DE2602445A1 - Waessrige streichmassen fuer papier fuer den bogenoffsetdruck - Google Patents

Waessrige streichmassen fuer papier fuer den bogenoffsetdruck

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DE2602445A1
DE2602445A1 DE19762602445 DE2602445A DE2602445A1 DE 2602445 A1 DE2602445 A1 DE 2602445A1 DE 19762602445 DE19762602445 DE 19762602445 DE 2602445 A DE2602445 A DE 2602445A DE 2602445 A1 DE2602445 A1 DE 2602445A1
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DE
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paper
weight
acid
butadiene
coating
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DE19762602445
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Pierre Canard
Albert Levy
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Rhone Poulenc Industries SA
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Rhone Poulenc Industries SA
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    • 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
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    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/3188—Next to cellulosic
    • Y10T428/31895—Paper or wood

Description

Köln, den 1o. Dezember 1975 226
Rhone-Poulenc Industries, 22 avenue Montaigne, 7536o Paris 8° (Frankreich)
Wässrige Streichmassen für Papier für den Bogenoffsetdruck
Die Erfindung betrifft wässrige Streichmassen für Papier für den Bogenoffsetdruck sowie mit diesen Massen gestrichenes Papier.
Es ist bekannt, daß wässrige Streichmassen grundsätzlich Pigmente und Bindemittel enthalten. Das am meisten verwendete Pigment ist Kaolin. Man kann auch andere Pigmente, wie Calciumcarbonat, Titanoxid, Hydrargillit, Talk oder Bariumsulfat in niedrigen Anteilen, bezogen auf Kaolin, verwenden. Diese Pigmente werden in wässrigen Dispersionen im allgemeinen in alkalischem Milieu und in Anwesenheit von Dispergiermitteln, die in Mengen von o,2 bis o,5 Gew.%, bezogen auf die Pigmente zugesetzt werden, verwendet, wobei die wichtigsten Tetranatriumpyrophosphat, Natrxumhexametaphosphat und die niedermolekularen Polyacrylate sind. Diese Pigemente werden mit Hilfe von Bindemitteln auf dem Papier verankert. Als Bindemittel verwendet man im allgemeinen eine wässrige Dispersion eines synthetischen Polymeren wie z.B, eines Styrol-Butadien-Copolymerisats, eines Acryl- oder Phenylacetat-Polymeren, die entweder allein oder in Gemischen mit natürlichen Bindemitteln, wie Stärken, Proteinen, Kasein, oder synthetischen Bindemitteln, wie Polyvinylalkoholen, verwendet werden. Es ist auch
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möglich, zu den wässrigen Dispersionen Produkte zuzusetzen, die das Wasserrückhaltevermögen der Streichmassen verbessern, wie Carboxymethylcellulose oder Alginate.
Die Streichmassen können auch noch verschiedene andere Bestandteile enthalten, wie insbesondere Vernetzungsmittel, Antischaummittel, Gleitmittel oder optische Aufheller.
Das Streichen des Papiers mit Hilfe der wässrigen Verbindungen wird mittels einer Streichmaschine nach verschiedenen Techniken durchgeführt, wobei man verschiedene Vorrichtungen einsetzt, unter denen die folgenden in der Papierindustrie besonders bekannt sind: Luftbürste, Streichwalze, Champion-Streicheinrichtung, Massey-Einrichtung, Schlepprakel. Nach dem Streichen wird das Papier getrocknet.
Zum Bogenoffsetdruck, bei dem die verwendete Druckfarbe sehr viskos ist, benötigt man e;n Papier mit erhöhter Trockenrupffestigkeit: Die Menge an verwendetem Bindemittel ist hoch und liegt im allgemeinen zwischen 14 und 18 Gew.Teilen auf 1oo Gew.-Teile Pigment.
Weiterhin wird beim Bogenoffsetdrucken, das die Wasserabstoßung durch die fetten Druckfarben zur Grundlage hat, Wasser verwendet. Beim Vierfarbendruck ist man daher genötigt, die zweite, dritte und vierte farbe auf eine vorher benetzte Fläche zu drucken. Daher ist es zur Vermeidung von Feuchtrupfen, das bei Verschmutzung des Druckfilzes und der Offsetpressen eintritt, nötig, daß das Papier ausreichende Feuchtrupf -festigkeit aufweist.
Die erfindungsgemäßen Massen ermöglichen unter Verwendung einer geringstmöglichen Menge an Filmbildner, der die Rolle des
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Bindemittels spielt, ein gestrichenes Papier für den Bogenoffsetdruck herzustellen, das eine hohe Trocken- und Feuchtrupffestigkeit aufweist.
Die erfindungsgemäßen Massen erhalten als wichtigsten Filmbildner einen wässrigen Latex aus einem Copolymerisat von Butadien und carboxyliertem Styrol, der aus 35 bis 4o Gew.% Butadien, 5o bis 63 Gew.% Styrol und 2 bis 1o Gew.% mindestens einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure besteht, und dessen Teilchen einen Durchmesser zwischen o,2o und o,3o Mikron besitzen.
Erfindungsgemäß enthält das Copolymerisat vorzugsweise 3 bis 6 Gew.% Carbonsäure.
Unter den erfindungsgemäß verwendeten äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren sind insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure und Fumarsäure. Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Erfindung.
Beispiele 1 bis 12
Man stellt wässrige Streichmassen her und streicht jeweils
eine Schicht von 2o g/m , ausgedrückt in Trockensubstanz, auf
Papier von 52 g/m mit Hilfe einer Luftbürste. Das so gestrichene Papier wird in einem Tunnelofen bei 1oo getrocknet und dann durch 4-fachen Durchlauf zwischen zwei Zylindern unter einer Kraft von 8o kg/cm kalandriert.
Nach dem Trocknen und Kalandrieren wird das gestrichene Papier bei 2o C in einer Atmosphäre von 65 % relativer Luftfeuchtigkeit konditioniert. Anschließend wird seine Trocken- und Feuchtrupffestigkeit mit Hilfe der folgenden Verfahren getestet:
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Trockenrupffestigkeit. Sie wird mit Hilfe des IGT-Prüfers des Instituts für graphische Technik bestimmt, indem man das Papier mit einer Farbwalze in Kontakt bringt, deren Druck auf das Papier man auf den gewünschten Wert einstellt und dessen Geschwindigkeit wächst, bis man den Beginn des Rupfens der Aufstrichschicht feststellt.
Die Trockenrupffestigkeit wird durch den Geschwindigkeitswert festgelegt, der dem Beginn des Rupfens entspricht. Man verwendet die Druckfarbe "38o5" mit abgestuftem Abzug, vertrieben von der Firma Lorilleux Lefranc.
Feuchtrupffestigkeit. Sie wird auch mit Hilfe des IGT-Geräts geprüft, wobei jedoch das Drucken mit einer gestrichenen Papierprobe durchgeführt wird, auf der man vorher einen dünnen Wasserfilm aufgebracht hat. Die Feuchtdruckfestigkeit wird visuell durch Vergleich mit anderen Proben bestimmt. Man verwendet die Druckfarbe "38o1", vertrieben von der Firma Lorilleux Lefranc. Die Ergebnisse werden durch eine Zahlenbewertung von O bis 1o ausgedrückt, wobei der Wert O für ein Papier mit sehr schlechter Festigkeit und die Note 1o für ein Papier mit ausgezeichneter Rupffestigkeit vergeben wird. Die folgende Tabelle 1 gibt die Eigenschaften der Latices A, B, C, D, E, F, G, H, I7 J, K, L wieder'die 5o % Trockensubstanz enthalten und deren Zusammensetzung des Copolymerisats aus Butadien und carboxyliertem Styrol angegeben wird.
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Tabelle 1
Bei- Latex
spiel		 I
F		 Butadien
(Gew.%)		 Säuren
(Gew.%)		 .
Styrol
(Gew.%)		 Teilchendurchmesser
(Mikron)
1 A G 32 4 64 o,15
2 B H 32 4 64 0,18
3 C I 32 4 64 o,23 ;
4 I D J 32 : 4 64 0,28 :
5 j E K 37 4 59 0,15 ;
6 L 37 4 59 0,18 j
7 37 I 4 59 o,23 I
8 37 4 59 0,28
9 43 4 53 : 0,15
1o 43 4 53 0,18
11 43 4 53 o,23
12 43 4 53 o,28
Tabelle 2 enthält die Art und den Gehalt der festen Bestandteile der Streichmassen, die den einzelnen Beispielen entsprechen -. Die Streichmassen werden mit Ammoniak auf pH 8,5 eingestellt. Sie sind so eingestellt, daß sie 60 Gew.% Trockensubstanz enthalten. Für jedes Beispiel wurden 5 entsprechende Versuche mit 5 unterschiedlichen Zusammensetzungen des Copolymer isats aus Butadien und carboxyliertem Styrol durchgeführt.
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2602U5
Tabelle 2
Versuch 1 Versuch 2 .Versuch 3 15 Versuch 4 Versuch 5
Kaolin 1oo 1oo 1co 1co loo
Natriunpyrophosphat o,4 o,4 I o,4
I		 o,4 o,4
butadien-carboxyliertes
Styrol-Copolyinerisat		 13 14 16 17
Die nachfolgenden Tabellen 3 und 4 geben die Eigenschaften des gestrichenen Papiers für jeden der fünf Versuche bzw. für jedes der Beispiele 1 bis 6 und jedes .der Beispiele 7 bis 12 wieder:
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CN
O co
ui
in
CM
ro
tu
CM
in
O ro
O co
O co
Ul
in
in
VO
VD
O ro
O co
O ro
Ul
VD
VD
VO
in
VD
VO
VD
«ft
co
Γ
vo
CM VD
VD
Ol
I1
Ά «Η (O (O I +J Ö CO
Φ η
Η H
Q)
kt,
co
in
CM
CO
in
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Tabelle 4
CD O CO CO CO
-J ro CD
Ver
such		 Gew.-Teile butadien-carboxyliertes
Styrol-Cqpolymerisat auf 1oo Gew.-
Teile Pigment		 Beispiel 7 8 6o I
9 i 		1O1 11 12 62 j 64 j 7o
ι		 7 . 6 7 74 I 84
j
!		 1οο
1 13 Latex G . H . I j JjK L . 4 | 5 ! 5
I ί 		1oo ! 1oo
ί ■■ 		5 j 6 7
2 14 . IGT trocken
(cm/s) ,		 4o I 43
' ' ι		 54 j j ;
56 j 58 ί 58
I j		 ί
72 		8 76 1οο
IGT feucht 5 |. 5 4 i 4 ! 3 j 3
ί ! i		 j 6 6 8
3 15 IGT trocken
(cm/s)		 6o CO
62		 75 j 83 · 8o
I
■■ l· ■ 		1οο
4 16 IGT feucht 6 6 I 4 7 8
5 17 IGT trocken
(an/s)		 63 I
7o I 66
I		 1oo
IGT feucht 6 6 I 5 8
IGT trocken
(cm/s) .		 69
IGT feucht 7
IGT trocken
(an/s).		 82
IGT feucht 8
CX) I
NJ Ji-■Ρ-
2602U5
Die wässrigen Streichmassen, die ein gestrichenes Papier für den Bogenoffsetdruck ausreichender Qualität ergeben, sind diejenigen, die unter den angegebenen Versuchsbedingungen eine Trockenrupffestigkeit von mindestens 60 cm/sec und eine Feuchtrupffestigkeit von mindestens 6 ergeben. Die Beispiele 1, 2, 3, 4, 6, 9 1o, 11 und 12 wurden zum Vergleich angegeben. Gemäß der Erfindung sind die Beispiele 7 und 8. Man sieht, daß unter den verschiedenenenuntersuchten Latices nur die Latices G und H, die in den Beispielen 7 und 8 eingesetzt werden, wässrige Streichmas.-.en ergeben, die ein Papier für den Bogenoffsetdruck mit ausreichender Qualität ergeben, wenn man nur 14 Gew.-Teile Bindemittel auf I00 Gew.-Teile Pigment verwendet.
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Claims (4)

Patentansprüche
1. Wässrige Streichmassen für Papier für den Bogenoffsetdruck, dadurch gekennzeichnet, daß sie als wichtigsten Filmbildner einen wässrigen Latex aus einem Copolymerisat aus Butadien und carboxylxertem Styrol enthalten, der aus 35 bis 4o Gew.% Butadien, 5o bis 63 Gew.% Styrol und 2 bis 1o Gew.% mindestens einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure besteht, dessen Teilchen einen Durchmesser zwischen o,2o und o,3o Mikron besitzen.
2. Streichmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Carbonsäure im Copolymeren zwischen 3 und 6 Gew.% beträgt.
3. Streichmassen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure oder Fumarsäure ist.
4. Mit einer Streichmasse gemäß Anspruch 1 bis 3 gestrichenes Papier.
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