EP0801700A1 - Verwendung weissgetönter kunststoffe zum weisstönen von papierstreichmassen und derart weissgetönte papierstreichmassen - Google Patents

Verwendung weissgetönter kunststoffe zum weisstönen von papierstreichmassen und derart weissgetönte papierstreichmassen

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EP0801700A1
EP0801700A1 EP95943210A EP95943210A EP0801700A1 EP 0801700 A1 EP0801700 A1 EP 0801700A1 EP 95943210 A EP95943210 A EP 95943210A EP 95943210 A EP95943210 A EP 95943210A EP 0801700 A1 EP0801700 A1 EP 0801700A1
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EP
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white
tinted
plastics
paper
optically
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EP95943210A
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Udo Eckstein
Joachim König
Fritz Puchner
Ulrich Feldhues
Matthias KÖCHER
Uwe Vogt
Eckhard Wenderoth
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Bayer AG
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    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
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    • D21H21/28—Colorants ; Pigments or opacifying agents
    • D21H21/285—Colorants ; Pigments or opacifying agents insoluble
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H19/36—Coatings with pigments
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    • D21H21/30—Luminescent or fluorescent substances, e.g. for optical bleaching

Definitions

  • the invention relates to the use of white-tinted, finely divided plastics for
  • aqueous coating slips based on polymeric binders are used to produce coated papers and cardboard boxes.
  • Common binders for paper coating slips include, for example, butadiene / styrene,
  • Styrene / butyl acrylate acrylonitrile / butadiene / styrene, styrene / butadiene / acrylic acid alkyl ester, acrylic acid alkyl ester, ethylene-vinyl chloride and ethylene-vinyl acetate copolymers as well as the homopolymers polyethylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate and polyaddition compounds such as polyurethanes.
  • the coating slips for optical brightening usually contain anionic white tones, e.g. those of the bis-triazinyl-aminostilbene-disulfonic acid type.
  • anionic white tones e.g. those of the bis-triazinyl-aminostilbene-disulfonic acid type.
  • the types of white toner mentioned in the coating slips do not have adequate lightfastness.
  • the invention therefore relates to the use of white-toned, finely divided plastics from the series of polyacrylonitrile, polyamide, polyester, polyolefins, vinyl aromatic polymers and cellulose or cellulose regenerates for whitening paper coating slips based on synthetic binders
  • the plastics on which the white-toned plastics to be used according to the invention are based include polyacrylonitriles, polyamides, such as, for example, polyamide-6 and polyamide-6 6, and polyesters, in particular those based on phthalic acid, iso- and / or terephthalic acid and ethylene glycol, butanediol-1,4 and / or bis (hydroxymethyl) cyclohexane, polyester based on maleic acid and / or fumaric acid and / or p-phenylenediacetic acid and / or 44'-diphenyldicarboxylic acid and / or 2 6-naphthalenedicarboxylic acid as well as ethylene glycol, polyester based on 4-hydroxybenzoic acid, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, vinyl aromatic polymers such as polystyrene, cellulose and regenerated cellulose such as viscose and acetyl cellulose (especially cellulose di- and triacetate)
  • fine particles are plastic powders with a particle size (determined as weight average) of less than 1 ⁇ m.
  • preferred white tones For the selection of preferred white tones, the person skilled in the art can orientate himself on the optical brighteners which are used for white tones in the textile sector.
  • Preferred whiteners result in comparatively high light fastnesses on textile fibers - measured in the Xenotest based on the guidelines for the determination of color fastnesses according to DIN 54004 - of at least 4, preferably from 5 to 7.
  • Preferred white toners for finely divided polyacrylonitriles are compounds of the formulas:
  • R represents ethyl or phenyl
  • R 2 for H or SO 2 -CH. stand; and wherein
  • Preferred white toners for finely divided polyamides are compounds of the formulas
  • M represents an alkali metal or hydrogen
  • Preferred white toners for finely divided polyesters are compounds of the formulas
  • R 4 is phenyl or a radical of the formula
  • R 5 is a radical of the formula
  • R 6 and R 7 independently of one another are hydrogen, C 1 -C 4 alkyl or C 1 -C 4 alkoxycarbonyl and
  • R 8 and R 9 independently of one another are hydrogen or C 1 -C 4 -alkyl
  • R 10 is C 1 -C 4 alkyl, phenyl or C 1 -C 4 alkoxycarbonyl and
  • the CN groups can each be in the o-, p- or m-position and their isomer mixtures;
  • R 11 is C 1 -C 4 alkoxy-carbonyl.
  • Very particularly preferred white-tinted plastics contain white-tinted polyacrylonitrile with white tones of the formulas (1) or (2), white-tinted polyamide with white tones of the formula (5), or white-tinted polyester with white tones of the formulas (6) or (7).
  • the finely divided, white-tinted plastics can be incorporated into the paper coating slips in powder form. In most cases, however, it should be more convenient to disperse the finely divided plastics in the aqueous phase before or after the application of the white toner and, after the white toner has been applied, if appropriate, to incorporate the aqueous plastic dispersion obtained into the paper coating slips.
  • plastic dispersions can A) 1 to 30% by weight, preferably 5 to 25% by weight of the white-tinted polymers, B) 1 to 50% by weight, preferably 5 to 20% by weight of surface-active substances, C) 0 to 15 wt .-% preservative and D) 20 to 98 wt .-%, preferably 55 to 90 wt .-% water, with up to half of the water by hydrotropic substances such as Ethylene glycol or glycerin can be replaced and the percentages relate to the sum of A + B + D.
  • Anionic, cationic and / or non-ionic surface-active substances can be used as surface-active substances, such as are used, for example, in methods of organic chemistry (Houben-Weyl), 4th edition, vol. XIV / I, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1961, P. 190 f. and in DE-OS 2 334 769, pages 8 to 10 ( ⁇ GB-PS 1 417 071) are described. Dispersions of the finely divided, white-tinted plastics to be used according to the invention can be produced, for example, as follows:
  • the powdered polymers are first treated with the white toners suitable for the selected substrate in aqueous systems at temperatures from 60 ° C. to the boiling temperature until the white toners are completely absorbed onto the substrate. If necessary, additional aids are used. However, the white tones can also be fixed in the melting process on the corresponding polymer materials.
  • the amount of white toner used on the substrate depends on the desired lightening effect; it is between 0.01 and 5% by weight of pure active substance, based on the plastic used (solid).
  • the isolated white-tinted plastic powder is then homogenized after the addition of a surface-active substance and, if appropriate, water, with vigorous stirring.
  • the amount of the surface-active substance can then be increased, if necessary to the total amount required for the stability of the dispersion.
  • the suspension obtained is then comminuted and ground wet.
  • the pre-shredding can be done using stone or tooth colloid mills.
  • the subsequent wet comminution can take place in colloid, vibratory, cone and vibromills as well as in dissolvers or in sub-micron dispersers.
  • continuous agitator mills with grinding media preferably those made of SiO 2 with a diameter of 0.2 to 5 mm, are preferably used.
  • the isolated white-tinted plastic powder can also be incorporated directly into the paper coating slips after dry grinding.
  • a particularly advantageous way of producing a dispersion of white-tinted plastic is the combination of the whitening process and the grinding process:
  • the powdered plastic together with the corresponding whitener, water and surface-active substances at temperatures from 60 ° C to the cooking temperature, if necessary, after Homogenization and pre-grinding, wet grinding as described above.
  • the complete brightening takes place during the grinding process in the grinder, preferably in a continuous agitator mill with SiO 2 grinding media.
  • the amount of white toner used in the paper coating slip depends on the desired white effect. In general, 0.01 to 0.5% by weight of pure white toner (based on the solids of the paper coating slip to be lightened) are sufficient.
  • a particular advantage is that, depending on the coating composition, the graying limit that can be achieved is extremely high.
  • the paper coating slips generally have solids contents of 35 to 80, preferably 40 to 70% by weight.
  • the white-tinted, fine-particle plastic to be used according to the invention they generally contain (details based on solids) a) 100 to 150 parts by weight of inorganic pigment,
  • binder 3 to 25 parts by weight of binder, of which up to half may consist of natural (i.e. non-synthetic) cobinder (such as starch, casein),
  • Copolymers with a solids content of 48% (® Acronal S 320 D from BASF),
  • 80 parts of water is a paper coating slip with a solids content of about 55%, the pH of which is adjusted to 9 with sodium hydroxide solution (coating slip 3).
  • A) 150 g, b) 300 g and c) 450 g of dispersion according to Example 2 are incorporated into each 1 kg of the coating color according to Example 3.
  • the coating slips 3 and 4 a) -c) are applied to paper with the aid of a hand-held squeegee or an experimental coating system and dried at 80.degree.
  • Table 2 shows the degree of whiteness CIE of the papers after production and after exposure (1 week in daylight).
  • the papers according to the invention show both an increased degree of whiteness and a significantly improved light fastness.
  • corresponding amounts of white-toned polyacrylonitrile powder according to Example 1 can also be incorporated directly into this coating slip
  • Example 7 Dispersion of white tinted polyamide
  • Coating slips and paper coatings can be produced in the same way as described in Example 4. Instead of the pigment dispersion from Example 2, the corresponding amount of a pigment dispersion according to Example 7 is used. Table 4 shows the degree of whiteness CEE of the papers after production and after exposure (1 week in daylight).
  • Example 7 25% of the white-tinted polyamide powder (1% of fixed brightener), 20% of emulsifier and 55% of water at room temperature are dispersed as described in Example 7. The resulting stable dispersion can be incorporated directly into the paper coating slip. Excellent lightening effects with high light fastness and bleeding fastness are obtained.
  • polyester powder polyethylene terephthalate, Agfa
  • an anionic dispersing agent ® Avolan IS, Bayer
  • auxiliary agent Levegal PEW, Bayer
  • Example 13 White-tinted polyester dispersion
  • Example 1 also gives a polyester powder which is suitable for lightening paper coating slips and which, in the same way as described in Example 12, gives a stable pigment dispersion which can easily be incorporated into paper coating slips and there delivers excellent white effects with very high light fastness, high bleeding fastness and high graying limit.

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Abstract

Mit Hilfe weißgetönter feinteiliger Kunststoffe lassen sich Papierstreichmassen mit hohem Weißgrad, hoher Vergrauungsgrenze und hoher Lichtechtheit herstellen.

Description

Verwendung weißgetönter Kunststoffe zum Weißtonen von Papierstreichmassen und derart weißgetönte Papierstreichmassen
Die Erfindung betrifft die Verwendung weißgetönter feinteiliger Kunststoffe zum
Weißtönen von Papierstreichmassen auf Basis synthetischer Bindemittel und Papierstreichmassen, die solche weißgetönten Kunststoffe enthalten.
Zur Herstellung gestrichener Papiere und Kartons werden in sehr großem Umfang wäßrige Streichmassen auf Basis polymerer Bindemittel verwendet. Übliche Bindemittel für Papierstreichmassen umfassen beispielsweise Butadien/Styrol-,
Styrol/Butylacrylat-, Acrylnitril/Butadien/Styrol-, Styrol/Butadien/Acrylsäurealkylester-, Acrylsäurealkylester-, EthylenNinylchlorid- und EthylenNinylacetat-Copolymerisate sowie die Homopolymerisate Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat und Polyadditionsverbindungen wie Polyurethane.
Neben den üblichen Weißpigmenten - vor allem China Clay und Calciumcarbonat - enthalten die Streichmassen zur optischen Aufhellung in der Regel anionische Weißtöner, z.B. solche vom Typ der Bis-triazinyl-aminostilben-disulfonsäuren. Diese Weißtöner führen jedoch nur zu sehr unbefriedigenden Weißeffekten und zu sehr niedrigen Vergrauungsgrenzen (= Weißtönerkonzentration, bei welcher eine weitere Weißtönerzugabe keine Steigerung oder sogar einen Abfall des Weißgrades ergibt). Darüber hinaus besitzen die genannten Weißtönertypen in den Streichmassen eine nicht ausreichende Lichtechtheit.
Man hat bereits empfohlen, durch Verwendung hydrophiler Cobinder oder Carrier den Weißeffekt in Streichmassen zu verbessern ("Das Papier" 36 (1982) 66;
DE-OS 3 502 038, EP-A 4 37 90). Durch die Hydrophilie der zugesetzten Komponenten wird allerdings die Wasserempfindlichkeit des gestrichenen Papiers in unerwünschtem Ausmaß erhöht.
Man hat auch vorgeschlagen, Dispersionsaufheller in Gegenwart von Dispergatoren zu verwenden (GB-PS 1 294 173, 1 349 934). Der erreichbare Weißgrad und die starke Abhängigkeit des Weißgrades von der Trockentemperatur können jedoch nicht zufriedenstellen. Man hat auch bereits wasserlösliche Weißtöner mit Aminoplasten kondensiert und diese Kondensate besonders zum Weißtonen von Papierstreichmassen empfohlen (DE-OS 3 112 435) Diese Vorschlage haben sich jedoch wegen ungenügender Lichtechtheit und rheologischer Schwierigkeiten nicht durchsetzen können Die Herstellung von gestrichenen Papieren und Kartons mit hohem Weißgrad, hoher Vergrauungsgrenze und guter Lichtechtheit ist eine schwierige, bisher noch nicht befriedigend geloste Aufgabe
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß weißgetonte feinteilige Kunststoffe, die keine Aminoplasten sind, Papierstreichmassen sehr hohe Weißgrade, hohe Vergrauungsgrenzen und hohe Lichtechtheiten verleihen
Gegenstand der Erfindung ist also die Verwendung weißgetonter feinteiliger Kunststoffe aus der Reihe Polyacrylnitril, Polyamid, Polyester, Polyolefine, Vinylaromatpolymerisate und Cellulose bzw Celluloseregenerate zum Weißtonen von Papierstreichmassen auf Basis synthetischer Bindemittel Weiterer Gegenstand der Erfindung sind mit Hilfe dieser weißgetonten Kunststoffe weißgetonte Papierstreichmassen
Die den erfindungsgemaß zu verwendenden weißgetonten Kunststoffen zugrundeliegenden Kunststoffe umfassen Polyacrylnitrile, Polyamide, wie z B Polyamid-6 und Polyamid-6 6, und Polyester, insbesondere solche auf Basis von Phthalsaure, Iso- und/oder Terephthal saure und Ethylenglykol, Butandiol-1.4 und/oder Bis(hydroxymethyl)-cyclohexan, Polyester auf Basis von Maleinsäure und/oder Fumarsaure und/oder p-Phenylendiessigsaure und/oder 44'-Diphenyldicarbonsaure und/oder 2 6-Naphthalindicarbonsaure sowie Ethylenglykol, Polyester auf Basis von 4-Hydroxybenzoesaure, Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen, Vinylaromatpolymerisate wie Polystyrol, Cellulose und Celluloseregenerate wie Viskose und Acetylcellulose (insbesondere Cellulosedi- und -triacetat)
Bevorzugte Polyacrylnitrile besitzen Intrinsic-Viskositaten (gemessen in Dimethylformamid bei 20°C) von 1,18 bis 2 22 dl/g, bevorzugte Polyamide besitzen relative Viskositäten (gemessen an einer 1 gew -%igen Losung in m-Kresol bei 25°C mit einem Ubbelohde-Viskosimeter) von 2 bis 5,5, vorzugsweise 2 bis 4, und bevorzugte Polyester besitzen Intrinsic-Viskositaten (gemessen in Phenol/Tetrachlorethan = 60:40 (Gewichtsteile) bei 25°C) von 0,4 bis 1,5 dl/g.
"Feinteilig" im Sinne der Erfindung sind Kunststoffpulver mit einer (als Gewichtsmittel bestimmten) Teilchengröße von unter 1 μm.
Für die Auswahl bevorzugter Weißtöner kann sich der Fachmann an den optischen Aufhellern orientieren, die beim Weißtönen im Textilbereich eingesetzt werden. Bevorzugte Weißtöner ergeben auf Textilfasern vergleichsweise hohe Lichtechtheiten - gemessen im Xenotest in Anlehnung an die Richtlinien für die Bestimmung der Farbechtheiten nach DIN 54004 - von mindestens 4, vorzugsweise von 5 bis 7.
Bevorzugt verwendete Weißtöner für feinteilige Polyacrylnitrile sind Verbindungen der Formeln:
worin R Ethyl oder Phenyl bedeutet;
worin für CH oder N, R1 für CH3 oder CH2 -C6H5 und
R2 für H oder SO2-CH. stehen; und worin
An- das Anion einer Mineralsäure, Ameisensaure, Essigsaure, Milchsäure oder
-O3SOCH3 bedeuten
Bevorzugt verwendete Weißtöner für feinteilige Polyamide sind Verbindungen der Formeln
und
worin
M für ein Alkalimetall oder für Wasserstoff steht Bevorzugt verwendete Weißtöner für feinteilige Polyester sind Verbindungen der Formeln
worin
R4 Phenyl oder einen Rest der Formel und
R5 einen Rest der Formel
bedeuten;
worin
R6 und R7 unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy- carbonyl bedeuten und
X1 für , ,
steht;
worin
R8 und R9 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl,
R10 C1-C4-Alkyl, Phenyl oder C1-C4-Alkoxycarbonyl und
0 oder 1 bedeuten;
wobei die CN-Gruppen jeweils in o-, p- oder m-Stellung stehen können sowie ihre Iso- meren-Gemische; und
worin
R11 C1-C4-Alkoxy-carbonyl bedeutet.
Ganz besonders bevorzugte weißgetönte Kunststoffe enthalten weißgetöntes Polyacrylnitril mit Weißtönern der Formeln (1) oder (2), weißgetöntes Polyamid mit Weißtönern der Formel (5), oder weißgetönten Polyester mit Weißtönern der Formeln (6) oder (7).
Die feinteiligen weißgetönten Kunststoffe können in Pulverform in die Papierstreichmassen eingearbeitet werden. In den meisten Fällen dürfte es jedoch bequemer sein, die feinteiligen Kunststoffe vor oder nach der Applikation der Weißtöner in wäßriger Phase zu dispergieren und, nachdem gegebenenfalls noch der Weißtöner appliziert worden ist, die erhaltene wäßrige Kunststoffdispersion in die Papierstreichmassen einzuarbeiten.
Diese Kunststoff-Dispersionen können A) 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-% der weißgetönten Polymeren, B) 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-% oberflächenaktive Stoffe, C) 0 bis 15 Gew.-% Konservierungsmittel und D) 20 bis 98 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 90 Gew.-% Wasser enthalten, wobei bis zur Hälfte des Wassers durch hydrotrope Substanzen, wie z.B. Ethylenglykol oder Glycerin ersetzt werden kann und sich die Prozentangaben jeweils auf die Summe A + B + D beziehen. Als oberflächenaktive Stoffe können anionische, kationische und/oder nicht- ionogene oberflächenaktive Stoffe verwendet werden, wie sie beispielsweise in Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl), 4. Aufl., Bd. XIV/I, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1961, S. 190 f. und in der DE-OS 2 334 769, Seiten 8 bis 10 (Δ GB-PS 1 417 071) beschrieben sind. Dispersionen der erfindungsgemäß zu verwendenden feinteiligen weißgetönten Kunststoffe können beispielsweise folgendermaßen hergestellt werden:
Man behandelt zunächst die pulverförmigen Polymeren mit den für das ausgewählte Substrat geeigneten Weißtönern in wäßrigen Systemen bei Temperaturen von 60°C bis zur Kochtemperatur, bis die Weißtöner vollständig auf das Substrat aufgezogen sind. Gegebenenfalls verwendet man weitere Hilfsmittel. Die Weißtöner können aber auch im Einschmelzverfahren auf den entsprechenden Polymermaterialien fixiert werden.
Die Einsatzmenge der verwendeten Weißtöner auf dem Substrat richtet sich nach dem angestrebten Aufhelleffekt; sie liegt zwischen 0,01 und 5 Gew.-% reiner Wirksubstanz, bezogen auf den eingesetzten Kunststoff (fest).
Das isolierte weißgetönte Kunststoffpulver wird dann nach Zugabe eines oberflächenaktiven Stoffes und gegebenenfalls Wasser unter starkem Rühren homogenisiert. Danach kann eine Erhöhung der Menge des oberflächenaktiven Stoffes, gegebenenfalls auf die gesamte, für die Stabilität der Dispersion benötigte Menge, erfolgen. Die erhaltene Suspension wird dann vorzerkleinert und naß gemahlen.
Die Vorzerkleinerung kann über Stein- oder Zahnkolloidmühlen erfolgen. Die anschließende Naßzerkleinerung kann in Kolloid-, Schwing-, Kegel- und Vibromühlen sowie in Dissolvern oder in Sub-Mikron-Dispersern erfolgen. Vorzugsweise werden jedoch kontinuierliche Rührwerksmühlen mit Mahlkörpern, vorzugsweise solche aus SiO2 von 0,2 bis 5 mm Durchmesser verwendet.
Nach der Mahlbehandlung können gegebenenfalls noch weitere Mengen oberflächenaktive Stoffe oder auch hydrotrope Substanzen, Konservierungsmittel, Netzmittel, Entschäumer und/oder Wasser zugegeben werden, soweit dies nicht schon zu einem frühen Zeitpunkt, z.B. vor der Mahlung, erfolgte Das isolierte weißgetönte Kunststoffpulver kann aber auch nach einer Trockenmahlung direkt in die Papierstreichmassen eingearbeitet werden.
Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit, eine Dispersion weißgetönten Kunststoffs herzustellen, stellt die Kombination des Aufziehvorgang des Weißtöners und des Mahlvorgangs dar: Dazu wird der pulverförmige Kunststoff zusammen mit dem entsprechenden Weißtöner, Wasser und oberflächenaktiven Stoffen bei Temperaturen von 60°C bis zur Kochtemperatur, gegebenenfalls nach Homogenisierung und Vorzerkleinerung, wie oben beschrieben naß zerkleinert. Die vollständige Aufhellung findet dabei während des Mahlvorganges im Mahlapparat, vorzugsweise in einer kontinuierlichen Rührwerksmühle mit SiO2-Mahlkörpern, statt. Die Einsatzmenge der Weißtöner in der Papierstreichmasse richtet sich nach dem angestrebten Weißeffekt. Im allgemeinen genügen 0,01 bis 0,5 Gew.-% reiner Weißtöner (bezogen auf den Feststoff der aufzuhellenden Papierstreichmasse). Ein besonderer Vorteil ist, daß je nach Streichmassen-Zusammensetzung die erreichbare Vergrauungsgrenze außerordentlich hoch liegt.
Die Papierstreichmassen besitzen im allgemeinen Feststoffgehalte von 35 bis 80, vorzugsweise 40 bis 70 Gew.-%. Außer dem erfindungsgemäß zu verwendenden weißgetönten feinteiligen Kunststoff enthalten sie (Angaben jeweils auf Feststoff bezogen) im allgemeinen a) 100 bis 150 Gewichtsteile anorganisches Pigment,
b) 3 bis 25 Gewichtsteile Bindemittel, wovon gegebenenfalls bis zur Hälfte aus natürlichem (d.h. nicht-synthetischem) Cobinder (wie z.B. Stärke, Casein) bestehen,
c) bis zu 1 Gewichtsteil Verdicker und
d) bis zu 2 Gewichtsteile Naßfestmittel.
Die Prozentangaben der nachfolgenden Beispiele beziehen sich jeweils auf das Gewicht; Teile sind Gewichtsteile.
Beispiele
Beispiel 1 Weißgetontes Polyacrylnitril
100 g Polyacrylnitril-Pulver (®Dralon RK, Bayer AG) werden 1 1 entsalztem Wasser suspendiert Es wird mit Ameisensaure auf pH 2,5 eingestellt Bei 60°C werden 0,2, 0,5, 1 oder 1,5 % Weißtoner der Formel (1) (R= Ethyl und An = - SO3OCH3) hinzugefugt und auf Kochtemperatur erhitzt Danach wird die Mischung 20-40 Min bei 98°C verrührt Es wird bei 60°C abgesaugt und das weißgetonte Pulvei im Vakuumtrockenschrank bei 40°C getrocknet Die weißgetonten Pulver zeigen die folgenden Weißgrade
Beispiel 2 Dispersion von weißgetontem Polyacrylnitril
188 g des nach Beispiel ld hergestellten weißgetonten Polyacrylnitril-Pulvers (1,5 % fixierter Weißtoner) werden zusammen mit 140 g Dispergator (ein ethoxyhertes Nonylphenol/Cyclohexylamin-Addukt, ®Avolan ONP 100 %, Bayer) und 672 g Wasser homogenisiert und mit einer Zahnkolloidmuhle vorzerkleinert Die
Suspension wird dann bei Raumtemperatur mit 4 Durchgangen in einer Perlmuhle naß zerkleinert Die resultierende stabile Dispersion ist leicht in Papierstreichmassen einzuarbeiten und zeigt ausgezeichnete Weißeffekte mit hohen Lichtechtheiten, auch noch bei hohen Zusatzmengen Beispiel 3: Papierstreichmasse (nicht erfindungsgemäß)
Durch Zusammenrühren von
50 Teilen China Clay SPS,
50 Teilen Calciumcarbonat ( Kreide ),
12 Teilen einer anionischen Kunststoffdispersion eines acrylsäureesterhaltigen
Mischpolymerisats mit einem Feststoff gehalt von 48 % (®Acronal S 320 D der BASF),
0,5 Teilen Polyvinylalkohol und
80 Teilen Wasser wird eine Papierstreichmasse mit einem Feststoffgehalt von ca. 55 % hergestellt, deren pH-Wert mit Natronlauge auf 9 eingestellt wird (Streichmasse 3).
Beispiel 4:
In jeweils 1 kg der Streichfarbe gemäß Beispiel 3 werden a) 150 g, b) 300 g und c) 450 g Dispersion gemäß Beispiel 2 eingearbeitet. Zur Herstellung der gestrichenen Papiere werden die Streichmassen 3 und 4 a)-c) mit Hilfe einer Handrakel oder einer Versuchsstreichanlage auf Papier aufgetragen und bei 80°C getrocknet. Tabelle 2 zeigt den Weißgrad CIE der Papiere nach Herstellung sowie nach Belichtung (1 Woche bei Tageslicht).
Schon mit sehr niedriger Weißtönerkonzentration zeigen die erfindungsgemaßen Papiere sowohl einen erhöhten Weißgrad als auch eine deutlich verbesserte Lichtechtheit Auf die gleiche Weise wie die Dispersionen lassen sich auch entsprechende Mengen weißgetontes Polyacrylnitrilpulver gemäß Beispiel 1 direkt in diese Streichmasse einarbeiten
Beispiel 5: Weißgetontes Polyacrylnitril
Verfahrt man wie im Beispiel 1 beschrieben, fugt statt des Weißtoners der Formel (1) (R= Ethyl und An = -SO3OCH3) jedoch 1 % Weißtöner der Formel (2)
(X= CH, R1= Methyl, R2= SO2-CH3 und An- = -SO3OCH3) hinzu und arbeitet wie beschrieben auf, so erhalt man ebenfalls für die Aufhellung von Papierstreichmassen geeignetes Polyacrylnitrilpulver (Weißgrad Berger 156, CIE 147,6), das in gleicher Weise, wie im Beispiel 2 beschrieben, eine stabile Dispersion ergibt, die leicht in Papierstreichmassen eingearbeitet werden kann und dort hervorragende
Weißeffekte mit hoher Lichtechtheit und hoher Vergrauungsgrenze liefert
Beispiel 6: Weißgetontes Polyamid
In 4 1 entsalztem Wasser werden 8 g Natriumdithionit, 12 g ethoxyhertes Nonylphenol (7-10 Mol Ethylenoxid) und x g (s Tab 3 ) des Aufhellers der Formel (4), (M= K) suspendiert Es wird auf 80°C erwärmt und bei dieser Temperatur 100 g Polyamid-Pulver (Polyamid 6D, Riedel de Haen) portionsweise zugefügt. Danach wird 30 min bei Kochtemperatur verrührt. Nach Abkühlen auf 80°C wird abgesaugt und bei 40°C im Vakuumtrockenschrank getrocknet. Man erhält weißgetöntes Polyamidpulver mit folgenden Weißwerten.
Beispiel 7; Dispersion von weißgetöntem Polyamid
In einer Labor-Rührwerksmühle, gefüllt mit 290 % Glasperlen (0,4 - 0,52 mm Durchmesser) werden 25 % des nach Beispiel 6c weißgetönten Polyamidpulvers (2 % fixierter Aufheller), 20 % Emulgator (ein ethoxyliertes Biphenyl, Emulgator W von Bayer) und 55 % Wasser bei Raumtemperatur und 1 700 U/min 90 min vermählen. Die resultierende stabile Dispersion kann in der vorliegenden Form leicht in die Papierstreichmasse eingearbeitet werden.
Beispiel 8: Papierstreichmassen
In gleicher Weise wie in Beispiel 4 beschrieben lassen sich Streichmassen und Papierstriche herstellen. Anstelle der Pigment-Dispersion aus Beispiel 2 wird die entsprechenden Menge einer Pigment-Dispersion gemäß Beispiel 7 eingesetzt. Tabelle 4 zeigt den Weißgrad CEE der Papiere nach Herstellung sowie nach Belichtung (1 Woche bei Tageslicht).
Beispiel 9: Weißgetöntes Polyamid
In 4 1 entsalztem Wasser werden 100 g Polyamid-Pulver wie in Beispiel 6, 8 g Natriumdithionit, 12 g ethoxyliertes Nonylphenol (7-10 Mol Ethylenoxid) und 1 g des Aufhellers der Formel (5) , (M= Na) suspendiert. Es wird auf Kochtemperatur erhitzt und bei dieser Temperatur 30 min verrührt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird abgesaugt und bei 40°C im Vakuumtrockenschrank getrocknet. Das weißgetönte Polyamidpulver zeigt Weißgrade Berger von 154,3 und CIE von 146. Beispiel 10: Dispersion von weißgetöntem Polyamid
Man dispergiert wie in Beispiel 7 beschrieben 25 % des nach Beispiel 9 weißgetönten Polyamidpulvers (1 % fixierter Aufheller), 20 % Emulgator und 55 % Wasser bei Raumtemperatur. Die resultierende stabile Dispersion kann direkt in die Papierstreichmasse eingearbeitet werden. Man erhält hervorragende Aufhelleffekte mit hohen Lichtechtheiten und Ausblutechtheiten.
Beispiel 11: Weißgetönter Polyester
In 1 1 entsalztem Wasser werden 100 g Polyesterpulver (Polyethylenterephthalat, Agfa), 1 g eines anionischen Dispergierhilfsmittels (®Avolan IS, Bayer), 2 g Hilfsmittel (Levegal PEW, Bayer) und 1 g des Weißtöners der Formel (7) (R6=
R7=CH3, und X1 : -CH=CH-) suspendiert. Es wird auf Kochtemperatur erhitzt und bei dieser Temperatur 60 min verrührt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird abgesaugt und bei 40°C im Vakuumtrockenschrank getrocknet. Das weißgetönte Polyesterpulver zeigt einen Weißgrad Berger von 147,3. Beispiel 12: Dispersion von weißgetöntem Polyester
In einer Labor-Rührwerksmühle, gefüllt mit 290 % Glasperlen (0,4 - 0,52 mm Durchmesser) werden 25 % des nach Beispiel 11 weißgetönten Polyesterpulvers (1 % fixierter Aufheller), 20 % Emulgator (ein ethoxyliertes Biphenyl, Emulgator W von Bayer) und 55 % Wasser bei Raumtemperatur und 1700 U/min 90 min vermählen. Die resultierende stabile Dispersion zeigt nach der Einarbeitung in Papierstreichmassen hervorragende Weißeffekte mit hoher Lichtechtheit und sehr guter Ausblutechtheit.
Beispiel 13: Weißgetönte Polyesterdispersion
Verfährt man wie im Beispiel 11 beschrieben, fügt statt 1 % des Weißtöners der Formel (7) (R6 = R7=CH3, und X1= -CH=CH-) jedoch 1 % des Weißtöners der Formel ( 6)
hinzu und arbeitet wie in Beispiel 1 1 beschrieben auf, so erhält man ebenfalls ein für die Aufhellung von Papierstreichmassen geeignetes Polyesterpulver, das in gleicher Weise, wie im Beispiel 12 beschrieben eine stabile Pigment-Dispersion ergibt, die leicht in Papierstreichmassen eingearbeitet werden kann und dort hervorragende Weißeffekte mit sehr hoher Lichtechtheit, hoher Ausblutechtheit und hoher Vergrauungsgrenze liefert.

Claims

Patentansprüche
Verwendung weißgetönter feinteiliger Kunststoffe aus der Reihe Polyacry¬- nitril, Polyamid, Polyester, Polyolefine, Vinylaromatpolymerisate und Cellulose bzw. Celluloseregenerate zum Weißtönen von Papierstreichmassen auf Basis synthetischer Bindemittel.
Verwendung weißgetönter feinteiliger Polyacrylnitrile nach Anspruch 1, wobei der Weißtöner aus der Reihe bestehend aus
worin
R Ethyl oder Phenyl bedeutet,
worin
X für CH oder N,
R1 für CH, oder CH, -C6H5 und
R2 für H oder SO2-CH3 stehen; und
worin
R3 für NH2, CH3, NH-C3H6-N(CH3)3 + An-, C2H4-N(CH3)3 + An-,
CH2-CH(CH3)-N(CH3)3 + An-, CH(CH3)-CH2-N(CH3)3 + An-,
C2H4-O-CH(CH3)-CH2-N(CH3)3 + An- oder C2H4-CO-NH-C3H6-
N(CH3)3 + An- und
An- das Anion einer Mineral säure, Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure oder -O3SOCH3 bedeuten,
ausgewählt ist.
Verwendung weißgetönter feinteiliger Polyamide nach Anspruch 1, wobei der Weißtöner aus der Reihe bestehend aus
und
M für ein Alkalimetall oder für Wasserstoff steht, ausgewählt ist.
Verwendung weißgetönter feinteiliger Polyester nach Anspruch 1, wobei der Weißtöner aus der Reihe bestehend aus
worin
R4 Phenyl oder einen Rest der Formel und
R5 einen Rest der Formel
oder
bedeuten;
worin
R6 und R7 unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C4-Alkyl oder C1-C4- Alkoxy-carbonyl bedeuten und
X1 für , ,
— oder
steht;
worin
R8 und R9 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl,
R10 C1-C4-Alkyl, Phenyl oder C1-C4-Alkoxycarbonyl und n 0 oder 1 bedeuten;
und
worin
R11 C1-C4-Alkoxycarbonyl bedeutet,
ausgewählt ist.
5. Verwendung nach Ansprüchen 1-4, wonach die weißgetönten Polymerpulver in Gegenwart von oberflächenaktiven Stoffen einer Naßzerkleinerung unterworfen worden sind.
6. Verwendung nach Ansprüchen 1-4, wonach die feinteiligen Kunststoffe zusammen mit den Weißtönern sowie Wasser und oberflächenaktiven Stoffen bei Temperaturen von 60°C zur Kochtemperatur gegebenenfalls nach Homogenisierung und Vorzerkleinerung während des Mahlvorganges im Mahlapparat naßzerkleinert worden sind.
7. Mit Hilfe der weißgetönten Kunststoffe nach Ansprüchen 1-6 weißgetönte Papierstreichmassen auf Basis synthetischer Bindemittel.
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