DE2164049A1

DE2164049A1 - PRINT CARRIERS

Info

Publication number: DE2164049A1
Application number: DE19712164049
Authority: DE
Inventors: Otmar Dipl Chem Dr Rer Toeppel
Original assignee: Papierwerke Waldhof Aschaffenburg AG
Current assignee: PWA Papierwerke Waldhof Aschaffenburg AG
Priority date: 1971-12-23
Filing date: 1971-12-23
Publication date: 1973-07-12
Also published as: BE793110A; CH561821A5; AT330575B; ATA1038372A; GB1421760A; IT974254B; FR2175392A5; NL7217439A

Description

PatentanwaltPatent attorney

HERMANN L. JUNGHERMANN L. JUNG

Dipl.-Chem. Telefon (0 72 21) 2 39 33Dipl.-Chem. Telephone (0 72 21) 2 39 33

Telegramme: JUPAT Baden-BadenTelegrams: JUPAT Baden-Baden

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Jg/Sch ON 759 2o.12.1971 W-85OBorn / Sch ON 759 December 2, 1971 W-85O

DruckträgerPrint carrier

Normalen Papieren als Druckträger oder Verpackungsmaterial sind in verschiedenen Hinsichten, wie Beständigkeit gegen Wasser und Wasserdampf, Abwaschbarkeit, Dimensionsstabilität, Witterungsbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Chemikalien usw., Grenzen gesetzt. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, durch Massezusätze, Imprägnierungen, Oberflächenveredlungen, Pigmentierungen, bzw. Streichen mit Pigment-Bindergemischen usw., Verbesserungen zu erzielen. Die genannten Maßnahmen sind aber nur bis zu einem gewissen Grad geeignet, da andere Eigenschaften nachteilig beeinflußt werden, wie Raumgewicht, Bedruck-und Verklebbarkeit, Beschreibbarkeit, Radierfähigkeit usw.Normal papers as print media or packaging material are used in various respects, such as resistance to Water and steam, washability, dimensional stability, weather resistance, resistance to chemicals etc., limits are set. There has therefore been no lack of attempts to use mass additives, impregnation, surface refinements, Pigmentation, or painting with pigment-binder mixtures, etc. to achieve improvements. The measures mentioned but are only suitable to a certain extent, as other properties are adversely affected, such as density, Can be printed and glued, can be written on, can be erased etc.

Es sind daher in letzter Zeit eine Reihe von Vorschlägen bekannt geworden, papierähnliche Kunststoffolien vornehmlich aus Niederdruckpolyäthylen, Polystyrol und Polyvinylchlorid herzustellen und diese Produkte als Verpackungsmaterial oder Druckträger einzusetzen.A number of proposals have therefore recently become known to use paper-like plastic films primarily from low-pressure polyethylene, Manufacture polystyrene and polyvinyl chloride and use these products as packaging material or print media to use.

Diese neuen Werkstoffe sind kontinuierlicher Struktur im Gegensatz zu dem aus Fasermaterial bestehenden Papier, das eine diskontinuierliche Struktur besitzt.These new materials are as opposed to continuous structure to the paper made of fiber material, which has a discontinuous structure.

Die Herstellung der papierähnlichen Kunststoffolien erfolgt nach den Methoden der Kunststoffverarbeitung, wobei dieThe production of the paper-like plastic films takes place according to the methods of plastic processing, whereby the

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Extrusion von Flach-oder Blasfolien ζ.Zt. an erster Stelle steht. Ferner kommen auch Kalanderfolien in betracht, soweit Polyvinylchlorid als Rohstoff angesprochen ist.Extrusion of flat or blown films ζ.Zt. first of all stands. Furthermore, calender films can also be considered if polyvinyl chloride is mentioned as a raw material.

Diese teilweise auch schon als "Kunststoffpapier" benannten Produkte sind ihrem aus der Folienherstellung zugänglichen Zustand im Griff von Papier wesentlich unterschieden, wie auch in ihrer Fähigkeit nach herkömmlichen Methoden bedruckt oder verarbeitet zu werden.Some of these are already known as "plastic paper" Products are essentially different from paper in their state accessible from film production, such as also in their ability to be printed or processed using conventional methods.

Ferner sind wesentliche Eigenschaften, die den bisherigen Gebrauch von Papier maßgebend beeinflussen, wie Griff, Einreißoder Weiterreißfestigkeit, RückStellwinkel, Verklebbarkeit, wesentlich weniger gut ausgebildet als bei Papier. Es wurde daher vorgeschlagen, Folien durch monaxiale oder biaxfele Reckung in ihren mechanischen Eigenschaften oder durch Streichen mit pigmenthaltigen Streichmassen nach dem Verfahren der Papierstreicherei in ihrer Bedruckbarkeit zu verbessern.Furthermore, there are essential properties that the previous Significantly influence the use of paper, such as grip, tear or Tear strength, setback angle, bondability, much less well educated than with paper. It has therefore been proposed that foils by monaxial or biaxfele Stretching in their mechanical properties or by coating with pigment-containing coating slips using the paper coating process to improve their printability.

Der Erfindung liegt daher die Ar.fgaöe zugrunde, ein Papier mit guter Be-und Verdruckbarkeit sowie Verarbeitbarkeit herzustellen, welches auch gegenüber Wasser, Wasserdampf, öl, Chemikalien beständig ist und sich auch in kostenmäßiger Hinsicht nicht wesentlich vom normalen Papier unterscheidet.The invention is therefore based on the Ar.fgaöe, a paper with good printability and processability, which is also resistant to water, steam, oil and chemicals and does not differ significantly from normal paper in terms of cost.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß ein aus einer oder mehr Lagen bestehendes Papier, welches auf der zu bedruckenden Seite mit Kunststoff in Mengen von weniger als 15 g/qm, vorzugsweise weniger als Io g/qm beschichtet ist, wobei die Kunststoffoberfläche mikrorauh und/oder mikroporös ist, als Druckträger verwendet wird.The solution to this problem is that a paper consisting of one or more layers, which on the to be printed Side is coated with plastic in amounts of less than 15 g / m², preferably less than Io g / m², the plastic surface is microrough and / or microporous, is used as the print carrier.

Vorteilhaft wird ein Papier verwendet, welches als Kunststoff ein Thermoplast oder eine Mischung davon, insbesondere aus der Reihe der Polyolefine trägt, welcher aus der Schmelze auf den Träger aufgebracht ist.A paper is advantageously used which, as plastic, is a thermoplastic or a mixture thereof, in particular from the Series of polyolefins carries, which is applied from the melt to the carrier.

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Der Vorteil des erfindungsgemäß zu verwendenden Papiers besteht vor allem in seiner guten Be-und Verdruckbarkeit, welche z.B. auch im Hochdruck-und Offsetdruckverfahren durchaus die Qualität von normalem Kunstdruckpapier besitzt. Gegenüber dem bekannten Kunstdruckpapier zeichnet sich aber das erfindungsgemäß zu verwendende Papier durch eine besondere Naß-und Wasserfestigkeit, verbesserte Dimensionsstabilität , sowie geringes Raumgewicht aus. Für die praktische Verwendung im graphischen und im Verpackungssektor besitzt besonders die Verbesserung der Einreiß-und Weiterreißfestigkeit große Bedeutung .The advantage of the paper to be used according to the invention consists primarily in its good printability, which E.g. also in letterpress and offset printing processes has the quality of normal art paper. Compared to the known art paper, however, the paper to be used according to the invention is distinguished by a special one Wet and water resistance, improved dimensional stability and low density. For practical use In the graphics and packaging sectors, the improvement of the tear resistance and tear propagation resistance is of great importance .

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Papiere besitzen zwar die an sich von beschichteten Papieren bekannte Eigenschaft, Schmutz abzuweisen, bzw. weitgehend undurchlässig für Wasser, Wasserdampf, Chemikalien etc.zu sein, aber dieses Papier besitzt darüber hinaus noch die für die Ausführung des Offsetdruckverfahrens wichtige Benetzbarkeit mit Wasser und außerdem wird die Bedruckung selbst nicht wesentlich beeinträchtigt. Weiter besitzen diese Papiere gegenüber den bisher bekannten Kunststoffpapieren ein geringeres Raumgewicht, besseren Griff, Knick- und Knitterbeständigkeit, Umweltfreundlichkeit, geringere Herstellkosten etc. Ein heute sehr weseatlicher Faktor ist die Tatsache, daß diese Papiere nach Gebrauch mit den bekannten Methoden der Altpapierverwertung mechanisch desintegriert werden können.The papers to be used according to the invention have the property known per se from coated papers of dirt to be rejected, or to be largely impermeable to water, steam, chemicals, etc., but has this paper in addition, the wettability with water, which is important for the execution of the offset printing process, and also becomes the printing itself is not significantly affected. Furthermore, these papers have a lower density compared to the previously known plastic papers, better grip, crease and crease resistance, environmental friendliness, lower manufacturing costs, etc. A very important factor today is that The fact that these papers are mechanically disintegrated after use with the known methods of waste paper recycling can be.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe waren erhebliche Vorurteile zu überwinden, da mit Kunststoff beschichtete Papiere an sich bekannt sind. Diese werden zwar vornehmlich für Verpackungszwecke eingesetzt, wobei in der überwiegenden Mehrheit aller Fälle nur eine einseitige Beschichtung vorhanden ist. Soweit dabei diese Papier bedruckt werden mußten, waren sehr große Schwierigkeiten aufgetreten. Zumindest für bestimmte Druckverfahren, wie das Flexo-und Tiefdruck- sowie Siebdruckverfahren konnte bei Verwendung von auf Lösungsmittelbasis aufgebauten Druckfarben durch eine ionisierend wirkende Vorbehandlung ein einigermaßen befriedigendes Ergebnis erhalten werden,In order to solve the problem, considerable prejudices had to be overcome, since paper coated with plastic itself are known. Although these are primarily used for packaging purposes, in the vast majority of all Cases only a one-sided coating is present. As far as this paper had to be printed on, it was very large Difficulty occurred. At least for certain printing processes, such as flexographic, gravure and screen printing processes When using solvent-based printing inks, it was possible through an ionizing pretreatment a reasonably satisfactory result can be obtained,

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wenn auch der Vorgang selbst durch die besonderen Vorkehrungen und Mittel kompliziert aufgebaut war. Für Hochdruck und besonders für Offsetdruck eigneten sich diese beschichteten Papiere aber überhaupt nicht, da sie sich nicht mit Wasser benetzen ließen bzw. die Druckfarben nicht hafteten und im Stapel Ablageerscheinungen sowie ungenügende Kratzfestigkeit zeigten.even if the process itself was complicated by the special precautions and means. For high pressure and especially However, these coated papers are not at all suitable for offset printing because they do not wet themselves with water left or the printing inks did not adhere and deposits in the stack and insufficient scratch resistance showed.

Demgegenüber konnten Papiere, welche nach der vorliegenden Erfindung mit einer relativ dünnen Kunststoffschicht versehen worden waren, wobei die Oberfläche dieses Kunststoffs mikrorauh und/oder mikroporös war, für Hochdruck und Offsetdruck verwendet werden, ohne daß dabei die beschriebenen Nachteile auftraten. In contrast, papers according to the present invention had been provided with a relatively thin plastic layer, the surface of this plastic being micro-rough and / or was microporous, can be used for letterpress and offset printing without the disadvantages described occurring.

In den nachstehenden Beispielen wurden die folgenden Abkürzungen für die verschiedenen Kunststoffe verwendet:In the examples below, the following abbreviations have been used for the various plastics:

PE = PolyäthylenPE = polyethylene

PS = PolystyrolPS = polystyrene

PVC = PolyvinylchloridPVC = polyvinyl chloride

ABS = AcrylbutadienstyrolABS = acrylic butadiene styrene

PVAC = PolyvinylacetatPVAC = polyvinyl acetate

PP = PolypropylenPP = polypropylene

CA - CelluloseacetatCA - cellulose acetate

example 1

Ein Postkartenkarton eines Flächengewichts von 18o g/qm wird doppelseitig mit je Io g/qm Hochdruck-PE beschichtet. Dabei wird die mikroporöse Ausbildung der Oberfläche durch die Beschaffenheit der Kühlwalzen erreicht. Das erhaltene Produkt zeichnet sich nach Tabelle 1 im Vergleich zu unbehandeltem Karton durch eine Verbesserung der Einreiß-und Weiterreißfestigkeit aus. Besonders wichtig ist, daß die Reißfestigkeit durch die Beschichtung voll erhalten bleibt und die Dehnung nicht erhöht wird. Bei Kunststoffdruckträgern ist bekanntlich eine wesentlich höhere Dehnung als bei. Papier vorhanden, dieA postcard box with a basis weight of 180 g / sqm is used Coated on both sides with Io g / sqm high pressure PE. The microporous formation of the surface through the Condition of the chill rolls achieved. The product obtained is shown in Table 1 in comparison with the untreated product Cardboard by improving the tear and tear strength. It is particularly important that the tear resistance is fully retained by the coating and the elongation is not increased. In the case of plastic print media, it is known a much higher elongation than with. Paper present that

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im günstigsten Fall mindestens 3o%, meist aber mehr, beträgt, wodurch die Bedruckbarkeit hauptsächlich im Bogendruck wesentlich erschwert wird.in the best case at least 3o%, but usually more, whereby the printability mainly in sheetfed printing is essential is made more difficult.

Ein weiterer Vorteil der neuen Papiere besteht in der wesentlich verbesserten Dimensionsstabilität . Die Papiere lassen sich nach allen bekannten Druckverfahren bedrucken. Dabei ist hervorzuheben, daß die Ausführung des Tiefdruck-, Flexodruck- und Siebdruckverfahrens auf Kunststoffen im allgemeinen keine großen Schwierigkeiten bereitet. Dagegen bestehen erhebliche Probleme im Hochdruck-und Offsetdruckverfahren. Es konnte nachgewiesen werden, daß die erfindungsgemäßen Papiere aber auch diesen Verfahren unter Verwendung normaler Druckfarben voll zugänglich sind, wie die beiliegenden Muster zeigen. Es wird eine im Vergleich zu normalem Kunstdruckpapier durchaus vergleichbare Druckqualität erzielt. Gegenüber diesen Kunstdruckpapieren sind aber die neuen Produkte in bezug auf die genannten Eigenschaften, wie Abwaschbarkeit, Unempfindlichkeit gegenüber Schmutz, Alterungsbeständigkeit usw. überlegen.Another advantage of the new papers is the significantly improved dimensional stability. Leave the papers print themselves using all known printing processes. It should be emphasized that the execution of the rotogravure, flexographic printing and screen printing process on plastics generally does not cause great difficulties. On the other hand, there are considerable Problems in letterpress and offset printing. It could be proven that the papers according to the invention but also this process using normal printing inks fully are accessible, as the enclosed samples show. It will be quite comparable to normal art paper Achieved print quality. Compared to these art papers, however, are the new products with regard to the named ones Properties such as washability, insensitivity to dirt, resistance to aging, etc. are superior.

Example 2

Ein Papier von ca. loo g/qm wird mit Mischungen aus teilweise unverträglichen Kunststoffen beschichtet, wobei die Auftragsstärke bei etwa 8-1ο g/qm liegt. Es werden folgende Mischungen verwendet, wobei die an zweiter Stelle genannte Mischungskomponente in Anteilen von Io bis 5o% der-Gfesamtmischung vorliegt. Es werden folgende Mischungen verwendet:A paper of approx. Loo g / sqm is made with mixtures of partially Incompatible plastics coated, whereby the application thickness is about 8-1ο g / sqm. The following mixtures are used used, with the mixture component mentioned in the second position being present in proportions of 10 to 50% of the total mixture. The following mixtures are used:

PE-PS, PE-PVC, PE-ABS, PE-PVAC, PP-PS.PE-PS, PE-PVC, PE-ABS, PE-PVAC, PP-PS.

Die so aus der Schmelze auf das Papier aufgebrachten Mischungen ergeben eine mikrorauhe Oberfläche, die einen trockenen papierähnlichen Griff liefert. Darüber hinaus ergeben diese Kunststoffmischimgen noch eine mikroporöse Struktur, wobei die Größe der Poren im mikroskopischen und submikroskopischen Bereich liegt.The mixtures applied from the melt to the paper result in a micro-rough surface that provides a dry, paper-like feel. In addition, these plastic mixtures result another microporous structure, the size of the pores being in the microscopic and submicroscopic range.

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Example 3

Ein Karton mit 225 g/qm wird beizeitig mit hoch gefülltem PE beschichtet. Als Pigment wird verwendet:A carton with 225 g / sqm is filled with a full PE coated. The following pigment is used:

mikrokristalliner Gips, an sich bekannte Kieselsäurepräparate, Clay, gegebenenfalls in Abmischung mit Titanweiß oder Zinkweiß. Die Einmischung der Pigmente beträgt Io bis loo% des Kunststoffs. Der Auftrag liegt im allgemeinen um 12 g/qm.microcrystalline gypsum, silicic acid preparations known per se, Clay, optionally mixed with titanium white or zinc white. Mixing in the pigments is Io to loo% of the plastic. The order is generally around 12 g / m².

Die Materialien zeichnen sich durch eine mikrorauhe Oberfläche und einen weitgehend papierähnlichen Griff aus.The materials are characterized by a micro-rough surface and a largely paper-like handle.

Example 4

Ein Papier von 8o g/qm wird mit Abmischungen aus PE/PS, zweiseitig mit etwa Io g/qm beschichtet, wobei die Kunststoffmischung zusätzlich Pigmente in einer Menge von lo-8o% enthält. Diese Produkte zeichnen sich durch eine ansprechende Oberflächenbeschaffenheit auf.A paper of 80 g / m² is coated with mixtures of PE / PS, on both sides with about 10 g / m², with the plastic mixture additionally contains pigments in an amount of lo-80%. These products are characterized by an appealing Surface texture.

Example 5

Ein Papier von 12o g/qm wird mit einem Polyäthylen-Compound beschichtet, wobei der Kunststoff noch an sich bekannte Treibmittel enthält. Dabei können z.B. als physikalisch wirkende Treibmittel Gase, wie Fluor, Chlor oder Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Aber auch chemische Treibmittel, wie z.B. Azodicarbonamid, Sulfohydracid, Thiotriajiol, Diphenylchlorld, 4, 4-disulfohydrazid, Azoiso-buttersäure— dinitril können mit Vorteil verwendet werden. Das Produkt erhält eine feinstrukturierte Oberfläche,A paper of 12o g / sqm is made with a polyethylene compound coated, the plastic still containing known propellants. For example, as physical Acting propellant gases such as fluorine, chlorine or hydrocarbons can be used. But also chemical propellants, such as azodicarbonamide, sulfohydrate, thiotriajiol, Diphenylchlorld, 4,4-disulfohydrazide, azoiso-butyric acid- Dinitrile can be used to advantage. The product has a finely structured surface,

Anstelle des Polyäthylen-Compounds kann aber auch eine Abmischung von PE-PS oder PE-PVC verwendet v/erden, wobei die Beschichtungstemperatur unterhalb der für das Anspringen des Treibmittels erforderliche Temperatur gehalten wird.Instead of the polyethylene compound, a mixture can also be used PE-PS or PE-PVC used v / earth, the coating temperature being below that for light-off the required temperature of the propellant is maintained.

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Nach der Beschichtung wird das erhaltene Produkt durch Kontakt mit entsprechend hoch geheizten Walzen zur Aufschäumung gebracht, v/odurch dann eine feinstrukturierte Oberfläche erhalten wird, welche sehr gut bedruckbar ist.After coating, the product obtained is foamed by contact with appropriately heated rollers brought, v / o by then a finely structured surface is obtained, which is very easy to print.

Diese mit Treibmittel versetzten Kunststoffe bzw. deren Abmischungen können auch noch zusätzlich mit Pigmenten versehen sein, oder das Papier kann mit einem pigmentierten PE-PS- und PE-PVC-Compound beschichtet sein, wobei noch ein Treibmittel vorhanden ist.These plastics mixed with propellant or their Mixtures can also be provided with additional pigments, or the paper can be pigmented PE-PS- and PE-PVC-Compound be coated, whereby a propellant is still present.

Example 6

Ein Papier wird mit Vernetzungsmittelhaltigem PE beschichtet und anschließend auf erhöhte Temperaturen, z.B. 18o°C, erwärmt.A paper is coated with PE containing crosslinking agent and then heated to elevated temperatures, e.g. 18o ° C, heated.

Zusätzlich zu dem Vernetzungsmittel kann auch noch ein Treibmittel dem Kunststoff zugegeben werden, wodurch die so erhaltenen Produkte eine erhöhte Wärmestandfestigkeit erhalten.In addition to the crosslinking agent, a blowing agent can also be used are added to the plastic, as a result of which the products obtained in this way receive increased heat resistance.

Insbesondere für Kartons kann ein Treibmittel und Vernetzungsmittel enthaltender Kunststoff aus einer PE-Abmischung mit Polystyrol bzw. PVC bzw. ABS bestehen. Die Stärke der Beschichtung beträgt etwa 15 g/qm.For cardboard in particular, a propellant and crosslinking agent can be used Containing plastic consist of a PE blend with polystyrene or PVC or ABS. The thickness of the coating is about 15 g / qm.

Example 7

Eine Pappe wird mit einer Abmischung von PP mit PS beschichtet und zwar in einer Stärke von 12 g/qm, wodurch die Pappe eine Oberfläche erhält, welche sehr gut bedruckbar ist.A cardboard is coated with a mixture of PP with PS in a thickness of 12 g / m², which gives the cardboard a surface that is very easy to print.

Es hat sich herausgestellt, daß die so beschichteten Papiere auf der Beschichtungsseite eine Oberfläche erhalten, welche sehr gut bedruckbar ist, was einen erheblichen Fortschritt bedeutet. Dabei ist es unerheblich, ob die Beschichtung aus der Schmelze auf das Papier aufgebracht wird, oder ob zuvor eine Folie mit einem Flächengewicht von weniger als 15 g/qm, vorzugsweise weniger als Io g/qm, in der Zusammensetzung gemäß den Beispielen hergestellt wird und anschließend in an sich bekannter wpIsp entweder unter Zuhilfenahme von WärmeIt has been found that the papers coated in this way are given a surface on the coating side which is very easy to print, which is a significant step forward. It does not matter whether the coating is made the melt is applied to the paper, or whether beforehand a film with a basis weight of less than 15 g / m², preferably less than 10 g / m², in the composition is prepared according to the examples and then in a wpIsp known per se either with the aid of heat

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oder mit einem Kleber auf den Träger, das Papier, aufkaschiert wird.or laminated onto the carrier, the paper, with an adhesive will.

Wird hierbei nicht durch besondere Maßnahmen, wie z.B. eine hochglanzpolierte Kühlwalze oder einennachträglichen Glättungsvorgang eine außerordentlich glatte Oberfläche erzeugt, so besitzt die Oberfläche eine Rauheit von 5 bis 25oyu, wobei diese Oberfläche im allgemeinen auch schon mikroporös ist, bzw. Poren besitzt, welche in mikroskopischen und submikroskopischen Bereich liegen.This is not done by special measures, such as a highly polished cooling roller or a subsequent Smoothing process an extremely smooth surface generated, the surface has a roughness of 5 to 25oyu, this surface generally already is microporous, or has pores which are in the microscopic and submicroscopic range.

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Claims

1. Use of a paper consisting of one or more layers, which is on the side to be printed with Plastic is coated in quantities of less than 15 g / m², preferably less than Io g / m², the Plastic surface is micro-rough and / or microporous, as a print carrier.

2. Use of a paper according to claim 1, characterized in that the plastic is a thermoplastic or Mixtures thereof, in particular from the series of polyolefins, applied from the melt to the carrier. is.

3. Use of a paper according to claim 1 and 2 thereby characterized in that the plastic used for the coating is made from a blend of a polyolefin with Polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, AerylnltriA-butadiene-styrene polymers and / or cellulose acetate.

4. Use of a paper according to claim 1 to 3 thereby characterized in that the plastic used for the coating is highly pigmented.

5. Use of a paper according to claim 1 to 4, characterized in that the plastics or mixtures thereof Contains propellants for foaming.

ö. Use of a paper according to claim 1 to 5 thereby characterized in that the plastics or their mixtures additionally contain crosslinking agents.

7. Use of a paper according to claim 1 to 6, characterized in that the paper on both sides with the Plastic is coated.

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8. Use of a paper according to claim characterized in that the roughness of the surface of the Plastic coating is 5 - 25o ^ i.

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