DE69106048T2 - Verwendung von Silikonemulsionen in einem Druckverfahren für Gewebe. - Google Patents

Verwendung von Silikonemulsionen in einem Druckverfahren für Gewebe.

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Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung von feinen Silikonemulsionen und Silikonmikroemulsionen, die eine Teilchengröße von 200 nm oder weniger haben und sowohl ein kationisches als auch ein nicht-ionisches Tensid als Verfahrenshilfsstoff für Bahn- bzw. Rollendruckverfahren enthalten. Die Verwendung dieser feinen Silikonemulsionen und Mikroemulsionen liefert eine verbesserte Kratzfestigkeit, Wirksamkeit, Verminderung statischer Aufladung, Benetzung und Verdünnungsstabilität. Die bevorzugten feinen Silikonemulsionen und Mikroemulsionen sind solche, die durch Emulsionspolymerisation hergestellt wurden.
  • Bei Rollendruckverfahren wird die Tinte auf Papier aufgetragen und läuft typischerweise durch einen Ofen zur Härtung. Die auf die Papierbahn gedruckte Tinte ist jedoch oft nicht ausreichend gehärtet, wenn sie den Trockenofen verläßt. Wegen der unvollständigen Härtung kann die aufgedruckte Tinte verkratzt oder verschmiert werden durch Abrieb von den Walzen, dem Formblock, den Schneidern und Faltvorrichtungen. Weiterhin kann das Papier häufig eine statische Ladung aufbauen während des Bedruckens, die wiederum Probleme verursachen kann, wie Papierstaus oder ein schlechtes Stapeln auf der Palette am Ende der Reihe.
  • Es ist bekannt im Stand der Technik, Standardsilikonemulsionen (Emulsionen mit einer Teilchengröße von mehr als 300 nm) auf die Papierbahn sofort nach dem Härten aufzutragen, die als Kratzfestigkeitsmittel dienen. Im Handel erhältliche Gewebeweichmacher werden oft dem Standardsilikonemulsionsbad zugegeben, um als antistatische Mittel zu wirken. Die Emulsion wird auf das bedruckte Papier aufgetragen, indem das Papier mit einer Walze in Kontakt kommt, die kontinuierlich mit der Emulsion beschichtet wird. Die Fähigkeit der Emulsion, gleichmäßig über die Oberfläche der Walze, von der aus sie aufgetragen wird, verteilt zu werden, ist bekannt als Benetzbarkeit oder Benetzen. Standardsilikonemulsionen fehlt oft die Eigenschaft eines guten Benetzens der Auftragswalze, was zu einem fleckigen und unvollständigen Auftragen der Emulsion auf das Papier führt.
  • Weiterhin sind die Standardemulsionen nicht stabil, wenn sie auf geringe Konzentrationen verdünnt werden und/oder können ihre Wirksamkeit verlieren, wenn sie auf geringe Konzentrationen verdünnt werden. Typischerweise kaufen die Drucker die Standardemulsionen in "konzentrierter" Form und verdünnen die Standardemulsion vor der Verwendung auf die gewünschte Konzentration. Jedoch könnten die Rollendrucker schließlich die Standardemulsion in einer höheren Konzentration, als tatsächlich notwendig ist, verwenden wegen der Instabilität bei geringeren Konzentrationen. Dies führt zu einer Verschwendung der Standardemulsion und erhöhten Produktionskosten.
  • In der Rollendruckindustrie bestand schon lange ein Bedürfnis nach verbesserten Silikonemulsionen mit höherer Wirksamkeit bei der Kratzfestigkeit und einem höheren Gehalt an antistatischen Mitteln. Es ist auch bevorzugt, daß das antistatische Mittel in der Emulsion enthalten ist, um den Bedarf für die Zugabe von teuren im Handel erhältlichen Gewebeweichmachern zu vermeiden. Bei den Standardsilikonemulsionen vermindert jedoch das Vermehren des kationischen Tensids zur Verbesserung der antistatischen Eigenschaften die Benetzbarkeit und kann auch die Verdünnungsstabilität vermindern. Die Zugabe eines nichtionischen Tensids oder die Verwendung höherer Mengen an nichtionischem Tensid kann den Abfall der Benetzbarkeit korrigieren, verursacht aber ein Ausflocken von Teilchen, was die Emulsionsstabilität zerstört. Es gibt außerdem für Standardsilikonemulsionen, die im Stand der Technik bekannt sind, Grenzen bezüglich der Menge an Tensiden, die ohne ein Zerstören der Emulsion zugegeben werden können. Oft sind diese Grenzen ungenügend und führen nicht zu einer Erhöhung der Leistung der Emulsion bei der Verminderung des Zerkratzens und der statischen Probleme.
  • Die Erfindung betrifft die Verwendung von feinen Silikonemulsionen und Mikroemulsionen für Rollendruckverfahren. Feine Silikonemulsionen und Mikroemulsionen haben die Fähigkeit, stark erhöhte Mengen sowohl kationischer (antistatische Mittel) als auch nicht-ionischer (Benetzungsmittel) Tenside zu enthalten, ohne die Stabilität der feinen Emulsionen und Mikroemulsionen schädlich zu beeinflussen. Zusätzlich haben die feinen Emulsionen und Mikroemulsionen eine ausgezeichnete Verdünnungsstabilität wegen ihrer sehr geringen Teilchengröße und können auf bedeutend geringere Konzentrationen als Standardemulsionen verdünnt werden. Wegen der durch die Verwendung von feinen Silikonemulsionen und Mikroemulsionen geschaffenen Verbesserungen können Druckpressen bei höheren Geschwindigkeiten betrieben werden ohne ein Risiko der Erhöhung der statischen Ladung, des Zerkratzens oder einer Verminderung der Benetzbarkeit.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Verwendung von feinen Silikonemulsionen und Mikroemulsionen mit einer Teilchengröße von weniger als 200 nm als verbesserte Verfahrenshilfsstoffe für Bahnndruckverfahren zu zeigen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Verbesserung der antistatischen und Benetzungseigenschaften für Bahndruckverfahren zu zeigen, die sich durch die Verwendung der feinen Silikonemulsionen und Mikroemulsionen ergeben.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Stabilität und Wirksamkeit feiner Emulsionen und Mikroemulsionen bei sehr geringen Konzentrationen zu zeigen.
  • Die Erfindung betrifft die Verwendung von feinen Silikonemulsionen und Mikroemulsionen zur Verbesserung der Kratzfestigkeit und der antistatischen Eigenschaften, wobei gleichzeitig eine gute Benetzbarkeit und Verdünnungsstabilität geliefert wird, für Papierbahndruckverfahren. Die Verbesserungen der Kratzfestigkeit und der antistatischen Eigenschaften werden erzeugt durch die Fähigkeit der feinen Eumlsionen und Mikroemulsionen, höhere Mengen an kationischen und nicht-ionischen Tensiden zu enthalten, verglichen mit den Mengen, die sich normalerweise in Standardemulsionen befinden.
  • Feine Silikonemulsionen und Mikroemulsionen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, können hergestellt werden mit irgendeinem im Stand der Technik bekannten Verfahren. Zum Beispiel lehrt US-Patent Nr. 4 620 878 von Gee ein mechanisches Emulsionsverfahren, das zur Herstellung von Mikroemulsionen geeignet ist. US-Patent Nr. 2 891 920 von Hyde et al. lehrt ein Emulsionspolymerisationsverfahren, das zur Herstellung feiner Emulsionen geeignet ist. US-Patentanmeldung Serial No. 07/439,751, eingereicht am 21. Nov. 1989 von Tanaka et al., lehrt ein Emulsionspolymerisationsverfahren, das zur Herstellung von Mikroemulsionen geeignet ist, und die US-Patentanmeldung Serial No. 532,471, eingereicht am 1. Juni 1990 mit dem Titel "Method for Making Polysiloxane Emulsions" von Gee, lehrt ein Emulsionspolymerisationsverfahren, das zur Herstellung sowohl feiner Emulsionen als auch Mikroemulsionen geeignet ist. US- Patent Nr. 4 620 878 von Gee; US-Patent Nr. 2 891 920 von Hyde et al.; US-Patentanmeldung Serial No. 07/439,751, eingereicht am 21. Nov. 1989 von Tanaka et al.; und US-Patentanmeldung Serial No. 532,471, eingereicht am 1. Juni 1990 mit dem Titel "Method for Making Polysiloxane Emulsions" von Gee. Andere Methoden, die hier nicht angegeben sind, jedoch im Stand der Technik bekannt sind, können auch verwendet werden zur Herstellung feiner Emulsionen und Mikroemulsionen, die als Verfahrenshilfsstoffe für Rollendruckverfahren geeignet sind.
  • Die feinen Silikonemulsionen und Mikroemulsionen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, sollten eine Teilchengröße von weniger als 200 nm haben. Mikroemulsionen, die eine Teilchengröße von weniger als 140 nm haben und bevorzugter eine Teilchengröße von weniger als 80 nm haben, haben sich als am geeignetsten für die vorliegende Erfindung erwiesen.
  • Die bevorzugten feinen Silikonemulsionen und Mikroemulsionen sind solche, die unter Verwendung von Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt wurden. Weiter bevorzugt sind solche feinen Emulsionen und Mikroemulsionen, die unter Verwendung der Emulsionspolymerisation hergestellt wurden, wobei cyclische Dimethylsiloxane als Ausgangsmaterial verwendet wurden. Jedoch sind auch feine Silikonemulsionen und Mikroemulsionen, die unter Verwendung einer Emulsionspolymerisation hergestellt wurden, die Copolymere enthalten oder bei denen andere cyclische Siloxane als Ausgangsmaterialien verwendet wurden, für die vorliegende Erfindung geeignet.
  • Die feinen Emulsionen und Mikroemulsionen werden typischerweise für hergestellt und dem Drucker mit einem Gehalt an Silikonpolymer von 10 Gew.-% oder mehr geliefert. Der Drucker verdünnt die Emulsion weiter so, daß sie eine Silikonpolymerkonzentration von weniger als 10 Gew.-% und bevorzugter weniger als 5 Gew.-% aufweist. Wegen der erhöhten Verdünnungsstabilität und der Leistungseigenschaften ist es möglich, die feine Emulsion und Mikroemulsion auf wesentlich geringere Konzentrationen (zum Beispiel weniger als 1%) zu verdünnen und die gleichen oder verbesserte Ergebnisse zu erzielen.
  • Die für die vorliegende Erfindung geeigneten feinen Emulsionen und Mikroemulsionen sind solche, die sowohl ein kationisches als auch ein nicht-ionisches Tensid enthalten. Es ist bevorzugt, daß das kationische Tensid in einem Gehalt von mindestens 1,5 Gew.-%, bezogen auf den Silikongehalt, und bevorzugter mindestens 5 Gew.-%, bezogen auf den Silikongehalt, vorhanden ist. Es ist auch bevorzugt, daß das nicht-ionische Tensid in einem Anteil von mindestens 5,0 Gew.-%, bezogen auf den Silikongehalt, und bevorzugter 15 Gew.-%, bezogen auf den Silikongehalt, vorhanden ist.
  • Kationische Tenside, die in den feinen Emulsionen und Mikroemulsionen enthalten sein können, können ausgewählt werden aus irgendwelchen im Stand der Technik bekannten kationischen Tensiden. Geeignete kationische Tenside sind zum Beispiel aliphatische Fettamine und deren Derivate, wie Dodecylaminacetat, Octadecylaminacetat und Acetate der Amine von Talgfettsäuren; Homologe von aromatischen Aminen mit Fettketten wie Dodecylanalin; Fettamide, die sich von aliphatischen Diaminen ableiten, wie Undecylimidazolin; Fettamide, die sich von disubstituierten Aminen ableiten, wie Oleylaminodiethylamin; Derivate von Ethylendiamin; quaternäre Ammoniumverbindungen wie Talgtrimethylammoniumchlorid, Dioctadecyldimethylammoniumchlorid, Didodecyldimethylammoniumchlorid und Dihexadecyldimethylammoniumchlorid; Amidderivate von Aminoalkoholen wie beta-Hydroxyethylstearylamid; Aminsalze von langkettigen Fettsäuren; quaternäre Ammoniumbasen, die sich von Fettamiden von disubstituierten Diaminen ableiten, wie Oleylbenzylaminoethylendiethylaminhydrochlorid; quaternäre Ammoniumbasen der Benzimidazoline wie Methylheptadecylbenzimidazolhydrobromid; basische Verbindungen wie Pyridiniumverbindungen und Derivate, wie Cetylpyridiniumchlorid; Sulfoniumverbindungen wie Octadecylsulfoniummethylsulfat; quaternäre Ammoniuinverbindungen von Betain, wie Betainverbindungen von Diethylaminoessigsäure und Octadecylchlormethylether; Urethane von Ethylendiamin, wie die Kondensationsprodukte von Stearinsäure und Diethylentriamin; Polyethylendiamine und Polypropanolpolyethanolamine, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die bevorzugten kationischen Tenside gehören zu den quaternären Ammoniumverbindungen.
  • Kationische Tenside, die im Handel erhältlich sind und für die vorliegende Erfindung geeignet sind, schließen ARQUAD T27W, ARQUAD 16-29, ARQUAD C-33, ARQUAD T50, ETHOQUAD T/13 ACETATE, alle hergestellt von AKZO CHEMIE, ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Nicht-ionische Tenside, die in den feinen Emulsionen und Mikroemulsionen enthalten sein können, werden ausgewählt aus solchen, die im Stand der Technik als nicht-ionische Tenside bekannt sind. Bevorzugte nicht-ionische Tenside sind solche mit einem hydrophilen/lipophilen Gleichgewicht (HLB) von 10 bis 20 und sind in der Emulsionsumgebung stabil. Als geeignete nichtionische Tenside können beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, genannt werden 2,6,8-Trimethyl-4-nonyloxypolyethylenoxyethanol (6EO) (verkauft als TERGITOL TMN-6 von UNION CARBIDE CORP.); 2,6,8-Trimethyl-4-nonyloxypolyethylenoxyethanol (10EO) (verkauft als TERGITOL TMN-10 von UNION CARBIDE CORP.); Alkylenoxypolyethylenoxyethanol (C 11-15, sekundäres Alkyl, 7EO) (verkauft als TERGITOL 15-S-7 von UNION CARBIDE CORP.); Alkylenoxypolyethylenoxyethanol (C 11-15, sekundäres Alkyl, 9EO) (verkauft als TERGITOL 15-S-9 von UNION CARBIDE CORP.); Alkylenoxypolyethylenoxyethanol (C 11-15, sekundäres Alkyl, 15EO) (verkauft als TERGITOL 15-S-15 von UNION CARBIDE CORP.); Octylphenoxypolyethoxyethanol (40EO) (verkauft als TRITON X405 von ROHM & HAAS CO.) und Nonylphenoxypolyethoxyethanol (10EO) (verkauft als MAKON 10 von STEPAN CO.)
  • Zusätzliche Tenside, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, sind solche, die sowohl die Eigenschaften des kationischen Tensids als auch die des nicht-ionischen Tensids aufweisen. Ein solches Tensid ist ETHOQUAD 18/25 hergestellt von AKZO CHEMIE.
  • Weitere Komponenten können auch in der Emulsion vorhanden sein, diese schließen Konservierungsmittel, Fungizide, Rostschutzmittel, Antioxidantien, den Katalysator und neutralisierende Verbindungen und/oder Verbindungen, die durch Reaktion zwischen diesen und anderen gebildet werden, ein.
  • Es wurde auch gefunden, daß die Kratzfestigkeitseigenschaften weiter verbessert werden können, indem feine Emulsionen und Mikroemulsionen mit einer höheren Silikonpolymerviskosität verwendet werden. Bevorzugt sind feine Emulsionen und Mikroemulsionen mit einer Silikonpolymerviskosität von mindestens 500 mPa s (centipoise) und bevorzugter 1000 mPa s (centipoise). Da es schwierig ist, hochviskose feine Emulsionen und Mikroemulsionen herzustellen unter Verwendung von mechanischen Emulsionstechniken, ist es bevorzugt, die höherviskosen feinen Emulsionen und Mikroemulsionen unter Verwendung der Emulsionspolymerisation herzustellen.
  • Feine Emulsionen und Mikroemulsionen von besonderem Nutzen als Verfahrenshilfsstoffe für das Rollendrucken sind solche, die in der US-Patentanmeldung Serial No. 532,476, eingereicht am 1. Juni 1990 mit dem Titel "Rust Inhibiting Silicone Emulsions" von Gee beschrieben werden. Feine Emulsionen und Mikroemulsionen mit der Zusammensetzung, wie sie in der US- Patentanmeldung Serial No. 532,476, eingereicht am 1. Juni 1990 mit dem Titel "Rust Inhibiting Silicone Emulsions", gelehrt werden, sind geeignet wegen ihrer rost- und korrosionshemmenden Eigenschaften, die der Emulsionszusammensetzung inhärent sind. Die in der US-Patentanmeldung Serial No. 532,476 mit dem Titel "Rust Inhibiting Silicone Emulsions" gelehrten Emulsionen umfassen mindestens ein kationisches Tensid, das ein Anion enthält, dessen Muttersäure einen pKa von 3 oder mehr hat. Die Verwendung dieses Tensids liefert die inhärenten rosthemmenden Eigenschaften.
  • Bei dem Rollendruckverfahren gibt es zahlreiche Metall- oder Stahloberflächen, mit denen die Emulsion in Kontakt ist. Die inhärenten Rost- oder Korrosionsschutzeigenschaften räumen den Bedarf für Additive zur Hemmung von Rost oder Korrosion aus.
  • Die feinen Silikonemulsionen und Mikroemulsionen werden als Verfahrenshilfsstoffe für Rollendruckverfahren verwendet, indem sie auf die Papierbahn aufgetragen werden, sofort oder kurz nachdem das Papier einen Trockenofen verläßt, worin die Tinte trocknet oder härtet. Die feine Silikonemulsion und Mikroemulsion wird aus einem Bad auf eine Walze aufgenommen, die mit dem Papier in Kontakt kommt, wodurch die feine Emulsion und Mikroemulsion auf das Papier aufgetragen wird. Beim Auftragen auf das Papier liefert das Silikonpolymer eine Schutzsperre für die Tinte, um ein Zerkratzen oder Verschmieren zu verhindern.
  • Damit der Fachmann die hier gelehrte Erfindung besser verstehen kann, werden die folgenden Beispiele angegeben, wobei sich versteht, daß diese Beispiele den Schutzbereich der Erfindung über die in den beigefügten Ansprüchen angegebenen Begrenzungen hinaus nicht beschränken.
  • Beispiel 1
  • Eine Mikroemulsion wurde hergestellt unter Verwendung eines Emulsionspolymerisationsverfahrens gemäß US-Patentanmeldung Serial No. 07/439,751, eingereicht am 21. Nov. 1989 von Tanaka et al.. Die Präemulsion enthielt 60 Teile cyclische Siloxane mit durchschnittlich 4 Si pro Molekül, 6 Teile nichtionisches Tensid (MAKON 10) und 34 Teile Wasser. Die Mikroemulsion wurde hergestellt unter Verwendung von 58,33 Teilen der Präemulsion, 21,4 Teilen ARQUAD T27W (kationisches Tensid), 6,02 Teilen MAKON 10, 11,12 Teilen Wasser, 2 Teilen 20% Natriumhydroxid (Katalysator), 1,10 Teilen 75% Phosphorsäure (Neutralisator), 0,03 Teilen Kathon GC/IPC (Konservierungsmittel) und 1,35 Teilen eines Rostschutzmittels. Die entstehende Mikroemulsion hatte eine Teilchengröße von 28 nm.
  • Die Mikroemulsion wurde auf 2,4 Gew.-% Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen verdünnt. Die Mikroemulsion wurde auf 104 g/m² (70 lb.) Papier aufgetragen nach dem Bedrucken mit einer HARRIS M80 Druckpresse. Die Presse wurde mit einer Geschwindigkeit von 183 m(600 ft.)/min betrieben. Die statische Ladung vor dem Auftragen der Mikroemulsion wurde gemessen mit 600 Volt. Nach dem Auftragen wurde die statische Ladung gemessen mit 200 Volt und an der Falzeinrichtung war die statische Ladung 100 Volt. Die Benetzbarkeit der Walze wurde als mäßig bis gut beurteilt.
  • Beispiel 2
  • Dieselbe Mikroemulsion, wie in Beispiel 1 hergestellt, wurde auf 2,8 Gew.-% Anteil an nicht-flüchtigen Bestandteilen verdünnt. Die Mikroemulsion wurde auf ein 74 g/m² (50 lb.) Papier aufgetragen und anschließend auf einer HARRIS M80 Druckpresse bedruckt. Die Presse wurde mit einer Geschwindigkeit von 223 m(733 ft.)/min betrieben. Die Auftragsgeschwindigkeit war 10/15 (oben/unten). Die statische Ladung vor dem Auftragen der Mikroemulsion wurde gemessen mit 1000 bis 2000 Volt. Nach dem Auftragen wurde die statische Ladung gemessen mit 200 Volt und vor und nach dem Blattschneider war die statische Ladung 100 bzw. 20 Volt. Die Benetzbarkeit der Walze wurde als gut beurteilt.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Die gleiche Presse und das gleiche Papier wurden verwendet, wie in Beispiel 2. Eine Emulsion, die von RYCOLINE PRODUCTS unter dem Namen Y820 geliefert wurde, wurde verwendet. Die Emulsion wurde auf 3,4% Anteil an nicht-flüchtigen Bestandteilen verdünnt. Die Presse wurde mit einer Geschwindigkeit von 215 m(704 ft.)/min betrieben. Die Auftragsgeschwindigkeit war 15/20 (oben/unten). Die statische Ladung vor dem Auftrgen der Emulsion wurde mit 500 Volt gemessen. Nach dem Auftragen wurde die statische Ladung mit 300 Volt gemessen und vor und nach dem Blattschneider war die statische Ladung 100 bis 200 Volt bzw. 50 Volt. Die Benetzbarkeit der Walze wurde als mäßig bis gut beurteilt.
  • Beispiel 3
  • Eine Mikroemulsion wurde hergestellt mit dem in der US- Patentanmeldung Serial No. 532,471, eingereicht am 1. Juni 1990 mit dem Titel "Method for Making Polysiloxane Emulsions" von Gee, gelehrten Verfahren. Die Mikroemulsion wurde hergestellt, indem 46,17 Teile Wasser, 12 Teile ETHOQUAD T13/ACETATE und 5,5 Teile TERGITOL 15S12 vereinigt wurden. 35 Teile cyclische Siloxane mit durchschnittlich 4 Si-Atomen pro Molekül wurden zugegeben. Die Mischung wurde auf 85ºC erhitzt und 1 Teil 20% Natriumhydroxid wurde zugegeben, um die Polymerisationsreaktion zu katalysieren. Die Mischung wurde 5 Stunden lang unter Rühren auf 85ºC gehalten. 0,3 Teile Eisessig wurden zugegeben, um die Lösung zu neutralisieren. Als die Emulsionslösung abgekühlt war, wurden 0,02 Teile Kathon LX 1,5 (ein Konservierungsmittel) zugegeben.
  • Die Mikroemulsion wurde auf 1,46 Gew.-% Anteil nichtflüchtiger Bestandteile verdünnt. Die Mikroemulsion wurde auf ein beschichtetes Papier mit 56 g/m² (38 lb.), Caroline Gloss, aufgetragen und anschließend auf einer M.A.N. ROLAND 22 3/4 X 38 Druckpresse bedruckt. Die Presse wurde mit einer Geschwindigkeit von 402 m(1320 ft.)/min betrieben. Die statische Aufladung vor dem Auftragen der Mikroemulsion wurde gemessen mit 3000 Volt. Nach dem Auftragen war sie 0 bis 600 Volt. Die Benetzbarkeit der Walze wurde als sehr gut beurteilt.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Es wurde ein Durchlauf gemacht mit dem gleichen Papier und der gleichen Presse wie in Beispiel 1, wobei eine feine Emulsion mit einer Teilchengröße von ungefähr 241 nm verwendet wurde, die 0,2% kationisches Tensid, 6,5% nicht-ionisches Tensid und 55% Silikon umfaßte. Die Emulsion wurde mit Wasser verdünnt, so daß sie einen Anteil von 2,20 Gew.-% an nicht-flüchtigen Bestandteilen enthielt. Die Presse wurde mit einer Geschwindigkeit von 402 m(1320 ft.)/min betrieben. Die statische Aufladung vor dem Auftragen der Emulsion wurde gemessen mit 2000 bis 4000 Volt. Nach dem Auftragen wurde sie gemessen mit 1000 bis 1500 Volt. Die Benetzbarkeit der Walze wurde als mäßig beurteilt mit einigen Hinweisen auf Kraterbildung.
  • Beispiel 4
  • Die gleiche Mikroemulsion, die in Beispiel 3 hergestellt wurde, wurde mit Wasser auf einen Anteil an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 0,39 Gew.-% verdünnt. Die Mikroemulsion wurde auf ein NORTHCOTE RMP Papier mit 74 g/m² (50 lb.) aufgetragen und anschließend mit einer HARRIS M1000B Druckpresse bedruckt. Die Presse wurde mit einer Geschwindigkeit von 523 m(1715 ft.)/min betrieben. Die statische Aufladung nach dem Auftragen der Mikroemulsion wurde gemessen mit 20 bis 400 Volt. Die Benetzbarkeit der Walze wurde als sehr gut beurteilt.
  • Vergleichsbeispiel 3A
  • Es wurde ein Durchlauf gemacht mit der gleichen Presse und dem gleichen Papier wie in Beispiel 4, wobei eine feine Emulsion mit einer Teilchengröße von ungefähr 241 nm verwendet wurde, die 0,2% kationisches Tensid, 6,5% nicht-ionisches Tensid und 55% Silikon enthielt. Die Emulsion wurde so verdünnt, daß sie einen Anteil an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 1,80 Gew.-% hatte. Die Presse wurde mit einer Geschwindigkeit von 509 m(l670 ft.)/min betrieben. Die statische Aufladung nach Auftragen der Emulsion wurde mit 100 bis 3000 Volt gemessen. Die Benetzbarkeit der Walze wurde als mäßig beurteilt mit einigen Hinweisen auf Kraterbildung.
  • Vergleichsbeispiel 3B
  • Es wurde ein Durchlauf mit der gleichen Presse und dem gleichen Papier wie in Beispiel 4 gemacht unter Verwendung einer Standardemulsion mit einer Teilchengröße von ungefähr 300 nm, die 3% nicht-ionisches Tensid, 60% Silikon und kein kationisches Tensid umfaßte. Die Emulsion wurde so verdünnt, daß sie 4,50 Gew.-% an nicht-flüchtigen Bestandteilen enthielt. Die Presse wurde mit einer Geschwindigkeit von 457 m(1500 ft.)/min betrieben. Die statische Aufladung nach dem Auftragen der Emulsion wurde mit 2000 bis 8000 Volt gemessen. Die Benetzbarkeit der Walze wurde als mäßig beurteilt mit einigen Hinweisen auf Kraterbildung.
  • Beispiel 5
  • Zwei verschiedene Versuche wurden durchgeführt an zwei verschiedenen Tagen, um die geringste Konzentration zu bestimmen, die erhalten werden konnte, bevor eine Kratzerbildung sichtbar wurde. Der erste Versuch erfolgte auf demselben Papier und derselben Presse, wie in Beispiel 4 verwendet. Der zweite Versuch erfolgte mit einem beschichteten Papier mit 59 g/m² (40 lb.) und derselben Presse wie in Beispiel 4. Die Ergebnisse, die die Testbedingungen und Verdünnungen zeigen, sind in Tabelle 1 angegeben. Diese Ergebnisse zeigen die verbesserte Kratzfestigkeit bei höheren Silikonpolymerviskositäten.
  • Probe A ist dieselbe Emulsion, die in Vergleichsbeispiel 3B verwendet wurde, Probe B ist die gleiche Emulsion, die in Vergleichsbeispiel 3A verwendet wurde. Probe C ist die gleiche Mikroemulsion, die in Beispiel 4 verwendet wurde, und Probe D ist eine Mikroemulsion, die mit der in der US-Patentanmeldung Serial No. 532,471, eingereicht am 1. Juni 1990 mit dem Titel "Method for Making Polysiloxane Emulsions" von Gee, gelehrten Methode hergestellt wurde. Die Mikroemulsion (Probe D) wurde hergestellt, indem 45 Teile Wasser, 10,3 Teile ETHOQUAD T13/ACETATE und 4,7 Teile TERGITOL 15S12 vereinigt wurden. 30 Teile cyclische Siloxane mit durchschnittlich 4 Si-Atomen pro Molekül und 0,45 Teile Methyltrimethoxysilan wurden zugegeben. Die Mischung wurde auf 85ºC erhitzt und 0,35 Teile 20% Natriumhydroxid wurden zugegeben, um die Polymerisationsreaktion zu katalysieren. Die Mischung wurde 9 Stunden unter Rühren auf 85ºC gehalten. 0,27 Teile Eisessig wurden zugegeben, um die Lösung zu neutralisieren. Als die Emulsionslösung abgekühlt war, wurden 0,03 Teile Kathon LX 1,5 (ein Konservierungsmittel) zugegeben. Tabelle 1 Tag Probe kein Verkratzen Verkratzen ND = es wurde keine geringere Verdünnung getestet * Die Viskosität ist die des Silikonpolymers, gemessen, indem die Emulsion gebrochen wurde, das Silikonpolymer gewonnen wurde und die Viskosität des gewonnen Silikonpolymers gemessen wurde.

Claims (2)

1. Verfahren zur Verminderung der statischen Aufladung und des Verkratzens bei einem Rollendruckverfahren, umfassend, daß man auf das Papier eine Silikonpolymeremulsion mit einer Teilchengröße von weniger als 200 nm aufträgt, die
i) ein kationisches Tensid und
(ii) ein nicht-ionisches Tensid
umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Emulsion unter Verwendung einer Emulsionspolymerisation hergestellt wird.
DE69106048T 1990-06-01 1991-05-31 Verwendung von Silikonemulsionen in einem Druckverfahren für Gewebe. Expired - Fee Related DE69106048T2 (de)

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