DE3015733A1

DE3015733A1 - Verfahren zur herstellung impraegnierter glatter odergekreppter papiere auf der papiermaschine

Info

Publication number: DE3015733A1
Application number: DE19803015733
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Chem. Dr. 2081 Hasloh Kaiser; Erich Dr. 2080 Pinneberg Nick
Original assignee: Beiersdorf AG
Current assignee: Beiersdorf AG
Priority date: 1980-04-24
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1981-10-29
Also published as: BR8102450A; SE8101912L; SE446465B; FI811269L; FR2481333A1; IT8121009A0; IT1137524B; JPH0329920B2; IT8121009A1; DE3015733C2; FI68103C; FR2481333B1; FI68103B; CA1195562A; JPS56159398A

Description

Beiersdorf Aktiengesellschaft Hamburg

Verfahren zur Herstellung imprägnierter glatter oder gekreppter Papiere auf der Papiermaschine

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung imprägnierter glatter oder gekreppter Papiere in einem Arbeitsgang auf der Papiermaschine sowie die Verwendung der nach diesem Verfahren erhaltenen Papiere als Trägermaterial (Unterlage) für druckempfindliche Klebstoffschichten (Selbstklebemassen), insbesondere zur Herstellung von Abdeck- und Verpackungs-Klebebändern.

Imprägnierte Papiere werden in der Technik in vielfältiger Weise verwendet, beispielsweise zur Herstellung von Kabel- und Isolierpapieren in der Elektroindustrie, zur Herstellung von Schleifpapieren und hochwertigen Tapeten, zur Herstellung von feuchtigkeitsbeständigen Formkörpern und Türelementen in der Bau- und Möbelindustrie, als Dekorpapiere zur Herstellung von Schichtstoffpreßplatten sowie als Verstärkungselemente für Schaumstoff-Strukturen und Schaumstoffbänder. Vorzugsweise und in großem Umfange werden imprägnierte Papiere jedoch als Trägermaterial (Unterlage) für druckempfindliche Klebstoffschichten (Selbstklebemassen), insbesondere zur Herstellung von Abdeck- und Verpackungs-Klebebändern, eingesetzt.

Bei der Verwendung von imprägnierten Papieren als Trägermaterial oder Unterlage für druckempfindliche Klebstoffschichten

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(Selbstklebemassen) ist es von wesentlicher Bedeutung, daß das Imprägniermittel die Pasern des Papiers so fest zusammenhält, daß das Papier eine ausreichende Rupf- und Spaltfestigkeit aufweist. Da derartige Klebebänder üblicherweise in Rollenform in den Handel gebracht werden und in der Rolle jede einzelne Klebstoffschicht in unmittelbarem Kontakt mit der rückseitigen Papieroberfläche der vorhergehenden Lage des Klebebandes steht, werden beim Abziehen des Streifens von der Rolle zur Vermeidung des Reißens oder Spaltens an die Rupf- und Spaltfestigkeit der rückseitigen Papieroberfläche relativ hohe Anforderungen gestellt. Neben der Spaltfestigkeit (Aufspaltwiderstand), die für die Papierunterlage von Selbstklebestreifen vordringlich erforderlich ist, muß das Trägermaterial auch die notwendige Festigkeit, Elastizität und Dehnbarkeit aufweisen, um das Band auch in Krümmungen und auf unregelmäßigen Oberflächen unter Ausbildung eines gewünschten Musters auf eine Fläche aufbringen zu können, ohne daß es reißt. Außerdem müssen durch diese Behandlung Wärme- und Wasserfestigkeit erzielt werden, was in der Anwendung eine große Rolle spielt.

Zur Herstellung von imprägnierten Papieren war es bisher üblich, fertige Papiere mit guter Saugfähigkeit, beispielsweise solche aus Zellulose, auf besonderen Imprägniermaschinen mit Lösungen oder wäßrigen Dispersionen (Latices) von vorzugsweise kautschukartigen Polymeren oder Elastomeren zu tränken und die so behandelten Papierbahnen anschließend bei erhöhter Temperatur zu trocknen.

Das Tränken und anschließende Trocknen von fertig hergestellten Papieren stellen zusätzliche Arbeitsgänge dar, und von allen Veredelungsschritten ist das Imprägnieren von Papieren (glatt oder gekreppt) stets der langsamste, zumal abhängig von der Länge des Trockenkanals bei diesem Vorgang zumeist nur mit relativ niedriger Fahrgeschwindigkeit gearbeitet werden kann.

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Hinzu kommt, daß bei dem herkömmlichen Verfahren der Papierherstellung in vielen Fällen eine sehr hohe Naßfestleimung vorgenommen werden muß, die bei der anschließenden Imprägnierung nach erfolgter Fertigstellung des Papiers den Kautschukteilchen den Zutritt an die Fasern verwehrt und häufig zu einer diskontinuierlichen Verteilung der Teilchen im Fasergefüge führt.

Versuche haben gezeigt, daß ein Imprägnieren auf der Papiermaschine unter den obengenannten Voraussetzungen - sei es mittels Stoffleimung mit Kautschuk-Dispersionen oder Leimpresse - wegen der Thermoplastizität und der damit verbundenen Klebrigkeit nicht möglich ist, da es im allgemeinen zu einem Ankleben und Verschmieren der Bahn an den heißen Zylindern und den Trockenfilzen führt. Das An- oder Festkleben hat ein Reißen der Papierbahn zur Folge, wodurch besonders bei dünnen Papieren schwerwiegende Störungen des Fabrikationsprozesses hervorgerufen werden.

Aufgabe der Erfindung war es daher, die aufgezeigten Nachteile sowohl des Anklebens in der Papiermaschine als auch des aufwendigen Imprägnierens und anschließenden Trocknens von fertig hergestellten Papieren zu beheben und ein Verfahren zu entwickeln, das es gestattet, imprägnierte glatte oder gekreppte Papiere unter Vermeidung zusätzlicher Arbeitsgänge in einem Arbeitsgang auf der Papiermaschine herzustellen.

Es wurde gefunden und darin liegt die Lösung der Aufgabe, daß dieses Ziel in einfacher Weise erreicht werden kann, wenn man der Papiermasse bzw. dem noch feuchten Papier bei einem definierten Rest-Feuchtigkeitsgehalt in zwei bestimmten Stufen des Papierherstellungsprozesses bestimmte Anteile eines Gemisches in Form einer wäßrigen Dispersion zusetzt, das neben einem Elastomer bzw. kautschukartigen Polymer als Hauptbestand-

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teil und einer geringen Menge eines Papier-Weichmachers geringe Anteile eines silikonfreien, abhäsiven, oberflächenaktiven Mittels enthält. Hierdurch ist es möglich, insbesondere für die Verwendung als Trägermaterial für druckempfindliche Selbstklebeschichten, in einem einzigen Arbeitsgang bereits auf der Papiermaschine imprägnierte glatte oder gekreppte Papiere mit den für diesen Zweck erwünschten Eigenschaften herzustellen, wobei gleichzeitig das unerwünschte Ankleben der Papierbahn an den heißen Zylindern und.Filzen während des Trocknungsvorgangs verhindert wird, mit größerer Fahrgeschwindigkeit gefertigt werden ■ kann und die Menge des einzusetzenden Naßverfestigungsmittels '. erheblich reduziert werden kann (auf etwa 50 % der sonst üblichen Menge).

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung imprägnierter oder gekreppter Papiere in einem Arbeitsgang auf der Papiermaschine, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man der Faserstoff-Suspension oder der Papiermasse vor der Blattbildung neben einem üblichen Naßverfestigungsmittel und gegebenenfalls üblichen Leimungsmitteln, Füll- und/oder Farbstoffen zunächst 1 bis 12 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis A- Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf trockene Faserstoffbzw. Papiermasse, eines Gemisches aus:

0,5 bis 5»0 Gewichts-% eines silikonfreien, abhäsiven,

oberflächenaktiven Mittels

89,0 bis 95»5 Gewichts-% eines Elastomers oder kautschukartigen Polymers und 2,0 bis 6,0 Gewichts-% eines Papier-Weichmachers

zusetzt, die Masse in üblicher Weise auf der Papiermaschine - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Kreppvorrichtung zur Papierbahn ausbildet und diese anschließend bei einem Rest-Wassergehalt von 6 bis 20 % mit einem weiteren Anteil des

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genannten Gemisches in einer solchen Menge behandelt und trocknet, daß das trockene Papier 7 "bis 60 Gewichtsprozent des Gemisches enthält=

Es ist zwar bekannt, zur Erzielung bestimmter Eigenschaften, der Papiermasse bzw. dem Papier mittels einer Reihe von verschiedenen Verfahren unterschiedliche Zusatzstoffe zuzusetzen, wobei derartige Zusatzstoffe entweder der Paserstoff-Suspension vor der Bildung der Bahn (Blattbildung) zugefügt werden, was insbesondere bei schnell laufenden Papiermaschinen das Problem mit sich bringt, diese Stoffe in der Aufschlämmung zurückhalten und deren Mitreißen mit dem abgeführten Wasser durch die Siebpartie verhindern zu müssen, oder aber in die bereits gebildete Papierbahn im nassen oder weitgehend getrockneten Zustand eingebracht werden. So ist es beispielsweise für Leimungsmittel bekannt, daß diese sowohl der Papiermasse oder Pulpe zugesetzt werden können ("Masseleimung") als auch mittels geeigneter Auftragsvorrichtungen, wie Leimpressen, Sprühvorrichtungen oder dergleichen, auf die fertige Papierbahn aufgetragen werden können ("Oberflächenleimung")·

Nicht bekannt ist demgegenüber - mit Ausnahme der andersartigen Verhältnisse bei den Silikonen - die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verwendbarkeit von Gemischen, die ein abhäsives, oberflächenaktives Mittel enthalten, als Imprägniermittel im Rahmen des Papierherstellungsprozesses. Es bestand vielmehr bei der Fachwelt ein Vorurteil gegen die Verwendung derartiger Gemische im Papierherstellungsprozeß, da normalerweise abhäsive Mittel als vorzugsweise hydrophobe Substanzen den Herstellungsprozeß - selbst bei Anwesenheit von nur geringen Mengen empfindlich stören. Es war daher überraschend und konnte vom Fachmann nicht vorhergesehen werden, daß die Anwesenheit einer so geringen Menge eines abhäsiven, oberflächenaktiven Mittels in dem Imprägniergemisch selbst den Papierherstellungsprozeß

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keineswegs stört und sich zusätzlich in so vorteilhafter Weise dahingehend auswirkt, daß das unerwünschte Ankleben der behandelten Papierbahn an den Metalloberflächen der Trockenzylinder und an den Pilzen während des Trooknüngsvorgangs unterbleibt.

Lediglich in der GB-PS 922 828, die ein Verfahren zur Behandlung von Papieren, insbesondere von Pergament- und Pergamin-Papieren mit einem Gemisch aus Silikonkautschuk und Silikonharz zum Gegenstand hat, dem noch weitere Substanzen, wie Carboxy-'^- methylcellulose oder Kondensationsprodukte von Epichlorhydrin mit aliphatischen Aminen, zugesetzt werden können, wird von . Versuchen berichtet, derartige Mittel auch im Papierherstellungsprozeß selbst einzusetzen. Die nach diesem Verfahren erhältlichen Papiere können aber wegen ihrer ausgeprägten klebstoffabweisenden Eigenschaften lediglich als Trennpapiere oder Zwischenlagen in Verbindung mit klebrigen Substanzen oder Selbstklebemassen der verschiedensten Art oder auch als Zwischenträger für übertragbare Klebstoffschichten, keinesfalls jedoch - wie die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten imprägnierten Papiere - als permanente Trägermaterialien für -druckempfindliche Klebstoffschichten verwendet werden. Bei der Papierherstellung unter Verwendung üblicher Papiermaschinen kann mit Silikonen nicht gearbeitet werden, da diese dazu neigen, irreversibel auf Siebe, Filze und dgl. aufzuziehen und von den genannten Vorrichtungen dann nicht wieder entfernt werden können. Hinzu kommt, daß in Gegenwart von Silikonen nicht mehr gekreppt werden kann, da der Kreppschaber dann nicht mehr faßt.

Weiterhin ist in diesem Zusammenhang, die frühere Anmeldung der Anmelderin (DE-AS 2 809 4-22) zu erwähnen, die ein Verfahren zur Herstellung eines dehnbaren glatten oder gekreppten Papiers mit hoher Rupf- und Spaltfestigkeit zum Gegenstand hat, bei dem in einer bestimmten S^-ufe des Papierher-

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stellungsverfahrens, nämlich vor dem Stoffauflauf, der Faserstoff-Suspension bzw. der Papiermasse neben anderen Zusätzen ein Gemisch zugefügt wird, das aus einer kleinen Menge eines bestimmten gegenüber Klebstoffen abweisend wirkenden Mittels mit einer großen Menge Synthese-Kautschuk oder -Harz besteht. Bei diesem Verfahren handelt es sich um ein solches zur Herstellung von Spezialpapieren, die besonders vorteilhaft als Trägermaterial für stark klebende druckempfindliche Klebstoffschichten hoher Scher- und Schälfestigkeit zur Herstellung von Abdeckklebebändern für hohe Ansprüche verwendbar sind, nicht dagegen - wie im Falle der vorstehenden Anmeldung - um ein Imprägnierverfahren und daher in Bezug auf Aufgabenstellung und Lösung um die Bewältigung eines andersartigen Problems, wobei zwangsläufig unterschiedliche Produkte erhalten werden.

Als abhäsive (antiadhäsive), oberflächenaktive Mittel haben sich für das erfindungsgemäße Imprägnierverfahren solche organischen Verbindungen als geeignet erwiesen, die im Molekül einerseits einen oder mehrere langkettige Alkylreste mit 12 bis 21 Kohlenstoffatomen (insbesondere Stearoyl- oder Stearylgruppen) und andererseits reaktionsfähige polare Gruppen, wie Carboxyl-, Nitrile Amino-, Hydroxyl-, Keten- oder Säureanhydridgruppen, enthalten.

Beispiele für derartige Substanzen im Sinne der Erfindung

Ν,Ν'-Diacylverbindungen von Polyalkylenpolyaminen mit · langkettigen Kohlenwasserstoffresten, insbesondere solche, die eine oder mehrere unumgesetzte (freie) sekundäre Aminogruppen enthalten, wie

Ν,Ν'-Distearoyldipropylentriamin (DiTriDi) und Ν,Ν'-Dipalmitoyltriätylentetramin;

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- ίο - ι■

Polyvinylcarbamate, wie

Polyvinyl-N-Octadecylcarbamat und

Polyvinyl-N-Pentadecylcarbamat;
Triäthanolamin-monpstearylcarbamat;
Glycerinmonostearylcarbamat;
Pentaerythritmonostearylcarbamat;
Triäthanolaminmonostearat;
Triäthanolaminmonopalmitat;
Triäthanolaminmonooleat;
Glycerinmonostearat;

Umsetzungsprodukte von Stearylisocyanat mit Harnstoff- oder Melaminharzen oder mit Triäthanolamin; niedermolekulare hydroxylgruppenhaltige Polybutadine, die je nach OH-Zahl ganz oder teilweise mit Stearylisocyanat umgesetzt wurden; durch Emulsionspolymerisation hergestellte Copolymerisate aus Maleinsäuremonoamiden oder Maleinsäuremonoestern, die langkettige Kohlenwasserstoffreste aufweisen, und Styrol oder dessen Derivaten, die zusätzlich vernetzende Bestandteile mit reaktionsfähigen funktioneilen Gruppen oder Carboxylgruppen: enthalten können; Copolymerisate aus Butadien mit nicht mehr ! als 30 % Styrol, die 2 - 20 % Maleinsäuremonoamide oder -ester einpolymerisiert enthalten; Komplexverbindungen der Stearinsäure mit basischem Chromchlorid (Werner-Komplexe); Polytetrafluoräthylen.

Der Anteil der abhäsiven, oberflächenaktiven Komponente in dem Imprägniergemisch gemäß der Erfindung kann 0,5 bis · 5 Gew.~% und soll vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-% betragen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile (Peststoffe) der Gesamtzusammensetzung des Gemisches.

Da die genannten Substanzen zum Teil in organischen Lösungsmitteln schwer und in Wasser praktisch unlöslich sind,

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. ^(■a

- 11 -

j werden diese vorteilhaft mit Hilfe geeigneter Emulgatoren in j Wasser dispergiert - gegebenenfalls nach vorheriger Adsorption ί an hochdisperse Kieselsäure oder an andere übliche fein zerteilte Füllstoffe - und zur Herstellung des erfindungsgemäßen ! Imprägniergemisches in eine wäßrige Dispersion eines Elastomers j oder eines kautschukartigen Polymers eingerührt. Als Emulgatoren ■ haben sich für diesen Zweck insbesondere Mischungen aus nichtionisc-hen und anionischen Emulgatoren im Verhältnis 1 : 1 als geeignet erwiesen- Beispiele hierfür sind aromatische PoIy-φ glykoläther, wie Nonylphenolpolyglykbläther, einerseits und Alkylsulfonate oder Alkylarylsulfonate andererseits.

Das Elastomer oder kautschukartige Polymer, das in einer Menge von 89,0 bis 95,5 Gew.-%, bezogein auf 100 Gewichtsteile Feststoffe des Gesamtgemisches, in dem Imprägniergemisch gemäß der Erfindung vorliegen kann und den Hauptbestandteil bildet, kann in Abhängigkeit von den gewünschten Oberflächeneigenschaften des Papiers beispielsweise aus einem Butadien-Styrol-Copolymerisat mit einem Styrolgehalt von 23 bis 55 %, einem Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat mit einer Mooney-Viskosität von etwa 40 bis 160, vorzugsweise zwischen 65 und 85» einem Terpolymerisat aus Butadien, Styrol und Acrylnitril, oder aus ® einem Acrylsäurebutylester-Acrylsäure-Copolymerisat oder aus deren Gemischen bestehen, die zumeist in Form von Latices oder von wäßrigen Dispersionen eingesetzt werden. Wäßrige Acrylat-Copolymerisat-Dispersionen, die eine kleine Menge Acryl- und/ oder Methacrylsäure und bis zu 15 % Acrylnitril enthalten, sind ebenfalls geeignet. Daneben auch solche, die neben Butadien-Acrylnitril und/oder Acrylsäureestern auch Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid als Komponente enthalten, z.B. Gemische aus einem Butadien-Acrylnitril-Co- oder -Terpolymerisat mit Polyvinylacetat, sowie Polyurethan-Latices und Polychloropren-Dispersionen. An Butadien-Acrylnitril- bzw. Butadien-Styrol-Copolymerisaten können auch relativ niedrig-

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molekulare klebrige Typen in Form ihrer Latices eingesetzt werden.

Als Papier-Weichmacher, die den dritten Bestandteil des erfindungsgemäßen Imprägniergemisches bilden und in einer Menge von 2 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 4- Gew.-%, bezogen auf 100 Gewichtsteile Feststoffanteile des Gesamtgemisches, in dem Imprägniergemisch vorliegen müssen, sind insbesondere Glykole und Triäthanolamin geeignet. Dieser vorzugsweise wasserlösliche Bestandteil bewirkt je nach Art und Menge des Zusatzes die Ausbildung eines bestimmten Grades an Hydrophile im Papier, der für die weiteren anschließenden Arbeitsgänge von Bedeutung ist.

Dem in Form einer wäßrigen Dispersion vorliegenden Imprägniergemisch gemäß der Erfindung, das gewöhnlich als 20 bis 55%ige und vorzugsweise als 33 bis 4-2%igfc Dispersion eingesetzt wird, können zur Modifizierung seiner Eigenschaften noch kleinere Mengen weiterer Substanzen zugesetzt werden, z.B. Polyacrylamide, Polyvinylalkohole oder Polyvinylpyrrolidon als Viskositätsregler sowie gegebenenfalls wasserlösliche Harnstoff- oder Melamin-Formaldehydharze, die noch freie reaktive Gruppen enthalten, sog. Vorkondensate, wie z.B. Methylolharnstoffe, Methylolmelamine* Die Auswahl der einzelnen Bestandteile, für die eine große Variationsbreite gegeben ist, muß unter dem Gesichtspunkt vorgenommen werden, daß als Produkt. des neuen Verfahrens ein relativ weiches, schmiegsames Papier erhalten wird, das in einer Folgereaktion in bekannter Weise vorteilhaft schwach vernetzt wird, um die anwendungstechnisch erforderliche Biegesteifigkeit sowie ausreichende Festigkeitswerte in Längs- und Querrichtung zu erzielen. Papier, das als Trägermaterial zur Herstellung von druckempfindlichen Abdeck-Klebebändern (Selbstklebebändern für Maler- und Lackiererzwecke) verwendet werden soll, muß ausreichend flexibel und

* oder Methylolacrylamid.

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und weich sein, beschichtungsfähig, dicht für Beschichtungsmittel, Lösungsmittel und Dispersionen, um ein Durchschlagen zu verhindern und soll zudem möglichst dünn sein.

Der erstmalige Zusatz der wäßrigen Imprägnierdispersion zu der Faserstoff-Suspension oder der Papiermasse, die vorzugsweise aus reiner Zellulose besteht und vorteilhaft einen Mahlgrad zwischen 18 und 38 SR aufweisen soll, (1 bis 12 Gew.-% und vorzugsweise 2 bis 4 Gew„-%, bezogen auf trockene !Faserstoff- bzw. Papiermasse) wird zweckmäßig nach der Mahlung vorgenommen.

Bei der Herstellung von,leichtgewichtigem Papier mit einen Blattgewicht bis zu etwa 80 g/m kann der Zusatz eines Teils der wäßrigen Imprägnierdispersion zur Papiermasse vor der Blattbildung wegfallen und die gesamte Menge der wäßrigen Inprä^nierdispersion bei einem Rest-Vassergehalt der Papierbahn von 6 bis 20 % mittels der Leimpresse zugesetzt werden.

Der Faserstoff-Suspension können zur weiteren Modifizierung der Eigenschaften des Papiers außerdem noch übliche Leinungsmittel in geringer Menge, wie Naturharzseife (Natriumresinat) u. Alaun, Wachse, Stärke, tierische Leime, Casein, sowie gewünschtenfalls noch Füllstoffe, wie Tonerde, Kreide, Metalloxide oder -salze, und Farbstoffe zugesetzt werden.

Das Naßverfestigungsmittel (Naßfestmittel), das vorzugsweise aus Methylolgruppen enthaltenden Melamin- oder Harnstoff-Formaldehydharzen besteht, die in der Wärme vernetzend wirken, wird zweckmäßig nach Beimengung von 0,2 bis 0,5 % Alaun (das die Fasern aktiviert und die Bindung des Harzes an die Fasern katalysiert) in Form einer wäßrigen Dispersion vor dem Stoffauflauf der Faserstoff-Suspension bzw. Papiermasse züge-

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setzt. Dabei kann bei Verwendung des erfindungsgemäßen Imprägniergenisches die erforderliche Menge an Naßfestmittel gegenüber der sonst üblichen Menge um mehr als die Hälfte verringert werden, beispielsweise von 6,5 % auf 2,4 %, Jeweils bezogen auf trockene Faserstoff- bzw. Papiermasse.

Die genauen Mengen sowie das Mengenverhältnis der der Papiermasse zuzusetzenden Substanzen, die durch einfaches Ausprobieren leicht ermittelt werden können, sind abhängig von der Bahngeschwindigkeit innerhalb der Naßpartie und damit vom Durchsatz der Stoffe pro Zeiteinheit.

Falls das Papier gekreppt werden soll, so kann dies auf der Naßwalze mit einem dünnen und scharfen Schaber durchgeführt werden. Dabei kann der Krepp-Prozeß frühestens zu dem Zeitpunkt nach der Blattbildung erfolgen, an dem die sich bildende Papierbahn eine ausreichende Festigkeit besitzt, um den hohen Beanspruchungen dieses Prozesses standzuhalten. Die Feinheit der Kreppung richtet sich in erster Linie nach der Stärke des Schabers: je dünner dieser ist, umso feiner wird die Kreppung. Außerdem ist sie von der Temperatur der Walze (Kreppzylinder), deren Geschwindigkeit sowie von der Stellung des Schabers zur Walzenoberfläche abhängig. Anstelle der Naßkreppung in einer Zwischenstufe des Papierherstellungsprozesses kann die Kreppung selbstverständlich auch am fertigen Papierprodukt nach Wiederbefeuchtung durchgeführt werden.

Nach dem Abheben vom Kreppzylinder gelangt die mit den Zusätzen versehene Papierbahn in die Trockenpartie der Papiermaschine, wo die Trocknung der Papierbahn mittels hochbeheizter Trockenzylinder unter Dampfentwicklung erfolgt.

Bei einem Rest-Wassergehalt der Papierbahn von 6 bis 20 %, vorzugsweise bei einem Rest-Wassergehalt von etwa 8 bis 12 %,

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wird alsdann mittels einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise einer Leimpresse, ein weiterer Anteil des genannten Imprägniergemisches in einer solchen Menge in die Bahn eingebracht, daß die anschließend durch eine weitere Wärmebehandlung mittels hochbeheizter Trockenzylinder vollständig getrocknete Papierbahn 7 bis 60 Gewichts-%, vorzugsweise 15 bis 40 Gewichts-%, des Gemisches, bezogen auf trockenes Papier, enthält. Dabei wird vorteilhaft mit einer A-O %igen Flotte des Impragnierinittelgemisches bei einer Fahrgeschwindigkeit von 120 m/min_t gearbeitet. So wird beispielsweise ein 70 g schweres Papier aus einem 31attgewicht von 50 g + 20 g Imprägniermittelzusatz erhalten, was einem Gehalt von etwa 28,5 % an Imprägniermittel entspricht.

Durch die thermische Behandlung in Verbindung mit dem Bügeleffekt zwischen den Filzen und den hochbeheizten Trockenzylindern während des weiteren Trocknungsprozesses wird das Imprägniermittel aus der Dispersion ausgefällt, in einen feinen Verteilungszustand gebracht und zusammen mit den anderen hochmolekularen, leimenden Substanzen, die bei der Wärmeeinwirkung schwach vernetzt werden, im Fasergefüge verankert. Auf diese Weise kann mit einer wesentlich geringeren Kautschukmenge ein qualitativ gleichwertiges Papier erzeugt werden, was sonst nur mit erheblich größeren Mengen möglich ist. Gleichzeitig wird selbst bei Anwendung relativ hoher Trocknungstemperaturen (115 - 130⁰C) und hohen Fahrgeschwindigkeiten (über 100 m/min, bei 2 m Bahnbreite und mehr) das unerwünschte Ankleben an den heißen Zylindern und Filzen der Trockenpartie verhindert und somit das Reißen der Papierbahn vermieden.

Nach dem geschilderten Verfahren lassen sich auf einfache Weise unter Vermeidung der sonst erforderlichen zusätzlichen Arbeitsgänge imprägnierte glatte oder gekreppte Papiere herstellen, die besonders vorteilhaft als Trägermaterial für

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übliche druckempfindliche Klebstoffschichten (Selbstklebemassen), vor allem zur Herstellung von Abdeck- und Verpackungs-Klebebändern verwendet werden können.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert:

Beispiel 1

1000 kg Zellstoff bestehend aus 690 kg Nadelholz-Zellstoff (500 kg hochgebleichter Kiefer-Sulfat-Zellstoff, langfaserig, extra saugfähig und 190 kg ungebleichter Kiefer-Sulfat-Zellstoff), 280 kg Laubholz-Zellstoff (140 kg Birke-Sulfat-Zellstoff und 140 kg Buche-Sulfat-Zellstoff) und JO kg Hydroxyäthylcellulose ("Cellosize", Union Carbide) wurden bis zu einem Mahlgrad von 33°SR im Holländer gemahlen und mit Wasser auf eine Konzentration von 0,5% gebracht.

Es wurde ein Imprägniergemisch aus folgenden Substanzen hergestellt, wobei für 1000 kg Zellstoff 400 kg Imprägniergemisch, bezogen auf Feststoffanteile, in Ansatz gebracht wurden:

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Feststoffe

Gemisch aus Acrylsäurebutylester-Acrylsäure-Copolymerisat und Polybutadienstyrol
("Butofan DS 3255 X", Versuchs-

Kelamin-Formaldehyd-Vorkondensat ("Iiaprenal MF 900", Hoechst) 16,45

p-Toluolsulfonsäure - 1 %ig Wasser, entsalzt

0,44

400,00

Feststoffgehalt der Dispersion: 36 %

Gesamt (kg) (wssr.Dispersion)

ΓΑ Q/ · £Λ- \J\JL* ΙΛΧΙ. U U-^J. XJJTiKJJ. J	355,55	711,12
Triäthanolaminmonostearat
-10 %ig	13,33	133,33
Polyäthylenglykol vom MCW
570-630
("Polydiol 600", Hoechst)	6,67	6,67
Triäthanolamin	6,67	6,67
Schaumverhütungsmittel
("Nopco NDV", Nopco Chem.)	0,89	0,89

16,45 44,44 191,55

1111,12

Der Faserstoff-Suspension wurden nach der Mahlung 20 kg des Imprägniergemisches, das - jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Feststoffanteile der Gesamt-Zusammensetzung - 89 Gew.-% Elastomer, 3,3 Gew.-% einer silikonfreien, abhäsiven, oberflächenaktiven Substanz (Triäthanolaminmonostearat) und 3,3 Gew.-% Papier-Weichmacher

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enthielt, in Form von 55»5 kg der 36 %igen wäßrigen Dispersion zugesetzt und unmittelbar daran anschließend mittels einer Dosierpumpe als Naßfestmittel ein Gemisch aus 35 kg eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes ("Urecoll KL", BASF) und 6 kg A-Iuminiumsulfat/3chwefelsäure in Form einer 10 %igen wäßrigen Lösung vom pH 2,0 - 3,0 zudosiert.

Anschließend wurde die Masse unter Verwendung einer üblichen Papiermaschine über Siebpartie und Naßpressenpartie (Blattbildung, Entwässerung, Trocknung) zur Papierbahn ausgebildet. Das Siebwasser hatte ,einen pH-Wert von 4,5 bis 5»0. Bei einem Trockengewicht von etwa 38 bis 42 % wurde die Bahn mittels einer aus Kreppzylinder und Schaber bestehenden Kreppvorrichtung gekreppt: dabei stieg die Temperatur hinter dem Kreppzylinder von 105 auf 125⁰C.

Bei einem Refrt-Wassergehalt der Papierbahn von etwa B bis 12 % wurde alsdann mittels einer Leimpresse der gesamte Restanteil des Imprägniergemisches (380 kg bezogen auf Feststoff anteile) in Form der 36 %i-gen wäßrigen Dispersion in die Papierbahn eingearbeitet. In der nachfolgenden Trockenpartie wurde das Trägermaterial bei einer Maschinengeschwindigkeit von etwa 100 m/min, auf Temperaturen zwischen 90° und 135 C gebracht. Die sich einstellende Restfeuchte des imprägnierten Papiers betrug 4,5 bis 5»5 %·

Es wurde ein Krepp-Papier mit einem Blattgewicht von 100 g/m (i 2) und einer Dehnung von 15 % erhalten, das hervorragend als Trägermaterial zur Herstellung selbstklebender druckempfindlicher Abdeck-Klebebänder geeignet war.

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Beispiel 2

In der im Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde ein 70 g/m
schweres imprägniertes Krepp-Papier für die Herstellung von
Abdeck-Klebebändern (Hasking Tapes) gefertigt:

Zellstoffeintrag 1OOO kg Zellstoff· bestehend aus:
560 kg Kiefer-Sulfat-Zellstoff, langfaserig, extra saugfähig, gebleicht

200 kg Kiefer-Sulfat-Zellstoff, ungebleicht
24-0 kg Eukalyptus-Zellstoff

Mahlgrad: 19° SR

II Naßfestmittel (Zusatz vor Stoffauflauf)

12 kg Harnstoff-Formaldehyd-Harz ("Urecoll KL¹¹, BASF) als _:

0,5 kg Alaun/Schwefelsäure J10%igi

Lösung

III Blattbildung, Entwässerung, Trocknen, Kreppen

IV Bei 6 bis 9 % Rest-Vassergehalt (Restfeuchte) der Bahn: . Zusatz des unten aufgeführten Imprägniergemisches (Imprägnierrezeptur) mittels Leimpresse. ,

V Trocknen und Glätten des imprägnierten Krepp-Papiers
zwischen Filz und Zylindern hinter der Leimpresse bei
Temperaturen zwischen 105 und 135° 0.

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ORlGiNALlNSPECTED ' " ' ·

Imprägnierrezeptur:

Butadien-Acrylnitril-Latex ("Synthomer 8155", Synthomer-Chemie) 50 %ig

weichmacherfrei.es Copolymerisat aus Acrylsäureestern mit Vinylverbindungen
("Acronal 500 D", BASF) - 50 %ig

Emulsion auf Basis von Distearoyldipropylentriamin (DiTriDi) - 20 %ig

Triäthanolamin - 100 %ig

Polyäthylenglykol von MGW 57O-( ("Polydiol 600", Hoechst)

Schaumverhütungsmittel ("Nopco NDW", Nopco Chem.)

Wasser, entsalzt

Gesamt (kg) ,Feststoffe (wssr. Dispersion) (kg)

80,00

70,00

200,00

Feststoffgehalt der Dispension: 40 % 40,00

35,00

10,00	2,00
1,50	1,50
i50 1,20	1,20
0,50	0,50
57,00	-

80,00

Die Restfeuchte' des imprägnierten Papiers wurde auf die Toleranz gemäß Beispiel 1 eingestellt.

Es wurde ein Krepp-Papier mit einem Blattgewicht von 70 (-2) g/^m erhalten, das einen Bruchlastwert von 36 N/cm bei 15 % Dehnung aufwies.

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Beispiel 3

Analog zu Beispiel 1 wurde ein bis etwa 180⁰C wärmebeständiges imprägniertes Papier hergestellt:

Zellstoffeintrag

700 kg Kiefer-Sulfat-Zellstoff, langfaserig, extra saugfähig, gebleicht

220 kg Kiefer-Sulfat-Zellstoff, ungebleicht 80 kg Acrylsäureester-Copolymerisat ("Basoplast 580 D",

(BASP) = 160 kg 50 %ige Dispersion 2 kg Triäthanolaminmonostearat

Mahlgrad: 22° SR

II Naßfestmittel (Zusatz vor Stoffauflauf)

12 kg Harnstoff-Formaldehyd-Harz ("Urecoll KL", BASF)iO%ige 0,5 kg Alaun/Schwefelsäure ^Lösung

III Blattbildung, Entwässerung, Trocknung

IV Bei 10 bis 12 % Rest-Wassergehalt (Restfeuchte) der Bahn: Zusatz eines Imprägniermittelgemisches (Imprägnierrezeptur) der unten aufgeführten Zusammensetzung mittels Leimpresse:

V Trocknen, Vernetzen und Glätten des imprägnierten Papiers zwischen Filz und Zylindern hinter der Leimpresse bei Temperaturen zwischen 105 und 135° C·

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Imprägnierrezeptur:

Peststoffe Gesamt (kg)

(kg) (wssr. Dispersion)

Butadien-Acrylnitril-Latex, 35 %ig, mit 33 % Acrylnitril

und 4 % Methacrylsäure 70,00 200,00

("Perbunan-N-Latex 3460 M", Bayer)

Emulsion auf Basis von PoIyvinylstearylcarbamat - 20 %ig 2,00

Triäthanolamin 1>50

niedrigvisk. Polyvinylalkohol ("Polyviol N 05/140",
Wacker-Chemie) 6,00

Polyathylenglykol ("Polydiol

GOO", Hoechst) 1,20

Entschäumer ("Nopco NDW",

Nopco Chem.) 0,30

10,	00
■1,	50
6,	00
1,	20
o,	30

81,00 219,00

Feststoffgehalt der Dispersion: 37 %

Es wurde ein imprägniertes glattes Papier mit einem Blatt gewicht von 90 g/m gefertigt.

13ÜOA4/0

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung imprägnierter glatter oder gekreppter Papierfe in einem Arbeitsgang auf der Papiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß man der Faserstoff-Suspension oder der Papiermasse vor der Blattbildung neben einem üblichen Naßverfe^tigungsmittel und gegebenenfalls üblichen Leimungsmitteln, Füll- und/oder Farbstoffen zunächst 1 bis 12 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis 4 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf trockene Faserstoff- bzw. Papiermasse, eines Gemisches aus:

0,5 bis 5iO Gew.-% eines silikonfreien, abhäsiven,

oberflächenaktiven Mittels,

8950 bis 95»5 Gew.-% eines Elastomers oder kautschukartigen Polymers und

2,0 bis 6,0 Gew.-% eines Papier-Weichmachers

zusetzt, die Masse in üblicher Weise auf der Papiermaschine - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Kreppvor-. richtung - zur Papierbahn ausbildet und diese anschließend bei einem Rest-Wassergehalt von 6 bis 20 % mit einem weiteren Anteil des genannten Gemisches in einer solchen Menge behandelt und trocknet, daß das trockene Papier 7 bis 60 Gewichtsprozent des Gemisches enthält.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das silikonfreie, abhäsive, oberflächenaktive Mittel des Gemisches aus einer organischen Verbindung mit einem oder mehreren langkettigen Alkylresten mit 12 bis 21 Kohlenstoffatomen besteht, wobei der Molekülrest der Verbindung reak-

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tionsfähige polare Gruppen, wie Carboxyl-, Nitril-, Amino-, Hydroxyl-, Keten- oder Säureanhydridfunktionen, enthält.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das silikonfreie, abhäsive, oberflächenaktive Mittel im Gemisch in einer Menge von 1 bis 3 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht (Feststoffgewicht) des Gemisches, vorliegt.

4. Verwendung des nach den Verfahren gemäß den Ansprächen 1

bis 3 hergestellten imprägnierten glatten oder gekreppten ■<- ' Papiers als Trägermaterial für druckempfindliche Klebstoffschichten (Selbstklebemassen), insbesondere zur Herstellung von Abdeck- und Verpackungs-Klebebändern.

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