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Die
Erfindung betrifft eine Papierbeschichtungszusammensetzung insbesondere
eine Papierbeschichtungszusammensetzung von ausgezeichneter Beschichtungsverarbeitungsfähigkeit
und auch ausgezeichneter Druckbarkeit, wie z. B. Druckglanz, Oberflächenglätte, Oberflächenfestigkeit
oder Steifheit und Verfahren zu deren Herstellung.
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Ein
beschichtetes Papier mit ausgezeichneter Bedruckbarkeit wurde bisher
erzeugt, indem ein Papier mit einer Papierbeschichtungszusammensetzung überzogen
wurde, die als Hauptkomponente ein Pigment und ein wäßriges Bindemittel
enthält:
wegen seiner ausgezeichneten Bindefestigkeit wurde ein Copolymerlatex
als Hauptbindemittel für
die Papierbeschichtungszusammensetzung verwendet.
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Mit
der neueren Verfeinerung des Drucks und des Hochgeschwindigkeitdruckens
wurden die für
das beschichtete Papier erforderlichen Anforderungen strenger, und
es wurde eine Verbesserung der Bindefestigkeit, Wasserbeständigkeit,
Steifheit, Tintenübertragbarkeit,
Druckglanzeigenschaft, Blasenbeständigkeit erforderlich. Um die
Kosten zu verringern, sollte auch die Menge des Bindemittels stark
verringert werden, und daher ergab sich ein Bedürfnis nach einem Bindemittel,
das eine ausreichende Oberflächenfestigkeit
auch bei verringerter Menge aufweisen kann.
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Andererseits
veränderte
sich die Papiererzeugung an sich zu einer Produktion mit höherer Geschwindigkeit
und damit zu einer Verbesserung der Beschichtungsverarbeitbarkeit,
und zwar zum Verringern der Verunreinigung der Walzenoberfläche, die
das Haupthindernis des Betriebs ist; mit anderen Worten wird nun
eine Senkung der Haftung (oder des Klebens) des Copolymerlatex besonders
benötigt.
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Was
den Copolymerlatex betrifft, der das Hauptbindemittel der Papierbeschichtungszusammensetzung
ist, wurde eine Verbesserung der oben erwähnten Eigenschaften, insbesondere
der Oberflächenfestigkeit,
besonders wichtig; es wurden verbesserte Verfahren, z. B. ein Verfahren,
bei dem der Gelgehalt gesteuert wird, oder ein Verfahren, bei dem
die Copolymerzusammensetzung variiert wird, vorgeschlagen.
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Jedoch
widersprechen sich alle diese benötigten, physikalischen Eigenschaften
gegenseitig, und es ist sehr schwierig, alle Eigenschaften auf einem
hohen Niveau auszugleichen.
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Beispielsweise
wurde zur Verbesserung der Bindefestigkeit die Menge eines konjugierten
Dienmonomers zur Senkung des Glasumwandlungspunkts des erhaltenen
Copolymers erhöht:
jedoch verschlechtert sich gemäß diesem
Verfahren die Wasserbeständigkeit,
Haftung und Klebrigkeit in erheblichem Maße. Wenn der Glasumwandlungspunkt
hoch ist, ist die Verschlechterung der Bindefestigkeit und des Druckglanzes
jedoch ausgeprägt,
obwohl die Wasserbeständigkeit
und Steifheit gut sind. Außerdem
kann die Verwendung eines Monomers mit einer funktionellen Gruppe
in einer großen
Menge die Festigkeit verbessern, macht jedoch die Latexviskosität unüblich hoch,
verschlechtert die Verarbeitbarkeit merklich und erhöht die Kosten
zur Erzeugung des Copolymerlatex.
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So
läßt sich
in allen obigen Fällen
eine Verbesserung der individuellen Leistung erzielen, doch ist
es unmöglich,
allen Anforderungen zu genügen.
Daher kann den Anforderungen beim Drucken, die strenger werden,
gegenwärtig
nicht genügt
werden.
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Es
wurden Untersuchungen durchgeführt,
um die widersprechenden Eigenschaften in Einklang zu bringen, indem
man wenigstens zwei getrennt erzeugte Latexmaterialien mit unterschiedlichen
Glasumwandlungspunkten vermischte, doch es war unmöglich, dadurch
die angestrebte Wirkung zu erhalten.
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Es
wurde nun aber überraschend
gefunden, daß,
wenn ein Copolymeranteil mit einer niedrigen Glasumwandlungstemperatur
und ein Copolymeranteil mit einer hohen Glasumwandlungstemperatur
in einem Latexpartikel vorliegen, die angestrebte Leistung erhalten
werden kann, worauf die Erfindung beruht.
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Die
Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Papierbeschichtungszusammensetzung
zu entwickeln, mit der die Bindefestigkeit eines beschichteten Papiers
erheblich verbessert wird, eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit,
Steifheit, Tintendruckbarkeit und Druckglanzeigenschaft erhalten
werden und die Klebrigkeit verringert wird, und die von ausgezeichneter
Beschichtungsverarbeitbarkeit und zur Papierbeschichtung, insbesondere
zum Beschichten eines Hochgeschwindigkeits-Offsetdruckpapiers geeignet
ist.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Papierbeschichtungszusammensetzung vorgesehen, die als
ein Bindemittel einen Latex aus einem (hiernach als Komponente A
bezeichneten) Copolymer aufweist, das aus (a) 20 bis 79,5 Gew.-%
einer aliphatischen, konjugierten Dienmonomereinheit, (b) 0,5 bis
10 Gew.-% einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäuremonomereinheit
und (c) 20 bis 79,5 Gew.-% einer Einheit aus einem mit den obigen
Monomeren (a) und (b) copolymerisierbaren Vinylmonomer besteht,
wobei (a) + (b) + (c) = 100 Gew.-% sind, und die Komponente A zwei
Glasumwandlungspunkte im Bereich von –100°C bis 25°C hat, deren Unterschied wenigstens
5°C ist.
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Bei
dieser Erfindung bedeutet die Monomereinheit eine Monomerstruktur
nach radikalischer Polymerisation des Monomers.
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Zunächst wird
nachfolgend der Latex der Komponente A erläutert, der als Bindemittel
in der Papierbeschichtungszusammensetzung der Erfindung verwendet
wird.
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Die
aliphatische, konjugierte Dienmonomereinheit (a), die einer der
Bestandteile der Komponente A der Erfindung ist, umfaßt Einheiten
von 1,3-Butadien, Isopren, 2-Chlor-1,3-butadien, Chloropren nach
radikalischer Polymerisation, und besonders zu bevorzugen sind die
Einheiten von 1,3-Butadien nach radikalischer Polymerisation. Diese
aliphatischen, konjugierten Dienmonomereinheiten (a) können allein
oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
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Die
aliphatische, konjugierte Dienmonomereinheit (a) ist ein wesentlicher
Bestandteil, um das erhaltene Copolymer mit einer geeigneten Flexibilität und Dehnung
und auch Schlagbeständigkeit
zu versehen. Der verwendete Anteil der Monomereinheit (a) ist 20
bis 79,5 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-%. Wenn der Anteil
unter 20 Gew.-% liegt, wird das Copolymer zu hart, und die Bindefestigkeit
kann nicht verbessert werden. Wenn der Anteil 79,5 Gew.-% überschreitet,
wird die Klebrigkeit schlecht.
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Die
ethylenisch ungesättigte
Carbonsäuremonomereinheit
(b) umfaßt
Einheiten von Itaconsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure, Maleinsäure nach
radikalischer Polymerisation. Diese ethylenisch ungesättigten
Carbonsäuremonomereinheiten
können
allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Der verwendete An teil dieser ethylenisch ungesättigten Carbonsäuremonomereinheit
(b) ist 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,8 bis 8 Gew.-% und noch
bevorzugter 1 bis 5 Gew.-%. Wenn der Anteil unter 0,5 Gew.-% liegt,
ist die Latexstabilität
während
der Polymerisation niedrig, und ein großer Anteil koaguliert. Wenn
der Anteil 10 Gew.-% übersteigt.
wächst
die Viskosität
des Latex erheblich, und die Verarbeitbarkeit wird schlecht.
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Die
Einheit (c) des mit den Monomeren (a) und (b) copolymerisierbaren
Vinylmonomers umfaßt
Einheiten von aromatischen Vinylverbindungen, Alkyl(meth)acrylaten,
Vinylcyanidverbindungen, Vinylacetat, Acrylamidverbindungen nach
radikalischer Polymerisation.
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Unter
diesen schließen
die aromatischen Vinylverbindungen beispielsweise Styrol, a-Methylstyrol, p-Methylstyrol,
Vinyltoluol und Chlorstyrol ein: Styrol wird besonders bevorzugt.
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Die
Alkyl(meth)acrylate umfassen beispielsweise Methylacrylat, Methylmethacrylat,
Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat,
Butylacrylat, Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat,
Octylacrylat, Octylmethacrylat, Benzylacrylat, Benzylmethacrylat,
Laurylacrylat, Laurylmethacrylat, Stearylacrylat, Stearlymethacrylat,
Isobornylacrylat, Isobornylmethacrylat, 2-Cyanoethylacrylat, 2-Cyanoethylmethacrylat;
Methylmethacrylat wird besonders bevorzugt.
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Die
Vinylcyanidverbindungen umfassen Acrylnitril, Methacrylatnitril;
Acrylnitril wird besonders bevorzugt.
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Die
Acrylamidverbindungen schließen
Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylolacrylamid und Alkyl(meth)acrylamide,
wie z. B. N,N-Dimethylacrylamid, N,N-Dimethylaminopropylacrylamid,
N,N-Dimethylaminopropylmethacrylamid, ein.
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Diese
copolymerisierbaren Vinylmonomereinheiten können allein oder in Kombination
von zwei oder mehr verwendet werden.
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Die
obige, copolymerisierbare Vinylmonomereinheit (c) wird eingesetzt,
um einen geeigneten Glasumwandlungspunkt des Copolymers einzustellen;
der Anteil der enthaltenen Monomereinheit (c) ist 20 bis 79,5 Gew.-%,
vorzugsweise 25 bis 69 Gew.-%, Wenn der Anteil 79,5 Gew.-% überschreitet,
wird die Komponente A zu hart, und die Bindefestigkeit wird schlechter.
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Die
Komponente A weist erfindungsgemäß zwei verschiedene
Glasumwandlungspunkte auf. Das kennzeichnende Merkmal der Erfindung
liegt darin, daß ein
Copolymeranteil mit einem niedrigen Glasumwandlungspunkt und ein
Copolymeranteil mit einem hohen Glasumwandlungspunkt in einer und
derselben Komponente A vorliegen. Die Komponente A ist keine Mischung
zweier Arten von Partikeln, wovon eine einen niedrigen Glasumwandlungspunkt
und die andere einen hohen Glasumwandlungspunkt hat.
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Die
Komponente A der Erfindung hat zwei Glasumwandlungspunkte im Bereich
von –100°C bis 25°C, einen
niedrigen Glasumwandlungspunkt im Bereich von –100°C bis 0°C, bevorzugt –70°C bis –5°C, und einen hohen
Glasumwandlungspunkt im Bereich von –5°C bis 25°C, bevorzugt 0°C bis 25°C. Wenn der
hohe Glasumwandlungspunkt höher
als 50°C
ist, wird die Bindefestigkeit schlechter, und wenn der niedrige
Glasumwandlunsspunkt unter –100°C liegt,
wird die Klebrigkeit schlecht.
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Die
Komponente A weist erfindungsgemäß zwei Glasumwandlungspunkte
auf; die zugrundliegende Problemstellung kann jedoch auch mit Komponenten
gelöst
werden, die drei oder mehr Glasumwandlungspunkte haben.
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Da
jedes der Latexteilchen der Latexkomponente A der Erfindung einen
Polymeranteil mit einem niedrigen Glasumwandlungspunkt von –100°C bis 0°C hat, hat
die Komponente A eine hohe Schlagfestigkeit, und daher weist die
Zusammensetzung eine hohe Bindefestigkeit auf. Gleichzeitig hat
die Komponente A einen Polymeranteil mit einem hohen Glasumwandlungspunkt
von –5°C bis 25°C, und daher
können
andere physikalische Eigenschaften, wie z. B. Wasserbeständigkeit,
Steifheit, beibehalten werden; die Klebrigkeit ist niedrig, und
die Beschichtungsverarbeitbarkeit ist ausgezeichnet.
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Es
ist weiterhin wesentlich, daß der
Unterschied zwischen den beiden Glasumwandlungspunkten der Komponente
A der Erfindung 5°C
oder mehr beträgt,
bevorzugt 10°C
oder mehr und noch bevorzugter 15°C oder
mehr. Wenn der Unterschied kleiner als 5°C ist, kann die erfindungsgemäße Aufgabe
nicht gelöst
werden.
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Bei
der Komponente A ist der einen Glasumwandlungspunkt im Bereich von –100°C bis 0°C aufweisende
Polymeranteil vorzugsweise ein (hiernach als Copolymer X bezeichnetes)
Copolymer, das aus (a-1) 35 bis 39 Gew.-% einer aliphatischen, konjugierten
Dienmonomereinheit, (b-1) 5 bis 50 Gew.-% einer Vinylcyanidmonomereinheit,
(c-1) 0 bis Gew.-% einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäureeinheit
und (d-1) 0 bis 60 Gew.-% einer Einheit aus einem anderen, mit den
obigen Monomeren (a-1) bis (c-1) copolymerisierbaren Vinylmonomer
besteht, wobei (a-1) + (b-1) + (c-1) + (d1) = 100 Gew.-% sind, und
der Polymeranteil mit einem Glasumwandlungspunkt im Bereich von –5°C bis 25°C ein (hiernach
als Copolymer Y bezeichnetes) Copolymer ist, das aus (a-2) 10 bis
60 Gew.-% einer aliphatischen, konjugierten Dienmonomereinheit,
(c-2) 0,5 bis 30 Gew.-% einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäuremonomereinheit
und (d2) 10 bis 89,5 Gew.-% einer Einheit aus einem mit den obigen
Monomeren (a-2) und (c-2) copolymerisierbaren Vinylmonomer besteht,
wobei (a-2) + (c-2) + (d-2) = 100 Gew.-% sind.
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Die
aliphatische, konjugierte Dienmonomereinheit (a-1) im Copolymer
X schließt
erfindungsgemäß die oben
für die
aliphatische, konjugierte Dienmonomereinheit (a) erwähnten Monomereinheiten
ein. Der Anteil der aliphatischen, konjugierten Dienmonomereinheit
(a-1) im Copolymer X ist 35 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 90
Gew.-%. Wenn der Anteil der aliphatischen, konjugierten Dienmonomereinheit
(a-1) im Copolymer X unter 35 Gew.-% liegt, wird die Komponente
A zu hart, und die Bindefestigkeit wird schlechter.
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Bei
der Erfindung umfaßt
die Vinylcyanidmonomereinheit (b-1) im Copolymer X die gleichen
Monomereinheiten wie die Vinylcyanidmonomereinheiten, die als Monomer
(c) genannt wurden. Der Anteil der Vinylcyanidmonomereinheit (b-1)
im Copolymer X ist 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-%.
Wenn der Anteil der Vinylcyanidmonomereinheit (b-1) im Copolymer
X unter 5 Gew.-% liegt, wird der Druckglanz merklich niedrig, und
wenn der Anteil 50 Gew.-% übersteigt,
wird die Komponente A zu hart und die Bindefestigkeit schlechter.
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Die
ethylenisch ungesättigte
Carbonsäuremonomereinheit
(c-1) im Copolymer X umfaßt
erfindungsgemäß die oben
für die
ethylenisch ungesättigte
Carbonsäuremonomereinheit
(b) genannten Monomereinheiten. Der Anteil der ethylenisch ungesättigten
Carbonsäuremonomereinheit
(c-1) im Copolymer X beträgt
0 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 1 Gew.-%. Wenn der Anteil der
ethylenisch ungesättigten
Carbonsäuremonomereinheit
im Polymer X über
2 Gew.-% liegt, steigt die Latexviskosität erheblich, und die Verarbeitbarkeit
wird schlechter.
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Bei
der Erfindung umfaßt
die Einheit (d-1) des mit den Monomeren (a-1) bis (c-1) copolymerisierbaren Monomers
die Einheiten, die für
die Einheit (c) des mit den obigen Monomeren (a) und (b) copolymerisierbaren Vinylmonomers
erwähnt
wurden, mit Ausnahme der Vinylcyanidmonomereinheiten.
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Die
Monomereinheit (d-1) ist vorzugsweise eine aromatische Vinylverbindung
oder Alkyl(meth)acrylat.
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Der
Mengenanteil dieser Monomereinheit (d-1) beträgt 0 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise
0 bis 50 Gew.-%. Wenn der Anteil der Monomereinheit (d-1) im Copolymer
X 60 Gew.-% übersteigt,
wird die Komponente A zu hart, und die Bindefestigkeit wird schlechter.
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Bei
der Erfindung umfaßt
die im Copolymer Y verwendete aliphatische, konjugierte Dienmonomereinheit
(a-2) die für
die aliphatische, konjugierte Dienmonomereinheit (a) erwähnten Monomereinheiten.
Der Anteil der aliphatischen, konjugierten Dienmonomereinheit (a-2)
im Copolymer Y ist 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 50 Gew.-%.
Wenn der Anteil der aliphatischen, konjugierten Dienmonomereinheit
(a-2) im Copolymer Y 60 Gew.-% übersteigt,
werden die Wasserbeständigkeit
und die Antiklebrigkeit der erhaltenen Papierbeschichtungszusammensetzung äußerst stark
verringert.
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Erfindungsgemäß umfaßt die im
Copolymer Y verwendete, ethylenisch ungesättigte Carbonsäuremonomereinheit
(c-2) die für
die ethylenisch ungesättigte
Carbonsäuremonomereinheit
(b) erwähnten
Einheiten. Der Anteil der ethylenisch ungesättigten Carbonsäuremonomereinheit
(c-2) im Copolymer Y ist 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10
Gew.-%. Wenn der Anteil der ethylenisch ungesättigten Carbonsäuremonomereinheit
(c-2) im Copolymer Y unter 0,5 Gew.-% liest, wird die Stabilität des Latex
schlecht; da er zur Koagulation neigt, nimmt die mechanische und
chemische Stabilität
ab. Andererseits hat, wenn der Anteil der ethylenisch ungestättigten
Carbonsäuremonomereinheit
(c-2) im Copolymer Y über
30 Gew.-% liegt, der erhaltene Latex eine zu hohe Viskosität; die Handhabung
des Latex wird schwierig; die Verarbeitbarkeit wird verschlechtert,
und die Praktikabilität
wird unzureichend.
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Die
mit den obigen Monomeren (a-2) und (c-2) copolymerisierbare Einheit
(d-2) aus einem Vinylmonomer umfaßt die für die copolymerisierbare Vinylmonomereinheit
(c) genannten Monomereinheiten.
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Die
copolymerisierbare Monomereinheit (d-2) ist vorzugsweise eine aromatische
Vinylverbindung, ein Alkyl(meth)acrylat oder ein Vinylcyanidmonomer.
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Der
Anteil der Monomereinheit (d-2) im Copolymer Y ist 10 bis 89,5 Gew.-%,
vorzugsweise 30 bis 88,5 Gew.-%.
Wenn der Anteil der copolymerisierbaren Monomereinheit (d-2) im
Copolymer Y unter 10 Gew.-% liegt, wird die Komponente A zu weich,
und Antiklebrigkeit und Steifheit der erhaltenen Papierbeschichtungszusammensetzung
wird schlechter, während,
wenn der Anteil über
89,5 Gew.-% liegt, die Komponente A zu hart wird und eine schlechtere
Bindefestigkeit aufweist.
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Das
Verhältnis
des Copolymer-X-Anteils zum Copolymer-Y-Anteil in der Komponente
A ist derart, daß der
Anteil des Copolymer-X-Anteils 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 15
bis 75 Gew.-% und noch bevorzugter 20 bis 70 Gew.-% beträgt. Wenn
das Verhältnis
des Copolymer-X-Anteils unter 10 Gew.-% liegt, fehlt der erhaltenen
Papierbeschichtungszusammensetzung in einigen Fällen die Bindefestigkeit, und
wenn das Verhältnis
80 Gew.-% übersteigt,
wird die Klebrigkeit schlecht.
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Bei
der Erfindung hat die Komponente A einen Kern-Schalen-Aufbau der
Teilchen, bei dem der Copolymer-X-Anteil den Kern bildet und der Copolymer-Y-Anteil
die Schale bildet.
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Die
Durchschnittsteilchengröße der Komponente
A beträgt
erfindungsgemäß vorzugsweise
70 bis 350 nm, bevorzugter 80 bis 250 nm.
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Bei
der Erfindung ist der toluolunlösliche
Gehalt der Komponente A vorzugsweise 10 bis 95 Gew.-%, noch bevorzugter
20 bis 90 Gew.-%.
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Das
Verfahren zur Herstellung der Komponente A ist erfindungsgemäß vorzugsweise
eine Impfpolymerisation von Monomeren, deren Copolymer einen Glasumwandlungspunkt
von –5°C bis 25°C hat, in
der Gegenwart von Impfteilchen aus einem Copolymer mit einem Glasumwandlungspunkt
von –100°C bis 0°C, mit anderen
Worten ein Verfahren, das eine Polymerisation einer das Copolymer
Y ergebenden Monomermischung in der Gegenwart von aus dem obigen
Copolymer X bestehenden Impfteilchen vorsieht.
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Hierbei
wird sowohl bei der Herstellung der Impfteilchen als auch der Impfpolymerisation
eine herkömmliche
Emulsionspolymerisation durchgeführt.
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Für die Emulsionspolymerisation
kann erfindungsgemäß ein bekanntes
Verfahren angewendet werden; die Emulsionspolymerisation kann in
einem wäßrigen Lösungsmittel
unter Verwendung eines Emulgiermittels, eines Polymerisationsauslösers oder
eines Molekulargewichtsmodifikators durchgeführt werden.
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Dabei
umfaßt
das Emulgiermittel anionische, nichtionische oder amphotere, grenzflächenaktive
Stoffe, und sie können
allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
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Die
anionischen, grenzflächenaktiven
Stoffe schließen
beispielsweise Schwefeisäureester
höherer
Alkohole, Alkylbenzolsulfonsäuresalze,
aliphatische Sulfonsäuresalze
oder Schwefelsäureester
von Polyethylenglykolalkylethern ein.
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Als
nichtionische, grenzflächenaktive
Stoffe werden übliche
Alkylester, Alkylether und Alkylvinylether von Polyethylenglykol
verwendet.
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Die
amphoteren, grenzflächenaktiven
Stoffe umfassen solche, die ein Carbonsäuresalz, ein Schwefelsäureestersalz,
ein Sulfonsäuresalz
oder ein Phosphorsäuresalz
als den anionischen Anteil und ein Aminsalz oder ein quartäres Ammoniumsalz
als den kationischen Anteil aufweisen. Insbesondere werden Betaine,
wie z. B. Laurylbetain, Stearylbetain oder solche vom Aminosäuretyp,
wie z. B. Lauryl-β-alanin,
Stearyl-β-alanin, Lauryl-di(aminoethyl)glycin
und Octyldi(aminoethyl)glycin, verwendet.
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Die
Menge des verwendeten Emulgiermittels beträgt vorzugsweise 0,5 bis 5 Gewichtsteile
je 100 Gewichtsteile aller Monomere.
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Als
Polymerisationsinitiator können
wasserlösliche
Polymerisationsinitiatoren, wie z. B. Natriumpersulfat, Ka liumpersulfat,
Ammoniumpersulfat; öllösliche Polymerisationsinitiatoren,
wie z. B. Benzoylperoxid, Lauroylperoxid, 2,2'-Azobisisobutyronitril; Polymerisationsinitiatoren
vom Redoxtyp, in denen das Peroxid mit einem Reduktionsmittel kombiniert
ist, allein oder in Kombination verwendet werden.
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Die
Menge des verwendeten Polymerisationsinitiators beträgt 0,5 bis
3 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile aller Monomere.
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Bekannte
Molekulargewichtsmodifizierer, Chelatbildner, anorganische Elektrolyte
können
ebenfalls verwendet werden.
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Als
Molekulargewichtsmodifizierer können
alle gewöhnlich
bei der Emulsionspolymerisation verwendeten Verbindungen genannt
werden, beispielsweise halogenierte Kohlenwasserstoff, wie Chloroform,
Kohlenstofftetrabromid; Mercaptane, wie n-Hexylmercaptan, n-Octylmercaptan,
n-Dodecylmercaptan, t-Dodecylmercaptan, Thioglycolsäure; Xanthogene,
wie Dimethylxanthogendisulfid, Diisopropylxanthogendisulfid; Terpinolen;
a-Methylstyroldimer.
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Der
Mengenanteil des verwendeten Molekulargewichtsmodifizierers beträgt 0,1 bis
5 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile aller Monomere.
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Das
Polymerisationsverfahren umfaßt
1, ein Verfahren, das vorsieht, vorab das Copolymer X durch Polymerisation
in einem gesonderten Reaktor herzustellen, dieses Copolymer X als
Keimteilchen in der gewünschten
Menge in den Reaktor einzuspeisen und danach die Monomere unter
Erhalt des Copolymers Y zu polymerisieren; 2, ein Verfahren, das
vorsieht, das Copolymer X durch Polymerisation zu erzeugen und die
das Copolymer Y ergebenden Monomere in demselben Reaktor zu polymerisieren.
Im übrigen
ist bei jedem dieser Verfahren die Polymerisationsumwandlung des
Copolymers X wenigstens 50 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 70 Gew.-%.
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Zum
Beschicken einer das Copolymer Y ergebenden Monomermischung kann
die gesamte Menge der Monomermischung gleichzeitig zugeführt und
danach polymerisiert werden, ein Teil der Monomermischung polymerisiert
und danach kontinuierlich oder diskontinuierlich der Rest zugeführt werden,
oder die Monomermischung vom Beginn der Polymerisation an kontinuierlich
zugeführt
werden. Diese Verfahren können auch
kombiniert werden.
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Die
Polymerisationstemperatur ist gewöhnlich 5 bis 80°C, vorzugsweise
5 bis 50°C
im Fall der Polymerisation zur Erzeugung des Copolymers X, und 20
bis 80°C,
vorzugsweise 20 bis 60°C
im Fall der Polymerisation zur Erzeugung des Copolymers Y Die Polymerisationsdauer
ist gewöhnlich
10 bis 30 h.
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Bei
der Erfindung ist es, wenn ein Latex der Komponente A in einer Zusammensetzung
zur Beschichtung eines Bahnen-Offsetdruckpapiers verwendet wird,
vorzuziehen, daß die
Komponente A die folgende Molekulargewichtsverteilung, die durch
eine Geldurchdringungschromatographie (hiernach als GPC angegeben) gemessen
wird, aufweist. Und zwar ist in der Molekulargewichtsverteilung,
die durch die in 1 dargestellte Erfassungskurve
wiedergegeben wird, in der die Ordinatenachse die Erfassungsmenge
und die Abszissenachse die Erfassungszeit angibt, vorzuziehen, daß bei Annahme
der Fläche
des von der Erfassungskurve und der Abszissenachse umgebenen Teils
als der Gesamtfläche
das Verhältnis,
bezogen auf diese Gesamtfläche,
der Fläche
der eher als die Erfassungszeit, bei der ein Polymer mit einem polystyrolreduzierten
Molekulargewicht von 1.000.000 nach GPC-Messung erfaßt wird,
erfaßten
Komponenten, d. h. die Fläche
des durch die schrägen
Linien in 1 hervorgehobenen Teils 50%
oder weniger ist. Dieser Anteil ist noch bevorzugter 30% oder weniger,
am bevorzugtesten 20% oder weniger.
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Die
eher als die Erfassungszeit erfaßten Bestandteile, bei der
ein Polymer mit einem polystyrolreduzierten Molekulargewicht von
1.000.000 erfaßt
wird, sind Copolymere mit superhohem Molekulargewicht oder ihre
vernetzten Gelbestandteile. Wenn der Anteil der Bestandteile 50% übersteigt,
kann keine gute Blasenbeständigkeit
erhalten werden.
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Auch
muß, damit
ein durch Aufbringen der Papierbeschichtungszusammensetzung dieser
Erfindung auf ein Papier erhaltenes, beschichtetes Papier eine gute
Trockenfestigkeit aufweist, das Durchschnittsmolekulargewicht der
zwischen der Erfassungszeit, bei der ein Polymer mit einem polystyrolreduzierten
Molekulargewicht von 500 erfaßt
wird, und der Erfassungszeit, bei der ein Polymer mit einem polystyrolreduzierten
Molekulargewicht von 1.000.000 erfaßt wird, erfaßten Bestandteile
wenigstens 40.000, vorzugsweise wenigstens 50.000 und noch bevorzugter
wenigstens 60.000 sein. Wenn dieses Durchschnittsmolekulargewicht
weniger als 40.000 ist, wird kein Überzug mit einer guten Trockeneindrückfestigkeit
und Naßeindrückfestigkeit
aus der Papierbeschichtungszusammensetzung erhalten.
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Die
durch die Erfassungskurve in der Tabelle 1 dargestellte Molekulargewichtsverteilung
wird durch geeignetes Variieren der Polymerisationstemperatur, der
Menge eines Molekulargewichtsmodifizierers und des Verfahrens des
Zusatzes der Monomere erhalten.
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Übrigens
wird bei dieser Erfindung GPC unter den folgenden Bedingungen gemessen:
Zu
0,3 g eines Copolymerlatex, dessen Feststoffgehalt auf 48 Gew.-%
justiert wurde, werden 1 g Wasser und etwa 1 g eines Kationenaustauschharzes
zugesetzt, das einem Waschen mit verdünnter Salzsäure und mit Wasser in herkömmlicher
Weise zur Entfernung der Kationen unterworfen wurde. Anschließend werden
50 ml Tetrahydrofuran zugesetzt, und man läßt die erhaltene Mischung zwei
Stunden stehen, um das Copolymer in Tetrahydrofuran aufzulösen. Anschließend wird
die Lösung
durch ein Polytetrafluorethylenmenbranfilter (Porengröße: 3 μm, von ADVANTEC
hergestellt) filtriert, und das Filtrat wird als eine Meßprobe verwendet,
Meßvorrichtung:
HLC-8020 (von TOSOH CORP, hergestellt)
Art und Teilchengröße des Füllstoffs:
Polystyrolgel, 30 μm
GMHHR-H (30), von TOSOH CORP, hergestellt
Säulenabmessung: 7,8 mm 2D × 300 mm
Lösungsmittel:
Tetrahydrofuran
Probenkonzentration: 0,3 Gew.-%
Gießen: 30 μl
Strömungsdurchsatz:
1 ml/min
Temperatur: 40°C
Detektor:
Differentialbrechungsmesser
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Übrigens
wird bei der Messung unter Verwendung eines Polystyrolstandardmaterials
mit einem bekannten Mo lekulargewicht vorab eine Kalibrierungskurve
hergestellt, und das daraus erhaltene Molekulargewicht wird als
ein polystyrolreduziertes Molekulargewicht angegeben.
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Bei
der Erfindung ist die niedrigste Filmbildungstemperatur eines Latex
der Komponente A 0 bis 60°C, vorzugsweise
5 bis 50°C,
noch bevorzugter 10 bis 40°C.
Wenn die Temperatur unter 0°C
ist, hat die erhaltene Papierbeschichtungszusammensetzung eine schlechtere
Antiklebeigenschaft, und wenn sie 60°C überschreitet, hat die Papierbeschichtungszusammensetzung
eine schlechtere Bindefestigkeit.
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Bei
der Erfindung ist der Elastizitätsmodul
des aus dem Latex der Komponente A erhaltenen Films 9.81 N/mm2 oder mehr, vorzugsweise 19,62 bis 490,5
N/mm2, wenn die Papiezbeschichtungszusammensetzung
der Erfindung zum Bogen-Offsetdruck verwendet wird, und 49,05 N/mm2 oder mehr, vorzugsweise 49,05 bis 490,5
N/mm2, wenn die Papierbeschichtungszusammensetzung
zum Rotations-Offsetdruck verwendet wird.
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Der
Elastizitätsmodul
des aus dem Latex der Komponente A erhaltenen Films wird durch Trocknen des
erhaltenen Komponente-A-Latex auf einer Glasplatte bei 50°C, so daß die Dicke
des erhaltenen Films 0,2 mm beträgt,
und Unterwerfen des Films einem Autograph AG-500B (von Shimadzu
Corp. hergestellt) bei einer Ziehgeschwindigkeit von 10 mm/min bei
25°C gemessen.
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Wenn
im Fall des Bogen-Offsetdrucks der Elastizitätsmodul des aus dem Latex der
Komponente A erhaltenen Films weniger als 9,81 N/mm2 ist,
wird es schwierig, daß die
erhaltene Papierbeschichtungszusammensetzung eine ausreichende Steifheit,
Naßfestigkeit
und Antiklebrigkeit aufweist. Wenn im Fall des Rotations-Offsetdrucks
der Elastizitätsmodul
des aus dem Latex der Komponente A erhaltenen Films weniger als 49,05
N/mm2 ist, werden die Steifheit und Antiklebrigkeit
der erhaltenen Papierbeschichtungszusammensetzung niedrig.
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Die
Papierbeschichtungszusammensetzung dieser Erfindung wird hergestellt,
indem ein Latex der obigen Komponente A und, falls erforderlich,
andere Bindemittel und verschiedene Verbindungsmittel mit einem anorganischen
oder organischen Pigment vermischt werden. Die Menge des zugemischten
Latex der obigen Komponente A ist 1 bis 30 Gewichtsteile (als Feststoffe),
vorzugsweise 3 bis 25 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile des Pigments.
Wenn die Menge des Latex der Komponente A weniger als 1 Gewichtsteil
ist, wird die Bindefestigkeit merklich verringert, während im
Fall einer Menge von über
30 Gewichtsteilen die Tinten(Farben)-Trocknungsfähigkeit merklich gesenkt wird.
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Das
anorganische Pigment umfaßt
Ton, Bariumsulfat, Titanoxid, Calciumcarbonat, Satinweiß, Talk, Aluminiumhydroxid
und Zinkoxid, und das organische Pigment umfaßt Polystyrol-Latex und Harnstofformalinharz.
Diese können
allein oder in Kombination von zwei oder mehr je nach dem Verwendungszweck
verwendet werden.
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Das
andere Bindemittel schließt
herkömmlichen
Styrol-Butadien-Latex, Ethylen-Vinylacetat-Latex oder eine Acrylemulsion
ein.
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Als
weitere Hilfsstoffe können
beispielsweise ein Naßfestmittel,
ein Pigmentdispersionsmittel, ein Viskositätsmodifizierer, ein Farbpigment,
ein fluoreszierender Farbstoff und ein pH-Einsteller nach Bedarf
eingesetzt werden.
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Weiter
können,
wenn die Papierbeschichtungszusammensetzung beim Offsetdruck verwendet
wird, als Pigmentbindemittel wasserlösliche Materialien, wie z.
B. Casein, modifiziertes Casein, Stärke, modifizierte Stärke, Polyvinylalkohol,
Carboxymethylcellulose, falls erforderlich, in Kombination verwendet
werden.
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Die
erfindungsgemäße Papierbeschichtungszusammensetzung
kann insbesondere für
Papier für
verschiedene Druckarten, wie z. B. Bogen-Offsetdruck, Rotations-Offsetdruck,
Buchdruck, Kupfertiefdruck verwendet werden.
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Die
Papierbeschichtungszusammensetzung zeigt einen Effekt, wie er durch
die herkömmlichen Papierbeschichtungszusammensetzungen
nicht erhalten werden kann. Die Zusammensetzung hat, auch wenn der
Bindemittelgehalt erheblich gesenkt wird, ausgezeichnete Bindefestigkeit,
Druckglanzeigenschaft und Steifheit und ist auch von ausgezeichneter
Klebrigkeit- und Blasenbeständigkeit.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert. Im übrigen gelten
in den Beispielen Teile und % nach Gewicht, falls nicht anders angegeben.
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Herstellung eines Latex
der Komponente A
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Bezugsbeispiele 1 bis
5
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(1) Bildung des Copolymers
X
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Ein
mit einem Rührer
ausgestatteter, temperatursteuerbarer Autoklav wurde mit 200 Teilen
Wasser, 0,5 Teil Natriumdodecylbenzolsulfonat, 1,0 Teil Kaliumpersulfat,
0,5 Teil Natriumbisulfit und dem Molekulargewichtsmodifizierer und
den das in der Tabelle 1 gezeigte Copolymer X ergebenden Monomeren
gleichzeitig beschickt und bei 45°C
6 h umgesetzt. Es ergab sich eine Polymerisationsumwandlung von
wenigstens 70%.
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(2) Bildung des Copolymers
Y
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Anschließend an
die Polymerisation in (1) oben wurde eine Mischung des Molekulargewichtsmodifizierers
und der das in der Tabelle 1 gezeigte Copolymer Y ergebenden Monomeren
kontinuierlich bei 60°C über 7 h
hin zugesetzt, um die Polymerisation fortzusetzen. Nach Abschluß des kontinuierlichen
Zusetzens ließ man
die Reaktion weiter 6 h bei 70°C
ablaufen. Die endgültige
Polymerisationsumwandlung war 98–99%.
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Die
so erhaltene Komponente A wurde den folgenden Messungen unterworfen:
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Messung des Glasumwandlungspunkts
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Der
erhaltene Latex aus der Komponente A wurde 20 h bei 100°C im Vakuum
getrocknet, um einen Film zu bilden. Der so erhaltene, getrocknete
Film wurde einer Messung durch ein Differentialabtastcalorimeter (von
DU PONT DE NEMOURS & COMPANY
hergestellt) nach dem ASTM-Verfahren unterworfen.
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Messung der
Teilchengröße des Latex
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Die
Durchschnittsteilchengröße des aus
dem Copolymer erhaltenen Latex wurde in einer herkömmlichen
Weise mittels eines von Coulter hergestellten Submikroanalysators
(Modell N4) bestimmt.
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Messung des
Gehalts an toluolunlöslichen
Bestandteilen
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Der
toluolunlösliche
Gehalt des Copolymer-Latex wurde folgendermaßen gemessen: Der pH des Copolymer-Latex wurde auf 8
eingestellt; danach wurde das Copolymer durch Zusatz von Isopropanol
koaguliert, und die erhaltene, koagulierte Masse wurde gewaschen
und getrocknet, wonach die vorbestimmte Menge (etwa 0,03 g) der
Probe 20 h in die vorbestimmte Menge (100 ml) Toluol eingetaucht
wurde. Danach wurde die in Toluol eingetauchte Probe durch ein Drahtnetz
von 0,142 mm Maschenweite (120 mesh) filtriert, und der Gewichtsprozentsatz
der erhaltenen, verbleibenden Feststoffe, bezogen auf das Gewicht
der sämtlichen,
beschickten Feststoffe, wurde bestimmt.
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Messung des
Elastizitätsmoduls
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Der
Elastizitätsmodul
des erhaltenen Copolymer-Latex wurde folgendermaßen gemessen: Der erhaltene
Copolymer-Latex wurde auf einer Glasplatte bei Raumtemperatur so
getrocknet, daß die
Filmdicke 0,2 mm betrug. Der Elastizitätsmodul des Films wurde mit
einem Autograph AG-500B (von Shimadzu Corp. hergestellt) bei 25°C und einer
Ziehgeschwindigkeit von 10 mm/min bestimmt.
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Die
erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
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Bezugsbeispiele 6 bis
8
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(1) Bildung des Copolymers
X
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Ein
mit einem Rührer
ausgerüsteter,
temperatursteuerbarer Autoklav wurde mit 150 Teilen Wasser, 2 Teilen
Natriumdodecylbenzolsulfonat, 0,2 Teil Kaliumpersulfat und den in
der Tabelle 2 gezeigten Bestandteilen gleichzeitig beschickt, und
bei 45°C
8 h umgesetzt. Bei 70% Polymerisationsumwandlung wurde 0,1 Teil N,N-Diethylhydroxylamin
zur Beendigung der Polymerisation zugesetzt. Anschließend wurden
die unreagierten Monomere durch Dampfabstreifen entfernt, und nach
der Abkühlung
wurde der Feststoffgehalt auf 25% eingestellt.
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(2) Bildung des Copolymers
Y
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Ein
mit einem Rührer
ausgerüsteter,
temperatursteuerbarer Autoklav, der von dem in (1) oben verwendeten
getrennt war, wurde mit 120 Teilen (30 Teilen als Feststoffgehalt)
des in (1) oben nach der Feststoffgehalteinstellung erhaltenen Latex
aus dem Copolymer X, 60 Teilen Wasser, 0,5 Teil Natriumdodecylbenzolsulfonat,
1,0 Teil Kaliumpersulfat und den in der Tabelle 2 gezeigten Bestandteilen
gleichzeitig beschickt, und bei 65°C 8 h umgesetzt. Die endgültige Polymerisationsumwandlung
war 98–99%.
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Der
Glasumwandlungspunkt, die Durchschnittsteilchengröße, der
toluolunlösliche
Gehalt und der Elastizitätsmodul
der Komponente A wurde dann bestimmt.
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Die
erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
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Beispiele 1 bis 8
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Unter
Verwendung des in jedem der Bezugsbeispiele 1 bis 8 erzeugten Komponente
A-Latex wurde eine zum Bogen-Offsetdruck geeignete Papierbeschichtungszusammensetzung
nach dem folgenden Rezept hergestellt: Zusammensetzung
| Kaolin | 70,0
Teile |
| Calciumcarbonat | 30,0
Teile |
| Natriumpolyacrylat | 0,2
Teil |
| Natriumhydroxid | 0,1
Teil |
| Stärke | 4,0
Teile |
| Komponente
A-Latex (als Feststoffe) | 10,0
Teile |
| Wasser | Eine
solche Menge, daß der
gesamte Feststoffgehalt 60% wurde |
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Diese
Papierbeschichtungszusammensetzung wurde auf ein zu beschichtendes
Ausgangspapier duch ein (von Dumagai Riki Kogyo hergestelltes) motorgetriebenes
Messerauftragsgerät
so aufgebracht, daß die
Menge der auf einer Seite aufgebrachten Zusammensetzung 18,0 ± 0,5 g/m2 betrug, und dann 15 s durch einen elektrischen
Heißlufttrockner
bei 150°C
getrocknet. Das erhaltene, beschichtete Papier ließ man in
einem Thermohygrostat bei einer Temperatur von 23°C und einer
Feuchtigkeit von 50% 24 h stehen und unterwarf es danach einer viermaligen
Superkalanderbehandlung unter den Bedingungen eines Liniendrucks
von 981 N/cm und einer Walzentemperatur von 50°C. Die Auswertung des erhaltenen,
beschichteten Papiers wurde nach folgenden Verfahren durchgeführt:
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1) Trockeneindrück(pick)-Festigkeit
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Der
Eindrückgrad,
wenn man das Papier mit einer RI-Presse bedruckte, wurde mit dem
bloßen
Auge beurteilt und mit 5 Noten bewertet. Ein geringerer Eindrückgrad wurde
mit einer höheren
Note eingestuft. Der Zahlenwert war der Durchschnitt von sechs Auswertungen.
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2) Naßeindrückfestigkeit
-
Unter
Verwendung einer RI-Presse wurde die Oberfläche eines beschichteten Papiers
durch eine "Molton"-Walze angefeuchtet, und danach wurde
der Eindrückgrad,
wenn das beschichtete Papier mit einer RI-Presse bedruckt war, mit
dem bloßen
Auge bewertet und mit 5 Noten bewertet. Ein geringerer Eindrückgrad wurde
mit einer höheren
Note bewertet. Der numerische Wert war der Durchschnitt von sechs
Auswertungen.
-
3) Druckglanz
-
Unter
Verwendung einer RI-Presse wurde eine Offsetfarbe festgedruckt,
und der Glanz wurde unter einem Winkel von 60° unter Verwendung eines Glanzmessers
des Murakami-Typs gemessen.
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4) Steifheit
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Nach
JIS P8143 unter Verwendung eines automatischen Clark-Steifheitstesters
(von Kumagai Riki Kogyo hergestellt) gemessen.
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5) Klebrigkeit
-
Dez
Latex wurde auf einen PET-Film durch eine No.-18-Stange aufgebracht
und 30 s bei 120°C
zur Bildung eines Überzugs
getrocknet. Dieser aufgebrachte Film wurde auf einem schwarzen Flockenpapier
so angebracht, daß die
Beschichtung das Flockenpapier kontaktierte, und die erhaltene Einheit
wurde durch einen Bank-Superkalander unter den Bedingungen eines
Liniendrucks von 1962 N/cm und einer Temperatur von 70°C kontaktgebunden.
Der Film wurde vom schwarzen Flockenpapier abgeschält, und
der Übertragungsgrad des
schwarzen Flockenpapiers auf den Latex wurde visuell auf Basis einer
Fünf-Noten-Auswertung
ausgeweitet. Dem niedrigeren Übertragungsgrad
wurde eine höhere
Note gegeben. Der Zahlenwert war der Durchschnitt von sechs Auswertungen.
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Die
durch die obigen Auswertungsverfahren erhaltenen Ergebnisse sind
in der Tabelle 3 gezeigt.
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Vergleichsbezugsbeispiele
1 und 2
-
In
der gleichen Weise wie im Bezugsbeispiel 1 wurden 200 Teile Wasser,
0,5 Teil Natriumdodecylbenzolsulfonat, 1,0 Teil Kaliumpersulfat,
0,5 Teil Natriumbisulfit und der erste Bestandteil aus in der Tabelle
3 gezeigten Molekulargewichtsmodifizierern und Monomeren gleichzeitig
in einem mit einem Rührer
ausgerüsteten,
temperatursteuerbaren Autoklaven eingebracht und bei 60°C 2 h umgesetzt,
woraufhin die Polymerisationsumwandlung 90–95% erreichte.
-
Anschließend wurde
der zweite in der Tabelle 3 gezeigte Bestandteil kontinuierlich
bei 70°C über 7 h zugesetzt,
um die Polymerisation fortzusetzen, und nach Abschluß der kontinuierlichen
Zugabe ließ man
die Reaktion bei 75°C
für weitere
6 h ablaufen, um einen Copolymer-Latex zu erhalten. Die endgültige Polymerisationsumwandlung
war 98–99%.
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Vergleichsbezugsbeispiel
3
-
In
der gleichen Weise wie im Bezugsbeispiel 1 wurden 200 Teile Wasser,
0,5 Teil Natriumdodecylbenzolsulfonat, 1,0 Teil Kaliumpersulfat,
0,5 Teil Natriumbisulfit und der erste aus den in der Tabelle 3
gezeigten Molekulargewichtsmodifizierern und Monomeren bestehende
Bestandteil in einen mit einem Rührer
ausgerüsteten,
temperatursteuerbaren Autoklav gleichzeitig eingebracht und bei
50°C 6 h
umgesetzt. Nach Erreichen einer Polymerisationsumwandlung von 80%
oder mehr wurde der in der Tabelle 3 gezeigte, zweite Bestandteil anschließend kontinuierlich
bei 70°C über 7 h
zugesetzt, um die Polymerisation fortzusetzen, und nach Abschluß der kontinuierlichen
Zugabe ließ man
die Reaktion bei 75°C
für weitere
6 h fortschreiten, um einen Copolymer-Latex zu erhalten. Die endgültige Polymerisationsumwandlung
war 98–99%.
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Vergleichsbeispiele 1
bis 3
-
Das
gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied,
daß der
Partikel A-Latex durch jeden der in den Vergleichsbezugsbeispielen
1 bis 3 erhaltenen Copolymer-Latexes ersetzt wurde, um eine Papierbeschichtungszusammensetzung
herzustellen, und in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurde
ein beschichtetes Papier unter Verwendung der erhaltenen Papierbeschichtungszusammensetzung
hergestellt und der Auswertung der Leistung unterworfen.
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Die
erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 3 gezeigt.
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Bezugsbeispiele 9 bis
13 und Vergleichsbezugsbeispiele 4 bis 6
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In
der gleichen Weise wie im Bezugsbeispiel 1, mit der Ausnahme, daß die Arten
und Mengen von Monomer und Molekulargewichtsmodifizierer zu den
in der Tabelle 4 gezeigten verändert
wurden, wurde ein Copolymer (Komponente A) erhalten.
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Der
Glasumwandlungspunkt, die Teilchengröße, der toluolunlösliche Gehalt,
der Elastizitätsmodul
des Latex der Komponente A wurde in der gleichen Weise wie im Bezugsbeispiel
1 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und
5 gezeigt.
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Im übrigen wurde
die GPC-Messung folgendermaßen
durchgeführt:
Zu
0,3 g des Komponente A-Latex, dessen Feststoffgehalt auf 48 Gew.-%
justiert worden war, wurden 1 g Wasser und etwa 1 g Kationenaustauschharz
zugesetzt, das mit verdünnter
Salzsäure
und mit Wasser in herkömmlicher
Weise gewaschen wurde, um die Kationen zu entfernen. Nachfolgend
wurden 50 ml Tetrahydrofuran zugesetzt, und man ließ die erhaltene
Mischung 2 h stehen, um das Copolymer in Tetrahydrofuran aufzulösen. Anschließend wurde
die Lösung
durch ein Polytetrafluorethylen-Membranfilter (Porengröße: 3 μm, von ADVANTEC
hergestellt) filtriert, und das Filtrat wurde als Meßprobe verwendet.
Meßvorrichtung:
HLC-8020 (von TOSOH CORP, hergestellt)
Art und Teilchengröße von Füllstoff:
Polystyrolgel, 30 μm
GMHHR-H (30), von TOSOH CORP, hergestellt
Säulenabmessung: 7,8 mm 2D × 300 mm
Lösungsmittel:
Tetrahydrofuran
Probenkonzentration: 0,3 Gew.-%
Gießen: 30 μl
Strömungsdurchsatz:
1 ml/min
Temperatur: 40°C
Detektor:
Differentialbeugungsmesser
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Bei
der Messung wurde vorab eine Kalibrierkurve unter Verwendung eines
Polystyrolstandardmaterials mit einem bekannten Molekulargewicht
hergestellt, und das damit erhaltene Molekulargewicht wurde als polystyrolreduziertes
Molekulargewicht angegeben.
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GPC-Meßergebnis 1
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Der
Anteil der Fläche
der eher als die Erfassungszeit, bei der ein Polymer mit einem polystyrolreduzierten
Molekulargewicht von 1.000.000 erfaßt wurde, erfaßten Bestandteile
zur Gesamtfläche,
die die Fläche des
von der Erfassungskurve und der Abzissenachse in 1 umgeben
ist.
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GPC-Meßergebnis 2
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Das
Durchschnittsmolekulargewicht der Bestandteile, die zwischen der
Erfassungszeit, bei der ein Polymer mit einem polystyrolreduzierten
Molekulargewicht von 500 erfaßt
wurde, und der Erfassungszeit, bei der ein Polymer mit einem polystyrolreduzierten
Molekulargewicht von 1.000.000 erfaßt wurde.
-
Beispiele 9 bis 13 und
Vergleichsbeispiele 4 bis 6
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Das
gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt,
daß der
im Beispiel 1 verwendete Copolymer-Latex durch die in den Bezugsbeispielen
9 bis 13 und den Vergleichsbezugsbeispielen 4 bis 6 erhaltenen
Copolymer-Latexes ersetzt wurde, um für den Rotations-Offsetdruck
geeignete Papierbeschichtungszusammensetzungen zu erzeugen.
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Jede
der Papierbeschichtungszusammensetzungen wurde auf ein zu beschichtendes
Ausgangspapier aufgetragen und in der gleichen Weise wie im Beispiel
1 mit der Ausnahme getrocknet, daß beide Seiten des zu beschichtenden
Ausgangspapiers mit der Zusammensetzung beschichtet wurden.
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Die
Trockeneindrückfestigkeit,
Naßeindrückfestigkeit,
der Druckglanz, die Steifheit und die Klebrigkeit jedes der erhaltenen,
beschichteten Papiere wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel
1 gemessen. Weiter wurde die Blasenfestigkeit folgendermaßen gemessen:
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Blasenfestigkeit
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Das
doppelbeschichtete Papier wurde einer Feuchtigkeitskonditionierung
(etwa 6%) unterworfen und danach in ein erhitztes Ölbad geworfen,
und die niedrigste Temperatur, bei der Blasenbildung verursacht
wurde, wurde gemessen. Diese Temperatur wird als Blasenbeständigkeit
bezeichnet.
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