DE3014622C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3014622C2 DE3014622C2 DE19803014622 DE3014622A DE3014622C2 DE 3014622 C2 DE3014622 C2 DE 3014622C2 DE 19803014622 DE19803014622 DE 19803014622 DE 3014622 A DE3014622 A DE 3014622A DE 3014622 C2 DE3014622 C2 DE 3014622C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- calcium carbonate
- cations
- filler
- weight
- calcium
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 117
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 50
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 24
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 19
- -1 calcium cations Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 48
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 42
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 13
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 6
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 5
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 3
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- BHHYHSUAOQUXJK-UHFFFAOYSA-L zinc fluoride Chemical compound F[Zn]F BHHYHSUAOQUXJK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UAYWVJHJZHQCIE-UHFFFAOYSA-L zinc iodide Chemical compound I[Zn]I UAYWVJHJZHQCIE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000664 diazo group Chemical group [N-]=[N+]=[*] 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000834 fixative Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052914 metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000011101 paper laminate Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G1/00—Methods of preparing compounds of metals not covered by subclasses C01B, C01C, C01D, or C01F, in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/185—After-treatment, e.g. grinding, purification, conversion of crystal morphology
-
- 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Füllstoff enthaltende
Papiere für Schichtpreßstoffe, insbesondere Dekorpapiere
und Barrierepapiere.
Schichtpreßstoffe sind wertvolle Werkstoffe, die einen
weiten Anwendungsbereich, beispielsweise im Möbelbau,
haben. Schichtpreßstoffe sind Laminate, die im allgemeinen
eine Melaminharz- oder ggf. eine Polyesterharzoberfläche
aufweisen. Diese kann aus einer oder mehreren Schichten
bestehen und auf verschiedenen Unterlagen verankert sein.
Das klassische Laminat baut sich nur aus Papier und Harz
auf, wobei die dickenbestimmende Unterlage aus phenolbeharzten
Kraftpapieren besteht.
Es ist aber auch gebräuchlich, verschiedene Plattenmaterialien
aus Holz als Unterschichten zu verwenden. Dafür werden beispielsweise
Hartfaser- und Holzspanplatten sowie Sperrhölzer
herangezogen.
Papierlaminate bestehen im allgemeinen aus melaminbeharztem,
transparentem Overlay-Papier, melaminbeharztem, gefärbtem
und/oder bedruckten Dekorpapier, melaminbeharztem, opakem
Barrierepapier und phenolbeharztem Kraftpapier.
Kombinierte Laminate bestehen üblicherweise aus Overlay-Papier,
Dekorpapier, Barrierepapier oder Kraftpapier und
Hartfaser- oder Spanplatten.
Bezüglich der Herstellung von Schichtpreßstoffen und
deren Aufbau kann beispielsweise auf die Literaturstelle
"Wochenblatt für Papierfabrikation 5, 161 1971"
hingewiesen werden.
Die bei den Schichtpreßstoffen eingesetzten Barrierepapiere
werden im allgemeinen aus reinem hochgebleichten
Sulfat- oder Sulfitzellstoffen hergestellt, wobei neben
guter Saugfähigkeit und Naßfestigkeit auch eine ausgezeichnete
optische Deckkraft verlangt wird. Letztere
wird durch Einarbeitung von Titandioxidpigmenten erreicht,
deren Anteil im Papier etwa 20% beträgt.
Barrierepapiere werden als Sperrschicht zwischen den Phenolkernblättern
und der Dekoroberschicht eingesetzt. Sie vermindern
das Durchscheinen der braunen Kernschicht sowie
ein eventuelles Durchdringen von Phenolharz in die Dekorschicht.
Auch bei Holzlaminaten werden Barrierepapiere
nutzbringend zur Abdeckung und als verbindende Zwischenschicht
eingesetzt.
Übliche Dekorpapiere werden aus hochweißem, saugfähigem
Sulfatzellstoff höchster Reinheit hergestellt. Hohe Lichtechtheit
und reinstes, fleckenloses Aussehen sind wesentliche
Erfordernisse. Dekorpapiere müssen ferner eine gute
Opazität aufweisen, was durch hohe Füllstoffanteile erreicht
wird. Als Weißpigmente werden besonders Zinksulfid
und Titandioxid verwendet.
Zinksulfid verleiht dem Laminat zwar eine gute Lichtechtheit,
seine Retention im Papier ist jedoch relativ
schlecht. Außerdem besteht immer die Gefahr der Zersetzung
und der Schwefelwasserstoffabspaltung bei den
üblichen sauren pH-Verhältnissen im Papierstoff. Von
den verschiedenen Titandioxidpigmenten eignen sich die
Rutiltypen besonders gut.
Die Färbung von Dekorpapieren erfolgt im allgemeinen mit
lichtechten Pigmentfarbstoffen in der Masse. Vielfach
werden weiße oder gefärbte Dekorpapiere auch bedruckt.
Die bekannten Papiere für Schichtpreßstoffe sind bezüglich
der an sie gestellten Anforderungen nicht zufriedenstellend.
Insbesondere weisen die bekannten Papiere im Hinblick
auf Weißheit, Opazität und Lichtechtheit nicht die
gewünschten optimalen Werte auf, dies sind aber Eigenschaften,
die bei Barriere- und Dekorpapieren von besonderer
Bedeutung sind. Ferner führt das teuere, in großem
Umfang eingesetzte Titandioxidpigment zu erheblich erhöhten
Herstellungskosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Füllstoff
enthaltende Papiere für Schichtpreßstoffe zu schaffen, die
hervorragende Eigenschaften, insbesondere im Hinblick auf
Weißheit und Opazität, aufweisen, und wobei auf die Verwendung
des teueren Titandioxidpigmentes ganz oder teilweise
verzichtet werden kann. Ferner sollen die fertigen Schichtpreßstoffe
eine gleichmäßige Oberfläche ohne Rißbildung zeigen.
Außerdem soll die für eine weitere Verarbeitung der Schichtpreßkörper
bedeutsame Werkzeugstandfestigkeit erhöht werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Füllstoff enthaltendes
Papier für Schichtpreßstoffe gelöst, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß es feinteiliges Calciumcarbonat enthält,
dessen Calciumkationen zum Teil durch die Kationen Li⁺, Ba²⁺,
Sc³⁺, Y³⁺, La³⁺, Mn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Au³⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Ge⁴⁺,
Pb²⁺ und/oder Seltenerdmetallkationen ausgetauscht sind und das
dadurch erhältlich ist, daß die Calciumcarbonatteilchen in
Wasser suspendiert und der Suspension eine wäßrige Lösung der
genannten Kationen zugemischt wird, wobei die Menge der
Kationen, bezogen auf die Calciumcarbonatmenge, 0,1 bis 15 Gew.-%
beträgt.
Die Radien der vorstehend angegebenen Kationen sind
beispielsweise in der Literaturstelle "Handbook of Chemistry and
Physics", 57. Ausgabe (1976 bis 1977), Seiten F213 und 214,
angegeben.
Calciumcarbonat ist ein Material, das in großen Mengen kostengünstig
zur Verfügung steht.
Es ist bereits bekannt, Calciumcarbonat durch Oberflächenbehandlung
zu modifizieren, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern.
So ist es aus der DE-PS 22 36 430, der DE-AS 25 16 097 und den
DE-OS 19 39 544 und 26 32 350 bekanntgeworden, Calciumcarbonatteilchen
mit Polymeren zu beschichten. Das Aufpolymerisieren von
organischen Substanzen auf Calciumcarbonatteilchen ist in der
DE-OS 17 92 075 beschrieben.
In den DE-OS 25 24 863 und 25 59 639 ist die Beschichtung
von Calciumcarbonatteilchen mit Metallsilikaten beschrieben.
Gemäß der DE-OS 20 59 624 werden Calciumcarbonatteilchen
gleichfalls mit Polymeren umhüllt oder eine Oberflächenhülle
aus Calciumphosphat oder Calciumsilikat vorgesehen.
In der DE-PS 14 67 470 ist ein Verfahren zur Verbesserung
des Weißgrades von Calciumcarbonat beschrieben, bei dem
Calciumcarbonat mit Halogen, Sauerstoffsäuren der Halogene
oder mit deren Salzen behandelt wird.
Aus der US-PS 20 80 437 ist ein Füllstoff enthaltendes Papier
bekannt, wobei der Füllstoff z. B. aus Calciumcarbonatteilchen
bestehen kann, die mit Überzügen aus den Carbonaten anderer
Metalle, wie Zink, versehen sind.
Schließlich ist aus der DE-OS 27 41 427 ein Verfahren zur
Herstellung von verbesserten Calciumcarbonatteilchen bekanntgeworden,
wobei die Calciumcarbonatteilchen in der
Gasphase mit einem sauren Gas umgesetzt werden, so daß
sich die Calciumcarbonatteilchen mit dem Calciumsalz des
sauren Gases überziehen.
Diese bekannten modifizierten Calciumcarbonate zeigen keine
Eigenschaften, die sie für Füllstoff enthaltende Papiere
für Schichtpreßstoffe besonders geeignet machen würden.
Ein Austausch der Calciumkationen aus dem Calciumcarbonatgitter
durch andere Kationen ist in den genannten Druckschriften
nicht erwähnt.
Die erfindungsgemäß verwendeten modifizierten
Calciumcarbonate werden wahrscheinlich durch isomorphe
Substitution, d. h., Austausch der Calciumkationen
im Calciumcarbonatgitter durch andere
Kationen, erhalten. Da es sich hier um einen Einbau
von Fremdkationen in das Calciumcarbonatgitter handelt
und nicht um eine äußere Umhüllung der Calciumcarbonatteilchen,
ist das modifizierte Calciumcarbonat
stabil und beständig.
Je nach Verwendungszweck des Calciumcarbonats müssen
auch die Eigenschaften der eingesetzten Kationen
in Betracht gezogen werden, beispielsweise eignen
sich Schwermetallkationen aufgrund ihrer Färbung
im allgemeinen nicht für die Papierherstellung.
Im wesentlichen werden die Calciumkationen an der
Oberfläche der Calciumcarbonatteilchen durch die entsprechenden
Fremdkationen ausgetauscht. Zur Erzielung
der gewünschten Eigenschaften genügt es im allgemeinen,
wenn 0,05 bis 10 Gew.-% der Calciumkationen
des im Papier enthaltenen Calciumcarbonats ausgetauscht sind, wobei
vorzugsweise 0,5 bis 8 Gew.-% und insbesondere
3 bis 6 Gew.-% der Calciumkationen ausgetauscht werden.
Auch das Anion der Verbindungen, die bei der Austauschreaktion
verwendet werden, ist von Einfluß.
Das Anion wirkt offenbar als Brecher der Hydrathülle
und beeinflußt die Transportgeschwindigkeit des Kations
an die Calciumcarbonatoberfläche.
Vorzugsweise soll das Anion mit Calcium ein schwerlösliches
Salz bilden. Große Anionen werden bevorzugt,
weil deren solvatisierende Wirkung gering ist.
Bevorzugte Anionen sind Halogene und Halogen enthaltende
Gruppe, Phosphat, Acetat und Stearat.
Bevorzugt eingesetzte wasserlösliche Zinkverbindungen sind:
ZnF₂, ZnCl₂, ZnJ₂, ZnSiF₆, Zn(BF₄)₂ und
Zn(CH₃COO)₂. Die bevorzugt eingesetzte Magnesiumverbindung
ist Magnesiumsulfat (MgSO₄) und die bevorzugte
Lithiumverbindung Lithiumchlorid (LiCl).
Bei der Herstellung der modifizierten Calciumcarbonatteilchen
werden die Calciumcarbonatteilchen, die in gewünschter
Größe eingesetzt werden können, in Wasser
suspendiert. Eine wäßrige Lösung des einzubauenden Kations
wird danach der Suspension zugemischt.
Es wird bevorzugt, daß die Mischung aus
Suspension und wäßriger Lösung einen pH-Wert im Bereich
zwischen 3 und 6,5, insbesondere zwischen 4 und 6, aufweist.
Diese Mischung kann zur Herstellung der Füllstoff enthaltenden
Papiere direkt eingesetzt werden.
Alternativ kommt es in
Betracht, die modifizierten Calciumcarbonatteilchen aus der
Mischung zu isolieren und zu trocknen, um sie zu einem
späteren Zeitpunkt oder in einem anderen Medium zu verwenden.
Die Calciumcarbonatteilchen werden vorzugsweise in Wasser
mit einer Konzentration von 60 bis 80 Gew.-%, insbesondere
etwa 70 Gew.-%, suspendiert. In der Mischung aus Suspension
und Calciumcarbonat und wäßriger Lösung der Kationenverbindung
soll die Konzentration der Kationen im Verhältnis
zu Calciumcarbonat vorzugsweise im Bereich von
5 bis 10 Gew.-%, liegen.
In der Mischung findet der Einbau der Kationen in das Calciumcarbonatgitter
statt, wobei auch eine weitgehend adsorptive
Bindung nicht ausgeschlossen werden kann.
Die vorstehend angegebenen bevorzugten Bereiche für die
Konzentrationen der Kationen sind natürgemäß von der Art des
Kations sowie des Anions abhängig. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß eindeutig bevorzugte Bereiche bestehen. Während
bei zu niedrigen Konzentrationen die gewünschten Eigenschaften
nicht erhalten werden, scheinen sich bei zu hohen
Konzentrationen die Eigenschaften nicht mehr zu verbessern,
teilweise sogar wieder zu verschlechtern.
Die Papiere für Schichtpreßstoffe, insbesondere Barrierepapiere
und Dekorpapiere, können als Füllstoff ausschließlich
das beschriebene modifizierte Calciumcarbonat
enthalten. Es wird jedoch bevorzugt, das Calciumcarbonat
zusammen mit üblichen Füllstoffen, insbesondere
Titandioxid, einzusetzen, wobei sich eine Menge von
15 bis 45 Gew.-% Calciumcarbonat, bezogen auf die Gesamtmenge
an Füllstoff, als besonders vorteilhaft herausgestellt
hat.
Die erfindungsgemäßen Füllstoff enthaltenden Papiere,
die modifiziertes Calciumcarbonat enthalten, zeigen eine
Reihe von wesentlichen Vorteilen.
Die Papiere zeigen eine erhöhte Opazität und damit Abdeckung.
Weißheit und Lichtechtheit sind höher als bei
üblichen Papieren. Die fertigen Schichtpreßstoffe zeigen
gleichmäßige Oberflächen und überraschenderweise tritt
keine Rißbildung auf. Bei Zusatz üblicher Füllstoffe wird
oftmals wahrscheinlich aufgrund katalytischer Reaktion
des zur Erleichterung der Herstellung zugesetzten Alauns
eine Rißbildung des Harzes beobachtet. Ferner hat sich
gezeigt, daß die Verwendung von modifiziertem Calciumcarbonat
zu einer erhöhten Werkzeugstandfestigkeit führt,
was für die weitere Verarbeitung der Schichtpreßkörper
von großer Bedeutung ist. Schließlich ist von Interesse,
daß Calciumcarbonat in großen Mengen kostengünstig zur
Verfügung steht.
Die Herstellung von modifiziertem Calciumcarbonat, das
gemäß der Erfindung als Füllstoff für Papiere für
Schichtpreßstoffe eingesetzt wird, wird nachstehend
anhand von Beispielen näher erläutert.
100 Gew.-Teile Calciumcarbonat-Pulver, das sowohl in
natürlicher als auch präzipitierter Form vorliegen
kann, wurde mit Hilfe von 0,5 Gew.-Teilen
Polyacrylatdispergiermittel in 43 Teilen Wasser
dispergiert. Anstelle des Polyacrylats können auch
andere Dispergiermittel, wie z. B. Polyphosphate,
eingesetzt werden. Zu dieser Suspension wurde 5 Gew.-Teile
Zinkjodid (ZnJ₂), die in 27 Teilen Wasser gelöst
wurden, zugegeben.
100 Gew.-Teile Calciumcarbonat wurden mit 0,5 Gew.-Teilen
Dispergiermittel (Polyacrylat) in 43 Gew.-Teilen
Wasser suspendiert. Anschließend wurden der
Suspension 4,7 Gew.-Teile Magnesiumsulfat zugegeben,
die vorher in 27 Teilen Wasser gelöst wurden.
100 Gew.-Teile Calciumcarbonat wurden mit 0,5 Gew.-Teilen
Dispergiermittel in 43 Gew.-Teilen Wasser
suspendiert und 6 Gew.-Teile Lithiumchlorid, gelöst
in Wasser, wurden zugegeben.
Die gemäß Beispielen 1 bis 3 hergestellten
modifizierten Calciumcarbonate eignen sich
ausgezeichnet als Füllstoffe für Papiere für
Schichtpreßstoffe.
Mit nachstehender Rezeptur wurde ein Barrierepapier
mit einem Gewicht von 80 g/m² hergestellt:
30 Gew.-Teile Langfaser-Zellstoff
70 Gew.-Teile Eukalyptus-Zellstoff
1 Gew.-Teil Talkum
1 Gew.-Teil Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Harz (Naßverfestigungsmittel)
23 Gew.-Teile Titandioxid (Rutil)
10 Gew.-Teile nach Beispiel 1 (ZnJ₂) modifiziertes Calciumcarbonat (naß 17 Gew.-Teile)
4,5 Gew.-Teile Kaolin
70 Gew.-Teile Eukalyptus-Zellstoff
1 Gew.-Teil Talkum
1 Gew.-Teil Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Harz (Naßverfestigungsmittel)
23 Gew.-Teile Titandioxid (Rutil)
10 Gew.-Teile nach Beispiel 1 (ZnJ₂) modifiziertes Calciumcarbonat (naß 17 Gew.-Teile)
4,5 Gew.-Teile Kaolin
Die Mahlung erfolgte in einem Holländer bei einem
Mahlgrad von 33° SR.
Die Verarbeitungsbedingungen waren folgende:
Langsieb-Papiermaschine 2,50 m breit
Entwässerungsbedingungen Foils und Flachsauger 3 Stonite-Pressen
Trockenpartie 30 Zylinder
PM-Geschwindigkeit 125 m/min
Stoffdichte 0,7%
pH-Wert 6,0-7,0
Endfeuchtigkeit 6%
Entwässerungsbedingungen Foils und Flachsauger 3 Stonite-Pressen
Trockenpartie 30 Zylinder
PM-Geschwindigkeit 125 m/min
Stoffdichte 0,7%
pH-Wert 6,0-7,0
Endfeuchtigkeit 6%
Das Papier wurde mit etwa 150%
Melaminformaldehydharz getränkt, bei 120°C
getrocknet und anschließend auf einen Phenolkern bei
150°C und 16,2 N/mm² 5 min lang verpreßt.
Im Vergleich zu einer fertigen verpreßten Platte, bei
der ein Barrierepapier verwendet wurde, das anstatt
des modifizierten Calciumcarbonats eine entsprechend
höhere Menge an Titandioxid enthielt, wurde bei dem
mit dem erfindungsgemäßen Barrierepapier
hergestellten Produkt eine höhere Weißheit und
Helligkeit festgestellt.
Die Weißheit wurde unter Verwendung eines Filters R 457
gemessen, wobei das Vergleichsprodukt ohne
Calciumcarbonat einen Wert von 69,2% und das
erfindungsgemäße Produkt mit modifiziertem
Calciumcarbonat einen Wert von 70,6% zeigen.
Die Helligkeit wurde unter Verwendung eines Filters
FMY/L gemessen. Das Produkt ohne Calciumcarbonat
zeigt einen Wert von 68,0% das Produkt mit
Calciumcarbonat einen Wert von 69,4%.
Weiße- und Helligkeits-Anstiege in dieser
Größenordnung lassen sich über eine verbesserte
Abdeckwirkung des Papiers gegenüber der dunkelbraunen
Trägerplatte erklären. Visuelle Vergleiche von
verpreßten Platten bestätigen diesen Opazitätsgewinn
durch den Einsatz von modifizierten CaCO₃.
Es wurde ein weißes Dekorpapier mit einem Gewicht von
120 g/m² mit folgender Rezeptur hergestellt:
30 Gew.-Teile Langfaser-Zellstoff
70 Gew.-Teile Eukalyptus-Zellstoff
1 Gew.-Teil Talkum
0,2 Gew.-Teile kationisches Fixiermittel
1,2 Gew.-Teile Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrinharz (Naßverfestigungsmittel)
30 Gew.-Teile TiO₂ (Rutil)
10 Gew.-Teile nach Beispiel 3 (LiCl) modifiziertes Calciumcarbonat (60%ige wäßrige Suspension)
6 Gew.-Teile Kaolin
0,02 Gew.-Teile Nuancierfarbstoffe (Eisenoxidfarbstoff und/oder Diazofarbstoff)
70 Gew.-Teile Eukalyptus-Zellstoff
1 Gew.-Teil Talkum
0,2 Gew.-Teile kationisches Fixiermittel
1,2 Gew.-Teile Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrinharz (Naßverfestigungsmittel)
30 Gew.-Teile TiO₂ (Rutil)
10 Gew.-Teile nach Beispiel 3 (LiCl) modifiziertes Calciumcarbonat (60%ige wäßrige Suspension)
6 Gew.-Teile Kaolin
0,02 Gew.-Teile Nuancierfarbstoffe (Eisenoxidfarbstoff und/oder Diazofarbstoff)
Die Mahlung wurde drei Refinern bei einem Mahlgrad
von 27° SR durchgeführt. Die
Verarbeitungsbedingungen und die anschließende
Verpressung wurden gemäß Beispiel 4 durchgeführt.
Die mit den erfindungsgemäßen Papieren hergestellten
Produkte zeichneten sich gegenüber solchen, bei denen
der Füllstoff modifiziertes Calciumcarbonat durch
entsprechende Mengen Titandioxid ersetzt war, durch
höhere Weißheit und Helligkeit aus.
Unter Verwendung eines Filters R 457 wurde die
Weißheit bestimmt, wobei das Produkt ohne
Calciumcarbonat einen Wert von 72,5% und das Produkt
mit Calciumcarbonat einen Wert von 74,1% zeigte.
Die Helligkeit wurde unter Verwendung eines Filters
FMY/L bestimmt. Das Produkt ohne Calciumcarbonat
zeigte einen Wert von 71,0%, das Produkt mit
modifiziertem Calciumcarbonat einen Wert von 71,8%.
Das über oben beschriebenen Weg hergestellte
Versuchspapier zeichnete sich, wie die Weiße- und
Helligkeits-Steigerung erwarten ließ, im Vergleich zu
CaCO₃-freien Papier durch seine höhere Abdeckwirkung
(visuell) aus.
Claims (6)
1. Füllstoff enthaltendes Papier für Schichtpreßstoffe, dadurch
gekennzeichnet, daß es feinteiliges Calciumcarbonat enthält,
dessen Calciumkationen zum Teil durch die Kationen Li⁺, Ba²⁺,
Sc³⁺, Y³⁺, La³⁺, Mn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Au³⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Ge⁴⁺,
Pb²⁺ und/oder Seltenerdmetallkationen ausgetauscht sind und das
dadurch erhältlich ist, daß die Calciumcarbonatteilchen in
Wasser suspendiert und der Suspension eine wäßrige Lösung der
genannten Kationen zugemischt wird, wobei die Menge der
Kationen, bezogen auf die Calciumcarbonatmenge, 0,1 bis 15 Gew.-%
beträgt.
2. Füllstoff enthaltendes Papier nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß im erhaltenen Calciumcarbonat 0,05 bis 10 Gew.-%
der Calciumkationen ausgetauscht sind.
3. Füllstoff enthaltendes Papier nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß im erhaltenen Calciumcarbonat 0,5 bis 8 Gew.-%,
insbesondere 3 bis 6 Gew.-%, der Calciumkationen
ausgetauscht sind.
4. Füllstoff enthaltendes Papier nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß im erhaltenen Calciumcarbonat im
wesentlichen nur die Calciumkationen an der Oberfläche der Calciumcarbonatteilchen
ausgetauscht sind.
5. Füllstoff enthaltendes Papier nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß es neben Calciumcarbonat noch
andere Füllstoffe enthält.
6. Füllstoff enthaltendes Papier nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß es 15 bis 45 Gew.-% Calciumcarbonat, bezogen
auf die Gesamtmenge an Füllstoff, enthält.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803014622 DE3014622A1 (de) | 1980-04-16 | 1980-04-16 | Fuellstoff enthaltende papier fuer schichtpressstoffe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803014622 DE3014622A1 (de) | 1980-04-16 | 1980-04-16 | Fuellstoff enthaltende papier fuer schichtpressstoffe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3014622A1 DE3014622A1 (de) | 1981-10-29 |
| DE3014622C2 true DE3014622C2 (de) | 1990-02-15 |
Family
ID=6100200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803014622 Granted DE3014622A1 (de) | 1980-04-16 | 1980-04-16 | Fuellstoff enthaltende papier fuer schichtpressstoffe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3014622A1 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112875739B (zh) * | 2021-03-18 | 2022-10-14 | 长兴谐源化工助剂有限公司 | 一种活性轻质碳酸钙的制备方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2080437A (en) * | 1934-10-15 | 1937-05-18 | Raffold Process Corp | Paper manufacture |
| DE1467470C2 (de) * | 1963-10-28 | 1974-06-12 | Pluess-Staufer Ag, Oftringen, Aargau (Schweiz) | Verbesserung des Weiß grades von Kreide, Calcit oder Dolomit |
| DE1792075A1 (de) * | 1968-07-19 | 1972-02-24 | Brueggemann L Kg | Herstellung und Verwendung hochaktiver,weisser Fuellstoffe |
| DE1939544A1 (de) * | 1969-08-04 | 1971-03-04 | Akad Wissenschaften Ddr | Verfahren zur Oberflaechenmodifizierung anorganischer Fuellstoffe fuer Thermoplaste |
| US3704158A (en) * | 1969-12-04 | 1972-11-28 | George Alexander Rohan | Treatment of powdered chalk |
| GB1405751A (en) * | 1971-07-27 | 1975-09-10 | Bpb Industries Ltd | Paper filler |
| GB1505641A (en) * | 1974-04-19 | 1978-03-30 | Grace W R & Co | Process of preparing a filler composition for paper |
| CA1067762A (en) * | 1974-06-05 | 1979-12-11 | Union Carbide Corporation | Organosilane modified metal silicate treated inorganic mineral composition |
| DE2559639A1 (de) * | 1974-06-05 | 1977-05-12 | Union Carbide Corp | Verwendung von carbonaten und/oder silicaten als fuellstoffe in elastomeren |
| GB1552243A (en) * | 1975-07-17 | 1979-09-12 | Riddle M C | Manufacture of filled paper sheet |
| JPS5390199A (en) * | 1977-01-20 | 1978-08-08 | Shiraishi Kogyo Kaisha Ltd | Method of modifying calcium carbonate |
-
1980
- 1980-04-16 DE DE19803014622 patent/DE3014622A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3014622A1 (de) | 1981-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102006004344B4 (de) | Titandioxid-Pigment mit hoher Opazität und Verfahren zur Herstellung | |
| EP1646692B1 (de) | Verfahren zur oberflächenbehandlung eines titandioxid-pigments | |
| DE69816774T2 (de) | Füllstoff für die Papierherstellung und Verfahren für seine Herstellung | |
| EP0041158B1 (de) | Füllstoff für Papier, Karton oder Pappe, ein Verfahren zu dessen Herstellung und Papier, Karton oder Pappe | |
| DE4437118A1 (de) | Basispapier für dekorative Beschichtungssysteme | |
| EP1379729A1 (de) | Dekorrohpapier mit verbesserter opazität | |
| DE10057294C1 (de) | Dekorrohpapier mit hoher Opazität, sowie Dekorpapier oder Dekorfolie | |
| DE69808517T2 (de) | Titandioxidzusammensetzung enthaltendes dekorationspapier und dekorative schichtstoffplatte | |
| DE19912149C2 (de) | Dekorrohpapier mit verbesserter Trockenfestigkeit sowie damit hergestellte(s) Dekorpapier oder Dekorfolie | |
| EP2875077B1 (de) | Verfahren zur oberflächenbehandlung von anorganischen partikeln | |
| DE69012821T2 (de) | Zellwandauffüllung von nie getrockneten zellstoffasern. | |
| DE1546240B2 (de) | Füllstoff für Papier | |
| DE10115544A1 (de) | Titandioxid-Pigmentzusammensetzung | |
| DE3014622C2 (de) | ||
| DE1137299B (de) | Pigmentiertes Papier | |
| EP3303701B1 (de) | Faseriges trägermaterial zur herstellung eines porösen beschichtungsrohpapiers oder vorimprägnates, und verfahren zu dessen herstellung | |
| DE2026963B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines papieres oder einer folie unter verwendung eines weisspigmentes | |
| DE3014620A1 (de) | Modifiziertes calciumcarbonat und verfahren zu dessen herstellung | |
| EP4202117B1 (de) | Zweilagiges dekorpapier zur steigerung der druckqualität | |
| EP2365130A1 (de) | Imprägnierter Faserverbund, dessen Herstellung und Verwendung | |
| DE4231305A1 (de) | Mit cellulosefeinpulver hergestelltes, beschichtetes papier | |
| DE102004038197B4 (de) | Dekorpapier und Verwendung von Aluminiumsilikat zur Herstellung von Dekorpapier | |
| DE102006045244A1 (de) | Titandioxid-Pigment und dieses enthaltende Papierschichtstoffe | |
| DE3014623A1 (de) | Streichpigment fuer papier und verfahren zu dessen herstellung | |
| DE2738415A1 (de) | Calciumsulfatfasern mit anorganischen ueberzuegen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8176 | Proceedings suspended because of application no: |
Ref document number: 3014620 Country of ref document: DE Format of ref document f/p: P |
|
| 8178 | Suspension cancelled | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MD PAPIER GMBH, 8060 DACHAU, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |