WO2007101822A1 - Verfahren zur herstellung von ein- und/oder mehrfach gestrichenen substraten - Google Patents

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WO2007101822A1 PCT/EP2007/051999 EP2007051999W WO2007101822A1 WO 2007101822 A1 WO2007101822 A1 WO 2007101822A1 EP 2007051999 W EP2007051999 W EP 2007051999W WO 2007101822 A1 WO2007101822 A1 WO 2007101822A1
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Benjamin Mendez
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Basf Se
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Definitions

  • the invention relates to a process for the production of mono- and / or multi-coated substrates, such as paper and cardboard, excluding photographic papers and self-adhesive label papers.
  • the curtain coating process is a process known in the art for coating in the photographic industry.
  • the emulsions and liquids used in the photographic industry have a low solids content and only a low viscosity, moreover the application rate is very slow and is less than 600 m / min.
  • graphic papers pigmented suspensions of high solids content and high viscosities are used in comparison to the suspensions used in the photographic industry.
  • graphic papers are mostly made by blade coating or film pressing at speeds well above 1000m / min. Both the blade application process and the film press application process had disadvantages that affect the quality of the coated paper.
  • the bar distribution on the paper or board surface is influenced by the unevenness of the paper substrate. Uneven bar distribution on the paper surface can lead to visual print unevenness. This quality defect is also referred to as mottling.
  • the maximum application weight achievable with the film press application method is also lower than that for the knife method (blade method). This limitation is particularly pronounced at high application speeds on the substrate to be processed.
  • JP 93/31 1931, JP 93/177816, JP 93 131718 and EP 0 517 223 B1 and EP-A 1 249 533 is the use of the curtain coating method for coating paper with one or more pigmented coating colors known.
  • EP-A 517 223 B1 already discloses a method for producing coated printing paper.
  • the produced spread paper is used in particular during printing, wherein a free-falling curtain curtain is produced from the coating liquid and the pressure base paper is coated with the deaerated coating liquid, so that the free-falling curtain curtain of the coating liquid impinges on the coating base paper. This runs continuously in a direction crossing the free-falling curtain.
  • the coating liquid comprises at least one pigment and at least one binder, a concentration between 50% by weight and 70% by weight and a viscosity between 400 and 4000 mPa.s.
  • the coating liquid is deaerated in an environment having a value of the vacuum of the saturated vapor pressure or below and under the condition that shearing is applied to the coating liquid.
  • the deaerating ratio of the bubbles having a diameter between 0.01 mm and 0.5 mm in the coating liquid is 90% or more.
  • the coating base paper has a primer layer applied by a coating method selected from the group including a blade type coating method or a roller type coating method. From EP 1 249 533 A1 a method for the production of multi-coated paper or cardboard is known. This method is used to produce multi-layer coated papers or cartons except photographic papers and self-adhesive label papers.
  • the multi-coated papers or cartons are particularly suitable for printing, packaging and for labeling purposes, in which at least two liquids to be applied, selected from aqueous solutions or suspensions, are combined as a combined, free-falling curtain and a continuous web of base paper or green cardboard is coated with the combined coating fluid.
  • DE 10 2004 045 171 A1 relates to a process for producing mono- and / or multicoated substrates.
  • These are coated paper or coated paperboard except photographic papers and self-adhesive label papers, which are particularly suitable for printing, packaging and labeling.
  • the substrate such as, for example, base paper or paperboard, is coated once or more than once with a free-flowing liquid curtain, the coating liquid in particular having an extensional viscosity of between 1 and 1000 Pa. s at a Hencky strain of between 1 and 15.
  • a coating medium to be used for curtain coating has to have special rheological properties, especially if it is used at very high machine speeds (> 1500 m / min) and / or very low coating weights ( ⁇ 8 g / m 2 ) on rough or very rough substrates such as paper or cardboard with a roughness of PPS-10> 4 microns) should be applied.
  • Coating paints are currently adjusted with anionic emulsions of the aqueous solution of a copolymer of acrylic acid and acrylamide provided with a protective oil phase.
  • the copolymers cause a thickening to increase the viscosity of the aqueous phase, because they preferentially bind the water.
  • An improvement in the water retention and extensibility of the liquid paint is due to the addition of small amounts of this adjuvant.
  • the thickening and stretching properties of the coating color i. the viscoelasticity are influenced and controlled.
  • this auxiliary (copolymer of acrylic acid and acrylamide) in the coating color, increases the thickening of the coating color and increases the dynamic tensile strength of liquid filaments or of liquid films.
  • an overdose of the auxiliary can reduce or prevent the development of microskip coating.
  • overdosing can also lead to the formation of streaks on the coated fibrous web or to various negative effects at the point of impact of the curtain on the fibrous web.
  • the present invention has for its object to expand the application areas for the curtain coating process with pigmented coating colors.
  • Slip agents may be added to the coating composition in conjunction with the addition of an anionic emulsion of a copolymer of acrylic acid and acrylamide so that better flowability and stretchability of the coating color and thus better viscoelasticity can be achieved compared to coating compositions to which the above-mentioned copolymer is blended .
  • the term "lubricant” Hend understood substances that are added in particular coating colors for curtain coating to prevent the formation of agglomerates or high fluidity by a kind of "lubricating effect" between the components of the coating color essentially pigments, binders and auxiliaries. The “lubricant” also improves the properties of the line when calendering, because the line is also softer and more flexible.
  • the added copolymer has the task of increasing the cohesion of the particles in the coating color by steric bonding (interlocking of the molecular structures) or by chemical bonding, thus increasing the dynamic yield strength of the liquid application medium and / or the coating color in the form of a liquid film, a liquid curtain or a liquid thread considerably increases.
  • the yield strength of a coating composition can be shifted by adding synthetic and / or natural "lubricants".
  • yield strength is understood to mean the maximum elongation rate and the maximum stretch factor under which a coating color is applied during the application process, in particular with the curtain coater. Exceeding the yield strength would lead to so-called Skip Coating or Microskip Coating. Under Microskip Coating the local tearing of the coating medium or the liquid film is understood, with microscopic holes in the applied coating or the applied layer on the substrate or the fibrous web are caused. These microscopically small uncovered spots on the coated fibrous web significantly deteriorate the printability properties of paper and board.
  • the stretching rate ⁇ * of a coating composition is defined according to the invention by means of the following mathematical formula:
  • the stretching factor is also defined according to the invention, wherein
  • V 0 is to be understood as the outflow velocity of the ink from the nozzle gap and Vi mp is the impact velocity of the curtain on the substrate.
  • the following stretch factors and strain rates occur when the machine speed is in the range of 500 to 2500 m / min and the coating weights are applied in the range between 6 to 30 g / m 2 at high solids contents.
  • lubricants incorporated with the coating composition of the present invention include stearin and similar lubricants such as PVA, starch and oleaginous additives in conjunction with said acrylic copolymer based thickeners.
  • the critical expansion rate and critical elongation factor are to be understood as those maximum values of the abovementioned variables, from which microskip coating and banding occur by overstretching of the released medium, for example in the form of the liquid curtain.
  • Calcium stearate is particularly suitable for coating colors that are applied with a curtain coater. Calcium stearate is typically a compound of 94% vegetable stearin and 5% elemental calcium.
  • Dispersions of calcium stearate are weakly alkaline and have a nonionic charge character. They are also emulsified well in water in any mixing ratio, which makes them particularly suitable for coating colors.
  • anionic thickeners listed below such as, for example, ethyl acrylate and carboxylic acids (without or with plasticizers and without solvents). sestoff), acrylic acid and acrylamide in an oil phase, acrylic acid, acrylate and acrylonitrile (with or without plasticizers and without solvents) and with other thickeners, such as CMC (carboxymethylcellulose) can be a particularly good stretchability and processability of pigmented coating colors, especially when achieve a set in a curtain commissioned work.
  • anionic thickeners listed below such as, for example, ethyl acrylate and carboxylic acids (without or with plasticizers and without solvents). sestoff), acrylic acid and acrylamide in an oil phase, acrylic acid, acrylate and acrylonitrile (with or without plasticizers and without solvent
  • the thickener or acrylic copolymer may be added together with the stearate or stearin.
  • the stearin or the calcium stearate used thereby reduces or prevents the formation of coagulum in the coating colors.
  • Calcium stearate further imparts to the coating composition a slightly water repellent character which can improve the water resistance of the coated substrate such as a paper or a cardboard.
  • Stearates, such as calcium stearate also have a mild defoaming effect. This additional property is desirable in the production of a coating color.
  • the coating composition may be prepared including the "lubricant" in the following order:
  • binders styrene, butadiene or acrylic latex, starch, PVA
  • thickeners and extensional rheology regulators for example copolymers of acrylic acid and acrylamide
  • the dosage of the stearate or stearin depends on the selected pigment system and the thickener type. Good results can be achieved, for example, with 0.8 part of calcium stearate per 0.2 to 0.5 part of thickener (for example with the abovementioned acrylic polymers). It has proved to be particularly advantageous if coating colors based on pure carbonate, ie 100 wt .-% CaCO 3 are prepared. This coating color may contain 0.5 to 0.8 parts of stearate and 0.3 to 0.6 parts of thickener to positively influence the rheological properties.
  • Another alternative is to produce mixtures of carbonate and kaolin. These may in some cases contain a higher proportion of stearate, for example 0.6 to 0.8 parts, and a higher amount (0.4-0.6 parts) of thickener, in order to be able to develop favorable rheological properties at high substrate delivery rates.
  • lubricants include, for example, wax emulsions or wax powders based on natural or synthetic waxes, PTFE wax emulsions or powders, polyvinyl acetate / polyvinyl alcohol or polyvinylformamide / polyvinylamine with different saponification degrees.
  • silicone resin emulsions or inorganic lubricants such as talc particles can be used.
  • polymers such as polyethylene glycol, polytetrahydrofuran and polyvinylpyrrolidone can be used with different molecular weights.
  • the substrate is coated one or more times with the coating liquid of a free-falling liquid curtain, wherein the coating liquid has an extensional viscosity, measured by the CaBER method between 1 and 10,000 Pa. s at a Hencky strain of between 1 and 15.
  • the coating colors preferably used when using the method proposed according to the invention have the compositions listed below. All percentages given are based on dry weight fractions.
  • a coating composition based on CaCO 3 is used, for example a 77% slurry of calcium carbonate with a particle size of 90% ⁇ 2 ⁇ m (Hydrocarb 90 ME, available from OMYA, Oftringen, Switzerland), and a 74.6 % Premium Clay Slurry from Amazon Premium with a particle size of 98% ⁇ 2 ⁇ m (Amazon Plus available from Kaolin International). Further, the coating colors may contain a binder A of styrene-butadiene latex (Styronal® D 536 available from BASF AG, Ludwigshafen), 50% in water.
  • an ASE thickener available from BASF AG (additive C) and, alternatively or in combination, an additive A, polyacrylamide thickener (40 mol% acrylic acid, 60 mol% acrylamide, 20 million molecular weight) and an additive B, polyacrylamide thickener (40 mol% acrylic acid, 60 mol% acrylamide, 44 million molecular weight) admix.
  • the coating colors comprise a surfactant in the form of an aqueous solution of sodium dialkylsulphosuccionates (Lumiten® I-DS 3525), also available from BASF AG.
  • the coating colors used in the process proposed according to the invention may be admixed with an optical brightener, for example in the form of Blancophor® P, available from Bayer AG, Leverkusen.
  • the extensional viscosity of the coating liquid, i. the coating color is between 1 and 1000 Pa. s, measured by the Ca B ER method at a Hencky strain of between 1 and 15. Preferably, the extensional viscosity is between 5 and 500 Pa. s, measured by the CaBER method at a Hencky strain of between 1 and 12, and more preferably the extensional viscosity of the coating color is between 10 and 100 Pa. s, measured by the CaBER method at a Hencky strain of between 1 and 8.
  • the shear viscosity (100 rpm Brookfield) of the coating liquid is between 0 and 5000 mPa.s, preferably between 0 and 2000 mPa.s, and particularly preferably the coating liquid has a shear viscosity (100 rpm Brookfield) between 0 and 1000 mPa.s.
  • the coating liquid may have a solids content of between 40% and 75%, preferably between 50% and 75%, and most preferably between 60% and 65%.
  • the free-falling liquid curtain comprises at least one binder selected from the group consisting of styrene-butadiene latex binder, ethylene acrylic acid waxes, polyethylene, polyester, styrene-alkylacrylate latex binder, styrene-butadiene-acrylonitrile latex binder, styrene-maleic anhydride binder, styrene-acrylate maleic anhydride binder, polysaccharides, proteins , Polyvinylpyrrolidones, polyvinylalcohol, polyvinylacetate, cellulose and cellulose derivatives.
  • binder selected from the group consisting of styrene-butadiene latex binder, ethylene acrylic acid waxes, polyethylene, polyester, styrene-alkylacrylate latex binder, styrene-butadiene-acrylonitrile latex binder, styrene-maleic anhydride binder,
  • the free-falling liquid curtain contains organic and / or inorganic pigments selected from the group comprising kaolin, talc, calcium carbonate, precipitated calcium carbonate, titanium dioxide, satin white, synthetic polymer pigments, zinc oxides, barium sulphates, gypsum, silica and aluminum trihydrate.
  • organic and / or inorganic pigments selected from the group comprising kaolin, talc, calcium carbonate, precipitated calcium carbonate, titanium dioxide, satin white, synthetic polymer pigments, zinc oxides, barium sulphates, gypsum, silica and aluminum trihydrate.
  • Danben comprises the free-falling liquid curtain of coating color polyacrylamides having a molecular weight Mw of from 1 to 50 million, preferably a molecular weight Mw of from 5 to 45 million and more preferably the free-falling liquid curtain contains polyacrylamides having a molecular weight Mw of 20 to 40 million.
  • the Brookfied viscosity of the free-falling liquid curtain is between 20 to 5000 mPa.s, preferably between 20 mPa.s to 2000 mPa.s and more preferably between 20 mPa.s to 1300 mPa.s (spindle no. 2).
  • the coating weight of the coating color is in the range between 0.1 g / m 2 to 50 g / m 2 .
  • the pH of the pigmented coating formulations outlined above was adjusted to 8.7 by addition of 10% aqueous NaOH solution.
  • the solids content of the coating formulations outlined above was adjusted by dilution with water.
  • Associative thickeners may be used in the additives added in coating colors.
  • the associative thickeners are able to adsorb via hydrophobic groups in the molecule on the surface of the binder particles and to form cell-like, associative complexes in the water phase. This makes it possible to specifically raise the viscosity of the coating colors at medium and high shear rates in binder-rich formulations.
  • hydrophobically modified types are generally disseminated starting from HEC or EHEC.
  • these thicken rather conventionally and usually show only a weak associative interaction with the binder particles.
  • Polyurethane thickeners usually comprise polyethylene glycols, the isocyanates (for example hexamethylene diisocyanate) and hydrophobic long-chain alcohols having polymers which have a kind of triblock structure. In its center is the rather hydrophilic polyurethane block, whereas the chain ends are hydrophobically modified by the long-chain alcohol.
  • Suitable thickeners for coating compositions or coating colors are, in addition to free-radical (co) polymers, customary organic and inorganic thickeners, such as hydroxyethyl cellulose or bentonite.
  • ionic or anionic polyacrylamides and polyvinylformamides can be used as additives.
  • binder polymers are not limited to a particular method. Rather, all known processes for polymer production can be used. Preference is given to using the processes of emulsion polymerization, suspension polymerization, microemulsion polymerization or microsuspension polymerization which make use of free-radical polymerization.
  • water-in-oil emulsions of the polymer are generally obtained with solids contents of from 10 to 50% by weight, preferably from 20 to 40% by weight.
  • the thickeners are used individually, but it is quite possible to use thickener mixtures.
  • the associative thickeners or PAM's described above represent a selection of rheological additives which can be added to the coating composition proposed by the invention.
  • the coating effects can be considerably minimized in the context of an application method to a substrate to be coated, such as paper or paperboard, as shown in detail in the examples below.
  • the extensional viscosity of the coating color proposed according to the invention is determined in a so-called CaBER experiment, in which case a liquid thread or film is formed whose thickness subsequently decreases under the influence of the surface tension ⁇ as a dominant force.
  • the temporal decrease of the film thickness D m ⁇ d (t) is measured. From this, the tensile viscosity ⁇ E , a PP is determined according to the following relationships.
  • the proposed solution according to the invention allows in the experiment, the striking of 7.9 g / m 2 at speeds up to 2500 m / min without the occurrence of Skip Coa- ting at a solids content of 64.4% and at a Brookfield viscosity of 1300 mPa. s.
  • a coating weight of 6 g / m 2 at a solids content of 68.4% and at a viscosity of 2650 mPa.s to the substrate with good quality and good runnability with a curtain Application work (Curtain Coater) could be applied.
  • additives besides calcium stearate are used in the sense of the solution proposed according to the invention in order to positively influence the properties of the coating composition for curtain coating.
  • further additives include, for example, wax emulsions or powders based on natural or synthetic waxes, PTFE wax emulsions or powders, polyvinyl acetate / polyvinyl alcohol or polyvinylformamide / polyvinylamine with different degrees of saponification.
  • silicone resin emulsions or inorganic lubricants such as talc particles can be used.
  • polymers such as, for example, polyethylene glycol, polytetrahydrofuran or polyvinylpyrrolidone with different molecular weights. Due to the already mentioned steeper course of the viscosity ⁇ as a function of the elongation and shear rate, an increase in the maximum yield strength of the coating color is achieved, further improving the film-forming properties and optimizing the flowability, ie all the processability of the coating color favors properties and properties that the Quality of the substrate obtained, be it a film, be it a cardboard, be it significantly improve a paper web or the like.
  • polymers such as, for example, polyethylene glycol, polytetrahydrofuran or polyvinylpyrrolidone with different molecular weights. Due to the already mentioned steeper course of the viscosity ⁇ as a function of the elongation and shear rate, an increase in the maximum yield strength of the coating color is achieved, further improving the film-forming properties and optimizing the flowability, ie all the processability of
  • a prerequisite for the achievement of a positive effect is sufficient compatibility with the other constituents of the coating composition for all substances, so that no agglomerates or coagulates are formed.
  • Agglomerate or coagulum formation can be achieved by means of suitable aqueous formulations using suitable emulsifiers.
  • the viscosity of the coating colors according to the respective formulations listed below was determined by means of a Brookfield Viscometer (RVT), available from Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Stoughton, Massachusetts USA, at a temperature of 25 ° C. To measure the Brookfield viscosity, 600 ml of the dispersion was placed in a 1 liter receiving beaker and the viscosity was measured with spindle # 4 at spindle RPM of 100 rpm. The coating colors according to the following formulations were applied to the substrate (paper, cardboard) by curtain coating.
  • RVT Brookfield Viscometer
  • a Haake CaBER 1 device from ThermoElectron was used to determine the extensional rheology of the coating colors.
  • the sample liquid (coating color) is applied between two punches.
  • the diameter of the cylindrical punch is 6 mm, the gap between the punches 3 mm and the final gap height 11 mm.
  • the sample liquid drop is stretched from 3 mm to 11 mm. This forms a liquid thread.
  • the thread diameter (Dmid) is detected by means of a laser micrometer in the middle between the two punches.
  • the extensional viscosity is determined by the following formulas.
  • FIGS. 1 and 2 show an alternative embodiment of a device for applying coating slip to a web-shaped substrate in accordance with the curtain coating method.
  • FIG. 1 shows an application device 1 with which the upper side of a web-shaped substrate 2 is coated.
  • a film 3 emerging from an opening of the applicator 1 strikes the top of the web-like substrate 2 at an application point 4.
  • the web-shaped substrate 2 is guided in the conveying direction 7 via a first deflection roller 5 and a second roller 6.
  • the point of impingement 4 of the film 3 lies on the upper side of the web-shaped substrate 2.
  • FIG. 2 shows the application device 1 according to the illustration in FIG. 1 on an enlarged scale.
  • the application device 1 comprises a nozzle body 8, on the underside of which an outlet opening 9 is located.
  • the coating ink stored in the nozzle body 8 according to the composition discussed in Examples 1 to 6 emerges from the outlet opening 9 in the form of a film 3, whereby the film 3 continuously tapers in the direction of the application site 4 and on the application site 4 onto the surface 10 of the web-shaped substrate 2 impinges.
  • the film 3 is accelerated and forms on the underside of the outlet opening 9, perpendicular to the plane of the drawing, as a curtain extending over the width of the web-shaped substrate 2. After the exit of the film 3 from the outlet opening 9, this contracted and is deflected at the point of impact 4.
  • the surface 10 of the web-shaped substrate 2 has a roughness 1 1; Corresponding to the roughness 11 of the surface 10 of the web-shaped substrate, a film thickness 12 of the coating color forms on the surface 10 of the web-shaped substrate 2.
  • the sheet-like substrate 2 may be paper, cardboard or even plastic films or the like.
  • An air scraper 13 serves to retain the air layer entrained by the substrate surface.
  • an aqueous pigment dispersion is first prepared.
  • pigments are mixed with supplied water until the desired solids content and the desired viscosity are reached.
  • the viscosity of the slurry is preferably set very low for degassing. It is less than 500 mPa.s (Brookfield 100 rpm 20 ° C), preferably less than 200 mPa.s (Brookfield 100 rpm 20 ° C).
  • pigments e.g. Calcium carbonate, kaolin, titanium dioxide or talc can be used.
  • the binder may be added to the pigment dispersion in the container if it does not interfere with the subsequent degassing.
  • the binder can also be admixed only after degassing.
  • the degassing takes place within a degassing device, in which the supplied dispersion is sprayed at reduced pressure.
  • the gases emerging from the dispersion in particular air, are discharged from the container.
  • the dispersion is distributed over a large surface at very low absolute pressure.
  • an enlargement of the O ber Structure on the use of centrifugal plates would be conceivable.
  • the pigmented dispersion can then be admixed with the thickener and the additives in the absence of air.
  • the degassing device can for
  • Example two degassing stages connected in series, in which the coating degassing is carried out continuously in succession before the thickener and the additives are mixed under exclusion of air.
  • the degassing stages contain spray degasser with an evacuable container.
  • For conditioning the coating color of the first degassing can be preceded by a tempering in which the desired temperature of the coating color can be adjusted by heating or cooling.

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Abstract

Streichfarbenzusammensetzung für ein Vorhang-Auftragswerk (Curtain Coater), mit welchem eine laufende Papier, Karton oder andere Faserstoffbahn, ein oder beidseitig, ein oder mehrfach zu beschichten ist, wobei die Streichfarbenzusammensetzung neben Pigmenten und Bindemitteln Gleitmittel enthält.

Description

Verfahren zur Herstellung von ein- und/oder mehrfach gestrichenen Substraten
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von ein- und/oder mehrfach gestrichenen Substraten wie Papier und Pappe, ausgenommen photographische Papiere und selbstklebende Etikettierpapiere.
Stand der Technik
Das Vorhang-Streichverfahren ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren zur Beschichtung in der photographischen Industrie. Die in der photographischen Industrie eingesetzten Emulsionen und Flüssigkeiten weisen einen geringen Feststoffgehalt und eine nur geringe Viskosität auf, darüber hinaus ist die Auftragsgeschwindigkeit sehr langsam und liegt bei unter 600 m/min. Bei der Herstellung von graphischen Papieren hingegen werden pigmentierte Suspensionen mit hohem Feststoffgehalt und hohen Viskositäten im Vergleich zu den in der photographischen Industrie eingesetzten Suspensionen verwendet. Des Weiteren werden graphische Papiere meistens mittels Blade-Streichen oder Filmpressen bei Geschwindigkeiten deutlich oberhalb von 1000m/min hergestellt. Sowohl das Blade-Auftragsverfahren als auch das Filmpress- Auftragsverfahren wiesen Nachteile auf, die sich auf die Qualität des gestrichenen Papiers auswirken. Im Falle von Blade-Auftragsverfahren kann zum Beispiel die Aggregation von Partikeln, induziert durch die hohen Scherraten unter dem Blade zu Streifen auf dem Papierstrich führen, welche die Papier- und Kartonqualität negativ beeinflus- sen. Des Weiteren beanspruchen die verwendeten Streichfarben in der graphischen Industrie das eingesetzte Blade so stark, dass es zu einem relativ häufigen Austausch dieses Blades kommt, um eine gleich bleibende Strichqualität auf dem Papier bzw. der Kartonage zu gewährleisten.
Darüber hinaus wird die Strichverteilung auf der Papier- bzw. der Karton Oberfläche durch die Unebenheiten des Papiersubstrats beeinflusst. Eine ungleichmäßige Strichverteilung auf der Papieroberfläche kann zu einer visuellen Druckungleichmäßigkeit führen. Dieser Qualitätsfehler wird auch als Mottling bezeichnet.
Bei dem oben erwähnten Filmpress-Auftragsverfahren liegt in der Regel ein eng begrenztes Operationsfenster vor, welches durch die Oberflächeneigenschaften die Porosität des zu bearbeitenden Substrates bzw. durch den Streichfarbenfeststoffgehalt bestimmt wird. Ferner muss für jede Bahngeschwindigkeit bzw. für jedes Strichgewicht das oben erwähnte enge Operationsfenster neu erarbeitet werden. Bei nicht- optimierten Filmpress-Streichfarbenrezepturen kann es daher zu einem ungleichmäßigen Film-Splitting-Muster auf der Oberfläche des zu beschichtenden Substrates kom- men, was wiederum zu eine schlechten Bedruckbarkeit desselben führt. Des Weiteren kann es zur Ausbildung kleiner Tropfen beim Filmpressen-Streichen kommen, die sich wiederum auf das Substrat ablegen und eine Qualitätseinbuße des beschichteten Substrates, sei es Papier, Pappe oder Karton darstellen.
Das beim Filmpress-Auftragsverfahren erreichbare maximale Auftragsgewicht ist ebenfalls geringer als das für das Messerverfahren (Bladeverfahren). Diese Begrenzung ist besonders ausgeprägt bei hohen Auftragsgeschwindigkeiten auf das zu bearbeitende Substrat.
Für die beiden skizzierten Auftragsverfahren gilt, dass das Auftragsgewicht zwischen Erhöhungen (Bergen) und Vertiefungen (Tälern) des zu beschichtenden Substrates ungleichmäßig verteilt ist, so dass die Druckfarbenannahme unregelmäßig verläuft, was zu dem oben bereits erwähnten Mottling führen kann. Aufgrund der hohen Auf- tragsgeschwindigkeiten sind sowohl das Filmpress-Verfahren als auch das Messerverfahren (Bladeverfahren) sehr weit verbreitet bei der Herstellung von graphischen Papieren.
Aus JP 94/89437, JP 93/31 1931 , JP 93/177816, JP 93 131718 sowie EP 0 517 223 B1 sowie EP-A 1 249 533 ist der Einsatz des Vorhang-Streichverfahrens zur Beschichtung von Papier mit einer oder mehreren pigmentierten Streichfarben bekannt.
So geht aus EP-O 517 223 B1 bereits ein Verfahren zur Herstellung von Streichdruckpapier hervor. Das hergestellte Streichpapier wird insbesondere beim Drucken ver- wendet, wobei aus der Beschichtungsflüssigkeit ein frei-fallender Gießvorhang erzeugt wird und das Druckrohpapier mit der entlüfteten Beschichtungsflüssigkeit beschichtet wird, so dass der frei-fallende Gießvorhang der Beschichtungsflüssigkeit auf das Be- schichtungsrohpapier auftrifft. Dieses läuft kontinuierlich in einer den frei-fallenden Gießvorhang kreuzenden Richtung. Die Beschichtungsflüssigkeit umfasst mindestens ein Pigment und mindestens ein Bindemittel, eine Konzentration zwischen 50 Gew.-% und 70 Gew.-% und eine Viskosität zwischen 400 und 4000 mPa.s. Die Beschichtungsflüssigkeit wird in einer Umgebung mit einem Wert des Vakuums des Sättigungsdampfdruckes oder darunter und unter der Bedingung entlüftet, dass auf die Beschichtungsflüssigkeit eine Scherung angewendet wird. Das Entlüftungsverhältnis der Blasen mit einem Durchmesser zwischen 0,01 mm und 0,5 mm in der Beschichtungsflüssigkeit beträgt 90 % oder auch mehr. Das Beschichtungsrohpapier weist eine Grundierungs- schicht auf, die mittels eines Beschichtungsverfahren aufgebracht wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die ein Beschichtungsverfahren vom Klingentyp oder ein Beschichtungsverfahren vom Walzentyp einschließt. Aus EP 1 249 533 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von mehrfach beschichtetem Papier oder Karton bekannt. Dieses Verfahren dient zur Herstellung mehrschichtig beschichteter Papiere oder Kartons ausgenommen photographische Papiere und selbstklebende Etikettierpapiere. Die mehrfach beschichteten Papiere bzw. Kartons sind ins- besondere einsetzbar für Druck-, Verpackungs- und für Beschriftungszwecke, bei denen zumindest zwei aufzutragende Flüssigkeiten, ausgewählt aus wässrigen Lösungen oder Suspensionen als kombinierter, frei-fallender Vorhang zusammengeführt werden und eine kontinuierliche Bahn von Rohpapier oder Rohkarton mit dem kombinierten Beschichtungsfluid beschichtet wird.
Der Einsatz des Vorhang-Streichverfahrens zur Veredelung von Papier und Karton, wie in EP 0 517 223 B1 und EP 1 249 533 A1 dargestellt, ergibt eine verbesserte gestrichene Oberflächenstruktur im Vergleich zu herkömmlichen Auftragsverfahren. Insbesondere erhöhte Auftragsgeschwindigkeiten sind bei dem Vorhangstreich-Verfahren bei geringen Auftragsgewichten nur schwierig zu realisieren, da der Flüssigkeitsvorhang dann instabil wird. Ferner wird beim Auftreffen der Streichfarbe auf dem Papiersubstrat die Streichfarbe während des freien Falls umgelenkt und auf Substratgeschwindigkeit beschleunigt. Bei diesem Vorhang treten lokal sehr hohe Scher- und Dehnraten im Fluid auf. Das als freier Vorhang fallende Fluid kann dabei so stark be- ansprucht werden, dass ein Aufreißen des Fluidfilms durch Kavitationsblasen auftreten kann. Die Gefahr des Aufreißens steigt mit zunehmender Geschwindigkeit der Substratbahn, welche die obere Grenze darstellt, bei der das Vorhangstreichverfahren betrieben werden kann.
DE 10 2004 045 171 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von ein- und/oder mehrfach gestrichenen Substraten. Dabei handelt es sich um gestrichenes Papier oder gestrichene Pappe außer photographische Papieren und selbstklebenden Etikettenpapieren, die insbesondere geeignet sind zum Drucken, Verpacken und Beschriften. Das Substrat, wie zum Beispiel Rohpapier oder Pappe wird mit einem frei- fallenden Flüssigkeitsvorhang ein- oder mehrfach beschichtet, wobei die Beschich- tungsflüssigkeit insbesondere eine Dehnviskosität zwischen 1 und 1000 Pa. s bei einer Hencky-Dehnung zwischen 1 und 15 aufweist.
Ein für das Vorhangbeschichten (Curtain-Coating-Verfahren) zu verwendendes Auf- tragsmedium muss besondere Theologische Eigenschaften aufweisen, vor allem dann, wenn dieses bei sehr hohen Maschinengeschwindigkeiten (> 1500 m/min) und/oder sehr niedrigen Strichgewichten (< 8 g/m2) auf raue oder sehr raue Substrate wie zum Beispiel Papier oder Karton mit einer Rauhigkeit von PPS-10 > 4 μm) aufgetragen werden soll. Bisher war es in der Praxis nicht möglich, bei Geschwindigkeiten oberhalb von 1800 bis 2000 m/min Strichfilme unter 9 g/m2 bei hohem Feststoffgehalt (K > 65 %) frei von Mikroskip Coating mit einem Vorhang-Auftragswerk (Curtain Coater) aufzutragen.
Streichfarben werden gegenwärtig mit anionischen Emulsionen der wässrigen Lösung eines Copolymerisats aus Acrylsäure und Acrylamid eingestellt, das mit einer schützenden Ölphase versehen ist. Die Copolymerisate bewirken eine Verdickung zur Viskositätserhöhung der wässrigen Phase, weil sie bevorzugt das Wasser binden. Eine Verbesserung der Wasserretention und der Streckbarkeit der flüssigen Farbe ist Folge der Zugabe kleiner Mengen dieses Hilfsmittels. Je nach gewähltem Molekulargewicht der Copolymerisate aus Acrylsäure und Acrylamid können die Verdickungswirkung und die Dehneigenschaften der Streichfarbe, d.h. der Viskoelastizität beeinflusst und gesteuert werden. Die Erhöhung der Menge dieses Hilfsmittels (Copolymerisat aus Acrylsäure und Acrylamid) in der Streichfarbe, verstärkt die Verdickung der Streichfarbe und erhöht die dynamische Dehnfestigkeit von Flüssigkeitsfäden bzw. von Flüssigkeitsfilmen. Eine Überdosierung des Hilfsmittels kann einerseits die Entstehung von Mikroskip Coating reduzieren oder verhindern. Andererseits kann die Überdosierung aber auch zur Bildung von Streifigkeit auf der gestrichenen Faserstoffbahn bzw. zu verschiedenen negativen Effekten am Auftreffpunkt des Vorhangs auf die Faserstoff- bahn führen. Durch die Wahl des Molekulargewichts der Copolymere lassen sich bis jetzt diese Effekte in einzelnen Fällen korrigieren aber nicht in jedem Falle vollständig beseitigen.
Wird die Menge des Verdickers stark erhöht, bilden sich am unteren Ende des Vor- hangs periodische Bögen oder ein dünnes „Fenster", welches auch zur Qualitätsverschlechterung oder zur Rillenbildung im Strich führen kann. Je höher die Maschinengeschwindigkeit oder je niedriger das Streichgewicht oder je niedriger die Vorhanglänge ist, desto schwerer sind diese Probleme zu kontrollieren. Eine befriedigende Lösung dieser in der Praxis auftretenden Problematik wurde bisher nicht gefunden.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einsatzbereiche für das Vorhangstreich-Verfahren mit pigmentierten Streichfarben zu erweitern.
Der Streichfarbenzusammensetzung können Gleitmittel in Verbindung mit der Zugabe einer anionischen Emulsion eines Copolymerisates aus Acrylsäure und Acrylamid zugegeben werden, so dass eine bessere Fließfähigkeit und Dehnbarkeit der Streichfarbe und damit eine bessere Viskoelastizität erzielt werden kann im Vergleich zur Streichfarbenzusammensetzungen, denen das eingangs erwähnte Copolymerisat zugemischt ist. Unter „Gleitmittel" werden im vorliegenden Zusammenhang weitestge- hend Substanzen verstanden, die insbesondere Streichfarben für das Vorhang- Beschichten zugegeben werden, um die Bildung von Agglomeraten zu unterbinden bzw. um eine hohe Fließfähigkeit durch eine Art „Schmierwirkung" zwischen den Bestandteilen der Streichfarbe im Wesentlichen Pigmente, Bindemittel und Hilfsmittel er- möglichen. Das „Gleitmittel" verbessert ebenfalls die Eigenschaften des Striches beim Kalandrieren, weil der Strich auch weicher und flexibler wird.
Die speziellen Eigenschaften des eingesetzten „Gleitmittels" in Verbindung mit den Eigenschaften der erwähnten Verdicker, wie zum Beispiel anionische Copolymerisate aus Acrylsäure und Acrylamid, werden gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erzielen einer synergetischen Wirkung in den Dehnbarkeitseigenschaften und damit in der Verarbeitbarkeit der Streichfarbe insbesondere beim Vorhang-Auftragswerk (Curtain Coater) genutzt. Dem zugesetzten Copolymerisat kommt die Aufgabe zu, den Zusammenhalt der Partikel in der Streichfarbe durch sterische Bindung (Verhaken der MoIe- kular-Strukturen) oder durch chemische Bindung zu erhöhen. Damit wird die dynamische Dehnfestigkeit des flüssigen Auftragsmediums bzw. der Streichfarbe in Form eines flüssigen Films, eines flüssigen Vorhangs oder eines flüssigen Fadens erheblich erhöht. Die Streckgrenze einer Streichfarbenzusammensetzung kann durch Zugabe von synthetischen und/oder natürlichen „Gleitmitteln" verschoben werden. Unter Streckgrenze soll die maximale Dehnrate und der maximale Streckungsfaktor, unter denen eine Streichfarbe während des Auftragsprozesses, insbesondere mit dem Curtain Coater belastet wird, verstanden werden. Eine Überschreitung der Streckgrenze würde zu so genanntem Skip Coating oder Microskip Coating führen. Unter Microskip Coating wird das örtliche Reißen des Auftragsmediums bzw. des Flüssigkeitsfilms ver- standen, wobei mikroskopisch kleine Löcher im aufgebrachten Strich bzw. der aufgebrachten Schicht auf dem Substrat bzw. der Faserstoffbahn hervorgerufen werden. Diese mikroskopisch kleinen unbedeckten Stellen auf der gestrichenen Faserstoffbahn verschlechtern bei Papier und Karton die Bedruckbarkeitseigenschaften erheblich.
Die Dehnrate ε* einer Streichfarbenzusammensetzung wird erfindungsgemäß mit Hilfe folgender mathematischer Formel definiert:
ε* = dV/dh,
wobei unter
ε* das Verhältnis der Änderung der Geschwindigkeit zur Änderung der Filmdicke am Auftreffpunkt des Vorhangs, dV die Geschwindigkeit des Substrats minus Auftreffgeschwindigkeit des Vor- hangs und unter dh die aufgetragene Filmdicke auf dem Papier minus Vorhangdicke am Auftreffpunkt verstanden werden soll.
Der Streckungsfaktor wird ebenfalls erfindungsgemäß definiert, wobei unter
X9 die Streckung des Vorhangs durch die Erdbeschleunigung = vιmp/v0' X0 die Streckung des Vorhangs durch die Beschleunigung auf Maschinengeschwindigkeit = VB/Vιmp, X1 die Gesamtstreckung VB/V0, - V6 die Maschinengeschwindigkeit, Geschwindigkeit des Substrates bzw. der Faserstoffbahn,
V0 die Ausströmungsgeschwindigkeit der Farbe aus dem Düsenspalt und unter Vimp die Auftreffgeschwindigkeit des Vorhangs auf dem Substrat verstanden werden soll.
Beim Auftragen bzw. Streichen mit dem Curtain Coater treten folgende Streckungsfaktoren und Dehnraten auf, wenn die Maschinengeschwindigkeit im Bereich von 500 bis 2500 m/min liegt und die Strichgewichte im Bereich zwischen 6 bis 30 g/m2 bei hohen Feststoffgehalten aufgetragen werden.
2 < Xg(k) > 10
3 < X0 < 20
10 > X1 < 60
1 ,104 < ε* < - 1 ,106 (s"1)
Erfindungsgemäß der Streichfarbenzusammensetzung beigemischte Gleitmittel sind zum Beispiel Stearin bzw. Kalziumstearate und ähnliche Gleitmittel wie PVA, Stärke und ölhaltige Additive in Verbindung mit den genannten Verdickern auf Acrylcopoly- merbasis. Als kritische Dehnrate und als kritischer Streckungsfaktor sollen im Rahmen der vorliegenden Erfindung jene maximalen Werte der vorstehend genannten Größen verstanden werden, ab denen Microskip Coating und Streifenbildung durch Überdehnung des abgegebenen Mediums, so zum Beispiel in Gestalt des flüssigen Vorhangs auftritt. Kalziumstearat eignet sich besonders gut für Streichfarben, die mit einem Vorhang-Auftragswerk (Curtain Coater) aufgetragen werden. Kalziumstearat stellt in der Regel eine Verbindung von 94 % pflanzlichem Stearin und 5 % elementarem Kalzium dar. Dispersionen von Kalziumstearat sind schwach alkalisch und besitzen eine nicht- ionogenen Ladungscharakter. Sie sind außerdem in Wasser in jedem Mischungsverhältnis gut emulgierbar, weshalb sie sich besonders für Streichfarben eignen. In Verbindung mit den nachfolgend aufgeführten anionischen Verdickern wie zum Beispiel Acrylsäureethylester und Carbonsäuren (ohne oder mit Weichmachern und ohne Lö- semittel), Acrylsäure und Acrylamid in einer Ölphase, Acrylsäure, Acrylsäureester und Acrylnitril (ohne oder mit Weichmachern und ohne Lösungsmittel) sowie mit anderen Verdickern, wie CMC (Carboxymethylcellulose) lässt sich eine besonders gute Streckbarkeit und Verarbeitbarkeit von pigmenthaltigen Streichfarben, insbesondere bei Ein- satz in einem Vorhangs-Auftragswerk erreichen. Der Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Beimischung eines Gleitmittels lässt sich vor allem dann beobachten, wenn extreme Betriebsbedingungen herrschen, wie zum Beispiel Maschinengeschwindigkeiten > als 1500 m/min, Strichgewichte von < als 8 g/m2 und wenn gleichzeitig die Feststoffgehalte der Streichfarben > als 65 % liegen.
Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, bei der Zugabe des Gleitmittels, wie zum Beispiel Kalziumstearat bzw. von Stearin in Verbindung mit einem oder mehreren anionischen Copolymer die Zugabe des Kalziumstearates vor der Zugabe des Copo- lymers durchzuführen. Dadurch kann eine Agglomeratbildung unterbunden werden und eine Verbesserung der Geschmeidigkeit bzw. der Fließfähigkeit sowie eine höhere Dehnbarkeit der Streichfarbenzusammensetzung erreicht werden. Die Zugabe weiterer Hilfsstoffe wie zum Beispiel eines optischen Aufhellers wird bevorzugt nach Zugabe des Verdickers durchgeführt.
Der Verdicker oder das Acrylcopolymer kann zusammen mit dem Stearat oder dem Stearin zugegeben werden. Das Stearin bzw. das eingesetzte Kalziumstearat vermindert bzw. verhindert dadurch die Bildung von Koagulat in den Streichfarben. Kalziumstearat verleiht der Streichfarbenzusammensetzung des Weiteren einen leicht wasserabweisenden Charakter, der die Wasserfestigkeit des gestrichenen Substrats wie zum Beispiel eines Papiers oder einer Kartonage verbessern kann. Stearate, wie zum Beispiel Kalziumstearat weisen auch eine leicht entschäumende Wirkung auf. Diese zusätzliche Eigenschaft ist bei der Herstellung von einer Streichfarbe wünschenswert. Die Streichfarbenzusammensetzung kann unter Einschluss des „Gleitmittels" in folgender Reihenfolge hergestellt werden:
1. Dispergierung der Pigmente und Herstellung der Pigmentmischung,
2. Zugabe von Dispergiermittel, falls erforderlich,
3. Zugabe von Bindern (Styrol, Butadien- oder Acryl-Latex, Stärke, PVA),
4. Einstellung des pH-Wertes auf ca. 8,5 bis 9 (mit NaOH bzw. Ammoniumhydroxid) 5. Zugabe von Gleitmittel Stearat (bevorzugt Kalziumstearate bzw. pflanzliche Stearine),
6. Zugabe von Verdickern und Dehnrheologie-Reglern (unter starker Scherung) zum Beispiel Copolymerisate aus Acrylsäure und Acrylamid,
7. Zugabe weiterer Hilfsmittel (optische Aufheller). Die Dosiermenge der Stearate bzw. des Stearins hängt dabei vom gewählten Pigmentsystem und vom Verdickertyp ab. Gute Ergebnisse sind beispielsweise mit 0,8 Teilen Kalziumstearat auf 0,2 bis 0,5 Teilen Verdicker (zum Beispiel mit den oben genannten Acrylpolymeren) erzielbar. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn Streichfarben auf reiner Carbonatbasis, d.h. 100 Gew.-% CaCθ3 hergestellt werden. Diese Streichfarbe kann 0,5 bis 0,8 Teile Stearat und 0,3 bis 0,6 Teile Verdicker enthalten um die dehnrheologischen Eigenschaften positiv zu beeinflussen.
Eine weitere Alternative besteht in der Herstellung von Mischungen aus Carbonat und Kaolin. Diese können in manchen Fällen einen höheren Anteil von Stearat so zum Beispiel 0,6 bis 0,8 Teile sowie eine höhere Menge (0,4 - 0,6 Teile) an Verdicker enthalten, um günstige dehnrheologische Eigenschaften bei hohen Substratfördergeschwindigkeiten entwickeln zu können.
Als Gleitmittel können neben Stearin oder Kalziumstearat auch andere Additive geeignet sein, welche die Eigenschaften der Streichfarbenzusammensetzung für das Vorhangstreichen (Curtain Coating) positiv beeinflussen. Dazu gehören zum Beispiel Wachsemulsionen oder Wachspulver auf Basis natürlicher oder synthetischer Wachse, PTFE-Wachsemulsionen oder -pulver, Polyvinylacetat/Polyvinylalkohol oder Polyvinyl- formamid/Polyvinylamin mit unterschiedlichen Verseifungsgraden. Weiterhin sind Silikonharzemulsionen oder anorganische Gleitmittel wie zum Beispiel Talkpartikel einsetzbar. Ferner sind auch Polymere wie Polyethylenglykol, Polytetrahydrofuran und Polyvinylpyrrolidon mit unterschiedlichen Molekulargewichten einsetzbar. Durch einen steileren Kurvenverlauf der Viskosität η als Funktion der Dehnrate γ, lässt sich eine Erhöhung der Viskoelastizität sowie eine Erhöhung der Streckbarkeitsgrenze der Farbfilme erreichen. Vorraussetzung für die Erreichung dieses positiven Effektes ist bei allen Substanzen eine ausreichende Verträglichkeit mit den übrigen Bestandteilen der Streichfarbenzusammensetzung, so dass sich kein Agglomerat oder Koagulat bildet. Die Vermeidung von Agglomerat- oder Koagulabildung kann durch geeignete wässrige Formulierungen unter Einsatz von geeigneten Emulgatoren erreicht werden.
Das Substrat wird mit der Beschichtungsflüssigkeit eines frei-fallenden Flüssigkeitsvorhangs ein- oder mehrfach beschichtet, wobei die Beschichtungsflüssigkeit eine Dehnviskosität, gemessen nach dem CaBER-Verfahren zwischen 1 und 10.000 Pa. s bei einer Hencky-Dehnung zwischen 1 und 15 aufweist. Die bei Einsatz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens bevorzugt eingesetzten Streichfarben weisen die nachfolgend aufgeführten Zusammensetzungen auf. Alle angegebenen Prozentangaben beziehen sich auf Trockengewichtsanteile. AIs Streichfarbe wird eine solche auf Basis von CaCθ3 eingesetzt, zum Beispiel eine 77 %ige Slurry von Calciumcarbonat mit einer Partikelgröße von 90 % < 2 μm (Hydro- carb 90 ME, verfügbar von OMYA, Oftringen, Schweiz), sowie eine 74,6 %ige Clay Slurry von Amazon Premium mit einer Partikelgröße von 98 % < 2 μm (Amazon Plus verfügbar von Kaolin International). Ferner können die Streichfarben einen Binder A aus Styrol-Butadien-Latex enthalten (Styronal® D 536 lieferbar von der BASF AG, Ludwigshafen), 50 % in Wasser. Es lassen sich ferner verschiedene Additive, zum Beispiel ein ASE-Verdicker, verfügbar über die BASF AG (Additiv C) sowie alternativ oder in Kombination ein Additiv A, Polyacrylamid-Verdicker (40 Mol% Acrylsäure, 60 Mol% Acrylamid, 20 Millionen Molekulargewicht), sowie ein Additiv B, Polycrylamid-Verdicker (40 Mol% Acrylsäure, 60 Mol% Acrylamid, 44 Millionen Molekulargewicht) beimischen. Ferner umfassen die Streichfarben ein Tensid in Gestalt einer wässrigen Lösung von Natriumdialkylsulphosuccionate (Lumiten® I-DS 3525), ebenfalls lieferbar durch die BASF AG. Schließlich kann den beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren eingesetzten Streichfarben ein optischer Aufheller zum Beispiel in Gestalt von Blan- cophor® P, lieferbar durch die Bayer AG, Leverkusen, beigemischt sein.
Die Dehnviskosität der Beschichtungsflüssigkeit, d.h. der Streichfarbe, liegt zwischen 1 und 1000 Pa. s, gemessen nach dem Ca B ER-Verfahren bei einer Hencky-Dehnung zwischen 1 und 15. Bevorzugt liegt die Dehnviskosität zwischen 5 und 500 Pa. s, gemessen nach dem CaBER-Verfahren bei einer Hencky-Dehnung zwischen 1 und 12 und besonders bevorzugt liegt die Dehnviskosität der Streichfarbe zwischen 10und 100 Pa. s, gemessen nach dem CaBER-Verfahren bei einer Hencky-Dehnung zwischen 1 und 8. Die Scherviskosität (100 rpm Brookfield) der Beschichtungsflüssigkeit liegt zwi- sehen 0 und 5000 mPa.s, bevorzugt zwischen 0 und 2000 mPa.s und besonders bevorzugt weist die Beschichtungsflüssigkeit eine Scherviskosität (100 rpm Brookfield) zwischen 0 und 1000 mPa.s auf.
Die Beschichtungsflüssigkeit kann einen Feststoffgehalt aufweisen, der zwischen 40 % und 75 % liegt, bevorzugt zwischen 50 % und 75 % und besonders bevorzugt zwischen 60 % und 65 %.
Der frei-fallende Flüssigkeitsvorhang umfasst zumindest ein Bindemitteln, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Styrol-Butadien-Latexbinder, Ethylenacrylsäure-Wachsen, Polyethylen, Polyester, Styrol-Alkylacrylate-Latexbinder, Styrolbutadienacrylnitril- Latexbinder, Styrolmaleinsäureanhydrid-Binder, Styrolacrylatmaleinsärueanhydrid- Binder, Polysaccharide, Proteine, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylalalkohol, Polyvinyl- acetate, Cellulose und Cellulosederivate. Der frei-fallende Flüssigkeitsvorhang enthält daneben organische und/oder anorganische Pigmente, ausgewählt aus der Gruppe, die Kaolin, Talkum, Calciumcarbonat, gefälltes Calciumcarbonat, Titandioxid, Satin- weiß, synthetische Polymerpigmente, Zinkoxide, Bariumsulfate, Gips, Silika und Alumi- niumtrihydrate umfasst.
Danben umfasst der frei-fallende Flüssigkeitsvorhang von Streichfarbe-Polyacrylamide, die ein Molekulargewicht Mw von 1 bis 50 Mio. aufweisen, bevorzugt ein Molekulargewicht Mw von 5 bis 45 Mio. und besonders bevorzugt enthält der frei-fallende Flüssigkeitsvorhang Polyacrylamide, die ein Molekulargewicht Mw von 20 bis 40 Mio. aufweisen.
Die Brookfied-Viskosität des frei-fallenden Flüssigkeitsvorhangs liegt zwischen 20 bis 5000 mPa.s, bevorzugt zwischen 20 mPa.s bis 2000 mPa.s und besonders bevorzugt zwischen 20 mPa.s bis 1300 mPa.s (Spindel Nr. 2).
Das Auftragsgewicht der Streichfarbe bezogen auf das Trockengewicht auf dem Sub- strat liegt im Bereich zwischen 0,1 g/m2 bis 50 g/m2.
Der pH-Wert der oben skizzierten pigmentierten Streichfarbenformulierungen wurde durch Zugabe von 10 % wässriger NaOH-Lösung auf 8,7 eingestellt. Der Feststoffgehalt der oben skizzierten Streichfarbenformulierungen wurde durch Verdünnung mit Wasser eingestellt.
Bei den in Streichfarben zugesetzten Additiven können Assoziativverdicker eingesetzt werden. Assoziativverdicker sind allgemein hydrophob modifizierte Polymerverdicker mit nebeneinander hydrophilen und hydrophoben Struktureinheiten. Wichtige Vertreter dieser Verdickerklasse sind die Polyurethanverdicker (= hydrophob modifizierte, etho- xylierte Urethane HEUR- oder PU-Verdicker) und die HASE-Verdicker (= hydrophob modifizierte, alkaliquellbare Emulsionen). Die Assoziativverdicker vermögen über hydrophobe Gruppen im Molekül an der Oberfläche der Bindemittelpartikel zu adsorbieren und zellartige, assoziative Komplexe in der Wasserphase auszubilden. Damit lässt sich die Viskosität der Streichfarben bei mittlerer und hoher Scherrate in bindemittelreichen Rezepturen gezielt anheben.
Auch bei den Celluloseethern sind hydrophob modifizierte Typen (HEER = hydrophob modifizierte Zelluloseether) meist ausgehend von HEC oder EHEC verbreitet. Diese verdicken allerdings eher konventionell und zeigen meist nur eine schwach assoziative Wechselwirkung mit den Bindemittelpartikeln. Polyurethanverdicker umfassen üblicherweise Polyethylenglykole, die Isocyanate (zum Beispiel Hexamethylendiisocyanat) und hydrophobe langkettige Alkohole aufweisende Polymere, die eine Art Dreiblockstruktur aufweisen. In deren Mitte befindet sich der eher hydrophile Polyurethanblock, die Kettenenden sind dagegen jeweils durch den langkettigen Alkohol hydrophob modifiziert. Als Verdicker für Streichmassen oder Streichfarben kommen neben radikalischen (Co)Polymerisaten, übliche organische und anorganische Verdicker, wie Hydroxyethyl- cellulose oder Bentonit in Betracht.
Als Additive können zudem ionische oder anionische Polyacrylamide eingesetzt werden sowie Polyvinylformamide.
Die Herstellung von Bindemittelpolymerisaten ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt. Es können vielmehr alle bekannten Verfahren zur Polymerherstellung herangezogen werden. Vorzugsweise werden die Verfahren der Emulsionspolymerisation, der Suspensionspolymerisation, der Microemulsionspolymerisation, oder der Microsuspensionspolymerisation eingesetzt, die sich der radikalischen Polymerisation bedienen.
Bei der inversen Emulsionspolymerisation und der inversen Microemulsionspolymerisation werden Wasser-in-ÖI-Emulsionen des Polymeren in der Regel mit Feststoffgehalten von 10 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 20 bis 40 Gew.-% erhalten.
Die Verdicker sind einzeln einsetzbar, wobei jedoch durchaus die Möglichkeit besteht, Verdicker-Gemische einzusetzen.
Die oben stehend beschriebenen Assoziativverdicker oder PAM's stellen eine Auswahl von rheologischen Additiven dar, die der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Streich- farbenzusammensetzung zugesetzt werden können.
Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Streichfarbe lassen sich im Rahmen eines Auftragsverfahrens auf ein zu beschichtendes Substrat, wie beispielsweise Papier oder Pappe, insbesondere die Streicheffekte erheblich minimieren, wie aus den nachste- hend aufgeführten Beispielen im Einzelnen hervorgeht.
Die Dehnviskosität der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Streichfarbe wird in einem so genannten CaBER-Experiment bestimmt, wobei ein Flüssigkeitsfaden oder -film gebildet wird, dessen Dicke anschließend unter dem Einfluss der Oberflächenspan- nung σ als dominanter Kraft abnimmt. Die zeitliche Abnahme der Filmdicke Dmιd(t) wird gemessen. Hieraus wird gemäß folgenden Beziehungen die Dehnviskosität ηE,aPP bestimmt.
2σ
X r =
Dmid (t) Die sich einstellende Streckrate ε (t) ergibt sich gemäß:
ε =__?_(,)<»-<'>
D mid dt
Die Dehnviskosität r\E app =τE /ε stellt sich demnach ein zu:
σ
I E, ,aapppp dDmιd(t) dt
Ausführungsvariante / Beispiele
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ermöglicht im Versuch das Streichen von 7,9 g/m2 bei Geschwindigkeiten bis 2500 m/min ohne das Auftreten von Skip Coa- ting bei einem Feststoffgehalt von 64,4 % und bei einer Brookfield-Viskosität von 1300 mPa.s. Im Versuch konnte ebenfalls nachgewiesen werden, dass bei 1800 m/min ein Strichgewicht von 6 g/m2 bei einem Feststoffgehalt von 68,4 % und bei einer Viskosität von 2650 mPa.s auf das Substrat mit guter Qualitätt und guter Laufeigenschaft mit einem Vorhang-Auftragswerk (Curtain Coater) aufgetragen werden konnte. Es wurden Streichfarben mit einem Pigmentmischungsverhältnis Kalziumcarbonat zu Kaolin zu 70 : 30 bzw. 60 : 40 bei Geschwindigkeiten oberhalb 1500 m/min und sogar bis 2500 m/min ohne das Auftreten von Mikroskip Coating zu beobachten, aufgetragen.
In den nachfolgend wiedergegebenen Tabellen 1 bis 4 sind die erfindungsgemäßen Streichfarbenformulierungen unter Einschluss eines Gleitmittels hinsichtlich ihrer Zu- sammensetzung aufgeschlüsselt. Tabelle 1
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Tabelle 2
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Tabelle 3
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Tabelle 4
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Neben den erwähnten Stearaten bzw. neben dem erwähnten Stearin kommen außer Kalziumstearat auch andere Additive im Sinne der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung zum Einsatz, um die Eigenschaften der Streichfarbenzusammensetzung für das Vorhangstreichen (Curtain Coating) positiv zu beeinflussen. Zu diesen weiteren Additiven gehören zum Beispiel Wachemulsionen oder -pulver auf Basis natürlicher oder synthetischer Wachse, PTFE-Wachsemulsionen oder -pulver, Poyvinylace- tat/Polyvinylalkohol oder Polyvinylformamid/Polyvinylamin mit unterschiedlichen Ver- seifungsgraden. Weiterhin sind die Silikonharzemulsionen oder anorganische Gleitmittel wie zum Beispiel Talkpartikel einsetzbar. Auch Polymere wie zum Beispiel Polyethy- lenglykol, Polytetrahydrofuran oder Polyvinylpyrrolidon mit unterschiedlichen Moleku- largewichten können eingesetzt werden. Aufgrund des bereits angesprochenen steileren Verlaufes der Viskosität η als Funktion der Dehn- und Scherrate wird eine Erhöhung der maximalen Streckgrenze der Streichfarbe erreicht, ferner eine Verbesserung der Filmbildungseigenschaften sowie eine Optimierung der Fließfähigkeit, d.h. alles die Verarbeitbarkeit der Streichfarbe begünstigende Eigenschaften sowie Eigenschaften, die die Qualität des erhaltenen Substrates, sei es eine Folie, sei es eine Karton-, sei es eine Papierbahn oder dergleichen erheblich verbessern. Vorraussetzung für die Erreichung eines positiven Effektes ist bei allen Substanzen eine ausreichende Verträglichkeit mit den übrigen Bestandteilen der Streichfarbenzusammensetzung, so dass sich keine Agglomerate oder Koagulate bilden. Die Agglomerat- bzw. Koagulatbildung kann durch geeignete wässrige Formulierungen unter Verwendung geeigneter Emulgatoren erreicht werden.
Die Viskosität der Streichfarben gemäß den nachstehend aufgeführten jeweiligen Formulierungen wurde mittels eines Brookfield-Viskosimeters (RVT) ermittelt, lieferbar durch die Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Stoughton, Massachusetts USA, bei einer Temperatur von 25°C. Zur Messung der Brookfield-Viskosität wurden 600 ml der Dispersion in einen 1 I aufnehmenden Becher gegeben und die Viskosität mit Spindel Nr. 4 bei Spindelumdrehungszahl von 100 U/min gemessen. Die Streichfarben gemäß den nachstehenden Formulierungen wurden auf das Substrat (Papier, Karton) mittels Curtain Coating aufgebracht.
Dehnrheologie Messung
Zur Ermittlung der Dehnrheologie der Streichfarben wurde ein Haake CaBER 1 Gerät der Firma ThermoElectron verwendet. Die Probenflüssigkeit (Streichfarbe) wird dabei zwischen zwei Stempeln appliziert. Der Durchmesser der zylindrischen Stempel beträgt 6 mm, der Spalt zwischen den Stempeln 3 mm und die Endspalthöhe 11 mm. Innerhalb von 20 ms wird der Probenflüssigkeitstropfen von 3 mm auf 11 mm verstreckt. Hierbei bildet sich ein Flüssigkeitsfaden. Der Fadendurchmesser (Dmid) wird mittels eines Lasermicrometers in der Mitte zwischen den beiden Stempeln erfasst. Die Dehnviskosität wird anhand der folgenden Formeln ermittelt.
Unter der Annahme der Oberflächenspannung (σ) als treibende Kraft für das Aufreißen des Flüssigkeitsfilms im CaBER-Experiment ergibt sich eine ansteigende Schubspan- nung gemäß den nachfolgenden Beziehungen.
2σ
X r = ■
Dmιd {t)
Die sich einstellende Dehnrate ε (t) ergibt sich gemäß:
e=-± D (()äD-'(t) mid dt Die Dehnviskosität £ αpp E berechnet sich demnach wie folgt:
σ
I E, ,aapppp dDmιd(t) dt
Als Maß für die Verstreckung des Flüssigkeitsfadens beziehungsweise -films wird die so genannte Hencky-Dehnung ε(t) berechnet:
Figure imgf000020_0001
Für die Berechnung der Theologischen Größen anhand dieser Gleichungen wird die Änderung des Fadendurchmessers δDmid(t)/ δt numerisch aus den Messwerten Dmid(t) berechnet.
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Den Figuren 1 und 2 ist eine Ausführungsvariante einer Vorrichtung zum Auftragen von Streichmassen auf ein bahnförmiges Substrat gemäß des Curtain-Coating-Verfahrens zu entnehmen.
Der Darstellung gemäß Figur 1 ist eine Auftragsvorrichtung 1 zu entnehmen, mit welcher die Oberseite eines bahnförmigen Substrates 2 beschichtet wird. Ein aus einer Öffnung der Auftragsvorrichtung 1 austretender Film 3 trifft an einer Auftragsstelle 4 auf die Oberseite des bahnförmigen Substrates 2 auf. Das bahnförmige Substrat 2 wird in Förderrichtung 7 über eine erste Umlenkwalze 5 und eine zweite Walze 6 geführt. Im Bereich zwischen der ersten Umlenkwalze 5 und der zweiten Walze 6 liegt die Auftreffstelle 4 des Filmes 3 auf die Oberseite des bahnförmigen Substrates 2. Figur 2 ist die Auftragsvorrichtung 1 gemäß der Darstellung in Figur 1 in vergrößertem Maßstab zu entnehmen.
Die Auftragsvorrichtung 1 umfasst einen Düsenkörper 8, an dessen Unterseite sich eine Austrittsöffnung 9 befindet. Die im Düsenkörper 8 bevorratete Streichfarbe gemäß der in den Beispielen 1 bis 6 erörterten Zusammensetzung tritt in Form eines Filmes 3 aus der Austrittsöffnung 9 aus, wobei sich der Film 3 in Richtung auf die Auftragsstelle 4 kontinuierlich verjüngt und an der Auftragsstelle 4 auf die Oberfläche 10 des bahn- förmigen Substrates 2 auftrifft. Vor Austreten des Filmes 3 aus der Austrittsöffnung 9 wird der Film 3 beschleunigt und bildet sich an der Unterseite der Austrittsöffnung 9, senkrecht zur Zeichenebene verlaufend, als sich über die Breite des bahnförmigen Substrates 2 erstreckender Vorhang aus. Nach dem Austritt des Filmes 3 aus der Austrittsöffnung 9 kontrahiert sich dieser und wird an der Auftreffstelle 4 umgelenkt. Die Oberfläche 10 des bahnförmigen Substrates 2 weist eine Rauhigkeit 1 1 auf; entspre- chend der Rauhigkeit 11 der Oberfläche 10 des bahnförmigen Substrates bildet sich eine Filmdicke 12 der Streichfarbe auf der Oberfläche 10 des bahnförmigen Substrates 2 aus. Bei dem bahnförmigen Substrat 2 kann es sich um Papier, Karton oder auch um Kunststofffolien oder dergleichen handeln. Zum Rückhalten der von der Substratoberfläche mitgerissenen Luftschicht dient ein Luftschaber 13.
Bei der Aufbereitung der Streichfarbe wird zunächst eine wässrige Pigment-Dispersion hergestellt. Dazu werden Pigmente mit zugeführtem Wasser gemischt, bis der gewünschte Feststoffgehalt und die gewünschte Viskosität erreicht sind. Die Viskosität der Slurry wird bevorzugt für die Entgasung sehr niedrig eingestellt. Sie beträgt weni- ger als 500 mPa.s (Brookfield 100 Upm 20°C), bevorzugt weniger als 200 mPa.s (Brookfield 100 Upm 20°C). Als Pigmente können z.B. Calciumcarbonat, Kaolin, Titandioxid oder Talkum eingesetzt werden. Das Bindemittel kann der Pigment-Dispersion in den Behälter zugeführt werden, falls es die nachfolgende Entgasung nicht störend beeinträchtigt. Alternativ kann das Bindemittel auch erst nach der Entgasung zugemischt werden. Die Entgasung erfolgt innerhalb einer Entgasungsvorrichtung, in welcher die zugeführte Dispersion bei Unterdruck versprüht wird. Dabei werden die aus der Dispersion austretenden Gase, insbesondere Luft aus dem Behälter abgelassen. Damit die entgasbaren Komponenten aus der Dispersion, d.h. der Streichfarbe austreten, wird die Dispersion bei sehr geringem absolutem Druck über eine große Oberfläche verteilt. Bevorzugt erfolgt die Vergrößerung der Oberfläche der Streichfarbe (Dispersion) durch Versprühen mittels Düsen; alternativ wäre auch eine Vergrößerung der O- berfläche über den Einsatz von Schleudertellern denkbar.
Der mit Pigmenten versehenen Dispersion können anschließend der Verdicker und die Additive unter Luftabschluss zugemischt werden. Die Entgasungsvorrichtung kann zum
Beispiel zwei in Reihe geschaltete Entgasungsstufen enthalten, in denen die Streich- farbe kontinuierlich nacheinander einer Entgasung unterzogen wird, bevor der Verdicker und die Additive unter Luftabschluss zugemischt werden. Je nach Beschaffenheit der Streichfarbe können auch mehr als zwei, so zum Beispiel drei oder fünf Entgasungsstufen hintereinander geschaltet sein. Die Entgasungsstufen enthalten Sprühent- gaser mit einem evakuierbaren Behälter. Zur Konditionierung der Streichfarbe kann der ersten Entgasungsstufe eine Temperiereinrichtung vorgeschaltet sein, in welcher durch Erhitzen bzw. Abkühlen die gewünschte Temperatur der Streichfarbe eingestellt werden kann.
Bezugszeichenhste
1 Auftragsvorrichtung 2 bahnförmiges Substrat
3 Film
4 Auftragsstelle
5 erste Umlenkwalze
6 zweite Walze 7 Förderrichtung
8 Düsenkörper
9 Austrittsöffnung
10 Oberfläche Substrat
1 1 Rauhigkeit 12 Filmdicke
13 Luftschaber

Claims

Patentansprüche
1. Streichfarbenzusammensetzung für ein Vorhang-Auftragswerk (Curtain Coater), mit welchem eine laufende Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn, ein- o- der beidseitig, ein- oder mehrfach zu beschichten ist, wobei die Streichfarbenzusammensetzung neben Pigmenten und Bindemitteln Gleitmittel enthält.
2. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zugegebenen Gleitmittel Stearate, insbesondere Stearin, vorzugsweise Kalziumstearat sind.
3. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese zusätzlich einen Verdicker enthält.
4. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdicker ein Copolymer eingesetzt wird, das Acrylsäure oder Acrylamid oder Acrylsäure und Acrylamid enthält.
5. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe von Gleitmittel zur Streichfarbenzusammensetzung vor der Zugabe des Verdickers erfolgt.
6. Streichfarbenzusammensetzung gemäß der vorhergehenden Ansprüche, die in folgender Reihenfolge hergestellt wird:
1. Dispergierung der Pigmente und Herstellung der Pigmentmischung,
2. Zugabe von Dispergiermittel,
3. Zugabe von Bindern, wie Styrolbutadien, Acryl-Latex, Stärke, PVA,
4. Einstellung des pH-Werts auf ca. 8,5 bis 9,0 mit Natriumhydroxid bzw. mit Ammoniumhydroxid,
5. Zugabe des Gleitmittels, vorzugsweise Kalziumstearate bzw. pflanzliche Stearine,
6. Zugabe von Verdickern und den Dehnrheologie-Reglern oder Copolymeri- sat aus Acrylsäure und Acrylamid und 7. Zugabe weiterer Hilfsmittel, wie optische Aufheller.
7. Streichfarbenzusammensetzung gemäß der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckgrenze (maximale Streckung, ab der ein Film abreißt) durch Zugabe von synthetischen und/oder natürlichen Gleitmitteln verändert wird, wobei die Dehnrate ε*, die ein Farbfilm bei der Übertragung des Vorhangfilms auf das Substrat erfährt, mit Hilfe von folgender mathematischer Formel definiert wird:
ε* = dV/dh mit
ε*: Verhältnis der Änderung der Geschwindigkeit zur Änderung der Filmdicke am Auftreffpunkt des Vorhangs, dV: Geschwindigkeit des Substrates minus Auftreffgeschwindigkeit des Vor- hangs, dh: aufgetragene Filmdicke auf dem Substrat minus Vorhangdicke am Auftreffpunkt.
8. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitmittel aus der Gruppe von Wachsemulsionen oder Wachspulver auf Basis natürlicher oder synthetischer Wachse, PTFE-Wachsemulsionen oder
PTFE-Wachspulver, Polyvinylacetat/Polyvinylalkohol oder Polyvinylforma- mid/Polyvinylamin mit unterschiedlichen Verseifungsgraden ausgewählt ist.
9. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitmittel eine Silikonharzemulsion oder ein anorganisches Gleitmittel ist, in dem Talkpartikel enthalten sind.
10. Streichfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitmittel aus der Gruppe von Polyethylenglykol, Polytetrahydrofuran und Polyvinylpyrrolidon mit unterschiedlichen Molekulargewichten ausgewählt ist.
1 1. Verfahren zur Herstellung von ein- und/oder mehrfach gestrichenem Papier und/oder Pappe, außer photographischen Papieren und selbstklebende Etiket- tierpapiere, die insbesondere geeignet sind zum Drucken, Verpacken und Beschriften, wobei ein Substrat mit der Streichfarbenzusammensetzung gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 10 eines frei fallenden Flüssigkeitsvorhangs ein- oder mehrfach beschichtet wird und die Beschichtungsflüssigkeit eine Dehnviskosität, gemessen nach dem Ca B ER-Verfahren, zwischen 1 und 10.000 Pa. s bei einer Hencky Dehnung zwischen 1 und 15 aufweist.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnviskosität, gemessen nach dem Ca B ER-Verfahren, zwischen 5 und 500 Pa. s bei einer Hencky Dehnung zwischen 1 und 12 liegt.
13. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnviskosität, gemessen nach dem CaBER-Verfahren, zwischen 10 und 100 Pa. s bei einer Hencky Dehnung zwischen 1 und 8 liegt.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung eine Brookfield-Viskosität zwischen 0,1 und 5000 mPa.s aufweist.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung eine Brookfield-Viskosität zwischen 0,1 und 2000 mPa.s aufweist.
16. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung eine Brookfield-Viskosität zwischen 0,1 und
1000 mPa.s aufweist.
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung einen Feststoffgehalt zwischen 40 % und 75 % aufweist.
18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung einen Feststoffgehalt zwischen 50 % und 75 % aufweist.
19. Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung einen Feststoffgehalt zwischen 60 % und 75 % aufweist.
20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung zumindest ein Bindemittel enthält.
21. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung organische und anorganische Pigmente aufweist.
22. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung Polyacrylamide enthält, die ein Molekulargewicht Mw von 1 bis 50 Mio aufweisen.
23. Verfahren gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung Polyacrylamide enthält, die ein Molekulargewicht Mw von 5 bis 45 Mio aufweisen.
24. Verfahren gemäß Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung Polyacrylamide enthält, die besonders bevorzugt ein Molekulargewicht Mw von 20 bis 40 Mio aufweisen.
25. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung eine Brookfield-Viskosität zwischen 20 bis
5000 mPa.s, bevorzugt 20 mPa.s bis 2000 mPa.s und besonders bevorzugt von 20 mPa.s bis 1300 mPa.s aufweist.
26. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragsgewicht der Streichfarbenzusammensetzung, bezogen auf das Trockengewicht auf dem Substrat, zwischen 0,1 g/m2 bis 50 g/m2 liegt.
27. Verfahren gemäß Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment ausgewählt ist aus der Gruppe Clay, Kaolin, Talkum, Calciumcarbonat, Titaniumdi- oxid, Satinweiss, synthetische Polymerpigmente, Zinkoxide, Bariumsulfate, Gips,
Silika und Aluminiumtrihydrate.
28. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder ausgewählt ist aus der Gruppe Styrol-Butadien-Latexbinder, Styrol-Acrylat- Latexbinder, Styrolbutadienacrylnitril-Latexbinder, Styrolmaleinsäureanhydrid-
Binder, Styrolacrylatmaleinsäureanhydrid-Binder, Polysacharide, Proteine, PoIy- vinylpyrrolidone, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetate, Cellulose und Cellulosederi- vate.
29. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichfarbenzusammensetzung ein oder mehrere Polymere auf Basis von Ethylenacrylsäure-Wachsen, Polyethylen, Polyester, Styrolbutadien-Latexbinder, Styrolacrylat-Latexbinder, Styrolbutadienacrylnitril-Latexbinder, Styrolmaleinsäu- reanhydrid-Binder, Styrolacrylatmaleinsäureanhydrid-Binder, Polysaccharide, Proteine, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Cellulose und
Cellulosederivate und Silicone enthält.
30. Substrat, insbesondere Papier oder Pappe, welches in einem Verfahren gemäß der Ansprüche 1 1 bis 29 hergestellt wird.
31. Verwendung der Streichfarbenzusammensetzung gemäß der Ansprüche 1 bis 10 zur Verwendung als Beschichtungsmittel in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass deren Feststoffgehalt größer als 60 % ist und für Vorhang-Auftragswerke bei Maschinengeschwindigkeiten größer als 1200 m/min und Strichgewichten kleiner als 30 g/m2 eingesetzt wird.
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