DE3015733C2

DE3015733C2 - Verfahren zur Herstellung imprägnierter glatter oder gekreppter Papiere in einem Arbeitsgang auf der Papiermaschine und deren Verwendung als Trägermaterial für druckempfindliche Klebstoffschichten

Info

Publication number: DE3015733C2
Application number: DE3015733A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Chem. Dr. 2081 Hasloh Kaiser; Erich Dr. 2080 Pinneberg Nick
Original assignee: Beiersdorf AG
Current assignee: Beiersdorf AG
Priority date: 1980-04-24
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1982-07-01
Also published as: SE8101912L; FI68103C; FR2481333A1; IT8121009A0; FI68103B; FI811269L; DE3015733A1; JPH0329920B2; SE446465B; IT1137524B; JPS56159398A; IT8121009A1; CA1195562A; FR2481333B1; BR8102450A

Description

0,5 bis 5,0 Gew.-% des silikonfreien, abhäsiven,

oberflächenaktiven Mittels

89,0 bis 95,5 Gew.-°/o des Elastomers oder kautschukartigen Polymers und

2,0 bis 6.0 Gew.-°/o eines Papier-Weichmachers

zugesetzt werden, die Masse zur Papierbahn ausgebildet und diese anschließend bei einem Rest-Wassergehalt von 6 bis 20% mit einem weiteren Anteil des genannten Gemisches in einer solchen Menge, daß das trockene Papier 7 bis 60 Gew.-% des Gemisches enthält, behandelt und getrocknet wird.

2. Verfahrer, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Masse 2 bis 4 Gew.-% des Gemisches, bezogen auf die trockene Faserstoffbzw. Papiermasse, zugesetzt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als silikonfreies, abhäsives, oberflächenaktives Mittel des Gemisches eine organische Verbindung mit einem oder mehreren langkettigen Alkylresten mit 12 bis 21 Kohlenstoffatomen eingesetzt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das silikonfreie, abhäsive, oberflächenaktive Mittel im Gemisch in einer Menge von 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht (Feststoffgewicht) des Gemisches, eingesetzt wird.

5. Verwendung des nach den Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 hergestellten imprägnierten glatten oder gekreppten Papiers als Trägermaterial für druckempfindliche Klebstoffschichten (Selbstklebemassen), insbesondere zur Herstellung von Abdeck- und Verpackungs-Klebebändern.

ίο

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung imprägnierter glatter oder gekreppter Papiere in einem Arbeitsgang auf der Papiermaschine sowie die Verwendung der nach diesem Verfahren erhaltenen Papiere als Trägermaterial (Unterlage) für druckempfindliche Klebstoffschichten (Selbstklebemassen), insbesondere zur Herstellung von Abdeck- und Verpackungs-Klebebändern.

Unter dem Begriff »imprägnierte Papiere« versteht man solche Papiere, die zu einem Teil aus Zellstoff bestehen, zum anderen Teil jedoch aus bestimmten, dazu besonders geeigneten Polymeren, wie Polybutadienacrylnitril. Polyacrylaten, Polybutadienstyrol, Polychloropren, Polyurethan oder deren Mischungen. Dieser Anteil an kautschuk- oder plastartiger Substanz füllt die Faserzwischenräume aus und verleiht dem Papier je nach Art und Menge des Zusatzes neue, besondere Eigenschaften.

Imprägnierte Papiere, die im Vergleich zu normalen Papieren eine erhöhte Wasser- und Naßfestigkeit und eine hohe Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln, Fetten und Ölen sowie höhere Temperaturen aufweisen, werden in der Technik in vielfältiger We.-se verwendet, beispielsweise zur Herstellung von Kabel- und Isolierpapieren in der Elektroindustrie, zur Herstellung von Schleifpapieren und hochwertigen Tapeten, zur Herstellung von feuchtigkeitsbeständigen Formkörpern und Türelementen in der Bau- und Möbelindustrie, als Dekorpapiere zur Herstellung von Schichtstoffpreßplatten sowie als Verstärkungselemente für Schaumstoff-Strukturen und Schaumstoffbänder. Vorzugsweise und in großem Umfange werden imprägnierte Papiere jedoch als Trägermaterial (Unterlage) für druckempfindliche Klebstoffschichten (Seibstklebemassen), insbesondere zur Herstellung von Abdeck- und Verpakkungs-Klebebändern, eingesetzt.

Bei der Verwendung von imprägnierten Papieren als Trägermaterial oder Unterlage für druckempfindliche Klebstoffschichten (Selbstklebemassen) ist es von wesentlicher Bedeutung, daß das Imprägniermittel die Fasern des Papiers so fest zusammenhält, daß das Papier eine ausreichende Rupf- und Spaltfestigkeit aufweist. Da derartige Klebebänder üblicherweise in Rollenform in den Handel gebracht werden und in der Rolle jede einzelne Klebstoffschicht in unmittelbarem Kontakt mit der rückseitigen Papieroberfläche der vorhergehenden Lage des Klebebandes steht, werden beim Abziehen des Streifens von der Rolle zur Vermeidung des Reißens oder Spaltens an die Rupf- und Spaltfestigkeit der rückseitigen Papieroberfläche relativ hohe Anforderungen gestellt. Neben der Spaltfesiigkeit (Aufspaltwiderstand), die für die Papierunterlage von Selbstklebestreifen vordringlich erforderlich ist, muß das Trägermaterial auch die notwendige Festigkeit. Elastizität und Dehnbarkeit aufv. eisen, um das Band auch in Krümmungen und auf unregelmäßigen Oberflächen unter Ausbildung eines gewünschten Musters auf eine Fläche aufbringen zu können, ohne daß es reißt. Außerdem müssen durch diese Behandlung Wärme- und Wasserfestigkeit erzielt werden, was in der Anwendung eine große Rolle spielt.

Bei der Weiterverarbeitung von imprägnierten Papieren zu Klebebändern läßt sich durch die in das Fasergefüge eingelagerte kautschuk- oder kunststoffartige Substanz eine wesentlich innigere, festere Verankerung der Klebemasse erzielen, als dies bei reinen Zellstoffpapieren der Fall ist.

Zur Herstellung von imprägnierten Papieren war es bisher üblich, fertige Papiere mit guter Saugfähigkeit, beispielsweise solche aus Zellulose, auf besonderen Imprägniermaschinen mit Lösungen oder wäßrigen Dispersionen (Latices) von vorzugsweise kautschukartigen Polymeren oder Elastomeren zu tränken und die so

behandelten Papierbahnen anschließend bei erhöhter Temperatur zu trocknen.

Das Tränken und anschließende Trocknen von fertig hergestellten Papieren stellen zusätzliche Arbeitsgänge dar, und von allen Veredelungsschritten ist das Imprägnieren von Papieren (giatt oder gekreppt) stets der langsamste, zumal abhängig von der Länge des Trockenkanals bei diesem Vorgang zumeist nur mit relativ niedriger Fahrgeschwindigkeit gearbeitet werden kann.

Hinzu kommt, daß bei dem herkömmlichen Verfahren der Papierherstellung in vielen Fällen eine sehr hohe Naßfestleimung vorgenommen werden muß, die bei der anschließenden Imprägnierung nach erfolgter Fertigstellung des Papiers den Kautschukteilchen den Zutritt an die Fasern verwehrt und häufig zu einer diskontinuierlichen Verteilung der Teilchen im Fasergefüge führt

Versuche haben gezeigt, daß ein Imprägnieren auf der Papiermaschine unter den obengenannten Voraussetzungen — sei es mittels Stoffleimung mit Kautschuk-Dispersionen oder Leimpresse — wegen der Thermoplastizität und der damit verbundenen Klebrigkeit nicht möglich ist, da es im allgemeinen zu einem Ankleben und Verschmieren der Bahn an den heißen Zylindern und den Trockenfilzen führt Das An- oder Festkleben hat ein Reißen der Papierbahn zur Folge, wodurch besonders bei dünnen Papieren schwerwiegende Störungen des Fabrikationsprozesses hervorgerufen werden.

Aufgabe der Erfindung war es daher, die aufgezeigten Nachteile sowohl des Anklebens in der Papiermaschine als auch des aufwendigen Imprägnieren:; und anschließenden Trocknens von fertig hergestellten Papieren zu beheben und ein Verfallen zu entwickeln, das es gestattet, imprägnierte glatte odf gekreppte Papiere unter Vermeidung zusätzlicher Arbeitsgänge in einem Arbeitsgang auf der Papiermaschine herzustellen.

Es wurde gefunden und darin liegt die Lösung der Aufgabe, daß dieses Ziel in einfacher Weise erreicht werden kann, wenn man der Papiermasse bzw. dem noch feuchten Papier bei einem definierten Rest-Feuchtigkeitsgehalt in zwei bestimmten Stufen des Papierherstellungsprozesses bestimmte, relativ hohe Anteile ein;s Gemisches in Form einer wäßrigen Dispersion zusetzt, das neben einem Elastomer bzw. kautschukartigen Polymer als Hauptbestandteil und einer geringen Menge eines Papier-Weichmachers geringe Anteile eines silikonfreien, abhäsiven, oberflächenaktiven Mittels enthält. Hierdurch ist es möglich, insbesondere für die Verwendung als Trägermaterial für druckempfindliche Selbstklebeschichten, in einem einzigen Arbeitsgang bereits auf der Papiermaschine imprägnierte glatte oder gekreppte Papiere mit den für diesen Zweck erwünschten Eigenschaften herzustellen, wobei gleichzeitig das unerwünschte Ankleben der Papierbahn an den heißen Zylindern und Filzen während des Trocknungsvorgangs verhindert wird, mit größerer Fahrgeschwindigkeit gefertigt werden kann und die Menge des einzusetzenden Naßverfeistigungsmittels erheblich reduziert werden kann (auf etwa 50% der sonst üblichen Menge).

Aus der DE-OS 28 09 422 ist ein Verfahren zur Herstellung eines dehnbaren glatten oder gekreppten Papiers mit hoher Rupf- und Spaltfestigkeit bekannt, bei dem in einer bestimmten Stufe des Papierherstellungsverfahrens, nämlich vor dem Stoffauflauf, der Faserstoff-Suspension bzw. der Papiermasse neben anderen Zusätzen, wie Leimungsmitteln, Naßverfestigungsmitteln und ggfs. Füll- und Farbstoffen, eine sehr geringe bis geringe Menge (O₁Ol bis 3Gew.-%, bezogen auf die trockene Papiermasse) eines Gemisches zugefügt wird, das aus einer kleinen Menge eines bestimmten, gegenüber Klebstoffen abweisend wirkenden Mittels mit einer großen Menge Synthese-Kautschuk oder -Harz besteht. Dabei soll das gegenüber Klebstoffen abweisend wirkende (abhäsive) Mittel bevorzugt aus einer organischen Verbindung bestehen, die einerseits

ίο ein oder mehrere langkettige Alkylreste und andererseits reaktionsfähige polare Gruppen, wie Carboxyl,-Nitril-, Amino-, Hydroxyl-, Keten- oder Säureanhydridgruppen, im Molekül aufweist. Bei diesem Verfahren handelt es sich um ein solches zur Herstellung von

ι ■; Spezialpapieren, die besonders vorteilhaft als Trägermaterial für stark klebende druckempfindliche Klebstoffschichten hoher Scher- und Schälfestigkeit zur Herstellung von Abdeckklebebändern für hohe Ansprüche verwendbar sind, nicht dagegen — wie im Falle der vorstehenden Anmeldung — um ein Imprägnierverfahren und daher in bezug auf Aufgabenstellung und Lösung um die Bewältigung eines andersartigen Problems, wobei zwangsläufig unterschiedliche Produkte erhalten werden. Die DE-OS 28 09 422 vermochte daher dem Fachmann keine Anregung in Richtung auf die Erfindung zu geben, dies umso weniger, als aufgrund negativer Erfahrungen schon beim Einsatz von relativ kleinen Mengen bei diesem keine Neigung dazu bestehen konnte, eine wesentlich größere Menge eines

jo derartigen Gemisches im Rahmen der Papierherstellung einzusetzen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung imprägnierter glatter oder gekreppter Papiere in einem Arbeitsgang auf der Papiermaschine,

n bei dem der Faserstoff-Suspension oder der Papiermasse vor der Blattbildung neben einem üblichen Naßverfestigungsmittel und gegebenenfalls üblichen Leimungsmitteln, Füll- und/oder Farbstoffen ein Gemisch aus einem silikonireien, abhäsiven, oberflächenaktiven Mittel aus einer organischen VerbinuUTig mit einem oder mehreren langkettigen Alkylresten, wobei der Molekülrest der Verbindung reaktionsfähige polare Gruppen, wie Carboxyl-, Nitril-, Amino-, Hydroxyl-, Keten- oder Säureanhydridfunktionen enthält, und einem Elastomer oder kautschukartigen Polymer zugesetzt und die Masse in üblicher Weise auf der Papiermaschine — gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Kreppvorrichtung — zur Papierbahn ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Masse zunächst 1 bis

-,o l2Gew.-%, bezogen auf trockene Faserstoff- bzw. Papiermasse, eines Gemisches aus:

0,5 bis 5,0 Gew.-% des silikonfreien, abhäsiven,

oberflächenaktiven Mittels,

89,5 bis 95,5 Gew.-% des Elastomers oder kautschukartigen Polymersund

2,0 bis 6,0 Gew.-% eines Papier-Weichmachers

zugesetzt werden, die Masse zur Papierbahn ausgebil-Mi det und diese anschließend bei einem Rest-Wassergehalt von 6 bis 20% mit einem weiteren Anteil des genannten Gemisches in einer solchen Menge, daß das trockene Papier 7 bis 60 Gew.-% des Gemisches enthält, behandelt und getrocknet wird.
Es ist zwar bekannt, zur Erzielung bestimmter Eigenschaften, der Papiermasse bzw. dem Papier mittels einer Reihe voh verschiedenen Verfahren unterschiedliche Zusatzstoffe zuzusetzen, wobei derartige Zusatz-

stoffe entweder der Faserstoff-Suspension vor der Bildung der Bahn (Blattbildung) zugefügt werden, was insbesondere bei schnell laufenden Papiermaschinen das Problem mit sich bringt, diese Stoffe in der Aufschlämmung zurückhalten und deren Mitreißen mit dem abgeführten Wasser durch die Siebpartie verhindern zu müssen, oder aber in die bereits gebildete Papierbahn im nassen oder weitgehend getrockneten Zustand eingebracht werden. So ist es beispielsweise für Leimungsmittel bekanrt, daß diese sowohl der Papiermasse oder Pulpe zugesetzt werden können (»Masseleimung«) als auch mittels geeigneter Auftragsvorrichtungen, wie Leimpressen, Sprühvorrichtungen oder dergleichen, auf die fertige Papierbahn aufgetragen werden können (»Oberflächenleimung«).

Nicht bekannt ist demgegenüber — mit Ausnahme der andersartigen Verhältnisse bei den Silikonen — die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verwendbarkeit von Gemischen, die ein abhäsives, oberflächenaktives Mittel enthalten, als Imprägniermittel im Rahmen des Papierherstellungsprozesses. Es bestand vielmehr bei der Fachwelt ein Vorurteil gegen die Verwendung derartiger Gemische in der für diesen Zweck erforderlichen Menge im Papierherstellungsprozeß, da normalerweise abhäsive Mittel als vorzugsweise hydrophobe Substanzen den Herstellungsprozeß — selbst bei Anwesenheit von nur geringen Mengen — empfindlich stören. Es war daher überraschend und konnte vom Fachmann nicht vorhergesehen werden, daß die Anwesenheit des abhäsiven, oberflächenaktiven Mittels in dem Imprägniergemisch den Papierherstellungsprozeß keineswegs stört und sich zusätzlich in so vorteilhafter Weise dahingehend auswirkt, daß das unerwünschte Ankleben der behandelten Papierbahn an den Metalloberflächen der Trockenzylinder und an den Filzen während des Trocknungsvorgangs unterbleibt.

Lediglich in der GB-PS 9 22 828, die ein Verfahren zur Behandlung von Papieren, insbesondere von Pergament- und Pergamin-Papieren mit einem Gemisch aus Silikonkautschuk und Silikonharz zum Gegenstand hat, dem nOwh weitere Substanzen, wie Carboxymethylcellulose oder Kondensationsprodukte von Epichlorhydrin mit aliphatischen Aminen, zugesetzt werden können, wird von Versuchen berichtet, derartige Mittel auch im Papierherstellungsprozeß selbst einzusetzen. Die nach diesem Verfahren erhältlichen Papiere können aber wegen ihrer ausgeprägten klebstoffabweisenden Eigenschaft lediglich als Trennpapiere oder Zwischenlagen in Verbindung mit klebrigen Substanzen oder Sslbstklebemassen der verschiedensten Art oder auch als Zwischenträger für übertragbare Klebstoffschichten, keinesfalls jedoch — wie die nach dem Verfahren gemäb der Erfindung hergestellten imprägnierten Papiere — als permanente Trägermaterialien für druckempfindliche Klebstoffschichten verwendet werden. Bei der Papierherstellung unter Verwendung üblicher Papiermaschinen kann mit Silikonen nicht gearbeitet werden, da diese dazu neigen, irreversibel auf Siebe, Filze und dgl. aufzuziehen und von den genannten Vorrichtungen dann nicht wieder entfernt werden können. Hinzu kommt, daß in Gegenwart von Silikonen nicht mehr gekreppt werden kann, da der Kreppschaber dann nicht mehr faßt.

Als abhäsive (antiadhäsive), oberflächenaktive Mittel haben sich für das erfindungsgemäße Imprägnierverfahren solche organischen Verbindungen als geeignet erwiesen, die im Molekül einerseits einen oder mehrere langkettige Alkylrene mit 12 bis 21 Kohlenstoffatomen (insbesondere Stearoyl- oder Stearylgruppen) und andererseits reaktionsfähige polare Gruppen, wie Carboxyl-, Nitril-, Amino-, Hydroxyl-, Keten- oder Säureanhydridgruppen, enthalten.

Beispiele für derartige Substanzen im Sinne der Erfindung sind:

N'N-Diacylverbindungen von Polyalkylenpolyaminen mit langkettigen Kohlenwasserstoffresten, insbesondere solche, die eine oder mehrere unumgesetzte ίο (freie) sekundäre Aminogruppen enthalten, wie

Ν,Ν'-Distearoyldipropylentriamin (DiTriDi) und
Ν,Ν'-Dipalmitoyltriäthylentetramin;
Polyvinylcarbamate, wie

Polyvinyl-N-Octadecylcarbamat und

Polyvinyl-N-Pentadecylcarbamat;
Triäthanolamin-monostearylcarbamat;
Glycerinmonostearylcarbainat;
Pentaerythritmonostearylcarbamat;

>n Triäthanolaminmonostearat;

Triäthanolaminmonopalm!' it;
Triäthanolaminmonoolcat;
Glycerinmonostearat;
Umsetzungsprodukte von Stearylisocyanat mit Harnstoff- oder Melaminharzen oder mit Triäthanolamin;

niedermolekulare hydroxylgruppenhaltige Polybutadiene, die je nach OH-Zahl ganz oder teilweise mit Stearylisocyanat umgesetzt wurden;

durch Emulsionspolymerisation hergestellte Copolymerisate aus Maleinsäuremonoamiden oder Maleinsäuremonoestern, die langkettige Kohlenwasserstoffreste aufweisen, und Styrol oder dessen Derivaten, die zusätzlich vernetzende Bestandteile mit reaktionsfähigen funktionellen Gruppen oder Carboxylgruppen enthalten können;
Copolymerisate aus Butadien mit nicht mehr als 30% Styrol die 2—20% Maleinsäuremonoamide oder -ester einpolymerisiert enthelten;

Komplexverbindungen der Stearinsäure mit basischem Chromchlorid (Werner-Komplexe);
Polytetrafluoräthylen.

Der Anteil der abhäsiven, oberflächenaktiven Komponente in dem Imprägniergemisch gemäß der Erfindung kann 0,5 bis 5 Gew.-% und soil vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-% betragen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile (Feststoffe) der Gesamtzusammensetzung des Gemisches.

Da die genannten Substanzen zum Teil in organischen Lösungsmitteln schwer und in Wasser praktisch unlöslich sind, werden diese vorteilhaft mit Hilfe geeigneter Emulgatoren in Wasser dispergiert — gegebenenfalls nach vorheriger Adsorption an hochdisperse Kieselsäure oder an andere übliche fein zerteilte Füllstoffe — Mnd zur Herstellung des erfindungsgemäßen Imprägniergemisches; in eine wäßrige Dispersion eines Elastomers oder eines kautschukartigen Polymers eingerührt. Als Emulgatoren haben sich für diesen Zweck insbt jondere Mischungen aus nichtionischen und anionischen Emulgatoren im Verhältnis 1:1 als geeignet erwiesen. Beispiele hierfür sind aromatische Polyglykoläther, wie Nonylphenoipolyglykoläther, einerseits und Alkylsulfonate oder AlkylarylsulfonatP.

b5 andererseits.

Das Elastomer oder kautschukartige Polymer, das in einer Menge von 89,0 bis 9'5,5 Gew.-%, bezogen auf 100 Gewichtsteile Feststoffe des Gesamtgemisches, in dem

Imprägniergemisch gemäß der Erfindung vorliegen kann und den Hauptbestandteil bildet, kann in Abhängigkeit von den gewünschten Oberflächeneigenschaften des Papiers beispielsweise aus einem Butadien-Styrol-Copolymerisat mit einem Styrolgehalt von 23 bis 55%. einem Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat mit einer Mooney-Viskosität von etwa 40 bis 160. vorzugsweise zwischen 65 und 85. einem Terpolymerisat aus Butadien. Styrol und Acrylnitril, oder aus einem Acrylsäurebutylester-Acrylsäure-Copolymerisat oder aus deren Gemischen bestehen, die zumeist in Form von Lances oder von wäßrigen Dispersionen eingesetzt werden. Wäßrige Acry la t-C"npol\meri sat-Dispersionen, die eine kleine Menge Acryl- und/oder Methacrylsäure und bis zu 15% Acrylnitril enthalten, sind ebenfalls geeigne!. Daneben auch solche, die neben Butadien-Acrylnitril und/oder Acrylsäureester!) juch Polyvinylacetat. Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid als Komponente enthalten. /. B. Gemische aus einem besteht und vorteilhaft einen Malilgrad zwischen 18 und 38 SR aufweisen soll, (I bis 12 Gew.% und vorzugsweise 2 bis 4 Gew.-ⁿ/o. bezogen auf trockene Faserstoff- bzw. Papiermasse) wird zweckmäßig nach der Mahlung

"> vorgenommen.

Bei der Herstellung von leichtgewichiigem Papier mil eini m Blattgewicht bis zu etwa 80 g/m- kann der Zusatz eines Teils der wäßrigen Imprägnierdispersion zur Papiermasse vor der Blattbildung wegfallen und die

κι gesamte Menge der wäßrigen Imprägnierdispersion bei einem Rest-Wassergehalt der Papierbahn von 6 bis 20% mittels der Leimpresse zugesetzt werden

Der Faserstoff-Suspension können zur weiteren Modifizierung der Ligenschaften des Papiers außerdem

^;'. noch übliche Lcimiingsmittcl in geringer Menge, wie Naturharzseife (Natriumresinat) ti. Alaun. Wachse. Stärke, tierische Leime, Casein, sowie gewünsehtenfalls noch Füllstoffe, wie Tonerde. Kreide. Metalloxide oder ■salze, und Farbstoffe zugesetzt werden.

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lyvinylacetat. sowie Poiyurethan-l.atices und Polychloropren-Dispersionen. An Butadien-Acrylnitril- bzw. Butadien-Styrol-Copolymerisaten können auch relativ niedrigmolekulare klebrige Typen in Form ihrer Laticcs eingesetzt werden.

ΛK Papier-Weichmacher, die den dritten Bestandteil lies ■„ rfindungsgemäßen Imprägniergemisches bilden und in einer Menge \on 2 bis 6 Gew.-⁰-.. vorzugsweise \on 3 bis iGe«.-°«. bezogen auf 100 Gewichtsteile Fes'stof^;anieile des Gesamtgemisches, in dem Imprägniergeniisch vorliegen müssen, sind insbesondere Glykole und Triethanolamin geeignet. Dieser vorzugsweise wasserlösliche Bestandteil bewirkt ic nach Art und M'L-nge des Zusatzes die Ausbildung eines bestimmten Grades an Hydrophile im Papier, der für die weiteren anschließenden Arbeitsgänge von Bedeutung ist.

Dem in Form einer wäßrigen Dispersion vorliegenden Imprägniergemisch gemäß der Erfindung, das gewöhn in. Ii als 20 bis 55%ige und vorzugsweise als 33 bis 42°"ige Dispersion eingesetzt wird, können zur Modifizierung seiner Eigenschaften noch kleinere Mengen weiterer Substanzen zugesetzt werden. z.B. PoKacrylamide. Polyvinylalkohole oder Polyvinylpyrrolidon als Viskositätsregler sowie gegebenenfalls wasserlösliche Harnstoff- oder Melamin-Formaldehydharze. die noch '-eic reaktive Gruppen enthalten, sog. Vorkondensate, wie z. B. Meihylolharnstoffe. Methylolmelamine oder Methylolacrylamid. Die Auswahl der einzelnen Bestandteile, für die eine große Variationsbreite gegeben ist. muß unter dem Gesichtspunkt vorgenommen werfen, daß als Produkt des neuen Verfahrens ein relativ weiches, schmiegsames Papier erhalten wird, das in einer Folgereaktion in bekannter Weise vorteilhaft schwach vernetzt wird, um die anwendungstechnisch erforderliche Biegesteifigkeit sowie ausreichende Festigkeitswerte in Längs- und Querrichtung zu erzielen. Papier, das als Trägermaterial zur Herstellung von druckempfindlichen Abdeck-Klebebändern (Selbstklebebändern für Maler- und Lakkiererzwecke) verwendet werden soll, muß ausreichend flexibel und weich sein, beschichtungsfähig. dicht für Beschichtungsmittel. Lösungsmittel und Dispersionen. um ein Durchschlagen zu verhindern und soll zudem möglichst dünn sein.

Der erstmalige Zusatz der wäßrigen Imprägnierdispersion zu der Faserstoff-Suspension oder der Papiermasse, die vorzugsweise aus reiner Zellulose vorzugsweise aus Methylolgruppen enthaltenden Melamin- oder Harnstoff-Formaldehydharzen besteht, die in der Wärme vernetzend wirken, wird zweckmäßig nach Beimengung von 0,2 bis 0.5% Alaun (das die Fasern aktiviert und die Bindung des Harzes an die Fasern katalysiert) in Form einer wäßrigen Dispersion vor dem Stoffauflauf der Faserstoff-Suspension bzw. Papiermasse zugesetzt. Dabei kann bei Verwendung des erfindung'^?mäßcn Imprägniergemisches die erforder-

i'· liehe Menge an Naßfestmittel gegenüber der sonst üblichen Menge um mehr als die Hälfte verringert werden, beispielsweise von 6.5% auf 2.4%. jeweils bezogen auf trockene Faserstoff- bz<v. Papiermasse.

Die genauen Mengen sowie das Mengenverhältnis

;· der der Papiermasse zuzusetzenden Substanzen, die durch einfaches Ausprobieren leicht ermittelt werden können, sind abhängig von der Bahngeschwindigkeit innerhalb der Naßpartie und damit vom Durchsatz der Stoffe pro Zeiteinheit.

: Falls das Papier gekreppt werden soll, so kann dies auf der Naßwalze mit einem dünnen und scharfen Schaber durchgeführt werden. Dabei kann der Krepp-Prozeß frühestens zu dem Zeitpunkt nach der Blattbüdung erfolgen, an dem die sich bildende

: Papierbahn eine ausreichende Festigkeit besitzt, um den hohen Beanspruchungen dieses Prozesses standzuhalten. Die Feinheit der Kreppung richtet sich in erster Linie nach der Stärke des Schabers: je dünner dieser ist. um so feiner wird die Kreppung. Außerdem ist sie von

• der Temperatur der Walze (Kreppzylinder), deren Geschwindigkeit sowie von der Stellung des Schabers zur Walzenoberfläche abhängig. Anstelle der Naßki _ppung in einer Zwischenstufe des Papierherstellungsprozesses kann die Kreppung selbstverständlich auch am fertigen Papierprodukt nach Wiederbefeuchtung durchgeführt werden.

Nach dem Abheben vom Kreppzylinder gelangt die mit den Zusätzen versehene Papierbahn in die Trockenpartie der Papiermaschine, wo die Trocknung

eo der Papierbahn mittels hochbeheizter Trockenzylinder unter Dampfentwicklung erfolgt.

Bei einem Rest-Wassergehalt der Papierbahn von 6 bis 20%. vorzugsweise bei einem Rest-Wassergehalt von etwa 8 bis 12%. wird alsdann mittels einer

es geeigneten Vorrichtung, beispielsweise einer Leimpresse, ein weiterer Anteil des genannten Imprägniergemisches in einer solchen Menge in die Bahn eingebracht, daß die anschließend durch eine weitere Wärmebehand-

lung mittels lioehbeheizter trockenzylinder vollstiintlijj getrocknete Papierbahn 7 bis bOGew.-%. vorzugsweise 15 bis 40Gew.-%, des Gemisches, bezogen auf trockenes Papier, entheilt. Dabei wird vorteilhaft mit einer 40%igen Flotte des Imprägniermittclgcmischcs bei einer Fahrgeschwindigkeit von 120 m/min gearbeitet. So wird beispielsweise ein 70 g schweres Papier aus einem Blattgewicht von 50 g + 20 g Imprägniermittelr.usatz erhalten, was einem Gehalt von etwa 28,5% an Imprägniermittel entspricht.

Durch die thermische Behandlung in Verbindung mit dem Rügelcffckt zwischen den Filzen und den hochbeher/lcn Tmcken/.ylimlern wahrend des weiteren Trockniingspro/esscs wird das lin|irägniermittel aus .Irr Dispersion ausgefallt, in einen feinen Verteilungszustand gebracht und zusammen nut den anderen hochmolekularen, leimenden Substanzen, die bei der Wärmeeinwirkung schwach vernetzt werden, im Faser-.-■•füge verankert. Aul diese Weise kann mit einewesentiich geringeren Kaiitsihtikmenge ein qualitativ gleichwertiges Papier erzeugt werden, was sonst nur mit erheblich größeren Mnpcn möglich ist Gleichzeitig wird selbst bei Anwendung relativ hoher l'roekniingslemperalureii (115—I j() C) und hohen Fahrgeschwindigkeiten (über lOOm-mm i ι·ι 2 m Bahnbteite und mehr) das unerwünschte Ankleben an ilen heißen Zylindern und Filzen der Frockenpartie verhindert und somit das Reißen der Papierbahn vermieden.

Nach dem geschilderten Verfahren lassen sich auf einfache Weise unter Vermeidung der sonst erforderlichen zusätzlichen Arbeitsgänge imprägnierte glatte oder gekreppte Papiere herstellen, die besonders vorteilhaft als Trägermaterial für übliche druckempfindliche Klebstoffschichten (Selbstklebemassen), vor allem zur Herstellung von Abdeck und Verpnekiirigs-Klehebändern verwendet werden können.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert:

Beispiel I

H)OO kg Zellstoff bestellend aus (i90 kg Nadelholz-Zellstoff (500 kg hochgehleiehter Kiefer-Sulfat Zellstoff, langfaserig, extra saugfähig und 190 kg ungebleichter Kieler Sulfat-Zellstoff). 280 kg I.aubholz-Zell stoff (140 kg Birke-Sulfat-Zellstoff und 140 kg Buche-Sulfat-Zellstoff) und i0 kg llvdrowäthylcellulose wurden bis /u einem \iaiiignid mim SjSR im ii"iiänder gemahlen und mit Wasser auf eine Konzentration von O.VVo gebracht.

Fs wurde ein Imprägniergemisch aus folgenden Substanzen hergestellt, wobei fur 1000 kg Zellstoff 400 kg Imprägniergemisch, bezogen auf I estsioffaniei-Ie. in Ansatz gebracht wurden:

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Der Faserstoff-Suspension ·λ orden nach der Mahlung 20 kg des Imprägniergemisches, das — jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Feststoffanteile der Gesatnt-Zusammensetzung — 89GeWv¹Vi Elastomer. 3.3 Gew.-⁰/« einer siiikonfreien. abhäsiven. oberflächenaktiven Substanz (Triä;hanolaminmonostearat) und 3.3 Gew.-% Papier-Weichmacher enthielt, in Form von 55.5 kg der 36%igen wäßrigen Dispersion zugesetzt und unmittelbar daran anschließend mittels einer Dosierpumpe als Naßfestmittel ein Gemisch aus 35 kg eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes und 6 kg Aluminiumsulfat/Schwefelsäure in Form einer 10%igen wäßrigen Lösung vom pH 2.0—3.0 zudosiert.

Anschließend wurde die Masse unter Verwendung einer üblichen Papiermaschine über Siebpartie und Naßpressenpartie (Blattbildung. Entwässerung. Trocknung) zur Papierbahn ausgebildet Das Siebwasser hatte einen pH-Wert von 4j bis 5.0. Bei einem Trockengewicht von etwa 38 bis 42% wurde die Bahn mittels einer aus Kreppzylinder und Schaber bestehenden Kippvorrichtung gekreppt: dabei stieg die Temperatur hinter dem Kreppzylinder von 105 auf 125' C.

Bei einem Rest-Wassergehalt der Papierbahn von etwa 8 bis !2% wurde alsdann mittels einer Leimpresse der gesamte Restanteil des Inipragniergemisch.es (380 kg bezogen auf Feststoffanteile) in Form der 36%igen wäßrigen Dispersion in die Papierbahn eingearbeitet. In der nachfolgenden Trockenpartie wurde das Trägermaterial bei einer Maschinengeschwindigkeit von etwa 100 m/min, auf Temperaturen zwischen 90" und i35"C gebracht. Die sich einstellende Restfeuchte des imprägnierten Papiers betrug 4,5 bis 5.5%.

Es wurde ein Krepp-Papier mit eineni Blattgewicht von 100 g/m² (±2) und einer Dehnung von 15% erhalten, das hervorragend als Trägermaterial zur Herstellung selbstklebender druckempfindlicher Abdeck-Klebebänder geeignet war.

Beispiel 2

in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde ein 70 g/m² schweres imprägniertes Krepp-Papier für die

Herstellung von Abdeek-Klebebiindern (Masking Tapes) gefertigt:

I Zellstoffeintrag 1000 kg Zellstoff bestehend aus:
560 kg Kiefer-Sulfat-Zellstoff, langfaserig, extra

saugfähig, gebleicht

200 kg Klefer-Sulfat-Zellstoff. ungebleicht
240 kg Eukalyptus-Zellstoff

'V!ahlgrad:l9°SR

II Naßfestmittel (Zusatz vor Stoffaiiflaul)
12 kg Harnstoff-Formaldehydllairz

(als 10%igc l.ösiing)

0,5 kg Alaun/Schwefelsaure (als IO°/oigc Los'«ng)

III ßlatibildung. Entwässerung.Trocknen, Kreppen

IV Bei 6 bis 9% Rest-Wassergehalt (Restfeuchte) der Bahn: Zusatz des unten aufgeführten Imprägniergemisches (imprägnierrezeptur) mittels Leimpresse.

V Trocknen und Glätten des imprägnierten Krepp-Papiers zwischen Filz und Zylindern hinter der Leimpresse bei Temperaturen zwischen 105 und 135° C.

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Die Restfeuchte des imprägnierten Papiers wurde auf die Toleranz gemäß Beispiel 1 eingestellt.

Ι'λ wurde ein Krepp-Papier mit einem Blattgewicht von 70(± 2) g/cm-' erhalten, das einen Bruchlast^ert von 36 N/cm bei 1 5% Dehnung aufwies.

Beispiel 3

Analog /u Beispiel 1 wurde ein bis etwa 180" C wärmebeständiges imprägniertes Papier hergestellt:

I Zellstoffeintrag

700 kg Kiefer-Sulfat-Zellstoff, langfaserig, extra

saugfähig, gebleicht

200 kg Kiefer-Sulfat-Zellstoff, ungebleicht
80 kg Kationaktives synth. Leimungsmittel auf Basis von Acrylsäureester-Copolvmerisat.

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weichmacher- und lösungsmittelfrei = 160 kg 5()"oige wallr. Dispersion
2 kg Triäth.inolaminmonostearat
Mahlgrad: 22 SR

II Naßfestmittel (Zusatz vor Stoffauflauf)

12 kg Hnrnstoff-Formaldehyd-Hnr/ (!0°'"ige

L'is'jng)
0.3 kg Alaun/Schwefelsäure (10°'nige Lösung)

III Blattbiidung. Entwässerung. Trocknung

IV Bei 10 bis 12% Rest-Wassergehalt (Resueuchte) der Bahn: Zusatz eines Imprägniermittelgemisches (Imprägnierrezeptur) der unten aufgeführten Zusammensetzung mittels Leimpresse.

V Trocknen. Vernetzen und Glätten des imprägnierten Papiers zwischen Filz und Zylindern hinter der Leimpresse bei Temperaturen zwischen 105 und 135X

Butadien- \cr;. lnitril-1 a'.ev ."5 '..ig. mit ?'".. \cr\lnitnl lhh 4 "n MclhacrvKä.iirc

I inulsion aut BaMs \ on Pol\\ in> luMearNkarbaiiiat 2" " 1 riäthannlamin

niedrigvisk. Poly\:n\lalkohol

Polym.grad : 50(1 Mol.-Cjew.: 25!Ml(I

Pol\ath\lenglykol \om NHiW 57i'i 6.Mi

f.nt>i;häumcr auf Basis >pez.. hiuipt-. aiiphau^cher kohLn\

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2. Uli	111.011
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Feststofl'gehaU der Dispersion: ·" '..

Fis wurde em imprägniertes glatte- Papier mn einem Blaiige'.wch: \on ^l)u a wr getertigt.

219.00

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Hersteilung imprägnierter glatter oder gekreppter Papiere in einem Arbeitsgang auf der Papiermaschine, bei dem der Faserstoff-Suspension oder der Papiermasse vor der Blattbildung neben einem üblichen Naßverfestigungsmittel und gegebenenfalls üblichen Leimungsmitteln, Füll- und/oder Farbstoffen ein Gemisch aus einem silikonfreien abhäsiven, oberflächenaktiven Mittel aus einer organischen Verbindung mit einem oder mehreren langkettigen Alkylresten, wobei der Molekülrest der Verbindung reaktionsfähige polare Gruppen, wie Carboxyl-, Nitril-, Amino-, Hydroxyl-, Keten- oder Säureanhydridfunktionen enthält, und einem Elastomer oder kautschukartigen Polymer zugesetzt und die Masse in üblicher Weise auf der Papiermaschine — gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Kreppvorrichtung — zur Papierbahn ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Masse zunächst 1 bis 12Gew.-%, bezogen auf trockene Faserstoff- bzw. Papiermasse, eines Gemisches aus: