndruckpapieren mit den Nummern 1- 1 bis 1-9 sowie 2-1, 3-1, und 4-1 der Tabelle 1 angegeben. Dabei bezeichnet die erste Zahl die Nummer des vorläufigen Dünndruckpapiers und die zweite Zahl die Nummer des Versuchs. Beispielsweise stellt das Papier 1-6 den 6. Versuch mit dem vorläufigen Dünndruckpapier 1 dar.

Alle Zusammensetzungen enthielten Wasser. Bei der Zusammensetzung für Papier 1-1 wur- den dem Wasser lediglich 10 Gew.-% Maltodextrin hinzugefügt, um den Effekt des Malto- dextrins isoliert beobachten zu können. Für das Papier 1-2 wurde neben dem Maltodextrin noch Salzsäure, also eine einwertige anorganische Säure, verwendet, sodass sich für die Zusammensetzung ein pH- Wert von 1 ergab. Für das Papier 1-3 wurden Maltodextrin (10 Gew.- %) und Essigsäure, also eine einwertige organische Säure, in der Zusammensetzung verwen- det, ebenfalls mit einem pH- Wert von etwa 1. Für das Papier 1-4 wurden Maltodextrin (10 Gew.-%) und Oxalsäure, eine zweiwertige organische Säure, in der Zusammensetzung verwendet, mit einem pFI-Wert von 1. Schließlich wurde für die Papiere 1-5 bis 1-9 Zitronensäure, also eine dreiwertige organische Säure, verwendet, mit einem pH- Wert der Zusammensetzung von 4 (Papier 1-5) bis 1 (Papiere 1-8 und 1-9). In der Zusammensetzung für die Papiere 1-5 bis 1-8 wurden auch wieder 10 Gew.-% Maltodextrin verwendet, allerdings wurde für das Papier 1-9 die Zusammensetzung ohne Maltodextrin hergestellt, um den Effekt der Säure alleine beobachten zu können.

Für die vorläufigen Dünndruckpapiere 2, 3 und 4 wurde jeweils eine Zusammensetzung mit 10 Gew.-% Maltodextrin und Zitronensäure mit einem pH- Wert von 1 verwendet, sodass sich daraus die Papiere 2-1, 3-1 und 4-1 ergaben.

Wie sich im Folgenden zeigt, führen aber nur die Zusammensetzungen für die Papiere 1-7, 1 - 8, 1-9, 2-1, 3-1 und 4-1 zu dem gewünschten Ergebnis und damit zu erfindungsgemäßen Dünndruckpapieren. Die nicht erfindungsgemäßen Papiere 1-1 bis 1-6 zeigen, dass sich ent- gegen der Erwartung des Fachmanns der gewünschte Effekt nur mit der dreiwertigen Säure bei entsprechend niedrigem pH- Wert erreichen lässt.

Nach dem Auftrag der Zusammensetzungen auf das vorläufige Dünndruckpapier wurde das Dünndruckpapier getrocknet und nach entsprechender Konditionierung gemäß ISO 187 bei 23°C und 50% relativer Feuchtigkeit bezüglich verschiedener Eigenschaften getestet. Die Teilbereiche, in denen die Zusammensetzung aufgetragen wurde, waren dabei ausreichend groß, sodass sich die Messwerte für die Papiere 1-1 bis 1-9 und 2-1, 3-1 und 4-1 bezüglich Flächengewicht, Dicke und Zugfestigkeit (absolut und gewichtsbezogen) in Tabelle 1 auf Flächen beziehen, in denen die Zusammensetzung vollflächig aufgetragen wurde. Von der aufgetragenen Zusammensetzung verbleiben ein Großteil des Maltodextrins und auch ein Teil der Reaktionsprodukte der Säure mit dem säurelöslichen Füllstoff auf dem Dünndruckpapier, sodass es zu einer Steigerung des Flächengewichts kommt. Dies ist aus Tabelle 1 ersichtlich, die für die Papiere 1-7, 1-8, 1-9, 2-1, 3-1 und 4-1 eine Steigerung des Flächengewichts zwischen etwa 3,5 g/m ² und 6,2 g/m ² oder im Verhältnis zur Masse des Dünndruckpapiers zur einer Steigerung zwischen etwa 8 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% zeigt. Dabei handelt es sich um einen durchaus erwünschten Effekt, weil die Steigerung des Flächengewichts zur Differenzierung gegenüber Wasserzeichen oder Prägungen dienen kann und damit einen zu- sätzlichen Aspekt als Sicherheitsmerkmal liefert.

Die Zunahme des Flächengewichts erklärt, dass auch die Dicke der Papiere 1-1 bis 1-9 und 2- 1, 3-1 und 4-1 geringfügig höher ist als die Dicke der zugehörigen vorläufigen Dünndruckpapiere 1 bis 4. Gemäß Tabelle 1 steigt die Dicke des Dünndruckpapiers in den Teilbereichen höherer Transparenz um etwa 2 μηι bis etwa 7 μιη, was ausreichend gering ist, um keine besonderen nachteiligen Effekte auf die Bedruckbarkeit zu haben. Vor allem beim Prägen wird die Reduktion der Dicke im Vergleich dazu deutlich über 10 μπι betragen.

Ebenso ist der absolute Wert der Zugfestigkeit, Tabelle 1, bei den nicht erfindungsgemäßen Dünndruckpapieren 1-1 bis 1-6 gegenüber dem vorläufigen Dünndruckpapier 1 teilweise gering erhöht. Diese geringe Erhöhung der Zugfestigkeit kommt zum Großteil durch den Auftrag des Maltodextrins zustande. Bei den erfmdungsgemäßen Dünndruckpapieren 1-7, 1-8, 1- 9, 2-1, 3-1 und 4-1, bei denen eine dreiwertige Säure in einer Zusammensetzung mit einem pH- Wert von 2 oder weniger aufgetragen wurde, zeigt sich hingegen eine deutliche Steige- rung der Zugfestigkeit um mindestens 13% (Dünndruckpapier 1-6) und bis zu 53% (Dünndruckpapier 2-1) gegenüber dem jeweiligen vorläufigen Dünndruckpapier. Diese Steigerung der Zugfestigkeit ist positiv für die Verarbeitbarkeit des Dünndruckpapiers und stellt damit einen Vorteil der erfindungsgemäßen Dünndruckpapiere dar. Auch in der gewichtsbezogenen Zugfestigkeit, Tabelle 1, zeigt sich für die Papiere 1-1 bis 1-6 wenn überhaupt dann nur eine geringe Steigerung gegenüber dem vorläufigen Dünndruckpapier 1, während es bei den mit der dreiwertigen organischen Säure mit pH- Wert 1 behandelten Papieren 1-7, 1-8, 1-9, 2-1, 3-1 und 4-1 zu einer deutlichen Steigerung der gewichtsbezogenen Zugfestigkeit von 0,054 kN-m/g bis 0,059 kN-m/g auf Werte von 0,057 kN-m/g bis 0,077 kN-m/g im Vergleich zum jeweiligen vorläufigen Dünndruckpapier kommt. Dabei ist die Steigerung der gewichtsbezogenen Zugfestigkeit vor allem bei leichteren Dünndruckpapieren (2-1) stärker ausgeprägt als bei vergleichsweise schwereren Dünndruckpapieren (3-1). Die Ergebnisse zeigen, dass es zu einer Steigerung der Zugfestigkeit kommt, die bei den er- findungsgemäßen Dünndruckpapieren 1-7, 1-8, 1-9, 2-1, 3-1 und 4-1 über den Effekt durch die Zunahme des Flächengewichts noch hinausgeht.

Aufgetragene Zusammensetzung ZU£ ;festigkeit

Papier Maltodextrin Säure pH-Wert Flächengewicht Dicke absolut g ewichtsbezogen

Nr. Gew.-% g/m ² μηι kN/m kN.m/g

1 keine 40, 13 41, 1 2,3 0,057

2 keine 28,62 31 ,2 1,7 0,059

3 keine 55,27 56,2 3,0 0,054

4 keine 41,83 42,3 2,4 0,057

1-1 10 keine 6,74 42,68 43,4 2,4 0,056

1-2 10 Salzsäure 1 41,67 44,2 2,5 0,060

1 -3 10 Essigsäure 1 ,28 42,03 43,7 2,2 0,052

1-4 10 Oxalsäure 1 41 ,81 43,9 2,4 0,057

1-5 10 Zitronensäure 4 42,10 44,4 2,4 0,057

1-6 10 Zitronensäure 3 41 ,97 43,5 2,3 0,055

1-7 10 Zitronensäure 2 43,65 45,3 2,6 0,060

1-8 10 Zitronensäure 1 45,03 48,3 2,9 0,064

1 -9 0 Zitronensäure 1 44, 16 48,0 2,8 0,063

2-1 10 Zitronensäure 1 33,58 35,1 2,6 0,077

3-1 10 Zitronensäure 1 61,43 63,4 3,5 0,057

4-1 10 Zitronensäure 1 46,32 49,2 3,2 0,069

Tabelle 1 In Tabelle 2 sind in den beiden mit„Füllstoffgehalt" übertitelten Spalten der Füllstoffgehalt („Wert") der vorläufigen Dünndruckpapiere 1 bis 4 und der Dünndruckpapiere 1-1 bis 1-9 sowie 2-1, 3-1 und 4-1 und die Veränderung („Änderung") relativ zum jeweiligen vorläufigen Dünndruckpapier in Prozent angegeben. Ebenso sind in Tabelle 2 in den beiden mit„Transparenz" übertitelten Spalten die Transparenz („Wert") der vorläufigen Dünndruckpapiere 1 bis 4 und der Dünndruckpapiere 1-1 bis 1-9 sowie 2-1, 3-1 und 4-1, und die Veränderung („Änderung") relativ zum jeweiligen vorläufigen Dünndruckpapier in Prozent angegeben. Die Werte für die Dünndruckpapiere 1-1 bis 1-9 sowie 2-1, 3-1 und 4-1, auf die jeweils die entsprechende Zusammensetzung aufgetragen wurde, beziehen sich auf ein Dünndruckpapier, auf das die Zusammensetzung vollflächig aufgetragen wurde. Der Gehalt an Calciumcarbonat in den vorläufigen Dünndruckpapieren 1 bis 4 und den Dünndruckpapieren 1-1 bis 1-9 sowie 2-1, 3-1 und 4-1 wurde durch Titration bestimmt, die Transparenz wurde gemäß DIN 53147:1993-01 gemessen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in Teilbereichen des Dünndruckpapiers eine höhere Transparenz zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Verfahren erreicht dies, indem in diesen Teilbereichen eine Zusammensetzung mit einer Säure aufgetragen wird. Durch die Säure wird ein Teil des säurelöslichen Füllstoffs aufgelöst. Dass ein reduzierter Füllstoffgehalt zu einer höheren Transparenz führt, entspricht möglicherweise der Erwartung des Fachmanns, allerdings ist die Situation komplexer als der Fachmann vermuten würde. Denn es zeigt sich bei den Papieren 1-1 bis 1-6, dass selbst eine Abnahme des Füllstoffgehalts von etwa 6% (Papiere 1-3 und 1-4) nicht von einer entsprechend starken Erhöhung der Transparenz begleitet wird. Durch den Auftrag einer Zusammensetzung mit Maltodextrin, aber ohne Säure, Papier 1-1, kommt es hingegen bereits zu einer Steigerung der Transparenz um 9,7%, aber auch bei den Papieren 1-2 bis 1-6 steigt die Transparenz trotz der Säure und des niedrigen pH- Werts der Zusammensetzung nur um etwa 5% bis etwa 13%. Wie bei den erfindungsgemäßen Dünndruckpapieren 1-7, 1-8, 1-9, 2-1, 3-1 und 4-1 ersichtlich, bewirkt erst die Verwendung einer dreiwertigen Säure bei einem pH- Wert von 2 oder weniger eine deutliche Steigerung der Transparenz um mehr als 60%. Dieses Ergebnis ist insofern überraschend, als nicht absehbar war, dass sowohl die Wahl der Säure als auch des pH- Werts eine derart große Rolle für die Erhöhung der Transparenz spielen. Des Weiteren ist überraschend, dass der Füllstoffgehalt und die Transparenz nicht so eng gekoppelt sind, wie der Fachmann es erwartet hätte, sondern dass beide Eigenschaften durchaus unabhängig voneinander von Bedeutung sein können.

Füllstoffgehalt Transparenz

Papier Wert Änderung Wert Änderung

Nr. g/m ² % % %

1 10,2 23,7

2 5,7 38,2

3 16,5 1 1,3

4 π ,ι 15,4

1 -1 10,1 - 1 ,0 26,0 +9,7

1 -2 9,9 -2,9 26,7 +12,7

1-3 9,6 -5,9 24,8 +4,6

1-4 9,6 -5,9 25,0 +5,5 1-5 10,6 3,9 25,1 +5,9

1-6 10,4 2,0 25,9 +9,3

1-7 8,3 -18,6 41,7 +78,9

1-8 5,9 -42,2 54,9 +131,6

1-9 5,3 -48,0 51,3 +116,5

2-1 3,2 -43,9 67,3 +76,2

3-1 11,4 -30,9 28,4 +151,3

4-1 5,6 -49,5 48,3 +213,6

Tabelle 2