DK149132B - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PIGMENTAL COATING PAPERS FOR CARBON PAPER - Google Patents

Description

149132149132

Den .foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af pigmentholdige belægningsmasser til carbonpapir ved blanding af vandige voksemulsioner, der indeholder voks, carbon black, olie og oliesyre.The present invention relates to a process for the preparation of pigment-containing coating compositions for carbon paper by mixing aqueous wax emulsions containing wax, carbon black, oil and oleic acid.

Råpapiret til tyndt carbongennemslagspapir kan f.eks. være såkaldt carbonsilke. Det af klude eller cellulose bestående papir med en vægt på 10 til 20 g/m2 skal være sejt og pore- og knudefrit.For example, the raw paper for thin carbon penetration paper may. be so-called carbon silk. The tissue or cellulose paper weighing 10 to 20 g / m2 must be tough and pore- and knot-free.

22

Rent celluloseråpapir med en fladevægt på 30 til 40 g/m anvendes til fremstilling af specielt carbongennemslagspapir, bl.a. til bogføringsmaskiner. Til belægning af råpapiret benyttes pigmenter (f. eks. carbon black, miloriblåt eller paraffin-carbon-black-emulsioner.Pure cellulose paper having a surface weight of 30 to 40 g / m is used for the production of special carbon punch paper, i.a. for bookkeeping machines. Pigments (eg carbon black, milori blue or paraffin-carbon black emulsions are used for coating the raw paper).

2 149132 som blandes med voks, harpikser og olier. Til forhindring af sammenrulning ved brug forsynes papirets bagside som oftest endnu med et voks- eller plastlag. Af det som oftest anvendte "flergangs-carbon-papir" kræves klare og godt læsbare gennemslag, samt en gentagen anvendelsesmulighed for det enkelte blad. Såkaldt "éngangs-carbonpapir", som man kun anvender én gang, benyttes til færdige formularsæt. Til håndgennemskrift (gennemskrivningspapir), til overtryksmetoden (sprit-carbon) og til bogføringsmaskiner benyttes tykkere specialsorter .2 149132 which is mixed with wax, resins and oils. To prevent roll-up during use, the back of the paper is usually still provided with a wax or plastic layer. Of the most commonly used "multipurpose carbon paper", clear and easily readable punches are required, as well as a repeated use for each sheet. So-called "disposable carbon paper", which is used only once, is used for finished form sets. Thicker special types are used for handwriting (transcript paper), for the overprinting method (alcohol-carbon) and for bookkeeping machines.

Det er kendt at fremstille pigmentholdige belægningsmasser til carbonpapir, hvilke masser påføres på råpapiret ved strygningseller trykkemetoden, idet man anvender massen i smeltet, flydende tilstand eller i en organisk opløsningsmiddelfase.It is known to produce pigment-containing coating compositions for carbon paper which are applied to the raw paper by the ironing or printing method, using the pulp in the molten, liquid state or in an organic solvent phase.

De kendte fremgangsmåder har imidlertid den ulempe, at de krarver et stort energiforbrug til frembringelse og opretholdelse af den smeltede, flydende tilstand eller til bortsugning, genvinding eller fjernelse af de mest sundhedsfarlige opløsningsmidler.However, the known methods have the disadvantage that they require a large amount of energy consumption to produce and maintain the molten, liquid state or to absorb, recover or remove the most hazardous solvents.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af pigmentholdige belægningsmasser til carbonpapir, ved hvilken man hverken behøver at arbejde med masserne i smeltet, flydende tilstand eller i en organisk opløsningsmiddelfase.The object of the invention is to provide a process for the preparation of pigment-containing coating compositions for carbon paper, in which one does not need to work with the masses in the molten, liquid state or in an organic solvent phase.

Dette opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved, at man anvender vand i en mængde mellem 36 og 69 vægt%, beregnet på den samlede blanding, og eventuelt under blandingen tilsætter en pyrogent fremstillet kiselsyre.This is achieved by the process according to the invention, characterized in that water is used in an amount between 36 and 69% by weight, based on the total mixture, and optionally, during the mixing, a pyrogenic silica is added.

Fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 1.242.642 og tysk offentliggørelsesskrift nr. 1.421.444 kendes ganske vist fremgangsmåder af den omhandlede art, men ved disse fremgangsmåder anvendes der vand i betydelig større mængder end ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, således at tørringstrinnet ved anvendelse af de ved de kendte fremgangsmåder fremstillede blandinger er besværligere og kræver mere energi.German Patent Laid-Open No. 1,242,642 and German Laid-Open Publication No. 1,421,444 admittedly have known processes of the kind in question, but in these methods water is used in considerably greater quantities than in the process of the present invention, so that the drying step using the mixtures prepared by the known methods are more difficult and require more energy.

Blandingens komponenter kan blandes med hinanden i et forhold fra 50:30:40 til 50:60:10. Ved en foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan blandingens komponenter blandes med hinanden i forholdet 50:50:20. Som olie kan der også til den totale blanding sættes en blanding af knogleolie, olein og ricinusolie i forholdet 40:40:20.The components of the mixture can be mixed with one another in a ratio of 50:30:40 to 50:60:10. In a preferred embodiment of the process according to the invention, the components of the mixture can be mixed in a ratio of 50:50:20. As an oil, a mixture of bone oil, olein and castor oil can also be added in the ratio 40:40:20.

3 149132 På basis af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er det muligt at fremstille pigmentholdige belægningsmasser til carbonpapir uden at måtte anvende en energiforbrugende smelteflydning eller sundhedsfarlige organiske opløsningsmidler.Based on the process of the invention, it is possible to produce pigment-containing coating compositions for carbon paper without having to use an energy-consuming melt flow or hazardous organic solvents.

Udtrykket "voks" er en teknologisk samlebetegnelse for en række naturlige eller syntetisk fremstillede stoffer, der i reglen har følgende egenskaber: Ved 20°C æltbare faste eller skøre hårde, grovkrystallinske til finkrystallinske, gennemskinnelige til opake, dog ikke glasagtige, over 40°C smeltbare uden sønderdeling og ikke trådtrækkende, stærkt temperaturafhængig konsistens og opløselighed, og under let tryk polerbare (jfr. Ullmanns Enzyklopådie der technischen Chemie, 18. bind, 3. oplag, side 263 til 305/1967).The term "wax" is a technological collective term for a variety of natural or synthetically produced substances, which usually have the following properties: At 20 ° C kneadable solid or brittle hard, coarse crystalline to fine crystalline, translucent to opaque, but not glassy, above 40 ° C meltable without decomposition and non-tensile, highly temperature-dependent consistency and solubility, and lightly polishable (cf. Ullmann's Enzyklopådie der technischen Chemie, 18th volume, 3rd edition, pages 263 to 305/1967).

Tilsætningen af pyrogentfremstillet kiselsyre kan bibringe de pigmentholdige belægningsmasser bedre stabilitet og lagringsdygtighed og desuden hos gennemslagene give større skarphed og farvedybde. Den pyrogent franstillede kiselsyre kan tilsættes i mængder på 0,1 til 3 vægt-%, beregnet på den totale blanding.The addition of pyrogen-made silica can give the pigment-containing coating compositions better stability and storage capacity and, moreover, at the breakthroughs, give greater sharpness and color depth. The pyrogenically produced silicic acid can be added in amounts of 0.1 to 3% by weight, based on the total mixture.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere ved hjælp af de efterfølgende eksempler.The process according to the invention is further elucidated by the following examples.

Eksempel 1Example 1

Polyethylenvoksemulsion.Polyethylenvoksemulsion.

120,- vægtdele voks PAD 521 (Hoechst) 24,- vægtdele olein 10,- vægtdele KOH 8,- vægtdele triethanolamin 420,- vægtdele vand.120, - parts by weight of wax PAD 521 (Hoechst) 24, - parts by weight olein 10, - parts by weight KOH 8, - parts by weight triethanolamine 420, - parts by weight water.

Triethanolamin og KOH indrøres i en opvarmet voks-olein-smel-te. Derpå indrøres blandingen i kogende vand. Efter endt emulgering afkøles blandingen til stuetemperatur.Triethanolamine and KOH are stirred in a heated wax-olein melt. The mixture is then stirred in boiling water. After the emulsification is complete, the mixture is cooled to room temperature.

Det anvendte polyethylenvoks PAD 521 har følgende karakteristiske data:The polyethylene wax PAD 521 used has the following characteristic data:

Dråbepunkt DGF-M-III 3 (57): 98 - 102°CDrop point DGF-M-III 3 (57): 98 - 102 ° C

Størkningspunkt DGF-M-III 4 a (63): 86 - 90°CFlash point DGF-M-III 4a (63): 86 - 90 ° C

Syretal DGF-M-IV 2 (57): 14-18Acid Number DGF-M-IV 2 (57): 14-18

Forsæbningstal DGF-M-IV 2 (57): 20 - 35 Vægtfylde DGF-M-III 2 a (57): 0,93-0,95Saponification figures DGF-M-IV 2 (57): 20 - 35 Density DGF-M-III 2 a (57): 0.93-0.95

Penetrationstal 100 g/25°C/5s: 4 - 6Penetration rate 100 g / 25 ° C / 5s: 4 - 6

Farve: næsten hvidtColor: almost white

Emulgatorsysternet er ionogent.The emulsifier system is ionic.

4 1491324 149132

Eksempel 2Example 2

Blandinger af polyethylenvoksemulsionen ifølge eksempel 1 med forskellige vandigecarbon-black-dispersioner og mineralolie.Mixtures of the polyethylene wax emulsion of Example 1 with various aqueous carbon black dispersions and mineral oil.

2.1 50,- vægtdele polyethylenvoksemulsion ifølge eksempel 1 50,- vægtdele carbbn-black-dispersion AGK 45/P 200 (Degussa) 20,- vægtdele Shell-olie 3107 2.2 50,- vægtdele polyethylenvoksemulsion ifølge eksempel 1 50,- " carbon-black-dispersion AN3AG 20/160 (Degussa) 20,- " Shell-olie 3107 2.3 50,- " . polyethylenvoksemulsion ifølge eksempel 1 50,- " Derussol 345 20,- " Shell-olie 3107 2.4 50,- " polyethylenvoksemulsion ifølge eksempel 1 50,- " carbon-black-dispersion AN3AG 30/300 (Degussa) 20,- " Shell-olie 3107 2.5 50,- " Polyethylenvoksemulsion ifølge eksempel 1 50,- re Derussol P 130 20,- " Shell-olie 31072.1 50, - parts by weight of polyethylene wax emulsion according to Example 1 50, - parts by weight of carbon-black dispersion AGK 45 / P 200 (Degussa) 20, - parts by weight Shell oil 3107 2.2 50, - parts by weight of polyethylene wax emulsion according to Example 1 50, - "carbon-black dispersion AN3AG 20/160 (Degussa) 20, - "Shell oil 3107 2.3 50, -". Polyethylene wax emulsion of Example 1 50, - "Derussol 345 20, -" Shell oil 3107 2.4 50, - "Polyethylene wax emulsion of Example 1 50, - "carbon black dispersion AN3AG 30/300 (Degussa) 20, -" Shell oil 3107 2.5 50, - "Polyethylene wax emulsion according to Example 1 50, - re Derussol P 130 20, -" Shell oil 3107

Eksempel 3Example 3

Blandinger af polyethylenvoksemulsionen ifølge eksempel 1 med en vandig carbon-black-dispersion og forskellige olier.Mixtures of the polyethylene wax emulsion of Example 1 with an aqueous carbon black dispersion and various oils.

3.1 50,- vægtdele polyethylenvoksemulsion ifølge eksempel 1 50,- - " carbon-black-dispersion AGK45/P 200 (Degussa) 20,- " spindelolie 33 cSt. (CORAY 36-Esso) 3.2 som 3.1 kun som oliekomponent:3.1 50, - parts by weight of polyethylene wax emulsion according to Example 1 50, - "carbon black dispersion AGK45 / P 200 (Degussa) 20, -" spindle oil 33 cSt. (CORAY 36-Esso) 3.2 as 3.1 only as an oil component:

Blanding: 40% knogleolie 40% olein 20% ricinusolie 3.3. som 3.1 kun som oliekomponent: ricinusolie 5 149132 3.4 som 3.1. kun som oliekomponent: knogleolieMixture: 40% bone oil 40% olein 20% castor oil 3.3. as 3.1 only as an oil component: castor oil 5 149132 3.4 as 3.1. only as an oil component: bone oil

Eksempel 4Example 4

Blandinger af i handelen gående voksemuisioner med en vandig carbon-black-dispersion og mineralolie.Blends of commercially grown waxing nuts with an aqueous carbon-black dispersion and mineral oil.

4.1 50,- vægtdele Staprint d-FPG-947 N, (Hendricks + Sommer) 50,- " carbon-black-dispersion AGK 45/P 200 (Degussa) 20,- " spindelolie 33 cSt.4.1 50, - parts by weight Staprint d-FPG-947 N, (Hendricks + Summer) 50, - "carbon-black dispersion AGK 45 / P 200 (Degussa) 20, -" spindle oil 33 cSt.

4.2 50,- " Poligen PE (BASF) 50,- " carbon-black-dispersion AGK 45/P 200 (Degussa) 20,- spindelolie 33 cSt 4.3 50,- " HORDAMER PE 01 (Hoechst).4.2 50, - "Poligen PE (BASF) 50, -" carbon-black dispersion AGK 45 / P 200 (Degussa) 20, - spindle oil 33 cSt 4.3 50, - "HORDAMER PE 01 (Hoechst).

50,- " carbon-black-dispersion AGK/P 200 (Degussa) 20,- " spindelolie 33 cSt 4.4 50,- " VAE-dispersion LT 411 (Wacker) 50,- " carbon-black-dispersion AGK 45/P 200 (Degussa) 20,- " spindelolie 33 cSt50, - "carbon-black dispersion AGK / P 200 (Degussa) 20, -" spindle oil 33 cSt 4.4 50, - "UAE dispersion LT 411 (Wacker) 50, -" carbon-black-dispersion AGK 45 / P 200 (Degussa) 20, - "spindle oil 33 cSt

Eksempel 5Example 5

Blanding med en i handelen gående voksemulsion, en vandig carbon-black-dispersion, en mineralolie og tilsætning af AEROSIL 200.Blend with a commercial wax emulsion, an aqueous carbon black dispersion, a mineral oil and the addition of AEROSIL 200.

5.1 100,- vægtdele blanding ifølge eksempel 4 1,- " pyrogent fremstillet kiselsyre5.1 100, - parts by weight of mixture according to Example 4 1, - "pyrogenically produced silicic acid

Den pyrogent. fremstillede kiselsyre udviser følgende fysisk-ke-miske data:The pyrogenic. produced silicic acid exhibits the following physicochemical data:

Overflade ifølge BET m^/g 200 + 25Surface according to BET m 2 / g 200 + 25

Gennemsnitlig størrelse af primærpartiklerne nm 12Average size of the primary particles nm12

Rumvægt normal vare g/1 ca. 60 komprimeret vare (tillæg "V") g/1 ca. 120Room weight normal item g / 1 approx. 60 compressed product (Appendix "V") g / l approx. 120

Stampevolumen (ifølge DIN 53 194) normal vare ml/100 g ca. 1700 komprimeret vare (tillæg "V") ml/100 g ca. 1000 Tørringstab (ifølge DIN 53 198 fremgangsmåde A) 2 timer ved 105°C % <1,5 149132 6Stamp volume (according to DIN 53 194) normal product ml / 100 g approx. 1700 compressed product (Appendix "V") ml / 100 g approx. 1000 Drying losses (according to DIN 53 198 method A) 2 hours at 105 ° C% <1.5 149132 6

Glødetab*^ (ifølge DIN 52 911) 2 timer ved 1000°C % <1 pH-Værdi (ifølge DIN 53 200) i 4%’s vandig dispersion 3,6-4,3Glow loss * (according to DIN 52,911) 2 hours at 1000 ° C% <1 pH (according to DIN 53,200) in 4% aqueous dispersion 3.6-4.3

SiO^ % >99,8 A1203 % < 0,05SiO 2%> 99.8 Al 2 O 3% <0.05

Fe203 % - < 0,003Fe2 O3% - <0.003

Ti02 % <0,03 HC1 % .< 0,025TiO2% <0.03 HCl% <0.025

Grit ifølge Mocker (DIN 53 580) % <0/05Grit according to Mocker (DIN 53,580)% <0/05

Beholderstørrelse (netto) normal vare kg 10 komprimeret vare (tillæg "V") kg 20 ^beregnet på det i 2 timer ved 105°C tørrede stof.Container size (net) normal item kg 10 compressed product (Appendix "V") kg 20 ^ calculated on the fabric dried for 2 hours at 105 ° C.

Data for de anvendte blandingsbestanddele:Data for the mixture constituents used:

Staprint DFPG-947 N (polyethylenvoks-lyosol fra firmaet Hendricks + Sommer, Kunstharze KG)Staprint DFPG-947 N (polyethylene wax-lyosol from Hendricks + Sommer, Kunstharze KG)

Findispers, vandig, ikke-ionogen dispersion på basis af oxideret polyethylenvoks.Fine-dispersed, aqueous, nonionic dispersion based on oxidized polyethylene wax.

Fast stof 32 + 1% pH-Værdi 9,5 - 10,5 Vægtfylde ved 25°C 0,98 kg/dm^Solid 32 + 1% pH 9.5 - 10.5 Density at 25 ° C 0.98 kg / dm

Viskositet ved 25°C under 200 cPViscosity at 25 ° C below 200 cP

Emulgatorsystem ikke-ionogen POLIGEN PE (BASF)Emulsifier system nonionic POLIGEN PE (BASF)

Faststofindhold 40+1% pH-Værdi 9,5 - 11Solid content 40 + 1% pH 9.5 - 11

Viskositet ved 25°C (C 87) (Ubbelohde-kapillar-viskosimeter) <50 Vægtfylde ved 20°C 0,96-0,98Viscosity at 25 ° C (C 87) (Ubbelohde capillary viscometer) <50 Density at 20 ° C 0.96-0.98

Gennemsnitlig partikelstørrelse 0,10-0,15 mikronAverage particle size 0.10-0.15 microns

Gennemsnitlig molekylvægt af det faste stof (ifølge viskositetsmåling)16000-20000Average molecular weight of the solid (according to viscosity measurement) 16000-20000

HORDAMER PE 01 (Hoechst) svarende til Poligen PEHORDAMER PE 01 (Hoechst) similar to Poligen PE

VAE-dispersion LT 411 (Wacker) (vandig dispersion af et co-polymerisat)VAE dispersion LT 411 (Wacker) (aqueous dispersion of a copolymer)

Faststofindhold 43%Solid content 43%

Polyethylenindhold i det faste stof 40%Polyethylene content of the solid 40%

Polyvinylacetatindhold i det faste stof 60%Polyvinyl acetate solids content 60%