DE1267533B - Herstellung von Papier mit geringer statischer Aufladung - Google Patents

Herstellung von Papier mit geringer statischer Aufladung

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DE1267533B
DE1267533B DEP1267A DE1267533A DE1267533B DE 1267533 B DE1267533 B DE 1267533B DE P1267 A DEP1267 A DE P1267A DE 1267533 A DE1267533 A DE 1267533A DE 1267533 B DE1267533 B DE 1267533B
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Thadeus Joseph Brudniak
Robert Cameron Whitney
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
D 21h
Deutsche KX: 55 f-11/01
Nummer: 1 267 533
Aktenzeichen: P 12 67 533.1-45
Anmeldetag: 14. Mai 1963
Auslegetag: 2. Mai 1968
Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Oberflächenleimung von Papiererzeugnissen unter Verwendung von Polyäthylen.
Die Oberflächenleimung, d. h. die Behandlung von getrocknetem Papier zwecks Erhöhung seiner Wasserbeständigkeit, Festigkeit, Härte, Widerstandsfähigkeit gegen das Eindringen von Druckfarben oder Tinten auf öl- und Wasserbasis, Rupffestigkeit sowie zwecks Verbesserung anderer Eigenschaften, ist an sich bekannt. Die bisher hauptsächlich verwendeten Oberflächenleimungsmittel waren Leim, Stärke, Wachs, Kolophonium, wasserlösliche synthetische Harze, wie Polyvinylalkohol, Melaminharze, Harnstoff- Formaldehyd- Harze, Natriumcarboxymethylcellulose u. dgl. Bei der Anwendung dieser bekannten Oberflächenleimungsmittel erhält man zwar recht gut wasserbeständige Papiere, jedoch haben solche Papiere in der Regel den Nachteil, daß ihre Abriebeigenschaften zu wünschen übriglassen und ihre Kerbfestigkeit relativ gering ist. Auch binden diese bekannten Oberflächenleimungsmittel sehr häufig nicht ausreichend gut mit der Papieroberfläche ab. Man hat versucht, diese Nachteile dadurch zu beheben, daß man z. B. Erdölwachs zusammen mit geeigneten Weichmachern einsetzt, und ein solches bekanntes Oberflächenleimungsmittel besteht beispielsweise aus Paraffinwachsen und/oder mikrokristallinen Wachsen mit einem Zusatz eines Zuckeresters und gegebenenfalls einer geringen Menge eines Polyolefinwachses. Auch die Anwendung von wäßrigen Polyäthylenemulsionen zum Beschichten, Imprägnieren und Appretieren von beispielsweise Papier ist an sich bekannt. Gemäß bekannten Vorschlägen können wäßrige Polyäthylendispersionen für diese Zwecke verwendet werden, die beispielsweise unter Verwendung einer wärmebeständigen Azoverbindung und eines wasserlöslichen Persulfats als Polymerisationskatalysator, oder durch mechanische Bearbeitung von Polyäthylen bei erhöhter Temperatur zusammen mit einem Dispersionsmittel, wie einem Fettsäuresalz, und einem Schutzkolloid, wie Triäthanolamin, und anschließender Abkühlung unter Einarbeitung von Wasser, hergestellt worden sind. Obwohl mit solchen Oberflächenleimungsmitteln behandelte Papiere gute Reißbeständigkeit, Zugfestigkeit, Spannungsfestigkeit, Faltungsfestigkeit und Helligkeit besitzen, lassen sie im allgemeinen hinsichtlich ihrer Oberflächenglätte zu wünschen übrig, und sie bieten darüber hinaus dem Eindringen von Druckfarben auf öl- oder Wasserbasis einen für praktische Zwecke zu geringen Widerstand. Darüber hinaus weisen die unter Verwendung von synlheti-Herstellung von Papier mit geringer statischer
Aufladung
Anmelder:
Chemical Investors S. A.,
Luxemburg (Luxemburg)
Vertreter:
Dr. K. Th. Hegel, Patentanwalt,
2000 Hamburg 50, Große Bergstr. 223
Als Erfinder benannt:
Thadeus Joseph Brudniak, Prairie Village, Kan.;
Robert Cameron Whitney,
Overland Park, Kan. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 28. Mai 1962 (197 910) - ·
sehen Harzen behandelten Papiere häufig eine hohe statische Aufladung auf, die unerwünscht ist.
Es wurde nun gefunden, daß sich diese Nachteile beheben lassen, wenn man erfindungsgemäß eine wäßrige Stärkedispersion im Gemisch mit einer stabilen Dispersion von Polyäthylenteilchen zur Herstellung von Papieren mit geringer statischer Aufladung verwendet. Man erhält dabei ausgezeichnete Papierprodukte, die nicht nur hinsichtlich ihrer Festigkeitseigenschaften, wie Reißfestigkeit, Zugfestigkeit, Falzfestigkeit und Berstfestigkeit, ihrer optischen Eigenschaften, wie Glanz, Undurchsichtigkeit und Helligkeit, sowie ihrer Rupffestigkeit mit Papierprodukten vergleichbar sind, die mit den bekannten Oberflächenleimungsmitteln, wie auch mit Stärke allein, geleimt sind, vielmehr erreicht man
809 574/382
3 4
erfindungsgemäß durch den Einbau von Polyäthylen Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewandt
zusammen mit Stärke in das geleimte Papier einer- werden, um Papiererzeugnisse, wie Papier und Pappe, seits eine bessere Glätte des Papierproduktes und jeder Art zu leimen, die aus einem Mahlgut hergestellt eine verbesserte Beständigkeit des Produktes hin- sind, welches von 100% Hartholz bis 100% Weichsichtlich sowohl des Eindringens von Druckfarben 5 holz enthalten kann. Die Papiererzeugnisse können auf ölbasis als auch auf Wasserbasis, und anderer- aus gebleichten oder ungebleichten Kraft-, Sulfitseits erreicht man überraschend, daß die Ausbildung oder Natronzellstoffen zusammen mit Holzschliff, oder Beibehaltung von elektrostatischen Oberflächen·- aufgeschlossenem Holzschliff und bzw. oder halbladungen auf den bei der erfindungsgemäßen Ver- aufgeschlossenem Holzschliff hergestellt sein. Die Wendung gewonnenen Papierprodukten unterbunden io Erzeugnisse können ganz oder teilweise aus anderen wird, so daß das Leimungsmittel außer seiner Cellulosefaser^ wie Hadernhalbstoff, Baumwolle, Leimungswirkung gleichzeitig als antistatisches Mittel Flachs, Hanf und Bagasse, oder aus synthetischen wirkt. Fasern bestehen. Von besonderem Wert ist die
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung ist es Erfindung für die Verbesserung billigerer Sorten von besonders zweckmäßig, die Polyäthylenteilchen mit 15 unbeschichtetem Buch-, Zeitungs- und Packpapier, einer Durchschnittsgröße zwischen etwa 0,02 und von Schreib- und Druckpapier, wie Notizblöcken etwa 0,5 Mikron einzusetzen und eine wäßrige und Papier für den Offsetdruck, Rotationsdruck oder Flüssigkeit zu verwenden, die etwa 2 bis 14 Gewichts- Druckpressendruck. Die Papiere sind sämtlich verprozent dispergierte Stärke und etwa 2 bis 10Ge- hältnismäßig porös und besitzen eine Porosität wichtsprozent Polyäthylen feststoffe, bezogen auf das 20 (bestimmt mit dem Gurley-Densometer —yTAPPI-Gewicht der Stärke, enthält. Vorteilhaft bringt man Normvorschrift T-460m-49) von weniger als 1000, die Dispersion in einer Menge von etwa 3,57 bis gewöhnlich weniger als etwa 200 oder 250. Papiere 74 kg Stärke und einer Menge von etwa 0,067 bis dieser Art können nach der Behandlung gemäß 7 kg Polyäthylen pro Tonne Papier auf. der Erfindung in an sich bekannter Art mit Stoffen,
Die für die erfindungsgemäße Verwendung ein- 25 wie Calciumcarbonat, Titandioxyd, Ton usw., zusetzende stabile Dispersion von Polyäthylenteil- pigmentbeschichtet werden, um Papier- und Pappchen kann man nach bekannten Verfahren herstellen, erzeugnisse von jedem beliebigen Flächengewicht wie sie beispielsweise in den USA.-Patentschriften zu verbessern; ebenso können die Oberflächeneigen-3 296 162 und 3 244 652 beschrieben sind. schäften von ungeleimten, hart geleimten und
An Stelle von Emulsionen von Homopolymerisaten 30 schwach geleimten Papieren, die mit beliebigen des Äthylens kann man auch Emulsionen von Misch- Leimarten hergestellt sind, verbessert werden, polymerisaten des Äthylens verwenden, die durch Die Oberflächenleimungsmittel gemäß der Erfin-
Mischpolymerisation von mindestens 50 Gewichts- · dung werden, wie bei der Papierherstellung üblich, prozent Äthylen mit bis zu 50 Gewichtsprozent eines zweckmäßig auf die Papieroberfläche auf oder außerdamit mischpolymerisierbaren Vinylidenmonomeren 35 halb der Maschine von einer Leimbütte, Leimpresse . der Formel CHa == C < erhalten werden. Typische oder einem Wasserbehälter in dem Kalanderständer Beispiele für solche Monomeren sind Vinylhalogenide, aufgetragen. Sehr zweckmäßig ist die Auftragung des Acrylsäure und Methacrylsäure, Ester der Acryl- Leims mit einer Leimpresse. Das Polyäthylen kann säure oder Methacrylsäure mit Alkoholen mit 1 bis für sich allein aus einer beständigen Polyäthylen-18 Kohlenstoffatomen im Molekül, Acrylsäurenitril, 4° dispersion oder zusammen mit anderen, bekannten Vinylacetat und Styrol. Typische Beispiele für solche Oberflächenleimungsmitteln, wie Leim, Polyvinyl-Äthylen-Mischpolymerisat-Dispersionen sind in der alkohol. Alginaten od. dgl., aufgetragen werden: britischen Patentschrift 959 815 beschrieben. besonders gute und vom wirtschaftlichen oder
Wie bereits erwähnt, wurde überraschenderweise technischen Gesichtspunkt reizvolle Ergebnisse erzielt gefunden, daß Polyäthylen, selbst wenn es nur in 45 man jedoch durch Kombination von Polyäthylen mit geringen Mengen in dem Oberflächenleim enthalten Stärke als Oberflächenleim.
ist, als antistatisches Mittel wirkt, welches die Aus- Aus dem Werk »Pulp and Paper«. Bd. 2, von
bildung oder das Verbleiben von elektrostatischen Casey (Interscience Publishers. Inc.. New York. Oberflächenladungen auf dem geleimten Papier ver- 1960) ist bekannt, daß Mais- oder Weizenstärke, hindert. Insbesondere neigen ohne Polyäthylen im 5° Kartoffelstärke, Tapiokastärke und aus anderen Oberflächenleim hergestellte Papierblätter, die im Naturstoffen gewonnene Stärken gewöhnlich als übrigen den bei der erfindungsgemäßen Verwendung Leimungsmittel bei der Papierherstellung verwendet gewonnenen Papieren vergleichbar sind, zur Aus- werden. Die Stärken können als Perlstärke oder als bildung bleibender elektrostatischer Ladungen, die modifizierte Stärken verwendet werden, und alle gewöhnlich durch mechanische Reibung bei der 55 diese Stoffe werden nachstehend unter dem Begriff Herstellung oder Handhabung des Papiers ent- »Stärke« zusammengefaßt. Die Modifizierung der stehen. Dies führt zu der störenden Neigung der Stärke, z. B. durch Chlorierung. Acetylierung, Oxy-Blätter zum Aneinanderhaften, was ihre Trennung dation, enzymatische Umwandlung,. Rösten, Säurevoneinander schwierig macht und die wirksame behandlung usw., ist bekannt. Die bekannten Lei-Verarbeitung des Papiers in mechanischen Vorrich- 60 mungsmittel auf der Basis von Stärke können im tungen, wie Schnelldruckerpressen oder Bürokopier- Rahmen der Erfindung verwendet werden, ohne daß geräten, wie xerographischen Vervielfältigern, beein- die übliche Art ihrer Herstellung abgeändert zu trächtigt. Im Gegensatz dazu zeigen die erfindungs- werden braucht.
gemäß mit Polyäthylen geleimten Papiere nur eine Die zur Oberflächenleimung verwendeten Stärkegeringe oder gar keine Neigung zum Aneinander- 65 suspensionen enthalten zweckmäßig etwa 2 bis 14 haften infolge elektrostatischer Kräfte, wenn sie den oder oft etwa 2 bis 8 Gewichtsprozent Stärkefestgleichen Bedingungen ausgesetzt werden wie die stoffe. Die Konzentration der Stärkefeststoffe in der unbehandelten Papiere. Leimungsflüssigkeit hängt zum Teil von der Viskosi-
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tat der Stärkedispersionen ab. Bei Verwendung Nr. 104 763 beschrieben ist, können beständige gewisser Stärken, wie Kartoffelstärke, behält die Polyäthylendispersionen der für die vorliegende Suspension z. B. bei hohen Stärkekonzentrationen Erfindung geeigneten Art unmittelbar durch Emulimmer noch eine ausreichende Fließfähigkeit, um sionspolymerisation von Äthylen bei für die PoIysich leicht mit herkömmlichen Vorrichtungen auf- 5 merisation geeigneten Temperaturen und Drücken bringen zu lassen. Bei anderen Stärkearten kann es in einem Ausgangsgemisch hergestellt werden, welches erforderlich sein, mit Stärkesuspensionen von niedri- Wasser, ein anionisches Emulgiermittel, in gewissen gerer Konzentration innerhalb der oben angegebenen Fällen einen pH-Regler, gegebenenfalls ein Lösungs-Grenzen zu arbeiten, damit die Suspension noch mittel und außerdem einen Polymerisationserreger fließfähig ist. Ferner richtet sich die Stärkekonzen- io enthält. Auf den Inhalt der genannten USA.-Patenttration nach dem Flächengewicht des zu behandeln- anmeldung wird hier ausdrücklich Bezug genommen, den Papiers und nach dem gewünschten Gütegrad des Im wesentlichen offenbart die genannte Patent-Enderzeugnisses. Mit zunehmendem Flächengewicht anmeldung, daß Äthylen bei einem Mindestdruck nimmt auch der Grad des Eindringens des Leimungs- von 175 kg/cm2 in einer wäßrigen Phase polymerisiert mittels in das Papierblatt zu, und es ist zweckmäßig, 15 werden kann, die als Emulgiermittel (1) Salze von mit konzentrierteren Stärkelösungen zu arbeiten. gesättigten Fettsäuren, (2) Fettalkoholsulfate oder Ferner wird die Beschaffenheit des Papiers ver- (3) Sulfate von äthoxylierten Fettalkoholen in Menbessert, wenn man größere Mengen des aus Stärke gen von etwa 0,9 bis 9 Gewichtsprozent enthält, und Polyäthylen bestehenden Leimungsmittels an- Zweckmäßig enthält die wäßrige Phase alkalische wendet. Die äußersten Grenzen können sich aus einer 20 Stoffe, wie Kaliumphosphate, die ein Endprodukt Abwägung der Produktbeschaffenheit mit den Kosten mit einem pH-Wert von mindestens etwa 8.5 ergeben, ergeben. Gegebenenfalls kann das wäßrige Medium auch
Bei Verwendung in Kombination mit den üblichen tert.-Butanol enthalten, und zwar in Mengen von Stärkedispersionen werden die Polyäthylendisper- etwa 5 bis etwa 20 bis 25 Gewichtsprozent des sionen der oben beschriebenen Art im allgemeinen 25 wäßrigen Mediums. Kalium- und Natriumpersulfat mit den Stärkedispersionen so kombiniert, daß die werden in Mengen von etwa 0,06 bis 0,5 Gewichts-Menge der Polyäthylenfeststoffe etwa 2 bis K)Ge- prozent des wäßrigen Mediums als Radikalkettenwichtsprozent der Stärkefeststoffe beträgt. Bei Poly- erreger zugesetzt. Bei Temperaturen von etwa 70 bis äthylenkonzentrationen von wesentlich unter 2"o 100 C werden beständige Polyäthylendispersionen sind die günstigen Wirkungen des Zusatzes von 30 mit Feststoffgehalten bis etwa 30 Gewichtsprozent Polyäthylen weniger bemerkbar; man kann jedoch erhalten, und diese können zu Dispersionen mit noch mit Konzentrationen von 1% arbeiten. Bei Feststoffgehalten bis etwa 40 bis 50 Gewichtsprozent Polyäthylenkonzentrationen von mehr als etwa 10° η konzentriert werden. Wie in der genannten Patentbleiben zwar die günstigen Wirkungen des Poly- anmeldung beschrieben, sind diese Dispersionen äthylens erhalten, das Verfahren wird jedoch durch 35 reaktorbeständig, d. h., sie können durch Emulsionsdie Materialkosten unwirtschaftlich; allerdings kann polymerisation als homogene Produkte hergestellt man auch mit hohen Konzentrationen von 15 bis werden, die praktisch frei von Koagulat sind und 20" 0 arbeiten. Im allgemeinen verbessern sich die mindestens 20°/o Polyäthylenfeststoffe enthalten. Eigenschaften, wie Glätte, Widerstandsfähigkeit gegen Ferner sind die Dispersionen abstreifbeständig, das Eindringen von öl und Druckfarbe u. dgl., 40 d. h., sie lassen sich durch Abtreiben von übermit zunehmender Menge des Polyäthylens. Die schüssigem Wasser und etwaigem Lösungsmittel zu wichtige antistatische Wirkung des Polyäthylens in Dispersionen mit Feststoffgehalten von mindestens dem Oberflächenleim wird jedoch schon bei sehr 40 Gewichtsprozent konzentrieren. Drittens sind die niedrigen Polyäthylenkonzentrationen beobachtet. Dispersionen auch haltbar, indem sie für Zeiträume
Zur Herstellung der polyäthylenhaltigen Stärke- 45 von 60 Tagen, 6 Monaten oder 1 Jahr oder länger
leime gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, z. B. gegen das Ausrahmen, die Gelbildung oder die Ver-
zunächst eine konzentrierte Lösung oder Dispersion dickung beständig sind.
der Stärke in üblicher Weise durch Erhitzen oder Bei diesen Dispersionen sind die darin enthaltenen Kochen in Wasser herzustellen, dann genügend Polyäthylenfeststoffe farblos, geruchlos und nicht Polyäthylendispersion von bekannter Konzentration 5° oxydiert. Sie enthalten weniger als etwa l'"o Sauerzuzusetzen, um den Feststoffgehalt an Polyäthylen stoff und sind praktisch schwefelfreie (weniger als und Stärke auf den gewünschten Wert einzustellen. etwa 0,10O Schwefel) nicht telomerisierte Stoffe mit und dann das Gemisch auf das erforderliche Volumen einem Molekulargewicht zwischen etwa 7000 und zu verdünnen. Jedoch ist die Art, wie die Stärke- 30 000 oder 40 000. Diese Stoffe besitzen eine mittlere dispersion mit der Polyäthylendispersion vereinigt 55 Dichte zwischen etwa 0,91 und 0,93 gern3. Die wird, nicht kritisch. Feststoffe besitzen eine Eigenviskosität zwischen
Bei der Oberflächenleimung gemäß der Erfindung etwa 0,25 und 1,1 (bestimmt in einer Lösung von kann die Naßaufnahme in der Leimpresse etwa 20 bis 0,1 g Polymerisat in 50 ml Tetrahydronaphthalin bei 60 Gewichtsprozent, gewöhnlich etwa 25 bis 35 Ge- 135 C) und haben einen Kristallschmelzpunkt von wichtsprozent, bezogen auf das trockene Papier, 60 etwa 80 bis 115 C. Die Feststoffe sind in den Disperbetragen; diese Werte sind jedoch ebenfalls nicht sionen als Teilchen mit einer mittleren Teilchenkritisch. Der Stärkegehalt des fertigen trockenen größe von etwa 0,02 bis 0,5 μ enthalten.
Papiererzeugnisses kann im Bereich von etwa 3,57 bis Die durch wäßrige Emulsionspolymerisation von 74 kg't liegen, während die Menge des zusammen Äthylen in Gegenwart gewisser nichtionogener Emulmit der Stärke zugesetzten Polyäthylens im Bereich 65 giermittel gemäß der USA.-Patentanmeldung Serial von etwa 0,067 bis 7 kg, t variieren kann und zweck- Nr. 44 862 hergestellten Polyäthylendispersionen könmäßig im Bereich von etwa 0,18 bis 3.57 kg t liegt. nen ebenfalls erfindungsgemäß verwendet werden.
Wie in der USA. - Patentanmeldung Serial Wie in der genannten Pafentanmeldung ausgeführt
/ ö
wird, werden diese nichtionogenen Polyäthylen- beschriebenen Stärkelösung solche Mengen einer dispersionen gewonnen, indem Äthylen in einem anionischen Polyäthylendispersion zugesetzt werden, wäßrigen Medium bei etwa 60 bis 150 C, Vorzugs- die Konzentrationen von 2, 4, 8 bzw. 10°/» Polyweise bei 70 bis 100 C, und bei Drücken zwischen äthylen feststoffe, bezogen auf das Gewicht der 140 und 1400 kg/cm2 polymerisiert wird. Das wäßrige 5 Stärkefeststoffe, ergeben. In einer anderen Versuchs-Medium kann einen Alkohol, wie tert.-Butanol, in reihe werden der Stärkelösung solche Mengen einer Mengen bis 35 Gewichtsprozent des Mediums ent- nichtionogenen Polyäthylendispersion zugesetzt, die halten. Bei Verwendung eines Alkalipersulfats, wie einen Gehalt von 2, 4, 8 bzw. 10 Gewichtsprozent Kaliumpersulfat, als Polymerisationserreger, gewöhn- an Polyäthylenfeststoffen, bezogen auf die Stärkelich in Mengen von 0,08 bis 0,50%, erfolgt die Poly- io feststoffe, ergeben.
merisation in Gegenwart eines nichtionogenen Emul- Die anionische Polyäthylendispersion wird durch
giermittels in Mengen von 1 bis 5%, wobei die kontinuierliche wäßrige Emulsionspolymerisation von Prozentangaben auf die Gewichtsmenge des wäßrigen Äthylen bei Drücken zwischen 232 und 246 kg/cm2 Mediums bezogen sind. Diese nichtionogenen Emul- bei einer Temperatur von 85"C und einer Verweilgiermittel sind Alkylphenoxy-polyoxyäthylenglykole 15 zeit von 1,33 Stunden hergestellt. Das wäßrige der Formel Polymerisationsmedium besteht aus 100 Gewichts
teilen Wasser, 2,9 Gewichtsteilen Myristinsäure, 0,88 Gewichtsteilen Kaliumhydroxyd, 0,42 Gewichts-
0(CH CH O) H teilen Trikaliumphosphat und 0,09 Gewichtsteilen
20 Kaliumpersulfat. Die so erhaltene Dispersion besitzt nach dem Konzentrieren einen Gesamtfeststoffgehalt von 41,92%, eine Dispersionsdichte von 0,977 g/ml
in der R eine Alkylkette mit 8 bis 9 Kohlenstoff- und einen pH-Wert von 10,8. Die Polymerisatatomen, zweckmäßig eine verzweigte Polypropylen- teilchen haben eine mittlere Teilchengröße von oder Polybutylenkette, bedeutet und 11 einen Mittel- 25 0,062 μ. Der Erweichungspunkt (Ring- und Kugelwert von etwa 7 bis 15 hat. Man erhält farblose, methode) des Polyäthylens in der Dispersion beträgt geruchlose Dispersionen von nichtoxydiertem Poly- 110 "C, die Eigenviskosität des Polymerisats beträgt äthylen. 0,66 (bestimmt an einer Lösung von 0,1 g PoIy-
Wie in der USA. - Patentanmeldung Serial äthylen in 50 ml Tetrahydronaphthalin bei 135 C), Nr. 104 711 beschrieben, können diese anionischen 30 die Polymerisatdichte beträgt 0,92 und der Kristall- und nichtionogenen Dispersionen äußerst beständig schmelzpunkt 100 bis 107 C. Das Polymerisat ist gemacht werden, indem man ihnen nichtionogene färb- und geruchlos.
oder anionische Emulgiermittel in Mengen zusetzt. Die nichtionogene Polyäthylendispersion wird bei
durch die, zusammen mit den bei der Herstellung einem Druck von 211 kg/cm2 und einer Temperatur der Dispersionen verwendeten primären' Emulgier- 35 von 87 C in einem wäßrigen Medium aus 88 Gemittein, die Oberflächen der Polyäthylenteilchen in wichtsteilen Wasser, 12 Gewichtsteilen tert.-Butanol, der Dispersion im wesentlichen gesättigt werden. 2,2 Gewichtsteilen »Triton N-101« als Emulgier-Hierdurch werden also im wesentlichen 1001Vo der mittel, 0,06 Gewichtsteilen Kaliumhydroxyd und verfügbaren Oberfläche dieser Teilchen mit einer 0,3 Gewichtsteilen Kaliumpersulfat hergestellt. Nach monomolekularen Schicht aus primärem und sekun- 4° dem Abtreiben des Butanols enthält die PoIydärem Emulgiermittel bedeckt. Auf die in der merisatdispersion 41,31% Gesamtfeststoffe und begenannten Patentanmeldung offenbarten Einzelheiten sitzt eine Dispersionsdichte von 0,976 und einen wird hier ausdrücklich Bezug genommen. pH-Wert von 7,75. Das in-der Dispersion enthaltene
Polymerisat besitzt einen Erweichungspunkt (Ring-45 und Kugelmethode) von 102cC, eine Eigenviskosität
Beispiel 1 von 0,703, eine Dichte von 0,94 und einen Kristallschmelzpunkt von 96 bis 102 C und ist färb- und Ein Papier wird aus einem Mahlgut hergestellt, geruchlos.
welches 720 Gewichtsteile Hartholz-Kraftzellstoff und In der nachstehenden Tabelle sind die Eigen-
480 Gewichtsteile Weichholz-Kraftzellstoff enthält, 5° schäften der mit Stärke und Polyäthylen oberflächender auf einen Mahlgrad (kanadische Norm) von geleimten Papiere mit denjenigen der nur mit Stärke 350 gemahlen ist. Es werden 240 Gewichtsteile geleimten Kontrollproben verglichen. Die Bestim-Georgia-Ton, 6 Gewichtsteile Kolophoniumleim, ge- mung der Eigenschaften erfolgt nach einer Anzahl ringere Mengen blauer und rosa Farbstoff und von Prüfnormen. Aus der Tabelle ergibt sich, daß genügend Alaun zugesetzt, um den pH-Wert auf 4,5 55 bei sonst vergleichbaren Eigenschaften die Widerbis 5,5 einzustellen. Aus diesem Gemisch wird in Standsfähigkeit gegen das Eindringen von Rizinusöl bekannter Weise ein Papier mit einem Flächen- und Druckfarbe und die Glätte bei den mit PoIygewicht von 27 kg (24 x 36-500) hergestellt. In der äthylen geleimten Papieren im Vergleich zu den Leimpresse wird eine 8%ige Lösung von acetylierter Kontrollproben verbessert sind. Außerdem weisen Stärke (»Kofilm-80«), hergestellt aus 72 Gewichts- 6o die mit Stärke und Polyäthylen geleimten Blätter kein teilen Stärke im Gemisch mit 828 Gewichtsteilen elektrostatisches Anhaften aneinander auf und lassen Wasser, auf die Papieroberfläche aufgetragen. Das sich glatt gegeneinander verschieben oder durch einen so erhaltene, mit Stärke oberflächengeleimte Papier xerographischen Vervielfältiger hindurchführen, ohne dient als Kontrollprobe zum Vergleich mit dem- daß eine restliche elektrostatische Ladung die Hanselben Papier, welches gemäß der Erfindung mit 65 tierung des Papiers stört. Die antistatischen Eigen-Starke und Polyäthylen geleimt ist. ■' schäften des Papiers beeinträchtigen nicht die Er-Es wird eine Reihe von solchen, mit Polyäthylen zeugung eines xerographischen Bildes auf den mit geleimten Papieren hergestellt, indem der oben Polyäthylen geleimten Blättern.
9 Sts
2%
1 267 533 anionisc
rsion
8%
he
10%
Kontrollprobe*)
(mit Stärke geleimt)
10 ce und η
Dispe
4%
chtionoi
rsion
8%
;ene
10%
Prüfung Kontrollprobe*)
(mit Stärke geleimt)
350 rke und
Dispe
4%
560 510 450 Star
2%
450 540 640
Eindringen von
Druckfarbe
(Carter 141),
Sekunden
325 38 420 47 44 44 460 47 39 51
Eindringen von
Rizinusöl,
Sekunden
34 10,2
8,0
38 12,3
8,8
15,1
12,2
8,9
6,5
37 15,0
12,2
11,4
8,4
13,8
Glätte
(nach Williams),
Sekunden
Filzseite
9,6
6,5
11,1
10,8
10,8
8,4
10,7
Drahtseite
Anmerkung: Alle Proben besitzen ein Flächengewicht (24 χ 36-500) zwischen 24,75 und 25,2 kg und sind in der Dicke und Dichte miteinander vergleichbar. Die Berstfestigkeit nach Mullen beträgt in allen Fällen 39 bis 40. Die Reiß-, Zug- und Falzfestigkeiten sind vergleichbar oder zeigen übereinstimmende Änderungen. Der Glanz nach I η g e r s ο 11 ist bei den mit der anionischen Dispersion behandelten Proben etwas verbessert. Die Werte für die Undurchsichtigkeit und Helligkeit sind bei allen Proben vergleichbar. Die mit dem aus der nichtionogenen Dispersion abgeschiedenen Polyäthylen geleimten Proben zeigen eine gewisse Verbesserung in der IGT-Rupffestigkeit. Die mit dem Gurley-Densometer bestimmte Porosität beträgt 28 bis 36.
*) Die Oberflächenleimung mit der anionischen und der nichtionogenen Dispersion erfolgte an verschiedenen Tagen mit aus dem gleichen Mahlgut stammendem Papier. Die beiden Kontrollproben wurden aus den entsprechenden Holländer-Ansätzen hergestellt.
B e i s ρ i e 1 2
Teil A
100 Papierblätter gemäß Beispiel 1, die mit Stärke und einer anionischen Polyäthylendispersion in einer Menge von 8% Polyäthylenfeststoffen, bezogen auf die Stärkefeststoffe, geleimt worden sind, werden in einen xerographischen Vervielfältiger (Modell 914 der Xerox-Corporation) eingebracht. Auf jedes Blatt wird bei der Höchstgeschwindigkeit der Kopiervorrichtung eine Kopie gedruckt. Beim Herausnehmen der bedruckten Blätter aus der Maschine zeigen diese keinerlei elektrostatische Ladungen, was daran
erkennen ist, daß sie nicht aneinanderhaften.
Teil B
Man arbeitet gemäß Teil A, jedoch mit 100 Blatt eines normalen, handelsüblichen Druckpapiers an Stelle des gemäß Beispiel 1 geleimten Papiers. Beim Herausnehmen dieser Blätter aus dem Kopiergerät haben sie starke elektrostatische Ladungen angenommen und haften hartnäckig aneinander. Selbst 4 Stunden nach dem Herausnehmen aus dem kopiergerät haften die Blätter noch aneinander, wenn sie frei in der Luft aufgehängt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verwendung einer wäßrigen Stärkedispersion im Gemisch mit einer stabilen Dispersion von Polyäthylenteilchen zur Herstellung von Papieren mit geringer statischer Aufladung.
2. Verwendung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Einsatz von Polyäthylenteilchen mit einer Durchschnittsgröße zwischen etwa 0,02 und etwa 0,5 Mikron.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den Einsatz einer wäßrigen Flüssigkeit, die etwa 2 bis 14 Gewichtsprozent dispergierte Stärke und etwa 2 bis 10 Gewichtsprozent Polyäthylenfeststoffe, bezogen auf das Gewicht der Stärke, enthält.
4. Verwendung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch das Aufbringen der Dispersion in einer Menge von etwa 3,57 bis 74 kg Stärke und einer Menge von etwa 0,067 bis 7 kg Polyäthylen pro Tonne Papier.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1019 087;
USA.-Patentschriften Nr. 2 290 794, 2 994 677, 053 677.
809 574/382 4.68 © Bundesdruckerei Berlin
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