DE3103463A1

DE3103463A1 - Verwendung von emulsionscopolymerisaten auf basis von acrylaten als alleiniges bindemittel fuer papierstreichmassen

Info

Publication number: DE3103463A1
Application number: DE19813103463
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl.-Chem. Dr. 6700 Ludwigshafen Addicks; Kurt Dipl.-Chem. Dr. Wendel
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1981-02-02
Filing date: 1981-02-02
Publication date: 1982-08-26
Also published as: EP0057857A1; NO820288L; AU8011282A; DK42782A; ES8401163A1; CA1167990A; JPS57149594A; US4397984A; ES509231A0

Description

BASF Aktiengesellschaft * O. Z. 0050/0^4915

^p Verwendung von Einulsionscopolymerlsaten auf Basis von Acrylaten als alleiniges Bindemittel für Papierstreichmassen

Es ist seit längerem bekannt, in Papierstreichmassen wäßrige Dispersionen von Kunststoffen als synthetische Bindemittel zusammen mit natürlichen Bindemitteln, wie Stärke, Casein oder Sojaprotein, zu verwenden. Diese Papierstreichmassen weisen aber auf schnellaufenden Streichmaschinen oft eine unzureichende Scherstabil!tat und eine unbefriedigende Verträglichkeit mit bestimmten Pigmenten, wie Satinweiß, auf.

Aus der US-PS 3 081 198 ist bekannt, als Bindemittel für PapierStreichmassen Mischungen aus wasser- und alkaliunlöslichen Acrylester- und Vinylester-Copolymerisatdispersio- nen mit wasserlöslichen Ammoniumsalzen von Acrylsäure- -Acrylester-Copolymerisaten zu verwenden. Die damit hergestellten Pigmentstriche weisen eine ungenügende Bedruckbarkeit im Tiefdruck auf, die sich darin äußert, daß die Tiefdruckfarbe vor allem in den Halb tönen nicht ausreichend gleichmäßig auf den Strich übertragen wird und damit Fehlstellen, sogenannte "missing dots", im Druck auftreten.

Aus der DE-PS 12 58 721 sind Bindemittelmischungen für neutrale oder alkalische Papierstreichmassen auf der Basis von wäßrigen Dispersionen bekannt. Es handelt sich dabei um Qnulsionscopolymerisate A, die 40 bis 70 Gewichtsteile Styrol, 30 bis 60 Gewichtstelle eines Esters der Acryl- oder Methacrylsäure mit Alkoholen, die 2 bis 12 Kohlenstoffatome in der Kette enthalten, und gegebenenfalls bis zu 10 Teilen anderen äthylenisch-ungesättlgten-copolymerisierbaren Verbindungen bestehen und einem Emulsionscopolymerisat B aus 15 bis 55 Gew.-% Acryl- und bzw. oder Meth-

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'"acrylsäure, gegebenenfalls bis zu 10 Gew.-55 Acryl- und/ oder Methacrylamid und 85 bis 45 Gew.-# anderen, wasserunlösliche Homopolymerisate bildenden Monomeren, wovon mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf diese hydrophoben Monomeren, Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Alkoholen sind, die 1 bis 4 Kohlenstoffatomen enthalten. Die Bindemittelmischung enthält 5 bis 40 Gew.-Teile mindestens eines Copolymerisates B und 95 bis 60 Gew.-Teile mindestens eines Copolymerisates A. Die Papierstreichfarben, die unter Verwendung dieser Bindemittelmischungen hergestellt werden, erfüllen zwar die verarbeitungstechnischen Anforderungen, genügen aber nicht mehr den gestiegenen Ansprüchen an die Bedruckbarkelt der damit gestrichenen Papiere im Magazintiefdruck.

Aus der DE-AS 11 00 450 ist eine Streichmasse zur Herstellung von Kunstdruckpapier bekannt, die auf 100 Gew.- -Teile eines Pigments, 8 bis 25 Gew.-Teile eines wasserunlöslichen Mischpolymerisats aus mindestens einem Alkylacrylat und 2,5 bis 7 Gew.-% mindestens eines Amids, z.B. der Methacrylsäure oder Acrylsäure oder eines Salzes eines wasserunlöslichen Mischpolymerisats aus mindestens einem Alkylacrylat und 2,5 bis J Gew.-£ einer äthylenisch-ungesättigten Carbonsäure wie Itaconsäure, Aconitsäure, MaIeinsäure, Fumarsäure oder dem dimeren oder trimeren der Methacrylsäure als alleiniges Bindemittel enthält. Nach den Angaben in der Patentschrift erhöhen Copolymerisate, die 4 bis 5 Gew.-% oder mehr an Acrylsäure oder Methacrylsäure einpolymerisiert enthalten, die Viskosität alkalischer Papierstreichmassen in einem unerwünschten Maße, so daß ihr Einsatz in Papierstreichmassen als alleiniges Bindemittel nicht in Betracht kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bindemittel für Papier-3S Streichmassen zur Verfügung zu stellen, das als allein!-

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ges Bindemittel verwendet werden kann und dabei gleichzeitig der Papierstreichmasse eine ausreichend hohe Viskosität und Wasserretention verleiht, so daß auf die bisher üblichen Zusätze zur Erhöhung der Viskosität und der Wasserretention von Papierstreichmassen verzichtet werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Verwendung von Bnulsionscopolymerlsaten aus
.

a) 30 bis 80 Gew.-% C^- bis Cg-Alkyl acryl aten oder Mischungen aus C₂,- bis Cg-Alkylacrylaten und C₁,- bis Cg-Dialkylestern der Maleinsäure,

b) 8 bis 30 Gew.-JS Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, IS e) 0 bis 50 Gew.-? Vinylpropionat, Vinylacetat, Methyl-

acrylat, Äthylacrylat und/oder -verzweigter. C._Q-Monocarbonsäiu·ev inyl es ter,

d) 0 bis 5 Gew.-% Acrylamid, Methacrylamid, Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure und/oder Acrylnitril und

e) 0 bis 3 Gew.-£ vernetzend wirkenden Monomeren

in Form von wäßrigen Dispersionen als alleiniges Bindemittel und Verdickungsmittel für Papierstreichmassen.

Die Qnulsionscopolymerisate werden nach bekannten Verfahren hergestellt. Wesentlicher Bestandteil dieser Copolymerisate sind C^- bis Cg-Alkyl acryl ate, wie n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Pentyl-acrylat, n-Hexylacrylat und 2-Äthylhexylacrylat sowie Mischungen aus C^- bis Cn-Alkylacrylaten mit gegebenenfalls untergeordneten Mengen an C^- bis Cg-Dialkylester der Maleinsäure, z.B. Di-n-Butylester der Maleinsäure, Di-isobutylester der Maleinsäure sowie Maleinsäure-di-2-äthylhexylester. Die genannten Maleinsäureester werden zum teilweisen Ersatz der in Betracht u

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^rkommenden Acrylsäureester verwendet und sind gegebenenfalls bis zu 20 Gew.-JS in der Monomerenmischung a) enthalten. Vorzugsweise leiten sich die Acrylsäure- und Maleinsäureester von einwertigen primären oder sekundären C^- bis Co-Alkoholen ab. Die Monomeren der Gruppe a) sind entweder allein oder in Mischung im Copolymerlsat enthalten. So ist es beispielsweise möglich, Mischungen aus n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat oder aus n-Butylacrylat und Di-n-butylester der Maleinsäure zu verwenden. Die Monomeren der Gruppe a) sind zu 30 bis 80, vorzugsweise 35 bis 50 Gew.-% am Aufbau des Emulsionscopolymerisates beteiligt.

Als zweite wesentliche Komponente enthalten die Emulsionscopolymerisate die Monomeren der Gruppe b), und zwar Acrylsäure oder Methacrylsäure sowie auch Mischungen aus Acrylsäure und Methacrylsäure. Diese beiden ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren sind zu 8 bis 30, vorzugsweise 12 bis 20 Gew.-% am Aufbau des Copolymerisats beteiligt.

Außer den genannten beiden Gruppen von Monomeren können die Emulsionscopolymerisate zur Modifizierung wahlweise Vinylpropionat, Vinylacetat, Methylacrylat und/oder Ethyl acrylat und/oder -verzweigte C. „-Monoc ar bonsäur evinylester als Monomeren der Gruppe c) elnpolymerisiert enthalten. Diese Monomeren sind bis höchstens 50 Gew.-% im Copolymerisat enthalten.

Ebenso werden die Monomeren der Gruppe d) nur wahlweise verwendet, wenn es darum geht, die Eigenschaften des Emulsionscopolymerisates in gewisser Weise zu modifizieren. Und zwar verwendet man hierzu eine weitere Gruppe von Monomeren, z.B. meist wasserlösliche Monomere, wie Acrylamid, Methacrylamid, Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2- -methylpropansulfonsäure und/oder Acrylnitril. Auch diese

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'"Gruppe von Monomeren kann entweder allein oder In Mischung bei der Emulsionspolymerisation eingesetzt werden. Diese Monomeren können in einer Menge bis zu 5 Gew.-% im Copolymerisat-enthalten sein.

Die Eigenschaften der Emulsionscopolymerisate können auch dadurch modifiziert werden, daß man die Emulsionspolymerisation in Gegenwart von bis zu 3 Gew.-%> bezogen auf die Monomerenmischung, vernetzend wirkender Monomerer vornimmt (Monomere der Gruppe e). Solche Monomere sind z.B. Methylen-bis-(meth)acrylamide, Di- und Poly-(meth)acrylate von zwei- oder mehrwertigen C_- bis Cs-Aikoholen, Divinyldioxan, Diallylphthalat, Di- oder Triallylether von zwei- oder mehrwertigen Alkoholen, insbesondere von

IS Pentaerythrit, Di-(meth)acrylate von Poly-ethylen- bzw. -propylenglycolen.

Um die Monomeren zu polymerisieren, stellt man im Normalfall zunächst wäßrige Emulsionen der Monomeren her. Vorzugsweise werden die Monomeren gemischt und mit Hilfe von Emulgiermitteln in Wasser emulglert. Geeignete Emulgiermittel sind beispielsweise die Alkali- und Ammoniumsalze der n-Dodecylsulfonsäure, der Dodecylbenzolsulfonsäure oder die entsprechenden Salze der Schwefelsäurehalbester von langkettigen Alkoholen mit gerader Kohlenstoffzahl bzw. mit 2 bis 25 Mol Äthylenoxid umgesetzte höhere Fettalkohole, die mit Schwefelsäure zu den entsprechenden Schwefelsäurehalbestern der äthoxylierten Alkohole umgesetzt werden. Daneben eignen sich mit 5 bis 25 Mol Äthylenoxid umgesetzte Alkylphenole, z.B. Para-iso-octylphenol bzw. deren Schwefelsäurehalbester in Form der Na- bzw. K-Salze. Außerdem kommen die entsprechenden Salze der Sulfobernsteinsäure als Emulgatoren in Betracht. Die Emulgatoren werden in der Regel in Mengen von 0,5 bis

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^5 Gew.-%, bezogen auf die zu polyraeriserenden Monomeren, eingesetzt.

Notfalls lassen sich die Dispersionen nach dem sog. Monomerenzulaufverfahren, bei dem die Voremulgierung unterbleibt, herstellen.

Als Polymerisationsinitiatoren können übliche radikalbildende Verbindungen, wie Peroxide, Persulfate, Hydroperoxide oder Azoverbindungen verwendet werden. Beispielswelse eignen 3ich Kai lumper sulfat, !Cumolhydroperoxid oder Wasserstoffperoxid. Es ist auch möglich, die Polymerisation mit Hilfe von Redox-Katalysatoren oder mit aktivierten Initiatorsystemen zu initiieren, z.B. mit einem System aus Kaiiumpersulfat und Ascorbinsäure oder oximethansulfonsaurem Natrium oder Triäthanolamin. Die Temperaturen bei der Polymerisation liegen in dem üblichen Bereich, z.B. zwischen 70 und 95°C, sie können jedoch auch niedriger liegen, sofern man Redox-Katalysatoren einsetzt. Ebenso ist es möglich, auch bei höheren Temperaturen und unter Druck zu polymerisieren. Um das Molekulargewicht der Polymerisate zu regeln, kann man bei der Polymerisation die gebräuchlichen Kettenüberträger verwenden, z.B. Dodecylmercaptan und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff und Tetrachloräthylen.

Man erhält auf diese Weise stabile Dispersionen von Copolymerisaten, deren Konzentration 20 bis 50 Gew.-# beträgt. Vorzugsweise werden Polymerdispersionen mit einer hohen Konzentration an Polymeren hergestellt.

Für die Papierstreichmassen kommen die üblichen dafür verwendeten feinteiligen Pigmente in Betracht, z.B. die verschiedenen Clay-Sorten, Kreide, Satinweiß und Titandioxid. Die Papierstreichmassen, die zur Herstellung von Tief-

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*" druckpapieren verwendet werden, enthalten auf 100 Gew.-Teile eines feinteiligen Pigments 4 bis 7, vorzugsweise 4,2 bis 5,5 Gew.-Teile eines der oben beschriebenen Snulsionscopolymerisate bzw. einer Mischung der in Betracht kommenden Snulsionscopolymerisate. Sie können außerdem übliche Zusatzstoffe enthalten, z.B. 0,05 bis 3 Gew.-# eines Dispergiermittels auf Basis von niedrigmolekularen Polymerisaten der Acrylsäure (K-Wert des Polymerisats zwischen 10 und 25), optische Aufheller sowie übliche Hllfsstoffe, wie Stearate, Nuancierfarbstoffe, Schaumverhüter, Basen usw. Der pH-Wert der fertigen Papierstreichmasse liegt in der Regel zwischen 6,5 und 10, vorzugsweise zwischen 8 und 9,5· Für die Herstellung von Papieren, die im Offsetdruck bedruckt werden, verwendet man auf 100 Gew.-Teile eines felnteiligen Pigments ca. 10 bis 20 Gew.-Teile der oben beschriebenen Emulsionscopolymerisate. Die mit Alkali verdickbaren Hnulsionscopolymerisate eignen sich auch als alleiniges Bindemittel in Papierstreichmassen, die zur Herstellung von Papieren verwendet werden, die im Buchdruck und im Flexodruck bedruckt werden.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Emulsionscopolymerisate werden als alleiniges mit Alkali (z.B. Natronlauge, Kalilauge, Ammoniak und Amine verdickbares Bindemittel in Papierstreichmassen eingesetzt und erübrigen weitere Zusätze, wie Verdickungsmittel oder natürliche und andere synthetische Binder. Dieses bedeutet eine Vereinfachung der Streichfarbenrezepturen. Außerdem erhält man Papiere, die - auch bei einem geringen Einsatz des Copolymerisate als Bindemittel in Papierstreichmassen - hervorragend im Tiefdruck bedruckt werden können, ohne daß ein Stauben des Pigmentstrichs beobachtet wird. Die so erhaltenen Papiere sind besser im Tiefdruck bedruckbar als Papiere, die unter Verwendung anderer Bindemittel bzw. Bindern!ttelmischungen

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""hergestellt worden sind. Die bessere Qualität des Druckausfalls beim Tiefdruck wird anhand von Fehlstellen (missing-dots) beurteilt.

Die fertigen Papierstreichmassen können nach allen bekannten Verfahren auf Rohpapiere aufgebracht werden. Wegen der hohen Scherstabilität der Emulsionscopolymerisate können die Papierstreichmassen auf schneilaufenden Walzenoder Schaberstreichanlagen verwendet werden. Vorzugsweise wird ein ungeleimtes Rohpapier gestrichen. Daneben ist es auch möglich, Pigmentstriche auf Papieren vorzunehmen, die entweder in der Masse oder in der Oberfläche geleimt wurden.

]5 Die in den folgenden Beispielen genannten Teile und Prozente sind auf das Gewicht der Stoffe bezogen. Die K-Werte wurden bestimmt nach H. Fikentscher, Cellulose-Chemie 13, 58 bis 64 und 71 bis 74 (1932) in 0,5 Jf Ig en Dimethylformamidlösungen bei 20⁰C] dabei bedeutet K * k . 10 .

Herstellung wäßriger Dispersionen von Emulsionscopolymerisaten

Emulsionscopolymerisat I

Als Polymerisationsapparatur wurde ein 2-1-Vierhalskolben verwendet, der mit Rührer, Thermometer, Rückflußkühler und zwei Zulaufgefäßen versehen war. Das Zulaufgefäß I enthielt eine wäßrige Emulsion aus 560 Teilen n-Butylacrylat, 70 Teilen Methacrylsäure, 70 Teilen Acrylsäure und 270 Teilen Wasser; die Emulsion wurde durch Mischen der genannten Komponenten in Gegenwart von 25 Teilen einer 28 #lgen wäßrigen Lö3ung des Natriumaalzes eines sulfatierten Umsetzungsproduktes aus einem geradkettigen

^Cl2^/Cl4~^Alkoho1 (Kokosfettalkohol) mit 2,5 Mol Ethylenoxid als Emulgator hergestellt. In dem zweiten Zulaufgefäß

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""war eine Lösung von 1,05 Teilen Kaiiumperoxod!sulfat in 150 Teilen Wasser (Zulauf II).

Im Reaktionskolben legte man 270 Teile Wasser, 30 Teile des Zulaufs I und 15 Teile des Zulaufs II vor und heizte den Kolbeninhalt unter Rühren auf eine Temperatur von 75°C auf. Nach einer 15minütigen Anfangspolymerisationszeit ließ man den Zulauf I innerhalb von 80 Minuten und gleichzeitig den Zulauf II innerhalb von 90 Minuten bei einer Polymerisationstemperatur von 75°C zulaufen. Nach Beendigung der Monomeren- und Katalysatorzugabe wurde das Reaktionsgemisch nach 2 Stunden auf einer Temperatur von 75°C gehalten, danach gekühlt und filtriert. Man erhielt eine 49,9 /Sige Dispersion eines Copolymerlsates aus 80 % η-Butylacrylat, 10 % Methacrylsäure und 10 % Acrylsäure.

Emulslonscopolymerlsat II

In der oben beschriebenen Polymerisationsapparatur wurde ein Copolymerisat aus 35 % n-Butylacrylat, 15 % Acrylsäure, 35 % Ethylhexylacrylat und 15 % Vinylacetat hergestellt. Man bereitete zunächst einen Zulauf I, der aus einer Emulsion von 245 Teilen η-Butylacrylat, 245 Teilen 2-Ethylhexylacrylat, 105 Teilen Vinylacetat, 105 Teilen Acrylsäure, 235 Teilen Wasser und l4o Teilen einer 20 #igen Lösung-des Natriumsalzes des sulfatierten Umsetzungsproduktes aus Isooctylphenol mit 25 Mol Ethylenoxid bestand. Als Zulauf II verwendete man eine Lösung von 3,5 Teilen Kaiiumperoxod!sulfat in 150 Teilen Wasser.

Im Reaktionsgefäß wurden 234 Teile Wasser, 54 Teile des Zulaufs I und 15 Teile des Zulaufs II vorgelegt und auf eine Temperatur von 85°C erhitzt. Nach einer Anpolymerisationsdauer von 15 Minuten bei einer Temperatur von 85⁰C wurde der Zulauf I innerhalb von 105 Minuten und der Zulauf II innerhalb von 120 Minuten kontinuierlich zugege-

SASF AMieng#s#l lach*« - ie - 0.2. 0050/0^4915

^rben. Die Innentemperatur betrug während der Polymerisation 85°C und wurde noch 2 Stunden nach Beendigung der Monomeren- und Initiatorzugabe aufrechterhalten. Danach kühlte man das Reaktionsgemisch und filtrierte es durch ein Sieb. Man erhielt eine 48,5 #ige wäßrige Dispersion.

Emulsionscopolymerisat III

In der oben angegebenen Apparatur wird ein weiteres Emulsionscopolymerisat hergestellt, in dem man als Zulauf I eine Emulsion verwendet, die durch Emulgieren von 364 Teilen n-Butylacrylat, 175 Teilen Vinylpropionat, 70 Teilen Vinylacetat und 91 Teilen Acrylsäure mit 140 Teilen einer 20 /Sigen Lösung des Natriumsalzes eines sulfatierten Umsetzungsproduktes aus Isooctylphenol mit 25 Mol Äthylenoxid in 267 Teilen Wasser emulgiert. Als Zulauf II diente eine Lösung von 3j5 Teilen Kaliumperoxodisulfat in 150 Teilen Wasser. Zusätzlich verwendete man Zulauf III, der aus einer Lösung von 0,7 Teilen Ascorbinsäure und 0,014 Teilen Eisenammoniumsulfat in 100 Teilen Wasser bestand.

Im Polymerisationsgefäß wurden 266 Teile Wasser, 33 Teile des Zulaufs I, 15 Teile des Zulaufs II und 10 Teile des Zulaufs III bei Raumtemperatur gemischt, wobei man durch die Mischung einen Stickstoffstrom leitete. Der Kolbeninhalt wurde dann unter guter Durchmischung auf eine Temperatur von 6O⁰C erhitzt. Nachdem die Mischung etwa 15 Minuten auf einer Temperatur von 6O⁰C gehalten wurde, ließ man den Inhalt der 3 Zulaufgefäße innerhalb von einer Stunde und 45 Minuten zum Reaktionsgemisch zulaufen und hielt es nach Beendigung der Monomeren- und Initiatorzugabe noch 1 1/2 Stunden auf 6O⁰C. Nach dem Abkühlen wurde die Reaktionsmischung filtriert. Man erhielt eine Polymerdispersion, die einen Peststoffgehalt von 43,7 % und einen pH-Wert von 2,1 hatte.

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Beispiel la

In 1000 g Wasser, das 6 g Natriumpolyacrylat des K-Wertes von 19 und 2 g Natriumhydroxid gelöst enthielt, wurden 2000 g eines Streichclay (Clay SPS) unter Einwirkung hoher Scherkräfte eingetragen und 20 Minuten dispergiert. In diese Pigmentsuspension wurden dann unter Rühren 180 g der 50 #igen Dispersion des Emulsionspolymerisates I (= 4,5 Teile Polymerbinder als trocken gerechnet (atro), bezogen auf 100 Teile Pigment) eingetragen. Es handelt sich hierbei um das mit Alkali verdickbare Bindemittel. Anschließend wurde die Streichmasse mit 20 ^iger wäßriger Natronlauge auf pH 9 und mit Wasser auf einen Feststoffgehalt von 53 % eingestellt. Sie hatte bei pH 9 eine Viskositat von 1100 mPas (100 Umdrehungen/Minute mit Brookfield- -Viskosimeter) und ein Wasserretentionsvermögen von 32 see. Die Wasserretention der Streichfarben wurde in Sekunden angegeben und ist als die Zeit zu verstehen, in der die mit einem sauren roten Farbstoff angefärbte wäßrige Phase der Streichfarbe soweit durch ein Blauband- -Filter penetriert ist, daß sie deren Remission, gemessen mit einem Remissionsphotometer (Filter 4) auf 40 % des ursprünglichen Remissionsgrades erniedrigt.

Die Streichfarbe wurde mit Hilfe einer Schaberstreichanlage bei einer Geschwindigkeit von 40 m/min auf ein holzhaltiges Streichrohpapier aufgetragen, das Strich-

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gewicht betrug 11 g/m und Seite. Das im Laborkalander satinierte Papier wies eine Strichfestigkeit von 73 cm/sec auf (nach IGT-Methode).

Ein Druck, der mit Hilfe eines Haindl-Labortiefdruckgerätes aufgetragen wurde, hatte im Halbton auf einer Fläche

2
von 30 cm weniger als 10 missing dots (Fehlstellen im

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^rDruck). Die missing dots wurden durch visuelles Auszählen der Fehlstellen bestimmt.

Beispiel Ib

Das Emulslonspolymerisat I wurde zusätzlich mit der erhöhten Menge von 440 g der ca. 50 /Slgen Dispersion (= 11 Teile Polymerbinder atro bezogen auf 100 Teile Pigment) bei 2000 g Strelchclay (Euroclay K) als mit Alkali verdickbares Bindemittel eingesetzt. Die Streichfarbe wies bei einem Peststoffgehalt von 50 % eine Viskosität von 1160 mPas (100 UpM Brookfield) und ein Wasserretentionsvermögen von 64 see auf. Der Strich hatte nach Trocknung und Satinage eine Trockenrupffestigkeit (nach IGT-Methode) von 157 cm/sec und eine Naßrupffestigkeit von 47 % (Densitometerwert des nach IGT-Methode gerupften feuchten Striches in Prozent vom Densitometerwert des Volltons) und zeigte damit eine hervorragende Festigkeit für den Offsetdruck.

Beispiel 2a

Eine entsprechend Beispiel la hergestellte Streichmasse, bei der jedoch als mit Alkali verdickbares alleiniges Bindemittel das Emulsionspolymerisat II (4,5 Teile atro bezogen auf 100 Teile Clay) verwendet wurde, hatte einen Feststoffgehalt von 56 % und bei pH 9 eine Viskosität von 1100 mPas (100 Umdrehungen/Minute Brookfield). Das Wasserretentionsvermögen betrug 17 sec. Die Streichfarbe wurde wie in Beispiel la auf das holzhaltige Streichrohpapier aufgetragen. Nach Trocknung und Satinage wurde gemäß IGT ein Wert von 51 cm/sec gemessen. Im Tiefdruckgerät bedruckt zeigten sich im Halbton weniger als 10 missing dots

ρ
auf einer Fläche von 30 cm .

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'"Beispiel 2b

Eine entsprechend Beispiel Ib hergestellte Streichmasse mit dem Emulsionspolymerisat II hatte bei einem Feststoffgehalt von 56 % und einem pH-Wert von 8,6 eine Viskosität von 1080 mPas und ein Wasserretentionsvermögen von.45 see. Das wie vorher gestrichene Papier besaß nach der Satinage eine Trockenrupffestigkeit von 126 cm/sec und eine Naßrupffestigkeit von 27 %» Die Festigkeitswerte lagen damit auf dem Niveau üblicher Offsetpapiere.

Beispiel 3a

Beispiel la wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß man anstelle des darin beschriebenen Bindemittels dieselbe Menge (atro) des Emulsionscopolymerisates III In Form der 43,7 £igen wäßrigen Dispersion als alleiniges mit Alkali verdickbares Bindemittel einsetzte. Man erhielt eine Papierstrelchmasse mit einem Feststoffgehalt von 56 %, ' deren Viskosität bei einem pH-Wert von 8,6 1800 mPas betrug, für das Wasserretentionsvermögen wurde ein Wert von 24 see ermittelt. Die Streichfarbe wurde wie in Beispiel 1 auf das holzhaltige Streichrohpapier aufgetragen und getrocknet. Die Prüfung auf Rupffestigkeit nach IGT ergab bei dem satinierten Papier einen Wert von 44 cm/sec. Im Halbton des im Tiefdruck bedruckten Papieres wurden auf

einer Fläche von 30 cm weniger als 10 missing dots ausgezählt.

Beispiel 3b

Das Emulsionspolymerisat III ergab, eingesetzt in der gleichen Weise und in der gleichen Menge wie in Beispiel Ib beschrieben, bei einem Feststoffgehalt der Streichfarbe von 50 % eine Viskosität von 1400 mPas und ein Wasserreten-

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tlonsvermögen von 63 see. Die Trockenrupffestigkeit nach IGT betrug 112 cm/sec, die Naßrupffestigkeit 23 %. Die Pestlgkeltswerte lagen damit auf dem Niveau üblicher Offsetpapiere.
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Vergleichsbeispiel la (Tiefdruck)

Die Herstellung der Papierstreichmasse erfolgte wie im Beispiel la angegeben, jedoch wurden als Bindemittel 6 Teile atro bezogen auf 100 Teile Pigment eines Bindemittelgemisches gemäß Beispiel 2 der DE-PS 12 64 945 verwendet. (Dieses Bindemittel bestand aus einer Mischung von 70 Teilen einer 50 %igen Dispersion eines Copolymerisates aus 55 Teilen Butylacrylat, 45 Teilen Vinylacetat und 2 Teilen Acrylsäure sowie 30 Teilen einer 30 #igen Dispersion eines Copolymerisates aus 112,5 Teilen Äthylacrylat, 30 Teilen Acrylsäure und 7,5 Teilen Acrylamid.) Die Streichfarbe hatte einen Peststoffgehalt von 51 %, eine Viskosität von 1060 mPas und ein Wasserretentionsvermögen von 43 see. Das mit dieser Papierstreichmasse gemäß der im Beispiel 1 angegebenen Vorschrift gestrichene und satinierte Papier hatte eine Rupffestigkeit von 36 cm/sec und beim Tiefdruck im Halbton 15 bis 20 missing dots auf einer Fläche von 30 cm .

Eine weitere Streichfarbe mit der in den Beispielen la bis 3a angeführten Bindemittelmenge von nur 4,5 Teilen atro, bezogen auf 100 Teile Pigment, ergab einen Strich, der infolge ungenügender Abbindung zu Ablagerungen am Kalander führte.

Verglelchsbelsplel Ib

Das zum Vergleich herangezogene Bindemittelgemisch aus DE-PS 12 64 945/Belspiel 2 ergab in der in Beispiel Ib

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*" beschriebenen Streichfarbe mit einer Sind emit telmenge von 11 Teilen atro, bezogen auf 100 Teile Pigment, nach der Naßrupffestigkeit von 12 %. Die Festigkeit des Striches lag damit unter dem Niveau vergleichbarer Offsetpapiere, die eine Trockenrupffestigkeit über 100 cm/sec und eine Naßrupffestigkeit über 20 % aufweisen.

Claims

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Patentansprüche

Verwendung von Emulsionscopolymerisaten aus

a) 30 bis 80 Gew.-JS C₁,- bis Cg-Alkylacrylaten oder

Mischungen aus C₁,- bis C«-Alkylacrylaten und Cubis Cg-Dialkylestern der Maleinsäure, b) 8 bis 30 Gew.-? Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,

c) 0 bis 50 Gew.-? Vinylpropionat, Vinylacetat,

Methylacrylat, Äthylacrylat und/oder -verzweigter C. ₀-Monocarbonsäurevinylester,

d) 0 bis 5 Gew.-? Acrylamid, Methacrylamid, Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure und/oder Acrylnitril und

e) 0 bis 3 Gew.-? vernetzend wirkenden Monomeren

in Form von wäßrigen Dispersionen als alleiniges Bindemittel und Verdickungsmittel für Papierstreichmassen.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierstreichmassen auf 100 Gewichtstelle eines feinteiligen Pigments 4 bis 6 Gewichtsteile des Emulsionscopolymerisates mit einer Glastemperatur unterhalb von 15⁰C enthalten und zum Streichen von Papieren eingesetzt werden, die im Tiefdruck bedruckt werden.

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^P3. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierstrelchmasse auf 100 Gewichtstelle eines feinverteilten Pigments 10 bis 20 Gewichtsteile des ßnulsionscopolymerisates enthalten und zum Streichen von Papieren eingesetzt werden, die Im Offsetdruck bedruckt werden.