DE1696190A1 - Papierbeschichtungsmaterial - Google Patents
PapierbeschichtungsmaterialInfo
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Description
ENGLISH CLAYS LOTERIlIG
POCHIlT & COMPAlTY LIMITED,
John. Keay House,
St. Austeil, Cornwall / England
POCHIlT & COMPAlTY LIMITED,
John. Keay House,
St. Austeil, Cornwall / England
Patentanmeldung
Papierbeschiohtungsmaterial
Die Erfindung betrifft PapierbeSchichtungsmaterial und
insbesondere Papierbeschichtungsmaterial, das ein aus Schlämmkreide bestellendes Pigment enthält. Heutzutage werden viele
verschiedenartig beschichtete Papiere hergestellt. Sie sind hauptsächlich mit einem Mittel beschichtet, das vielfach als
Deckfarbe bekannt ist, das im wesentlichen einen Klebstoff bzw. Bindemittel und ein Pigment enthält.Eine Beschreibung
der Bestandteile von Papierbeschichtungsmaterialien und ihre Anwendung ist im Buch von James P. Casey "Pulp and Paper Chemistry
and Technology", Kapitel XIX, Vol. III. gegeben. Das verwendete Bindemittel kann z.B. aus Stärke, Kasein oder
einem synthetischen Harzlatex bestehen. Das speziell verwendete Bindemittel hängt beispielsweise vom angewendeten Druckverfahren
ab, so erfordert Offset-Lithographie ein Bindemittel,
das wasserunlöslich ist. Im allgemeinen besteht das Bgment
aus Ton als Hauptbestandteil und geringeren Anteilen, z.B.
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BAD ORtGfNAi
BAD ORtGfNAi
weniger als 20 Gewichtsprozent, an einem oder mehreren Bestandteilen,
z.B. Calciumcarbonat, Lithopon, Bariumsulfat, Titanp?.gment,
Talkum oder Satinweiss. Das normalerweise für diesen Zweck verwendete Calciumcarbonat ist als gefälltes Oalciumcar"bonat
bekannt und wird durch Calcinieren von Kalkstein unter Bildung von ungelöschtem Kalk gewonnen, wobei dann dieser
mit Wasser in Kalkmilch übergeführt wird, die auf verschieetne
Weise, z.B. unter Wiedervereinigung mit Kohlensäure, gefälltes Calciumcarbonat bildet.
Ein anderer Ausgangsmaterial für ein Calciumcarbonatpigment ist llaturkreide. Unter llaturkreide ist das in der ITatur
auftretende Calciumcarbonat zu verstehen, das in der Kreidezeit aus den Rückständen von Coccolithen entstanden ist.
Haturkreide besteht aus Caloitkristallen in Form von Teilchen,
die im wesentlichen einen entsprechenden sphärischen Durchmesser von 1-5 Mikron haben, die,-wenn sie gefördert werden,
leicht aneinander unter Bildung grösserer Teilchen gebunden sind, und die von gefälltem Calciumcarbonat und anderem Ausgangsmaterial
für Calciumcarbonat wie Kalkstein, Marmor oder Austerschalen verschieden ist. Die normalerweise im Handel
erhältlichen Hatur-Schlämmkreidepigmente neigen dazu, Überzüge
von geringerem Glanz zu bilden. Dies ist, wie gefunden wurde, darauf zurückzuführen, dass sie im allgemeinen nicht
mehr als 35 Gew.^ an Teilchen enthalten, die kleiner als 2 Mikron sind.
Es wurde nun gefunden, dass es möglich ist, ein Calcium-109846/1384
β" **S
cartonatpigment, das einen hohen Prozentsatz an sehr feinen
Teilchen "besitzt, das heisst an Teilchen, die kleiner als 2 Mikron sind, durch entsprechende Behandlung einer Naturschlämmkreide
zu erhalten. Mit Hilfe einer so behandelten ITatur-Schlämmkreide ist es möglich, ein Papierbeschichtungsmaterial
unter Verwendung wesentliche Mengen an Calciumcarbonatpigment herzustellen, ohne dass eine nachteilige Wirkung
auf die Glanzeigenschaften des Papiers eintritt. Im "besonderen ist gemäss der Erfindung ein Papierbeschichtungsmaterial
vorgesehen, das aus einer Dispersion eines Pigments in einem ein Bindemittel (Klebstoff) enthaltenden wässrigen
Medium besteht, wobei das Pigment aus ITatur-Schlämmkreide besteht, die so behandelt ist, dass sie wenigstens 60 Gew.$o
an Teilchen enthält, die kleiner als 2 Mikron eines entsprechenden sphärischen Durchmessers sind, und nicht mehr als
5 Gev,r.f/j an Teilchen, die grosser als 10 Mök-on eines entsprechenden
sphärischen Durchmessers sind, und nicht mehr als 0,05 Gew.^j an Teilchen, die grosser als die Lochweite eines
Vj.S.-Siebes ITr. 300 (53 Mikron) sind.
Das erfindungsgemäss erhaltene Schlämmkreideprodukt ist wesentlich preiswerter herzustellen als ein gefälltes Calciumcarbonat
mit einer gleichen Teilchengrösse.
Vorteilhaft wird die Hatur-Kreide so behandelt, dass sie
70 - 95 Gew.$ an Teilchen enthält, die einen entsprechenden sphärischen Durchmesser kleiner als 2 Mikron besitzen.
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BADORlGiNAU .
Die erfindungsgeraäss zur PapierbeSchichtung dienende
Schlämmkreide kann durch Zerkleinerung von Natur kr ei de, z.B.,,
in einer üblichen Kugelmühle durch Vermahlung zusammen mit
Sand oder mit einer Strahlmühle, z,B. Feinstmahlvorrichtung
(micronizer), oder durch Klassifizierung nach Teilchengrösse
einer Uaturtereide unter Abtrennung des.unbrauchbaren gröberen
Material© erhalten werden,
Die "behandelte Schlämmkreide wird zur Verwendung für
Papierbeschiohtungsmittel gemäss der Erfindung normalerweise
mit einem Papierbeschichtungstonpä-gment vermischt.
Das verwendete Bindemittel kann ein üblicher Klebstoff sein, 3tB· eine Stärke, G-elatin, Kasein oder ein synthetisches
Harzilstex, Die Papierbeschiohtungsmittel gemäss der Erfindung
können auch übliohe gusatesmittel enthalten und auf die Papiergrundlage mit üblichen Besohtohtungsvorrichtungen aufgetragen
werden. Haoh dem Auftragen des Beaeshichtungemittels werden
die toeoblokteten fläoh©n einer Bup er behandlung mit einem
unterworfen, um die gewünschten Oberfläehen-
zu trtolten«
tines -ntxmftltn holzfreien Fspiers a©r finsa Alex
I»t$#t w«rÄt n&Qh Ä#r ItitoAmgiiraeestrmtttooÄe (trailing
VL*ft.e jsetnoä) mit Mtmohtohtungsmitteln TfiriiÄifdintr 2u
i*nt»r Bil&wtg tint» Seiiia&tegfwioli*» v^n jeweils
101041/1314
10 g.s.m. bedeckt. Bei einer Serie der Muster enthielt das
Beschichtungsmittel ein Pigment aus 50 Gew.rfo eines Tons
(Dinkie A) und 50 Gew.$ eines im Handel erhältlichen Calciumcarbonate
mit 32 Gew.$ an Teilchen kleiner als 2 Mikron,
6 Gew.$ an Teilchen grosser als 10 Mikron und 0,05 Gew.$
an Teilchen, grosser als die Lochweite eines B.S.-Siebes-Hr.
300. Bei einer anderen Serie von Mustern enthielt das Beschichtungsmittel ein Pigment aus 50 Gew.$ eines Tons
(Dinkie A) und 50 Gew.$ eine» erfindungsgemässen Schlämmkreide
mit 80 Gew.$ an Teilchen, die einen entsprechenden sphärischen Λ
Durchmesser kleiner als 2 Mikron haben, mit 2 Gew.$ an Teilchen,
die einen entsprechenden sphärischen Durchmesser grosser als 10 Mikron haben, und mit 0,02 Gew.$ an Teilchen, grosser
als die Lochweite eines B.S.-Siebes ITr. 300. Diese Schlämmkreide
wurde durch Entflockung eines Breis aus HsfcuirSchlämmkreide
und Teilchenklassifizierung mit direkten Sedimentationmethoden und Entfernung der groben Teilchen gewonnen.
Die verwendeten Bindemittel sind in der folgenden Tabelle
I aufgeführt. In jedem Falle ist die Bindemittelmenge in Gewichtsproaent,
bezogen auf die Gesamtmenge des Pigments, angegeben*
Nach eier 3eschichtung wurden die "Flächen in einem Laboratoriurae-Superkalander
behandelt, bestehend aus einer Metallwalze und einer Pührungewalze,- Die beschichteten Papierfläohen
wurden an der Metallwalze befestigt und 10 Durchgängen bei ^*
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BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
85° 0 und einem Leitungsdruck von 113,2 kg/2,54 em (250 lb/linear
inch) unterworfen. Diese Behandlung entspricht etwa 10 Durchgängen bei 85° C und einem Leitungsdruck von 226,5 kg/
2,54 cm (500 lb/linear inch) auf einem üblichen Betriebskalander.
Die in Tabelle I (wie auch in den weiteren Tabellen) angegebenen Zahlenwerte sind ein Masstab für den Glänz der
beschichteten Flächen in TAPPI-Glanzeinheiten der Technical
Association of the Pulp and Paper Industry.
Pigment | 20 | Uatur- Schlämm- kreide |
io | Stärke | 1 1 |
Bindemittel | 556 | Kasein | 7, 7, |
EI of
\) /O |
Kasein Latex * |
S oh 1 η τητηίττβ 1H β η.d.Erfindung |
18, | 6 | 0$ Stärke 1 0$ Latex |
29 | ,8 | 34 | ,5 | ||||
34, | 2 | 26,3 | 56 | ,9 | 62 | ,2 | |||||
51,1 | |||||||||||
# Styrol-Butadienharz ITr. 636 der Dow Ohemioal Co.
B e i a
ν
i e 1 2
Muster von holssfreiem Papier wie nach Beispiel
1 wurden mit einer Schlitzdüsenauftragmaachine beschichtet,
um in jedem Fall ein Schicht gewicht von 20 g.s.m. zu ergeben.
Bei einer Serie der Huster enthielt das B es dichtungsmaterial
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ein Pigment aus 50 Gew.$ eines Tons (Dinkie A) und 50
der im Handel erhältlichen ITatur-Schlämrakreide wie nach
Beispiel 1, Bei einer anderen Musterserie enthielt das Beschichtungsmaterial
ein Pigment aus 50 Gew,# eines Tons (Dinkie A) und 50 Gew,$ einer erfindungsgemässen Schlämmkreide
mit 75 G-ew»# Teilchen mit einem sphärischen Durchmesser
!deiner als 2 Mikron, 3 Gew#$ Teilchen mit einem sphärischen
Durchmesser grosser als 10 Mikron und 0,03 Gew>$ Teilchen
grosser als die Jochweite eines B»S,-Siebes Ur, 300, Die
erfindungsgemässe Schlämmkreide wurde nach (lev Termahlungsmethode
der "britischen Patentanmeldung Hr. 54 749/65 erhaltent
Die verwendeten Bindemittel sind in der folgernden Tabelle
II aufgeführt. Die Menge in Gewichtsprozent ist auf daa Gewicht des Gesamtpigments "bezogen.
Nach der Beschichtung wurden die Papierfläehsm wie naoh
Beispiel 1
T f. jnjle
WS»«* | 20 | kreide | % Stärke | 1OfC | Bindemittel | ι ■ ■' 7, | 5^ Kasein 5^ Latex* |
So&läiamkreiäe η#d.Erfindung |
57 | Stärke 15# XeeeSi $tflf* ■ ■ |
47,4 | ||||
46,5 | Q /1 Q | 70,5 | |||||
,2 esf3 | |||||||
* wie neoh Beispiel t.
100846/1384
BAD
Bei spiel. 5
Muster von holzfreiem Papier wie nach Beispiel 1 wurden mit einer Massey-Auftragmaschine mit einem Schichtgewicht von
10 g.s.m. beschichtet. Bei einer Musterserie enthielt das Beschichtungsmaterial ein Pigment aus 50 Gew.^ eines Tons
(Dinkie A) und 50 Gew.$ einer handelsüblichen Fatur-Schlämmkreide
wie nach Beispiel T. Bei einer anderen Musterserie enthielt das Beschichtungsmaterial ein Pg>Lment aus 50 Gew.^
eines Tons (Dinkie A) und 50 Gew.^ eines erfindungsgemässen
Beschichtungsmaterials aus 82 Gew.$ Teilchen mit einem sphärischen
Durchmesser kleiner als 2 Mikron, 2 Gew.$ Teilchen mit einem sphärischen Durchmesser grosser als 10 Mikron und
0,01 Gew.^ Teilchen grosser als die Lochweite eines B.S.Siebes Hr. 300. Das Besohichtungsmaterial war durch Vermählen
der Schlämmkreide in einer Peinstmahlvorrichtung (micromizer)
erhalten.
Die verwendeten Bindemittel sind in Tabelle III aufgeführt, Ihr Gewicht ist auf das Gewicht des Gesamtpigments bezogen.
Uaoh der Beschichtung wurden die Papierfläohen wie nach
Beispiel 1 superkalandriert.
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-9- 1596190
Tabelle III
Pigment | 20$ | Natur- Schlämm kreide |
Strake | 4 | Bindemittel | 7, 7, |
5$ Kasein 5$ Latex* . |
Schlämmkreide n.d.Erfindung |
18, | 6 | 10$ Stärke 15$ Kasein 10$ Latex |
32,7 | |||
31, | 27,2 28,5 | 60,9 | |||||
47,8 56,9 | |||||||
* wie nach. Beispiel 1.
Beispiel 4
Muster von holzfreiem Papier wie nach Beispiel 1 wurden mit einer Champion-Auftragsmaschine mit einem Schicht ge wicht
von 10 g.s.m. beschichtet. Bei einer Musterserie enthielt das Beschiohtungsmaterial ein Pigment aus 50 Gew.$ eines
Tons (Dinkie A) und 50 Gew.^ einer handelsüblichen Natur-Schlämmkreide
wie nach Beispiel 1· Bei einer anderen Musterserie enthielt das Beschichtungsmittel ein Pigment aus 50 Gew.#
eines Tons (Dinkie A) und 50 Gew.jS einer erfindungsgemässen
Schlämmkreide aus 70 Gew.jS Teilchen mit einem sphärischen
Durchmeaeer kleiner als 2 Mikron, 3 Gew«$ Teilchen mit einem
aphräisohen Durchmesser grösaer als 10 Mikron und 0,03 Gew.56
Teilohen gröeeer als die Iioohweite eines B.S.-Siebes Nr. 300.
Da» Sohläaoikreideprodukt war durch. Vermählen in einer üblichen
Kugelmühle erhalten·
Di· verwendeten Bindemittel eind in Tabelle IV aufgeführt.
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Ihr Gewicht ist auf das Gewicht des Gesamtpigments bezogen.
Hach der Beschichtung wurden die Papierflächen wie nach
Beispiel 1 superkalandriert.
Pigment | 20$ | Natur- Schlämm kreide |
Stärke | ,9 | 1 1 |
Bindemittel | 1O Kasein | ,2 | 7, 7, |
5°/o Kasein 5$ Latex* |
Sohlämmkreide η.d.Erfindung |
15 | ,2 | 0<fo Stärke 155 0<fo latex |
28 | ,8 | 29,4 | ||||
29 | 23,2 | 57 | 58,7 | |||||||
40,4 | ||||||||||
* wie nach Beispiel 1.
Anstelle des in den vorhergehenden Beispielen verwendeten Styrol-Butadienlatex können selbstverständlich auch andere
für Papierbeschichtung übelioherweise gebräuchliche Mittel,
z.B. Aorylsäurepolymerisate oder Polyvinylaoetate, verwendet
werden.
Muster von holzfreiem Papier der Art wie nach Beispiel 1
wurden wie naoh Beispiel 1 auf ein Sohiohtgewicht von 10 g.s.m,
beschichtet. Bei einer Musterserie enthielt das Beschiohtungsmaterial
ein Pigment aus 75 Gew.^ eines Ions (Binkie A) und
2f Gew.# einer handelsübliohen Sohlämmkreide wie naoh Beispiel
109846/138 4
1. Bei· einer andereiiMusterserie enthielt das Beschichtungsmaterial
ein Pigment aus 75 Gew.$ eines Tons (Dinkie A) und 25 Gew.$* einer erfindungsgemässen Schlämmkreide aus
60 G-exWyo Teilchen mit einem sphärischen Durchmesser kleiner
als 2 Mikron, 2 Gew.$ Teilchen mit einem sphärischen Durch_
messer grosser als 10 Mikron und 0,02 Gew.^ Teilchen grosser als die Lochweite eines B.S.-Siebes ITr. 300. Diese Schlämmkreide
war durch Entf-lockung eines Breies aus Hatur-Schlämmkreide
und Teilchenklassifizierung durch direkte Sedimentation sowie Entfernung der groben Teilchen erhalten.
Die verwendeten Bindemittel sind in Tabelle V aufgeführt. Ihr Gewicht in $ ist auf das Gewicht des Gesamtpigments bezogen.
Ilach der Beschichtung wurden die Papierflächen wie nach
Beispiel 1 superkalandriert.
Pigment | 20$ | Hatur- ' Schlämm kreide - |
Stärke | Bindemittel | 15$ Kasein | 7, 7, |
5$ Kasein 5$ Latex* |
Schlämmkreide η.d.Erfindung |
26,1 | 10$ Stärke 10$ Latex |
35,6 | 41,2 | |||
57,5 | 52,5 | 58,0 | 64,7 | ||||
55,2 . |
* wie nach Beispiel 1
109848/13*4
BAD ORIGINAI.
ei a piel 6
Sie Versuchsbedingungen Bindemittel und Pigment« waren
die gleichen wie in Beispiel 5 mit der Ausnahme, das β bei beiden Vergleichsmustern 25 Gew.^ eines Ions (Binkie A) und
75 öew.56 Schlämmkreide verwendet wurden«
iabelle VI
Pigment | 20* | Stärke ' ' d I |
IO# Stärke lOJS Latex |
Bindemittel | 7i55 7,5S |
Natur- Schlämm- 1 kreide |
3,4 | 18,5 | 15$ Kasein | ||
Schlämmkreide η·d·Erfindung |
30,8 | 47,4 | 23,7 | ||
51,3 | |||||
i Kasein i Latex |
|||||
29,6 | |||||
57,4 |
Patentansprüche:
109846/1384
Claims (2)
- Pat entanaprüoheλ Λ Papierfceschichtungsmaterial, "bestehend aus einer Dispersion eines Pigments in einem einen Klebstoff enthaltenden wässrigen Medium, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment aus Natur-Schlämmkreide "besteht, die wenigstens 60 Gewichtsprozent an Teilchen enthält, die kleiner als 2 Mikron eines entsprechenden sphärischen Durohmessers sind, und nicht mehr als 5 Gewichtsprozent an !Seilchen, die grosser als 10 Mikron eines entsprechenden sphärischen Durchmessers sind, und nicht mehr als 0,05 Gewichtsprozent an Teilchen, die gröeeer als die Loohweite eines B.S.-Siehes Nr. 300 (53 Mikron) sind.
- 2. Papierbesohiohtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlämmkreide 70 - 95 Gewichtsprozent an Teilchen enthält, die kleiner als 2 Mikron eines entsprechenden sphärischen Durchmessers sind.Der109846/1384
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8235 | Patent refused |