AT302016B - Verfahren zur Herstellung von Papierstreichmassen - Google Patents

Description

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   Aufgabe der Erfindung ist es, die Papierstreichmassen des Stammpatentes in bezug auf ihre Stabilität, insbesondere gegenüber Scherbeanspruchung, sowie vor allem die Rupffestigkeit der mit diesen Streichmassen gestrichenen Papiere weiter zu verbessern. 



   Das Auftragen der Streichmassen auf das Papier erfolgt bekanntlich in verschiedenen Vorrichtungen, wie Walzen-, Rakel- oder Luftbürstenanlagen. Besonders bei den Walzen- und Rakelaggregaten stehen die Strichmassen unter sehr hoher Beanspruchung durch   Scherkräfte.   In modernen Streichanlagen werden immer höhere Geschwindigkeiten erreicht und es steigen dadurch die Anforderungen an die mechanische Stabilität der in den Streichmassen verwendeten Kunststoffdispersionen. 



   Ein weiterer Punkt besonderer Wichtigkeit ist eine hohe. Rupffestigkeit der gestrichenen Papiere, insbesondere im Offsetdruckverfahren, da dieses Verfahren bekanntlich wesentlich grössere Anforderungen an die Oberflächenfestigkeit der Papiere stellt, nicht nur durch die Verwendung von hochviskosen Druckfarben auf einem das Bild übertragenden Gummituch, sondern auch durch das zum Freihalten der nichtdruckenden Stellen verwendete Wasser, welches bei ungenügender Beschichtung leicht in das Papier eindringen kann. 



   Im Stammpatent wird ein Verfahren zur Herstellung von Papierstreichmassen beschrieben, die Dispersionen aus 70 bis 95 Teilen Vinylacetat mit 5 bis 30 Teilen Äthylacrylat und/oderVinylestem von unverzweigtenMonocarbonsäuren mit bis zu 12 C-Atomen, vorzugsweise Vinylpropionat, oder deren Gemische enthalten, die in Gegenwart eines Emulgatorgemisches aus
I. 5 bis 95 Gew.-% einer alkylierten, aromatischen Hydroxyverbindung mit gerader oder verzweigter
Kohlenwasserstoffkette mit 6 bis 20 C-Atomen, die pro Mol mit 2 bis 8Mol Äthylenoxyd oder Propy- lenoxyd umgesetzt und anschliessend sulfiert wurde,
II.

   0 bis 95   Gew.-%   einer alkylierten, aromatischen Hydroxyverbindung mit gerader oderverzweigter
Kohlenwasserstoffkette mit 6 bis 20 C-Atomen, die pro Mol mit 1 bis 40 Mol Äthylenoxyd oder Propy- lenoxyd umgesetzt wurde,   in.   0 bis 95   Gew.-% siner   Verbindung der allgemeinen Formel 
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 daher wirtschaftlichsten natürlichenBindemittel Papierstreichmassen mit günstigen rheologischen Eigenschaften hergestellt werden können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, diese rheologischen Eigenschaften der Streichmassen auch mit den verbesserten Dispersionen beizubehalten. 



   Überraschenderweise wurde gefunden, dass nicht nur die Stabilität der Papierstreichmassen, insbesondere gegen Scherbeanspruchung, sondern auch die Rupffestigkeit eines mit solchen Streichmassen gestrichenen Papiers wesentlich verbessert wird, ohne dass die günstigen Viskositätsverhältnisse bei stärkehältigen Strichmassen beeinflusst werden, wenn man als synthetische Bindemittel der Streichmassen Dispersionen des Stammpatentes verwendet, die zusätzlich Vinylsulfonsäure oder Styrolsulfonsäure in Mengen von 0, 1 bis 5%, vorzugsweise etwa   2%,   bezogen auf das Monomerengemisch, einpolymerisiert enthalten. 



   DasEinpolymerisieren der Vinylsulfonsäure und/oder Styrolsulfonsäure bei der Herstellung von Dispersionen ist an sich bekannt   (z. B.   österr. Patentschrift Nr. 253 349), doch war nicht vorherzusehen, dass durch dieMitverwendung dieser Verbindungen in den Dispersionen der im Stammpatent beschriebenen Papierstreichmassen neben deren wesentlich verbesserter Stabilität gerade die Rupffestigkeit der damit gestrichenen Papiere wesentlich verbessert werden kann, ohne dass dadurch die rheologischen Eigenschaften, vor allem bei Verwendung von Stärke als natürlichem Bindemittel, nachteilig beeinflusst werden. 



   Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Teile sind Gewichtsteile. 



     Beispiel l :   In einem Rührwerk emulgiert man 700 Teile Wasser, 11, 3 Teile eines mit 2 Mol Äthylenoxyd umgesetzten und anschliessend sulfierten Octylphenols,   8, 4   Teile eines mit 8 Mol Äthylenoxyd umgesetz-   tenNonylphenols, 600TeileVinylacetat, 148TeileVinylpropionat   und 15 Teile Natriumvinylsulfonat. 180 Teile dieser Emulsion gibt, man in ein Polymerisationsrührwerk, setzt 2 Teile Ammoniumperoxodisulfatzu und erwärmt auf   60 C.   Die im Voremulgierwerk befindliche Hauptmenge der Emulsion versetzt man mit 2 Teilen Natriumbisulfit und lässt sie innerhalb von 90 min zufliessen, wobei man die Reaktionstemperatur langsam auf   750C   erhöht. Nach Beendigung der Zugabe setzt man 0, 5 Teile Kaliumperoxodisulfatim Laufe von 40 min zu, wobei 
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     Beispiel 2 :   (= Dispersion A des Stammpatentes)
In einem Rührwerk emulgiert man 700 Teile Wasser, 11, 3 Teile eines mit 2 Mol Äthylenoxyd umgesetzten und anschliessend sulfierten Octylphenols,   8, 4   Teile eines mit 8 Mol Äthylenoxyd umgesetzten Nonylphenols, 

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 600 Teile Vinylacetat und 148 Teile Vinylpropionat. 180 Teile dieser Emulsion gibt man in ein Polymerisationsrührwerk, setzt 2 Teile Ammoniumperoxydisulfat zu und erwärmt auf 600C. Die im Voremulgierwerk be-   findliche Hauptmenge der Emulsion   versetzt man mit 2 Teilen Natriumbisulfit und lässt sie innerhalb von 90 min' zufliessen, wobei man die Reaktionstemperatur langsam auf   750C   erhöht.

   Nach Beendigung der Zugabe setzt man 0, 5 Teile Kaliumperoxodisulfat im Laufe von 40 min zu, wobei die Temperatur langsam auf 900C gesteigert wird. Schliesslich hält man noch 30 min bei   850C   unter Darübersaugen von Luft. Nach dem Abkühlen erhält man eine sehr stabile Dispersion mit etwa   501o   Festgehalt. 



   Aus beiden Dispersionen werden mit China Clay und   20% figer   Stärkelösung in bekannter Weise   45% ige Star-   kestreichmassen mit einem Verhältnis von   Stärke :   Kunststoffbinder von 10 : 10 hergestellt. Mit den Streichmassen werden Streichrohpapiere beschichtet, wobei jeweils 9 g/cmz aufgetragen werden. Die beschichteten Papiere werden mit einem Superkalander satiniert, anschliessend 24 h bei   200C   und   65%   relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Die Rupfwerte werden mit einem   IGT-Probedruckgerät   gemessen. (Die Arbeitsweise des IGTProbedruckgerätes wird   in "Tappi".

   Bd. 40 [1957],   Heft 10, S. 749 ff. beschrieben.)
In der folgenden Tabelle werden die IGT-Rupfwerte der gestrichenen Papiere und die Viskositäten der Streichmassen mit denen des Stammpatentes verglichen. 
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<tb> 
<tb> 



  Rupfwerte <SEP> (cm/sec) <SEP> Viskosität, <SEP> Brookfield <SEP> Spindel <SEP> 5,
<tb> 100 <SEP> Umdr/min
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 2
<tb> 45%ige <SEP> Streichmasse <SEP> 
<tb> Stärke <SEP> : <SEP> Kunststoff
<tb> 10 <SEP> : <SEP> 10 <SEP> 52 <SEP> 38 <SEP> 280 <SEP> 265
<tb> 
 
Für Testzwecke wurde ein extremes Verhältnis von Stärke zu Kunststoffbinder von 15 : 5 geprüft. Auch in diesem Falle ist bei gleichbleibender Viskosität eine eindeutige Überlegenheit der Rupfwerte festzustellen. 
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<tb> 
<tb> 



  Rupfwerte <SEP> (cm/sec) <SEP> Viskosität, <SEP> Brookfield <SEP> Spindel <SEP> 5,
<tb> 100 <SEP> Umdr/min
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 45%ige <SEP> Streichmasse <SEP> 
<tb> Stärke <SEP> : <SEP> Kunststoff
<tb> 15 <SEP> : <SEP> 5 <SEP> 50 <SEP> 45 <SEP> 385 <SEP> 380
<tb> 
 
Die angegebenen Werte sind Mittelwerte aus jeweils fünf Bestimmungen. 



   In analoger Weise wurden Papierstreichmassen aus modifizierten Dispersionen, entsprechend den Dispersionen B, C und D des Stammpatentes geprüft. Auch diese Streichmassen zeigen die wesentliche Verbesserung der Rupffestigkeit im Vergleich zu den Streichmassen des Stammpatentes.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Papierstreichmassen aus Pigmenten, natürlichen Bindemitteln, wie Kasein, EMI2.3 bis zu 12 C-Atomen, vorzugsweise Vinylpropionat, und/oder deren Gemische, in Gegenwart eines Emulgatorgemisches aus 1. 5 bis 95 Gew.-% einer alkylierten aromatischen Hydroxyverbindung mit gerader oder verzweigter Koh- lenwasserstoffkette mit 6 bis 20 C-Atomen, die pro Mol mit 2 bis 8 Mol Äthylenoxyd oder Propylen- oxyd umgesetzt und anschliessend sulfiert wurde, II. 0 bis 95 Gew.-% einer alkylierten aromatischenHydroxyverbindung mit gerader oder verzweigter Koh- lenwasserstoffkette mit 6 bis 20 C-Atomen, die pro Mol mit 1 bis 40 Mol Äthylenoxyd oder Propylen- oxyd umgesetzt wurde, III. 0 bis 95 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1 EMI3.2