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Wasserfestes Sandpapier und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung
bezieht sich auf wasserfestes Sandpapier und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.
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Unter wasserfestem Sandpapier versteht man ein Erzeugnis, das nach
entsprechender Vorbehandlung der Papierunterlage unter Verwendung eines entsprechenden
Bindemittels in Wasser verwendet werden kann. Solche Produkte sind bekannt und werden
aus Papierunterlagen hergestellt, die durch Imprägnierung oder Sättigung mit einem
O1, Lack, Kunstharz od. dgl. wasserfest gemacht sind. Die Bindemittel zur Haftung
des Schleifkornes waren gewöhnlich Lacke oder elastische Kunstharze.
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Diese Sandpapiere sind weitgehend im Gebrauch und auch für gewisse
Zwecke zufriedenstellend; sie haben allerdings den Nachteil, daß die verhältnismäßig
schwache und unnachgiebige Papierunterlage spröde wird, wenn das Behandlungsmaterial
oxydiert.
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Weiterhin ist ein wasserfestes Sandpapier bekanntgeworden, in dem
die Papierunterlage durch Behandlung mit einem synthetischen Elastomer feuchtigkeitsbeständig
gemacht ist, wobei dieses synthetische Elastomer wenigstens zum Teil die Hydratcellulosebindung
ersetzt, die gewöhnlich als Bindemittel der einzelnen Fasern des Papiers dient.
Dieses bekannte Sandpapier hat den großen Nachteil, daß es im Wasser aufquillt und
sich demnach sehr stark aufwirft.
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Es ist auch bekannt, zur Herstellung von Sandpapier mit hoher Faltfestigkeit
mehrere Papierschichten mit Haftschichten zu versehen, um ein Loslösen der der Haftschicht
am nächsten liegenden Papierschicht zu verhindern. Es liegen dabei mehrere präparierte
und unpräparierte Schichten übereinander. Als Sättigungslösung der unprägnierten
Schichten, die in eine präparierte Schicht eindringt, wurden Gummi-Harz-Lösungen,
beispielsweise eine Mischung aus Latex-Krepp und Leim, vorgeschlagen. Dabei handelte
es sich aber nicht um eine einschichtige Unterlage, und die Fasern waren auch nicht
durch ein Elastomer gebunden.
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Die Erfindung bezweckt die Herstellung eines wasserfesten Sandpapiers,
dessen einschichtige Papierunterlage auf beiden Seiten mit einer Elastomerschicht
versehen und weniger wasseraufnahmefähig ist als bisherige Papiere, wobei das Papier
stark, aber nachgiebig sein soll und bei Alterung nicht spröde wird.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Imprägnierung
der Papierunterlage in an sich bekannter Weise mit einem synthetischen Elastomer
mit 30 bis 100 Gewichtsteilen auf 100 Teile Fasermaterial erfolgt und daß die beiderseitigen
Elastomerschichten je einen zusammenhängenden, flexiblen und gleichförmig verteilten,
die Papierunterlage wasserfest machenden Film bilden, der im wesentlichen nur durch
Oberflächenhaftung mit dem Fasermaterial zusammenhängt, wobei die synthetischen
Elastomere aus wäßrigen Dispersionen ausgefällt und aus einer Gruppe ausgewählt
sind, die besteht aus Butadien-Mischpolymerisat mit Styrol, Butadien-Mischpolymerisat
mit Acrylnitril und Mischungen. besagter Mischpolymerisate mit einem Material, ausgewählt
aus der Gruppe Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polystyrol, Mischpolymerisate
des Vinylchlorids und Vinylacetats und Mischpolymerisate des Vinylchlorids mit Vinylidenchlorid.
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Ein einschichtiges Papier der dieserart gekennzeichneten Erfindung
ist so elastisch, daß seine Trockendehnung bis zum Bruch in Maschinenrichtung mindestens
4°/a ist. Seine weiteren Vorteile hinsichtlich Wasserfestigkeit, Nachgiebigkeit
und Faltfähigkeit werden weiter unten an Hand von Untersuchungen erläutert.
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Die Elastomere binden die Fasern und machen sie wasserbeständig. Die
Papierunterlage versieht man dann auf der Schleifseite mit einer Schicht eines synthetischen
Materials, das ein Eindringen der Unterlage für die Schleifkörner in das Papier
verhindert. Die Bindung wird in der 'bekannten Art
aufgetragen,
indem zunächst eine Lackschicht oder ein entsprechendes Kunstharz als Grundierung
aufgebracht wird. Auf diese noch feuchte Grundierung werden die Schleifkörner verteilt
bzw. aufgestreut. Man läßt dann die Grundierung fest werden und trägt anschließend
eine Sandschicht auf die Körner auf, damit sie fester an der Unterlage anhaften.
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Die zweite, auf die Rückseite der Papierunterlage. d. h. auf die der
Körnung entgegengesetzte Seite, aufgebrachte Schicht ist also ebenso wie die Bindung
für die Fasern des Papiers ein synthetisches Elastomer und besteht erfindungsgemäß
vorzugsweise aus einem Butadienkopolymer aus einer Verbindung der CH = CH2-Gruppe,
beispielsweise Styrol und Acrylnitril. Solche Elastomere sind bekannt und unter
verschiedenen Handelsnamen erhältlich.
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Eine zweite Art von Elastomeren, die sich als brauchbar erwies, besteht
aus kopolymerisiertem Butadien und Acrylnitril. Synthetische Elastomere dieser Art
sind ebenfalls bekannt. Beispiel I Herstellung der Unterlage Die Papierunterlage
war ein hochabsorbierendes Papier, das im üblichen Herstellungsverfahren auf einer
Fourdriniermaschine hergestellt wurde unter Verwendung einer stark gebleichten Pulpe
mit verhältnismäßig langen Fasern. Die physikalischen Eigenschaften dieses so hergestellten
Papiers sind wie folgt:
| Grundgewicht |
| (480 Bogen 600 X 900 mm) ....... 13,6 kg |
| Dicke .............................. 4,2 mm |
| Trockenreißfestigkeit |
| in Maschinenrichtung ............ 2,506 kg/cm |
| in Querrichtung ................. 0.8591 kg/cm |
| Trockendehnfähigkeit in % |
| in Maschinenrichtung ............ 3,4 |
| in Querrichtung ................. 4,6 |
| Zerreißprobe nach E l m e n d o r f |
| in Maschinenrichtung ............ 74;0 |
| in Querrichtung ................. 68,0 |
| Mullen P. S. I. ................ . . .. . 0,98 kg/cm2 |
Das Papier wurde mit dem Latex eines Elastomers von Butadienacrylnitril gesättigt,
indem man es in üblicher Art durch einen das Elastomer enthaltenden Behälter leitete.
In diesem besonderen Beispiel wurde das Papier mit 21,3 kg eines Latex aus 50 Gewichtsprozent
eines Kopolymers von 71 Teilen Butadien und 29 Teilen Acrylnitril imprägniert. Der
gesättigte Bogen kam dann auf ein endloses Band und wurde durch einen Trockenofen
geleitet, wo dem Bogen so viel Wasser entzogen wurde, daß er in sich fest wurde.
Der Bogen wurde dann getrocknet, bis er den Feuchtigkeitsbedingungen der Atmosphäre
entsprach. In diesem Zustand hat die Unterlage folgende physikalischen Eigenschaften:
| Grundgewicht |
| (480 Bogen 600 X 900 mm) ...... 24 kg |
| Dicke ...... . ...................... 5,8 mm |
| Reißfestigkeit im Trockenzustand |
| in Maschinenrichtung ........... 2,7387 kg/cm |
| in Querrichtung ................ 1,4141 kg/cm |
| Dehnfähigkeit (o/,) im trockenen Zustand |
| in Maschinenrichtung ........... 10,0 |
| in Querrichtung ................ 16,0 |
| Reißfestigkeit im nassen Zustand |
| in Maschinenrichtung ........... 0,6623 kg/cm |
| in Querrichtung ................ 0,3401 kg/cm |
| Dehnfähigkeit im nassen Zustand in % |
| in Maschinenrichtung ........... 12,0 |
| in Querrichtung ................ 23,0 |
| Zerreißprobe nach E 1 m e n do r f |
| in Maschinenrichtung ........... 137,0 |
| in Querrichtung ................ 82,0 |
| Mullen P. S. I. .................... 2,66 kg/cm2 |
Behandlung der Unterlage Das Papier wurde dann auf einer Seite mit einer wäßrigen
Dispersion von Polyvinylchlorid beschichtet, das mit einem Kopolymer aus Acrylnitril
und Butadien plastiziert worden war, und zwar in einer Menge, daß sich 2,7 kg je
Ries der festen Bestandteile (480 Bogen 600 X 900 mm) absetzten. Die Dispersion
enthielt 48°/o Festbestandteile, und das Verhältnis Vinylchlorid zu Elastomierplastiziermittel
betrug 72
:30. -
Nach dem Trocknen wurde eine zweite Schicht auf die gegenüberliegende
Seite des Papiers, also auf die nicht mit Korn bestreute Seite des Fertigproduktes,
mit Spachtel aufgetragen, und zwar eine wäßrige Suspension eines synthetischen Elastomers
aus einem Butadienkopolymer und Styrol. Die Suspension enthielt 40% Festbestandteile
und wurde in einer Menge von 0,56 kg je Ries (480 Bogen 225 X 275 mm) aufgetragen.
Das Produkt wurde dann 3/4 Stunden lang bei 60° C getrocknet.
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Herstellung des Schleifpapiers Eine Schicht von Schleifkörnern wurde
dann nach den bekannten Methoden auf die Unterlage gestreut. Das Papier lief durch
Walzen, und zwar so, daß 1 kg je Ries (von 480 Bogen 225 X 275 mm) eines noch feuchten
Grundierlacks aufgetragen wurde, worauf man eine Schicht 280er Siliziumkarbidkorn
in einer Menge von 2 kg je Ries aufbrachte. Das Erzeugnis ließ man dann ¾ Stunden
lang bei 80° C trocknen, um schließlich noch eine Sandschicht über die Schleifkornfläche
durch Walzen aufzutragen. Die Sandschicht kam in einer Menge von 1,7 kg je Sandpapierries
auf das Korn, worauf das Produkt weiterhin 1 Stunde lang bei 80° C hitzebehandelt
wurde und nachfolgend eine allmähliche 1stündige Steigerung der Temperatur auf 105°
C erfolgte. Diese Temperatur ließ man 6 Stunden lang einwirken. Es wurde dann auf
einen Feuchtigkeitsgehalt von 6%, bezogen auf das Gewicht, angefeuchtet, von den
Trockengehängen abgenommen, aufgerollt und in Bogen geschnitten.
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Der Grundierlack wurde hergestellt, indem ein Öllack mit einem Melamin-Formaldehyd-Harz
gemäß USA.-Patent 2 262 728 vermischt wurde. 20 Teile Melamin-Formaldehyd-Harz wurden
mit 80 Teilen eines 94-1-Öllackes vermischt; das Öl war Chinaholzöl und das Harz
ein hartes öllösliches Phenolharz, das mit festen Bestandteilen und Lösungsmitteln
so verschnitten war, daß der Bestandteil an festen Teilen 500/o betrug.
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Die Sandschicht war im wesentlichen von gleicher Zusammensetzung wie
der Grundierlack, aber zusätzlich mit Lösungmitteln bis zu einem Gehalt an festen
Bestandteilen von 400/o verschnitten.
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Beispiel II Es wurde ein Schleifpapier nach Beispiel I hergestellt.
Abweichend wurde für die Rückseite dem
Latex nach Beispiel I ein
Verdickungsmittel und ein sehr fein verteiltes körniges Material zugefügt zwecks
Herabsetzung der Schlüpfrigkeit der Rückseite. Die Rückseite bestand aus einer Mischung
von 17,2 Teilen Kieselgur, 82,6 Teilen Latex und 0.2 Teilen eines Cellulosederivats,
das sich in Wasser zu einer festen Gallerte auflöst.
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Beispiel III Ein Sandpapier mit hoher Reibschärfe, das üblicherweise
in Wasser aufgequellt wird, um zusätzliche Nachgiebigkeit und Zähigkeit zu erzielen,
wurde in folgender Weise hergestellt: Ein Papier mit folgenden unterschiedlichen
pyhysikalischen Eigenschaften wurde gemäß Beispiel I hergestellt:
| Grundgewicht |
| (480 Bogen 60 ß 90 cm) ......... 16,7 kg |
| Dicke ............. ................ 5,5 mm |
| Reißfestigkeit im Trockenzustand |
| in Maschinenrichtung ........... 2,148 kg/cm |
| in Querrichtung ................ 1,1277 kg/cm |
| Dehnfähigkeit im Trockenzustand in % |
| in Maschinenrichtung .... ....... 3,1 |
| in Querrichtung ................ 3,4 |
| Zerreißprobe nach Elmendorf |
| in Maschinenrichtung ........... 93,0 |
| in Querrichtung ................ 111,0 |
| Mullen ........................... 1,12 kg/cm2 |
Das Sättigungsmittel war ein Latex, endhaltend 300/a eines Kopolymers von 71 Teilen
Butadien und 20 Teilen Acrylnitril. Das Sättigungsmittel wurde in einer Menge von
450/a des Trockengewichtes des Elastomers, bezogen auf das Fasergewicht des Papierbogens,
aufgetragen. Der gummisaturierte Bogen hat folgende physikalischen Eigenschaften:
| Grundgewicht |
| (480 Bogen 60 ß 90 cm) ......... 24,2 kg |
| Dicke ........... ,................. 6;0 mm |
| Reißfestigkeit im Trockenzustand |
| in Maschinenrichtung ........... 2,9535 kg/cm |
| in Querrichtung ................ 1,5215 kg/cm |
| Dehnfähigkeit im Trockenzustand in 0/0 |
| in Maschinenrichtung ........... 16,0 |
| in Querrichtung ................ 26,0 |
| Reißfestigkeit im nassen Zustand |
| in Maschinenrichtung ........... 0,4475 kg/cm |
| in Querrichtung ................ 0,2148 kg/cm |
| Dehnfähigkeit im nassen Zustand 0/o. |
| in Maschinenrichtung ........... 10,0 |
| in Querrichtung ................ 12,0 |
| Zerreißprobe nach Elmendorf |
| in Maschinenrichtung ........... 150,0 |
| in Querrichtung ................ 114,0 |
| Mullen ........................... 3,01 kg/cm2 |
Es wurde eine Schicht, wie im Beispiel I beschrieben, auf die Schleifseite aufgetragen
sowie eine zweite Schicht auf die Rückseite wie im Beispiel Il.
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Die Grundierschicht war von gleicher Zusammensetzung und Menge wie
im Beispiel I. Die Sandschicht war ein flüssiges, hitzehärtbares Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt
und wurde in einer Menge von 1,6 kg je Sandpapierries aufgetragen.
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Das Grundharz wurde gebildet durch Reaktion 1 Gewichtsteiles technischen
Phenols (etwa 900/o Phenol und 100/o Kresolsäure) mit 1,2 Gewichtsteilen einer wäßrigen
Lösung Formaldehyd mit 370/o Formaldehydgehalt. Die Reaktion wurde durch Rückfluß
der erwähnten Stoffe hervorgerufen, und zwar für eine Zeitspanne von etwa einer
halben Stunde in Gegenwart von etwa 5 bis 70/o Ba (OH)2.8H2O und 10 Gewichtsprozent
Dipropylenglykol. Beide Prozentangaben beziehen sich auf das Phenol. Nach dem Rückfluß
während der angegebenen Zeit wurde das Reaktionsprodukt auf eine Konzentration von
etwa 80% Festbestandteilen und eine Viskosität von etwa 10 000 Centipoises bei 25°
C dehydriert. Die Sandschicht wurde so hergestellt, daß das Grundharz mit Furfurol
auf eine Viskosität von 50 Centipoises bei 43° C verschnitten wurde; das entspricht
der Temperatur, bei der es aufgetragen wurde. Gleichzeitig wurden 0,30/u Sorbitanmonolaurat
eingearbeitet. Dieses enthielt 600/a Festbestandteile.
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An Stelle der Herstellung des Papiers durch Sättigung eines Bogens
mit einem Elastomer, wie in den Beispielen I und II beschrieben wurde, kann man
auch .ein Papier durch Beigabe eines synthetischen Elastomers in den Papierbrei
herstellen, und zwar mit oder ohne Kunstharz. Das Folgende ist ein Beispiel eines
solchen Verfahrens. Beispiel IV Es wurde eine Papierunterlage hergestellt, indem
62 Gewichtsprozent (der Pulpfasern) Butadienkopolymer und Acrylnitril zu der Pulpmasse
zugeführt wurden, die ungefähr 1,5% gebleichte Fasern enthielt. Das Elastomer wurde
in den umlaufenden Brei als eine Emulsion mit 370/o Festbestandteilen eingebracht.
Nach drei Umwälzungen fügten wir 6,2 Gewichtsprozent (der Fasern) eines Phenol-Formaldehyd-Kondensationsproduktes
in Form einer wäßrigen Dispersion aus 360/o Harzfestbestandteilen zu. Die Harzdispersion
wurde langsam während weiterer vier Umdrehungen beigegeben. Danach wurden Elastomer
und Harz durch langsame Beigabe einer Alaunlösung in das umlaufende Material gefüllt.
Das Alaun wurde in Form einer 10/a warmen Lösung zugegeben, und zwar in einem Mengenverhältnis
von 7 Gewichtsprozent, bezogen auf die Papierfasern. Man ließ dann das Material
2 Minuten lang stehen, es wurde dann abgegossen und auf einer Fourdriniermaschine
nach dem bekannten Verfahren zu Papier weiterverarbeitet.
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Aus diesem Material wurde dann gemäß Beispiel I das Schleifpapier
fertiggestellt, indem zuerst Schichten auf beide Papierseiten und darauf ein Haftmittel
und die Schleifkörner aufgetragen wurden. Das Erzeugnis ergab einen guten Schnitt-
und war genügend nachgiebig.
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Beispiel V Es wurde ein Schleifpapier gemäß den Angaben des Beispiels
IV hergestellt. Bei der Herstellung der Papierunterlage fand jedoch kein Harz Verwendung.
Beispiel VI Es wurde ein Papier nach dem Beispiel I !hergestellt. Das Imprägniermittel
war ein Kopolymer aus 54 Teilen Butadien und 46 Teilen Styrol. Das Papier wurde
mit Schleifkorn nach Beispiel I bestreut.
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Beispiel VII Es wurde ein Papier nach den Angaben des Beispiels II
hergestellt. Die mit Söhleifkorn zu bestreuende Seite wurde in diesem Falle mit
2,7 kg festen Bestandteilen pro Ries (480 Bogen 60 X 90 cm) einer Mischung von 100
Teilen eines Butadienkopolymers
und Acrylnitrils, 3 Teilen Schwefel,
1 Teil Tetramethvlthiuramdisulfid und 10 Teilen eines wasserlöslichen Phenol-Formaldehyd-Harzes
im Zustand »A« beschichtet.
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Die Mischung war in Form einer wäßrigen Dispersion. bestehend aus
45% Festbestandteilen. Nach Trocknung zwecks Entfernung des Wassers versah man das
Papier mit einer Schicht auf der Rückseite, und es wurde dann nach Beispiel II bestreut.
Die Adhäsion der Grundierschicht war durch den wäßrigen Zusatz von Phenolharz verbessert.
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Beispiel VIII Es wurde ein Erzeugnis nach Beispiel VII hergestellt.
Der Grundierlack war durch Zusatz von 10 Gewichtsprozent (der Lackfestbestandteile)
eines pulverisierten Phenol-Formaldehyd-Kondensationsproduktes im Zustand »A«, das
in den Lacklösungsmitteln löslich ist, abgeändert. Die Adhäsion der Grundierschicht
an der Unterlage war noch weiter verbessert durch Zusatz von Phenolharz zum Grundierlack.
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Bei der Herstellung von wasserfestem Sandpapier mit Lackbehandlung
einer üblichen Unterlage war es lange Zeit gebräuchlich. die Schlüpfrigkeit des
Bogens durch eine Rückenschicht von Lack zu mindern. Solch eine Behandlung wird
im USA.-Patent 2219278 beschrieben.
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Wenn ein solcher Lack auf erfindungsgemäß durch Elastomer gebundene
Fasern gebracht wird, so sind die Erzeugnisse in vieler Hinsicht nicht zufriedenstellend.
Die Porosität des Papierbogens variiert beträchtlich von Bogen zu Bogen und von
einer Fabrikationscharge zur anderen. Folglich wird mehr oder weniger Lack aufgesogen,
und wenn zuviel Lack in das Papier dringt, wird die Unterlage spröde.
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Es hat sich ergeben, daß die Rückenschicht durch die Verwendung des
beschriebenen synthetischen Elastomers verbessert werden kann. Außer der weniger
großen Schlüpfrigkeit der Unterlage verringert sich durch das dichte Abschließen
der Unterlage wesentlich die Neigung des Papiers zum Aufwerfen. Das Papier ist ohne
diesen dichten Abschluß sehr saugfähig und wirft sich auf. Durch Auftragen der Elastomerschicht
auf die Unterlage wird dieses aber verhindert, und die Unterlagen werden nicht spröde
und steif.
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Die Anwendung einer Elastomerrückenschicht gemäßig dieser Erfindung
verringert sehr wesentlich die Feuchtigkeitsmenge, die ein Papier in einer bestimmten
Zeit absorbiert. Eine Versuchsart zur Bestimmung der Wasserabsorbierung wird im
USA.-Patent 2 642 349 beschrieben. Der zu untersuchende Bogen wird einer Atmosphäre
mit 50% relativer Luftfeuchtigkeit bei 21' C angepaßt; dann wird er gewogen, für
1 Minute in Wasser gebracht, herausgenommen und zwischen Tüchern getrocknet, und
es wird sofort das Mehrgewicht bestimmt, das dann die absorbierte Menge ergibt.
Nach dem Wiegen wird das Papier für eine weitere Minute in Wasser getaucht, wieder
getrocknet und wie vorher gewogen. Dieses wird in Abständen von 1 Minute während
5 Minuten, unter Umständen bis zu 45 Minuten, wiederholt. Danach ist die Absorptionskapazität
des Papiers im wesentlichen erschöpft. Bei dem Versuch wurde ein Papierbogen in
der Größe 5 ß 10 cm genommen und der aufgesogene Wasserprozentsatz im erhältnis
zum Gewicht der Zellulosefasern errechnet. Versuche mit Schleifpapier einer 320-SiC-Körnung
(Kornmaschenweite 0,042 mm) gemäß vorliegender Erfindung auf einer gummiimprägnierten
Unterlage ohne Rückenschicht und nur mit einer Lackschicht versehen ergaben folgende
Ergebnisse:
| % absorbiertes Wasser, |
| Behandlungsart bezogen auf das Fasergewicht |
| des Papiers |
| 1 Min. i 5 Min. 45 Min. |
| Keine Behandlung ...... 4,33 11,6 24,9 |
| Lackbehandlung ....... 2,6 5,1 13,9 |
| Behandlung |
| nach Beispiel II ...... 2,6 6,2 15,5 |
Wie aus obiger Tabelle ersichtlich, vermindert eine Behandlung der Unterlage mit
Lack die Wasseraufnahme pro Zeiteinheit etwa um den gleichen Betrag, als wenn auf
die Unterlage ein Elastomer aufgetragen worden wäre. Wie jedoch schon zum Ausdruck
gebracht, neigt der Rückenlack zur Versprödung, gleichgültig, ob ein mit Lack vorbehandeltes
Papier benutzt wird oder ein Lack nachträglich aufgebracht wird oder ob das Papier
mit Lack oder Gummi behandelt wird. Dagegen vermindert das Elastomer gemäß vorliegender
Erfindung die Sprödigkeit sehr wesentlich und erhöht die Nachgiebigkeit und Faltfähigkeit
des Papiers.
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Ein weit verbreitetes Verfahren zur Messung der Faltfähigkeit ist
der Standard-ASTM-TestD 643-43, B mit Hilfe eines Gerätes des Massachusetts Institute
of Technology. Das Verfahren wird in verschiedenen ASTM-Veröffentlichungen beschrieben.
Besonders wird auf die Ausgabe 1949, ASTM »Standards«, S.907, Teil 4, verwiesen.
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An den obigen drei Papierbeispielen durchgeführte Versuche nach diesem
Meßverfahren ergaben folgende Ergebnisse: Die Belastung betrug 1 kg, die Materialbreite
15 mm.
| Faltfähigkeit |
| Material Längs- Quer- |
| richtung richtung |
| Nr.1-keineRückenschicht, |
| mit Gummi behandeltes |
| Papier ................ 25 222 |
| Nr. 2 - Papier wie unter 1 |
| mit Rückenlack ......... 6 96 |
| Nr.3 - Erzeugnis gemäß |
| vorliegender Erfindung . . 172 1390 |
Aus den Versuchsergebnissen geht hervor, daß ein Papier, bei dem die Fasern zumindest
teilweise durch ein synthetisches Elastomer zusammengehalten werden und eine dementsprechende
Schicht sowohl auf der Korn- und Rückseite besitzen, vielerlei Vorteile hat. Das
Papier ist zunächst beständiger und biegfester; weiterhin wirft sich der Bogen durch
die verringerte Wasseraufnahme wesentlich weniger auf. Man kann die Wasseraufnahme
zwar auch durch eine Lackbehandlung der Rückseite vermindern, doch ergeben Versuche,
daß eine solche Behandlung eine beachtliche Sprödigkeit und somit geringere Biegefähigkeit
mit sich bringt. Da wasserfestes Papier schlaff und biegbar sein muß, wirkt sich
die durch die Lackbehandlung hervorgerufene Sprödigkeit sehr nachteilig aus.
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In den Beispielen ist die-Herstellung von Erzeugnissen unter Anwendung
bestimmter Elastomere zur Imprägnierung und Bindung der Papierfasern beschrieben,
weiterhin
das Aufbringen einer Schicht auf der Kornseite und einer anderen auf der Rückseite.
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Neben den beschriebenen Stoffen können auch andere Elastomere Verwendung
finden. Als besonders geeignet erwiesen sich Butadienkopolymer mit Acrylnitril,
Butadien mit Styrol und mit Acrylnitrilkopolymer und Butadien- oder Styrol plastizierte
Polyvinylverbindungen. Besonders geeignete Polyvinylverbindungen sind Polyvinylchlorid,
Polyvinylacetat, Polystyrol. Kopolymere des Vinylchlorids und Vinylacetats sowie
Kopolymere des Vinylchlorids mit Vinylidenchlorid. Dispersionen der gleichen synthetischen
Stoffe können zum Imprägnieren der Papierunterlage und zur Beschichtung der Korn-
und Rückenseite verwendet werden, und zwar durch zwei oder drei verschiedene dieser
Stoffe für die drei genannten Zwecke.
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Die Mischungsverhältnisse sind variabel. Im allgemeinen betragen sie
etwa 85 bis 40 Teile Butadien zu 15 bis 60 Teilen der Vinylverbindung. Gleichermaßen
kann in den Fällen, in denen eine Polyvinylverbindung, wie z. B. Polyvinylchlorid
oder Polystyrol, als Zusatz zum Kopolymer oder dessen Mischungen Verwendung findet,
das Verhältnis des Butadiens zum Acrylnitril oder Styren variieren. Das gleiche
trifft auch für das Verhältnis des Kopolymers zur Polyvinylverbindung zu. Die einzige
Bedingung ist, daß die Dispersion die für den jeweiligen Gebrauch erforderliche
Flexibilität ergibt. Da wasserfestes Papier für verschiedene Verwendungszwecke benutzt
wird, stellt man zweckmäßig mehrere Typen mit verschiedener Flexibilität her, und
diese kann durch die beschriebenen Mischungsverhältnisse leicht erreicht werden.
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Obwohl die Reihenfolge des Auftragens der einzelnen Schichten nicht
vorgeschrieben ist (allerdings wird die erste Lackschicht auf der Kornseite vor
dem Schleifkorn und seiner Bindung aufgetragen), ist es zweckmäßig, daß zunächst
die Sperrschicht auf der Kornseite und dann die Schicht auf der Rückseite und danach
das Bindemittel und das Korn aufgebracht werden, besonders dann, wenn die Rückschicht
auch noch zur Verminderung der Schlüpfrigkeit ein körniges Material enthält.
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Man kann auch beide Schichten im Eintauchverfahren gleichzeitig auftragen
und auch beide Seiten mit Schleifkorn versehen. Dieses ist besonders dann günstig,
wenn das Material nur an den Seiten und nicht von Rollen oder Stangen gehalten wird,
bis die Bindung der Körnung fest genug ist, um das sonst mögliche Abstumpfen der
Körnung zu verhindern.
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Die einzelnen Beispiele geben verschiedene Mengenverhältnisse der
zu verwendenden Elastomere an. Man sollte so viel Elastomer verwenden, daß sich
eine 4%ige Streckfähigkeit des Papiers in Längsrichtung ergibt. Die Papierbeschaffenheit
kann durch Zusammensetzung und Menge des Elastomers wesentlich beeinflußt werden.
Im allgemeinen sollte die verwendete Elastomermenge 30 bis 1000/o betragen, bezogen
auf die Papierfasern. In den Beispielen ist eine rauhe Oberfläche durch Verwendung
von Kieselgur vorgesehen. An Stelle von Kieselgur kann auch feinverteiltes anderes
körniges Material Verwendung finden, wie z. B. Tripelerde, Bimsstein oder ein unter
dem Namen »Ludox« (du Pont) bekanntes kolloidales Kieselsäurepräparat.
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Die Beispiele geben auch verschiedene Arten der Grundierungs- und
Sandschicht an. Man kann hierfür auch andere geeignete Bindungen, andere Kornqualitäten,
andere Papiergewichte und verschiedene Papierfasern verwenden, ohne vom Erfindungsgedanken
abzuweichen.