DE1696227A1 - UEberzugspraeparat fuer Papier - Google Patents

Description

Überzugapräparat für Papier

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung -von Papierüberzugspräparaten mit verbesserten Wasserzurüekhaltungeeigenschaften, wodurcii ein Eindringen von Wasser aus den Überzugspräparaten in das Grundpapier beim Überziehen verringert wird. Die hier verwendete Bezeichnung "Überziehen" bezieht sich auf das Überziehen der Papieroberfläche mit einer wässrigen lösung eines Bindemittelpräparates mit einem zusätzlichen Füllmittel. -

Beim üblichen Aufbringen von Präparaten, die Alginat, Stärke, Kasein, Protein usw., enthalten, wird das Grundpapier eo nafl, daß die Festigkeit vieler Papiersorteja so stark herabgesetzt wird, daß die Papierfolie während der anschließenden Behand-

lungsstufen leicht reißt, r

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BAD ORJGJNAt

. 2 - ■■ T696227

Erfindungsgemäß wird nun ein verbessertes Überzugspräparat geschaffen, indem man wasserlösliche Cellulosederivate als Bindemittel in Kombination mit wasserlöslichen Chlorphönolaalaea verwendet. Die erfindungagemäßen Präparate zeigen eine überraschend verbesserte Waaserzurückhaltüng im Vergleich mit bekannten Üherzugapräparaten; erfindungsgemäß werden die folgenden Vorteile erzielt: das Sindringen von Wasser aus dem Präparat in daa Grundpapier wird verringert, wodurch eine bessere mechanische Festigkeit des Papiere aufrechterhalten bleibt; das Maß, in welchem das Grundpapier geleimt werden muß, ist nicht so entscheidend, d»h. bei der Herstellung des Srurilpapieres braucht keine oder nur eine geringfügige leimung zu erfolgen? das hergestellte Srundpapier braucht im a llgemeinea nicht i© ·; stSLTk zu sein, wodurch es wiederum schneller als bsi Verwendung üblicher Präparat® getrocknet werden kann.

Weiterhin wurde Überraschenderweise festgestellt, daß die Haftung des Präparates auf dem Grundpapiert durch das; vermindert· j Wasserein&ringeÄ nicht verringert wird, sondern tatsächlich ,1 manchmal verbessert wird» . ί

Das verri«g«rl«{Sindriiss«a ergibt wtilerhin ein besseres ziehen ale bei ¥erw«r.dung entsprechender Mengen üblicher Übearzuggpräpar&t«* und öer aufgebrachte Film ist in vielta Fällen glatter als mit dan üblichen Präparaten· . J

Werden beiiit Seiten des Örundpapiers gleichseitig Übera©gen, te \

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besieht aufgrunl äsr vermidtrteü» darin eingeschlossene^ WiMl«iJP-f

weaii@r Sefahr -.eu elRer Bldeenaildung aut 4«>r Hoitri» _ \ v/ahrenö der anaohiiabendöQ Wtirmeüshandlung &·*

BADORtQfNAL

Die erfindungagemäß als Bindemittel verwendbaren wasserlöslichen Cellulosederivate sind wasserlösliche Celluloeeäther, wie Methylcellulose, Äthyleellulose, Hydroxyäthy!cellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylhydroxyläthylcellulo··, Äthylhydroxyäthylcellulose, Methylhydroxypropyloelluloee usw.

Die erforderliche Viskosität des verwendeten Cellulosederivate· hängt von dem notwendigen Feststoffgehalt und der Konsistenz des Überaugspräparates.ab* Eine geeignete Viskosität, liegt zwischen 8-1200 cP, gemessen auf einem Brookfield-Viskometer in 2-#iger wässriger Lösung bei 2O⁰C.

Gegebenenfalle kann das wasserlösliche Cellulosederivat auch zusammen mit Dispersionen aus einem oder mehreren Kunststoffbindemitteln verwendet werden, wie Homo- oder Mischpolymerisate von AcryJBäureestern, Acrylnitril, Vinylacetat» Styrol-Butandien-Kunststoffe usw., um besondere Eigenschaften, z.B. eine verbesserte Ölbeständigkeit, Waaaerfestigkeit usw.,zu erzielen. Werden Kunststoffbindemittel verwendet» so beeinflussen sie die Viskosität der Überzugspräparate j dies muis bei der Berechnung des Viskosität einer solchen Mischung besonders berücksichtigt werden· *

Ist die Verringerung der Viskosität des verwendeten Präparat·· gewünscht, ao ist es besonders zweckmäßig, einen IeIl, vorzugsweise 5-75 #> des Cellulosederivates durch eine solche Kuneteioffdispersion zu ersetzen, die mit dem Celluloeederirat uni deia pigment vertrfaglicn ist, wie z.B. eine 40-55-^ige wässrige

Dispersion eines Mischpolymerisates auf der Basis von Acryleäure-

oder eine ' eetern, wie "Aoronal 500 D^te//wäs3rige Dispersion eines Styrol/

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BAD

Butadien-Mischpolymerisates wie ^HDow latex 636", "Butakon¹¹ uew·

Geeignete Füllmittel zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Überzugspräparaten sind Kaolin, Kreide, Titandioxyd, Talkum.» Bariumsulfat, Satinweiß» Zinksulfid, Zinkoxyd uew·

Die wasserlöslichen Chlorphenolaalze, die in den erfindungegemäßen Präparaten verwendet werden können, sind wasserlösliche Salze von Tri-, Tetra- oder Pentachlorphenol, wie Natriumtriohlorphenolat, Hatriumtetrachlorphenolat und Natriumpentaehlor- phanolat.

Wasser ist das zweckmäßigste Lösungsmittel für die erfindungegemäßen Präparate; es können jedoch auch andere Substanzen, wie Alkohole und/öder Polyalkohole, a.B. aliphatieehe Alkohole, Glykole, Glyoerin, Zuckeralkohole und Polyalkjtlenglykole, in geringen Mengen zugefügt werden, um den Präparaten besonder· Eigenschaften zu verleihen· Zur Verringerung des Schäumen können a.B* Octanol oder andere Substanzen zugegeben werden· Zur Verbesserung der Konsistenz können den erfindungegemäßen Präparaten oberflächenaktive Mittel zugefügt werden» d.h. um ein verbessertes fließen und eine bessere Mischbarkeit der Komponenten der Präparate zu erzielen. Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß die Zugabe von oberflächenaktiven Mitteln zu den erfindungsgemäßen Präparaten die Wasser zurüoJrhaltenden Eigenschaften nicht wesentlich beeinflussen. Geeignete Obefflüchenaktive Mittel sind insbesondere nicht ionische Substanzen, wie z.B. ein Oleylamin/Xthylenoxyd-Addukt mit 7 MeI Ithylenoxyd ("Berol 1MU28")· Geeignete Menge für die Zugabe de· oberflächenaktiven Mittels liegen zwischen 0,1-2 Gew.«^»

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zogen auf das Gewicht der Füllmittels. Ein geeigneter Feststoff* gehalt in den erfindungsgemäßen Überzugspräparaten liegt zwischen 10-70 #, vorzugsweise 20-60 #· In den erfindungsgemäßen Überzugspräparaten sind Feststoffgehalt von 25-45 % besonders zweckmäßig. Wird das Cellulosederivat als einziges Bindemittel verwendet, so liegen seine Mengen zwischen 1-15 #» vorzugsweise 5-10 $, bezogen auf das Gewicht des Füllmittels. Wird das Cellulose&erivat zusammen mit anderen Bindemitteln verwendet, so kann die Menge an Cellulosederivat verringert werden'und beträgt zweckmäßig 1-12#, bezogen auf das Gewicht des Füllmittels· Geeignete Mengen des wasserlöslichen Salzes d-ea Chlorphenole im erfindungsgemäßen Überzugspräparat liegen zwischen 2-4-0 $>, vor-

zugsweise 2-15 #, bezogen auf das Gewicht des Cellulosederivates.j

Zur Aufbringung sollen die erfindungsgemäß hergestellten Überzugspräparate eine Viskosität unter 70 000 cP bei 2O⁰C, gemessen auf einem Brookfield-Viskometer, insbesondere eine Viskosität zwischen 3000-10 000 oP, haben*.

Die Überzugspräparate können auf das Papier aufgesprüht oder mittels üblicher Überzugsvorrichtungen aufgebracht werden» wie . Kalandriermasohinen mit Wasserrakeln,-Löimpressen verschiedener Bauart, Maesey-überzugsvorrichtungen usw., Eakelüberzugsmasoäb» nen, z.B. mit frelhängende-r Ra^eI (^railing blade coaters") und Walzüberzugsmaechinen versciiiedener Arten, die mit Luft-* bürsten oder anderen Mitteln zur Erzielung einer einheitHohen ■ Verteilung versehen sind.

,Die folgenden Beispiel 1 bis 6 zeigen verschiedene erfindungsgemäße Überzugspräparate· ·

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BAD

Beiapi el

Kaolin SPS

Natriumaexametapliospnat Wasser

AthylhydroxyatHyleellulose j ViSk.

250-400 cP in 2-$ig.wässr.Lösung bei 20°B<

Natriumtrichlorphenolat Viskosität (20⁰C, Erookfield)? oP

BsiBPiel 2

Caloiumcarbanat Kadiin SPS

Setriumhexametaphospiiat Waeaer

Hydroxyäthylceliulose} Viskosität

10-20 o? in 2-#ig.wässr. Lösung bei 20°β.

Octanol'

Ratriumpentashloiphenola-t fleJsosität (2000. * Brooltfieiah. of

B 9 i a ρ 1 & 1 5

Titandioxyä
Kaolin SPS

Wasser ; ·

Äthy lhydr Qxj'ätiiy 1«© liulos θ ι Viskos itäfc _A
50-100 OP in- 2*|6ig*wäasr.Ii$e«ng bei 2O⁰O,

NatriumpentachXorp^tnolat Viekeeität (20%., Btookfielt),

Bei 8 f 1 e 1 _ni ,Φ ' Kaolin SPS

same t »piioaphat

Methy!hydroxyäthyloelluloes_t Viskosität
50-100 oP in a^ig^Wasar^oaung bei 20^ο0·

"AeronaX §00

» 50 gew.-Teile 100

0,4 '

200

2,6 000

Gew.-Teile

25 75

0,4 65

0,8

flew.-Seile" 10 00

0,4 150

0,4

. 100 0,4

150

Be is plei

Ea'wurde wie folgt ein Überzügepräparat hergestellt: Stufe 1x 9 Teile »ModoomLl E 20"

Brookfield-Viskosität in 2-#iger Lösung bei 2O⁰C. - _# 50-100 oP) wurden mit 71 Seilen Wasser bei.8O⁰C. be- . netzt. Dann wurden 70 Seile Wasser bei etwa 15⁰C «ugefügt. Nach dem Verrühren wurde die Lösung etwa 30 Minuten stehen und quellen gelassen.

Stufe Zt 150 Teile eines pulverisiert en Überzugs tones .(Kaolin

SPS) wurden in einer Propellervorriohtung in 100 fellen Wasser diepergiert, in welchen vorher 0,6 Teile Jiatriuahexametaphosphat gelöst waren; .dies war das Dieper- \ gierungsmittel für den Ton.

Stufe Jt Die Bindemittellöeung aus Stuf« 1 wurde eur Pigment-

dispereion τοπ Stufe 2 unter Rühren in einem Propellermischer - zugefügt ·

Stufe 4J 0,45 Teils Natriumpentaohlorphenolat in 4,5 Teilen Wasser wurden unter Rühren im Propellermischer zur Überzugsaufschl&nmung gemäß Stufe 3 zugegeben. . .

Stufe 5: 1,25 Teile «Berol EHU28" als Netzmittel in 11,25Teilen Wasser von 80⁰C. wurden unter "Rühren iia Propellernisehe* zur Oberzugsatifschlämmung Yon Stufe 4 zugegeben.

Das endgültige Oberzugspräparat hat die folgende Zusammensetsunfι

100 Gew.-Teile Wasser ·

150 Gew.-Teile Kaolin SPS

0,6 Gew.-Teile Katriumhfxametaphosphat

150 Gew.-Teile 6^ig.wassr.Lösung von itthylhydroxyathyl-

cellulose (Viik# 50-100 oP in 2-5tig.wäs*r.Iöeuni ''- : bei 20⁰C.)

0,45 Gew.-Töile liatriuBpentaehlorphenolat . >

,12,5 Gew.-teilt iQ-^igt wässrig· Lösung des ifeteaittel· («BeroJ. ] ^/ t0S847/t*05 '⁵

BAD ÖRlGiNAL

Die Viskosität (20⁰C, Brickfield) betrug 9300 cP. · '

Das Präparat wurde zum überziehen von nicht geleimtem, nicht kalandriertem Zeitungspapier verwendet, und auf beiden Seiten mittels einer Überzugsvorrichtung mit freihängender Bakel . aufgebracht. Die Testdaten für das nicht überzogene-Papier sind in Tabelle 1 enthalten; diejenigen für das überzogene Papier vor und nach dem Kalandrieren sind in Tabelle 2 aufgeführt·

Tabelle 1

Grundgewicht; g/m . 52,6

Bulk; com/g '2,21

Oberflächenrauhheit (75 mm Wasserkolonne) gemäß Bendtsen; ccm/min

Unterseite (Siebaeifce) 353

Oberseite 233

mittlerer Wert . 283 .

Porösität gemäß Bendtsen; ccm/min 714 Helligkeit; i»

Unterseite 64,8

Oberseite . -- 64,8

mittlerer Wert 64,8

Luminanz; i» 71 ₁$

Undurchsiohtigkeit; # 93 ₁ 9

Ausbreitungekoeffizient 589

reine Parbej i» . 6,1

dominierend· Wellenlänge; mn (Zeiss Elrepho) 571,1

Asohengehalti 1> 8,1

- H

UOS

Grundgewicht; g/m _v Bulk; ccin/g

Oberf l&ohenrauhlieit (Bendtsen); ccm/iain Unterseite·

Oberseite

mittlerer Wert Härte (Bendtsen)j fi * Unterseite

Oberseite mittlerer Wert

Porösität (Bendtsen)-j cem/min Helligkeit; # Unterseite

Oberseite

mittlerer Wert Iuminanz| $>
Unduroii3ichtigkeit| $> Ausbreitungakoeffi^ieiit reine Farbe; $> dominierende Wellenlänge (Zeies ElrephoJi mn Aschengehalt} % Glanz; ^

Unterseite Oberseite mittlerer Wert

Das fertige überzogene Papier wurde zwecks Teste)! b^e*druokt, unA

es wurde der folgende Sehwarzkontrast erhalten«

Tor dam Kalandriaran naoh dem Kalahdriertn _

	dem	63,1	1696227
vor	1,24	und nmoh
79	Kalandrieren
49	63,0
64	1.19
35,4	57
32,7 '	27
34,1.	42
51	51,6
69,8	55,5
70,1	52,5
70,0	45
76,1	69,5
96,8	70,0
764	69,7
4,7	75,3
57O1S	96,3
21,0	719
56	4,8
36	570,0
'36	21,0
38
46
42

Unterseite 0,019

Oberseite 0,020

Unterseite Oberseit»

0,025

0,023

109847/U05

BAD ORIGINAL

169622?

Be 1 s ρ i el

Es wurde wie folgt ein Überzugspräparat hergestellt» . 4,5 Teile Äthylhydroxyäthy!cellulose einer Viskosität von 50-tOO QP in 2-$iger Lösung bei 20°C. und 0,2 Teile NatriTimpeaiftofclOJrphenolat wurden mit 35 Teilen Wasser von 80⁰C. befeuchtet, worauf weitere 35 Teile Wasser von 15⁰CU zugefügt wurden* Die Mischung . wurde gerührt und 30 Minuten quellen gelassen» Dann wurden 105 Teile pulverisierter Überzügston (Kaolin SPS) in 100 ieilen Wasser von 15⁰C. dispergiert, die 0,6 Teile Katriumhexametftphoephat enthielten, und die Mischung wurde in einem Propellerrühper zu einer homogenen Dispersion verrührt. Zur TonaisjeanSioa wurden ,; 9 Teile einer 5ö-#igen wässrigen Dispersion eines Styrol/Butadien-r Mischpolymerisates ("Dow Latex 636"} unter !uhren zugegeben« Dann wurde die Gellulosederivatlösung zur Tondispereion zugegeben* bit eine homogene Dispersion erhalten wurde. Das erhaltene Über«* * zugspräparat hatte eine Viskosität von etwa 5000 oP bei 20⁰Ot und zeigte nach Aufbringung auf irgendein nicht geleimte», unkalandriertee Seitungspapier «uegeeeiohnete Trocknungs-, Überzugs- und Klebeigenechaften* ^;

,f

·■■*«

Claims (6)

P a t e η t a η g ρ r Ü %J\rf

1.- Überzugspräparätf enthaltend eine wässrige Lösung eines Cellulosederivates und ein Füllmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es noch 2-50 Gew.-?6, bezogen auf das Gewicht des Cellulosederivat es, eines wasserlöslichen Salzes eines Chlorphenols enthält.

2.- Präparat nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Chlorphenolsalz Natriumtrichlorphenolat·, Natriua«^;. tetraehlorphenolat oder Natriumpentaohlorphenolat ist.

3·- Präparat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dafi das Cellulosederivat eine Viskosität von 6-1200 cP, gemessen mit einem Brookfield Viskosimeter in ü-^iger wässriger Lösung bei 20⁰C, hat. . . _ _

4·- Präparat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, AaB es einen Gesamtfeststpffgehalt von 10-70 ^, vorzugsweise 20-60 $₉ insbesondere 25-45 $» hat, wobei die Menge an Cellulosederivat 1-15 ^t vorzugsweise 5-10 Jt, besogen auf das Gewicht des FUIlmittelB, und die Ifenge an Chlorphenolaala 2-40 Jt_f vorzugsweise 5-15 i»* bezogen auf da· Gewicht des Cellulosederivat··, beträgt*

5·- Präparat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dal ••noch »in oberflächenaktives Mittel und/oder ein Antisohatts*·, mittel enthält. ;¥.

6.- Präparat nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dej/2 •in teil de· Cellule«»d*rivatöa duroh ein anderes Kunststoff« bindemittel ersetzt ist. .

7·- Präparat nach Anspruch 1 bis 6, dadurch ««kennst lohnet, dat ·■ nooh einen Alkohol Mer PolyAii-ob'l_} inebesoodsre

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