EP1792009A2 - Verfahren zur herstellung von ein- oder mehrfach gestrichenen substraten mit einer ein bindemittel vor haftung umfassenden streichfarbenzusammensetzung - Google Patents

Verfahren zur herstellung von ein- oder mehrfach gestrichenen substraten mit einer ein bindemittel vor haftung umfassenden streichfarbenzusammensetzung

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EP1792009A2
EP1792009A2 EP05787450A EP05787450A EP1792009A2 EP 1792009 A2 EP1792009 A2 EP 1792009A2 EP 05787450 A EP05787450 A EP 05787450A EP 05787450 A EP05787450 A EP 05787450A EP 1792009 A2 EP1792009 A2 EP 1792009A2
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EP
European Patent Office
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styrene
coating composition
binder
butadiene
coating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05787450A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erich Krumbacher
Oliver Birkert
Martin Schachtl
Christoph Hamers
Martin Tietz
Uwe Froehlich
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of EP1792009A2 publication Critical patent/EP1792009A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • Y10T428/31935—Ester, halide or nitrile of addition polymer

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of single and / or multi-coated substrates, such as paper or cardboard, excluding photographic papers and self-adhesive label papers, which are especially suitable for printing, packaging and labeling, wherein the substrate is coated in particular with one or more free-falling liquid curtains, wherein the free-falling liquid curtains are formed by a coating composition comprising a binder having a particularly high binding force.
  • curtain coating is a well known process for coating substrates.
  • the emulsions or liquids used so far as coating have a low solids content and a low viscosity;
  • the speed of application is very low, which is currently below 600 m / min.
  • graphic papers in contrast to the suspensions used in the photographic industry, pigmented suspensions with a high solids content are obtained and high viscosities used.
  • graphic papers are mostly produced by blade coating or film presses at speeds significantly above 1000 m / min.
  • Both the blade application method and the film press application method each have specific disadvantages that affect the quality of the resulting coated substrates, such as base paper or paperboard.
  • the aggregation of particles, induced by the high shear rates under the blade can lead to streaks on the paper coating which worsen the paper or board surface quality obtained.
  • the coating colors used in the graphic arts industry require the blade to be strong enough to require frequent replacement to ensure consistent line quality.
  • the line distribution on the paper or board surface is influenced by the unevenness of the substrate.
  • the film press application method hitherto used for the production of graphic papers requires a narrowly dimensioned operation window, which is essentially determined by the factors substrate surface property, substrate porosity (Wegschlag ⁇ behavior) and coating color solid content.
  • This narrow operating window is for each web speed, i. for each job speed and for each stroke weight.
  • Non-optimized coating color receptors used in the film press application process can result in an uneven film splitting pattern on the surface of the substrate, be it paper or cardboard, which in turn has poor printability.
  • small drops can dissolve when painted and thus lead to quality losses.
  • the maximum achievable application weight by means of the film application method is significantly lower. This limitation of the maximum coating weight is particularly pronounced at high application speeds.
  • both of the outlined methods of application both the film press application method and the blade application method, suffer from the disadvantage that the application weight is distributed unevenly between ridges and valleys (mountains and valleys) which has the surface of the paper substrate, so that the ink acceptance is also uneven spread, which can lead to the above-mentioned Mottling effect (cloudiness of the pressure).
  • both methods provide a relatively high application speed, well above 600 m / min, both the film press application method and the blade application method are very widely used in the production of graphic papers.
  • JP 94-89437, JP 93-311931 JP 03-177816, JP 93-131718, JP 92-298683, JP 92-51933, JP 01-298229, JP 90-217327, JP 8-310110 and EP-A 517 223 and EP-A 1 249 533 already disclose the Use of the existing coating method to coat a substrate with one or more pigmented coating colors.
  • a curtain coating method is disadvantageous because at elevated application speeds and low application weights the applied liquid tends to instability. Added to this is the fact that when coating the coating composition applied by curtain coating on the surface of the paper substrate, the coating color is deflected from the free fall by approximately 90 ° and thereby accelerated to the substrate speed, which is too local very high shear and strain rates in the coating fluid. The fluid can be stressed too much in extreme cases that tearing of the film may occur due to cavitation bubbles. The risk of rupture of the applied coating color curtain increases with increasing speed of the substrate and represents the upper operating limit for the curtain application method.
  • a coating composition which can be applied by curtain coating is added to a styrene-butadiene based binder.
  • the binder is selected on the basis of styrene-butadiene latex binder, styrene-acrylate latex binder, styrene-butadiene-acrylonitrile latex binder, styrene-maleic acid hydride binder and styrene-acrylate maleic anhydride binder having a particle size ⁇ 130 nm.
  • Synthetic polymers are, of course, suitable as binders admixed with the coating composition according to the invention.
  • Starch may be mentioned as the natural polymer, and synthetic polymers are, in particular, those polymers which are obtained by free-radical polymerization of ethylenically unsaturated compounds (monomers).
  • the binder is preferably a polymer which consists of at least 40% by weight, preferably at least 60% by weight, and particularly preferably at least 80% by weight, of main monomers.
  • the main monomers are selected from C 1 -C 20 -alkyl (meth) acrylates, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 carbon atoms, vinylaromatics having up to 20 carbon atoms, ethylenically unsaturated nitriles, vinyl halides, vinyl ethers of 1 alcohols containing up to 10 carbon atoms, aliphatic hydrocarbon having 2 to 8 carbon atoms and one or two double bonds or mixtures of these monomers.
  • alkyl (meth) acrylates having a C 1 -C 6 -alkyl radical such as methyl methacrylate, methyl acrylate, n-butyl acrylate, ethyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
  • (meth) acrylic acid alkyl esters may also be suitable.
  • vinyl esters of carboxylic acids having 1 to 20 carbon atoms for example vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl propionate, versatic acid vinylester and vinyl acetate.
  • Suitable vinylaromatic compounds are vinyltoluene, ⁇ - and p-methylstyrene, ⁇ -butylstyrene, 4-n-butylstyrene, 4-n-decylstyrene and preferably styrene.
  • nitriles mention may be made of acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • Vinyl halides are ethylenically saturated compounds substituted by chlorine, fluorine or bromine, vinyl chlorite and vinylidene chloride in particular being mentioned.
  • vinyl ethers mention may be made of e.g. Vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether. Preference is given to using vinyl ethers containing alcohols having from 1 to 4 carbon atoms.
  • Suitable hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and one or two olefinic double bonds are ethylene-propylene butadiene isopropene and chloropropene.
  • Preferred principal monomers are C 1 -C 1 o-alkyl (meth) acrylates and mixtures of the alkyl (meth) acrylates with vinyl aromatics, particularly styrene or hydrocarbons with double bonds, especially butadiene or mixtures of such hydrocar- sererstoffen with vinylaromatics, in particular styrene.
  • the ratio may be, for example, between 10:90 to 90:10, in particular 20:80 to 80:20.
  • Preferred main monomers are butadiene and the above mixtures of butadiene and styrene (polystyrene butadiene for short) or C 1 -C 10 -alkyl (meth) acrylates or mixtures thereof with styrene (polyacrylates for short).
  • the polymer may contain other monomers, e.g. Monomers with carboxylic acid, sulfonic acid or phosphonic acid groups. Preferably, carboxylic acid groups are used. Called e.g. Acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid or fumaric acid. The content of ethylenically unsaturated acids in the emulsion polymer is generally less than 5 wt .-%.
  • monomers are, for example, hydroxyl containing monomers, in particular C 1 - C 1 o-hydroxyalkyl (meth) acrylates and (meth) acrylamide.
  • the preparation of the polymers is carried out according to a preferred embodiment by emulsion polymerization, therefore, it is an emulsion polymer.
  • the preparation can also be carried out by solution polymerization and subsequent dispersion in water.
  • ionic and / or nonionic emulsifiers and / or protective colloids or stabilizers are used as surface-active compounds.
  • the surfactant is usually used in amounts of 0.1 to 10 wt .-% based on the monomers to be polymerized.
  • Water-soluble initiators for the emulsion polymerization are two ammonium and alkali metal salts of peroxydisulphuric acid, e.g. Sodium peroxidisulfate peroxide or organic peroxides e.g. TERT-butyl hydroperoxide. Also suitable are so-called reduction-oxidation (redox) initiator systems.
  • the amount of initiators is generally 0.1 to 10%, preferably 0.5 to 5 wt .-% based on the monomers to be polymerized. It is also possible to use a plurality of different initiators in the emulsion polymerization. In the polymerization, it is possible to use regulators, for example in amounts of from 0 to 0.8 part by weight, based on 100 parts by weight of the monomers to be polymerized, which reduce the molecular weight.
  • Suitable compounds are, for example, compounds with a thiol group such as tert-butylmercaptan, thioglycolic acid ethylacrylic ester, mercaptoethynol, mercaptopropyltrimethoxylane or tert-dodecylmercaptan.
  • emulsion polymerization is generally carried out at 30 0 C to 130 0 C, preferably 50 0 C to 90 0 C.
  • the polymerization medium may be composed either of water alone or of mixtures of water and water-miscible liquids such as methanol. Preferably, however, only water is used.
  • the emulsion polymerization can be carried out both as a batch process and in the form of a feed process, including strig ⁇ or gradient mode.
  • the feed process in which part of the polymerization batch is initially introduced, is preferably heated to the polymerization temperature, then polymerized, and then the remainder of the polymerization batch, usually via a plurality of spatially separate feeds, one or more of the monomers or in emulsified form Containing form, continuously feeding stepwise or under siege of a concentration gradient while maintaining the polymerization of the polymerization.
  • the polymerization it is also possible, for example for the purpose of better adjustment of the particle size, to initially introduce a polymer.
  • the manner in which the initiator is added to the polymerization vessel in the course of the free-radical aqueous emulsion polymerization is known. It can be introduced either completely into the polymerization vessel or used continuously or in stages according to its consumption in the course of the free-radical aqueous emulsion polymerization. In detail, this depends on the chemical nature of the initiator system and on the polymerization temperature. Preferably, a part is initially charged and the remainder is fed in accordance with the consumer in the polymerization zone.
  • aqueous dispersions of the polymer are generally obtained with solids contents of from 15% by weight to 75% by weight, preferably from 40% by weight to 75% by weight.
  • the binder composition added to the coating composition based on styrene-butadiene latex binder, styrene-acrylate latex binder, styrene-butadiene-acrylonitrile-latex binder, styrene-maleic anhydride binder, styrene-acrylate maleic anhydride binder, polyvinyl acetate has a particle size of ⁇ 130 nm.
  • FIG. 1 shows a diagram which shows the dependence of the binding force on the particle size
  • Figure 2 shows the influence of the particle size of the binder on the color density after a defined period of time.
  • the coating composition (percentages and parts by weight) proposed according to the invention comprises a slurry of calcium carbonates CaCO 3 having a particle size of 2 ⁇ m, which makes up 95% of the slurry (for example Hydrocarb 95 ME available from OMYA, Oftringen, Switzerland) with a dry weight fraction of 77% and an Amazon Premium Clay Slurry with a particle size of 2 ⁇ m, which makes up 98% of the slurry (eg Amazon Premium available from Kaolin International) with a dry weight fraction of 74.6%.
  • a slurry of calcium carbonates CaCO 3 having a particle size of 2 ⁇ m which makes up 95% of the slurry (for example Hydrocarb 95 ME available from OMYA, Oftringen, Switzerland) with a dry weight fraction of 77%
  • an Amazon Premium Clay Slurry with a particle size of 2 ⁇ m, which makes up 98% of the slurry (eg Amazon Premium available from Kaolin International) with a dry weight fraction of 74.6%.
  • the coating composition is mixed with different binders A, B, C, D, E, F, G, H, I in the following examples.
  • Binder A was styrene-butadiene latex (Styronal D 536 from BASF AG) with a particle size of 130 nm, Tg 0 0 C and 50% in water. Tg was the glass transition temperature, the gel content was 83%.
  • Binder B was styrene-butadiene-acrylonitrile latex (Styronal D 627 from BASF AG) having a particle size of 140 nm, Tg 13 ° C., 50% in water. Tg indicated the glass transition temperature, the gel content was 80%.
  • the binder C used was styrene-butadiene latex (Styronal D 808 from BASF AG) with a particle size of 160 nm, Tg 22 ° C. and 50% in water.
  • Tg denoted the glass transition temperature
  • the gel content was 72%.
  • Styrene-butadiene latex having a particle size of 130 nm, Tg 0 0 C, 50% in water was used as a further binder, namely binder D, neutralized in sodium hydroxide solution.
  • Styrene-butadiene latex with a particle size of 165 nm was used as binder E, a Tg of 16 ° C., 50% in water. Tg denotes the glass transition temperature.
  • binder F Another binder, binder F, was prepared by styrene-butyl acrylate latex, which presented a particle size of 175 nm, a Tg of 20 0 C and 50% in water dar ⁇ .
  • Binder G Another binder, Binder G, was represented by styrene-butadiene latex, which had a particle size of 115 nm, a Tg O 0 C, a solids content of 50%, the gel content was 85%.
  • binder H Another binder, binder H, was represented by styrene-butadiene latex, which had a particle size of 100 nm, a Tg 0 0 C, a solids content of 50%, the gel content was 76%.
  • Another coating composition contained a binder I, namely styrene-butadiene-acrylonitrile latex having a particle size of 80 nm, glass transition temperature Tg of -12 ° C and 50% in water, the gel content being 86%.
  • a binder I namely styrene-butadiene-acrylonitrile latex having a particle size of 80 nm, glass transition temperature Tg of -12 ° C and 50% in water, the gel content being 86%.
  • compositions with the different binders A to I as additive A were a polyacrylamide thickener (composition 40 mol .-% acrylic acid, 60 mol .-% acrylamide, 44 million molecular weight Mn) added and a surfactant, namely an aqueous solution of Natriumdialkylsulphosuccinate (Lumiten I-DS 3525), available from BASF AG as well as an optical brightener such as Blancophor P available from Bayer AG, Leverkusen, added.
  • a polyacrylamide thickener composition 40 mol .-% acrylic acid, 60 mol .-% acrylamide, 44 million molecular weight Mn
  • a surfactant namely an aqueous solution of Natriumdialkylsulphosuccinate (Lumiten I-DS 3525), available from BASF AG as well as an optical brightener such as Blancophor P available from Bayer AG, Leverkusen, added.
  • the pH of the pigmented coating compositions was adjusted to 8.7 by addition of 10% NaOH.
  • Solids content Coating formulations were adjusted by dilution with water.
  • the formulations 1 to 9 of the coating color composition each differ from one another by the added binders A, B, C, D, E, F, G, H, I.
  • the Brookfield viscosity of Formulations 1-9 was measured using a Brookfield RVT Viscometer (available from Brookfield Engineering Laboratories, USA) at room temperature of 25 ° C. For the measurement, 600 ml of the dispersion were placed in a 1 1 beaker and the viscosity was measured at a spindle No. 4 at a conversion rate of 100 n -1 .
  • the coating composition according to Formulations 1 to 9 were coated on substrates according to the examples given below. The properties of the contained substrates, whether paper or cardboard, were determined by the following test protocols.
  • Paper gloss was measured at an angle of incidence of 75 ° according to DIN 54 502
  • Particle size The particle size of the dispersions was determined according to DEST ISO 13321.
  • the glass transition temperature of dispersion films was determined according to DIN ISO 53765.
  • the test device includes a MZ II Printability tester, a test-pattern inking roller, metal pressure discs each 40 mm wide, a dispenser with 0.01 ml can be dosed and another 0.001 ml dispenser can be dosed, as well as a long-run sample holder and a stopwatch ,
  • the ink used was Novavit 4F 713 Cyan (Kat & Ehinger). From the papers to be tested, samples having a size of 240 ml were cut out to 46 ml in the longitudinal direction. Samples were stored separately in a climate room for at least 15 hours prior to testing.
  • the device was switched on, wherein 0.3 ml of the printing ink was applied to one of the inking rollers and then a run of one minute took place. Then a pressure disk was inserted into a holder provided for this purpose and inked for 30 seconds. For each additional printing plate, 0.03 ml of the ink was applied to the inking roller, followed by a 30 second run before staining.
  • the colored inking roller can only be used for a certain period of time.
  • a strip of paper was stretched on a print sample carrier and placed in the channel all the way to the right printing unit.
  • the inked pressure disk was placed on the right-hand printing core and actuated by the operation of the Start button was the start of the printing process. If the coverage point was not reached with the above-listed amount of printing ink, the quantity of printing ink and its supplement of 0.4 and 0.04 ml or 0.5 and 0.05 ml had to be increased. Only when the cover point was reached with the paper strip, was the continuation of the test. The print sample carrier was brought to the starting position with the printed paper strip. Care must be taken that the strip is not touched with fingers or other objects. After a fixed period of time, generally 10 seconds, the printing process was restarted without replacing the pressure disk. This was repeated a total of five times.
  • the roughness of the coated substrates was determined by means of a Parker PrintSurf roughness tester. A sample of coated paper was clamped between a Cork-Melinex plate and a measuring head at a pressure of 1,000 kPa. Compres- sed air was applied to the substrate at a defined pressure of 400 kPa and then the leakage of the air between the measuring head and the paper surface was measured. High air leakage indicates high paper roughness of the coated substrate, be it paper or cardboard.
  • the coating weight of the coating material to be spread on the substrate, whether paper or cardboard, by means of the curtain coating method was determined by the volume flow of the coating curtain through a curtain coating die nozzle, the paper web speed, the density of the coating composition and the width of the coating determined substrate.
  • the coated substrates were then calendered with a Janus calender (Voith) under the following conditions:
  • a film having about 1 to 2 mm film thickness was cast. This film was dried at room temperature for 72 hours. Then, 3 squares of 1 cm side length were cut out from the obtained film and weighed. Each piece was placed in a closed vessel containing 30 ml of THF. The films were freed from solvent after 48 hours on a balanced metal screen. Subsequently, the sieve was dried with the polymer film, which was carried out at 80 0 C for 2 h and the individual films were re-weighed. From the weight quotient (weight after washing / original weight), the gel content was determined.
  • the assessment can also be done by color density measurement. If the ink transfer on a counter-stripe has no cloudy structures, the color density of individual segments on it is measured with the densitometer at 10 points in each case. Optionally, a graphic plot of the color density versus the strike time can be made at a time after printing in which the backsheet has been printed. As a result of evaluation with a densitometer, the relative color density RF in% is obtained. According to the following relationship
  • DV average value of the measured values of the color density of the printed counterstrip. The result is represented by the color density on the printed counterstrip with two decimal places, against the travel time (time interval in s.).
  • Formulation 1 with binder A was applied to a wood free, 58 g / m heavy base paper by simple curtain coating on this substrate.
  • the application weight was 15 g / m 2 at a substrate web speed of 1,000 m / min.
  • Example 2 Formulation 2 of the coating composition with binder B was applied to a wood-free substrate weighing 58 g / m 2 by simple curtain coating on its surface at a coating weight of 15 g / m 2 at a paper web speed of 1,000 m / min.
  • the coating composition according to Formulation 3 with binder C was also applied to a wood-free, 58 g / m 2 heavy substrate by means of simple Vorvorstrei ⁇ Chen on its surface.
  • the application weight was 15 g / m 2 at a paper speed of also 1,000 m / min.
  • a coating composition according to Formulation D was applied by simple curtain coating on a wood-free, 58 g / m 2 heavy Rohsub ⁇ strat with an application weight of 15 g / m 2 , wherein the Substratbahnge- speed was also 1,000 m / min.
  • a coating composition of Formulation F according to Table 1 was applied to a wood-free, 58 g / m 2 heavy raw substrate by means of simple curtain coating on the surface of the binder E, wherein a coating weight of 15 g / m 2 was set and the substrate web speed was 1,000 m / min.
  • Example 6
  • Example 7 a coating composition according to Formulation 7 with binder F was applied to a wood-free, 58 g / m 2 heavy raw substrate by means of simple curtain coating on the surface, wherein a coating weight of 15 g / m 2 was set and the substrate web speed also 1,000 m / min fraud.
  • a coating composition according to Formulation 8 with binder G was applied to a wood-free, 58 g / m 2 heavy crude substrate by means of ein ⁇ fold curtain coating on the surface, thedemandge ⁇ weight to 15 g / m 2 at a substrate web speed of 1,000 m / min was set.
  • a coating composition according to Formulation 9 with binder H was applied to a wood-free, 58 g / m 2 heavy raw substrate by means of simple curtain coating on the substrate surface with a coating weight of 15 g / m 2 , wherein a substrate web speed of 1,000 m / min was set.
  • a coating composition according to Formulation 10 with binder I was applied to a wood-free, 58 g per square meter raw substrate by simple curtain coating on the substrate surface with aquestge ⁇ weight of 15 g per square meter, with a substrate web speed of 1000 m per min was set.
  • the substrates coated according to Examples 1 to 9 were then calendered with a Janus calender (Voith) under the following conditions:
  • Table 4 gives an overview of a formulation applied to a substrate by the blade coating method.
  • Comparative Example 1 Formulation No. 1 was applied to a wood-free 58 g / m 2 raw paper by means of a conventional blade application method to the substrate at a coating weight of 15 g / m at a paper web speed of 1200 m / min ,
  • FIG. 1 shows a diagram from which the relationship between particle size and the resulting binding force of a coating composition is obtained.
  • the ordinate indicates the number of passes of a paper sample in accordance with the test construction offset mentioned above, up to which a first picking occurs.
  • the illustration according to FIG. 1 shows that the binding force of a coating composition drops with increasing particle size.
  • the coating composition containing a styrene-butadiene-acrylonitrile (SBAN) based binder having a particle size of 80 nm achieves a higher number of passes before plucking occurs (over six passes), while a paint composition containing a stain Binder (SBAN) with a particle size of 140 nm, only four passes (10 s) reached and then begins the plucking.
  • FIG. 1 shows that the binding force of a coating composition drops with increasing particle size.
  • the coating composition containing a styrene-butadiene-acrylonitrile (SBAN) based binder having a particle size of 80 nm achieves
  • binders with a small particle size of less than 130 nm can be used because the curtain coating process does not impose a pressure pulse on a substrate, which leads to a migration into the base paper, and thus a poorer binding force and less binding to the substrate Episode has. Due to the absence of a pressure pulse during the curtain coating process, the coating composition is not pressed into the base paper.
  • the color density is plotted after 120 s Wegschlagzeit, while on the x-axis (abscissa) the particle sizes of the binder used are plotted. It can be seen from the graph of FIG. 2 that the color density remains substantially below the color density after 120 seconds of strike time in coating compositions containing a binder based on styrene-butadiene-acrylonitrile (SBAN) with a particle size of 140 nm of a coating composition comprising a binder (SBAN) having a particle size of 80 nm.
  • SBAN styrene-butadiene-acrylonitrile
  • the achievable color density after 120 seconds for the coating composition having a particle size of 100 nm is about 0.3, while the coating composition comprising a SB binder having a particle size of 130 nm, significantly darun ⁇ ter.
  • SB styrene-butadiene

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Streichfarbenzusammensetzung, die zum Auftrag im Wege des Vorhangstreichverfahrens auf zu beschichtende Substrate wie z.B. Rohpapier oder Karton auftragbar ist. Das Substrat, bei dem es sich im Rohpapier um Karton handeln kann, wird mit einem oder mehreren frei-fallenden Flüssigkeitsvorhängen beschichtet, wobei der Beschichtungsflüssigkeit ein Bindemittel beigegeben ist. Das Bindemittel ist aus der Gruppe, die Styrol-Butadien-Latexbinder, Styrol-Acrylat-Latexbinder, Styrol-Butadien-Acrylnitril-Latexbinder, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Binder sowie Styrol-Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Binder enthält, ausgewählt, wobei das Bindemittel eine Partikelgröße von < 130 nm aufweist.

Description

Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrfach gestrichenen Substraten mit einer ein Bindemittel vor Haftung umfassenden Streichfarbenzusammensetzung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von ein und/oder mehr- fach gestrichenen Substraten, wie zum Beispiel Papier oder Pappe, ausgenommen pho¬ tographischen Papieren und selbstklebende Etikettierpapiere, die speziell geeignet zum Drucken, Verpacken und Beschriften sind, wobei das Substrat insbesondere mit ein- oder mehreren frei fallenden Flüssigkeitsvorhängen beschichtet wird, wobei die frei fallenden Flüssigkeitsvorhänge durch eine Streichfarbenzusammensetzung gebildet werden, die ein Bindemittel mit besonders hoher Bindekraft aufweist.
Stand der Technik
In der photographischen Industrie ist das Vorhang-Streichverfahren (Curtain Coating) ein bekanntes Verfahren zur Beschichtung von Substraten. Die bisher als Beschichtung eingesetzte Emulsionen beziehungsweise Flüssigkeiten weisen jedoch einen geringen Feststoffgehalt und eine geringe Viskosität auf; darüber hinaus liegt die Auftragsge¬ schwindigkeit bei sehr geringen Werten, die derzeit bei unterhalb von 600 m/min lie¬ gen. Bei der Herstellung von graphischen Papieren hingegen werden im Gegensatz zu den in der photographischen Industrie verwendeten Suspensionen pigmentierte Suspen¬ sionen mit hohem Feststoffgehalt und hohen Viskositäten eingesetzt. Des Weiteren werden graphische Papiere meistens mittels Blade-Streichen oder Filmpressen bei Ge¬ schwindigkeiten deutlich von oberhalb über 1000 m/min hergestellt.
Sowohl das Blade-Auftragsverfahren als auch das Filmpresse-Auftragsverfahren weisen jeweils spezifische Nachteile auf, die sich auf die Qualität der erhaltenen gestrichenen Substrate, wie zum Beispiel Rohpapier oder Pappe, auswirken. Im Falle des Blade- Auftragverfahrens kann die Aggregation von Partikeln, induziert durch die hohen Scherraten unter dem Blade zu Streifen auf dem Papierstrich führen, welche die erhalte- ne Papier- beziehungsweise Kartonoberflächenqualität verschlechtern. Des Weiteren beanspruchen die verwendeten Streichfarben in der graphischen Industrie das Blade so stark, so dass dieses einem häufigen Austausch unterzogen werden muss, um eine gleich bleibende Strichqualität zu gewährleisten.
Darüber hinaus wird die Strichverteilung auf der Papier- beziehungsweise Kartonober¬ fläche durch die Unebenheiten des Substrates beeinflusst. Eine ungleichmäßige Strich-
B04/0441 PC Verteilung auf der Papier- beziehungsweise Substratoberfläche führt zu schlechten Druckergebnissen, wie zum Beispiel Mottling-Erscheinungen (wolkiger Druck).
Das bisher zur Herstellung von graphischen Papieren eingesetzte Filmpressen- Auftragsverfahren bedingt ein eng bemessenes Operationsfenster, welches im Wesentli¬ chen durch die Faktoren Substratoberflächeneigenschaft, Substratporosität (Wegschlag¬ verhalten) sowie Streichfarbenfeststoffgehalt bestimmt wird. Dieses eng begrenzte Ope¬ rationsfenster ist für jede Bahngeschwindigkeit, d.h. für jede Auftragsgeschwindigkeit und für jedes Strichgewicht neu zu bestimmen. Bei nicht optimiertem, im Rahmen des Filmpressen-Auftragsverfahrens eingesetzten Streichfarbenrezeptoren, kann es zu einem ungleichmäßigen Film-Splittingmuster auf der Oberfläche des Substrates, sei es Papier, sei es Karton, kommen, welches sich wiederum in einer schlechten Bedruckbarkeit auswirkt. Im Filmpressen-Auftragsverfahren können sich ferner kleine Tropfen beim Streichen lösen und somit zu Qualitätsverlusten führen. Im Gegensatz zum Blade- Auftragsverfahren ist das maximal erzielbare Auftragsgewicht mittels des Filmauftrags¬ verfahrens deutlich geringer. Diese Limitierung des maximalen Auftragsgewichts ist besonders ausgeprägt bei hohen Auftragsgeschwindigkeiten.
Beiden skizzierten Auftragsverfahren, sowohl dem Filmpressen-Auftragsverfahren als auch dem Blade-Auftragsverfahren wohnt der Nachteil inne, dass das Auftragsgewicht zwischen Erhöhungen und Vertiefungen (Berge und Täler), welche die Oberfläche des Papiersubstrats aufweist, ungleichmäßig verteilt ist, so dass die Druckfarbenannahme ebenfalls ungleichmäßig verteilt verläuft, was zu dem oben bereits erwähnten Mottling- Effekt (Wolkigkeit des Druckes) führen kann.
Da sich jedoch mit beiden Verfahren eine relativ hohe Auftragsgeschwindigkeit erzielen lässt, die deutlich oberhalb von 600 m/min liegt, sind sowohl das Filmpressen- Auftragsverfahren als auch das Blade-Auftragsverfahren sehr weit verbreitet bei der Herstellung von graphischen Papieren.
Den japanischen Patentanmeldungen JP 94-89437, JP 93-311931. JP 03-177816, JP 93- 131718, JP 92-298683, JP 92-51933, JP 01-298229, JP 90-217327, JP 8-310110 sowie EP-A 517 223 und EP-A 1 249 533 offenbaren bereits die Verwendung des Vorhand¬ streichverfahrens, um ein Substrat mit einer oder mehreren pigmentierten Streichfarben zu beschichten. Der Einsatz des Vorhandstreichverfahrens (Curtain Coating) zur Veredelung von Sub¬ straten wie z.B. Papier und Karton, wie in den oben genannten Schriften bereits offen¬ bart, führt zu einer Verbesserung der Qualität der gestrichenen Oberflächenstruktur im Vergleich zu bisher eingesetzten Auftragsverfahren wie dem Filmpresseverfahren oder dem Blade-Auftragsverfahren. Ein Vorhangstreichverfahren ist jedoch von Nachteil, da bei erhöhten Auftragsgeschwindigkeiten und geringen Auftragsgewichten der applizier¬ te Flüssigkeitsvorhand zur Instabilität neigt. Dazu kommt der Umstand, dass beim Auf¬ treffen des im Wege des Vorhangstreichverfahrens aufgetragenen Streichfarbenzusam¬ mensetzung auf der Oberfläche des Papiersubstrates, die Streichfarbe aus dem freien Fall um etwa 90° umgelenkt wird und dabei auf die Substratgeschwindigkeit beschleu¬ nigt wird, was zu lokal sehr hohen Scher- und Dehnraten im Streichfarbenfluid führt. Das Fluid kann dabei im Extremfall zu stark beansprucht werden, dass ein Aufreißen des Films durch Kavitationsblasen auftreten kann. Die Gefahr des Aufreißens des appli¬ zierten Streichfarbenvorhangs wächst mit zunehmender Geschwindigkeit des Substrates und stellt die obere Betriebsgrenze für das Vorhangauftragsverfahren dar.
Ein weiterer kritischer Parameter im Wege des Vorhangstreichverfahrens auf eine Sub¬ stratoberfläche aufzustreichende Streichfarbenzusammensetzung stellt die Verankerung des Kopierstriches auf die Oberfläche des Papiersubstrates dar. Unter Umständen kann eine nicht ausreichende Verankerung des Papierstriches auf der Oberfläche des Substra¬ tes zu mangelnder Druckqualität bei Rollenoffset oder beim Bogenoffsetdruckverfahren führen.
Angesichts der Nachteile der Lösungen aus dem Stand der Technik, liegt der vorliegen- den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Streichfarbenzusammensetzung bereitzustel¬ len, die im Wege des Vorhangauftragsverfahrens aufgebracht werden kann und welcher eine erheblich verbesserte Bindekraft der pigmentierten Streichfarbenzusammensetzun¬ gen aufweist.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung folgend, wird einer Streichfarbenzusammensetzung, die im Wege des Vorhangstreichverfahrens (Curtain Coating) aufgebracht werden kann, ein auf Styrol-Butadien basierendes Bindemittel beigegeben. Das Bindemittel ist ausge- wählt auf Basis von Styrol-Butadien-Latexbinder, Styrol-Acrylat-Latexbinder, Styrol- Butadien-Acrylnitril-Latexbinder, Styrol-Maleinsäurenahydrid-Binder sowie Styrol- Acrylatmaleinsäureanhydrid-Binder mit einer Teilchengröße < 130 nm. Als erfindungsgemäß der Streichfarbenzusammensetzung beigemischte Bindemittel eignen sich natürlich synthetische Polymere. Als natürliches Polymer sei Stärke ge¬ nannt, als synthetische Polymere kommen insbesondere solche Polymere in Betracht, die durch radikalische Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Verbindungen (Monomere) erhalten werden.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Bindemittel um ein Polymer, welches zumindest 40 Gew.-%, bevorzugt zumindest 60 Gew.-%, und besonders bevorzugt zumindest 80 Gew.-% aus Hauptmonomeren besteht. Die Hauptmonomeren sind ausgewählt aus C1- C20-Alkyl(meth)acrylaten, Vinylestern von bis zu 20 C-Atome enthaltenen Carbonsäu¬ ren, Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen, ethylenisch ungesättigten Nitrilen, Vinyl- halogeniden, Vinylethern von 1 bis 10 C-Atomen enthaltenden Alkoholen, aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 2 bis 8 C-Atomen und ein oder zwei Doppelbindungen oder Mi¬ schungen aus diesen Monomeren. Zu nennen sind z.B. (Meth)acrylsäurealkyl-ester mit einem Ci-Qo-Alkylrest, wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, n-Butylacrylat, Ethy- lacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Insbesondere können auch Mischungen der (Meth)acrylsäurealkylester geeignet sein. Ferner Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen so z.B. Vinyllaurath, Vinylstearat, Vinylpropionat, Versatiksäureviny- lester und Vinylacetat.
Als vinylaromatische Verbindungen kommen Vinyltoluol, α- und p-Methylstyrol, α-Butylstyrol, 4-n-Butylstyrol, 4-n-Decylstyrol und vorzugsweise Styrol in Betracht. Als Beispiele für Nitrile seien Acrylnitril und Methacrylnitril genannt.
Vinylhalogenide sind mit Chlor, Fluor oder Brom substituierte ethylenische gesättigte Verbindungen, wobei insbesondere Vinylchlorit und Vinylidenchlorid genannt seien.
Als Vinylether sind zu nennen z.B. Vinylethylether und Vinylisobutylether. Bevorzugt wird Vinylether mit 1 bis 4 C-Atomen enthaltenen Alkoholen eingesetzt.
Als Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 C-Atomen und ein oder zwei olefinischen Doppel¬ bindungen seien Ethylenpropylenbutadienisopropen sowie Chloropropen genannt.
Bevorzugte Hauptmonomere sind C1-C1o-Alkyl(meth)acrylate und Mischungen der Al- kyl(meth)acrylate mit Vinylaromaten, insbesondere Styrol oder Kohlenwasserstoffe mit Doppelbindungen, insbesondere Butadien oder Gemische von derartigen Kohlenwas- sererstoffen mit Vinylaromaten, insbesondere Styrol. Bei Gemischen von aliphatischen Kohlenwasserstoffen (insbesondere Butadien) mit Vinylaromaten (insbesondere Styrol) kann das Verhältnis z.B. zwischen 10 : 90 bis 90 : 10 insbesondere 20 : 80 bis 80 : 20 liegen.
Bevorzugt eingesetzte Hauptmonomere sind Butadien und die vorstehenden Mischun¬ gen von Butadien und Styrol (kurz Polystyrolbutadien) oder Ci-C10-Alkyl(meth)acrylate oder deren Mischungen mit Styrol (kurz Polyacrylate).
Neben den Hauptmonomeren kann das Polymere weitere Monomere enthalten z.B. Mo- nomere mit Carbonsäure, Sulfonsäure oder Phosphonsäuregruppen. Bevorzugt werden Carbonsäuregruppen eingesetzt. Genannt seien z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Itacon- säure, Maleinsäure oder Fumarsäure. Der Gehalt an ethylenisch ungesättigten Säuren im Emulsionspolymerisat ist im Allgemeinen kleiner als 5 Gew.-%.
Weitere Monomere sind z.B. Hydroxylgruppen enthaltene Monomere, insbesondere C1- C1o-Hydroxyalkyl(meth)acrylate sowie (Meth)acrylamid.
Die Herstellung der Polymere erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform durch Emulsionspolymerisation, daher handelt es sich um ein Emulsionspolymerisat. Die Her- Stellung kann jedoch auch durch Lösungspolymerisation und anschließende Dispergie- rung im Wasser erfolgen.
Bei der Emulsionspolymerisation werden ionische und/oder nicht ionische Emulgatoren und/oder Schutzkolloide bzw. Stabilisatoren als grenzflächenaktive Verbindungen ver- wendet. Die grenzflächenaktive Substanz wird üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-% bezogen auf die zu polymerisierenden Monomeren verwendet. Wasserlösliche Initiatoren für die Emulsionspolymerisation sind zwei Ammonium- und Alkalimetall¬ salze der Peroxodischwefelsäure z.B. Natriumperoxidisulfatwasserstoffperoxid oder organische Peroxide z.B. TERT-Butylhydroperoxid. Geeignet sind auch sogenannte Reduktions-Oxidations(redox)-Initiatorsysteme.
Die Menge der Initiatoren beträgt im allgemeinen 0,1 bis 10 %, bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-% bezogen auf die zu polymerisierenden Monomeren. Es können auch mehrere, verschiedene Initiatoren bei der Emulsionspolymerisation eingesetzt werden. Bei der Polymerisation können Regler eingesetzt werden z.B. in Mengen von 0 bis 0,8 Gew.-Teile bezogen auf 100 Gew. -Teile der zu polymerisierenden Monomeren, durch die die Molmasse verringert wird. Geeignet sind z.B. Verbindungen mit einer Thiol- gruppe wie tert.-Butylmercaptan, Thioglycolsäureethylacrylester, Mercaptoethynol, Mercaptopropyltrimethoxylan oder tert.-Dodecylmercaptan.
Die1 Emulsionspolymerisation erfolgt in der Regel bei 300C bis 1300C, vorzugsweise 500C bis 900C. Das Polymerisationsmedium kann sowohl nur aus Wasser als auch aus Mischungen aus Wasser und damit mischbaren Flüssigkeiten wie Methanol bestehen. Vorzugsweise wird jedoch nur Wasser eingesetzt. Die Emulsionspolymerisation kann sowohl als Batchprozeß als auch in Form eines Zulaufverfahrens, einschließlich Stufen¬ oder Gradientenfahrweise durchgeführt werden. Bevorzugt wird jedoch das Zulaufver- fahren, bei dem einen Teil des Polymerisationsansatzes vorlegt, auf die Polymerisati¬ onstemperatur erhitzt, anpolymerisiert und anschließend den Rest des Polymerisations¬ ansatzes, üblicherweise über mehrere räumlich getrennte Zuläufe, von denen einer oder mehrere die Monomere oder in emulgierter Form enthalten, kontinuierlich stufenweise oder unter Belagerung eines Konzentrationsgefälles unter Aufrechterhaltung der PoIy- merisation der Polymerisationszone zuführt. Bei der Polymerisation kann auch z.B. zur besseren Einstellung der Teilchengröße ein Polymerisat vorgelegt werden.
Die Art und Weise, in der der Initiator im Verlauf der radikalischen, wässrigen Emulsi¬ onspolymerisation dem Polymerisationsgefäß zugegeben wird, ist bekannt. Es kann sowohl vollständig in das Polymerisationsgefäß vorgelegt, als auch nach Maßgabe sei¬ nes Verbrauches im Verlauf der radikalischen wässrigen Emulsionspolymerisation kon¬ tinuierlich oder stufenweise eingesetzt werden. Im Einzelnen hängt dies von der chemi¬ schen Natur des Initiatorsystems sowie von der Polymerisationstemperatur ab. Vor¬ zugsweise wird ein Teil vorgelegt und der Rest nach Maßgabe des Verbrauchers in der Polymerisationszone zugeführt.
Zur Entfernung der Restmonomeren wird üblicherweise auch nach dem Ende der ei¬ gentlichen Emulsionspolymerisation, d.h. nach einem Umsatz der Monomeren von mindestens 95 %, ein Initiator zugesetzt. Die einzelnen Komponente können dem Reak- tor beim Zulaufverfahren von oben, von der Seite oder von unten durch den Reaktorbo¬ den zugegeben werden. Bei der Emulsionspolymerisation werden wässrige Dispersio¬ nen des Polymeren in der Regel mit Feststoffgehalten von 15 Gew.-% bis 75 Gew.-%, bevorzugt von 40 Gew.-% bis 75 Gew.-% erhalten.
Das der Streichfarbenzusammensetzung zugesetzte Bindemittel auf Basis von Styrol- Butadienlatex-Binder, Styrol-Acrylatlatex-Binder, Styrol-Butadienacrylnitril-Latex- binder, Styrolmaleinsäureanhydrid-Binder, Styrol-Acrylatmaleinsäureanhydrid-Binder, Polyvinylacetat weist eine Teilchengröße von < 130 nm auf.
Zeichnung
Figur 1 Der Darstellung gemäß Figur 1 ist ein Diagramm zu entnehmen, welches die Abhängigkeit der Bindekraft von der Partikelgröße zeigt und
Figur 2 zeigt den Einfluss der Teilchengröße des Bindemittels auf die Farbdichte nach einer definierten Zeitspanne.
Streichfarbenzusammensetzung
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Streichfarbenzusammensetzung (% -Angaben sowie Gewichtsanteile) umfasst eine Slurry von Calciumcarbonaten CaCO3 mit einer Partikelgröße von 2 μm, die 95 % der Slurry ausmacht (so z.B. Hydrocarb 95 ME ver¬ fügbar von OMYA, Oftringen, Schweiz) mit einem Trockengewichtsanteil von 77 % sowie einer Clay Slurry von Amazon Premium mit einer Partikelgröße von 2 μm, die 98 % der Slurry ausmacht (so z.B. Amazon Premium verfügbar von Kaolin International) mit einem Trockengewichtsanteil von 74,6 %.
Der Streichfarbenzusammensetzung sind in den nachfolgenden Beispielen unterschied¬ liche Bindemittel A, B, C, D, E, F, G, H, I beigemischt.
Dabei handelte es sich im Einzelnen um:
Bei Bindemittel A handelte es sich um Styrol-Butadien-Latex (Styronal D 536 von BASF AG) mit einer Teilchengröße von 130 nm, Tg 00C und 50 % im Wasser. Tg be¬ zeichnete die Glasübergangstemperatur, der Gelgehalt lag bei 83 %.
Bei Bindemittel B handelte es sich um Styrol-Butadien-Acrylnitril-Latex (Styronal D 627 von BASF AG) mit einer Teilchengröße von 140 nm, Tg 13°C, 50 % in Wasser. Tg bezeichnete die Glasübergangstemperatur, der Gelgehalt lag bei 80 %.
Als Bindemittel C wurde Styrol-Butadien-Latex (Styronal D 808 der BASF AG) mit einer Teilchengröße von 160 nm, Tg 22°C und 50 % im Wasser eingesetzt. Tg bezeich¬ nete die Glasübergangstemperatur, der Gelgehalt lag bei 72 %. Als weiteres Bindemittel, nämlich Bindemittel D wurde Styrol-Butadien-Latex mit ei¬ ner Teilchengröße von 130 nm, Tg 00C, 50 % im Wasser eingesetzt, in Natronlauge neutralisiert. Tg bezeichnete die Glasübergangstemperatur, der Gelgehalt lag bei 82 %. Als Binder E kam Styrol-Butadien-Latex mit einer Teilchengröße von 165 nm zum Ein- satz, einer Tg von 16°C, 50 % im Wasser. Tg bezeichnet die Glasübergangstemperatur.
Ein weiteres Bindemittel, Binder F, wurde durch Styrol-Butylacrylat-Latex dargestellt, welches eine Teilchengröße von 175 nm, eine Tg von 200C und 50 % im Wasser dar¬ stellte.
Ein weiteres Bindemittel, Binder G, wurde durch Styrol-Butadien-Latex dargestellt, welches eine Teilchengröße von 115 nm, eine Tg O0C, einen Feststoffgehalt von 50 % hatte, der Gelgehalt lag bei 85 %.
Ein weiteres Bindemittel, Binder H, wurde durch Styrol-Butadien-Latex dargestellt, welches eine Teilchengröße von 100 nm, eine Tg 00C, einen Feststoffgehalt von 50 % hatte, der Gelgehalt lag bei 76 %.
Eine weitere Streichfarbenzusammensetzung enthielt einen Binder I, nämlich Styrolbu- tadienacrylnitril - Latex mit einer Teilchengröße von 80 nm, Glasübergangstemperatur Tg von -12°C und 50 % in Wasser beigeschlossen, wobei der Gelgehalt bei 86 % lag.
Sämtliche Streichfarbenzusammensetzungen mit den unterschiedlichen Bindemitteln A bis I waren als Additiv A ein Polyacrylamid Verdicker (Zusammensetzung 40 Mol.-% Acrylsäure, 60 Mol.-% Acrylamid, 44 Millionen Molekulargewicht Mn) beigegeben sowie ein Tensid, nämlich eine wässrige Lösung von Natriumdialkylsulphosuccinate (Lumiten I-DS 3525), lieferbar von der BASF AG sowie ein optischer Aufheller so z.B. Blancophor P verfügbar von Bayer AG, Leverkusen, beigegeben.
Der pH-Wert der pigmentierten Streichfarbenzusammensetzungen wurde durch Zugabe von 10 %ige NaOH auf 8,7 eingestellt. Feststoffgehalt Streichfarbenformulierungen wurde durch Verdünnung mit Wasser eingestellt.
In der nachfolgenden Tabelle 1 ist ein Überblick über die Formulierungen gegeben. Tabelle 1 Überblick der Formulierungen
Aus Tabelle 1 geht hervor, dass sich die Formulierungen 1 bis 9 der Streichfarbenzu¬ sammensetzung jeweils durch die beigegebenen Bindemittel A, B, C, D, E, F, G, H, I voneinander unterscheiden.
Die Brookfield- Viskosität der Formulierungen 1 bis 9 wurde mittels eines Brookfield RVT-Viskosimeters (erhältlich von Brookfield Engineering Laboratories, USA) bei Raumtemperatur von 25°C gemessen. Zur Messung wurden 600 ml der Dispersion in einen 1 1 Becher gegeben und die Viskosität bei einer Spindel Nr. 4 bei einer Umdre¬ hungszahl von 100 n"1 gemessen. Die Streichfarbenzusammensetzung gemäß den Formulierungen 1 bis 9 wurden gemäß den nachfolgend gegebenen Beispielen auf Substrate beschichtet. Die Eigenschaften der enthaltenen Substrate, sei es Papier oder sei es Karton wurden anhand der folgenden Testprotokolle ermittelt.
Papier Glanz
Papier Glanz wurde bei einem Einfallswinkel von 75° gemäß DIN 54 502 gemessen
Teilchengröße Die Teilchengröße der Dispersionen wurde gemäß DEST ISO 13321 ermittelt.
Glasübergangstemperatur Tg
Die Glasübergangstemperatur von Dispersionsfilmen wurde gemäß DIN ISO 53765 ermittelt.
Prüfbau Offset (PBt
Die Prüfvorrichtung umfasst einen Prüfbau-Bedruckbarkeitsprüfer MZ II, eine Prüfbau- Einfärbewalze, Metalldruckscheiben jeweils 40 mm breit, eine Auftragspipette mit der 0,01 ml dosiert werden kann sowie eine weitere Auftragspipette mit der 0,001 ml do- siert werden kann sowie Langdruckprobenträger sowie eine Stoppuhr.
Als Druckfarbe wurde Novavit 4F 713 Cyan (Käst & Ehinger) eingesetzt. Aus den zu prüfenden Papieren wurden Proben mit einer Größe von 240 ml auf 46 ml in der Längs¬ richtung ausgeschnitten. Die Proben wurden vor der Prüfung mindestens 15 Stunden voneinander getrennt in einem Klimaraum aufbewahrt.
Zur Durchführung der Prüfung wurde das Gerät eingeschaltet wobei auf eine der Ein¬ färbewalzen 0,3 ml der Druckfarbe gegeben wurde und anschließend ein Lauf von einer Minute Dauer erfolgte. Dann wurde in eine dafür vorgesehene Halterung eine Druck- scheibe eingesetzt und 30 Sekunden lang eingefärbt. Für jede weitere Druckscheibe wurden auf die Einfärbewalze 0,03 ml der Druckfarbe aufgetragen, woran sich ein 30 Sekunden dauernder Lauf anschloss, bevor die Einfärbung erfolgte. Die eingefärbte Einfärbewalze kann nur für eine bestimmte Zeitspanne verwendet werden. Der Linien¬ druck wurde auf 800 Newton (= 200 Newton/cm) eingestellt, die Druckgeschwindigkeit lag bei 1 m/s. Ein Papierstreifen wurde auf einen Druckprobenträger gespannt und in den Kanal bis zum Anschlag vor das rechte Druckwerk gelegt. Auf dem rechten Druck¬ werkskern wurde die eingefärbte Druckscheibe aufgesetzt und mit der Betätigung des Startknopfes erfolgte der Start des Druckvorganges. Falls mit der oben stehend aufge¬ führten Druckfarbenmenge der Deckungspunkt nicht erreicht wurde, musste die Druck¬ farbenmenge sowie ihr Nachtrag von 0,4 und 0,04 ml bzw. 0,5 und 0,05 ml erhöht wer¬ den. Erst wenn bei dem Papierstreifen der Deckungspunkt erreicht wurde, erfolgte eine Fortsetzung der Prüfung. Der Druckprobenträger wurde mit dem bedruckten Papier¬ streifen in die Ausgangsstellung gebracht. Dabei ist Sorge dafür zu tragen, dass der Streifen nicht mit Fingern oder anderen Gegenständen berührt wird. Nach einer festge¬ legten Zeitspanne, in der Regel 10 s, wurde der Druckvorgang ohne Austausch der Druckscheibe erneut gestartet. Dies wurde insgesamt fünf Mal wiederholt.
Nach jedem Durchgang wurde das Rupfen auf der bedruckten Seite des Papierstreifens visuell begutachtet. Trat nach sechs Druckvorgängen kein Rupfen auf, so wurde die Bestimmung der Rupfneigung in längeren Zeitabständen so z.B. 20 s oder 30 s fortge¬ führt. Die benutzten Druckscheiben und die Einfärbewalzen wurden vor der nächsten Verwendung jeweils mit Schwerbenzin gereinigt und anschließend mit einem Baum¬ wolltuch getrocknet. Das erhaltene Ergebnis (passes to fail) wurde ausgedrückt in An¬ zahl der Druckvorgänge bis zum Auftreten des ersten Rupfens, dem Farbauftrag in ml sowie dem Zeitintervall zwischen einzelnen Durchgängen in Sekunden.
Substrat-Rauhigkeit
Die Rauhigkeit der gestrichenen Substrate wurde mittels eines Parker PrintSurf Rauhig¬ keitstesters ermittelt. Dabei wurde eine Probe gestrichenes Papier zwischen einer Cork- Melinex Platte und einem Messkopf bei einem Druck von 1.000 kPa geklemmt. Komp¬ rimierte Luft wurde mit einem definierten Druck von 400 kPa auf das Substrat appliziert und anschließend die Leckage der Luft zwischen dem Messkopf und der Papieroberflä¬ che gemessen. Eine hohe Luftleckage deutet auf eine hohe Papier-Rauhigkeit des ge¬ strichenen Substrats, sei es Papier, sei es Karton, hin.
Strichgleichmäßigkeit Die zu prüfende Substratprobe wurde vollständig eine Minute in einen Neocarminlö- sung MS „FesagO" (erhältlich über Merck, Darmstadt) eingetaucht. Anschließend wur¬ de die zu prüfende Substratprobe unter fließendem Trinkwasser solange gespült, bis keine Färbung mehr zu erkennen war. Die Probe wurde anschließend zwischen zwei Filterpapieren abgegautscht und anschließend im Labortrockner bei einer Temperatur von 900C getrocknet. Das Aussehen der angefärbten Strichoberfläche wurde visuell beurteilt. Auftragsgewicht Einstellung
Das Auftragsgewicht der auf das zu streichende Substrat, sei es Papier, sei es Karton, aufzubringenden Streichfarbe mittels des Streichvorhangverfahrens wurde bei jedem Auftragsversuch anhand des Volumenflusses des Streichfarbenvorhangs durch eine Vorhangstreich-Aggregatdüse, der Papierbahngeschwindigkeit, der Dichte der Streich¬ farbenzusammensetzung und der Breite des gestrichenen Substrates bestimmt.
Die gestrichenen Substrate wurden anschließend mit einem Janus-Kalander (Firma Voith) unter folgenden Bedingungen kalandriert:
Geschwindigkeit : 710 m/min
Streckenlast: 138 N/mm
Oberflächentemperatur: 1200C.
Gelgehaltsbestimmun g
Von der Dispersion wurde ein Film mit ca. 1 bis 2 mm Filmdicke gegossen. Dieser Film wurde 72 h bei Raumtemperatur getrocknet. Anschließend wurden aus dem erhaltenen Film 3 Quadrate mit 1 cm Seitenlänge ausgeschnitten und gewogen. Jedes Stück wurde in ein geschlossenes Gefäß gelegt, das 30 ml THF enthält. Die Filme wurden nach 48 h über einem ausgewogenen Metallsieb vom Lösungsmittel befreit. Anschließend wurde das Sieb mit dem Polymerfilm getrocknet, was bei 800C über 2 h lang erfolgte und die einzelnen Filme wurden rückgewogen. Aus dem Gewichtsquotienten (Gewicht nach Auswaschen / Ursprungsgewicht) wurde der Gelgehalt bestimmt.
Farbdichte/Wegschlagverhalten
Die Beurteilung kann auch durch Farbdichtemessung erfolgen. Wenn der Farbübertrag auf einem Konterstreifen keine wolkigen Strukturen aufweist, wird die Farbdichte ein¬ zelner Segmente auf ihm mit dem Densitometer bei jeweils 10 Stellen gemessen. Optio¬ nal kann eine graphische Auftragung der Farbdichte gegen die Wegschlagzeit zu einem Zeitpunkt nach dem Drucken erfolgen, bei dem der Konterstreifen bedruckt wurde. Als Ergebnis einer Auswertung mit einem Densitometer wird die relative Farbdichte RF in % erhalten. Gemäß nachfolgender Beziehung
RF = 100 DM / DV mit
RF = relative Farbdichte % DM = Mittelwert der Messwerte der Farbdichte auf einem Segment beider Prüf¬ streifen
DV = Mittelwert der Messwerte der Farbdichte des bedruckten Konterstreifens. Das Ergebnis wird durch die Farbdichte auf dem bedruckten Konterstreifen mit zwei Kommastellen, gegen Wegschlagzeit (Zeitintervall in s.) wiedergegeben.
Beispiel 1
Die Formulierung 1 mit dem Bindemittel A wurde auf ein holzfreies, 58 g/m schweres Rohpapier mittels einfachen Vorhangstreichens auf dieses Substrat aufgebracht. Das Auftragsgewicht betrug 15 g/m2 bei einer Substratbahngeschwindigkeit von 1.000 m/min.
Beispiel 2 Die Formulierung 2 der Streichfarbenzusammensetzung mit Binder B wurde auf ein holzfreies, 58 g/m2 schweres Substrat mittels einfachen Vorhangstreichens auf dessen Oberfläche mit einem Auftragsgewicht von 15 g/m2 bei einer Papierbahngeschwindig¬ keit von 1.000 m/min appliziert.
Beispiel 3
Die Streichfarbenzusammensetzung gemäß Formulierung 3 mit Bindemittel C wurde ebenfalls auf ein holzfreies, 58 g/m2 schweres Substrat mittels einfachen Vorhangstrei¬ chens auf dessen Oberfläche aufgebracht. Das Auftragsgewicht betrug 15 g/m2 bei einer Papiergeschwindigkeit von ebenfalls 1.000 m/min.
Beispiel 4
Gemäß diesem Beispiels wurde eine Streichfarbenzusammensetzung gemäß Formulie¬ rung D durch einfaches Vorhangstreichen auf ein holzfreies, 58 g/m2 schweres Rohsub¬ strat mit einem Auftragsgewicht von 15 g/m2 aufgebracht, wobei die Substratbahnge- schwindigkeit ebenfalls 1.000 m/min betrug.
Beispiel 5
Gemäß dieses Beispieles wurde eine Streichfarbenzusammensetzung nach Formulie¬ rung F nach Tabelle 1 mit dem Bindemittel E auf ein holzfreies, 58 g/m2 schweres Roh- Substrat mittels einfachen Vorhangstreichens auf dessen Oberfläche aufgebracht, wobei ein Auftragsgewicht von 15 g/m2 eingestellt war und die Substratbahngeschwindigkeit bei 1.000 m/min lag. Beispiel 6
Im Beispiel 7 wurde eine Streichfarbenzusammensetzung gemäß der Formulierung 7 mit Bindemittel F auf ein holzfreies, 58 g/m2 schweres Rohsubstrat mittels einfachen Vorhangstreichens auf dessen Oberfläche aufgebracht, wobei ein Auftragsgewicht von 15 g/m2 eingestellt war und die Substratbahngeschwindigkeit ebenfalls 1.000 m/min betrug.
Beispiel 7
Gemäß dieses Beispiels wurde eine Streichfarbenzusammensetzung gemäß Formulie- rung 8 mit Bindemittel G auf ein holzfreies, 58 g/m2 schweres Rohsubstrat mittels ein¬ fachen Vorhangstreichens auf dessen Oberfläche aufgebracht, wobei das Auftragsge¬ wicht auf 15 g/m2 bei einer Substratbahngeschwindigkeit von 1.000 m/min eingestellt war.
Beispiel 8
Gemäß dieses Beispiels wurde eine Streichfarbenzusammensetzung gemäß Formulie¬ rung 9 mit Bindemittel H auf ein holzfreies, 58 g/m2 schweres Rohsubstrat mittels des einfachen Vorhangstreichens auf die Substratoberfläche mit einem Auftragsgewicht von 15 g/m2 aufgebracht, wobei eine Substratbahngeschwindigkeit von 1.000 m/min einge- stellt war.
Beispiel 9
Gemäß dieses Beispiels wurde eine Streichfarbenzusammensetzung gemäß Formulie¬ rung 10 mit Bindemittel I auf ein holzfreies, 58 g pro qm schweres Rohsubstrat mittels einfachen Vorhangstreichverfahrens auf die Substratoberfläche mit einem Auftragsge¬ wicht von 15 g pro qm aufgebracht, wobei eine Substratbahngeschwindigkeit von 1000 m pro min eingestellt war.
Die gemäß den Beispielen 1 bis 9 gestrichenen Substrate wurden anschließend mit ei- nem Janus-Kalander (Firma Voith) unter den nachfolgenden Bedingungen kalandriert:
Geschwindigkeit: 710 m/min
Streckenlast: 138 N/mm
Oberflächentemperatur: 120°C. Nach dem Kalandrieren wiesen die gemäß der Beispiele 1 bis 9 gestrichenen und an¬ schließend unter den vorstehenden Betriebsparametern kalandrierten, gestrichenen Sub¬ strate die folgenden Eigenschaften auf:
Tabelle 2 Überblick über Papiereigenschaften der kalandrierten Papiere
Tabelle 3 Überblick Ergebnisse Beispiele 1 bis 9
Die Ergebnisse gemäß der Tabellen 2 und 3 verdeutlichen, dass zur Erzielung von ho¬ hen Bindekräften zwischen der Oberseite eines im Wege des Vorhangstreichverfahrens zu beschichtenden Substrats wie Papier oder Pappe und einer auf deren Oberseite auf¬ gebrachten Streichfarbenzusammensetzung hohe Bindekräfte dann erhalten werden, wenn besonders feinteilige Bindemittel mit einer Partikelgröße von < 130 nm eingesetzt werden.
Vergleichsbeispiel Bindekraft bei Blade-Auftragsverfahren
Der nachstehenden Tabelle 4 ist ein Überblick über eine Formulierung zu entnehmen, die mit dem Blade-Auftragsverfahren auf ein Substrat appliziert wurde.
Tabelle 4 Überblick über Blade-gestrichene Formulierung (Referenz-Formulierung)
Vergleichsbeispiel 1 Die Formulierung mit der Nummer 1 wurde auf ein holzfreies 58 g/m2 Rohpapier mit¬ tels eines konventionellen Blade-Auftragverfahrens auf das Substrat bei einem Auf¬ tragsgewicht von 15 g/m bei einer Papierbahngeschwindigkeit von 1200 m/min appli¬ ziert.
Die gemäß des Referenzbeispiels 1 gestrichenen Substrate wurden anschließend mit einem Janus Kalander (Firma Voith) unter den nachstehenden Bedingungen kalandriert:
Geschwindigkeit: 710 m/min Streckenlast: 138 N/mm Oberflächentemperatur: 1200C.
Nach dem Kalandrieren wiesen die gemäß Referenzbeispiel 1 gestrichenen Substrate anschließend unter dem vorstehenden Betriebsparameter kalandrierten, gestrichenen Papiere die folgenden Papiereigenschaften auf. Die sich einstellenden Ergebnisse sind in der nachstehend dargestellten Tabelle 5 zu- sammengefasst.
Tabelle 5 Überblick Ergebnisse Beispiel aus Referenzversuchen
Die der Tabelle 5 entnehmbaren Ergebnisse zeigen, dass die Bindekraft bei Blade- Papieren signifikant höher ist als im Wege des Curtain Coating Verfahrens gestrichenen Papieren, bei ansonsten guten Papiereigenschaften.
Figur 1 ist ein Diagramm zu entnehmen, aus welchem der Zusammenhang zwischen Teilchengröße und resultierender Bindekraft einer Streichfarbenzusammensetzung her¬ vorgeht.
Auf der Ordinate sind die Anzahl der Durchläufe einer Papierprobe gemäß des vorste¬ hend erwähnten Prüfbau-Offsets zu entnehmen, bis zu der ein erstes Rupfen erfolgt. Auf der X-Achse (Abszisse) sind verschiedene Bindemittel-Teilchengrößen aufgetragen. Aus der Darstellung gemäß Figur 1 geht hervor, dass die Bindekraft einer Streichfar¬ benzusammensetzung, mit ansteigender Teilchengröße abfällt. So erreicht z.B. die Streichfarbenzusammensetzung, die ein Bindemittel auf Basis Styrol-Butadien- Acrylnitril (SBAN) mit einer Teilchengröße von 80 nm enthält, eine höhere Anzahl von Durchläufen bevor das Rupfen auftritt (über sechs Durchläufe), während eine Streich¬ farbenzusammensetzung, die ein Bindemittel (SBAN) mit einer Teilchengröße von 140 nm aufweist, lediglich vier Durchläufe (10 s) erreicht und dann das Rupfen beginnt. In Figur 1 sind darüber hinaus die Anzahl von Durchläufen von Streichfarbenzusammen- Setzungen zu entnehmen, denen ein Styrol-Butadien-basierendes Bindemittel beige¬ schlossen war. Bei einer Teilchengröße von 100 nm und 115 nm waren sechs Durchläu¬ fe möglich, bevor das Rupfen auftrat, während bei einer Teilchengröße von 130 nm nur 4,5 Durchläufe erreicht werden konnten. Bei einer Streichfarbenzusammensetzung die die Formulierung 1 mit Binder A enthielt, begann das Rupfen im Falle von Curtain Coating gestrichenen Papieren bereits bei vier Durchläufen (10 Sekunden Wert) während bei Blade gestrichenen Papieren fünf Durch¬ läufe bei 30 Sekunden erreicht wurden.
Beim Curtain-Coating können Bindemittel mit kleiner Teilchengröße von unterhalb 130 nm eingesetzt werden, weil beim Curtain-Coating- Verfahren kein Druckimpuls auf ein Substrat ausgeübt wird, was eine Migration in das Rohpapier nach sich zieht, und somit eine schlechtere Bindekraft und geringere Anbindung zur Folge hat. Aufgrund des beim Curtain-Coating- Verfahren fehlenden Druckimpulses wird die Streichfarbenzusammen- setzung nicht ins Rohpapier gedrückt.
Aus der Darstellung gemäß Figur 2 geht der Einfluss des Bindemittels auf die Farbdich¬ te hervor.
Auf der Y-Achse (Ordinate) ist die Farbdichte nach 120 s Wegschlagzeit aufgetragen, während auf der X-Achse (Abszisse) die Teilchengrößen des eingesetzten Bindemittels aufgetragen sind. Dem Diagramm gemäß Figur 2 ist zu entnehmen, dass die Farbdichte nach 120 s Wegschlagzeit bei Streichfarbenzusammensetzungen, die ein Bindemittel auf Basis Styrolbutadien-Acrylnitril (SBAN), mit einer Teilchengröße von 140 nm auf- weisen, erheblich unter der Farbdichte bleibt, die sich mit einer Streichfarbenzusam¬ mensetzung erreichen lässt, die ein Bindemittel (SBAN) mit einer Teilchengröße von 80 nm aufweist. Bei Streichfarbenzusammensetzungen, die ein Bindemittel auf Basis Sty- rol-Butadien (SB) mit einer Teilchengröße von 100 nm bzw. 130 nm enthalten, liegt die erreichbare Farbdichte nach 120 s für die Streichfarbenzusammensetzung mit einer Teilchengröße von 100 nm bei etwa 0,3, während die Streichfarbenzusammensetzung, die ein SB-Bindemittel mit einer Teilchengröße von 130 nm aufweist, erheblich darun¬ ter.
Aus der Darstellung gemäß Figur 2 geht hervor, dass ein SBAN-Bindemittel mit einer Teilchengröße von 80 nm zu einer sehr hohen Farbdichte führt, die erheblich über der
Farbdichte gemäß Referenzversuch liegt und ein SB-Bindemittel mit einer Teilchengrö- ße von 100 nm ebenfalls zu einer guten Farbdichte führt, die noch über der im Refe¬ renzversuch erreichten Farbdichte liegt.

Claims

Patentansprüche
1. Streichfarbenzusammensetzung zur Herstellung von ein und/oder mehrfach ge¬ strichenen Substraten ausgenommen fotographische Papiere und selbstklebende Etikettierpapiere, die geeignet zum Drucken, Verpacken und Beschriften sind, und das Substrat, insbesondere Rohpapier oder Karton, mit einem oder mehreren frei fallenden Flüssigkeitsvorhängen beschichtet ist und die Flüssigkeitsvorhänge aus einer Beschichtungsflüssigkeit gebildet sind, die ein Bindemittel enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe, die Styrol- Butadien-Latexbinder, Styrol-Acrylat-Latexbinder, Styrol-Butadien-Acrynitril-
Latexbinder, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Binder, Styrol-Acrylat-Maleinsäure- Anhydrid-Binder umfasst und eine Teilchengröße ≤ 130 nm umfasst.
2. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Styrolbutadien und Styrolbutadienacrylnitril enthaltende Bindemittelsysteme ei¬ nen Gelgehaltswert zwischen 10 % und 95 % aufweisen.
3. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Styrolbutadien und Styrolbutadienacrylnitril enthaltende Bindemittelsysteme ei- nen Gelgehaltwert zwischen 70 und 90 % aufweisen.
4. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese organische oder anorganische Pigmente enthält.
5. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Polyacrylamide enthält mit einem Molekulargewicht Mw zwischen 1 und 50 Mio.
6. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Brookfield Viskosität zwischen 20 mPas bis 5.000 mPas, besonders be¬ vorzugt zwischen 20 mPas und 2.000 mPas, besonders bevorzugt zwischen 20 und 1.300 mPas aufweist.
7. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragsgewicht der Streichfarbenzusammensetzung bezogen auf deren Tro¬ ckengewicht auf das Substrat zwischen 0,1 bis 50 g/m2 liegt
8. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Pigmente ausgewählt sind aus der Gruppe, die Clay, Kaolin, Talkum, Calciumcarbonat, Titaniumdioxid, Satin Weiss, synthetische Polymerpigmente, Zinkoxid, Bariumsulfat, Gips, Silika, Aluminium, Trihydrat umfasst.
9. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe, die Styrol-Butadien-Latexbinder, Styrol-Acrylat-Latexbinder, Styrol-Butadienacrylnitril-Latexbinder, Styrol- Maleinsäureanhydrid-Binder, Styrol-Acrylatmaleinsäureanhydrid-Binder, PoIy- saccaride, Proteine, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetate,
Cellulose und Cellulosederivate umfasst.
10. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Rahmen des Curtain-Coatings aufgetragene Streichfarbenzusammenset- zung die Bedruckbarkeit eines Substrates verbessert, Barriereeigenschaften gegen
Diffusion aufweist, die optischen Eigenschaften des gestrichenen Substrates ver¬ bessert sowie entweder Release-Eigenschaften oder Adhesive-Eigenschaften auf¬ weisen.
11. Streichfarbenzusammensetzung gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wege des Curtain-Coating- Streichverfahrens aufgetragene Streichfarbenzusammensetzung ein oder mehrere Polymere auf Basis von Ethylen-Acrylsäurewachsen, Polyethylenpolyesterstyrol- Butadien-Latexbinder, Styrol-Acrylat-Latexbinder, Styrol-Butadienalkoholnitril- Latexbinder, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Binder, Styrol-Acrylatmaleinsäure- anhydrid-Binder, Polysaccaride, Proteine, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylalkoho¬ le, Polyvinylacetat, Cellulose und Cellulosederivate, Silikone enthalten.
12. Substrat, hergestellt mit einer Streichfarbenzusammensetzung gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt worden sind.
13. Verwendung einer Streichfarbenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Beschichtung von Substraten, Rohpapier oder Karton im Wege des Curtain-Coating-Auftragsverfahrens.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008019963A1 (de) * 2006-08-14 2008-02-21 Basf Se Papierstreichmassen, enthaltend silicasole
JP5103971B2 (ja) * 2007-03-22 2012-12-19 Ｊｓｒ株式会社 共重合体ラテックス組成物、紙塗工用組成物、及び塗工紙
CN101855291B (zh) * 2007-09-14 2012-09-19 巴斯夫欧洲公司 模塑组合物、其用途及由其制造的集成电路管状包装
US8557914B2 (en) 2008-09-08 2013-10-15 Omnova Solutions Inc. Latex compositions
FI20086122A (fi) * 2008-11-24 2010-05-25 Kemira Oyj Polymeerikoostumus
FI124806B (fi) 2008-12-18 2015-01-30 Kemira Oyj Päällystyspastakoostumus ja sillä päällystetty paperi tai kartonki
DE102009006936A1 (de) * 2009-01-30 2010-08-05 Tesa Se Trennmittel insbesondere für ein Klebeband
JPWO2011114456A1 (ja) * 2010-03-17 2013-06-27 フォイト パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＶＯＩＴＨ ＰＡＴＥＮＴ ＧｍｂＨ Ｄｆコータ用塗料
WO2011115167A1 (ja) * 2010-03-18 2011-09-22 日本製紙株式会社 印刷用塗工紙およびその製造方法
FR2958664B1 (fr) * 2010-04-07 2012-10-26 Coatex Sas Utilisation d'un latex de styrene et de taille de 100 nm comme agent rheologique dans une sauce de couchage papetiere, sauce et son procede d'obtention
CN102234954A (zh) * 2010-04-23 2011-11-09 耿建强 可反复书写的环保节能书写皮纸
ES2703179T3 (es) 2015-10-16 2019-03-07 Henkel Ag & Co Kgaa Procedimiento para soldar los plásticos poliamida y poli(met)acrilato
CN113597372B (zh) * 2019-04-01 2022-05-06 Dic油墨株式会社 纸用外涂用和粘接剂用组合物、以及使用该组合物的涂覆物、耐水耐油纸层叠体、纸吸管及纸制餐具
US20230109479A1 (en) * 2020-03-09 2023-04-06 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Coating formulation for curtain coating fibrous non-woven mats

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH594444A5 (de) * 1972-12-04 1978-01-13 Gerd Birrenbach
US4537747A (en) * 1983-03-16 1985-08-27 Chemetrics, Inc. Disposable device for sampling and diluting
DE3730833A1 (de) * 1987-09-14 1989-03-23 Nicolaus Md Papier Kationisch eingestellte pigmentdispersion und streichfarbe
FR2729089A1 (fr) * 1995-01-10 1996-07-12 Snf Sa Procede pour preparer des emulsions stables de polyelectrolytes de haut poids moleculaire en emulsion-inverse
JP3610512B2 (ja) * 1998-04-28 2005-01-12 サンノプコ株式会社 カーテンコーティング用塗工剤組成物
JP4089064B2 (ja) * 1999-02-01 2008-05-21 王子製紙株式会社 塗工紙
JP2001262494A (ja) * 2000-03-15 2001-09-26 Mitsubishi Paper Mills Ltd 印刷用塗工紙の製造方法
DE10046930A1 (de) * 2000-09-21 2002-04-18 Basf Ag Verfahren zur Herstellung wässriger Styrol-Butadien-Polymerdispersionen
DE10055592A1 (de) * 2000-11-09 2002-05-23 Basf Ag Papierstreichmassen
WO2002066739A1 (de) * 2001-02-16 2002-08-29 Voith Paper Patent Gmbh Streichfarbe und verfahren zur herstellung von gestrichenem papier oder karton
FI20011953A0 (fi) * 2001-10-08 2001-10-08 Metso Paper Inc Menetelmä ja laitteisto liikkuvan rainan päällystämiseksi
JP2004027065A (ja) * 2002-06-26 2004-01-29 Nippon Zeon Co Ltd 防湿性紙用共重合体ラテックス、その製造方法、防湿性紙用塗被組成物、および防湿性塗被紙
WO2004035930A1 (en) * 2002-10-15 2004-04-29 Dow Global Technologies Inc. A method of producing a coated substrate
JP3791494B2 (ja) * 2002-12-26 2006-06-28 Ｊｓｒ株式会社 顔料塗工紙の製造方法及び顔料塗工紙
JP2005314834A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Jsr Corp 塗工紙の製造方法及び塗工用組成物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2006029883A2 *

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Publication number Publication date
AU2005284219B2 (en) 2011-02-10
WO2006029883A2 (de) 2006-03-23
AU2005284219A1 (en) 2006-03-23
DE102004045172A1 (de) 2006-03-23
CA2580255A1 (en) 2006-03-23
JP2008513617A (ja) 2008-05-01
US20100080919A1 (en) 2010-04-01
CN101057035A (zh) 2007-10-17
US20070212532A1 (en) 2007-09-13
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