DE2226746C3

DE2226746C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von lichtpausfähigem ausreichend UV-durchlässigem Papier

Info

Publication number: DE2226746C3
Application number: DE19722226746
Authority: DE
Inventors: Reinhold 2000 Hamburg Siegberg
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1972-06-02
Filing date: 1972-06-02
Publication date: 1975-10-16
Also published as: DE2226746A1; DE2226746B2

Description

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Die Herstellung von transparentem Zeichenpapier ist durch die deutsche Auslegeschrift 12 82 437 bekannt, wobei ein rohes Papier mit einem Zveikomponenten-Reaktionsgemisch aus Polyaminoamidharzen und Epoxidharzen imprägniert wird.

In der DT-AS 10 09 011 wird ein Verfahren zur Herstellung wasserfester Polyesterharzüberzüge auf Papier durch Auftragen einer die üblichen Katalysatoren enthaltenden Mischung aus ungesättigten Polyesterharzen und geringen Mengen Paraffin und Auspolymerisieren beschrieben, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Auspolymerisieren durch Erhitzen auf mehr als 200° C vornimmt mit der Maßgabe, daß die Aushärtungszeit kleiner ist als die Zeit, die von dem zugesetzten Paraffin benötigt wird, um an die Oberfläche der Schicht zu steigen. Bei dem Verfahren der Erfindung findet jedoch kein Paraffin Verwendung, und das Auspolymerisieren erfolgt höchstens bei 160"C.

In der DT-AS 11 63 774 ist ein Verfahren zum Imprägnieren bzw. Beschichten flächiger, insbesondere saugfähiger Träger mit härtbaren Vorpolymerisaten des Diallylphthalats vorbeschrieben, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Vorpolymerisat oder Polymeren-Monomeren-Gemisch des Diallylphthalats in Form wäßriger Dispersionen bzw. Emulsionen auf den Träger bringt und den Träger bei einer Temjjeratur trocknet, bei welcher das Wasser verdampft, das Vorpolymerisat erweicht und ineinanderfließt, jedoch noch nicht auspolymerisiert. Wie das dortige Beispiel zeigt, geht man von 150 g/m⁸ schwerem, mit Eisenoxyd rotbraun einpigmentiertem, saugfähigem Natronzellstoffpapier aus. Nach der Tränkung und Heißluftbehandlung wird eine 400 g/m² schwere undurchsichtige Folie erhalten, das bedeutet, daß das 150 g/m² schwere Papier eine Tränkung von 250 g/m^a erhalten hat, so daß die bekannte Tränkung außerhalb des beanspruchten Bereichs dieser Erfindung nach Art und Menge und dem Auftrageverfahren liegt. Gemäß dem dortigen Beispiel 2 wird ein 40 g/m^a schweres, nicht gewobenes Kunstfaservlies getränkt, und es wird eine 80 g/m² schwere Folie erhalten. Dies bedeutet, daß die gleiche Gewichtsmenge Kunstfaservlies mit der gleichen Gewichtsmenge Vorpolymerisaten des Diallylphthalats getränkt worden ist. Im dortigen Beispiel 3 wird 40 g/m² schweres Baumwollinterspapier mit einem Vorpolymerisat von Diallylphthalat getränkt, so daß eine 85 g/m² schwere Folie erhalten wird. Dabei wird 45 g/m² Vorpolymerisat auf 40 g/m^a schweres Papier aufgebracht.

In TAPPI, 43 (1960), Heft 1, Transparentizing of Paper, von Frans V. E. V au ri o, S. 18 bis 21, ist lediglich in der Tabelle 1 auf S. 19 etwa in der Mitte der Seite Diallylitaconate genannt. Bei dieser chemischen Verwendung handelt es sich um einen ungesättigten Ester und nicht um einen ungesättigten Polyester, da nämlich das Diallylitakonat eine monomere Verbindung ist. Die gleichen Ausführungen gelten für das Diallylphthalat, welches auf S. 20 an neunter Stelle unter den dort genannten Verbindungen genannt ist und wobei in Klammern angegeben ist, daß es sich um die monomere Verbindung handelt.

Die sonstigen bekannten transparenten Zeichenpapiere besitzen jedoch den Nachteil, daß sie bei Einwirkung wechselnder relativer Luftfeuchtigkeit neben einer ungenügenden Dimensionsstabilität eine schlechte UV-Beständigkeit und Dunkellagerstabilität aufweisen und dadurch vergilben. Ferner ist fast immer eine zusätzliche Oberflächenbehandlung zur Erreichung guter Beschreibbarkeit erforderlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von lichtpausfähigem Papier zur Verfügung zu stellen, bei dem sich die Papiere, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden, durch folgende Eigenschaften gleichzeitig auszeichnen :

a) Aufweisen von gesteigerter Dimensionsstabilität bei Einwirkung von wechselnder relativer Luftfeuchtigkeit.

b) Aufweisen von verbesserter Wasserdehnung, gemessen mit dem Gerät nach Fenchel. Hierbei lieg die Wasserdehnung je nach Harzaufnahme zwischen 0,4 und 0,8%, bezogen auf die Länge des eingespannten Streifens bei einer Einwirkzeit

des Wassers von 5 Minuten. Das ungeleimlie Roh- mahlenem Zellstoff, z. B. Sulfatzellstoff oder Linters,

papier und auch das übliche Transparentpapier gefertigten Rohpapiers, mit dem die Transparenz bzw.

lösen sich im Wasser infolge ihrer geringen Naß- Lichtpausfähigkeit, die Radierbarkeit hergestellt und

festigkeit schon nach kurzer Einwirkzeit auf. Das die Wasser- und Feuchtigkeitsempfindlichkeit herab-

erfindungsgemäß erhaltene lichtpausfähige Papier 5 gesetzt wird.

weist dagegen bereits bei einer Harzaufnahme von Die durch die Tränkung mit aushärtbarem ungell γ eine hervorragende Naßfestigkeit auf. sättigtem Polyesterharz erfolgende Verbesserung der c) Aufweisen einer ausgezeichneten Radierfestigkeit Transparenz und UV-Durchlässigkeit beruht auf der sowie eine störungsfreie Wiederbeschreibbarkeit Verdrängung der in den Hohlräumen des Papiers beradierter Stellen. io findlichen Luft durch das auspolymensationsfanige d} Aufweisen einer ausgezeichneten Vergiilbungs- ungesättigte Polyesterharzgemisch. Der Brechungsbeständigkeit Ijei Lagerung im Dunkeln oder index wird dadurch so weit herabgesetzt, daß das UV-Strahlen aufweisendem Licht. Papier transparent wird und für Lichtpausen gee^ Geringer Bindemittelbedarf zur Erzielung der eignet ist.

genannten Effekte. Es reicht bereits aus, 5 bis 15 Unter ungesättigten Polyesterharzen werden die ub-30 Gewichtsprozent polymerisierbares ungesättig- liehen Kondensationsprodukte (vgl. Johan Bjorksten, tes Polyesterharz, vorzugsweise 12 ois 17 Ge- »Polyesters and their Applications«, Reinhold Pubwichtsprozent, zu verwenden. Bei der bekannten lishing Corporation, New York, 1956, S. 21 bis IH) Verwendung von aushärtbaren Epoxidharzmi- verstanden, die aus «,^-ungesättigten Dicarbonsäuren schungen sind dagegen Bindemittel in Mengen 20 und/oder deren Anhydriden mit im molaren Uoervon 47 bis 88 Gewichtsprozent, bezogen auf das schuß eingesetzten mehrwertigen Alkoholen duren Rohgewicht des Papiers, erforderlich. Polykondensation erhalten werden. Als «,p-unge-^B sättigte Dicarbonsäuren sind beispielsweise brauchbar:

Geeenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Furnar-, Itacon-, Herstellen von lichtpausfähigem ausreichend UV- a₅ Citracon-, Mesacon- und Aconitsäure sowie naioge- ^.rchlässieem Papier durch Tränken von aus nierte Säuren, wie beispielsweise Chlormaleinsaure. Kombination aus ungemahlenem und gemahlenem Ein Teil der «,^-ungesättigten Dicarbonsäuren kann

Stoff und/oder ungemahlenem und gemahlenem dabei in an sich bekannter Weise durch gesättigte T inters hergestelltem opaken Rohpapier mit einem Dicarbonsäuren, beispielsweise o-, iso- und iere-Shengewicht von etwa 20 bis 200 g/m«, Vorzugs- 30 phthalsäure, Tetra- und Hexahydrophthalsaure Tetra-SmBereich von 35 bis 100 g/m», mit aushärtbaren chlorphthalsäure, Hexachlorendomethylen-gJ-M^ SSharzen, dadurch gekennzeichnet, daß zum phthalsäure, Endomethylentetrahydrophthalsaure.Adi Sen 5 b s 30 Gewichtsprozent eines ungesättigten pin- und Sebacinsäure sowie d.merisierte Leinöl- und Polyesterharzes im Gemisch mit Alkylacrylaten bzw. Sojaölfettsäure bzw. deren Anhydride, ausgetauscht Alkvlmethacrylaten sowie gegebenenfalls von weiteren 35 werden. „„„„„c^pise

rnSwmerisierbaren Verbindungen, und von Poly- Als mehrwertige Alkohole kommen vorzugsweise

SStiSSStoiai und -beschleunige™ verwendet zweiwertige Alkohole in Frage be.spielswe.se A hylen-Ξ und die Tränkung in der Papierbahn zwischen glykol, Propand.ol-1,2, Butand.ol-1,3 Butandiol-lA Raumtemperatur bis WTC ^polymerisiert wird. Diäthylenglykol, «P^^^^'SvSS?.

Dk zur Tränkung verwendeten copolymerisierbaren ₄o Homologen, Neopentylglykol, ^²'^A'^TL^im^^h^^nt^.

Td werden mach Art und Menge so aus;- diol-1,3, Peatylglykol, oxalkyherte Bisphenole hy-

etrt, daß der Lichtbrechungsindex der driertes Bisphenol, D.methylolcyclohexan._ edoch

^{papier eine <s}

ßteMSSSÄriBktenam- =s,erha™_S Wer, gelee· wird .^ Papiere können sowohl als Transparenl- Äthnalkohole im Austausch sesen

^b _{d e} nach dem Verfahren erhaltenen Papiere an Stelle «^nOm^laÄer. _{ü Poly}esterharzen

der bisherigen Zeichenfolien_ aus,den genannten Kunst- Jß^^^^,*^ A^kylacrylate dt werden können ΰ t i bil

der bisherigen Zeichenf_ g Jß^^^^,^ A^kylacrylate

harzen verwendet werden können. ΰ » α tvlmethacrvlate Verwendung, wie beispiels-

Das durch die Tränkung mit den ungesättigten 6₅ bzw. AJkylme hacrylat ^e ™?™ *' _n__Butyla.cryl_at,

Polyesterharzen und dem Alkylacrylat hergestel te J^^^al^AjhyU^ _Ät ^y _hlrn ^y _eth

Bevorzugt werden die Alkylmethacrylate. Die Ver- 20 Minuten und bei erhöhter Temperatur (z. B. vor

wendung von Methylmethacrylat gehört zur bevor- 7O⁰C) etwa 1 bis 2 Minuten benötigt. Es können di<

zugtesten Ausführungsform. üblichen in der ungesättigten Polyester-Chemie be

Als weitere mischpolymerisalionsfähige Vinylverbin- kannten Initiatoren, z. B. Peroxidverbindungen mit ar

düngen, die mitverwendet werden können (vgl. bei- 5 sich bekannten Beschleunigern, Verweniiung finden

spielsweise: Bulletin IP 8, Juli 1961, Amoco Chemicals Soweit vergilbungsfreie Papiere hergestellt werder

Corporation, mit dem Titel »The Effect of Resin sollen, dürfen tertiäre aromatische Amine nicht al:

Ingredients on the Properties of Isophthalic Un- Beschleuniger Verwendung finden,

saturates Polyesters«, S. 5 bis 19), sind beispielsweise Die Komponenten der Tränklösung läßt man nacr

geeignet: Styrol, Vinyltoluol, p-tert.-Butylstyrol, Di- io beendetem Tränkvorgang überwiegend erst aushärten

vinylbenzol, Vinylacetat, Vinylpropionat. Als Allyl- nachdem das Lösungsmittel verdunstet ist. Da:

verbindungen sind beispielsweise brauchbar: Diallyl- Lösungsmittel hat die Aufgabe, die Komponenter

phthalat, Diallylmaleinat, Diallylfumarat, Triallyl- zum Zwecke einer geeigneten Handhabung und Er·

cyanurat. Die Tränklösungen sind durch Zusatz reichung verschiedener bestimmter Harzaufnahmer

üblicher Inhibitoren, beispielsweise p-Benzochinon, 15 zu verdünnen und dadurch das Tränkvermögen zi

2,5-Di-tert.-butylbenzochinon, Hydrochinon, tert.-Bu- verbessern. Es wirkt als Träger für die auszupolymeri-

tylbrenzcatechin, Toluylhydrochinon, ferner Kupfer- sierenden Komponenten. Je nach Menge des in das

verbindungen, wie beispielsweise Kupfernaphthenat, Rohpapier eingebrachten polymerisierbaren Gemische;

in den bekannten Mengen stabilisiert, wie dies z. B. ergibt sich eine mehr oder weniger gute Transparem

in dem Buch Kirk — Othmer, Encyclopedia of 20 bzw. UV-Durchlässigkeit.

Chemical Technology, Interscience Publishers, New Die einzubringende Menge an polymerisierbarer

York, 1969, second edition, Volume 20, S. 822 bis 825, Verbindungen kann durch entsprechende Verdünnung

beschrieben ist. mit leichtflüchtigen organischen Lösungsmitteln wie

Geeignete bevorzugte Polymerisationskatalysatoren z. B. Aceton und Methylenchlorid reguliert werden,

sind z. B. tert.-Butylperbenzoat, Dicumylperoxid, Ben- 25 Es hat sich herausgestellt, daß ausgezeichnete Ergeb-

zoylperoxid, Lauroylperoxid, Methyläthylketonper- nisse bei der Zugabe von 20 bis 80, bevorzugt 35 bis

oxid, Methylisobutylketonperoxid, Cyclohexanonper- 60 Gewichtsteilen Aceton bzw. Methylenchlorid, be-

oxid, Azobisisobutyronitril. messen auf 100 Gewichtsteile ungesättigtem Poly-

Ferner ist die Mitverwendung von Ketonperoxiden, esterharz, erreicht werden.

namentlich Methyläthylketonperoxid, vornehmlich 30 Die eigentliche Tränkung der Rohpapierbahnen

dann zu empfehlen., wenn es erwünscht ist, gering- erfolgt bevorzugt in einem Tauchbad. Hierbei hat sich

fügige Verfärbungen der Härtungsprodukte, wie sie herausgestellt, daß es sehr wesentlich für eine einwand-

beim Bestrahlen, unter Umständen aber auch beim freie Tränkung der Papierbahnen ist, daß man das

Lagern, durch Lichteinwirkung auftreten können, zu Papier zuerst über eine Rückseitenbefeuchtungswalze

verringern. 35 und dann erst in das Tauchbad führt. Um nun Luft-

Es werden übliche Beschleuniger, beispielsweise einschlüsse im Papier, die ja gleichzeitig auch zu einer

Kobaltoctoat, Kobaltnaphthenat, Zirkonnaphthenat, Verringerung der Transparenz bzw. UV-Durchlässig-

Dimethylanilin, Acetessigsäureester, verwendet. Die keit führen, zu vermeiden, erfolgt die Zuführung des

Verwendung von Beschleunigern bei der Copolymere Papiers in das Tauchbad am besten so, daß es von dei

sation von ungesättigten Polyesterharzen mit anpoly- 4° Rückseitenbefeuchtungswalze aus möglichst spitz-

merisierbaren Monomeren ist beispielsweise in dem winklig in das Tauchbad einläuft, und so durch die

Buch Kirk — Othmer, Encyclopedia of Che- Rückseitenbefeuchtung schon vorgegeben in dem

mical Technology, Interscience Publishing, New York, Tränkbad von der einen zur anderen Seite vorschrei-

1969, second edition, Volume 20, S. 825 und 826, be- tend von der Tränklösung durchdrungen wird. Nach

schrieben. 45 dem Durchlauf durch das Tauchbad wird der Über-

In Verbindung mit der Verwendung von Keton- schuß an Tränklösung zwischen zwei angetriebenen peroxiden können zur beschleunigten Durchhärtung Preßwalzen abgequetscht oder aber über versetzt an-Metallverbindungen, wie Kobalt-, Zirkon- und Va- geordnete Glasstäbe abgestreift. Die Preßwalzen benadinnaphthenat, oder Metallchelate, wie Kobalt- und stehen entweder aus oberflächenvergütetem Stahl, Zirkonnaphthenat, zugesetzt werden. Bei gleichzeitiger 50 anderen geeigneten Metallegierungen oder aber aus Anwesenheit von Peroxiden und Metallbeschleunigern einem mit lösungsmittelbeständigem Kunststoff wie ist die Lagerstabilität der Tränklösungen allerdings z. B. Gummi oder Polyurethan überzogenem Stahlherabgesetzt. ' oder Metallkern. An die Quetschwalzen werden zur

Das richtige Mischungsverhältnis und die Art des Erreichung einer einwandfreien Papierqualität hohe

zwei Komponentensystems aus ungesättigten Poly- 55 Anforderungen bezüglich der Rundlaufgenauigkeit

esterharzen und anpolymerisierbaren Verbindungen gestellt, um so einen gleichmäßigen Harzauftrag

ist auf die Papierqualität und die Papierdicke sowie sicherzustellen. Die Walzenaufhängung muß so aus-

den Brechungsindex des luftfreien Papiers abzu- geführt sein, daß der Quetschspalt je nach verwendeter

stimmen, so daß die gewünschte Transparenz bzw. Papierqualität Konzentration und Viskosität der

UV-Durchlässigkeit erzielt wird. 60 Tränklösung verändert werden kann. Für die Vor-

Die Tränklösung enthält zweckmäßig inerte orga- tränkung mit der Rückseitenbefeuchtungswalze und

nische Lösungsmittel sowie an sich übliche Polymeri- für die Schlußtränkung im Tauchbad können die

sationsinitiatoren und -beschleuniger. Die Polymeri- gleichen Tränklösungen verwendet werden,

sationsinitiatoren und -beschleuniger werden hierbei Die Aushärtung des imprägnierten Papiers erfolgt

so ausgewählt, daß die Aushärtung nach Abdunsten 65 dann in einem horizontal oder vertikal angeordneten

des Lösungsmittels bei Zimmertemperatur oder er- Trockenkanal. Sie kann sowohl bei Raumtemperatur

höhter Temperatur durchgeführt werden kann. Zu als auch bei erhöhter Temperatur im Bereich von

dem Aushärten werden bei Raumtemperatur etwa bis 160^DC, bevorzugt bei 120 bis 140⁰C. erfoleen.

Höhere Temperaturen als 16O⁰C sollten nach Möglichkeit vermieden werden, da es hierdurch zu einer Verfärbung des P'apiers kommen kann. Bei der Aushärtung des Papiers bei erhöhter Temperatur wird durch die im Trockenkanal versetzt angeordneten Luftdüsen Heißluft eingeblasen. Durch das entstehende Heißluftpolster wird das Papier nun berührungsfrei lediglich auf den Luftpolstern getragen, durch den Trockenkanal zur Abzugswalze und von dort aus der Aufwickelvorrichtung zugeführt. Da bei der erhöhten Tempeiatur die gewünschte Polymerisation der polyrnerisierbaren Komponenten in sehr kurzer Zeit eintritt, wird diese Arbeitsweise bevorzugt.

Das so nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Papier ist nach der Polymerisation im Trockenkanal sofort mit handelsüblichen Tuschen, Tinten, Kugelschreibern, Schreibmaschinen, Bleistiften und Druckfarben beschreibbar. Eine zusätzliche Behandlung der Papieroberfläche zur besseren Beschreibbarkeit ist nicht erforderlich, da die erreichbare Oberflächenqualität schon dem bekannten Standard entspricht. Ferner übertrifft das Papier bezüglich seiner Radierfestigkeit und Wiederbeschreibbarkeit radierter Stellen alle bisher bekannten Zeichenpapiere in der Art, daß auch nach mehrfachen Radierungen an ein und derselben Stelle eine störungsfreie Wiederbeschriftunp möglich ist.

Da es sich bei der verwendeten Tränklösung um ein durch Reaktion der polymerisierbaren Komponenten und nicht nur durch Verdunstung des Lösemittels erhaltenes Bindemittel handelt und deshalb nur mit begrenzter Verarbeitungszeit des Tränkansatzes zu rechnen ist, muß dafür Sorge getragen werden, daß die gebrauchsfertige Tränklösung nach der Herstellung rasch verarbeitet oder durch fortwährende Zugabe neuer Lösung ergänzt wird. Die Verarbeitungszeit, d. h. die Zeit, bis die Reaktion beginnt und das Material geliert, beträgt je nach Wahl der Polymerisationsinitiatoren und der Beschleuniger mehrere Stunden bis mehrere Monate. Die Verarbeitungszeit verlängert sich ferner schon durch die Zugabe der schon beschriebenen Lösungsmittel wie Aceton und Methylenchlorid wesentlich.

Während bei der Herstellung von bekannten Transparentpapieren durch Tränken mit einem Zweikomponenten-Epoxidharzsystem der additionsfähige Epoxidharzanteil bei mindestens 45 Gewichtsprozent Harzaufnahme, bezogen auf das Gewicht des Rohpapieis, liegen muß, um die erforderliche Transparenz, Radierfestigkeit, Trockenberstdruckfestigkeit sowie Weiterreißfestigkeit zu erzielen, kommt man bei dem erfindungsgemäß hergestellten Transparentpapier schon mit wesentlich geringeren Mengen von anpolymerisierbaren Verbindungen aus, da die Aufnahme anpolymerisierbarer Verbindungen nur 10 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 12 bis 17 Gewichtsprozent, belogen auf das Gewicht des Rohpapiers, betragen muß, um bereits alle gewünschten Verbesserungen, die vorstehend schon beschrieben sind, zu erzielen.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß man die gewünschte Lichtpausfähigkeit und die erforderliche Tränkung und Auswahl der polymerisierbaren Verbindungen sehr leicht durch einen Handversuch feststellen kann, indem man das zu tränkende Papier in der vorstehend schon erläuterten Weise tränkt und nach der Polymerisation beschriftet, in ein Pausgerät unter Verwendung des üblichen Pauspapiers einlegt und eine Kopie anfertigt. Hierdurch lassen sich sehr schnell solche Tränkbedingungen ermitteln, daß die Testpapiere auf der Testlichtpause einen schleierfreien Untergrund ergeben.

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Tränklösung wird durch nachfolgende Beispiele verdeutlicht.

Die Tränklösungen wurden in der schon vorstehend erläuterten Arbeitsweise zu Transparentzeichenpapieren verarbeitet.

Ungesättigtes Polyesterharz 1

Das in den Beispielen verwendete ungesättigte Polyesterharz 1 liegt als 67gewichtsprozentige Polyesterharzlösung in Styrol vor.

Der ungesättigte Polyester ist das Reaktionsprodukt aus

a) Maleinsäureanhydrid,

b) Phthalsäureanhydrid und

c) Propandiol-1,2,
20

wobei die Komponenten a, b und c im molaren Verhältnis 1: 1: 2,1 vorliegen. Bei der Polykondensation wurde so lange erhitzt, bis eine 67gewichtsprozentige Lösung des ungesättigten Polyesters in Styrol eine Säurezahl kleiner als 30 aufwies und die Viskosität 1200 bis 150OcP, gemessen bei 20⁰C, beträgt. Durch Zugabe von 200 Gewichtsteilen Hydrochinon pro eine Million Gewichtsteilen zum ungesättigten Polyester vor Verdünnung mit Styrol wurde der ungesättigte Polyester stabilisiert. Durch Lösen des ungesättigten Polyesters in Monostyrol wurde eine 67gewichtsprozentige Polyesterlösung hergestellt. In der Lösung wurde 0,2 Gewichtsprozent handelsüblicher UV-Absorber, nämlich 2-(2'-Oxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol, aufgelöst.

Ungesättigtes Polyesterharz 2

Es handelt sich um den gleichen stabilisierten ungesättigten Polyester, wie beim ungesättigten Polyesterharz 1 angegeben, jedoch ist der ungesättigte Polyester in einem Gemisch aus Styrol und Methylmethacrylat gelöst, wobei der Gehalt an ungesättigtem Polyester 52 Gewichtsprozent, 26 Gewichtsprozent Styrol und 22 Gewichtsprozent Methylmethacrylat aufweist und die Viskosität 60 bis 100 cP bei 20⁰C beträgt.

Ungesättigtes Polyesterharz 3

Das in den Beispielen verwendete ungesättigte Polyesterharz 3 liegt als 64gewichtsprozentige Polyesterharzlösung in Styrol vor.
Der ungesättigte Polyester ist das Reaktionsproduki

aus

a) Maleinsäureanhydrid,

b) Phthalsäureanhydrid und

c) Propandiol-1,2,

wobei die Komponenten a, b und c im molaren Ver hältnis 2:1: 3,15 vorliegen. Bei der Polykondensatioi wurde so lange erhitzt, bis eine 64gewichtsprozentig< Lösung des ungesättigten Polyesters in Styrol eim Säurezahl von 30 bis 33 aufwies und die Viskositä 1000 bis 1200 cP, gemessen bei 2O⁰C, betrug. Es wurde wie beim ungesättigten Polyesterharz 1 angegeben stabilisiert und mit Styrol eine 64gewichtsprozentig Lösung des Polyesters hergestellt, und der schon ge nannte UV-Absorber in der schon angegebenen Meng darin aufgelöst.

Beispiel 1 härtung erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereicl

1000 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 2, ^v°n 120 bis 140°C in 2 bis 2,5 Minuten.

400 Gewichtsteile Aceton . .

30 Gewichtsteile Acetylacetonperoxid (50ge- Beispiel 7

wichtsprozentig) und ⁵ 800 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 1,

30 Gewichtsteile Kobaltbeschleuniger (lgewichts- 200 Gewichtsteile Butylacrylat,

prozentig Co). 400 Gewichtsteile Aceton und

20 Gewichtsteile tert.-Butylperbenzoat.

Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt bei

Raumtemperatur etwa 4 bis 5 Stunden. Die Aus- io Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt be

härtung geschieht im Temperaturbereich von 120 bis Raumtemperatur etwa 2 bis 3 Monate. Die Aus-

140⁰C in etwa 2 bis 2,5 Minuten. härtung erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereicl

Beispiel 2 von 120 bis 14O⁰C in 2 bis 2,5 Minuten.

1000 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 2, Beispiele

400 Gewichtsteile Methylenchlorid, 800 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 1,

30 Gewichtsteile Acetylacetonperoxid (50ge- 200 Gewichtsteile Butylacrylat,

wichtsprozentig) und 400 Gewichtsteile Methylenchlorid und

30 Gewichtsleile Kobaltbeschleuniger (lgewichts- 20 Gewichtsteile tert.-Butylperbenzoat.

prozentig o). _{20 Dig} v_erarb_ei_tungszeit dieses Ansatzes beträgt be

Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt bei Raumtemperatur etwa 2 bis 3 Monate. Die Aus

Raumtemperatur etwa 4 bis 5 Stunden. härtung erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereicl

Die Aushärtung geschieht bei erhöhter Temperatur von 120 bis 14O⁰C in 2 bis 2,5 Minuten.

im Bereich von 120 bis 140°C in 2 bis 2,5 Minuten. _n . . , _n

Beispiel 9

Beispiel 3 _1Oqo Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 2,

800 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 1, 400 Gewichtsteile Aceton und

200 Gewichtsteile Butylacrylat, 20 Gewichtsteile tert.-Butylperoctoat.

400 Gewichtsteile Aceton, ~. .. . ..

30 Gewichtsteile Acetylacetonperoxid (50ge- ,_{o R} D»e Verarbeitungszeit dieses Ansatzes betragt be

wichtsprozentig) und ³° ^temperatur ^etwa } ^{bls 3 Monate}-. ^Die, ^Aus _v

30 Gewichtsteile Kobaltbeschleuniger (lgewichts- J*«""« erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereut

prozentig Co). von 120 bis 14O⁰C m 2 bis 2,5 Minuten.

Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt bei B e i s ρ i e 1 10

Raumtemperatur 4 bis 5 Stunden. Die Aushärtung 35 ¹⁰⁰° Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 2,
geschieht bei erhöhter Temperatur im Bereich von 120 ⁴⁰⁰ Gewichtsteile Methylenchlorid und

bis 14O⁰C in 2 bis 2,5 Minuten. ²⁰ Gewichtsteile tert.-Butylperoctoat.

_R . · , . Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt be

Beispiel <t Raumtemperatur etwa 2 bis 3 Monate. Die Aushärtung

800 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 1, 40 erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereich von 12C 200 Gewichtsteile Butylacrylat, bis 14O⁰C in etwa 2 bis 2,5 Minuten.

400 Gewichtsteile Methylenchlorid,
30 Gewichtsteile Acetylacetonperoxid (50gewichts- Beispiel 11

prozentig) und ⁸⁰° Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 1,

30 Gewichtsteile Kobaltbeschleuniger (lgewichts- 45 ²⁰° Gewichtsteile Butylacrylat,
prozentig Co). ⁴⁰° Gewichtsteile Aceton und

20 Gewichtsteile tert.-Butylperoctoat.

Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt bei Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt bei

Raumtemperatur 4 bis 5 Stunden. Die Aushärtung Raumtemperatur etwa 2 bis 3 Monate Die Aushärtuni

geschieht bei erhöhter Temperatur im Bereich von 120 50 erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereich von 12C bis 140° C in 2 bis 2,5 Minuten. bis 140°C in etwa 2 bis 2,5 Minuten.

Beispiel 5 Beispiel 12

1000 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 2, ^00 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 1,

400 Gewichtsteile Aceton und 55 ²⁰⁰ Gewichtsteile Butylacrylat,

20 Gewichtsteile tert.-Butylperbenzoat. ^⁰⁰ Gewichtsteile Methylenchlorid und

20 Gewichtsteile tert.-Butylperoctoat.

Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt bei Die Verarbeitungszeit beträgt bei Raumtemperatui

Raumtemperatur etwa 2 bis 3 Monate. Die Aus- etwa 2 bis 3 Monate. Die Aushärtung erfolgt bei er

härtung erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereich 60 höhter Temperatur im Bereich von 120 bis 14O⁰C ir

von 120 bis 140°C in 2 bis 2,5 Minuten. etwa 2 bis 2,5 Minuten.

Beispiel 6 Beispiele

1000 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 2, I₀₀₀ Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 2,

4ÖOGewichtsteieMethylenchloridund ₆ 400 Gewichtsteile Aceton und

20 Gewichtsteile tert.-Butylperbenzoat. ₂0 Gewichtsteile tert.-Butylperoctoat.

Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes bei Raum- Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt bei

temperatur betragt etwa 2 bis 3 Monate. Die Aus- Raumtemperatur etwa 2 bis 3 Monate. Die Aus-

härtung erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereich von 120 bis 140⁰C in 2 bis 2,5 Minuten.

Beispiel 14

1000 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 2,
400 Gewichtsteile Methylenchlorid und
20 Gewichtsteile tert.-Butylperoctoat.

Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt bei Raumtemperatur etwa 2 bis 3 Monate. Die Aushärtung erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereich von 120 bis 14O⁰C in etwa 2 bis 2,5 Minuten.

Beispiel 15

800 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 1,
200 Gewichtsteile Butylacrylat,
400 Gewichtsteile Aceton und
20 Gewichtsteile tert.-Butylperoctoat.

Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt bei Raumtemperatur etwa 2 bis 3 Monate. Die Aushärtung erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereich von 120 bis 140⁰C in etwa 2 b:,s 2,5 Minuten.

Beispiel 16

800 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 1,
200 Gewichtsteile Butylacrylat,
400 Gewichtsteile Methylenchlorid und
20 Gewichtsteile tert.-Butylperoctoat.

Die Veirarbeitungszeit beträgt bei Raumtemperatur etwa 2 bis 3 Monate. Die Aushärtung erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereich von 120 bis 140° C in etwa 2 bis 2,5 Minuten.

Beispiel 17

800 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 3,
200 Gewichtsteile Butylacrylat,
400 Gewichtsteile Aceton und
20 Gewichtsteile tert.-Butylperoctoat.

Die Verarbeitungszeit bei Raumtemperatur beträgt etwa 2 bis 3 Monate Die Aushärtung erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereich von 120 bis 140° C in 2 bis 2,5 Minuten.

Beispiel 18

800 Gewichtsteile ungesättigtes Polyesterharz 3,
200 Gewichtsteile Butylacrylat,
400 Gewichtsteile Methylenchlorid und
20 Gewichisteile tert.-Butylperoctoat.

Die Verarbeitungszeit dieses Ansatzes beträgt bei Raumtemperatur etwa 2 bis 3 Monate. Die Aushärtung erfolgt bei erhöhter Temperatur im Bereich von 120 bis 14O⁰C in 2 bis 2,5 Minuten.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt eingesetzte Tränkungsmasse entspricht jeweils den Beispielen! und 2, 7 und 8, 13 und 14, wobei die Unterschiede in den Ansätzen hierbei jeweils im Lösungsmittel und in den Polymerisationsinitiatoren liegen.

Im folgenden sind nun die erreichbaren mechanischen Werte bei erfindungsgem'iß hergestellten Transparentpapieren mit einer Harziufnahme im Papier von 11, 14, 17 und 20 Gewichtsprozent in der Tabelle zusammengefaßt wiedergegeben.

Harzaufnahme im Papier (%)	Wasserdehnung nach Fenchel (%)	Trockenberst- druck nach Mullen (kp/cm')	Weiteneiß- festigkeit nach Kimendorf (g)	Radier festigkeit	Beschreibbarkeit A Tinte, B Tusche, C Kugel schreiber, D Bleistift, E Schreibmaschine, F Druckfarbe
ohne Tränkung 11 14 17 20	0,8 0,8 0,6 0,4	1,02 1,45 1,68 1,72 1,76	37 46 54 58 60	gut sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut	A + B läuft aus, C, D, E, F sehr gut A-fB gut, C, D, E, F sehr gut A, B, C, D, E, F sehr gut A, B, C, D, E, F sehr gut A, B. C, D, E, F sehr gut

Die vorstehend aufgeführten Werte werden erreicht, wenn das Papier nach den Beispielen 1, 2, 7, 8, 13 und 14 getränkt wird.

In der Zeichnung ist schematisch eine für die Herstellung des Transparentpapiers brauchbare Anlage dargestellt. Die Anlage arbeitet in folgender Weise: Die Papierbahn wird über die mit den Ziffern 1 und 6 bezeichneten motorbetriebenen Abzugswalzen durch die Anlage transportiert. Diese Abzugswalzen sind in der Laufgeschwindigkeit kontinuierlich steuerbar. Von der Abzugswalze 1 wird das zu tränkende Papier über eine Umlenkwalze auf die Rückseitenbefeuchtungswalze 2 geführt. Hier kommt es zu einer Vortränkung, die für eine einwandfreie Tränkung des Papiers im Tauchbad notwendig ist. Die Tränkwanne 3 muß dem Papierdurchlauf entsprechend laufend mit neuer Tränklösung beschickt werden; dadurch erreicht man eine gleichmäßige Tränkviskosiität und eine gleichmäßige Papierqualität. Nach dem Durchlauf durch das Tauchbad in der Tränkwanne 3 wird der Überschuß an Tränklösung zwischen zwei Preßwalzen4 abgequetscht. Danach wird das getränkte Papier dem Trockenkanal zugeführt. Im Trockenkanal befindet sich die Heißluftzufuhr 5, die aus einem Diisensystem besteht. Durch die Temperaturerhöhung kommt es dann zur Polymerisation der Tränklösun^ im Trockenkanal. Nach erfolgtem Durchlauf durch den Trockenkanal wird das getränkte und ausgehärtete Papier übei die Abzugswalze 6 und über eine Umlegwalze dei Auf wickelvorrichtung 8 zugeführt. Hierbei wird das Transparentpapier entweder durch gekühlte Abzugswalzen 6 oder aber durch eine Kaltluftzufuhr 7 aul Raumtemperatur gekühlt. Nach diesem Arbeitsgang steht das erfindungsgemlß hergestellte Transparentpapier als gebrauchsfähige Papierbahn zur Verfü gung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von lichtpausfähigem, ausreichend UV-durchlässigem Papier durch Tränken von aus Kombinationen aus ungemahlenem und gemahlenem Zellstoff und/oder ungemahlenem und gemahlenem Linters hergestellten opaken Rohpapier mit einem Flächengewicht von etwa 20 bis 200 g/m:², vorzugsweise im Bereich von 35 bis 100 g/m², mit aushärtbaren Kunstharzen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Tränken 5 bis 30 Gewichtsprozent eines ungesättigten Polyesieiharzes im Gemisch mit Alkylacrylaten bzw. Alkylmethacrylaten sowie gegebenenfalls von weiteren anpolymerisierbaren Verbindungen und von Polymerisationsinitiatoren und -beschleunigern verwendet wird und die Tränkung in der Papierbahn zwischen Raumtemperatur bis 160⁰C copolymerisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkylmethacrylat Methylmethacrylat eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere copolymerisierbare Verbindung Styrol eingesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränkmittel mit einem Gehalt an leichflüchtigen organischen Lösungsmitteln eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn zuerst über eine Rückseitenbefeuchtungswalze vorgetränkt wird und danach durch ein Tauchbad geführt wird. ,

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier mit 10 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 12 bis 17 Gewichtsprozent, polymerisierbarer Verbindungen getränkt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abzugswalzen, Umlenkwalzen, Rückseitenbefeuchtungswalzen, eine Tränkanlage, ein Abquetschsystem, einen Trockenkanal und einen Aufwickelapparat enthält.