DE19522400A1 - Verwendung von Papierstreichmassen mit hohem Butadiengehalt im Tiefdruck - Google Patents

Verwendung von Papierstreichmassen mit hohem Butadiengehalt im Tiefdruck

Info

Publication number
DE19522400A1
DE19522400A1 DE19522400A DE19522400A DE19522400A1 DE 19522400 A1 DE19522400 A1 DE 19522400A1 DE 19522400 A DE19522400 A DE 19522400A DE 19522400 A DE19522400 A DE 19522400A DE 19522400 A1 DE19522400 A1 DE 19522400A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
binder
paper coating
papers
monomers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19522400A
Other languages
English (en)
Inventor
Hartmann F Dr Leube
Dirk Dr Lawrenz
Wolfgang Gaerber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DE19522400A priority Critical patent/DE19522400A1/de
Priority to JP9503556A priority patent/JPH11508968A/ja
Priority to CA002221478A priority patent/CA2221478A1/en
Priority to PCT/EP1996/002530 priority patent/WO1997001000A1/de
Priority to EP96922795A priority patent/EP0833983A1/de
Priority to US08/973,557 priority patent/US5996489A/en
Publication of DE19522400A1 publication Critical patent/DE19522400A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F236/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • C08F236/06—Butadiene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/10—Intaglio printing ; Gravure printing
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/56—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/58—Polymers or oligomers of diolefins, aromatic vinyl monomers or unsaturated acids or derivatives thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/3188—Next to cellulosic
    • Y10T428/31895—Paper or wood
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/3188—Next to cellulosic
    • Y10T428/31895—Paper or wood
    • Y10T428/31899—Addition polymer of hydrocarbon[s] only
    • Y10T428/31902—Monoethylenically unsaturated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Papieren durch Tiefdruck.
Beim Tiefdruck weist die Druckform Vertiefungen auf, welche die Druckfarbe aufnehmen, die beim Drucken auf das Papier übertragen wird. Für eine gute Bedruckbarkeit, d. h. eine gute Annahme der Druckfarbe, muß das zu bedruckende Papier eine möglichst glatte Oberfläche aufweisen; weiterhin sollte das Papier eine hohe Fle­ xibilität haben, so daß es sich bei der Farbaufnahme gut an die Vertiefungen anlegt.
Ein Maß für die Güte der Bedruckbarkeit im Tiefdruckverfahren ist z. B. die Anzahl der Fehlstellen, der sog. "missing dots".
Weiterhin ist eine Verringerung des Bindemittelanteils in den Papierstreichmassen gewünscht, wodurch sich erhöhte Anforderungen an das Pigmentbindevermögen der Bindemittel stellen. Ein mög­ lichst geringer Verbrauch der Druckfarbe bei gleichbleibend guter Druckqualität wird ebenfalls angestrebt.
Die zu bedruckenden Papiere sind im allgemeinen mit einer Papier­ streichmasse beschichtet.
Aufgrund der Besonderheiten des Tiefdruckverfahrens stellen sich auch besondere Anforderungen an das zu bedruckende Papier bzw. die Papierstreichmasse.
Aus EP-A-408 099 waren Bindemittel mit einem Butadiengehalt von 0 bis 100 Gew.-% bekannt. Bindemittel mit einem Butadiengehalt von ca. 36 Gew.-% wurden gemäß den Beispielen in Papierstreichmassen verwendet.
Aus Styrene Butadiene Latex Design and its effect in Paper Applications, R. Groves (Tagungsband Paper Week, 13-15.03.1984 in Bristol) ist bekannt, daß der Butadiengehalt in Bindemitteln für Papierstreichmassen üblicherweise 30 bis 45 Gew.-% beträgt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war ein Verfahren zum Be­ drucken von Papieren, welche die Anforderungen im Tiefdruck in besonderem Maße erfüllt.
Demgemäß wurde ein Verfahren zum Bedrucken von Papieren durch Tiefdruck, dadurch gekennzeichnet, daß die Papiere mit einer Papierstreichmasse beschichtet sind, welche ein Bindemittel mit einem Butadiengehalt von mindestens 65 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, enthalten, gefunden.
Die weiteren Ausführungen betreffen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Papierstreichmassen enthalten neben Pigmenten als wesent­ lichen Bestandteil ein Bindemittel. Bei dem Bindemittel handelt es sich um ein ionisch oder vorzugsweise radikalisch poly­ merisiertes Polymer mit einem Butadiengehalt von mindestens 65 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 74 Gew.-%.
Das Polymer kann sich insbesondere aus folgenden Monomeren zu­ sammensetzen:
65-100 Gew.-% Butadien
0-35 Gew.-% C₁-C₁₀ Alkyl(meth)acrylate oder Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen (kurz Hauptmonomere genannt),
0-15 Gew.-% ethylenisch ungesättigte Säuren, Säureanhydride oder Amide (kurz Hilfsmonomere genannt) und
0-30 Gew.-% weitere Monomere.
Bevorzugt besteht das Polymer aus
65-99,5 Gew.-% Butadien
0-34,5 Gew.-% Hauptmonomere
0,5-15 Gew.-% Hilfsmonomere und
0-30 Gew.-% weitere Monomere.
Besonders bevorzugt besteht das Polymere aus
74-95 Gew.-% Butadien
4-25 Gew.-% Hauptmonomere
1-8 Gew.-% Hilfsmonomere und
0-5 Gew.-% weitere Monomere.
Ganz besonders bevorzugt besteht das Polymer aus
79-90 Gew.-% Butadien
9-20 Gew.-% Hauptmonomere
1-8 Gew.-% Hilfsmonomere und
0-5 Gew.-% weitere Monomere.
Als Hauptmonomere genannt seien z. B. Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat und 2-Ethylhexyl(meth)acrylat sowie α-Methylstyrol und Styrol.
Besonders bevorzugt sind Styrol und n-Butylacrylat.
Als Hilfsmonomere kommen z. B. ungesättigte Carbonsäuren und/oder deren Amide und/oder Anhydride, wie beispielsweise Acrylsäure, Acrylamid, Methacrylsäure, Methacrylamid oder Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Vinylsulfonsäure, Vinylphosphonsäuren oder Acrylamidopropansulfonsäure und deren wasserlösliche Salze in Betracht.
Weitere Monomere sind z. B. Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinyl­ ester von Carbonsäuren mit bis zu 20 C-Atomen, insbesondere Vinylacetat und Vinylpropionat, Vinylstearat und Vinyllaurat, radikalisch polymerisierbare Olefine z. B. Ethylen und Vinyl- oder Vinylidenhalogene wie Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid.
Die Glasübergangstemperatur (Tg) der Polymeren beträgt vorzugs­ weise -80 bis +25, besonders bevorzugt bis -80 bis 0 und ganz be­ sonders bevorzugt -70 bis -6°C. Die Tg kann nach Fox, Bull. Am. Phys. Soc. (Ser II) 1, 123 (1956) aus den TG der Monomeren be­ rechnet werden.
Vorzugsweise wird das Polymer durch Emulsionspolymerisation her­ gestellt. Man erhält dabei eine wäßrige Dispersion von disper­ gierten Polyteilchen. Die Teilchengröße kann durch einfache Maß­ nahmen, wie Variation der Emulgatormenge oder der Rührerleistung in der gewünschten Größe eingestellt werden. Insbesondere kann zur besseren Einstellung der Teilchengröße eine Polymersaat, d. h. eine Polymerdispersion, in der die dispergieren Polymerteilchen eine Teilchengröße z. B. von 20 bis 50 haben, vorgelegt werden.
Die schließlich erhaltenen Dispersionen weisen in der Regel zahlenmittlere Teilchengrößen im Bereich von 10-1000 nm auf, ins­ besondere 20-500 nm, besonders bevorzugt 50 bis 200 nm, ganz be­ sonders bevorzugt 100 bis 160 nm. Es können auch bimodale und multimodale Teilchengrößenverteilungen von Vorteil sein.
Bei der Polymerisation können übliche radikalische Poly­ merisationsinitiatoren verwendet werden.
Als radikalische Polymerisationsinitiatoren kommen alle die­ jenigen in Betracht, die in der Lage sind, eine radikalische wäß­ rige Emulsionspolymerisation auszulösen. Es kann sich dabei so­ wohl um Peroxide, z. B. Alkalimetallperoxodisulfate, Dibenzoyl­ peroxid, y-Butylperpivalat, t-Butylper-2-ethylhexanoat, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, Cumolhydroperoxid, als auch um Azoverbindungen wie beispielsweise Azobisisobutyronitril, 2,2′-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid, handeln.
Geeignet sind auch kombinierte Systeme, die aus wenigstens einem organischen Reduktionsmittel und wenigstens einem Peroxid und/ oder Hydroperoxid zusammengesetzt sind, z. B. tert.-Butylhydro­ peroxid und das Natriummetallsalz der Hydroxymethansulfinsäure oder Wasserstoffperoxid und Ascorbinsäure. Ferner eignen sich kombinierte Systeme, die darüber hinaus eine geringe Menge einer im Polymerisationsmedium löslichen Metallverbindung, deren metallische Komponente in mehreren Wertigkeitsstufen auftreten kann, enthalten, z. B. Ascorbinsäure/Eisen(II)sulfat/Wasserstoff­ peroxid, wobei anstelle von Ascorbinsäure auch häufig das Natriummetallsalz der Hydroxymethansulfinsäure, Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit oder Natriummetabisulfit und anstelle von Wasserstoffperoxid tert.-Butylhydroperoxid oder Alkalimetall­ peroxodisulfate und/oder Ammoniumperoxodisulfate angewendet werden. In der Regel beträgt die Menge der eingesetzten radikalischen Initiatorsysteme, bezogen auf die Gesamtmenge der zu polymerisierenden Monomeren 0,1 bis 3 Gew.-%. Besonders bevor­ zugt werden Ammonium- und/oder Alkalimetallperoxodisulfate für sich oder als Bestandteil kombinierter Systeme als Initiatoren eingesetzt. Besonders bevorzugt wird Natriumperoxodisulfat verwendet.
Die Art und Weise, in der das radikalische Initiatorsystem im Verlauf der erfindungsgemäßen radikalischen wäßrigen Emulsions­ polymerisation dem Polymerisationsgefäß zugegeben wird, ist dem Durchschnittsfachmann bekannt. Es kann sowohl vollständig in das Polymerisationsgefäß vorgelegt, als auch nach Maßgabe seines Ver­ brauchs im Verlauf der radikalischen wäßrigen Emulsionspoly­ merisation kontinuierlich oder stufenweise eingesetzt werden. Im einzelnen hängt dies in an sich dem Durchschnittsfachmann be­ kannter Weise sowohl von der chemischen Natur des Initiator­ systems als auch von der Polymerisationstemperatur ab. Vorzugs­ weise wird ein Teil vorgelegt und der Rest nach Maßgabe des Ver­ brauchs der Polymerisationszone zugeführt.
Im Falle der Emulsionspolymerisation können üblicherweise be­ kannte ionische und/oder nichtionische Emulgatoren und/oder Schutzkolloide bzw. Stabilisatoren verwendet werden.
Als derartige grenzflächenaktive Substanzen kommen prinzipiell die als Dispergiermittel üblicherweise eingesetzten Schutz­ kolloide und Emulgatoren in Betracht. Eine ausführliche Beschreibung geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben- Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromole­ kulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, S. 411 bis 420. Als begleitende Emulgatoren kommen sowohl anionische, kationische als auch nichtionische Emulgatoren in Betracht. Vor­ zugsweise werden als begleitende grenzflächenaktive Substanzen ausschließlich Emulgatoren eingesetzt, deren relative Molekular­ gewichte im Unterschied zu den Schutzkolloiden üblicherweise unter 2000 liegen. Selbstverständliche müssen im Falle der Ver­ wendung von Gemischen grenzflächenaktiver Substanzen die Einzel­ komponenten miteinander verträglich sein, was im Zweifelsfall an Hand weniger Vorversuche überprüft werden kann. Vorzugsweise werden anionische und nichtionische Emulgatoren als begleitende grenzflächenaktive Substanzen verwendet. Gebräuchliche be­ gleitende Emulgatoren sind z. B. ethoxylierte Fettalkohole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest; C₈- bis C₃₆), ethoxylierte Mono-, Di- und Tri-Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C₄- bis C₉), Alkalimetallsalze von Dialkylestern der Sulfobernsteinsäure sowie Alkali- und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest: C₈- bis C₁₂), von ethoxylierten Alkanolen (EO-Grad: 4 bis 30, Alkyl­ rest: C₁₂- bis C₁₈), von ethoxylierten Alkylphenolen (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C₄ bis C₉), von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest: C₁₂- bis C₁₈) und von Alkylarylsulfonsäuren (Alkylrest: C₉- bis C₁₈).
Weitere geeignete Dispergiermittel sind Verbindungen der all­ gemeinen Formel II
worin R⁵ und R⁶ Wasserstoff oder C₄- bis C₁₄-Alkyl bedeuten und nicht gleichzeitig Wasserstoff sind, und X und Y Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen sein können. Vorzugsweise bedeuten R⁵, R⁶ lineare oder verzweigte Alkylreste mit 6 bis 18 C-Atomen oder Wasserstoff und insbesondere mit 6, 12 und 16 C-Atomen, wobei R⁵ und R⁶ nicht beide gleichzeitig Wasserstoff sind. X und Y sind bevorzugt Natrium, Kalium oder Ammoniumionen, wobei Natrium besonders bevorzugt ist. Besonders vorteilhaft sind Verbindungen II in denen X und Y Natrium, R⁵ ein verzweigter Alkylrest mit 12 C-Atomen und R⁶ Wasserstoff oder R⁵ ist. Häufig werden technische Gemische verwendet, die einen Anteil von 50 bis 90 Gew.-% des monoalkylierten Produktes aufweisen, beispielsweise Dowfax® 2A1 (Warenzeichen der Dow Chemical Company).
Weitere geeignete Emulgatoren finden sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, Seiten 192 bis 208.
Die Dispersionen können auch unter Verwendung eines Schutz­ kolloids zusätzlich zu vorhandenem Emulgator oder unter Verzicht auf Emulgator, hergestellt werden, wobei die Menge des Schutz­ kolloids bis zu 100 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Menge der eingesetzten Monomere betragen kann.
Verfahrenstechnisch kann dieses Schutzkolloid vollständig oder zum Teil, zeitgleich oder zeitversetzt, mit den Monomeren ge­ meinsam oder getrennt, zugegeben werden; dabei kann es von Vor­ teil sein, bis zu 30 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-%, be­ zogen auf Monomere, Schutzkolloid in wäßriger Lösung vorzulegen.
Als natürliche Schutzkolloide seien Stärke, Kasein, Gelatine und Alginate, als modifizierte Naturprodukte Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose und Carboxymethylcellulose sowie kationisch modi­ fizierte Stärke erwähnt. Geeignete synthetische Schutzkolloide schließen Polyacrylsäure und deren Salze, Polyacrylamide, wasser­ lösliche Acrylsäurecopolymere, wasserlösliche Acrylamidcopoly­ mere, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylalkohole und teilverseifte Polyvinylalkohole ein.
Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn ein Teil des Schutz­ kolloids auf das Polymer aufgepfropft wird.
Die Emulsionspolymerisation erfolgt in der Regel bei 30 bis 95, vorzugsweise 75 bis 90°C. Das Polymerisationsmedium kann sowohl nur aus Wasser, als auch aus Mischungen aus Wasser und damit mischbaren Flüssigkeiten wie Methanol bestehen. Vorzugsweise wird nur Wasser verwendet. Die Emulsionspolymerisation kann sowohl als Batchprozeß als auch in Form eines Zulaufverfahrens, einschließ­ lich Stufen- oder Gradientenfahrweise, durchgeführt werden. Bevorzugt ist das Zulaufverfahren, bei dem man einen Teil des Polymerisationsansatzes vorlegt, auf die Polymerisationstempe­ ratur erhitzt, anpolymerisiert und anschließend den Rest des Po­ lymerisationsansatzes, üblicherweise über mehrere räumlich ge­ trennte Zuläufe, von denen einer oder mehrere die Monomeren in reiner oder in emulgierter Form enthalten, kontinuierlich, stufenweise oder unter Überlagerung eines Konzentrationsgefälles unter Aufrechterhaltung der Polymerisation der Polymerisations­ zone zuführt.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße radikalische wäßrige Emulsionspolymerisation auch unter erhöhtem oder reduziertem Druck erfolgen.
Bei der Emulsionspolymerisation können auch molekulargewichtsre­ gelnde Substanzen, kurz Regler genannt, wie beispielsweise tert.- Dodecylmercaptan, Tetrachlorkohlenstoff, Tetrabromkohlenstoff, Trichlorbrommethan, Butylmercaptan, Allylalkohol, Poly-THF-bis­ thiol, Mercaptoethanol, Acetylaceton, Thioglykolsäure oder Thio­ glykolsäureester eingesetzt werden. Vorzugsweise werden derartige Substanzen im Gemisch mit den zu polymerisierenden Monomeren dem Reaktionsgemisch zugegeben. Der Anteil der molekulargewichtsre­ gelnden Substanzen beträgt vorzugsweise 0 bis 2, besonders bevor­ zugt 0-1 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0-0,5 Gew.-%, bezogen auf das Polymer.
Die wäßrigen Polymerdispersionen des Polymeren werden in der Regel mit Feststoffgehalten von 15 bis 75 Gew.-%, bevorzugt von 40 bis 60 Gew.-% hergestellt.
Die Dispersion können übliche Hilfsstoffe wie Ätzkali, Ammoniak oder Ethanolamin als Neutralisationsmittel, Siliconverbindungen als Entschäumer, Biozide sowie Siliconöle oder Wachse zur Ab­ senkung der Klebrigkeit enthalten.
Die Papierstreichmassen enthalten das Polymere als Bindemittel, vorzugsweise in Mengen von 1 bis 20, insbesondere 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den Pigmentgehalt der Papierstreichmassen (Angabe bezieht sich auf Polymer als solche nicht auf die Dispersion).
Üblicherweise stellen Pigmente die Hauptkomponente der Papier­ streichmassen dar. Häufig verwendete Pigmente sind beispielsweise Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Calciumsulfoaluminat, Kaolin, Talkum, Titandioxid, Zinkoxid, Kreide oder Streichclay.
Weiterhin können die Papierstreichmassen übliche Dispergiermittel enthalten. Geeignete Dispergiermittel sind Polyanionen, bei­ spielsweise von Polyphosphorsäuren oder von Polyacrylsäuren (Polysalze), welche üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Pigmentmenge, enthalten sind.
Außerdem können die Papierstreichmassen sogenannte "Co-Binder" enthalten. Als natürliche Cobinder seien Stärke, Kasein, Gelatine und Alginate, als modifizierte Naturprodukte Hydroxyethyl­ cellulose, Methylcellulose und Carboxymethylcellulose sowie kat­ ionisch modifizierte Stärke erwähnt. Es können aber auch übliche synthetische Cobinder, z. B. auf Vinylacetat- oder Acrylatbasis, verwendet werden.
Diese können in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Pigmentmenge enthalten sein.
Zur Herstellung der Papierstreichmasse werden die Bestandteile in bekannter Weise gemischt, wobei das Polymere im allgemeinen in Form der wäßrigen Dispersion verwendet wird.
Der Gehalt an Wasser in der Papierstreichmasse wird üblicherweise auf 25 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Papierstreichmasse, einge­ stellt.
Die Papierstreichmasse kann nach üblichen Verfahren auf die zu beschichtenden Papiere aufgebracht werden (vgl. Ullmann′s Encyclopädie der Technischen Chemie, 4. Auflage, Bd. 17, S. 603 ff).
Als zu beschichtende Papiere kommen Papiere unterschiedlichster Dicken, auch Karton u.ä. in Betracht.
Die Papiere sind vorzugsweise mit 2 g (m²) bis 50 g (m²) der Papierstreichmasse (trocken) beschichtet.
Die beschichteten Papiere werden im bekannten Tiefdruckverfahren bedruckt.
Die beschichteten Papiere haben eine hohe Glätte und einen guten Glanz. Die gute Bedruckbarkeit im Tiefdruck zeigt sich auch an der geringen Zahl von Fehlstellen, sog. "missing dots".
Beispiele Herstellung von Dispersionen auf Basis Styrol-Butadien Dispersion 1 (D1)
Vorlage:
17,0 kg vollentionisiertes Wasser
2,14 kg Polystyrolsaatdispersion (Festgehalt 35%, Teilchengröße: 38 nm, stabilisiert mit 10% Acrylsulfonat (Dodecyl­ benzolsulfonsäurenatriumsalz)
5% von Zulauf 1
25% von Zulauf 2
Zulauf 1:
18,6 kg vollentionisiertes Wasser
42,5 kg Butadien
5,0 kg Styrol
1,75 kg Acrylsäure
1,5 kg Acrylamid, 50%ig in Wasser
0,3 kg t-Dodecylmercaptan
2,50 kg Natriumlaurylsulfat, 15%ig in Wasser
Zulauf 2:
0,4 kg Natriumpersulfat 7,0 kg vollentionisiertes Wasser
Die Vorlage wurde auf 85°C erhitzt und 15 min anpolymerisiert. Anschließend wurde der restliche Zulauf 1 während 7 Stunden und gleichzeitig mit Zulauf 1 beginnend Zulauf 2 während 7,5 Stunden zugegeben. Anschließend wurde 2 Stunden bei 85°C nachpolymeri­ siert. Man erhielt eine Dispersion mit Teilchengröße (Malvern Autosizer) 146 nm und 50% Feststoffgehalt. Die Glastemperatur betrug -65°C.
Dispersion 2 (D2)
Vorlage:
17,0 kg vollentionisiertes Wasser
2,14 kg Polystyrolsaatdispersion (Festgehalt 35%, Teilchengröße: 38 nm, stabilisiert mit 10% Arylsulfonat (Dodecylbenzol­ sulfonsäurenatriumsalz)
5% von Zulauf 1
25% von Zulauf 2
Zulauf 1:
18,6 kg vollentionisiertes Wasser
35,0 kg Butadien
12,5 kg Styrol
1,75 kg Acrylsäure
1,5 kg Acrylamid, 50%ig in Wasser
0,3 kg t-Dodecylmercaptan
2,50 kg Natriumlaurylsulfat, 15%ig in Wasser
Zulauf 2:
0,4 kg Natriumpersulfat
7,0 kg vollentionisiertes Wasser
Die Vorlage wurde auf 85°C erhitzt und 15 min anpolymerisiert. Anschließend wurde der restliche Zulauf 1 während 7 Stunden und gleichzeitig mit Zulauf 1 beginnend Zulauf 2 während 7,5 Stunden zugegeben. Anschließend wurde 2 Stunden bei 85°C nachpolymeri­ siert. Man erhielt eine Dispersion mit Teilchengröße (Malvern Autosizer) 153 nm und 50% Feststoffgehalt. Die Glastemperatur betrug -49°C.
Dispersion 3 (D3)
Vorlage:
17,0 kg vollentionisiertes Wasser
2,14 kg Polystyrolsaatdispersion (Festgehalt 35%, Teilchengröße: 38 nm, stabilisiert mit 10% Arylsulfonat (Dodecylbenzol­ sulfonsäurenatriumsalz)
5% von Zulauf 1
25% von Zulauf 2
Zulauf 1:
18,6 kg vollentionisiertes Wasser
42,5 kg Butadien
5,0 kg Butylacrylat
1,75 kg Acrylsäure
1,5 kg Acrylamid, 50%ig in Wasser
0, 3 kg t-Dodecylmercaptan
2,50 kg Natriumlaurylsulfat, 15%ig in Wasser
Zulauf 2:
0,4 kg Natriumpersulfat
7,0 kg vollentionisiertes Wasser
Die Vorlage wurde auf 85°C erhitzt und 15 min anpolymerisiert. An­ schließend wurde der restliche Zulauf 1 während 7 Stunden und gleichzeitig mit Zulauf 1 beginnend Zulauf 2 während 7,5 Stunden zugegeben. Anschließend wurde 2 Stunden bei 85°C nachpolymeri­ siert. Man erhielt eine Dispersion mit Teilchengröße (Malvern Autosizer) 147 nm und 50% Feststoffgehalt. Die Glastemperatur betrug -77°C.
Dispersion 4 (D4, zum Vergleich)
Vorlage:
17,0 kg vollentionisiertes Wasser
2,14 kg Polystyrolsaatdispersion (Festgehalt 35%, Teilchengröße: 38 nm, stabilisiert mit 10% Arylsulfonat (Dodecylbenzol­ sulfonsäurenatriumsalz)
5% von Zulauf 1
25% von Zulauf 2
Zulauf 1:
18,6 kg vollentionisiertes Wasser
26,0 kg Butadien
21,5 kg Styrol
1,75 kg Acrylsäure
1,5 kg Acrylamid, 50%ig in Wasser
0,3 kg t-Dodecylmercaptan
2,50 kg Natriumlaurylsulfat, 15%ig in Wasser
Zulauf 2:
0,4 kg Natriumpersulfat
7,0 kg vollentionisiertes Wasser
Die Vorlage wurde auf 85°C erhitzt und 15 min anpolymerisiert. Anschließend wurde der restliche Zulauf 1 während 5 Stunden und gleichzeitig mit Zulauf 1 beginnend Zulauf 2 während 5,5 Stunden zugegeben. Anschließend wurde 2 Stunden bei 85°C nachpolymeri­ siert. Man erhielt eine Dispersion mit Teilchengröße (Malvern Autosizer) 145 nm und 50% Feststoffgehalt. Die Glastemperatur betrug -17°C.
Dispersion 5 (D5, zum Vergleich)
Vorlage:
17,0 kg vollentionisiertes Wasser
2,14 kg Polystyrolsaatdispersion (Festgehalt 35%, Teilchengröße: 38 nm, stabilisiert mit 10% Arylsulfonat (Dodecylbenzol­ sulfonsäurenatriumsalz)
5% von Zulauf 1
25% von Zulauf 2
Zulauf 1:
18,6 kg vollentionisiertes Wasser
26,0 kg Butadien
21,5 kg Styrol
1,75 kg Acrylsäure
1,5 kg Acrylamid, 50%ig in Wasser
0,6 kg t-Dodecylmercaptan
2,50 kg Natriumlaurylsulfat, 15%ig in Wasser
Zulauf 2:
0,4 kg Natriumpersulfat
7,0 kg vollentionisiertes Wasser
Die Vorlage wurde auf 85°C erhitzt und 15 min anpolymerisiert. An­ schließend wurde der restliche Zulauf 1 während 7 Stunden und gleichzeitig mit Zulauf 1 beginnend Zulauf 2 während 5,5 Stunden zugegeben. Anschließend wurde 2 Stunden bei 85°C nachpolymeri­ siert. Man erhielt eine Dispersion mit Teilchengröße (Malvern Autosizer) 141 nm und 50% Feststoffgehalt. Die Glastemperatur betrug -16°C.
Die Zusammensetzung der Polymeren in Gew.-% ist in der nach­ folgenden Tabelle 1 aufgeführt.
Die Dispersionen wurden als Bindemittel in einer Papierstreich­ masse der folgenden Zusammensetzungen verwendet (Teile sind Gewichtsteile).
50 Tle. feinteiliger Clay
50 Tle. grobteiliger Clay
0,75 Tle. Viskositätsregler (Sterocoll® D von BASF)
0,2 Tle. eines Natriumsalzes einer Polyacrylsäure mit einem Mole­ kulargewicht von 4000 (Polysalz von BASF)
4,5 Tle. Bindemitteldispersion (gemäß D1-D5))
Feststoffgehalt: 56%
pH-Wert: 8,5 bis 9 (eingestellt mit NaOH)
Diese Papierstreichmassen wurden auf die folgende Weise weiter­ verarbeitet:
Als Rohpapier wurde ein holzfreies Streichrohpapier mit einem Flächengewicht von 38 g/m² verwendet. Der Auftrag der Streichmasse erfolgte beidseitig mit jeweils 10 g/m² auf einer Technikums­ streichmaschine (Auftragsverfahren: Walze, Dosierverfahren: Blade) mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/min. Die Papierbahn wurde mittels einer IR-Trockeneinheit und Lufttrocknung auf eine Papierfeuchte von 5,0% eingestellt.
Die Papierbahn wurde durch einmaligen Durchlauf durch einen Superkalander geglättet. Dabei betrug der Liniendruck 250 kN/m, die Bahngeschwindigkeit 300 m/min und die Temperatur 80°C.
Anwendungstechnische Prüfungen
A) Bestimmung der Trockenrupffestigkeit mit dem IGT-Probedruck­ gerät
Die Teststreifen wurden mit zunehmender Geschwindigkeit be­ druckt. Die maximale Druckgeschwindigkeit betrug 100 cm/s. Der Farbauftrag erfolgte bei einem Liniendruck von 35 kp/cm.
Bei der sogenannten Punktauswertung wird, vom ersten Rupf­ punkt (also dem ersten Ausrißpunkt aus der Papierstreich­ masse) ausgehend, der zehnte Rupfpunkt ausgezählt.
Die Trockenrupffestigkeit wird in cm/s also der beim zehnten Rupfpunkt anliegenden Druckgeschwindigkeit angegeben.
B) Die Bestimmung des Glanzes erfolgte nach DIN 54 502 bei einem Meßwinkel von 750 Hohe Werte entsprechen hohen Glanz.
C) Die Bestimmung der Glätte erfolgte nach DIN 53 107 (Bestim­ mung der Glätte nach Bekk)
D) Die Bestimmung der Rauhigkeit erfolgte auf Grundlage folgen­ der Vorschriften:
DIN 4762 Oberflächenrauheit
DIN 4768 Ermittlung der Rauhigkeitsmeßgrößen Ra, Rz und Rmax mit elektrischen Tastschnittgeräten
Verwendet wurde das Gerät: Hommel Tester T 20 A der Firma Hommelwerke. Angegeben ist der Ra-Wert₁ als Maß für die Rauhigkeit.
E) Die Bestimmung der missing dots erfolgte auf der Grundlage der NF Q 61 - 002 - Heliotest - auf einem IGT-Bedruckbarkeitsprüfer AIC 2/5. Bei den bedruckten Teststreifen wurde die Strecke in mm angegeben, innerhalb der 20 Fehlstellen, d. h. missing dots, auftraten.
Die Ergebnisse der Prüfungen A-E sind in der nachstehenden Ta­ belle aufgeführt.
Wie aus der Ergebnistabelle ersichtlich, weisen die erfindungs­ gemäßen Produkte in den Punkten Bindekraft, Glanz, Glätte und Rauhigkeit deutliche Vorteile gegenüber dem Fachmann bekannten Produkten auf.

Claims (9)

1. Verfahren zum Bedrucken von Papieren durch Tiefdruck, dadurch gekennzeichnet, daß die Papiere mit einer Papierstreichmasse beschichtet sind, welche ein Bindemittel mit einem Butadien­ gehalt von mindestens 65 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, enthält.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papiere mit 2 g/m² bis 50 g/m² Papierstreichmasse beschichtet sind.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Bindemittels in der Papierstreichmasse 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Pigmentgehalt, beträgt.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es sich bei dem Bindemittel um ein Copoly­ merisat aus 65 bis 98 Gew.-% Butadien,
2 bis 35 Gew.-% einer C₁-C₁₀-Alkyl(meth)acrylats oder eine Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen
0 bis 15 Gew.-% einer ethylenisch ungesättigten Säure, eines Säureanhydrids oder eines Amids und
0 bis 30 Gew.-% weiterer Monomerehandelt.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bindemittel durch Emulsionspolymerisation hergestellt wird und eine gewichtsmittlere Teilchengröße von 50 bis 200 hat.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Herstellung des Bindemittels durch Poly­ merisation der Monomeren in Gegenwart von 0 bis 1 Gew.-% Reg­ ler, bezogen auf das Bindemittel, erfolgt.
7. Mit einer Papierstreichmasse beschichtete Papiere, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierstreichmasse ein Bindemittel mit einem Butadiengehalt von mindestens 65 Gew.-% enthält.
8. Verwendung von Papieren gemäß Anspruch 7 im Tiefdruck.
9. Im Tiefdruck-Verfahren bedruckte Papiere gemäß Anspruch 7.
DE19522400A 1995-06-21 1995-06-21 Verwendung von Papierstreichmassen mit hohem Butadiengehalt im Tiefdruck Withdrawn DE19522400A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19522400A DE19522400A1 (de) 1995-06-21 1995-06-21 Verwendung von Papierstreichmassen mit hohem Butadiengehalt im Tiefdruck
JP9503556A JPH11508968A (ja) 1995-06-21 1996-06-11 高いブタジエン含量を有する紙用塗料のグラビア印刷への使用
CA002221478A CA2221478A1 (en) 1995-06-21 1996-06-11 Use of paper-coating slips having a high butadiene content in gravure printing
PCT/EP1996/002530 WO1997001000A1 (de) 1995-06-21 1996-06-11 Verwendung von papierstreichmassen mit hohem butadiengehalt im tiefdruck
EP96922795A EP0833983A1 (de) 1995-06-21 1996-06-11 Verwendung von papierstreichmassen mit hohem butadiengehalt im tiefdruck
US08/973,557 US5996489A (en) 1995-06-21 1996-06-11 Use in rotogravure printing of paper-coating compounds with a high butadiene content

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19522400A DE19522400A1 (de) 1995-06-21 1995-06-21 Verwendung von Papierstreichmassen mit hohem Butadiengehalt im Tiefdruck

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19522400A1 true DE19522400A1 (de) 1997-01-02

Family

ID=7764806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19522400A Withdrawn DE19522400A1 (de) 1995-06-21 1995-06-21 Verwendung von Papierstreichmassen mit hohem Butadiengehalt im Tiefdruck

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5996489A (de)
EP (1) EP0833983A1 (de)
JP (1) JPH11508968A (de)
CA (1) CA2221478A1 (de)
DE (1) DE19522400A1 (de)
WO (1) WO1997001000A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2519638A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-30 International Paper Company Using a metered size press to produce lightweight coated rotogravure paper
US9156920B2 (en) 2012-09-26 2015-10-13 Wacker Chemical Corporation Process for the preparation of an aqueous emulsifier-stabilized vinyl acetate-ethylene copolymer dispersion with fine particle size
PL2949477T3 (pl) 2014-05-26 2017-06-30 Omya International Ag Węglan wapnia dla nośnika druku rotograwiurowego
US10647143B2 (en) 2014-05-26 2020-05-12 Omya International Ag Calcium carbonate for rotogravure printing medium

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS491806A (de) * 1972-04-26 1974-01-09
US4065423A (en) * 1976-05-03 1977-12-27 Uniroyal, Inc. Paper coating latex compositions containing copolymers of monovinylidene aromatic monomer, aliphatic conjugated diene and an aryloyloxycarboxylic acid monomer
US4950711A (en) * 1989-01-10 1990-08-21 Reichhold Chemicals, Inc. Blister-resistant paper coating latex
US5141988A (en) * 1989-01-10 1992-08-25 Reichhold Chemicals, Inc. Blister resistant paper coating latex
US5444118A (en) * 1989-06-30 1995-08-22 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Process for producing copolymer latex and paper coating composition, carpet backing composition or adhesive composition comprising said latex
DE3922784A1 (de) * 1989-07-11 1991-01-17 Synthomer Chemie Gmbh Verfahren zur herstellung waessriger, dextrinhaltiger polymerisatdispersionen
US5284908A (en) * 1990-02-02 1994-02-08 Sumitomo Dow Limited Process for preparing copolymer latex and use of copolymer latex
US5354800A (en) * 1991-10-31 1994-10-11 Takeda Chemical Industries, Ltd. Production of copolymer latices
JPH072911A (ja) * 1991-11-22 1995-01-06 Sumitomo Dow Ltd 共重合体ラテックスの製造方法および共重合体ラテックス
KR100278934B1 (ko) * 1992-01-10 2001-01-15 고마쓰바라 히로유끼 공중합체 라텍스 제조방법 및 그 용도
JP3276693B2 (ja) * 1992-12-17 2002-04-22 日本エイアンドエル株式会社 紙塗工用ラテックス
JP3339124B2 (ja) * 1993-08-03 2002-10-28 日本ゼオン株式会社 共重合体粒子の水分散液及び紙塗被用組成物
JP3345977B2 (ja) * 1993-08-10 2002-11-18 日本ゼオン株式会社 グラビア印刷紙塗工用ラテックス及びグラビア印刷紙塗工用組成物
CN1133623A (zh) * 1993-10-19 1996-10-16 Basf公司 纸张涂料用混合粘合剂
DE4403480A1 (de) * 1994-02-04 1995-08-10 Basf Ag Bindemittelmischungen für Papierstreichmassen
US5700852A (en) * 1994-04-06 1997-12-23 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Paper coating composition

Also Published As

Publication number Publication date
CA2221478A1 (en) 1997-01-09
US5996489A (en) 1999-12-07
JPH11508968A (ja) 1999-08-03
EP0833983A1 (de) 1998-04-08
WO1997001000A1 (de) 1997-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1268931B1 (de) Papierstreichmassen, enthaltend bindemittel mit makromonomeren
DE2821835C2 (de) Wäßriger Polymerlatex enthaltend Polymerteilchen aus weichen und harten Komponenten
EP2398831B1 (de) Wässrige polymerdispersion aus vinylaromatischer verbindung, konjugiertem aliphatischen dien und ethylenisch ungesättigter säure
EP1191044A2 (de) Verfahren zur Herstellung wässriger Styrol-Butadien-Polymerdispersionen
EP0057857A1 (de) Verwendung von Emulsionscopolymerisaten auf Basis von Acrylaten als alleiniges Bindemittel für Papierstreichmassen
DE2149282A1 (de) Papierstreichmassen
EP0724663B1 (de) Verwendung von mit bestimmten bindemittelmischungen beschichtetem papier für den offsetdruck
EP0742857B1 (de) Verwendung von mit bestimmten papierstreichmassen gestrichenen papieren im offsetdruck
EP0026368A1 (de) Bindemittel für Papierstreichmassen
EP1434806B1 (de) Verfahren zur herstellung wässriger styrol-butadien-polymerdispersionen
DE1795301A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Copolymeren aus Vinylacetat und AEthylen als Latex
DE19522400A1 (de) Verwendung von Papierstreichmassen mit hohem Butadiengehalt im Tiefdruck
EP1415039A1 (de) Papierstreichmassen für das gussstrichverfahren
EP0833752B1 (de) Verwendung von papierstreichmassen mit hohem butadiengehalt im offsetdruck
DE3750210T2 (de) Film aus einem gummielastischen Latex, geformte Gegenstände aus diesem Film und Verfahren zur Herstellung dieses Films.
EP1132521B1 (de) Papierstreichmassen auf Basis von gering vernetzten Bindemitteln
EP0714922B1 (de) Alkenylnitril enthaltende Bindemittel für Papierstreichmassen
EP0991681B1 (de) Papierstreichmassen auf basis von bindemitteln mit n-vinylformamidderivaten
EP0019170B1 (de) Bindemittelgemisch für Papierstreichmassen
DE1927133B2 (de) Verfahren zur herstellung von waessrigen terpolymerisat-dispersionen und ihre verwendung als sperr- und bindemittel bei der papier- und pappenherstellung
DD148226A1 (de) Verfahren zur herstellung von carboxyllatices mit hoher pigmentvertraeglichkeit

Legal Events

Date Code Title Description
8130 Withdrawal