DE1619207A1 - Verfahren zur Herstellung von UEberzugs- und Streichmassen fuer Papier-,Zellulose- oder sonstige Stoffbahnen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von UEberzugs- und Streichmassen fuer Papier-,Zellulose- oder sonstige StoffbahnenInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf beschichtete ZellulosegeweDe
und Beschichtungsmittel, die zur Herateilung beschichteter Gewebe geeignet sind.. . ,
Zum Beispiel bei der Herstellung beschichteterfZellulqsegewebe,
wie eiiief P apier £·***!**<
mit einem Pigment, wie Tonerde oder dergleichen, -manchmal auch mit anderen Materialien, z.B« einem lös- :
liehen Pyrophosphat, welches als Dispergier- und Stabilisiermi
tel dienen kann* Diese Mischung, die im allgemeinen als
PjLgment-Schlieker bezeichnet wird, oder, da sie gewöhnlich Tonerde
enthält, Tonerde-Schlicker, wird dann mit einem Binder
oder einem Klebstoff gemischt, um eine Komposition zu erzeugen,
die in der Branche als "Deckfarbe" bezeichnet wird, unä/welche
zur Beschichtung eines Zellulosegewebes, z.B. eines -Papiers oder einer Pappe,, verwendet werden kann. Von dem Bindemittel werden
große Mengen verwendet, und daher sind die Zusammensetzung und
Eigenschaften des Bindemittels von großer Bedeutung für die
Eigenschaften des fertigen beschichteten Gewebes. Es ist wichtig,
daß das Bindemittel der Deckfarbe oder dem fertig-beschichteten
Gewebe einen hohen Neißgrad, Glätte und Glanz, und nach dem Kalandern
gute Oberfläche und guten Griff verleiht. Zusätzlich zu die-?
.sen für überzüge erforderlichen Grundeigenschaften muß die Deckfarbe glatt und gleichmäßig fließen, so daß sie dem Zellulosegewebe bei ausreichend hohen Geschwindigkeiten aufgebracht werden
kann, um für die üblichen(BesBEichtungsverfahrenwirtschaftlioh
zu sein. Zusätzlich muß der Überzug hohe Festigkeit besitzen, um das Bearuoken des bsschichteten Papiers ohne Rupfen zu erlauben,
d.h. er muß gute ßupffestigkeitbeäitzen.
"Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, ein besseres Beschichtungsmittel
für die Herstellung von beschichteten"Geweben au schaffen,
welche die oben beschriebenen Qberflächeneigenschaften*besitzen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Beschichtungsmittel geschaffen,
welches einen Klebstoff oder ein Bindemittel aus einem
BAD ORiGINAL
VinylaGetat-Athylen-Copolymer-Latex .ait Tonerde und den^ üblich©·»
Zusätzen für die Papierbeschichtung enthält. Di!3ae können kleinere
Mengen anderer Klebstoffe oder .bindemittel, wie Polyvinylalkohol, Kas-ein oder Stärke enthalten« Die Einzelbe3tandteile
der Komposition außer dem Vinylacetat-Jithylen-Copolymer-latex
sind wohlbekannte Stoffe und im Handel erhältlich. Die Kombination
dieser Stoffe in den weiter unten angegebenen Verhältnissen
ergibt ein Beschichtungsmaterial, welches viele wünschenswerte
Eigenschaften und Vorteile besitzt.
Die* Vinyläcetat-lthylen-Copolyaer-Latices', welche gemäß dieser
Erfindung angewendet werden, haben im Hersteliun^-szustand einen
relativ hohen Feststoffgehalt, z.B. von 45 bis 60 >i. Sie können
natürlich durch Zugabe von Wasser leicht auf niedrigere Feststoffgehalte
beliebiger Größe verdünnt werden. Ebenso können die Copolymere
einen relativ hohen Äthylengehalt besitzen, z.B. über 15 ■)■<>»■
obgleich auch niedrigere Gehalte vorliegen können. Im allgemeinen haben die Copolymere einen Äthylengehalt von 5 bis 40 fo*. Die
Latices enthalten auch relativ hochmolekulare Vinylacetat-Äthylen-Copolymere.
Die gemäß dieser Erfindung angewendeten Latices enthalten Copolymere mit spezifischen Viskositätswerten von 1 bis
2,5 dl/g, gemessen in Benzol bei 309C, was ein relativ hohes Molekulargewicht
anzeigt. Dazu besitzen die latices eine relativ geringe Teilchengröße, d.h. unter 0,25 pm» vorzugsweise unter
0,1 um· .._■-■■""
Zur Herstellung der Vinylacetat-Äthylen-Copolymer-Latices für die
Bereitung von PapierbeSchichtungsmitteln gemäß dieser Erfindung
werden Vinylacetat und Ithylen in einem wässrigen Medium unter
Drücken, die 100 Atmosphären nicht überschreiten, in Gegenwart
eines Katalysators und mindestens eines Emulgator3 copolymerisiert.
- 2—
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Durch"'einen geeigneten Puffer v<ird das wässrige Syste.i auf einem
pH-"Wert von 2 bis 6 gehalten. Das Verfahren arbeitet absatzweise
und beginnt mit einer Homogenisierungs-Periode, in velcher das in Wasser suspendierte Vinylacetat in Gegenwart von Äthylen unter
dem Betriebsdruck intensiv gerührt wird, um Lösung des Äthylens • in dem Vinylacetat bis nahe an die Grenze seiner Löslichkeit ~ "
unter den in der Reaktionszone vorliegenden Bedingungen zu erreichen, während das Vinylacetat allmählich auf Polymerisations- '
temperatur erbarmt wird. Der Homogenisierungspenode folgt die
Polymerisationsperiode, während welcher der Katalysator, der aus einem Hauptkatalysator oder Initiator besteht und' einen Aktivator
enthalten kaan, portionsweise zugegeben1wird, während der"Druck
in dem System durch Anwendung eines gleichbleibenden Äthyiendrukkes
im wesentlichen konstant gehalten wird.
Verschiedene freie Radikale bildende Katalysatoren," wie z'.B.
peroxidische Verbindungen, können oei der Polymerisation der
Monomere verwendet vrerdeh. Auch die Kombinations-Ka'talysatoren,
welche 'sowohl Reduktionsmittel/ als auch Oxydationsmittel verwenden,
sind als Katalysatoren geeignet. Die Anwendung dieser Art kombinierter K.talysatoren wird in der Branche allgemein
als "Redox-Polymerisation"" o'der "Redox-System" bezeichnet. Das
Reduktionsmittel mird oft als Aktivator, das Oxydationsmittel
als Initiator bezeichnet. Geeignete Reduktionsmittel oder Aktivatoren sind z.ß. Bisulfite, Sülfoxylate oder andere Verbindungen
mit reduzierenden liigenachaf ten, wie Perrosalze und tertiäre aromatische
Amine; z.B. N, N-Dimethjrlaniline. Die "Oxydationsmittel
oder Initiatoren köiineri-wasserstoffpeiOxid, organische Peroxide
wie Benzoylperoxid; t-Buiy!hydroperoxid und dergleichen sein,
oder Per sulfate wie Ammonium- ojier Kaliumpersulfat, Perborate
und dergleichen. Geeignete spezielle Komoinations-Katalysatoren
oder Redox-Systeme sind z.B. Wasserstof fperoxid^ und„ ZmKf ormal-
BAD ORfölNAL
_..■- i 5-
-: Wasserstoffpe'ioxid, -Ammöniumpersulf ät oder- Kaliiiniipersuliät
mit Nätriummetabisulfit',-.Natriumbisttlfit,
Ferroaülfatf .Dirnethylamildn, .Zink-formaldehydsulf oxylat oder
ITatriimförmalaehydsulf oxylat. · 2ur Katalysierung der Monöinerpolymeriaatioh
ist es: empfehlenswert»" die stärker wasserlöslichen. Peroxide»wie Wasserstoffporoxid, anstelle der mehr
oellösliehen Peroxide," wie* t-Buty!hydroperoxid", in dem Redox-System
einzusetzen. Redöx-Katalysatorensysteme sind z;B» in
"Fundamental.Principles öf Polymerization" von G.F. D'Alelio
(John Wiley and Sons, Inc., New York, 1952) auf Seite 355 und
den folgenden beschrieben. Andere in der Branche gut bekannte
Katalysatoren mit oder ohne Zusatz von Reduktionsmitteln oder
anderen.Aktivatoreri können ebenfalls für die Polymerisation ·
der:Monomere-verwendet werden. -
Der Katalysator wird in Mengen von 0,1 bis 2 fl, vorzugsweise
0,25 bis 0,75 i°i bezogen auf ,das Gewicht des in das System
eingebrachten Vinylacetats, angewendet. Der Aktivator wird gewöhnlich in-wässriger Lösung .und in einer Menge des 0,25- '
bis 1-fachen der 'Katalysatormenge'zugegeben· Die 'Emulgatoren-,
welche am-besten verwendet werden, sind nicht-ionogen. Geeignete nicht-ionogene Emulgatoren sind ü.-£■*· die Polyoxyäthylen-Kondensationsprodukte.
Die Polyoxyäthylen-Kondensate können durch die allgemeine.Formel ' :■. · ·
dargestellt werden, worin R der Rest eines Fettalkohols mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Alkylphenol, eine Fettsäure
mit 10 bis 18 Kohleistoffatomen, ein Amid, ein ,Aiain oder ein
Mercaptan ist, und η eine ganze Zahl von 1 oder darüber
darstellt. Einige spezielle Beispiele verwend¥är-er-'Polyoxyäthylen-Kondensate
sind unter anderem Polyoxyäthylen-Kondensate
aliphafiseller Äther, wie Polyoxyäthylen-Lauryläther,
-BADOBKSiNAL
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Polyoxyäthylen-Qleyläther, Polyoiyäthylen-Hydroabietyläther
und dergleichen} Polyoxyätriylen-Alkaryläther, wie Polyoxyäthylen-Nonylphenyläther, Polyoxyäthylen-Octylphenylather
und dergleichen} Polyoxyättiylenester höherer Fettsäuren, wie
Polyoxj'äthylenlaurat, Polyoxyäthylen-Oleat und dergleichen,
sowie Kondensate von Ethylenoxid mit Harzsäuren und Talloelsäuren} Polyoxyäthylen-Amide und -Amine, wie z.B. ä-Polyoxyäthylen-Lauramid und JJ-Lauryl-N-Polyoxyäthylen-Amin und dergleichen} und Polyoxyäthylen-Thioäther wie Polyoxyäthylenn-Dodecylthioäther.
Die nicht-ionogenen Emulgatoren, welche verwendet werden können, umfassen auch eine rteihe von oberflächenaktiven Stoffen,
welche als "Pluronics" bekannt sind. Die "Pluronics" haben
die allgemeine Formel
worin a, b und ο ganze Zahlen gleich oder größer als 1 bedeuten· Mit waohaendem b werden die Verbindungen, wenn
a und ο im wesentlichen konstant bleiben, weniger wasserlöslich und mehr oellöalich, und somit stärker hydrophob.
Weiterhin sind eine Reihe von ithylenoxid-Addukten von 3Iykolen mit Dreifaohbindung, welche unter dem Handelsnamen
"Surfynols" verkauft werden, sehr geeignet. Diese Verbindungsklasse kann duroh die Formel
.-C-OätC-C-R.
1 · i A
dargestellt werden, in welcher R. und R. Alkyl-Radikale mit
3 bis 10 Kohlenstoffatoeen, R2 und R, entweder Methyl- oder
ithyl sind, und die Summe von χ and y ix Bereich von 3 bis
einschließlich 60 liegt.
Einige Beispiele nicht-ionogener Emulgatoren, welche eingesetzt werden können, sind im folgenden aufgeführt!
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Polyoxyäthylen-lionylphenyläther mit einem l'rübun,-spunkt zwischen
52 und 56eC wird unter dem ülamen "Igepal CO-63O" auf den ..larkt
gebracht und ein Poiyoxyäthylen-Nonylphenyläther mit einem Trübun^spunkt
oberhalb 1000C wird unter dem Handelsnainen "Igepal
CO-887" angeboten. 2in ähnlicher Polyoxyäthylen-Nonylphenyläther
mit einem üirübuntTspunkt von un^e^ähr 300C wird unter dem Handelsnamen "Igepal CO-6IO" angeboten· iSin Polyoxyäthylen-Ocfcylphenyläther
mit einea Trübungspunkt zwischen 27 uni 710C wird unter
dem Namen "Triton X-100" auf den Markt gebracht.
Ein Polyoxyäthylen-Oleyläther mit einem Trüoun.;-spun.K,t zwischen
27 und 71°C wird unter dem Handelsnamen "Atlas G-3915" und ein
Polyoxyäthylen-Lauryläther mit einem l'rübun^spunkt oberhalb
OQ0C unter dem aandelsnamen "Brij 35" auf den Uarkt gebracht»
Ein Polyoxypropylen mit einem Trübun.spunkt von ungerähr 6O0C
wird unter dem Nanen "Pluronic L-64" nd ein Polyoxypropylen ■it einem 'irübunnspunkt von ungefähr 1000C unter de:a isamen
"Pluronic F-68" auf den Markt gebracht. "Pluronic L-64"ist ein Polyoxyäthylen-Polyoxypropylen-Giykol gemäß der oben genannten
allgemeinen Formel für "Pluronica", in welcher die Polyoxypropylen-Kette ein Molekulargewicht von 15OO bis 1800
hat, und dar Polyoxyäthylen-Gehalt zwischen 40 und 50 i» des
Gesaaitgewicnti des Moleküle ausmacht. "Pluronic F-68" ist ein
Polyoxyathyien-PolyoxypropylenvGlykol gemäß der oben angeführten
allgemeinen Formel für "Pluronice", in welcher die Polyoxypropylen-Kette
ein Molekülargewicht τοη 1500 bis 1800 besitzt und der Polyoxyäthylen-Gehalt »wischen 80 und 90 ^ des
Gesamtgewichts des Moleküls ausmacht· Die Polyoxypropylen-"Pluronio·"
werden durch Kondensation τοη Ithylenoxid mit der Folyoxypropylen-Baai» erhalten und die hydrophob-hydrophile
Natur der entstandenen Verbindung wird durch Variation des
BAD 809843/1650
16
des ^oleku-lärgewichts der hydrophoben Basis oder des hyd
philen Teiles des Moleküls eingestellt. ' '■':·'
hydroFür'die "Surfyhole" typisch sind "Sur'finöl '46'5^1,' welcnes 'ein "
Äthyl enoxid-Adduk't von 2,4,7»9-Tetramethyi-dezyndiöi' mi't "einem
Mittel von'10 Molen Ethylenoxid pro Mol ist und "Surfynol 485"»
weiches dem "Surfynol 465"' entspricht," jedoch im Mittel JO MdIe
Äthylenoxid pro Mol "enthalte "Surfyhol' 465" hat einen'Trübüngspunkt
von un^/fähr 63°C: ünd: ir3urfynol 485" einen solchen über '"
1000C. " " '■'-' ' '■
' '■ '■' ·■'-·-::---- ■■.<■ ^- ■■'■■
Die vorstehend erv.'ähnten Trübühgspunkte be'ziehfeh sich 'auf 1
\aige wässrige Lösungen. Es' kaiin ein einzelner Emulgator "ver-;
wendet" werden, oder die Emulgatoren können in" Kombih'atio'ti Verv/endet
werden. Aenn KouiMTiationen von Emiilgatbren eihgesVtzt
werder!| ist es vorteilhaft, einen relativ hydrophoben Emulgator
in Kombination mit einem'relativ hydrophilen zu verwenden." Ein '
relativ hydrophobes Mittel ist* "ein solches mit einem TrÜbuhgspunkt'der
1 /tigen wässrigen "Lösung unterhalb 880C, und ein :
relativ hydrophiles' ist eirt'sOiehes mit 'einem 'Trübungspunkt
der 1 yoigen wässrig!e'ri Löäüiig'von eS^C und^darübero' ": "'■'■'." "'"
Der zweckmäßige Koriz en -fcrationobereich der Sösanrtme'nge vdri'Emul-1
gatoreri liegt' zwischenΌ,5 und 5 1^, berechne^, .^j, ^e wässrige
Phase des Latex, ohne Rücksichtnahme auf den1 Trockenstoff gehalt.
Y/eiterhin'werden auch Latex-Stabilisatoren- mit Erfolg angeweii- *
det. Als Stabilisator 7/ird 'vörteilhafterweiäe eine ei'iifacii- :
ungesättigte Säure, mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen,"eingesetzt.
Typische Säuren dieser Irt sind Acrylsäure, Methacrylsäure, '
Itakonsäüre, Haleinsäufö j' Yinylsuif onsäüre und der gleichen ;'
Diese ungesättigten Säüren'verleiheii' des 'La"6ices erhöhte Stabilität-über einen weiten pH-Bereich; 'Sie neigift zuf^Cbpöly'-merisatbildung
mit den Monomeren des Systemso Die anzuwendende'
Menge der ungesättigten Säuren beträgt zweckmäßigerweise 0,1 bis 3 f°t berechnet auf das Vinylacetat, vorzugsweise 0,2 bis
1 ■S.
ORIGINAL
: ■_-■ _ 909843/1650
Um den pH-V/ert des Systems auf dem gewünschten ijiveau zu
halten, wird zweckmäßigerweise ein geeigneter alkalischer Puffer zugesetzt, ils kann jedes beliebige alkalische Material»
welches mit dem Stabilisator verträglich ist, als Puffer verwendet weiden. Die Menge des Puffers ist so zu bemessen, daß
der pH-V/ert" des Systems in den gewünschten Bereich fällt.
Ammonium- und Latriumbikarbonat sind wegen ihrer Verträglichkeit
mit dem System und der niedrigen Kosten die bevorzugten
Puffer. Die klenge des Puffers ist im allgemeinen 0,1 bis 0,5
Gewichtüprozent, bezogen auf die Lionomere. Andere Puffer wie
Dinatriumphosphat, Natriumacetat und dergleichen können jedoch
ebenfalls verwendet werden.
Die Reaktionstemptratur kann durch die Geschwindigkeit der
Katälysatorzugabe und die Größe der Wärmeabgabe kontrolliert werden. Im allgemeinen ist es vorteilhaft, eine mittlere Temperatur
von ungeiähr 5O0C wähx-end der Polymerisation der lionomere
einzuhalten und ιemperaturen erheblich über 8O0C zu vermeiden.
Obzwar Temperaturen bis herab zu 0° angewendet werden können, ist die wirtschaftliche untere l'emperaturgrenze
ungefähr 300C. *
Die Reaktionszeit hängt ebenfalls von anderen Variablen, wie der Temperatur, dem ^talyeator und dem gewünschten Polymerisationsgrad
ab. Es ist im allgemeinen wünschenswert die Reaktion fortzusetzen, bis weniger als 0,5 i<
> unumgeaetztes Vinylacetat verbleibt. Unter diesen Umständen hat sich eine Reaktionszeit
von 6 ,Stunden als ausreichend erwiesen, um eine vollständige Reaktion zu erreichen. Es sind jedoch iieaktionszeiten
zwischen 3 und 10 Stunden verwendet woraen und es können nach
Y/unsch auch andere Reaktionszeiten angewendet werden.
Zur Durchführung der Polymerisation wird eine größere Mange
des Vinylacetats zu Beginn in das Polymerisationsgefäß gegeben und in der oben beschriebenen Weise mit Äthylen gesättigt. Am
günstigsten ist es, anfangs mindestens etwa 75 f° des zu poly-
BAD OBiCiNAL
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merisierenden Vinylacetats zuzugeben, vorzugsweise mindestens
etwa Θ5 jof während der Heat dee Vinylacetata im Verlauf der
Polymerisation in Portionen zugegeben word. Es kann jedoch auch das gesamte Vinylacetat am Anfang ohne die zusätzliche
portionsweise Zugabe chargiert werden. Wenn eine portionsweise Zugabe erwähnt wird, sei es bei Vinylacetat, Katalysator
oder Aktivator, so sind immer gleichmäßige Zusätze, sowohl i:n Hinblick auf Zlienge als auch auf die Zeit gemeint·
Die Menge des Äthylens, welche in das Copolymer eintritt,
wird durch den Druck, die Turbulenz und die Viskosität des Polymerisationsmediums beeinflußt· Daher werden zur Erhöhung
des Ä*thy lengehalt es des Copolymers höhere Drücke angewendet.
Jedoch selbst zur Einführung von 40 $ oder mehr Äthylen in
das Copolymer sind Drücke von mehr als 1QU Atmosphären nicht
erforderlich· Es ist jedoch zweckmäßig einen Mindestdruck von ungefähr 10 Atmosphären anzuwenden. Ebenso sollte, wenn
hohe A" thy lengehalte erwünscht sind, ein hoher Durchinischungsgrad
verwendet, hohe Viskositäten vermieden und niedrige Viskositäten angestrebt werden· Wenn Viskositäten erwähnt werden,
so werden solche von 30 bis 150 oE als niedrig, solche von
151 bis 800 oP als mittel und solche von 801 bis 3000 oP als
hoch betrat "^t.
Das Verfahren zur Herstellung der Vinylaoetat-Äthylen-Copolymer-Latices
schließt im allgemeinen die Bildung einer wässrigen Lösung ein, welche mindestens etwas von dem Emulgator
und Stabilisator und das pH-Puffarsystem enthält· Diese
wässrige Lösung und die Ausgangscharge des Vinylaoetats werden
in das Polymerisationsgefäß gebracht und unter ithylendruck bis zur gewünschten Höhe gesetzt. Die Mischung wird,
wie bereits erwähnt, gut durchgemischt, um Äthylen in dem Vinylacetat und der Wasserphase zu lösen, und der Rührprozeß
fortgesetzt bis ein stoffliches Gleichgewicht erreicht ist·
Dies erfordert im allgemeinen etwa 15 Minuten. Es kann jedoch
BAD ORIGINAL
- ) - 909843/1850-
eine kürzere Zeit erforderlich sein, was von dor.i Jefäß, der
Wirksamkeit der Dur chmi's ellung, de::i spezifischen System und
dergleichen abhängt. Durch Messung des i)ruck.aof alles des
Äthylens nach üblichen methoden ka;.n die Einstellung des
Stoffgleichgewichtes stets einfach bestimat werden. Zweckmäßgerweise
wird die Charge v/ährend der liührzeit auf Polymerisations
temperatur gebracht» Die Durchraiacnun^ kaiin durch
Schütteln, mittels eines Rührwei'kes oder nach anderen Bekannten
.. ethoden erzielt werden. Die -t'olynierisation wird dann
durch Sinführung einer Anfang3mence des ivataxysators und des
Aktivators, wenn ein solcher veraendet ?.i;'i, in Gan;- georacht.
Wenn die Pol;/merisation in 3ang gekom.jen int, werden der Katalysator
und der aktivator in dem ilaße, wie es die Fortführung
der Polymerisation erfordert,._portion3weisa zugesetzt, eoenso
das Vinylacetat, sofern noch ein Rest verblieDen ist.
Die Reaktion wird, wie oereit3 erwähnt, im allgemeinen 30
lange fortgeführt, bis der Restgehalt an Vinylacetat unter 0,5 ^ liegt. Das fertige Reaktionsprodukt läßt m&n dann ohne
Zutritt der Atmosphäre ungefähr auf Zimmertemperatur abkühlen. Der pH-Wert wird dann auf 4»5 bis 7» vorzugsweise 6 bis 6,5»
eingestellt, um maximale Stabilität zu erreichen.
Die Teilchengröße des Latex kann durch die klenge des nichtlonogenen
Bmulgators oder der Emulgatoren reguliert werden. So werden zur Erreichung geringerer Teil-ihengröien größere
Eiaulgatormengen verwendet. Als allgemeine Regel „jilt, daß
die mittlere Teilchengröße um so kleiner ist, je größer die Menge des angewendeten Bmulgators ist. B3 sei in jedem Fall
ausdrücklich verstanden, daß die oben ermähnten Msngen- und
Srößenwerte alle im Bereich der Jrenzen listen, die in der
vorausgegangenen Beschreibung bereits festgelegt worden 3Ϊηα.
Die zur Herstellung des Papierbeschichtun^s-nittels mit dem
Vinylaeetat-Äthylen-Copolymer-Latex verwendete Tonerle int
handelsübliche Beschickturigstonerde und τ/ird wie üblicn in
Jorai eines Schlickers, d.h. in wasser disper^iert, rait geeignetem
Trockenstoffgehal fc, von z»B. ungefähr 65 ;·>» angewendet.
909843/1650
Die vorliegende Erfind jung--.erlaubt die- Anwendung beliebiger
Tonerden, wie· sie üblicher'«reise 'für die Papierbeschichtung angewendet
werden* einschließlich der wasserhaltigen Alu- .
miniuffisilikate der itaolim-^onerdegruppe, der hydratisier- "
ten kieselsauren ionerden, und die speziellen Typen von '·
Tonerden j die in "Kaolin Clays and Their Industrial Uses·',
Copyright 1-. 43 von J«i[. liuber Corp., Hew York, ft.Y., besön-: ■ <■
ders in den K&püeln-1O bis: 16- empfohlen werden.
zusätzlich-zu der Tonerde können andere Papierbeschwerun^smittel,
w'ie z.B. Calciumsulfat, Titandioxid, Schwerspat, ■-■
Lit-hopone, ^inknrj.lfilf Zinkoxid und andere Beschichtungspigmente
in verschiedenen Mischungsverhältnissen, z,I, Mj
zu 50 Gewichtöpröseet dar Tonerde, angewendet werden. Viie
bereits früh„r anredeutc;!, kann der Schlicker auch eine
kleine lien^e, z.B. 0,01 M.<g 0,50 ;i eines Dispergier- oder
atabiliaierai.ttüls, r.i& Jetranatriuinpyrophosphat, enthalten.
Die laoJifikat-ioü der Deckfarbe Unter Anv/eniung dieser Stoffe
ist den mit dem Stand der l'echnik Vertrauten bekannt»
V»ie schon voriter erwähni;, kann die Papierbeschlchtungsmasse
auch Polyvinylalkohol oder andere, ähnliche Klebstoffe oder
Bindemittel* enthalten. Polyvinylalkohol wird im .allgemeinen
durch Hydrolyse- von Polyvinylacetat hergestellt.. Die Hydrolyse
- genauer "Alfcoholyse" --.- kann bis: zum beliebigen Uiasetztmgsgrad
getrieben »erden und Polyvinylalkohole mehrerer
verscLiedenc-r-Eydrclysengrade ergeben. Der prozentuale Hydrelysengrad
gibt den Prozentanteil der ursprünglichen .Acetatgruppen
an, die durcli 03-Gruppen ersetzt worden sind.WiIlkürlicherTieise
nennt man Polyvinylacetate, die mehr als pO fa
hydrolisiert sind, Polyvinylalkohole.
Seht man von reinem Polyvinylacetat aus, so ergeben sich in
dem Maße, in dein aie Anzahl von OH-Gruppen zunimmt, deutliche
Eigenschaftsänderungen. Zum Beispiel wird die Wasserlöslichkeit stark beeinflußt.
BAD
" 11 " 809843/1650
Die OH-Gruppen haben anfänglich die Wirkung, das Produkt
Waseerempfindlicher zu machen, wenn si« jedoch an Zahl zunehmen
unddeshalb leicht intermolekulare Wasserstoffbrücken bilden,
wird das Polymer in kaltem Wasser unlöslich und kann nur noch
in heißem Wasser gelöst werden· Gleichzeitig ergibt die Fähigkeit
zur Wässerstoffbrückenbildung größere Kohäsions- und
Adhäsionsiestigkeit.,Weiterhin erhöht sich die Beständigkeit
gegenüber organischen Lösungsmitteln gleichmäßig mit der Zunahme der Anzahl von ÜH-Gruppen. Während Polyvinylacetat
durch organische Lösungsmittel leicht gelöst wird, ist völlig hydrolyaierter Polyvinylalkohol mit wenigen Ausnahmen gegenüber
allen Lösungsmitteln beständig.. Daher haben die höher
hydrolysierten i'ypen die größte Wasser- und Lösungsmittelbeatändigkeit
und die besten iTeotigkeitseigensohaften.
Die Ivlolekülkettenlän^e des Polyvinylalkohole beeinflußt die
Eigenschaften ebenfalls. Der wichtigste Effekt ist der, daß
mit zunehmendem Molekulargewicht die Viskosität der Lösungen von Polyvinylalkohol zunimmt· Auch die Wasserbeständigkeit
ist in den höher-viskoeen Typen merklich größer« Der PoIymerieationsgrad
der höher-viskosen Typen liegt in dem Bereich von 1500 bis 3OOO und bei den niedriger-viskosen Typen bei
200 bis 1000.
Ähnlich wie Stärke neigen konzentrierte Lösungen weitgehend
hydrolysierter Polyvinylalkohol-Typen beim Stehen zur Eindiokung
und Gelierung· Alle Molekulargewiohtaabstufungen
zeigen diese Eigenschaft· Die Gele können duroh Erwärmung leioht zerstört werden, bilden sich jedoch beim Abkühlen
erneut· Polyvinylalkohol, welcher weniger als 99 fd hydrolysiert
ist, ist praktisch frei von dieser Qellerungsneigung.
Der Hydrolysengrad des für die Anwendung gemäß dieser Erfindung geeigneten Polyvinylalkohole kann von 30 über 55 jC bie
zu 100 jC variieren. Polyvinylalkoholpolyeere, dl« eine
BAD ORIGINAL
- 12 - ·0ββ43/1650
ösung bei
161
Viskosität zwischen etwa 2 und 150 oP, in 4 ^iger Lösung
20·0 besitzen, sind für diese Anwendung brauchbar, Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß für die besten Deckfarben
der Polyvinylalkohol hoch-hydrolysiert und von mittlerer Viskosität sein soll, d.h. er soll eine Viskosität von
20 bis 40 cP besitzen. Je hoher der Hydrolysengrad ist,
desto grö3er ist die Rupffestigkeit und die Wasserbeständigkeit
der fertigen Beschicht mg· Die mittel-viskosen Polyvinylalkohole
ergeben rtupffestigkeiten, die über denen, welche mit den nieder-viskosen Typen erreichbar sind, liegen,
aber denen der hoch-viskosen Typen praktisch gleich 3ind. Da mit den mittel-viakoaen Typen Farben mit hohem Feststoffgehalt
hergestellt werden können, werden sie vorzugsweise angewendet.
Besonders geeignet für die Anwendung xnfJeschiciitungsmassen
gemäß der vorliegenden Erfindung ist Polyvinylalkohol mit einem extrem hohen Hydrolysengrad· Solche Stoffe sind in
d«r Branche als superhydrolyaierte Polyvinylalkoholharze
oder vollhydrolysierte Polyvinylalkoholharze bekannt· Die Super-Qualität kann einen Hydrolysengrad von 99»7 °h oder darüber,
'die vollhydrolysierte Qualität von 99 i» oder darüber
besitzen. .-artiges Material wird unter einer Vielzahl von
Handelsname! angeboten· Unter den handelsüblichen superhydrolysierten
Qualitäten sei Vinol 125 der Air Reduction
Company, Inc., erwähnt· Unter den voll-hydrolysierten PoIyvinylalkoholen
mit einem Hydrolysengrad von 99 /& und darüber
seien Vinol 260, Vinol 230 und Vinol 205 der Air Reduction
Company, Inc. erwähnt· Andere Polyvinylalkohole mit Hydrolysengraden
zwischen etwa 97 und 98 jS, die unter den Handelsnamen Vinol 350 und Vinol 355 von der gleichen Gesellschaft
verkauft werden, sind ebenfalls besonders geeignet·
- U - 909843/1650
Die auper-hydrolysierten und voll-hydrolysierten «Jualxtäten
des Polyvinylalkohol haben den Vorteil, dafl die daraus i^rgestellten
Ji'iline äußerst v/iderstanlsfähigr gragen den Angriff
von kaltem ,vasser sind. Die Beständigkeit von i*ilaen aus
hydrolysiertem, wasserlösliche r. Polyvinylalkohol gegenüber
dem Angriff von kaltem Wasser erreicht augenscheinlich ein Maximum, wenn aer Hydroxy säiigrad des *"olyvinylalkohols ein
Maximum ist.
Die Beschichtun^smassen, d.h. die "S^rbeii" dieser erfind -ng;
können nach mehreren verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Das üoliche Verfahren besteht darin, αaß ledigxich
der Vxnylacetat-Atnylen-Copolymer-Latex auf&einxseht wxrd.
Wenn zusätzlich Polyvinylalkohol verwendet wird, besteht die bequemste iiethode darin, daß man den Polyvinylalkohol eeparat
in Wasser löst und die erhaltene Lösung und den Vinylacetat-Athylen-Copolymer-Xatex
axt dem Pigment-üchlicker aufmischt.
Polyvinylalkohol—iJÖsun3en werden 30 hergestellt, dai man den
trockenen Polyvinylalkohol unter gutea Uorühren in Tiasser
fibt. Die Anwendung von warmem "..as3er Ttrkürzt die Hersteliungszeit.
Einige handelsübliche Produkte müssen jedoch zum kalten Wasser zugesetzt werden, andernfalls Klu&penbildung
eintritt. Die Temperatur sollte dann auf 93"C gebracht und 20 bis 30 Minuten auf dieser Höhj gehalten werden· Dieses
Lö3everfahren ist sowohl für die super-hydrolysierten Qualitäten,
als auch die voll-hydroiysierten geeignet· Die letzteren
löaen sich jedoch etwas schneller, weil sie weniger .viderstandsfähig
gegen 'Wasser jind.
Die Polyvinylalkoliol-Lösung wird, solange 3ie noch warm ist,
mit dem Tonerdeschlicker vemischt. Bei der Herstellung der
Farben kann manchmal Pigment-Koagulation ("Shock") eintreten. Die Anwendung von Polyvinylalkohol-Lösung vom niedrigst-möglichen
Fe3tstoffgehalt, die Kombination des Schlickers mit der Lösung während diese noch ziemlich heiß ist, die Zugabe
- 14 .
009843/ 1650
des -Selilibkers zu der iolyvinylalkohol-Lösung (anstatt umgekehrt)
-EBEHdL äie Verwendung einer kleinen Menge Tetranatriümpyrop&ospliat
iait der Polyvinylalkohol-Lösung neigen'alle obwoldL
diese ¥erfahren nicht unbedingt erforderlich sind dazu, die Sefahr der Koagulation zu verringern« Der Zusatz
von oiierfiäc&eHafctiven Stoffen ist* die bevorzugte liethode
für die Äxi'asciialtung von Koagulationen. Oberflächenaktive
Stoffe, die gleichzeitig die Punktion eines Entschäumers
übume8iEiemf können verwendet werden. Typische Entschäumer
sind a«a· Tritratylphosphat, Kiefernoel und symmetrische
Di-tert-Slykole mit Breifachbindung, welche unter dem Han-"Sorfynöl"
104" Air angeboten werden.
Die relativen laengen der verschiedenen Komponenten der
Besciiicfctangäiaasse"'nach dieser Erfindung'können zur Einstellung
atif individuelle Anforderungen variiert werden. In allen
Fällen. jedoQfei ist der Tihylacetat-Jithylen-COpolyiaer-Latex in
einer Meäge vorhanden," welche größer ist als die Menge ande*-
rer unter, bezogen aaf den Festatoffgehalt der Binder-Löstmgeii
"oder Latices, und die Komposition hat im allgemeinen
auf 100 Teile FüiJLstöfi die folgende relative·" Zue-aminenaetzüng-,
alle Teile sind Gewichtsteilet
Tonerde ' ' ' ' ' BO bis 100 Teile')
* ... ■- - „. . . ) insgesamt
sekundärer Füllstoff, , ) 100 Teile
z.B. Titandioxid 0 bis 35 Teile )
Bispergiermittel 0,01 bis 0,5 Teile
Gopoljmer—Latex
(als Trockenstoff) 5 bis 25"Teile
andere Bindemittel,
ze«B« Polyvinylalkohol ■-■■
(als Trockenstoff) 0 bis 25 Teile
(imtisoiiockmittel) 0 bis 0,2 Teile
Wasser, zur Einstellung eines Feststoffgehaltes
35 bia 70 ^
Für optimale Ergebnisse in der Beschichtung von Papier oder
Pacpe ist es empfehlenswert·eine Deckfarbe mit einem relativ
..-BAD.QWQWAi; ^ ·0ϋ43/1650
- 15 -
hohen Gesamtfes tstoi'f gehalt herzustellen, woraus sich gute Oberflachenbeschichtungseigenschaften
und wirtschaftliche Betriebsbedingungen ergeben· Der vorzugsweise Bereich des Gesamtfeststoffgehaltes
der Deckfarbe liegt zwisohen 40 und 60 $ Feststoff, mit einem Optimalwert bei ungefähr 45 bis 55 $· Eine
Komposition mit einem Gehalt an (iesamtfeststoff und Bindemittel
im angegebenen Bereich ist dadurch gekennzeichnet, daß sie leicht auf eine Oberfläche von Papier aufgebracht werden kann
und eine widerstandsfähige Beschichtung erzeugt. Daher wird unter Anwendung der Deckfarbe gemäß dieser Urfindung ein tonerdebeschiohtetes
Papier erzeugt, welches für den Druck äußerst geeignet ist und gegen Beschädigung der beschichteten Oberfläche
durch Reiben, Hüpfen und dergleichen beständig ist.
Die besondere Kombination der oben beschriebenen Bestandteile, einschließlich des Vinylacetat-Äthylen-Copolymer-Latex, ist
insofern von Bedeutung, als sie sowohl in neutralem als auch leicht alkalischem Medium, bis herauf zum pH-V/ert von 8, wirksam
angewendet werden kann und eine Beschichtung ergibt, welche durch hervorragenden Glanz, Weißgrad, Rupffestigkeit, Glätte,
Deckfähigkeit und Fettbeständigkeit sowohl als auch Wasserbeständigkeit ausgezeichnet ist. Diese höchst wünschenswerte
Kombination von Eigenschaften wird mit der Beschichtungsmasse gemäß dieser Erfindung erreicht, während gleichzeitig der gesamte
Bindemittelgehalt auf einem relativ niedrigen Wert im Vergleich zu üblichen Verfahren gehalten wird« Dies' ist nicht nur vom wirtschaftlichen
Standpunkt aus ein wichtiger Faktor, sondern stellt auoh eine erhöhte Deokfähigkeit .der Beschichtung sicher.'
Die verbesserte Beschichtungsmasse gemäß dieser Erfindung wird
auf das zu beschichtende Fasergewebe nach beliebigen, geeigneten Methoden aufgebracht. Vorzugsweise jedoch wird sie mit Hilfe
einer Beschickungseinrichtung der Bauart, die in der Branche ale eine Streiohmeaser-Beschichtungsmasohine bekannt ist, bei
welcher ein Vorrat der Beschichtungsmasse in dem keilförmigen Haus zwischtn einer Stützwalze, um welohe das Papier herumläuft,
BAD OWGfNAL
"16" §09843/1650
IV
und einem federnden !!easer, dessen eine Kante dicht an das
Papier auf der Stützwalze heranraioht, und den Zufluß der 3esohichtungsma339
auf das Papier reguliert, enthalten ist. Ein besonders geeigneter Apparat ist der in der Industrie als
"Champion Coater" bekannt, in welchem eine gegenläufige Auftragswalze
dem Gewebe überschüsoige Farbe zuführt und ein angetriebener, gegenläufiger Rakel die Farbe verteilt und glättet. Einmalig
an diesen Einrichtungen ist die Tatsache, daß sie fast stets weit drin in der Maschine, nahe dem nassen Ende, zu finden
sind und infolgedessen viele Trockentrommeln mit der aufgetragenen
Beschichtung in direkten Kontakt kommen· Die Beschichtung kann in einmaligem oder mehrmaligem Auftrag erfolgen. In der
Praxis werden zwei Beschiohtungseinrichtungen mit zwischengeschalteten Trocknern angewendet. In einer typischen Anordnung
folgen auf die erste Beschichtungseinrichtung zwanzig dampfbeheizte
Trockenzylinder und etwa weitere vierzig der zweiten Beschichtungsstation.
Die Champions sind so angeordnet, weil an diesen Funkten das Gewebe noch naß und biegsam ist, und infolgedessen
am Streichrakel eine besser· Glättwirkung erzielt wird. Es hat sich herausgestellt, daß mit dampfbeheizten Trockenzylindern
die Beschichtung auf einen hohen Grad von Wasserbeständigkeit,
Naßscheuerfestigkeit und Naßrupffestigkeit gebracht werden konnte.
Wie bereits früher erwähnt, ist die Erfindung keineswegs auf die
Anwendung in "Champion-Coatera" beschränkt· Die Besohichtungsmasse
verarbeitet sich gut auf ".Valzenstreichmaschinen, Luftbürstenstreichmaschinen
und Rakelstreichmaschinen» Mit den letzteren lassen sich Geschwindigkeiten von sehr als 610 m/min erreichen.
Es können auch andere Trockenmethoden angewendet werden.
Die Erfindung wird nun unter Zuhilfenahme der folgenden Beispiele
praktischer Anwendungen in ihren Einzelheiten erläutert
werden, wobei ausdrücklich verstanden sein soll, daß diese Beispiele
nur zur Erläuterung, keinesfalls aber zur Beschränkung der Erfindung gegeben werden.
BAD
- 17 - HQfIA3/1650
Die folgenden Stoffe wurden in ein 95-1-Druckr.u-aktionsgefäß ■
mit i'euperaturregeleiiirichtung und Rührwerk
20 000 g Wasser
6B0 g Igepal 867
340 g igepal 630
340 g igepal 630
128 g Natriunsalz der Vinyleulfonsäure
38 g· i'Iatriumlaurylsuif at
56 g Zitronensäure
56 g Zitronensäure
24 g kristallisiertes Dinatriumphospliat
22 600 g Vinylacetat
Der Reaktor wurde dann mit stickstoff und Äthylen gespült, um
allen Sauerstoff zu entfernen, wonach 300 g Kaliunperaulfat zugegeben
wurden. Die Charge wurde auf pO°C ογ*ϊϊγ_Λ. Während der
Anwärmzeit wurde Äthylen bis zu einem Druck von 56 Atmosphären
zugegeben und das Rührwerk auf 230 Upm eingeatellt. Bas Äthylen-Grleich^ewicht
zwischen dem Dampfraua und ier *.~öa «mg in Vinylacetat
wurde innerhalb 15 -Iin ^ten erreichty waa durch dns Aufhören
der Athylenatrömung aus der Gasflasche in da3 Reaktionsgefäß angezeigt wurde. Durch Zugabe von 25 g einer 4 ^igan Formopon-Lösung
(Natriumforii;aldehyd3ulfoxylat) »urie darauf die
Polymerisation in Gan^ gesetzt. Nach 4 1/2 dtunden war lie Polymerisation
b. endet, bi-j zu dieser Zeit waren I.3OO g 4 /iiger
Formopon-LÜ3ung und weitere 10 g Kaliuaiperaulfat zugesetzt worden.
Der Latex wirde auf Zimuertemperatur abgekühlt und mit
Ammoniak auf einen pH-"tfert von 6 eingestellt. E3 wurJe ein
Vinylacetat-Äthylen-Copolymer-Latex mit folgenden Bigenschaften
erhalten»
4ö ia Feststoffgehalt
19 /£ Äthylen im Copolymer
Spezifische Viskosität = 2,1 (VjO al/g, 3e-zol, JOeC)
BAD
- 13 -
•OtS43/1650
Teilchengröße = 0,21 pm
T135 * °*σ
T4 = +60C
T4 = +60C
T-J35 ist die Temperatur, "bei welcher der Torsionsmodul
135-000 Ibs/in2 und T4 die Temperatur, bei welcher der Torsionsmodul
10.000 lbs/in2 naoh der Bestiinmurifsmethode ASTM-D 1 «043-61 T
ist. Der Äthylengehalt kann mit Hilfe der Verseifungszahl best
iuint werden.
Die spezifische Viskosität wird zweckmäßigerweise nach üblichen
Methoden, z.B. dem auf den Seiten 509 - 514 von "Principles of Polymer Chemistry" von Paul J. Flory (Cornell University Press 1965)
beschriebenen Verfahren, unter Vervendung eines Ubbelohde-Viskpsimeters
(mit hängendem Niveau) bei 300C bestimmt.
Wie aus dem vorangegangenen Beispiel zu ersehen ist, kann die früher in der Diskussion der Stabilisatoren erwähnte ungesättigte
Säure in Form eines Salzes, z.B. des Natriumsalzes, angewendet werden. Ebenso kann eine kleine Menge-eines anionisch oberflächenaktiven
Stoffes, z.B. bis zu 0,5 $t bezogen auf den Latex, zugegen
sein· Der anionische, oberflächenaktive Stoff kann von beliebiger,
bekannter Art sein, wie sie z.B. in Kapitel 2 von "Surface Active Agents and Detergents" von A.M. Schwartz, J.S. Perry und J. Berch
(Vol. 2, 1956» Interscience Publishers, Hew York) beschrieben
sind· Ein besonders geeigneter anionisch-oberflächenaktiver
Stoff ist Natriumlaurylgulfat, welches in dem vorangegangenen
Beispiel 1 verwendet wurde.
Der nach Beispiel 1 hergestellte latex wurde auf übliche Weise
mit einem Füllstoff und einem Dispergiermittel zu einer Papierbeschichtungsmasse
der folgenden Zusammensetzung und Eigenschaften aufgemischt1
009843/1650
Vordispergierttr, hoohplastisoher Ton 100 feile
• Tetranatriumpyrophosphat 0,05 "
100 $> Trockenstoff 16 "
Die Komposition hatte einen pH-Wert von 6,6 und eine Viskosität
von 40 oP bei Zimmertemperatur (50 Upmj.
Die Misch- und Anwendung^ verfahren, welche zr/eckmäßigerweise
bei der Herstellung und der Verwendung der Papierbeschichtungsmassen oder "Farben" unter Einsatz eines Yinylacetat-Äthylen-Copolymer-Latex gemäß dieser Erfindung gebraucht werden, eind
konventioneller Art und bilden keinen i'eil dieser Erfindung.
Typische Verfahren werden z.fi· in "The Technology of Coated and
Procees Papers" von Robert H. Mosher (Chemical Publishing Company, Inc., New York, 1952), in Kapitel IV (wasserlösliche
!beschichtungsmittel) und Kapitel Vl (in Wasser diapergierte
.Beschichtungsmittel) beschrieben.
Di· oben gekennzeichnete Deckfarbe wurde auf die Siebseite
mehrerer Bögen eines Offset-Rohpapiers von 72,5 g/«&2 bis zu
einem Bsachichtungsgewicht von 14|Ö bis 16,2 g/m2 (trocken)
aufgebracht« Sie Bögen wurden bei 9O|6*C 35 Sekunden getrocknet, über Nacht bei 22,.8»C und 50 # relativer Luftfeuchtigkeit
konditioniert und in zwei Durchgängen bei 54»4*C und 0,21 kp/o«2
Id Superkalander satiniert. Tor der Prüfung ließ «an die Papier·
über Nacht wieder konditionieren» 1· wurden dl· folfeaten» «ehr
günstigen Ergebnisse erzieltt
45* Weiflgrad 78#2
75· Glanz 56,8
- 20 -
•09843/1650
BAD ORiGSNAL
Der Weißgrad wurde bei 45» nach TAPPI Standard T 452 m-48
gemessen· Der Glanz wurde nach TJLPPI Standard T 480 m-51
gemessen. Der Dennison Wachs Hupfwert wurde nach dem genormten
Denniaon Wuchs Test ermittelt» um eine zahlenmäßige Angabe der Wirksamkeit der Deckfarbe zu erhalten, besonders im Hinblick
auf sein Druckverhalten. Der Dennison Wachs Test ist TAPPI Standard
T 459 m-48. Der IGT Rupfwert wurde gleichermaßen nach dem
genormten IGT Rupftest unter Verwendung eines IGT Dynamic Pick-Tester,
Druckfarbe No 51 Federeinstellung 11B", erhalten. In den
Beispielen 1 bis 5 wurde ein Anpreßdruck von 50 kp angewendet.
Der K und N Druckfarbenaufnahmewert wurde ebenfalls nach einem
genormten Verfahren bestimmt, welches vorsieht, daß eine genormte
Druckfarbe eine genau vorgeschriebene Zeit mit dem Papier in Kontakt gebraoht und der Probedruck .nit einem Photovoltmeter
gemessen wird.
Wenn die vorstehende Auswertung auf genau gleiche Weise mit
einem handelsüblichen Styrol-Butadien-Latex mit ungefähr 48 $
Peststoffgehalt anstelle des Vinylacetat-!thylen-Latex wiederholt
wurde, dann ergaben sich allgemein ähnliche Weißgrad- und
Glanzergebnisse, aber die K und N Druckfarbenaufnahme war geringer,
der Dennison Wachs Testwert war nur 5 und der IGT-Hupfwert
war niedriger als 30,5 n/min.
Es wurde eine Deckfarbe wie in Beispiel 2 mit branchenüblichen
Mitteln in der folgenden Zusammensetzung hergestellt!
Vordispergierter, hochplastisci er Ton
(Kaolinit) Te tranatriumpyrophosphat Latex des Beispiels 1
(als 100 $ Feststoff berechnet) Stayco 11C" Stärke
Wasser, zur Einstellung auf 50 ~/o Gesamtfest3toff
| 100 | Teile |
| 0 | ,04 " |
| 6 | Il |
| 13 | Il |
- 21 -
Die Komposition hatte einen pH-'.iert von 6,3 und bei Sieger temperatur
eine Viskosität von 74O cP (50 Upai).
Deckfarbe wurde auf Offset-.Lohpui.iiii- wn 72,5 g/B2 gestrichen,
genau wie in Beispiel 2 beschrieoeii, und die fertigen
Bögen mit den folgenden är^ebniasen geprüft1
| 1GO | Teile |
| 0 | ,05 ■ _ |
| 10 | η |
| 1 | ,5 ■ |
45° weißgrad 7ό,5
75° Glanz 36,7
K und Ii Druckfarbenaufnahme 65
Sennison Wachs Test d
I3T Rupftest, m/min 5dl,ö
Bei wiederholung des Beispiels 3» jedoch unter An»en3.'ins von
Kasein anstelle von jtärke, wurde folgende Komposition hergestellti
Vordispergiarter, hochplastischer Ton Tetranatriumpyrophosphat
Kasein
Ammoniumhydroxid, 28 ß>
Latex des Jai3piel3 1
(berechnet als 1OJ '/0 Feststoff) 6 "■
Wasser, zur Einstellung von 50 i» Seaaetfeststoff
Die Komposition hatte einen pH-Wert von 9t3 und bei Ziaaertempe
ratur eine Viskosität von 2000 cP (50 Upm).
Bei Prüfung wie in den Beispielen 2 und 3 ergaben sieh die
folgenden Resultate»
45° Weißgrad 7Bt6
75° Glanz 41,3
K und II Drucfef arbenaufnähme 53
Dennison Wachs Test 9
ΙΪΤ Hupftest, m/min 61,6
BAD ORiGiNAL
- 22 -
909843/1650
In eimer weiteren Wiederholung des Beispiels 3» wobei Polyvinylalkohol anstelle von Stärke zum Einsatz kam, wurd· die folgende
Deckfarbe hergestellt! ,
¥erdiapergierter, hochplastischer Ton 100 Teile
Tetranatriuaipyropaosphat 0,05 "
Yinol 125 5 "
(berechnet als 100 ψ Feststoff) 6 U
Dies« Komposition hatte einen pH-Wert von 6,5 und bei Zimmertemperatur eine Viskosität von 680 cP (50 Upm).
Es wurden wiederum die in Seispiel 2 beschriebenen Prüfverfahren
angewendet, die folgende Resultate erbrachtem
45· Weißttrad 79
75·- Glanz ;; 50,7
Die oTben beschriebenen Yinylacetat-Äthylen-Gopolymer-Laticee
können eit gewissen Yernetzunrsiaitteln vernetzi; werden, wodurch
die Iuösiiingsmittelbeständigkeit der aus den Kompositionen nach
dieser Erfindung hergestellten Filme erhöht und ihr· seohaniichen
Eigenschaften bei höheren Temperaturen verbessert werden· So aind
für 4ie Zwecke der Kompositionen nach dieser Erfindung Triallylcyanwr&t und Glycidylacrylat besondere geeignet, und es ist im
Rahaem dieser Erfindung vorgesehen, besondere diese zwei Vernetzungsmittel anzuwenden« um das einem Latex und einer wie oben
beschriebenen Papierbeschichtungsmasse zugrunde liegende Vinylacet&t-Äthylen-Copoljiaerharz zu modifizieren.
- 25 BAD ORDINAL g Q 9 8 U 37 1 6 5 0
Die entstehenden Polymer· können al■ Vinylaoetat-Ä'thylen-TriallyloyanuratrMiachpolymtritat· und Vinylaoetat-Äthylen-Glyoidylaorylat-Misohpolymsrisate angesehen werden· Die Menge
dtt Triallylcyanurate beträft 0,01 bis 1 i>
dta Vinylacetat« und die dee Qlyoidaorylati 0»5 bis 10 ft des Vinylaoetata. Die
Mischpolymerisate in den Latioe·, welche gemäß dieser Erfindung
verwendet werden, haben typisch· spezifische Viskositäten von
1 bis 2,5 dl/g, gemessen In Bentol bei 50*0, was relativ hohe
Molekulargewichte anzeigt« lußerdem haben die Latioes ein« relativ geringe mittlere Teilchengröße, d.h. unter 0,25 umf vorzugsweise unter 0,15 |ua·
Dae Triallylcyanurat wird, wi· das Vinylacetat, vorzugsweise am
Anfang zu gegeben, kann aber auch ganz in Portionen zugesetzt werden« Das Glycidylacrylat wird vorzugsweise portionsweise zugegeben. Wenn portionsweise Zugabe des Vinylaoetate, des Triallylcyanurats, des Glycidylaorylatee, dee Katalysators oder
Aktivatore erwähnt wird, eo handelt es sioh stets um im wesentlichen gleichmäßige Zugaben, sowohl in bezug auf die Menge als
auch die Zeit.
Triallylcyanurat ist ein Vernetzungemittel des sofort wirksamen
Typs, welches das Mischpolymerisat schon während der Polymerisationsreaktion vernetzt. Glyoidylacrylat ist «in Vernetzungsmittel
des aaoh-reaktiven Typs· Daher vernetzt es teilweise während dar
Bildung des Vinylaoetat-ithjrlen-Oopolymers und dl· Ternetiunf
wird dann auf Übliche Weist duroh Vulkanisation dts Copolymere
bei Temperaturen im Bereich von Zimmertemperatur bis herauf tu 160*Ct iweckmäßigerweise in Gegenwart eines Vulkanisationi-Katalysators beendet. So beendet das in der Polymtrkomponente
des Latex enthaltene Olyoidylaorylat während der Trocknung seine
Polymerisation und vernetzt in dem Harz· Um diese Naohpolymerisation des GIyοidylacrylatβ Ku erleichtern, wird dsm Latex vor
BAD ORiOiNAL - 24 *
109843/1650
der Applikation auf das Papiergewebe, ein für das Glycidylacrylat
geeigneter Katalysator zugemischt· So werden, gemäß dem Stand der
Technik, basische Katalysatoren wie organische Amine, z.B. ithylendiamin
und Piperidin, oder Metallsalze schwacher Säuren wie Natriumaoetat oder üinkfluoborat zweckmäßig eingesetzt· Die
Menge des Katalysators beträgt im allgemeinen ungefähr 0,5 bis
2 °/o des Gesamtharzea·
Das gegenseitige Mischungsverhältnis der verschiedenen Komponenten
der gemäß dieser Erfindung Vinylacetat-ithylen-Triallylcyanurat-llischpolymere
oder Vinylaoetat-Äthylen-Glycidylacrylat-Mischpolymere
enthaltenden Streichmischung kann zur Anpassung an individuelle Anforderungen variitrt werden, auf alle Fälle
ist der MiachpolymBrisatlatex jedoch in größerer Menge vorhanden
als die Gesaatmenge anderer Bindemittel, bezogen auf den Feststof Tgehalt der Binderlösungen oder L.'.tices, und im allgemeinen
hat die Komposition in Gewiohtsteilen das folgende Mischungsverhältnis
auf 100 Teile Füllstoff ι
Ton 80 bis 100 Teile )
) zusammen
Sekundärfüllstoff, ) 100 Teile
z.B. Titandioxid 0 bis 35 Teile )
Disper ^rmittel 0,01 bis 0,5 Teile
Vinylacetat-!thylen-Tri-
allylcyanurat-ELschpolymer-
latex oder Vinylaoetat-
Ithylen-Glycidylacrylat-
Mischpolymerlatex
(auf Feststoff berechnet) 5 bis 25 Teile
andere Bindemittel,
ζ·Β. Polyvinylalkohol
(auf Feststoff berechnet) 0 bis 25 Teile
Entschäumer
(Antischockmittel) Q bis 0,2 Teile
Wasser, zur Einstellung eines Feststoffgehaltes
von 35 bis 70 ji
Die folgenden Beispiele werden *ur Erläuterung der vorliegenden
Erfindung bei Verwendung eines Triallycyanurat oder Glycidylacrylat
enthaltenden Latex gegeben·
009843/1650
- 25 -
Die folgenden Stoffe wurden in ein 95-Lifcer-Druckreiikiioiisfc~efäß
.nit Temper aturregeleinr ich tunf- und rührwerk gebracht ι
20 000 g Wasser
6b0 g Igepal 887
340 g Igepal 630
340 g Igepal 630
123 g Natriumaalz der Vinylsulfonsäure
33 g Natriumlaurylsuliat
56 g Zitronensäure
56 g Zitronensäure
24 g kristallisiertes Dinatriaua£.hoauhat
6,15 S Triallylcyanurat
22 600 g Vinylacetat
Der Reaktor wurde dann mit Stickstoff und Äthylen gespült, um
allen Sauerstoff zu entfernen, wonach 3OQ g Kaliumpersulfat
zugegeben wurden. Die Charge wurde auf 50"C erbarmt, während
der Anheizzeit wurde Äthylen bis zu einem iJruck τοπ 3» ata zugegeben
und das Rührwerk auf 230 Upa eingestellt. Bas Gleichgewicht
des Äthylens zwischen dem "ia.3Ta.nm und der Lösung ijä
Vinylacetat wurde innerhalb 15 i-inuten erreicht, was · us dea
Aufhören des ithylen-Zuflusses aus der Gasflasche in den
Reaktor zu erkennen war. Die Polymerisation wurde dann aurch
Zugabe von 25 g einer 4 /<>i8en Formapon-Läaun^ (Hatrimaforäraldehydsulfoxylat)
eingeleitet. Die rolyaerisation war »ach
4 1/2 Stunden beendet· Bis zu dieser Zeit waren I5OO g einer
4 /«igen Fomopon-Lösung und außerdem 10 g Xaliumpersulfat zugesetzt
worden. Der Latex wurde auf Ziamertemperatur abgekühlt
und mit Amjuoniak auf einen pH-nert von 6 abgestumpft. Es
wurde ein Vinylacetat-Athylen-Ilischpolymerlatex mit folgenden
Eigenschaften erhalten!
43f3 i>
Peststoff gehalt
23 3/d Äthylen im Polymer
86 ^ Benzolunlöslichea
86 ^ Benzolunlöslichea
6 -".^ OFHGfMAt
9Ö9843/1650
Teilchengröße =· unter 0,18
Beispiel 7 , ■ ·
ο
Der in ^eiapiel λ hergestellte-Latex wurde auf übliche Weise mit einem Füllstoff und einem Dispergiermittel zu einer beschichtung-smasse folgenderÜueaüimensetzung und Eigenschai"ten verarbeitet ι
Der in ^eiapiel λ hergestellte-Latex wurde auf übliche Weise mit einem Füllstoff und einem Dispergiermittel zu einer beschichtung-smasse folgenderÜueaüimensetzung und Eigenschai"ten verarbeitet ι
voraispergierter, hochplastischer Ton '100 Teile
i'etranatriumpyrophosphat 0,0*5 "
Latex nach Beispiel 1 . ·
(als 100 fa Festatoff berechnet) ' 16 "
¥/asser, zur Einstellung auf $0 ^..Feststoff-,
Die Komposition hatte einen pH-Wert von,6,5, und%bei Zimmertempe
ratur eine Viskosität von 32,θ cP (50 üpm)·.
909843/1650
Die vorstehend gekennzeichnete Beckfarbe wurde auf die
Siebseite mehrerer Bögen eines Offset-Rohpapiers von 72,5 g/m
bis zu einem ^esehichtungsgewicht von 14,6 bis 16,2 g/m (trokken)
aufgebracht. Die Bögen wurden 55 Sekunden bei 9O,6eC getrocknet, über liacht bei 22,80C und 50 fo relativer Luftfeuchtigkeit
konditioniert und in zwei Durchgängen bei 54i4°C und
0,311 kp/cm im Superkalander satiniert. Vor der Prüfung ließ
man die Papier über Nach wieder konditionieren» Bs wurden die folgenden, sehr günstigen Ergebnisse erzielt!
45° Weißgrad 78,1
75* Glanz 5ö*7
K und N Sruckfarbenaufnahme 54
Dennison Wachstest 7
IGT Hupftest, m/min 76,9
28 BAD ORK3INAL
•00843/1650
Wenn die vorstehende Bewertung auf genau gleiche v/eise mit
einem handelsüblichen Styrol-Butadien-Latex mit ungefähr 46 fo Festatoff gehalt anstelle des Vinylacetat-Äbh^len-Triallylcyanurat-^ischpolymerlatex
wiederholt wurde, dann ergaben sich allgemein ähnliche ¥feißgrad- und Gflanzergebnisse,
aber die K und IT Druokfarbenaufnähme war geringer, der Dennison
7/aohti Testwei't war nur 5 und der IGT Rupfwert lag unter
30,5 m/min.
Es wurde eine Deckfarbe mit üblichen -Mitteln, wie in Beispiel
2, von folgender Zusammensetzung hergestellt»
vordisoergierter, hochplastischer Ton (Kaolinit)
Tetranatriumpyrophosphat
Latex nach Beispiel ί
(berechnet als 100 fo Feststoff)
Stayco "C" Stärke
Wasser, zur Einstellung auf 50,1 $ Feststoff
| 100 | Teile |
| 0, | 05 a |
| 6 | Il |
| 18 | ti |
Die Komposition hatte einen pH-Wert von 6,4 u^<i bei Zimmertemperatur
eine Viskosität von 770 cP (50 Upm).
Diese Deckfarbe wurde auf Offset-Rohpapier von 72,5 g/m,
genau wie in Beispiel 2 beschrieben, gestrichen und die fertigen Bögen mit folgenden Ergebnisaen geprüft 1
45° Weißgrad 76,5
75β Glanz 36,1
BAD
-23- 909843/16S0
K und N Druckfarbenaufnahin.3 64
Dennison Wachstest 9
Dennison Wachstest 9
IGT Rupftest, m/min 59,2
Zur Wiederholung des Beispiels / unter Einsatz /on Kasein
anstelle von Stärke, wurde die folgende Komposition hergestelltt
Vordispergierter, hochplastisci^r Ton 100 rJeile
Tetranatriumpyrophosphat 0,05 "
Kasein 10 "
Ammoniumhydroxid 2Ό fo 1,5 "
Latex nach äeispiex / €
(berechnet als 100 /3 Feststoff) 6 "
Wasser, zur Einstellung auf 50,1 ,1 Feststoff
Die Komposition hatte einen pH-'.7ert von 9»1 und bei Zimmertemperatur
eine Viskosität von 2120 oP (50 lipm).
Bei Prüfung, wie in den Beispielen 2 und 3 be3chrieoen, wurden
die folgenden Ergebnisse erhalteni
45° Weißgrad 73,5
75° Glanz 40,8
K und N Druckfarbenaufnahme 52
Dennison Wachstest 9
IGT-Rupftest, m/min 60,4
Zu einer weiteren wiederholung des Beispiels f, unter Sinsatz
von Polyvinylalkohol anstelle von Stärke, wurde die folgende Deckfarbe hergestellt»
Vordispergierter, hochplastischer Ton 100 Teile Tetranatriumpyrophosphat 0,05 "
Vinol 125 5 "
Latex nach Beispiel X
(bereohnet als 100 i» Feststoff) 6 ü
Wasser, zur Einstellung auf 50 ^ Feststoff
BAD 909843/1650
- 30 -
Biese Komposition hatte einen pH-Wert von 6,5 und bei Zimmertemperatur
eine Viskosität von 65O cP (50 TJpm).
Die -^rüfung erfolgte>wiederum wie in Beispiel 2 beschrieben
und ergab die folgenden Resultate»
45· Weißgrad i: 78,8
75° Glanz i 51
K und Bf Druckfaibenauf nähme 53
Dennison Wachstost 8
IGT Rupftest, m/min 61
Beispiel 11 I
Der Latex des Beispiels / wurde in üblicher Weise mit vordisper
gierten Beschichtüngston (Kaolinit), Tetranatriumpyrophosphat
und Wasser zu einer Papierstreichmasse der folgenden Zusammensetzung·
und Eigenschaften aufgemischtt
Yordispergierter-Ton 100 Steile
Tetranatriumpyrophosphat 0fÖ5 *'
Latex nach Beispiel Jt6 '
(berechnet als loO % Feststoff) I4 ·'
Wasser, zur Einstellung auf 50 fo Gresamtfeststoff
Diese Beckfarbe wurde auf ein leichtes Rohpapier (72,5 g/m )
in einer Auftragsmen^e von 14»6 g/m gestrichen« Bas gestrichene
Papier wurde unmittelbar anschließend 35 Sekunden in
einem WarMluft-Trockenschrank bei 90,60C getrocknet, über Nacht
bei 22,6*0 und 50 ?£ relativer Luftfeuchtigkeit konditioniert
und in zwei liurchgänfeen bei 51,6*0 und 35»716 kp/cm Waleenspaltlänge
la Superkalander satiniert; Vor der Prüfung ließ man die
Papiere wieder konditionieren. Es wurden die folgenden», sehr
günstigen Werte erhalten»
45" Weißgrad | 78t3
-58 - -
Sennison Wachstest 7 IGO? Hupftest, a/min 77»8
BAD GFiQiNAL "'„*"-
J *51 " 0O9843/16SO
Bei der Wiederholung der vorstehenden Bewertung auf genau
gleiche Weise mit einem handelsüblichen Styrol-Butydien-Latex mit ungefähr 48 ^ Feststoffgehalt (Dow 512 R), anstelle
des Vinylacetat-Äthylen-Triallylcyanurat-J.Iischpolymerlatex,
ergaben sich allgemein ähnliche Weißgrad- und Glanzergebnisse, aber die K und N Druckfarbenaufnahme war geringer,
der Dennison Wachstest war nur 5 und der IGT Rupftest lag
unter 30,5 m/min.
Aus einem Latex, der mit dem nach Beispiel f identisch war,
mit der Ausnahme, daB er 0,1 °/o Triallylcyanurat auf das Vinylacetat
berechnet, enthielt, wurde eine Deckfarbe folgender Zusammensetzung hergestellt 1
Vordispergierter Ton 100 Teile
Tetranatriumpyrophosphat 0,05 "
Latex nach Beispiel # b
(berechnet als 100 <fo Peststoff) 14 "
. Wasser, zur Einstellung auf 59,7 <fo Peststoff
Diese Komposition hatte einen pH-Wert von 6t6 und bei Zimmertemperatur
eine Viskosität von ungefähr 62 cP (50 Upm).
Mehrere Bögen West Virginia Karton wurden mit der obigen Streichmasse mit einem Strichauftrag von 15*6 g/m versehen
und unmittelbar danach auf etwa 5 $ Gesamtfeuchtigkeit getrocknet.
Nach Beendigung des Streichens und Trocknens wurden alle Bögen weitere 30 Minuten bei 100'C getrocknet.
Nach Konditionierung über Nach*bei 22,80C und 50 'fo relativer
Luftfeuchtigkeit wurden die Testbögen in zwei Durchgängen bei 540C und 0,21 kp/cm^ im Superkalander satiniert. Die
Bögen wurden wieder konditioniert und geprüft. Der IGT-Wert wurde mit Druckfarbe No 6, Einstellung der Feder auf "A" und
einem Anpreßdruck von 50 kp gemessen· Der Wert war 69,5 m/min.
In anderer Hinsicht war die Beschichtung mit denen der Beispiele 2 und Λ vergleichbar.
BAD ORIGINAL " 32 " 909843/1650
Die" folgenden Stoffe wurden in ein 95-Jjiter-Druckreaktionsgefäß
aus rostfreiem Stahl mit Temperaturregeleinrichtung und Rührwerk gebracht»
20 000 g Wasser
6βΟ g Igepal 8o7
340 g Igepal 63O
128 g Natriumsalz der Vinylsulfonsäure
38 g ITatriumlaurylsulf at
56 g Zitronensäure
24 g kristallisiertes Dinatriumphosphat
22 600 g Vinylacetat
Der Reaktor wurde dann mit Stickstoff und Äthylen gespült,
um allen- Sauerstoff zu entfernen, dann wurden 300 g Kaliumpersulfat
zugegeben. Die Charge wurde auf 500C erwärmt. Während
der Anheizzeit wurde Äthylen bie zu- einem Druck von
36 atm. zugegeben und das Rührwerk auf 230 Upm eingestellt.
Das Gleichgewicht des Äthylens zwischen dem Dampfraum und der Lösung im Vinylacetat wurde innerhalb 15 Minuten erreicht,
waa aus dem Aufhören des Athylenzuflusses aus der Gasflasche
- 33 BAD ORtGWAL
•00843/1650
in den Reaktor zu erkennen war. Die Polymerisation wurde äann\
durch Zugabe von 25 g einer 4 ?oigen Formopon-Lösun£- (liatrium-■'
formaldehydsulfox;rlat) eingeleitet. Die Polymerisation war
nach 4 1/2 Stunden beendet. Bis zu dieser Zeit waren I5OO g
einer 4 Taigen Formopon-Lösung und außerdem 10 g Kaliumpersuifat
zugesetzt worden. Im Verlauf der Polymerisation wurden ϊοΟΟ g
Glyoidylacrylat portionsweise zugegeben. Der Latex wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt und mit Ammoniak auf einen pH-«#ert
von 6 abgestumpft. Es wurde ein Vinylacetat-üthylen-SlyGidylaorylat-Kiischpolymerlatex
mit den folgenden Eigenschaften erhalten»
48,3 # Festatoff
2d <fo Äthylen im Gopolymer
Spezifische Viskosität = 0,57 (1OU ml/g, Benzol, 300C)
Teilchengröße = unter 0,18 ixa
T135 - -7"C
T4 = +40C
Dem Latex wurden 2 fo liatriumacetat (aui Feststoff berechnet;)
zugesetzt. Aus dem Beispiel siehe man, daß die un^eaättxite
Säure, welche als Jtabiliaator erwähnt worden iit, in öalzfor.;.,
z.B. als Hajriunsalz zu^^'soen v/eraez- karai· Sbenso kann eine
kleine ...enge, z.3. 0,5 /ό, bezogen auf den Latex, einee anionischen,
oberflächenaktiven Stoffes v;r;;eniet werden.
" 34 " BAD ORIGiNAL
•00843/1650
SeXspiel 14
Der in Beispiel 13 erzeugte Latex wurde in üblicher Tteise mit
einem Füllstoff und einem Dispergiermittel zu einer ^apierbes
chick tun^-sinasse folgender Zusammensetzung und Eigenschaften
aufgemischt:
Yordispergierter, hochplastischer Ton
(Xaolinit) 100 Teile
Tetranatriumpyrophosphat 0f05 "
Latex nach jeispiel 13
(berechnet als 100 # Peststoff) . U «
Wasser, zur Einstellung auf 59»7 i» Gesamtfeststoff
Me Komposition hatte einen pH-Wert von 8,0 und bei Zimmertemperatur
eine Viskosität von 88 cP (50 Upm).
Die oben gekennzeichnete Deckfarbe wurde auf mehrere Bögen
West Virginia Karton mit einem Auftragsgewicht von 15»6 g/m
(trocken) gebracht, Die Bogen wurden bei 90,69C auf etwa 5
BAD ORIGINAL
" - 35 -
909843/1650
3t
Gesamtfeuchtigkeit, und dann weiter 30 Minuten bei 100"C getrocknet.
Die Bögen wurden dann bei- 22,80C und 50 $ relativer
Luftfeuchtigkeit über Hach konditioniert und in zwei Durchgängen
bei 54-0C und 0,21 kp/cm Anpreßdruck im Superkalander satiniert.
Nach erneuter Konditionierung über !lacht wurden die Bogen geprüfte Sie zeichneten sich durch sehr guten 45e Weißgrad
(78) und 75° Glanz (58) und einen IGT-Rupfwert von 94,6 m/min
aus·
Der Vfe'ißgrad wurde bei 45° nach TAPPI Standard T 452 m-48,
der Glanz nach TAPPI Standard T 480 m-51 gemessen. Der IGT-Rupfwert
wurde gleichermaßen nach dem IGT Rupftest unter Verwendung eines IGT Dynamic Pick Tester, Druckfarbe Wo 6, Federeinstellung
"A" und einem Anpreßdruck von 50 kp erhalten.
Bei der wiederholung der vorstehenden Bewertung in genau gleicher
Weise mit einem handelsüblichen Styrol-But^dienlatex mit ungefähr 48 $ Feststoffgehalt anstelle des Vinylacetat-Äthylen-Ällylacrylat-^ätex
Λ-mrden allgemein ähnliche Y?ei'ßgrad- und
Glanzergebnisse erzielt, aber der IGT Rupfwert war mehr als
30,5 m/min niedriger.
Es ist also zu sehen, daß die Erfindung eine hoch wirksame und
leistungsfähige Papierbeschichtungsmasse schafft. Es ist offensichtlich,
daß in den Ausführungen der oben beschriebenen Erfindung
verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden
können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung, der in den
beiliegenden Ansprüchen definiert wird, abzuweichen. Es ist
daher so zu verstehen, daß alles Material in der vorangegangenen Beschreibung nur als Erläuterung, aber nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefaßt werden solle
BAD 909 843/1650
Claims (3)
1. Wasserhaltige Streich- und Beschichtungsmasse aus
einem synthetischen Polymerlatex und einem mineralischen
Füellstoff zur Anwendung auf Fasergeweben oder -bahnen,
dadurch gekennzeichnet, daB^4er Polymerlatex aus einer
wässrigen flüssigkeit besteht, in der ein Vinylacetat-Ithylen-Copolymer
mit 5 bis 40 % Äthylen dispergiert ist, das eine spezifische Viskosität von 1 bis 2,5 dl/g,
gemessen in Benzol bei 300O1und eine Teilchengröße von
0,1 ρ bis 0,25 ρ besitzt. '
2. Wasserhaltige Streich- und Beschichtungsmasse nach
Anspruch 1, dadurch gekeniffiichnet, daß der Eeststoffgehalt
35 bis 7ö % und der Latexanteil, bezogen auf Latex-Festkörper
gehalt, 5 bis 25 Gewichtsteile auf 100Gewichtsteile
des Füllstoffes beträgt.
3. Fasergewebe oder -bahnen mit einer festen Beschichtung , die durch Verdampfung des Wasseranteiles einer auf. das
Gewebe oder die Bahn aufgebrachten Wasserhaltigen Streich-
und Beschichtungsmasse aus einem synthetischen Polymerlatex und einem mineralischen Füllstoff erhalten wurde,
dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerlatex aus einer wässrigen Flüssigkeit besteht, in der ein Vinylacetat-
H-
Θ09843/1650
Ithylen-Copolymer mit 5 bis 4-0 % Äthylen dispergiert
ist, das eine spezifische Viskosität von 1 bis 2,5 dl/g,
gemessen in Benzol bei 3O°C, und eine Teilchengröße von 0,1 bis 0,25 besitzt.
4·. Fasergewebe oder -bahnen nach Anspruch 3, dadurch.
gekennzeichnet, daß die Streich- und Beschichtungsmasse einen Feststoff gehalt von 35 bis 70 % besitzt und der La-
texanteil, bezogen auf Latex-Festkörpersehalt"bis 2^ Gewichtstelle
auf 100 Gexiichtsteile des Füllstoffes beträgt.
5· Verfahren, um Fasergewebe oder -bahnen mit einem zu versehen, der gutes Rupfverhalten zeigt, ladurch gekennzeichnet,
daß auf das Gewebe oder die Bahn eine wasserhaltige Streich- und Beschichtungsmasse aus einem
synthetischen Polymerlatex und einem mineralischen Füllstoff aufgebracht wird, wobei der Polymerlatex aus einer
wässrigen Flüssigkeit besteht, in der ein ITinylacetat-Äthylen-Copolymer
mit 5 bis 4-0 % Äthylen dispergiert ist, das eine spezifische Viskosität von 1 bis 2,5 dl/g, gemessen
in Benzol bei 3O°G, und eine Teilchengröße von 0,1 bis 0,25 ρ besitzt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Streich- und Beschichtungsmasse einen Feststoff—
gehalt von 35 bis 70 % besitzt und der Latexanteil, bezogen
auf Latex-Festkörp'ergehaltj 5 bis 25 Gewichtsteile
auf 100 Gewichirsteile des Füllstoffes beträgt. _._
BAD
• 0984.3/1650
7. Streich- -und Beschichtungsmas se nach. Anspruch Ί ,
dadurch, gekennzeichnet, daß das Copolymer mehr, als 15, % .Ethylen enthält. , / .".-=_ ·
8. Fasergewebe oder —bahnen nach. Anspruch 3, dadurch;.
gekennzeichnet, daß das./Copolymer mehr als- 15 % ÄtJiylen
enthält. .. ^ ^ '■-.;._.-'■".,■ . ;
9. ¥erfah,ren nach, Anspruch. 5 ? ;.dadurcli gelceiinze ich.net, .
daß .das Copolymer mehr als 15 % £.th.yleii enthält.
10. Wasserhaltige Streich- und Beschiehtungsmasse- aus
einen synthetischen Polymerlatex und einem mineralisehen
-Füllstoff zur Anwendung auf Easergeweben oder -"bahnen, dadurch .gekennseichnet-v daß der. Polymerlatex aus .einer
wässrigen Flüssigkeit besteht,, in der ein Vinylacetat- .:
AthylerL-Triallylcyanurat-Ilischpolymer mit 5 bis ;/+·.Ρ %
das
-"'■-■■"-■'
Äthylen disp er giert ist, eine {Teilchen größe von Q.,-1 JX .
bis 0,25 ρ hat. . .'." .."■.._'
11» Wasserhaltige Streich- und Beschichtungsiaasse nach.
Anspruch ΊΟ, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt
35 his 70 °/° und der Latex-änteil, bezogen auf
Latex—Festkörper gehalt j .5 his 25 Gewicht steile auf 100,
Gewichtsteile, des Füllstoffes he trägt. . -
; BAD ORiGiNAL
909843/1650 :
- ι/- ■■■-."-.■.
12.' Fasergewebe oder -"balm mit einer festen Beschichtung,
die durch Verdampfung des Wasseranteiles einer auf das Gewebe oder die Bahn aufgebrachten wasserhaltigen Siieich
und Beschichtungsmasse aus einem synthetischen Polymerlatex und einem mineralischen Füllstoff erhalt en/fdadurch gekennzeichnet,
daß der Polymerlatex aus einer wässrigen Flüssigkeit besteht, in der ein Tinylacetat-Athylen-Sriallyl
cyanurat-Mischpolymer mit 5 bis 40 % Äthylen dispergiert
ist, das eine Teilchengröße von 0,1 u bis 0,25 u besitzt.
13. Fasergewebe oder- -bahn nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Streich— und Beschichtungsmasse
einen Feststoffgehalt von 35 bis 70 % besitzt und der
Latexanteil, bezogen auf Latex-Festkörpergehalt, 5 bis
Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Füllstoffes be-fcägt.
Verfahren, um Fasergewebe oder -bahnen mit einem Film
zu versehen, der gutes Rupfverhalten zeigt, dadurch gekennzeichnet
, daß auf das Gewebe oder die Bahn eine wasserhaltige
Streich- und Beschichtungsmasse aus einem synthetischen Polymerlatex und einem mineralischen Füllstoff
aufgebracht wird, wobei der Polymerlatex aus einer wässrigen
Flüssigkeit besteht, in der ein Vinylacetat-Äthylen-Iriallylcyanurat-Iiischpolymer-1-mit
5 bis 40 % Äthylen dis-.
das
pergiert ist, eine Teilchengröße von 0,1 ii bis 0,25 P-besitzt.
Ö098A3/165Ü : BADORKSiNAL
Verfahren nach. Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Streich.- und Beschichtungsmasse einen Feststoffgehalt
von 55 bis 70 % "besitzt und der Latexanteil, bezogen auf Latex-lestkörpergehalt, 5 "bis 25 Gewichtsteile auf
100 Gewichtsteile des Füllstoffes beträgt.
16. ■-■ Streich!-* und Beschichtungsmasse nach, Anspruch 10,
dadurch.· gekennzeichnet, daß' das Mischpolymer mehr als
15 :/° Äthylen enthält. ■
17. iasergewebe oder -bahnen nach Anspm ch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mischpolymer mehr als I5-_■% Äthylen
enthält.
18. Verfahren nach. Anspruch 14, dadurch, gekennzeichnet,
daß das Mischpolymer mehr als I5 % Äthylen enthält.
19. Wasserhaltige Streich- und Beschichtungsmasse aus
einem synthetischen Polymerlatex und einem mineralischen
Hülstoff zur Anwendung auf Pasergeweben oder -bahnen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerlatex aus einer
wässrigen Flüssigkeit besteht, in der ein Misehpolymerisat aus Vinyl ac et at, Äthylen und einem'Glycidyl acrylat
mit 5 bis 40 % Äthylen dispergiert ist, das eine teilchengröße
νοη 0,1 ja bis 0,25 ji besitzt.
- BAD
909843/1650
20. Wasserhaltige' Streich- und Bescnichtungsmasse nach
Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß dex* Feststoffgehalt
35 "bis 70 % und der Latexanteil, "bezogen auf Latex-Festkörpergehalt,
5 bis 25 Gewichtsteile auf <00 Gewichtsteile
des Füllstoffes beträgt.
21. Fasergewebe oder -bahnen mit einer fesüen Beschici-tung,
die durch "Verdampfung des ¥asseranteiles einer auf das Gewebe oder die Bahn aufgebrachten, wasserhaltigen Be-Schichtungsmasse
aus einem synthetischen Polymerlatex und
einem mineralischen Füllstoff erhalten t-furde, dadurch
gekennzeichnet, daß der Polymerlatex aus einer wässrigen
!Flüssigkeit besteht, in der ein Mischpolymerisat aus
Vinylacetat, 0 Äthylen und einem Glycidylacrylat mit 5
bis 40 % Äthylen dispergiert ist, das eine --Teilchengröße
von 0,1 u bis 0,25 W besitzt.
22. Fasergewebe oder -bahnen nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Streich- und. Beschichtungsmasse
einen Feststoffgehalt von 35 ^is 70 f° "besitzt und der
Latexanteil, bezogen auf Latex-Festkörpergehalt, 5 his 25
Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Füllstoffes beträgt.
23. Verfahren, um Fasergewebe oder -Tbalmen mit einem Film
zu versehen, der gutes Hupfverhai ten zeigt, dadurch gekennzeichnet,
daß auf das Gewebe eine wasserhaltige Streich-
0098 43/1 SS Ö BAD ORIGINAL
•und Beschichtungsmasse aus einem synthetischeii Eolymerlatex
und. einem mineralischen!"üllstoff aufgebracht wird,
wobei der Polymerlatex aus einer wässrigen -Flüssigkeit
bestellt,, in der ein Mischpolymer aus Vinylacetat, Äthylen
und.Glyeidylacrylat mit 5 bis-4-0 ^Äthylen dispergiert
ist, das eine Seilcnengröße von 0,1 ρ bis 0,25 u besitzt.
2A-. Verfaliren nacn Ansprucli 25, dadurcn gekennze.icti.net.,
daß die, Streicli- und Bescnicntungsmasse einen/IFeststo ff gehalt
you 35 bis 70 % besitzt tuid der Latexanteil, bezogen
auf Latex—Ees tlcörp er gehalt, 5 bis 25 Gewicht steile, auf
100.'feile des Füllstoffes beträgt.
2.3. Streich- und Beschichtungsmasse nach Anspruch I9, dadurcii
gekennzeichnet,, daß das Ilischpolymer mehr als 15 %
Xthyl'en enthält. ;. .
j ■ ■ - - -
26. -!Fasergewebe oder -bahnen nach. Anspruch .21, dadurch
gekeimzeichnet, daß das Mischpolymer mehr als 15.%;. A'thylen
27. „, Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mischpolymer mehr als Ί5 % Äthylen enthält. -
009843/165
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