DE1906149A1 - Streichmittel - Google Patents

Streichmittel

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Description

Die Erfindung betrifft wässrige Streich- bew. Beachichtungamittel und ihre Auftragung auf Papierscbichten bzw. -bahnen.
Es ist bei der praktischen Herstellung von gestrichenem Papier Üblich» auf eine Papierbahn ein pigmentiertes Streichmittel aufzutragen, um das Papier für folgende Druckarbeiten geeignet zu machen. Solche Streichmittel sind bisher grundlegend von einer Kombination von Pigmenten und Bindemitteln gebildet worden. Vor kurzem hat sich ein besonderes Interesse an der Erzielung von Streichmitteln mit besonderer Eignung für Offsetdruckverfahren ergeben. Die USA-Patentachrift 3 298 987 z.B. beschreibt Ubersugsmittel mit einer Vielfalt erwünschter Eigenaohaften. Zur Herstellung gestrichener Papiere mit guten optischen Eigenschaften und Festigkeitseigenschaften geeignete Mittel sind, wie in der Patentschrift beschrieben, unter Ver-
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Wendung einer Kombination von Polyvinylalkohol und einer Diapereion eines künstlichen Polymeren* wie Styrol-Butadien-Polymeren, in speziellen Anteilen als 'fcn-BindeTaittelajrster?} formulierbar. Auch wird, wie dort beschrieben, der achliessliehe Übereug durch Einsats von Glyoxal als Hfirter wasserbeständig.
Während diese Patentschrift brauchbare Streichtnittel für die Ausbildung einer guten festigkeit und "NatJa-RaÄbfestigkeit72 des Strichs beschreibt, stellen diese Hittel doch voai Stand,-punkt der Bedruckbarkslt auo nicht völlig sirfrieden, da diese Rezepturen bestimmter Merkmale .erra&ngelnf die zur Erzeugung eines für den Druck 3ufriodom3$ollonöenf gestrichenen Papiera notwendig sind. Dieoe Anaäts© verlieren boi Straichbsdinguageii V/aaaer und das wasserlösliche Bindemittel, de« Polyvinylalkohol, so otark in Richtung dor Unterlage (Papier oder Pappe), dass an der Striehoberflache ein Bi'videaittalKangel bsetehl;» Iia Ergebnis fallen Striche mit verhältoistiUaeig porösen Drucfcoberi'Vichen an.
Die Bedruckbarkeit des gestrichene?! Papiers hiangt von dem Srad ab, in dem die Druckfarbe auf der Ober?!Sehe dss geetriöhenen Papiers gehalten wirdo Dieser, ifesthaltungsgrarl bann nach sv/ai Prüfmethotien bestirünt '.-rerden, rait deren oiner· dia Druckfarbenwidrigkeit von Papier (ate Pvöaesi« fIX&K"·} wird, v/obei speziell die Geschwindigkeit zu'a Ausdruck mit welcher Druckfarbe an der Papieroberfläche absorbiert v;ird, und bei deren zweiten, ale F&rberbaltuuga»Glans]??Uftmg' ("Gloss Ink Hold-Oiit Test") be-zeicbnet, dao iaisnaes bestirnt v/ird, in dein eine Druckfarbe auf der Druckoberfläche ver-
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bleibt. Während mit den beaten verfügbaren Streichfarbent wie oben erwähnt, akzeptable optische Eigenechaften und Festigkeitseigenschaften zur Verfugung stehen, stellen ihre K&N-tferte wie auch die Glanz-Farberhaltung zur Erzeugung gestrichenen Papiere mit befriedigenden Bedruckbarkeitseigcnechaften. nicht völlig zufrieden.
Die vorliegende.Erfindung etöllt eine wässrige Streich- bzv/. Beschichtungscaaae für die Auftragimg auf eine FapierschicaU bsw. -bahn zur Verfügung, die sich durch einen Gehalt von 100 Gev/c-teilen an einem raineraliachen Tonfülletoff und 1 bis 3 Teilen an Polyvinylalkohol, 7 bis? 12 Teilen an einem künstlichen Polymeren, 0,5 bie 1,5 Teilen an Glyoxal und 0,05 bis 0,5 Teilen an einem Wasserretentionshilfamittel, jeweils be-Eogen auf 100 Teile des mineralischen Tonfüllstoffs, bei einem Verhältnis dea Polyvinylalkohole sum künstlichen Polymeren von nicht über 0,35 und Feststoffgehalt dea Mittels von 35 bis 65 i» kennzeichnet,
Pie Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Erzeugung eines Filtas mit guten optischen Eigenschaften v&& Feetigkeita- und Beilr'ücfcbarkeitseigensebsfts» auf einer Papierbahn baw. -schicht aur Yeri'ügtatigp das oich dfidnrch konnseichnet, dass man au? das.Papier ein wäeeriges Hi.ttal üct vorstehende» Euaufträgt ►
Während die öcs Streichinittel geiaäss der Erfindung bildenden Stoffe eissein für sich vertraute und im Handel verfügbare M&teri&llen sind, ergeben sie in ihres' Kombination in den genannten Anteilen auf Papier einen Strich bzw. Überzug{ der
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über gute Festigkeitseigensehaften und optische Eigenschaft ten hinaus erwünschte Druckeigenechaften besitzt, wobei darüber hinaus dieses Ergebnis mit weniger Polyvinylalkohol und bei höhep€3 Pestrboffgfehalt erhalten wird.
AIa Polyvinylalkohol können all die ira Kinde! verfügbaren, durch Alkoholyae von Polyvinylacetat erzeugten Polyvinylalkohole Verwendung finden. Während eich für die Zwecke der I;r~ findung Polyvinylalkohol jogllohen Molekulargewichte tmd Hydrolysegredes eigne}t* arbeitet man in besondere bevorÄtigter V/ei.30 mit don euperhydrolyaierten und vollhydrolyaiörten Polyvinylalkohol-Sortan. Di© Süperoorte kann einen Hydrolysegraä von 99»? $> ader iaehr und die vollhydrolysierte Sorte einen HydrolysepiOsentsata von 99 "/> oder niehr haben«,
Als Füllstoff können alle herkömmlichen Streichtone Verwendung fittäeüj, die in der herkömffllichen Weise eingesetzt v/erdenr einschlieealich äer waaserhaltigeri. Aluminiumsilicate der Tone der KacliBgrisppe, hydratioierter SiIiciumdioxidtone und der in "Kaolin Clays anti Their Industrial Uses" 1949, J.M. Corp., IYew York, empfohlenen Tone.
Zu neben dea Ion einsetßbaren{ anderen Füllstoffea gehören Titandioxid, Calciumsulfat, Calciumcarbonat, Zinkojcid, Zink« aulfid, Lithopone, Blan« fixe oder andere Pigiaente. Diese ande ren Füllstoffe können in Mengen von bis su etwa 40 % vom Sewicht des ϊοηβ vorliegen.
Ale Dispersion dee künstlichen Polymeren für die Zwecke der Erfindung können die vielen, vertrauten Dispersionen von
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künstlichen Polymeren eingesetzt werden, wie sie schon beim Streichen von Papier verwendet worden sind. Zu solchen künstlichen Polymeren gehören Styrol-Butadien-Mischpolymere» ins» besondere mit einem Styrolgehalt von mindestens 25 #> Acrylpolymere» besonders die Niederalkyl-acrylsäureester, und Polymere von Vinylacetat.
Als Wasserretentionshllfemittel können bekannte Materialien in Art von Natriumcarboxymethylcellulose, HydroxyiLthyloellulose» Methylcellulose, Natrlumpolyacrylat, Casein und ähnlichen Proteinen und Natriumalginat eingesetzt werden.
Die Streichmittel sind nach all den bekannten Techniken herstellbar. Nach der üblichen Technik löst man den Polyvinyl·· alkohol in Wasser und vereinigt dann die anfallende Lösung und den Latex des künstlichen Polymeren mit dem Füllstoff eusammen mit dem Glyoxal und dem Wasserretentlonshilfamlttel. Zur leichteren Bildung der Mittel können kleine Mengen an typischen EntschäumungamitteXn» oberflächenaktiven Mitteln und anderen Bestandteilen eingesetzt werden.
Die Bestandteile werden in den obengenannten Anteilen eingesetzt, .aber in allen Fällen darf das Verhältnis des Polyvinylalkohole sum Latex des künstlichen Polymeren 0,35 nicht überschreiten, damit eine gute Bodruckbarkeit zusammen mit guten optischen Eigenschaften und Fes^igkeitseigenschaften erhalten wird.
Beim Streichen von Papier werden die besten Ergebnisse
bei einem möglichst hohen Peststoffgehalt erhalten. YUr die
Zwecke der Erfindung soll der Feststoffgehalt zwischen 35
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65 1P und in besonders bevorzugter Weise »wischen 45 und 60 # liegen.
Bae Streiöhmittel kann auf das Papier nach allen herkömmlichen Methoden aufgetragen werden. Zu solchen Methoden gehören der Walzenauftrag und das Arbeiten mit dem Strelchmeseer, der Luftbürste und dem Schaber bsw» die Blade-, Air-Knife- und Draw-Down-Techniken. In allen Fällen inusa daä Streichmittel nach dem Auftragen getrocknet werden, was nach mehreren Methoden erfolgen kann. So kann man die Striche auf einer Reihe beheizter Walaen trocknen oder aufgeheiztert rasch 3trö*mender Luft aussetzen. Kombinationen diener Techniken sind ebenfalls anwendbar. In einigen Fällen wird man aufeinanderfolgend βine Infrarot-Trooknung und andere Trocknungatechniken anwenden.
Die folgenden Beispiele» in denen feile« wenn nicht anders angegeben, Oewichtsteile Bind, dienen der weiteren Erläuterung dar Erfindung.
Bei s ei el e .1 bio 4
Zur Bildung einer Pigmentaischung mischt man auf eins:? mit hoher Geschwindigkeit und scheracharf arbeitenden Hiachvorrichcung 30 Minuten 85 Hello Ton, 10 Teile Calciuoacarbonat, 5 TeiXe titandioxid und 0,25 Teils Phoaphatdiapergiermittel ("Calgoa" T der Calgon Corp.) mit 43 feilen Wasser zu siner Aüföchlämmung von 70 $ Peatatoffgehalt- Man versetzt diese Mischung mit 23 ieilen tfaaäer und 3 Teilen ouperhydrolyaiertoa Polyvinylalkohol mit einem Hydrolyaegrad von über 99,8 i> ("Elvanöl" 100-30 ), erhöht die Temperatur der Mlaohung auf
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Q'5 bis 88° O, hält diese Temperatur unter Bewegung 15 Minute» aufrecht, versetzt nun tait 0t5 !Teilen Natriumcarboxymethyloelluloae einer Sorte mittlerer Viacoaität ("R-75-M" dor Ann:eld<$rin), setat die Hitceeiwv/irlcung weitere 30 Minuten iort xiuu i^ibt nach Abkühlen der Mischung auf otwa 52° C 20 Teile S-i,y^ol--Butadien-Mischpoiv^er"Bisper8ion einer pigtaentbinöencicn So 'te ("Dow Latex 620") und Carauf 0,3 £eile Glyoxal (in Porra einer 40 #igen HandelsilUsuiig der Union Carbide Co.) hins;u. 3;1·ί Streichmiachung enthält 60 ^ Peötstoff.
Hit de-? gleichen Subereitungsmethode sind weitere Streichmiachungon rait verschiedenem Gehalt an Polyvinylalkohol, 3tyro;.~ Bi.teffi-ui-iiiachpolytaer-Disperaioi und Natriumcariosymethyl~ fiCj wie diejenigen nach eier !P<ibellef herstellbar.
Mese Streichmittel werden dann mit einer federnden I-Ieaaer-· itkol auf eine Seite einsB mit einem Grunätstrieh versehenen f>5-Pou-fids-Rohpapiers aufgetragen. Zur Trocknung; werden Xtifrarot-St--?ahler eingesetzt. Die Strichaufbringuag erfolgt mit i-jT li.M ^,6 lcg/üS-Rieo. Der Strich wird in der üblichen Weise ϊ die Ergebnisse nennt die folgernde tabelles
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bei gehalt s'l-
75° GE tä-fe		 80,ö 93 62 40 77 200 80
Sontroll-
versuch		 2 10 — 0»20 60 49 79,3 93 62 42 84 370 SO
co tr ^3 • 3 9 0,50 0,30 60 54 80,3 94 66 46 83 255 100
t©
as		 5 verauca 3 9 - 0,30 60 61 7G,9 92 61 47 39 338 100 OO
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ro		 1 , ■' 3 1 Ο 0,50 0,30 60 60 79,5 94 65 48 82 305 100
-»■ Kontroll- 5 ΙΟ - 0,30 60 60 79,1 93 61 50 84 400 100
QO 4 2 11 0,25 0,20 60 56 79,3 93 67 46 78 188 80
2 ■ 11 — 0,20 60 60 63 51 80
60 65 46
CiO
a) - "i'acS: Χηϊε15 (irlebrige Farbe) Nr. 6
b) - 3~"'eahigi; Alterung dor Prüflinge vor der Prüfung
ro· ο·} - TVA - Poly vi ay !alkohol j CMC - Carboxymethylcellulose
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Wie die !Tabelle I zeigt, liefert der Kontrollversuch bei einem Verhältnis dea Polyvinylalkohole zum Styrol-Butadien-Miachpolymeren von 0,5 selbst bei Einsats eines Wasserretentionshilfsmittels allgemein keinen 30 hohen IGT-Rupfwart.
Der Spiegelglas bei 75° ist nach der TAPPI-Prüfnorm T480m~5i, der Weisegehalt nach der TAPPI-Prüfnorm T452m-58 und die Opazität nach der IAPPX-PrUfnorm T425m-60 bestimmt worden. Sie Beständigkeit des Papiere gegen Druckfarbe bsv. Druekfarbenwidrigkeit {KM, $>) wurde nach der TAPFI-Vorschrift "Routine Control Method ^RCI9" gerneaaen. Der PSE-Wert (Papieroberflächenwirkungsgrad, "Paper* Surface Efficiency") wurde entsprechend Graphic Arte Technical Foundation General Ho. θ nach der Gleichung
ermittelt, in welcher PG den Weisegehalt (in GS) eines K&N-Farbauf3tricha und A den Glanz bedeutet.
Die Glpns-Farberhaltungswerte wurden nach einer Modifikation der IGT-Rupfprüfaetbode unter Anwendung des "Orange Gloas Testing" (International Printing Ink Co.) ermittelt. Die Parbverteilung arfolgte auf der normalerweise nach der TAPPI-Vorschrift T499 su-64 eingeaötaten Vorrichtungt wobei 1 Minute eine S<heiba 20 mm breit eingefärbt vmrde. Unter Verwendung d$s Böciruckbarkeitsprüfers "ΣίΠ Universal Printability Tester" wurde das zu prüfende Papier bei 35 kg Druck nach der Konstart geachw: ndigkeit-Methode (1 m/Sek.) bedruckt. Die Prüfstreifen wurden über Nacht trocknen gelaeaen. Die Glanabaatiamungen erfolgten nach TAPPI-Vorschrift 48Om-51. Der XGT-Rupfwert wurde räch dfti* SAPPX-Vorsohrift "Standard, Propoced Hew Suggested Method T439 su-64" ermittelt»
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Zur Prüfung auf llasareibfeiitiglceit wurde das Prüfpapisr auf
ein Blatt schwarzes Auaschneidspapier (US-'Oonetructioa
gelegt und auf das Papier n&ue der unteren Xante sin Wasaertropfeo aufgegeben und 5 Sekunden stehen gelassen, unter massigem urid stetigem Druck xiv.räe der befeuchtete Bereich sweiraal in einer Richtung über dem Prüfling auf das Ausachiisidepapisr reibbesn8p2'ucht9 worauf xiahe dos vorherigen Bersich9 ein weiterer l'ropfen aufgebracht wurde und mit dem Finger vier Beibb8e-n3piuchungen erfolgten und diese Prüfart bis zum Erreichen von 100 Reibbeanapruchungen oder dem Erkannbarwerden siner
Strich©atfex*Rmig fortgesetzt wurde.
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BAD ORIGiNAL

Claims (6)

  1. Patentansprüche
    Wässriges Streichmittal für die Auftragung auf eine Papierschicht bsw. -bahn, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 100 Gewichteteilen an mineraXlachem Tonfüllmittel, 1 bia 3 Teilen an Polyvinylalkohol, 7 bis 12 feilen an künstliche* Polymere«, 0,5 bis 1,5 Teilen an Glyoxal und 0,05 bia 0*5 Teilen an tfaaaerretentlonahilfamittel, wobei das Verhältnis des Polyvinylalkohole sum künstlichen Polymeren 0,55 nicht überschreitet und. der Feststoff gehalt des Mittels 35 bia 65 £ betragt.
  2. 2. Mittel nach Anapruoh 1, gekennseichnet durch einen Gehalt an Carboxymethylcellulose ale Waaserretentionahllfsmittel.
  3. 3. Mittel nach Anspruch 1 und be*, oder 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Styrol-Butadien-Miaohpolymerem als künstlichem Polymeren.
  4. 4. Mittel nach Anapru^ 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Acrylpolymerem als künstlichem Polymeres ·
  5. 5· Mittel nach Anspruch 1, gekennseichnet durch einen Gehalt an Yinylacetatpolymerem el« künstlichen Polymere*.
  6. 6. Verfahren sur Bildung eines Filme mit guten optischen Eigenschaften und Pestigkeite- und Bedruckbarkeiteeigeneohaften auf einerPapierscblcht bew. -bahn, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Mittel gemäös einem öder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 auftragt.
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DE19691906149 1968-02-08 1969-02-07 Streichmittel Pending DE1906149A1 (de)

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