DE1546416C3

DE1546416C3 - Streichmasse zur Herstellung wasserbeständiger Papiere

Info

Publication number: DE1546416C3
Application number: DE1546416A
Authority: DE
Inventors: Edward Cambridge Mass. Dalton; Emil Daniel Plainfield N.J. Mazzarella
Original assignee: National Starch and Chemical Corp
Current assignee: Ingredion Inc
Priority date: 1964-06-05
Filing date: 1965-06-04
Publication date: 1978-09-07
Also published as: NL128962C; SE318475B; DE1546416A1; DE1546416B2; FR1449719A; NL6507161A; USRE26510E; GB1078239A; US3320080A

Description

Die Erfindung betrifft eine Streichmasse zur Herstellung wasserbeständiger Papiere, bestehend aus Wasser, einem inerten mineralischen Pigment und einem gehärteten Bindemittel auf Stärkebasis.

Bekanntlich versieht man Papiere recht häufig mit Überzügen, um sein Aufnahmevermögen für Druckfarben, seine optischen Eigenschaften und sein allgemeines Aussehen zu verbessern und ihm verschiedene sonstige wünschenswerte Eigenschaften zu verleihen. Eine solche Papierstreichmasse besteht üblicherweise hauptsächlich aus einem Pigment, z. B. Ton, und einem Bindemittel, um die Pigmentteilchen untereinander und mit der Papieroberfiäche zu verbinden.

Es ist seit langem bekannt, in Papierstreichmassen als Bindemittel Stärke oder Stärkederivate zu verwenden.

Neuerdings hat sich die Nachfrage nach gestrichenem Papier und gestrichener Pappe mit erhöhter Wasserbeständigkeit bzw. Naßabriebfestigkeit verstärkt. Solche Produkte werden z. B. zum Offsetdruck, für Kühlkost-Behälter, Etiketten und viele sonstige Verwendungszwecke, bei denen die Streichmasse leicht mit Wasser oder feuchter Atmosphäre in Berührung kommen kann, benötigt.

Es hat nicht an Versuchen zur Modifizierung von Stärke zwecks Erhöhung ihrer Wasserbeständigkeit gefehlt. So ist es beispielsweise aus der US-PS 25 49 177 bekannt, in einer pigmentfreien Papierstreichmasse als Bindemittel eine z. B. durch Vernetzen unlöslich gemachte Stärke in Form des Umsetzungsprodukts aus Stärke und Glyoxal zu verwenden.

Gemäß der CA-PS 6 58 091 wurde unlöslich gemachte Stärke auch in pigmenthaltigen Streichmassen verwendet. Die mit solchen Streichmassen hergestellten Papierstriche ließen aber sowohl bezüglich ihrer Wasserbeständigkeit als auch deshalb viel zu wünschen übrig, weil für die Herstellung solcher unlöslich gemachter Stärken ziemlich hohe Konzentrationen an Unlöslichmachern erforderlich waren.

Aus der US-PS 30 52 561 sind pigmenthaltige Papierstreichmassen bekannt, deren Bindemittel aus kationischen Stärkederivaten bestehen. Die Verwendung dieser Stärkederivate hat aber nichts mit der Herstellung von wasserbeständigen Beschichtungen zu tun; diese Stärkederivate dienen vielmehr als Mittel zur Verringerung des Feststoffgehalts in der pigmenthaltigen Streichmasse, wodurch einerseits sowohl Grund- als auch Beschichtungsgewicht des so gewonnenen Streichpapiers verringert und andererseits auch die Rupffestigkeit der Beschichtung erhöht werden sollen.

Aus der US-PS 31 27 393 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Stärkemasse mit einer im Vergleich

*5 zur Ausgangsstärke geringeren Wasserlöslichkeit bekannt, bei welchem Stärkepropionamid, der 2,4-Diaminotriazinäther der Stärke und Stärkecarbamat in einem wäßrigen Medium bei einem pH-Wert von etwa 4 bis 10 mit einem Polyaldehyd umgesetzt und das Reaktionsprodukt anschließend getrocknet wird. Bei den gemäß den Lehren der genannten Literaturstelle mit Polyaldehyden weniger wasserlöslich zu machenden »Ausgangsstärken« handelt es sich um mit Amid- oder Aminotriazingruppen substituierte Stärkederivate, die weder chemisch noch strukturell mit den später genannten erfindungsgemäß verwendeten kationischen Stärkederivaten vergleichbar sind und die insbesondere keine positive Ladung tragen. Die Verwendung von lediglich »unlöslich« gemachten ladungsfreien Stärken oder Stärkederivaten als Bindemittel in Papierstreichmassen führt nicht zu der letztlich angestrebten Naßfestigkeit von gestrichenen Papieren.
Aus »TAPPI« Juli 1952, Bd. 35, Nr. 7, S. 45A bis 52A, sind Härtungsmittel für Stärke bekannt. Lediglich mit Härtungsmitteln gehärtete Stärken führen jedoch bei ihrer Verwendung als Bindemittel in Papierstreichmassen letztlich nicht zu gestrichenen Papieren hoher Naßfestigkeit (vgl. Beispiel 3). Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine Papierstreichmasse zu schaffen, mit deren Hilfe gestrichenes Papier hoher Wasserbeständigkeit und verbesserter Naßabriebfestigkeit hergestellt werden kann.
Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß man durch Verwendung von unlöslich gemachten kationischen Stärkederivaten als Bindemittel in pigmenthaltigen Streichmassen gestrichene Papiere herstellen kann, die ungewöhnlich gut wasserfest sind und infolgedessen überall dort verwendbar sind, wo

^s° mit Wasser oder Feuchtigkeit gerechnet werden muß. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Stärkeäther oder -ester mit einem Salz eines mehrwertigen Metalls zur Unlöslichmachung umgesetzt worden ist.

Da an und für sich kationische Stärkederivate keine erkennbare Eigenschaft besitzen, die sie als Bindemittel für wasserbeständige Streichmassen geeignet erscheinen lassen, ist es unerwartet und überraschend, daß sie in unlöslich gemachtem Zustand pigmenthaltige Papierstreichmassen liefern, deren Wasserbeständigkeit weit über der liegt, die man mit Bindemitteln aus normalen, z. B. nichtkationischen Stärken oder solchen, die nach ähnlich durchgeführten Verfahren unlöslich gemacht wurden, erhält.

Die erfindungsgemäß verwendeten kationischen Stärkederivate können normale Stärkesorten, wie sie üblicherweise als Bindemittel für pigmenthaltige Bindemittel benutzt werden, teilweise oder vollständig

ersetzen und zudem zusammen mit oder als völliger Ersatz für andere Bindemittel, wie Kunstharze, Casein u. dgl., eingesetzt werden.

Kationische Stärkederivate gewinnt man beispielsweise in der Weise, daß man Stärke normalerweise unter Verätherung oder Veresterung mit einem Reaktionspartner umsetzt, der in die Stärke einen tertiären oder quaternären Ammonium-, Sulfonium- oder Phosphoniumrest, einführt. Vorzugsweise verwendet man als kationisches Stärkederivat die tertiären Aminoalkyläther, die man gemäß der US -PS 2813 093 durch Umsetzen von Stärke mit einem Dialkylaminoalkylepoxid oder -halogenid in alkalischem Medium erhält, oder entsprechende Verbindungen, die neben den Alkyl- auch noch Arylreste enthalten.

An Stelle dieser bevorzugten unsubstituierten tertiären Aminoalkylstärkeäther sind auch solche geeignet, die zusätzlich noch entweder Hydroxyalkyl-, ζ. B. Hydroxyäthyl- oder Hydroxypropylreste, oder Estergruppen, wie Acetat-, Sulfat- oder Phosphatgruppen, enthalten. Man erhält solche bifunktionellen Stärkederivate, indem man Stärke entweder gleichzeitig oder in beliebiger Reihenfolge einerseits hydroxyalkyliert oder verestert und andererseits entsprechend aminoalkyliert.

Infolge ihres — wie bereits erwähnt — kationischen Charakters eignen sich auch die Sulfonium- und Phosphoniumderivate der Stärke; diese Derivate erhält man z. B. durch Umsetzen von Stärke miteinem jS-Halogenalkylsulfoniumsalz, Vinylsulfoniumsalz oder Epoxyalkylsulfoniumsalz gemäß der US-PS 29 89 520 oder mit einem /J-Halogenalkylphosphoniumsalz gemäß der US-PS 30 77 469 (beide Male in alkalischem Medium).

Für die Gewinnung der kationischen Stärkederivate mit Aminresten eignen sich beispielsweise folgende Aminierungsmittel:

jS-Diäthylaminoäthylchlorid,

jS-Dimethylaminoisopropylchlorid,

/3-Dimethylaminoäthylcnlorid,

3-Diäthylamino-l,2-epoxypropan,

3-Dibutylamino-l,2-epoxypropan,

2-Brom-5-diäthylaminpentanhydrobromid,

N-(2,3-EpoxypropyI)-piperidin,

N,N-(2,3-Epoxypropyl)-methylanilin.

40

45

Der Halogenrest kann aus Chlor, Brom usw. bestehen. Ferner kann man an Stelle der freien Amine, z. B. des /S-Diäthylaminoäthylchlorids, auch deren Hydrochloride, also z. B. das ß-Diäthylaminoäthylchloridhydrochlorid, oder sonstigen Salze benutzen und tut dies normalerweise auch, weil diese Salze weniger toxisch und leichter handhabbar sind. Der Hydrochloridrest oder sonstige Salzrest nimmt dabei an der Umsetzung mit der Stärke nicht teil. Neben den Alkyl-, Aryl- oder Aralkylresten können die Aminierungsmittel auch cyclische Reste enthalten. Erwähnt sei auch noch, daß man die Stärkeaminprodukte anschließend nach bekannten Verfahren quaternisieren kann oder dies direkt durch Umsetzen der Rohstärke mit dem Reaktionsprodukt aus einem Epihalogenhydrin und einem tertiären Amin oder Aminsalz erreichen kann. In beiden Fällen ist das entstehende Stärkederivat natürlich ebenfalls kationisch und daher erfindungsgemäß verwendbar.

Der Ausdruck »Stärke« umfaßt sämtliche stärkehaltigen Substanzen, nämlich sowohl unbehandelte Stärke als auch solche, die zwecks Gewinnung von oxidierten, dextrinierten, hydrolysierten, veresterten oder verätherten Stärkederivaten chemisch oder sonstwie behandelt worden sind, soweit das Endprodukt noch im wesentlichen Stärkecharakter besitzt und noch Hydroxylgruppen enthält, die sich mit den zur Einführung der kationischen Reste dienenden Substanzen umzusetzen vermögen. Als Stärkelieferanten kommen sämtliche pflanzliche Quellen, wie Mais, amylosereicher Mais, Wachsmais, Sorghum, Tapioka, Kartoffel, Weizen, Reis und Sago, in Betracht.

Stärke kommt bekanntlich in der Natur in Form von Einzelkörnchen vor, die in Gegenwart von Wasser und Wärme oder gewisser Chemikalien, wie starken Alkalien, der Gelatinierung unterliegen, die sich in einem Anquellen, Aufbrechen und Zerfall der Särkekörnchen äußert, die dadurch mit Wasser eine homogene, hydratisierte kolloidale Dispersion liefern. Derart gelatinierte und dann getrocknete Stärke dispergiert bei erneutem Vermischen mit Wasser ohne Zuhilfenahme von Wärme. Ungelatinierte Stärke andererseits setzt sich aus einer wäßrigen Suspension schnell wieder ab, sofern man nicht genügend Wärme aufwendet, um die Körnchen zu gelatinieren und dispergieren (man nennt dies das »Kochen« der Stärke, um eine gebrauchsfähige Dispersion zu erzielen). Die kationischen Stärken können entweder in ungelatinierter oder gelatinierter Form hergestellt werden, und beide sind erfindungsgemäß brauchbar. Bei der Gewinnung der ungelatinierten Form muß man natürlich während der Umsetzung alle eine Stärkegelatinierung verursachenden Wärme- oder Alkalisierungsbedingungen vermeiden oder statt dessen der Reaktionsmasse einen bekannten Gelatinierungsverzögerer wie z. B. Natriumsulfat zusetzen. Ein in dieser Weise hergestelltes Produkt kann filtriert und gewaschen werden, da es seine ursprüngliche Körnchenform besitzt. Andererseits kann man auch ein gelatiniertes Stärkederivat herstellen, indem entsprechende Anwendung von Wärme oder Alkali eine Gelatinierung der Reaktionsmasse zuläßt. Diese gelatinierte Masse kann man gewünschtenfalls durch Überleiten über beheizte Trommeln trocknen. Man kann aber auch das Stärkederivat zunächst in ungelatinierter Form herstellen, filtrieren und eventuell waschen, erneut in Wasser aufschlämmen und dann über derart heiße Trommeln leiten, daß es gelatiniert und trocknet und dadurch die sogenannte kaltwasserlösliche Form annimmt.

Wie bereits erwähnt, können die kationischen Stärkederivate in Papierstreichmassen zusammen mit anderen üblichen Bindemitteln oder als teilweiser oder völliger Ersatz für sie verwendet werden. Da die kationischen Stärkederivate positive, das inerte Mineralpigment und die Papierfaser aber negative Ladung tragen, erhält man mehr als ein bloßes Gemisch, nämlich eher ein elektrochemisch gebundenes Reaktionsprodukt. Zunächst könnte man im Hinblick auf diesen elektrischen Ladungsunterschied annehmen, daß die kationischen Stärkederivate das Pigment zum Verklumpen oder gar Ausfallen aus dem Ansatz veranlassen könnte. Tatsächlich tritt dieser Vorgang auch bei zu hochgradiger Substitution der Stärke mit kationischen Resten ein, jedoch wurde überraschenderweise festgestellt, daß ein kationisches Stärkederivat mit nicht mehr als einem kationischen Rest je 10 Anhydroglukoseeinheiten der Stärke, also mit einem

5 6

Substitutionsgrad (SG) von nicht mehr als 0,10, einen mischt werden, sind natürlich variabel und hängen Stärkepigmentansatz liefert, der stabil, homogen und von dem jeweils verwendeten kationischen Stärkebemerkenswert wirksam ist. derivat, Unlöslichmacher und inerten Mineralpigment,

Erfahrungsgemäß erhöhen sich aber bei Zugabe vom Streichverfahren sowie von den gewünschten

von Unlöslichmachern Agglomerisierungs- und Koa- 5 Eigenschaften des fertigen gestrichenen Papiers ab.

gulierungsneigung beim Zusammengeben von katio- Im allgemeinen enthält jedoch der Tonschlicker etwa

nischen Stärkederivaten und Pigment, so daß eine 30 bis 75 Gewichtsprozent inertes Mineralpigment

nicht verarbeitbare Masse entsteht. Weitere Beob- und — bezogen auf das Pigment — gegebenenfalls

achtungen zeigten aber, daß ein kationisches Stärke- 0,2 bis 0,4 Gewichtsprozent Dispergiermittel und

derivat mit einem Substitutionsgrad der angegebenen io 0,05 bis 0,2 Gewichtsprozent Alkali. Die Kochstärke

Definition von nicht höher als 0,06 eine Streichmasse sollte normalerweise etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent

liefert, die auch bei erfindungsgemäßer Einverleibung Feststoffgehalt aufweisen,

von Unlöslichmachern wieder stabil und wirksam ist. Nach dem Einarbeiten des kationischen Stärke-

Zum Unlöslichmachen der erfindungsgemäß als derivats und des Unlöslichmachers in den Ton-Papierstreichmassen-Bindemittel benutzten unlöslich 15 schlicker sollte die fertige Streichmasse — bezogen gemachten kationischen Stärkederivate eignen sich auf das darin enthaltene Pigment — zweckmäßiger-Salze mehrwertiger Metalle, besonders Zinkoxid,. weise etwa 3 bis 100 Gewichtsprozent kationisches Aluminiumchlorid, Chrom(HI)-chlorid, Kaliumpyro- Stärkederivat, etwa 0,2 oder weniger bis 0,4 Geantimoniat, Zirkonchlorid und Bariumtitanat. wichtsprozent Dispergiermittel und 0,05 bis 0,2 Ge-

Verwendbar sind auch die verschiedenen Kombi- ²⁰ wichtsprozent Alkali enthalten. Der Mengenanteil nationen der genannten Salze sowie mit üblichen an Unlöslichmacher sollte, bezogen auf die in der Unlöslichmachern. Die benötigten Mengen an Un- Streichmasse enthaltene Stärke, etwa 2 bis 30 Gelöslichmachern sind erfindungsgemäß relativ gering. wichtsprozent betragen. Der Gesamtfeststoffgehalt

Als inertes Mineralpigment für die Streichmassen der Streichmasse sollte zwischen etwa 20 und 65 Gegemäß der Erfindung eignen sich sämtliche normaler- 25 wichtsprozent liegen. Der optimale pH-Wert der weise in Streichmassen benutzten Pigmente, z. B. fertigen Streichmasse hängt vom jeweils verwendeten Kaolinton, Calciumcarbonat und Titandioxid, oder Unlöslichmacher ab, liegt aber im allgemeinen sonstige, dem Fachmann erwünscht erscheinende zwischen etwa 5 und 10 und vorzugsweise zwischen Pigmente, allein oder in Kombination miteinander. etwa 6 und 9.

Die eigentliche Herstellung der Streichmassen ist 3° Wie bereits erwähnt, können kationische Stärke-

dem Fachmann geläufig. Hierzu gehört auch die Zu- derivate in beliebiger Menge als Teil- oder Vollersatz

bereitung des sogenannten »Tonschlickers«, in Form für normale, z. B. nichtkationische Stärke, als Binde-

eines bloßen Gemisches aus Wasser und Ton oder mittel in pigmenthaltigen Papierstreichmassen ver-

dem jeweils gewählten Mineralpigment. Ihm setzt wendet werden. Zwecks Erzielung der gewünschten

man häufig ein Dispergiermittel wie z. B. Natrium- 35 Erhöhung der Wasserbeständigkeit des fertigen ge-

hexametaphosphat, Trinatriumpolyphosphat, Tetra- strichenen Papiers hat es sich erfahrungsgemäß als

natriumpyrophosphat oder die entsprechenden Kali- zweckmäßig erwiesen, das kationische Stärkederivat

umsalze, sowie gegebenenfalls auch noch einen im Verhältnis zum Pigmentgewicht in einer Menge

alkalischen Stoff wie Natriumhydroxid, Ammonium- von mindestens 3,0% einzusetzen,

hydroxid oder andere Alkalimetallsalze oder Hy- 40 Bei Streichmassen mit hohem, z. B. über etwa

droxide der Alkalimetalle zu. Dispergiermittel zu- 40 Gewichtsprozent betragendem Feststoffgehalt be-

sammen mit einer Base sorgen für eine optimale trägt der Anteil an kationischem Stärkederivat vor-

Pigmentdispersion, die Base darüber hinaus auch zugsweise etwa 3 bis 30 Gewichtsprozent des vor-

noch für die Einstellung des pH-Wertes des Schlickers. handenen Pigments. Bei Streichmassen mit niedrigem.

Gegebenenfalls können auch noch verschiedene 45 also z. B. nur 20 bis 40 Gewichtsprozent betragendem

sonstige Zusätze, wie Entschäumer oder Konser- Gesamtfeststoffgehalt stellt man den Gehalt an

vierungsmittel, mitverwendet werden. kationischem Stärkederivat auf vorzugsweise 10 bis

Falls das kationische Stärkederivat, wie es meist 100% des Pigmentgewichts ein. Bei niedrigerem Ge-

der Fall ist, in ungelatinierter Form vorliegt, muß es halt an kationischem Stärkederivat sollte zweck-

zunächst in Wasser »gekocht«, d. h. auf über dem 50 mäßigerweise noch ein anderes Bindemittel, z. B. ein

Stärkegelatinierungspunkt liegende Temperatur, er- thermoplastisches Kunstharz, wie Polyvinylacetat

hitzt werden; es wird dann in gekochter Form dem oder ein Butadien-Styrol-Mischpolymers usw., oder

Tonschlicker zugesetzt. Falls andererseits mit einem eine normale Stärke in roher oder modifizierter

vorgelatinierten, kaltwasserlöslichen kationischen Form mitverwendet werden. Ab einem bestimmten

Stärkederivat gearbeitet wird, dispergiert man dieses 55 Gehalt an kationischem Stärkederivat ist die Mitver-

in kaltem Wasser und setzt die erhaltene Dispersion Wendung eines anderen Bindemittels nicht mehr

direkt dem Tonschlicker zu. Andererseits kann man nötig.

die trockene kaltwasserlösliche Stärke auch direkt Die Applikation einer Streichmasse gemäß der

dem Tonschlicker zusetzen und durch genügend Erfindung auf eine Papier- oder Kartonunterlage

starkes Umrühren dispergieren. 60 erfolgt in beliebiger, bekannter Weise. Man kann also

Zum Schluß wird dem stärkehaltigen Tonschlicker beispielsweise mit Luftmesser, Auftragswalze, Streichder jeweilige Unlöslichmacher zugesetzt. Die ange- leisten oder -schienen, Abstreichmesser, Leimpressen gebene Reihenfolge des Zusammenmischens der usw. arbeiten. Nach der Applikation wird der ereinzelnen Bestandteile ist jedoch nicht zwingend, sie haltene Strich getrocknet und muß dann auf dem kann vielmehr nach Belieben des Fachmanns variiert 65 Papier ausgehärtet werden, damit die gewünschte werden. Umsetzung zwischen Unlöslichmacher und kationi-Die Mengenanteile, in denen die Bestandteile von schem Stärkederivat eintritt, so daß lezteres tatsäch-Streichmassen gemäß der Erfindung miteinander ver- lieh unlöslich wird und der fertige Papierstrich die

angestrebte hohe Wasserbeständigkeit erhält. Dieses Aushärten des gestrichenen Papiers kann man entweder durch ein- bis siebentägige Lagerung bei Raumtemperatur oder in beschleunigter Weise durch Erhitzen des Papiers im Trockenabschnitt der Auftrag- oder Streichvorrichtung erreichen.

Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher veranschaulichen. Soweit nicht anders angegeben/ bedeuten die Angaben »Teile« — »Gewichtsteile«.

Beispiel

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung eines Unlöslichmachers bei der Herstellung von Streichmassen gemäß der Erfindung.

Bei der Zubereitung des folgenden Streichmassenansatzes wurde mit der Gewinnung eines Tonschlickers begonnen, indem man 100 Teile Kaolinton in 43,0 Teilen Wasser dispergierte, dem man zuvor 0,3 Teile Natriumhexametaphosphat und 0,1 Teile Natriumhydroxid zugesetzt hatte.

Als kationisches Stärkederivat für diese Ansätze diente ein Diaminoäthyläther von Maisstärke, die zuvor durch Säureaufschluß auf eine »reziproke Viskosität« von 75 eingestellt worden war. Dieser Stärkeäther besaß einen Substitutionsgrad von 0,04 und wurde durch Umsetzen der genannten Maisstärke mit /J-Diäthylaminoäthylchloridhydrochlorid gemäß Beispiel 1 der US-PS 28 13 093 gewonnen.

16 Teile des erhaltenen Stärkederivats wurden in 64 Teilen Wasser dispergiert. Die entstandene Dispersion wurde zunächst 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 90° C gekocht und dann in den zuvor zubereiteten Tonschlicker eingerührt. Der erhaltenen Mischung wurde schließlich der Unlöslichmacher einverleibt.

Die erhaltene Streichmasse wurde dann mit Hilfe einer Streichleiste auf Bogen aus Normal-Offsetpapier von 84 bis 115 g/m² Flächengewicht aufgetragen, die gestrichenen Papiere wurden 45 Minuten lang in einem auf 100° C eingestellten Ofen getrocknet.

Die gestrichenen Papierbogen wurden dann unter Benutzung eines Abriebtestgeräts nach T a b e r entsprechend der Tappi-Vorschrift RC-184 auf ihre Naßabriebfestigkeit hin untersucht (hierbei wurde jedoch an Stelle der beim Tappi-Test geforderten Bürste eine gummiüberzogene Rolle verwendet). Dieser Test dient zur Messung der Beständigkeit gegen Abrieb des zuvor befeuchteten Strichs. Folglich wurde das gestrichene Papier unter kontrollierten Druck- und Feuchtigkeitsbedingungen einer Reibung unterworfen, worauf die vom Papier abgenommene Strichmenge indirekt, d. h. auf turbidometrischem

ίο Wege mittels eines Photometers, gemessen wurde.

Bei dieser Testserie wurde das Testgerät mit einer Last von 100 g betrieben, jedes Blatt wurde insgesamt 20 Arbeitszyklen am Abriebtestgerät unterworfen.

In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse die-

»5 ser Naßabriebfestigkeitsversuche in Form einer von 0 bis 100 reichenden numerischen Skala angegeben, wobei 100 vollkommene Naßabriebfestigkeit und darunterliegende Werte zunehmend schlechtere Naßabriebfestigkeiten bezeichnen.

Tabelle

Unlöslichmacher Naßabriebfestigkeit bei

verschiedenen prozentualen

₃,j Gehalten an Unlöslichmacher

für das kationische
Stärkederivat
2% 15% 30%

Kaliumpyroantimonat 100 100

100

Bei Verwendung einer entsprechenden »Streichmasse« ohne Unlöslichmacher besaß das erhaltene gestrichene Papier nur eine Naßabriebfestigkeit von 2.

Aus der Tabelle geht klar hervor, daß durch eine zweiprozentige Zugabe des Unlöslichmachers in kationische Stärkederivate enthaltenden Streichmassen deren Wasserbeständigkeit verbessert wird. Die äußerst schlechten Ergebnisse beim Vergleichsversuch (ohne Unlöslichmacher) zeigen dabei die Bedeutung der Vernetzungsreaktion (unlöslichmachenden Reaktion) auf die Brauchbarkeit von kationischen Stärkederivaten als Bindemittel in Streichmassen.

809 636/16

Claims

Patentansprüche:

1. Papierstreichmasse auf der Grundlage einer wäßrigen Dispersion von inerten mineralischen Pigmenten und mindestens 3%, bezogen auf das Gewicht dieser Pigmente, eines durch tertiäre oder quaternäre Amin- und/oder Sulfoniummehr als 0,6 Einheiten der kationisch modifizierten Stärkeäthers oder Stärkeesters mit nicht mehr als 0,6 Einheiten oder kationisch modifizierenden Reste pro 10 Anhydroglukoseeinheiten sowie gegebenenfalls weiteren Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkeäther oder -ester mit einem Salz eines mehrwertigen Metalls zur Unlöslichmachung umgesetzt worden ist.

2. Papierstreichmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unlöslich gemachte kationische Stärke — auf ihr Gewicht bezogen — 2 bis 30% des Salzes enthält.