DE2603155A1

DE2603155A1 - Gussgestrichenes papier, seine herstellung und streichmassen

Info

Publication number: DE2603155A1
Application number: DE19762603155
Authority: DE
Inventors: Rene Charles Blakey; Robert Gordon Riddell; John Whittaker; John Alan Wilson
Original assignee: Star Paper Ltd
Current assignee: Star Paper Ltd
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1976-01-28
Publication date: 1976-08-05
Also published as: FR2299455B1; AT362987B; DK36076A; LU74283A1; SE432273B; GB1483441A; IE43789B1; CH592202A5; FI760231A; NL178088B; IT1053473B; NO760311L; DE2603155C2; FI66415B; ATA67476A; FR2299455A1; DK149029C; IE43789L; NL178088C; BE838112A

Description

DR. JOACHIM STEFPEKS

DIPLOM-CHEMIKER UND PATENTANWALT 2603155

D-8032 lOCHHAM MDNCHEN MOZARTSTRASSE 24 TELEFON. (089) 87 25 51 TELEX. (05) 29830 staff d

MEIN ZEICHEN: Glll-2

28. Januar 1976

Star Paper Limited
Feniscowles, Blackburn, Lancashire / England

Gußgestrichenes Papier, seine Herstellung und

Streichmassen

Die Erfindung betrifft gußgestrichene Produkte, deren Aufstrich eine mineralische Zusammensetzung aufweist, sowie deren Herstellung.

Der in der Papiertechnik geläufige Fachausdruck "gußgestrichen" ("cast coated") bedeutet, daß das betreffende Papier einen Strich mit hervorragender Spiegelreflexion und Glätte, d.h. eine spiegelartige Oberflächenbeschaffenheit, aufweist.

Mineralische Streichmassen für das Gußstreichverfahren bestehen bekanntlich zum überwiegenden Teil (d.h. zu mindestens 60 i> des Trockengewichts) aus Pigmenten und zum geringeren Teil (d.h. zu weniger als 40 <f> des Trockengewichts)

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aus einem organischen Bindemittel. Bisher existierten zwei allgemeine, mit derartigen Massen arbeitende Gußstreichmethoden. Nach der ersten, in der US-PS 1 719 166 "beschriebenen Methode wird eine Papierbahn mit einer mineralischen Streichmasse gestrichen, am noch feuchten und formbaren bzw. "gießfähigen" Strichauftrag mit einem geheizten, verchromten Zylinder in Kontakt gebracht und in trockener Form abgezogen. Aufgrund der Beschaffenheit der Streichmasse und ihres hohen Wasseranteils muß die Heiztemperatur des Gußbzw. Trockenzylinder weniger als 10O⁰C (z.B. 80 bis 90⁰C) betragen, und der Verfahrensablauf ist zwangsläufig langsam. Die Streichgeschwindigkeit beträgt selbst bei Verwendung eines breiten (beispielsweise einen Durchmesser von 3,7 m aufweisenden) und daher kostspieligen Gußzylinders in der Regel weniger als 30 m/min.

Bei der in der US-PS 2 919 205 beschriebenen zweiten Methode wird die Leistungsfähigkeit dadurch beträchtlich verbessert» daß man die wäßrige Streichmasse nach dem Auftrag auf die Bahn, jedoch bevor sie mit dem Gußzylinder in Berührung kommt, zum Gelieren bringt. Durch die Gelierung werden zahlreiche Vorteile erzielt. So entspricht die trockene Strichdicke der nassen Ausgangsdicke» das Wasser läuft vom Aufstrich rascher ab, da das Pigment in der sperrigen Schicht festgehalten wird, und der Aufstrich weist eine höhere Kohäsion und niedrigere Adhäsion auf, weshalb er eine geringere Tendenz zum Festkleben am Gußzylinder besitzt. Es wurden verschiedene Geliermethoden vorgeschlagen, von denen nach der Erkenntnis der Erfinder jene am ehesten befriedigt, bei der durch Erhitzen des Aufstrichs eine Reaktion in Gang gebracht wird (vgl. die US-PS 3 356 517). Nach einer typischen Geliermethode wird somit der wäßrige Aufstrich appliziert, in einem für die Gelierung ausreichenden Maße erhitzt und sodann bei einer hohen Temperatur (z.B. 120⁰C) gegen einen Gußzylinder gepreßt, wobei zur Druckanwendung in der Regel eine federnde Walze dient. Das für die Gelierung erforderliche Ausmaß des Erhitzens ist relativ gering; obwohl

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das Produkt eine gewisse Trocknung erfahren kann, ist es während des Gußvorgangs immer noch feucht. Trotzdem kann das Produkt zufriedenstellend» d.h. beispielsweise dreimal so rasch wie nach der ersten Methode, mit einem kleineren Gußzylinder verarbeitet werden.

Auch die Gelstreichmethode ist jedoch mit bestimmten Nachteilen behaftet. Einerseits dient als Grundlage für das Bindemittel im allgemeinen Casein oder ein anderer hochwertiger, proteinhaltiger Kleber. Derartige Substanzen sind jedoch Qualitatsschwankungen unterworfen und nur in begrenztem Umfang verfügbar. Andererseits läßt sich das gestrichene Substrat vor dem Gußvorgang nicht in nennenswertem Maße trocknen» da eine Trocknung des gelierten Aufstrichs zur Unlöslichkeit führen würde, so daß man selbst im Falle einer Befeuchtung des Aufstrichs vor dem Gußvorgang unbrauchbare Resultate erzielen würde. Da eine ausreichende Trocknung des Aufstrichs vor dem Gußvorgang nicht möglich ist und die Anwendung hoher Gußtemperaturen vom wirtschaftlichen Standpunkt angestrebt wird, entwickelt sich in der Bahn während ihres Durchgangs durch die Guß- bzw. Preßzone ein hoher Dampfdruck. Wenn die faserige Bahn eine geringe Porosität oder eine niedrige innere Bindefestigkeit aufweist, wird sie ferner beim Verlassen der Preßzone auseinandergeblasen. Analog führen irgendwelche lokale dichte Bereiche in der Bahn» welche selbst bei hochwertigen Papier- und Pappsorten nicht selten auftreten, zu örtlichen Druckstauungen, die eine Blasenbildung verursachen können. Ein weiteres Problem besteht in der Tendenz zur uneinheitlichen Gelierung, welche dazu führt, daß einige Mineralaggregate ungleichmäßig gelieren oder zu stark oder zu früh gelieren, weshalb sie nur schlecht in die Aufstrichschicht eingebunden werden und dazu neigen, während des Gußvorgangs herausgeblasen oder -gerissen zu werden und somit Löcher bzw. Gruben in der Oberfläche zu hinterlassen.

Schließlich werden die der Streichmasse einverleibbaren Sub-

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stanzen aufgrund der Notwendigkeit» eine gelierbare Masse herzustellen» begrenzt. Die meisten derzeit verwendeten! gelierbaren Systeme müssen beispielsweise sauer sein, so daß man keine alkalischen Pigmente, wie Calciumcarbonat oder Satinweiß (C.alciumsulfoaluminat), verwenden darf. Ferner kann die Erzeugung stabiler Tondispersionen unter sauren Bedingungen auf Schwierigkeiten stoßen, da es zu einer lokalen Flockung kommen kann» welche zu löchern bzw. Narben in den Gußstrichen führt.

Es war das Ziel der Erfindung, die Nachteile des mit einer Gelierung arbeitenden Systems zu vermeiden und dennoch einen sperrigen bzw. zähen, porösen Auf strich mit den damit verbundenen Vorteilen zu erzielen. Das erfindungsgemäße Ziel bestand insbesondere darin, ein derartiges System zu schaffen, in welchem das Bindemittel für das Pigment auf synthetischen Polymeren anstatt auf Casein oder anderen natürlich vorkommenden Polymeren basiert. Ein weiteres Erfindungsziel bestand darin, aus solchen Materialien zusammengesetzte, pigmenthaltige Gußstreichmassen zu schaffen, daß sie leicht und rasch unter Erzielung einer sehr hohen Oberflächengüte appliziert und vergossen werden können, ohne daß der pH-Wert des Systems oder seiner Bestandteile irgendwelchen wesentlichen Beschränkungen unterliegt.

Es wurde bereits vorgeschlagen, synthetische polymere Bindemittel in pigmenthaltigen Gußstreichmassen einzusetzen. Diese Methoden lieferten jedoch keine poröse, zähe Struktur, wie das vorstehend beschriebene, eine Gelierung beinhaltende Verfahren. Die US-PS 3 832 216 beschreibt beispielsweise ein Verfahren, bei dem ein Gemisch von latices aus über 50 % eines in Alkalien unlöslichen oder nicht-quellbaren Latex und unter 50 # eines in Alkalien quellbaren oder löslichen Latex im sauren pH-Bereich eingesetzt wird. Als in Alkalien quellbare bzw. nicht-quellbare Latices wurden die verschiedensten Polymeren vorgeschlagen. In den Beispielen der US-PS wird

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als Bindemittel überwiegend ein weicher Latex verwendet, mit dem Ergebnis, daß die erzielte Struktur noch immer nicht die angestrebte Zähigkeit bzw.Sperrigkeit aufweist. Das Verfahren leidet außerdem an der Einschränkung, daß es im sauren pH-Bereich durchgeführt werden muß, so daß nur eine begrenzte Zahl von Substanzen als Streichmassenkomponenten in Präge kommt.

Nunmehr wurde festgestellt, daß sich die vorgenannten Ziele dadurch verwirklichen lassen, wenn man als Bindemittel eine bestimmte Klasse von Polymerlatices verwendet. Wach Kenntnis der Erfinder wurden Latices dieser Klasse bisher noch nicht für den Einsatz als Bindemittel in pigmenthaltigen Gußstrichen vorgeschlagen. Mit Hilfe dieser Bindemittel läßt sich der gewünschte zähe, poröse Aufstrich in sehr einfacher Weise bei jedem beliebigen, zweckmäßigen pH-Wert erzielen. Ferner läßt sich der Aufstrich leicht und rasch unter Erzielung einer sehr hohen Oberflächengüte aufbringen und gießen.

Die erfindungsgemäße wäßrige Gußstreichmasse enthält pro 100 Gew.-Teile Peststoffe mindestens 60 Teile Pigment und weniger als 40 Teile Bindemittel, wobei 40 bis 100 # (Trockengewicht) des Bindemittels aus einem Polymeren besteht, das eine Einfrier- bzw. Glasübergangstemperatur (T ) von 0 bis 45⁰C und eine Differenz Einfrier- bzw. Glasübergangstemperatur minus Filmbildungstemperatur (T minus T^) von 5 bis 25⁰C

g x

aufweist und in Porm eines Latex mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als 0,5μ vorliegt.

Ein Substrat kann mit einem Gußstrich versehen werden, indem man eine fertige Streichmasse auf das Substrat appliziert, das gestrichene Substrat so weit trocknet, daß mindestens die Hälfte des mit der Masse aufgebrachten Wassers entfernt wird, die Oberfläche des Aufstrichs befeuchtet und den Aufstrich preßt bzw. gießt.

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Die Einfrier- "bzw. Glasübergangstemperatur (Tg) des trockenen Polymeren wird nach, einer der herkömmlichen Methoden, wie durch Differentialthermoanalyse, Dilatometrie oder Messung der Temperaturabhängigkeit eines Festigkeitswerts, bestimmt. Tg 8teilt einen fundamentalen Kennwert von Polymeren dar.

Die Filmbildungstemperatur (Tf) des der Gußstreichmasse einverleibten Polymerlatex wird durch Messung der Temperatur bestimmt, bei welcher sich eine Schicht des latex auf einem undurchlässigen Substrat unter genormten Bedingungen von einer pulverförmigen Ablagerung zu einem zusammenhängenden Film verwandelt. Bei hydrophoben Polymeren liegen T_g und Tf sehr nahe beieinander, obwohl das Molekulargewicht und die Teilchengröße Tf beeinflussen können. Bei hydrophilen Polymeren liegt der Tf-Wert dagegen unterhalb des Tg-Werts, da das Polymere durch Wasser erweicht wird. T^ wird unter anderem durch den chemischen Aufbau, das Molekulargewicht und die Teilchengröße des Polymeren beeinflußt. Ferner kann Tf durch auf die Geschwindigkeit der Wasserabtrennung einwirkende Faktoren, wie durch Art und Menge eines verwendeten Schutzkolloids oder oberflächenaktiven Mittels oder durch polare Gruppen im Latex, beeinflußt werden. Vorzugsweise bleibt Tf durch pH-Änderungen im wesentlichen unbeeinflußt; ansonsten soll Tf im wesentlichen bei dem pH-Wert gemessen werden, bei welchem die Streichmasse aufgebracht werden soll.

Tg-Werte unterhalb O⁰C können gemessen werden, wogegen eine Messung von Tf-Werten von weniger als O⁰C nicht möglich ist. Für die Zwecke der Erfindung wird angenommen, daß das Polymere die festgelegte Differenz Tg - T_f aufweist, wenn Tf O⁰C oder weniger beträgt, vorausgesetzt, daß T_g oberhalb 5⁰C liegt.

Di<j·. erfindungsgemäß verwendeten Polymeren stellen eine enge Auswahl aus einer Klasse von Polymeren dar, welche aufgrund ihrer Eigenschaft, durch Wasser plastifizierbar zu sein, zweck-

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mäßig als "hydroplastische Polymere" bezeichnet werden. Es muß jedoch betont werden» daß lediglich der unter die angegebene Definition fallende enge Kreis von Polymeren erfindungsgemäß geeignet ist. Selbst wenn ein Polymeres durch Wasser plastifizierbar ist, eignet es sich nur dann für den erfindungsgemäßen Zweck, wenn es den vorgenannten Definitionen bezüglich Tg, Tg - Tf und der Teilchengröße entspricht.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Polymeren können grob als harte» durch Wasser gut plastifizierbare Polymere beschrieben werden. Bei der bevorzugten Methode zur Anwendung der Polymeren führt die Härte der Bindemittelteilchen anscheinend nach der ersten Trocknung zur Ausbildung einer sperrigen Struktur» die Filmbildungstemperatur und die Teilchengröße bewirken jedoch, daß die Polymerteilchen ungeachtet ihrer Härte die Pigmentteilchen binden. Bei der Wiederbefeuchtung der Oberfläche werden die dort befindlichen Bindemittelteilchen durch den Kontakt mit dem Wasser erweicht, so daß sich die Pigmentteilchen beim Pressen bzw. Formen nahezu augenblicklich (z.B. innerhalb von etwa 0,02 Sek.) ausrichten und in innige Berührung mit der Preßfläche kommen. Der Aufstrich haftet an der Preßfläche an, bis seine Oberfläche trocknet und das Bindemittel genügend aushärtet, um eine saubere Ablösung von der Preßfläche zu gewährleisten. Das abgelöste Produkt gibt sodann die spiegelnde Oberflächenbeschaffenheit der Preßfläche wieder und weist die typische Oberflächengüte eines gußgestrichenen Produkts auf.

Wenn T_g zu hoch ist (d.h. oberhalb 45⁰C liegt), nimmt die Fähigkeit der Teilchen, den Aufstrich richtig zu binden, und formbar bzw. preßfähig zu machen, ab. Wenn die Härte dagegen zu gering ist (T_g unterhalb O⁰C), sind die Teilchen so weich, daß die angestrebte sperrige Struktur nicht erzielt wird, so daß die Geschwindigkeit der Verdampfung des Wassers durch das gestrichene Substrat ziemlich gering ist und die Arbeitsgeschwindigkeit herabgesetzt werden muß, damit eine

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befriedigende Trocknung und auch eine ausreichende Befeuchtung gewährleistet sind. Wenn die Trocknung ungenügend ist, kann Wasser zwischen der gestrichenen Oberfläche und dem Gußzylinder eingeschlossen werden und Dampfporen bzw. -taschen bilden, in deren Bereich es zu einer Verringerung des Glanzes kommen kann. Wenn die Porosität des Aufstrichs so gering ist, daß die Oberflächenschichten nur ungenügend benetzt werden, treten beim anschließenden Pressen Fehler auf. Die Oberflächenschichten werden dann nämlich nicht genügend plastifiziert, um eine optimale Ausrichtung der Pigmentteilchen zur Preßfläche zu gestatten.

Um das Ausmaß der Beeinflussung der Saugfähigkeit des Aufstrichs durch Tg aufzuzeigen, wurden pigmenthaltige Streichmassen, welche als Bindemittel die herkömmlichen, gelierbaren Bindemittel vom Caseintyp bzw. verschiedene synthetische Polymere mit unterschiedlichen !„-Werten enthielten, nach dem Gußstreichverfahren angewendet. Die Saugfähigkeitswerte für das mit dem Bindemittel vom gelierbaren Caseintyp erzeugte Produkt liegen im allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 0,2 Einheiten, während der betreffende Wert für ein synthetisches Polymeres mit Tg 32⁰C (beispielsweise ein bestimmtes Vinylacetat-Homopolymeres) 0,15 Einheiten, jener für ein synthetisches Polymeres mit T_g 5⁰C (beispielsweise ein bestimmtes Copolymeres aus 80 Vinylacetateinheiten und 20 Butylacrylateinheiten) 0,27 Einheiten und jener für ein Polymeres mit T_g -20⁰C (beispielsweise ein Copolymeres aus 60 Vinylacetateinheiten und 40 Butylacrylateinheiten) 0,6 Einheiten betragen. Der Saugfähigkeitstest besteht darin, daß man auf die nach der Gießmethode gestrichene Oberfläche Tinte bzw. Farbe in einer bestimmten Dicke aufbringt und während einer festgelegten Zeitspanne eindringen läßt, wonach man die gefärbte Oberfläche bei festgelegtem Druck mit einem glatten, gestrichenen Papier in Berührung bringt und den auf dieses Papier übertragenen Anteil an nasser finte bzw. Farbe anhand der Dichte des übertragenen Tintenfilms mißt. Der Test, dessen Bedingungen genormt sind, wird

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in großem Umfang zur Bestimmung der Saugfähigkeit gestrichener Papiere angewendet. Je höher die Dichte ist, um so geringer ist die Saugfähigkeit.

Man erkennt daraus, daß ein T -Wert von -20⁰C zu niedrig ist, während Werte von +5 und +32⁰C zufriedenstellend sind. Die bevorzugten T_g-Werte liegen unterhalb 35⁰C, insbesondere im Bereich von 5 bis 35°C.

T_f liegt häufig vorzugsweise im Bereich von 5 bis 20⁰C; in jedem Falle beträgt jedoch die Differenz Tg - Tf vorzugsweise 10 bis 20⁰C. Differenzwerte T - T_f im Bereich von 12 bis 20⁰C schaffen die für die praktische Anwendung der Erfindung besten Bedingungen hinsichtlich der Geschwindigkeit, d.h. die in der Wiederbefeuchtungsstufe aufgenommene Wassermenge liegt in der bevorzugten Größenordnung. Wenn die genannte Differenz jedoch mehr als 20⁰C beträgt, wird der Aufstrich in der Wiederbefeuchtungsstufe zu stark erweicht und die Wasseraufnahme sowie das Eindringen des Wassers nehmen zu, was zu einer Drosselung des Verfahrens zwingt, damit mehr Zeit zur Abtrennung des überschüssigen Wassers vom hoch hydrophilen Polymeren zur Verfügung steht. Wenn die Differenz T_g - Tf geringer ist (beispielsweise bei Tg = 12⁰C, Tf = 5⁰C: Tg - T_f = 7°C) wird der Plastifizierungseffekt der Wiederbefeuchtungsstufe herabgesetzt. Damit die angestrebte Preßbarkeit erzielt wird, ist es zweckmäßig, wenn vor der Wiederbefeuchtung ein höherer Feuchtigkeitsgehalt vorhanden ist. Wenn man nur ein weicheres Copolymeres einsetzt, erzielt man dadurch lediglich einen geringen Kompensationseffekt auf die Preßbarkeit. Obwohl derartige Latices verwendbar sind, tragen sie wegen der vom Gußzylinder verlangten höheren Trocknungsleistung und auch wegen der aufgrund der verringerten Porosität des Aufstrichs erforderlichen Senkung der Zylindertemperatur weniger zur Erzielung einer maximalen Geschwindigkeit bei.

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Zumindest die meisten der handelsüblichen Polymerlatices erfüllen die vorgenannte enge Definition nicht und eignen sich somit nicht als die wesentliche Komponente des erfindungsgemäß verwendeten Bindemittels. Einige geeignete Bindemittellatices sind jedoch im Handel erhältlich. Wenn andererseits die erforderliche Teilchengröße sowie die Werte für Tg und einmal bestimmt wurden, läßt sich ein Latex mit eben diesen Eigenschaften durch bloße geeignete Wahl der bekannten Variablen bei der Latexbildung, wie der Teilchengröße, des Molekulargewichts und der Reaktionskomponenten, stets leicht in herkömmlicher Weise erzeugen.

Die erfindungsgemäß bevorzugten Polymeren sind Emulsionspolymere von Yinylestern einer Carbonsäure, insbesondere Vinylacetat, -propionat und -capronat sowie deren Copolymere und Terpolymere mit 2-Äthylhexylacrylat, Butylacrylat, Versatic Acid (tertiäre Monocarbonsäure), Vinylchlorid u.dgl. Der zur Erzielung der festgelegten Kennwerte mit dem Vinylester eingesetzte Comonomeranteil beträgt im allgemeinen weniger als 4-0 Gew.-?£ des Polymeren. Beispiele für weitere geeignete Polymere sind Copolymere von Acrylsäureestern und MethacrylSäureestern sowie Copolymere dieser Ester mit Styrol oder Butadien. Obwohl Polyvinylacetat (Homopolymeres) erfindungsgemäß bevorzugt wird, sind lediglich jene PoIyvinylacetatpolymeren geeignet, welche die definierten Werte für Tg, Tg- If und die Teilchengröße aufweisen.

Das Polymere enthält keinen so hohen Anteil an Carbonsäureeinheiten oder anderen Gruppen, daß es in Alkalien löslich oder stark quellbar ist, da derartige Polymere keinen meßbaren Tf-Wert aufweisen, die vorgenannten Definitionen nicht erfüllen, zu hydrophil sind und die Porosität des Aufstrichs zerstören. Zahlreiche Polyvinylacetatsorten und andere Polymere enthalten im Hinblick auf die Emulsionsstabilität und zur Verbesserung der Bindewirkung einen geringen Anteil an Car-

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boxylgruppen; wenn der Anteil zu hooh ist (beispielsweise oberhalb 4 % oder darüber, im allgemeinen oberhalb 7 $)» werden die Polymeren dadurch in Alkalien löslich oder stark quellbar gemacht. Die erfindungsgemäß verwendeten Polymeren enthalten in der Regel weniger als 1 # der genannten Gruppen. Der Anteil ist jedenfalls vorzugsweise nicht groß genug, daß die Polymeren als "in Alkalien quellbar" zu klassifizieren sind.

Da die Polymeren innerhalb weiter Grenzen nicht pH-empfindlich sind, kann die Streichmasse unter sauren oder alkalischen Bedingungen hergestellt und gegossen werden, ohne daß irgendwelche nachteiligen Auswirkungen auf ihre Brauchbarkeit spürbar werden. Die Streichmasse kann beispielsweise einen pH-Wert von 5 bis 10 aufweisen. Zumeist arbeitet man bevorzugt bei einem pH-Wert von mehr als 7> insbesondere von 7 bis S₁ da die Verträglichkeit mit allen üblicherweise verwendeten Pigmenten und anderen Aufjtrichbestandteilen dann am größten ist.

Obwohl das definierte Polymere oder ein Gemisch solcher Polymerer allein als Bindemittel dienen kann, ist es häufig von Vorteil, andere als zusätzliche Bindemittel dienende Polymere zuzusetzen. Diese anderen Polymeren können in Anteilen von bis zu 60 $> zugegen sein, so daß das definierte Polymere 40 bis 100 i» des Gesamtbindemittels ausmacht. Sein Anteil beträgt vorzugsweise mindestens 50 #, insbesondere mindestens 60 oder 70 i» des Gesamtbindemittels. Als zusätzliches Bindemittel bevorzugt wird ein weiches, hydroplastisches Polymeres mit einem normalerweise unterhalb O⁰C liegenden Tg-Wert. Der günstige Effekt derartiger Gemische beruht vermutlich in erster Linie darauf, daß das weichere Material einerseits ein wirksames Bindemittel darstellt, andererseits jedoch nicht in so großer Menge vorliegt, daß es die vorstehend beschriebene poröse Struktur zerstört. Zweitens bleiben die weicheren Materialien in der Wiederbe-

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feuchtungsstufe als wirksames Bindemittel erhalten und bewahren in dieser Stufe eine ausreichende Festigkeit innerhalb des Aufstrichs, d.h. sie verhindern das Bersten des Aufstrichs, welches beim Wiederbefeuchten der stark hydroplastischen Bindemittel ansonsten eintreten kann.

Da die zusätzlichen Bindemittel eine gewisse Hydrophilität aufweisen, behindern sie ferner die Wiederbefeuchtung der hydroplastisehen Hauptkomponente nicht merklich, zeigen jedoch gleichzeitig einige der günstigen Eigenschaften, indem sie durch Wasser erweicht werden (wodurch das Pressen erleichtert wird) und bei der Abtrennung des Wassers an Härte zunehmen. Butadien/Methylmethacrylat- und einige Styrol/Acryl-Copolymere haben sich als geeignete zusätzliche Bindemittel erwiesen. Wenn jedoch zur Beibehaltung der Aufstrichfestigkeit lediglich ein geringer Anteil an zusätzlichem Bindemittel (beispielsweise weniger als 20 # des Gesamtbindemittels) erforderlich ist, kann man nahezu jeden beliebigen Latex, beispielsweise die in gängigen Styrol/Butadien-Latices, verwenden.

Man kann die Eigenschaften des Aufstrichs ferner durch Einbau von harten Latices mit T_g-Werten von mehr als 45⁰C, beispielsweise Polystyrollatices, einstellen. Diese härteren Polymeren unterstützen lediglich die Aufrechterhaltung der porösen Struktur und tragen nichts zur Bindung der Pigmente bei.

Alle derartigen zusätzlichen Bindemittel sollen normalerweise ebenfalls nicht alkali empfindlich sein. Sie enthalten daher in der Regel weniger als 4 # Carboxylgruppen oder andere saure Gruppen, welche die Bindemittel alkaliempfindlich machen könnten.

Als Bindemittel besonders bevorzugt werden Gemische aus Polyvinylacetat (Homopolymer.es) mit den definierten Werten hinsieht·

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lieh T-, T - Tf und der Teilchengröße und (als weicherem Polymeren) einem Butadien/Methylmethacrylat- oder Styrol/ Acryl-Copolymeren.

Der erfindungsgemäß verwendete Pigmentanteil wird natürlich so bemessen, daß die Bindemittelteilchen nicht in einen Mim übergehen. Einige Teilchen des latex können sich bis zu einem· gewissen Grad agglomerieren, behalten jedoch ihre diskrete Form bei. Aufgrund der Härte des Polymeren verformen sich die Teilchen bei der Trocknung nicht leicht, wie es andererseits bei den meisten der gängigen synthetischen Polymerlatices, welche in mineralischen Papierstrichen als Bindemittel verwendet werden, der Fall ist. Dieses Phänomen wird schematisch in den beigefügten Figuren 1a und 1b dargestellt. Die Figuren stellen jeweils einen Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäß erzeugten Aufstrichs dar. Jeder Schnitt zeigt lediglich vier Pigmentschichten in zwei Dimensionen, während die Anzahl der Pigmentschichten des Aufstrichs in Wirklichkeit im allgemeinen in der Größenordnung von 100 liegt.

Figur 1a zeigt ein geeignetes Polyvinylacetat (Homopolymeres) mit Teilchen 1 eines Durchmessers von 0,15 μ» welcher der Dicke der Teilchen 2 entspricht. Die letzteren Teilchen bestehen aus hochwertigem Ton (Kaolin), welcher den Hauptpigmentbestandteil von mineralischen Aufstrichen darstellt. Die Bindewirkung des Latex besteht im wesentlichen aus einer "Punktverschweißung" der Pigmentteilchen. Figur 1b veranschaulicht die Wirkung eines synthetischen Polymerlatex, welcher einen üblicheren Tg-Wert aufweist bzw. weicher ist. Aufgrund ihrer Weichheit fließen die Teilchen und bilden den Film 3 zwischen den Pigmentteilchen. Wegen der Beweglichkeit letzterer stellen sie wirksamere Klebemittel dar; gleichzeitig führt diese Wirkung jedoch natürlich zu einer dichteren Aufstrichschicht, welche nicht die Durchlässigkeit von härteren Polymeren, wie des in Figur 1a gezeigten PoIy-

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vinylacetats, aufweist. Bei Verwendung eines harten Polymeren erhält man somit eine sperrigere und porösere Struktur und erzielt die erwähnten mit Hilfe eines gelierten Aufstrichs erreichbaren Vorteile» ohne die Nachteile, wie die Unfähigkeit zur Trocknung vor dem Pressen und Einschränkungen hinsichtlich der Komponenten der Masse, in Kauf nehmen zu müssen.

Die aus Figur 1a ersichtliche Bindung durch Punktkontakt wirkt sich auch auf die Teilchengröße erfindungsgemäß geeigneter Polymerlatices richtungweisend aus. Bei einer Verdoppelung der Teilchengröße erhöht sich das Teilchenvolumen um das 8-fache, so daß die Anzahl der Teilchen für eine bestimmte zugesetzte Bindemittel-Gewichtsmenge auf ein Achtel reduziert wird. Bei Verwendung eines harten Polymeren mit einem T von etwa +3O⁰C in einem Anteil von 15 Gew.-Teilen/100 Gew.-Teile Pigment wird somit eine ausreichende Aufstrichfestigkeit erzielt» wenn der durchschnittliche Durchmesser der Teilchen weniger als 0,25 μ beträgt. Bei einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 0,35 μ kann die Festigkeit dagegen weniger zufriedenstellend sein. Das mangelnde Bindevermögen größerer Teilchen kann durch Erhöhung des Bindemittelanteils (was jedoch unwirtschaftlich ist) sowie durch Beigabe von zusätzlichen Bindemitteln (wie nachstehend beschrieben) kompensiert werden. Bei einem zu hohen Anteil an zusätzlichem Bindemittel verringert sich jedoch die Hydroplastizität des Aufstrichs. Die bevorzugte Teilchengröße für das den Hauptbestandteil bildende hydroplastische Bindemittel liegt daher bei einem durchschnittlichen Durchmesser von weniger als 0,3 μ» wenn der T_g-Wert des Polymeren an der oberen Grenze von +45⁰P 3.iegt. und von weniger als 0,5 μ» wenn sich der Το

Wert der unteren bevorzugten Grenze von OC nähert. Die bevorzugten maximalen Teilchengrößen für mittlere Tg-Werte las*· sen sich leicht bestimmen» beispielsweise durch Interpolieren.

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Der Anteil des definierten Polymeren pro 100 Teile Pigment (Trockengewicht) beträgt vorzugsweise mindestens 5 Teile, im allgemeinen jedoch weniger als 20 Teile (jeweils Trockengewicht). Bevorzugt werden 8 bis 16 Teile (Trockengewicht) des definierten Polymeren pro 100 Teile (Trockengewicht) Pigment.

Das Mengenverhältnis Pigment/Bindemittel liegt im allgemeinen innerhalb herkömmlicher Bereiche. 100 Teile (Trockengewicht) der Masse enthalten beispielsweise 60 bis 95 Teile Pigment» vorzugsweise 80 bis 95 Teile Pigment (Rest jeweils Bindemittel). Es wird eine wäßrige Streichmasse verwendet, welche im allgemeinen 50 bis 120 Teile Wasser/100 Gew.-Teile Bindemittel und Pigment enthalte Man kann der Streichmasse nach Bedarf geringere Mengen von Schauminhibitoren, Viskositätsreglern, Farbstoffen und anderen chemischen Hilfsstoffen einverleiben. Die Streichmasse kann beliebige der handelsüblichen, für mineralische Streichmassen verwendeten Pigmente enthalten, vorausgesetzt, daß die üblichen Vorsorgemaßnahmen hinsichtlich der Dispersion und Verträglichkeit ergriffen werden. Beispiele für Pigmente sind Tonarten, Calciumcarbonatarten, Aluminiumoxydhydrat, Satinweiß, polymere Pigmente und gefärbte Pigmente.

Das mit der Streichmasse beschichtete Substrat ist im allgemeinen ein faseriges Material, wie Papier oder Pappe. Die Fasern des Substrats können aus einem synthetischen polymeren Material bestehen, stellen jedoch vorzugsweise Cellulosefasern dar.

Figur 2 zeigt eine Vorrichtung, mit deren Hilfe die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann. Eine endlose Bahn aus Papier oder Pappe 11 wird abgewickelt und mit Hilfe einer beliebigen geeigneten Streichmaschine 12 gestrichen. Gezeigt ist eine Luftrakelstreichmaschine; da die Viskosität und der Feststoffgehalt der Streichmasse jedoch leicht

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eingestellt werden können» kann das Substrat auch nach anderen Methoden, beispielsweise mit Hilfe einer Schlepprakel, Glattwalze oder eines Dosierstabes, gestrichen werden. Das einzige zu beachtende Kriterium bei der Wahl der Streichmaschine besteht darin, daß diese dazu befähigt sein soll, ein geeignetes trockenes Aufstrichgewicht, z.B. von 15 bis 30 g/m , glatt aufzubringen. Das erfindungsgemäß angewendete Aufstrichgewicht wird durch die Qualität des Substrats bestimmt und muß zur vollständigen Bedeckung der Fasern aus-

reichen. In der Praxis ist ein 20 bis 25 g/m schwerer, trockener Aufstrich für die Mehrzahl der Substratarten zufriedenstellend. Aus der Streichmaschine gelangt die Bahn in den Trockenteil 13. Wegen der hohen Porosität des Aufstrichs ist die Trockengeschwindigkeit nicht kritisch, weshalb man die meisten Trockenmethoden anwenden kann. Im Falle einer IR-Bestrahlung soll diese nicht bei zu hoher Temperatur und genügend lange erfolgen, daß der gewünschte Verdampfungsgrad erzielt wird. Vorzugsweise verwendet man jedoch einen heißen Ofen oder eine ähnliche Heizvorrichtung.

Das Heizen muß so lange durchgeführt werden, daß mindestens die Hälfte (vorzugsweise mindestens drei Viertel) der einverleibten Feuchtigkeit ausgetrieben werden. Der der Bahn verliehene Feuchtigkeitsgehalt liegt im allgemeinen im Bereich von 3 bis 8 Gew.-% des gestrichenen Substrats. In der Trockenstufe soll erreicht werden, daß das gestrichene Substrat nach der Trocknung und vor dem Pressen einen nahe am Gleichgewichtswert liegenden Feuchtigkeitsgehalt, d.h. den mit einer Atmosphäre von 45 bis 55 % relativer Feuchtigkeit im Gleichgewicht stehenden Feuchtigkeitsgehalt, aufweist. Vorzugsweise besitzt das gestrichene Substrat nach der Trocknung einen Feuchtigkeitsgehalt, der um nicht mehr als 2 ia (insbesondere um nicht mehr als 1 %) oberhalb des Gleichgewichts-Feuchtigkeitsgehalts liegt. Es wird speziell bevorzugt, daß das gestrichene Substrat den Gleichgewichte-

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Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Der im gestrichenen Substrat zurückbleibende Feuchtigkeitsanteil wird - wie erwähnt durch die Hydroplastizität des Aufstrichs beeinflußt.

Wenn das Substrat bis zum beschriebenen Grad getrocknet worden ist, weist es einen für das Pressen unzureichenden Feuchtigkeitsgehalt auf. Damit das Pressen möglich wird, muß man die Oberfläche des Aufstrichs daher befeuchten.

Die zugesetzte Wassermenge ist stets gering und beträgt beispielBweise 0,2 bis 2 $> (vorzugsweise 0,5 bis 1,5 $» insbesondere etwa 1 #), bezogen auf das Gewicht des Produkts. Man kann das Wasser in jeder beliebigen zweckmäßigen Weise auf die Oberfläche des Aufstrichs aufbringen, beispielsweise · mit Hilfe der Sprühdüsen 4 oder dadurch, daß man in der durch die gestrichene Bahn und den Gußzylinder 7 gebildeten Senke einen Wassersumpf erzeugt und die Wasserzufuhr durch das perforierte Zuf^ßrohr 5 reguliert. Die Stellung der Sprüh düsen und die Tiefe des Wassersumpfes können je nach der Geschwindigkeit eingestellt werden. Natürlich entspricht es der herkömmlichen Technik, im Spalt bzw. in der Preßzone vor dem Pressen einen Sumpf bzw. ein Tauchbad von siedendem Wasser bereitzuhalten. Im allgemeinen werden die Bedingungen jedoch so gewählt, daß ein sehr feuchter Aufstrich erzielt wird. Wenn gemäß der Erfindung ein Wassersumpf verwendet wird, muß dieser so eingestellt werden, daß lediglich eine sehr geringe Wasseraufnahme erfolgt. Man verwendet vorzugsweise Sprühdüsen oder andere Einrichtungen für den Strichauftrag.

Die behandelte Bahn wird anschließend gepreßt, beispielsweise in einem Gußspalt bzw. einer Preßzone, der bzw. die eine herkömmliche Gestalt und Punktionsweise besitzen kann. So kann man die Bahn durch eine Preßzone durchleiten, welche durch eine federnde Walze und einen hochpolierten, im allgemeinen verchromten Gußzylinder 7 gebildet wird. Der angewendete Druck

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ist hoch und beträgt beispielsweise mehr als 10 kg/cm , im allgemeinen 35 bis 70 kg/cm ♦ Der Druck muß zum Pressen der Oberfläche ohne permanente Verringerung der Dicke und Steifheit des Substrats ausreichen. Gleichzeitig soll der Druck dazu ausreichen, den Aufstrich mit dem Gußzylinder in Kontakt 2U haltent während die Oberflächenfeuchtigkeit durch die poröse Aufstrichstruktur in das Substrat getrieben wird. Der Durchmesser des Gußzylinders und seine Temperatur stehen in Beziehung zur Arbeitsgeschwindigkeit. Ein bei Temperaturen von 120 bis 130⁰C arbeitender Zylinder mit einem Durchmesser von 1,22 m ist für Geschwindigkeiten von 60 bis 75 m/min geeignet. Die Zylindertemperaturen liegen zweckmäßig im Bereich von 100 bis 150⁰C. Wenn der Aufstrich durch innigen Kontakt mit dem Gußzylinder wieder getrocknet wurde» löst er sich leicht ab und wird durch die Rolle 8 abgezogen und bei 9 aufgespult. Zwischen den Stellen 8 und 9 können verschiedene bekannte Methoden zur Regelung des Feuchtigkeitsgehalts angewendet oder eine Schleife eingefügt werden. Außerdem kann die Bahn direkt von der Rolle 8 in eine Vorrichtung eingespeist werden, in welcher sie zu Bögen bzw. Blättern geschnitten wird.

Das Bindemittel muß beim Pressen natürlich den Gußzylinder innig berühren, damit es die Oberflächenbeschaffenheit des Zylinders annehmen kann. Es soll jedoch nicht zu stark am Zylinder haften. Erfindungsgemäß wird die Hafttendenz jedoch mit Hilfe des speziellen hydroplastischen Polymeren verringert. Ferner ist dieses Polymere klebrig und haftet daher in den ersten Phasen gut am Zylinder an, wenn es in der beschriebenen Weise durch Wasser plastifiziert wird, wogegen die Klebrigkeit nach der Wasserabtrennung abnimmt. Eines der Kriterien zur Wahl der zusätzlichen Bindemittel für den erfindungsgemäßen Zweck besteht darin, daß diese bei den angewendeten Temperaturen eine geringe Klebrigkeit aufweisen sollen. Die erfindungsgemäße Streichmasse weist somit als solche gute Trenneigenschaften auf, besitzt jedoch gleichzeitig ein

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ausgezeichnetes Haftvermögen gegenüber dem verchromten Gußzylinder während des Preßvorgangs» bei dem die Oberflächenschicht feucht ist. In der Praxis treten allerdings u.U. geringfügige Probleme aufgrund einer schlechten Trennung bzw. Ablösung auf, beispielsweise bei ungleichmäßigem Strichauftrag oder bei Anwendung von Gußtemperaturen nahe 15O⁰C zur Verfahrensbeschleunigung. Es wurde gefunden, daß sich diese Trennprobleme in befriedigender Weise lösen lassen, indem man dem zur Wiederbefeuchtung verwendeten Wasser eine geringe Menge eines Trennmittels einverleibt.

Für den genannten Zweck eignen sich die verschiedensten Trennmittel. Diese müssen natürlich in siedendem Wasser stabil sein. Typische Beispiele für geeignete Trennmittel sind Emulsionen von Polyäthylen, Wachsen, Metallstearaten und Ketendimerem sowie oberflächenaktive Mittel auf der Grundlage von Fettsäuren und sulfonierten ölen. Der Anteil des Trennmittels muß im allgemeinen mindestens 0,02 Teile (Trockengewicht) pro 100 Teile Wiederbefeuchtungswasser betragen. Wenn die Trennmittelmenge zu hoch ist, kann es beim Bedrucken der endgültigen Oberfläche zu Schwierigkeiten kommen. Im allgemeinen genügen jedoch Trennmittelanteile von bis zu 0,15 Teilen. Ein typisches Beispiel sind 0,04 Teile einer Emulsion von oxidiertem Polyäthylen mit niederem Molekulargewicht .

Mit Hilfe der Erfindung werden nicht nur die mit der hohen Verfahrensgeschwindigkeit (z.B. mehr als 30 m/min, im allgemeinen mehr als 50 m/min) verbundenen Vorteile erzielt, wobei ein nach der Gußmethode gestrichenes Produkt mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten wird, sondern die Verfahrensgeschwindigkeit steht zweckmäßigerweise auch mit jener vieler Rundsiebpappenmaschinen im Einklang. Die erfindungsgemäß verwendete Vorrichtung kann daher unter Einsparung von Verarbeitungskosten mit Pappen- oder Papiermaschinen in Reihe geschaltet werden. Eine ähnlich beträchtliche Betriebs-

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kosteneinsparung läßt sich dadurch erzielen, daß man das Streichen und Trocknen des Substrats an einer Papier- oder Pappenmaschine vornimmt, wobei man dann auf die Streichmaschine 1 2 und den Trockenteil 13 (vgl. Fig. 2) verzichten kann. Entsprechende wirtschaftliche Vorteile können ferner dadurch erreicht werden, daß man das Streichen des Substrate an einer außerhalb der Papiermaschine angeordneten Hochgeschwindigkeit s-Streichmaschine vornimmt, welche mehrere Gußvorrichtungen beliefert.

Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.

Beispiel 1

100 Gew.-Teile (Trockengewicht) Ton (English coating clay) werden unter hoher Scherkraft mit 43 Teilen Wasser, 0,2 Teilen Tetranatriumpyrophosphat, 0,1 Teil Natriumpolyacrylat und 0,2 Teilen Natriumcarbonat zu einer einheitlichen Dispersion des Pigments vermischt.

Die Tonaufschlämmung wird sodann auf «einen Peststoffgehalt von 60 Gew.-# verdünnt und anschließend mit 0,3 Teilen Tribut oxyäthylphosphat (in Form einer wäßrigen Emulsion)als Schauminhibitor und hierauf mit 10 Teilen (Trockengewicht) Vinylacetat-Homopolymer-Latex (T_g = 32⁰C, Tf = 18⁰C, durchschnittliche Teilchengröße= 0,17 /0 und 5 Teilen (Trockengewicht) eines Butadien/Methylmethacrylat-Copolymeren (40 % Butadien-1,3-Einheiten und 60 $ Methylmethacrylateinheiten, Tg = -11⁰C) versetzt. Das Vinylacetatpolymere ist ein speziell hergestelltes Homopolymeres, das frei von sauren Gruppen ist, damit die Unabhängigkeit der Preßfähigkeit des Latex von seiner Alkaliempfindlichkeit aufgezeigt wird.

Die Masse wird dann bis zu einer Viskosität (gemessen bei einer Schubzahl von 30 see" und einer Temperatur von 20⁰C)

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von 360 cP weiterverdünnt, wonach der Feststoffgehalt 48,1 Gew.-# und der pH-Wert 8,4 betragen.

Man verwendet die Streichmasse an einer Vorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben und in Figur 2 veranschaulicht ist. Mit Hilfe der Luftrakel wird ein Trockenstrichgewicht von

22 g/m auf eine Pappbahn mit einem Flächengewicht von

195 g/m aufgebracht. Die gestrichene Bahn wird mit Hilfe einer gasbefeuerten IR-Heizvorrichtung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 6 Gew.-^ (bezogen auf das gesamte Produkt) getrocknet. Anschließend wird die Bahn durch eine Preßzone geleitet, die von einer gummibeschichteten Walze eines Durchmessers von 0,75 m und einem verchromten Zylinder eines Durchmessers von 1,22 m gebildet wird. Die Senke der Preßzone enthält einen Sumpf von siedendem Wasser mit einer Maximaltiefe von 1,5 cm, mit dessen Hilfe bei der ■Verfahrensgeschwindigkeit von 60 m/min etwa 1 fi Wasser aufgenommen wird. Das verwendete Wasser enthält pro 100 Teile 0,08 Teile (Trockengewicht) einer Emulsion von oxidiertem Polyäthylen. Die gestrichene Oberfläche wird mit einem

Druck von 46 kg/cm gegen den Gußzylinder gepreßt, dessen Temperatur bei 125⁰C gehalten wird. Nach einem Kontakt von 180° löst sich die Bahn sauber vom Zylinder ab und ergibt ein glattes Produkt mit einem Glanz von 90 # (gemessen bei einem Winkel von 75° zur senkrechten Ebene). Das Produkt entspricht in allen Eigenschaften einer nach der herkömmlichen Geliertechnik erzeugten gußgestrichenen Pappe.

Beispiel 2

Um die Vielseitigkeit des Verfahrens zu erläutern, verdünnt man die Streichm.as.se von Beispiel 1 auf einen Feststoffgehalt von 43 fit wobei sich eine Viskosität von 150 cP (gemessen bei einer Schubzahl von 30 see" und einer Temperatur von 20⁰C) ergibt. Die Streichmasse wird dann mit einer gesonderten, bei einer Geschwindigkeit von 280 m/min arbeiten-

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den Luftrakelstreichmaschine auf denselben Substrattyp wie in Beispiel 1 aufgebracht. Die gestrichene Bahn wird mit Hilfe eines Heißluft-Trockensystems auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 7 Gew.-# getrocknet. Anschließend wird die gestrichene Bahn unter Umgehung der anderen Streich- und Trokkenvorrichtung zur Gußmaschine übergeführt.

Alle übrigen Bedingungen entsprechen jenen von Beispiel 1» außer daß das Niveau des siedenden Wassers in der Preßzone auf etwa 2 cm erhöht wird und die Maschine bei einer Geschwindigkeit von 70 m/min arbeitet. Das Produkt ist im wesentlichen mit jenem von Beispiel 1 identisch und besitzt einen Glanz von 88 # (gemessen unter einem Winkel von 75°).

Beispiel 5

Beispiel 1 wird wiederholt, wobei lediglich anstelle der 10 Teile (Trockengewicht) Ton ein entsprechender Gewichtsanteil eines Polystyrollatex mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,5 μ eingesetzt wird. Dieses nicht filmbildende Material wirkt als Pigment und wird zur Erhöhung der Masse des Überzugs verwendet.

Das erhaltene Produkt weist einen geringfügig erhöhten Glanz (92 %) bei einem Winkel von 75° auf, während die übrigen Eigenschaften jenen des Produkte von Beispiel 1 entsprechen.

Beispiel 4

80 Teile (Trockengewicht) von gemäß Beispiel 1 präpariertem Ton (English coating clay) werden mit 20 Teilen (Trockengewicht) eines handelsüblichen dispergierten und stabilierten Satinweißpigments vermischt.

Die Pigmentmischung wird mit 0,5 Teilen Octanol als Schaum-

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inhibitor und anschließend mit 8 Teilen (Trockengewicht) Vinylacetat-Homopolymer-Latex (Tg = 32⁰C, Tf = 18⁰C, Teilchengröße =0,2 μ) sowie 8 Teilen (Trockengewicht) Butadien/Methylmethacrylat-Copolymer-Latex (Tg =-11°C) versetzt. Man verdünnt die Mischung auf eine Viskosität von 300 cP (gemessen "bei einer Schubzahl von 30 see" und einer Temperatur von 20⁰C). Die Masse weist dann einen Trockenfeststoffgehalt von 43 Gew.-# und einen pH-Wert von 9»1 auf.

Mit Hilfe derselben Vorrichtung wie in Beispiel 1 wird sodann ein Strichgewicht von 24 g/m auf ein Papiersubstrat von 90 g/m Flächengewicht aufgebracht und anschließend auf einen Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 5 % getrocknet. Man verwendet einen 2 cm tiefen Sumpf von siedendem Wasser sowie 0,03 Teile (Trockengewicht) Polyäthylen-Trennmittel pro 100 Teile Wasser. Die Verfahrensgeschwindigkeit beträgt 70 m/min. Die Temperatur des Gußzylinders wird bei 130⁰C gehalten. Das Produkt löst sich gut ab und weist einen Glanz von 92 # (gemessen unter einem Winkel von 75°) auf.

Beispiel 5

Das Satinweiß von Beispiel 4 wird durch ein in Wasser gemahlenes, natürliches Calciumcarbonat, dessen Teilchen zu 90 i> eine Größe von weniger als 2 μ aufweisen, ersetzt. Art und Menge des Schauminhibitors sind dieselben wie in Beispiel 4, jedoch verwendet man 12 Teile (Trockengewicht) des Polyvinylacetat-Latex von Beispiel 4 zusammen mit 4 Teilen (Trockengewicht) Butadien/Methylmethacrylat. Man verdünnt die Masse auf eine Viskosität von 350 cP ( gemessen bei einer Schubzahl von 30 see" und einer Temperatur von 20⁰C). Die Masse weist dann einen Feststoffgehalt von 49 Gew.-56 und einen pH-Wert von 8,5 auf.

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Die Verarbeitungsbedingungen entsprechen jenen von Beispiel 4» man erhält ein Produkt mit einem Glanz von 88 # (gemessen unter einem Winkel von 75°).

Beispiel 6

Beispiel 1 wird wiederholt, wobei man jedoch ein Polyvinylacetat einsetzt» das unter der Bezeichnung "National 125-1104" von National Adhesives and Resins Limited in den Handel gebracht wird. Es stellt ein Copolymeres aus Vinylacetat und einem polaren Monomeren dar, wobei der Anteil des letzteren nicht dazu ausreicht, um irgendeine feststellbare Alkaliempfindlichkeit zu erzeugen. Die Kennwerte des Copolymeren sind: T_g = +31⁰C, Tf = +14⁰C* Teilchengröße = 0,15 μ.

Der Butadien/Methylmethacrylat-Latex wird unter der Bezeichnung "Butakon ML577/1" von Revertex Limited in den Handel gebracht. Es werden im wesentlichen dieselben Ergebnisse wie in Beispiel 1 erzielt.

Beispiel 1 wird nochmals wiederholt, wobei man anstelle des Polyvinylacetats einen Latex eines Copelymeren aus 80 Vinylacetateinheiten und 20 Butylacrylateinheiten (Tg = +5⁰Cf Tf = unter O⁰C, Teilchengröße = 0,17 μ) verwendet. Die Streich- und Preßbedingungen entsprechen jenen von Beispiel 1, außer daß das gestrichene Substrat auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 9 % getrocknet wird, die geschätzte Wasseraufnahme 0,5 % beträgt und die Geschwindigkeit auf 50 m/min herabgesetzt wird. Es wird ein Glanz von 89 $> erzielt.

Ähnliche Resultate, wie z.B. jene von Beispiel 1 werden erzielt, wenn man analog Beispiel 1 arbeitet, jedoch anstelle des dort verwendeten Polyyinylacetats ein Polymeres mit denselben oder ähnlichen Werten "bezüglich Tg, Tf und der Teilchengröße» beispielsweise ein Vinylacetat/Vinylchlorid-Copoly-

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meres, ein Vinylacetat/Z-Äthylhexylacrylat/Butylacrylat-Terpolymeres, ein Vinylacetat/Versatic Acid/Vinylchlorid-Terpolymeres» Polyvinylpropionat (Homopolymeres), ein Methylacrylat-Polyraeres oder ein Methylmethacrylat/Styrol- oder Methylmethacrylat/Butadien-Copolymerea einsetzt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Wäßrige Gußstreichmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie pro 100 Gew.-Teile Feststoffe mindestens 60 Teile Pigment und weniger als 40 Teile Bindemittel enthält, wobei bis 100 $> (Trockengewicht) des Bindemittels aus einem Polymeren bestehen, welches eine Einfrier- bzw. Glasübergangstemperatur (Tg) von 0 bis 45⁰C und eine Differenz Einfrier- bzw. Glasübergangstemperatur minus Filmbildungstemperatur (Tg - Tf) von 5 bis 25⁰C aufweist und welches in Form eines Latex mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als 0,5 μ vorliegt.

2. Hasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pH-Wert von mehr als 7 aufweist.

3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße weniger als 0,3 U beträgt.

4-. Masse nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie pro 100 Gew.-Teile Feststoffe 60 bis 95 Teile Pigment, 5 bis 40 Teile Bindemittel, von dem mehr als 50 $> (Trockengewicht) aus dem genannten Polymeren bestehen, sowie 50 bis Teile Wasser enthält.

5. Masse nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ein Polymeres eines Vinylesters einer Carbonsäure darstellt.

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6. MasBe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet» daß das Polymere ein Vinylacetatpolymeres ist.

7. Masse nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichn
Polymeren O "bis 35°C beträgt.

Sprüche, dadurch gekennzeichnet» daß der T_-Wert des

8. Masse nach Anspruch 6» dadurch gekennzeichnet, daß der Tg-Wert 5 bis 35⁰C und Tg-Tf 10 bis 20⁰C betragen.

9. Masse nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 60 $ (Trockengewicht) des Bindemittels aus einem zusätzlichen Bindemittel in Form von Latices mit einem Tg-Wert unterhalb O⁰C und/oder latices mit einem T_g-Wert oberhalb 45⁰C bestehen.

10. Masse nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet» daß das zusätzliche Bindemittel ein Butadien/Methylmethacrylat-Copolymeres und/oder ein Styrol/Acryl-Copolymeres darstellt.

11. Masse nach Anspruch 1 im wesentlichen wie vorstehend unter Bezugnahme auf irgendeines der Beispiele beschrieben.

12. Substrat mit einem Gußstrich, welcher durch Giessen einer Masse gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche erzeugt wurde.

13. Verfahren zur Erzeugung eines Gußstrichs auf einem ' Substrat, dadurch gekennzeichnet» daß man auf das Substrat eine Masse nach Anspruch 1 bis 12 aufstreicht, das gestrichene Substrat so weit trocknet» daß mindestens die Hälfte des mit der Masse aufgebrachten

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Wassers entfernt wird, die Oberfläche des Aufstriche "befeuchtet und den Aufstrich preßt.

14. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß man die Trocknung des gestrichenen Substrats so vornimmt, daß das Substrat nach der Trocknung einen Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 2 % oberhalb des Gleichgewichts-Feuchtigkeitsgehalts aufweist, die auf die Oberfläche des getrockneten Aufstrichs aufgebrachte Wassermenge 0,2 bis 2 # (bezogen auf das Gewicht des gestrichenen Produkts) beträgt und das Pressen gegen einen polierten Zylinder bei einer Temperatur von 100 bis 150⁰C vorgenommen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt des getrockneten Substrats um nicht mehr als 1 # oberhalb des Gleichgewichts-Feuchtigkeitsgehalts liegt, die aufgebrachte Wassermenge 0,5 bis 1,5 % (bezogen auf das Gewicht des gestrichenen Produkts) beträgt, das Wasser mit Hilfe von Sprüh düsen aufgebracht wird und das Pressen bei einem Druck von 35 bis 70 kg/cm erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 13 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß das aufgebrachte Wasser mindestens 0,02 # (Trockengewicht) eines Trennmittels enthält.

17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmittel eine Emulsion von oxidiertem Polyäthylen ist.

18. Verfahren nach Anspruch 13 bis 17* dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Papier oder Pappe besteht.

19. Verfahren nach Anspruch 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Masse gemäß Anspruch 7 oder θ verwendet.

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20β Verfahren nach Anspruch 13» im wesentlichen wie vorstehend unter Bezugnahme auf irgendeines der Beispiele oder auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

21. Gußgestrichenes Produkt» hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 13 bis 20.

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