[0001] Die Erfindung betrifft eine Streichmasse für Papier. Diese Streichmasse dient dazu,
Papier bedruckbar zu machen bzw. die Bedruckbarkeit zu verbessern. Papiere, die bedruckt
werden sollen, müssen eine glatte Oberfläche haben, an der die Druckfarbe gut haftet,
und dürfen nicht saugfähig sein, damit die Druckbilder mit großer Genauigkeit aufgebracht
und wiedergegeben werden können.
[0002] Streichmassen, die zur Herstellung gestrichener Papiere verwendet werden, bestehen
üblicherweise aus einer wäßrigen Dispersion, die ein oder mehrere Pigmente, Bindemittel
und Verdickungsmittel enthält. Traditionell wurde als Pigment für solche Streichmassen
Kaolin verwendet. Um den Feststoffgehalt und die Viskosität der Dispersion einzustellen
und das Kaolin zu stabilisieren, muß zusätzlich ein Verdickungsmittel oder Bindemittel
enthalten sein, da die Eigenschaften, insbesondere Glanz und Glätte des gestrichenen
Papiers, außerordentlich stark vom Feststoffgehalt der verwendeten Streichmasse abhängen.
Ein zu niedriger Feststoffgehalt und damit eine zu dünnflüssige Streichmasse führen
zu einem niedrigen Strichgewicht und außerdem zu einer zu starken Anfeuchtung des
Papiers. Eine zu hohe Viskosität der Streichmasse muß andererseits vermieden werden,
da sie zu Problemen beim Auftragen führt und außerdem die Auftragsgeschwindigkeit
zu stark vermindert.
[0003] Bei den üblicherweise verwendeten Streichverfahren wird die Streichmasse mit einer
rotierenden Übertragungswalze, die in einen die Masse enthaltenden Behälter eintaucht,
auf die vorbeilaufende Papierbahn übertragen, wobei der Überschuß der Streichmasse
mit einer Rakel abgestrichen wird. Bei den heute verwendeten Maschinen läuft dabei
die Papierbahn mit hoher Geschwindigkeit, bis zu 1800 Meter pro Minute, über die Walze.
Wenn die Streichmasse zu viskos ist, baut sich an der Rakel ein zu großer Druck auf
und die Papierbahn reißt aufgrund der mechanischen Belastung. Ist andererseits die
Viskosität zu gering, dann wird zuwenig Streichmasse auf das Papier übertragen, was
die Beschichtung ungleichmäßig macht. Zudem wird zuviel Wasser vom Papier aufgesaugt,
was die Trocknung erschwert und verlängert. Die Stabilisierung dient außerdem dazu,
daß die Viskosität der Streichmasse im wesentlichen unverändert bleibt. Dies ist wesentlich,
um ein qualitativ hochwertiges Papier zu erhalten, da Viskositätsschwankungen die
Auftragsdicke und damit die Oberfläche des Papiers verändern. Die Streichmasse soll
daher eine nicht zu hohe und nicht zu niedrige, gleichbleibende Viskosität haben.
Weiterhin soll die Streichmasse so aufgebaut sein, daß beim Andrücken dieser Masse
an das Papier nur wenig Wasser in die Kapillarkanäle des Papiers eindringt, während
die Feststoffe oben auf der Bahn haften. Durch den Druck sollen auch keine Feststoffe
in die Kapillarkanäle gedrückt werden, da dies zu einer unerwünschten Erhöhung des
Strichgewichts führt.
[0004] Es wurden Streichmassen auf Basis von Kaolin entwickelt, die viele dieser Probleme
lösen. Kaolin bildet hexagonale Teilchen aus, und die aufgrund dieser Struktur sperrigen
Teilchen können nicht ohne weiteres in die Kapillarkanäle des Papiers eindringen.
Zur Einstellung der Viskosität verwendet man zusammen mit Kaolin polyelektrolytische
Verbindungen. Da jedoch bei einer Kombination nur aus Kaolin und Polyelektrolyt die
Wasserretention noch nicht optimal ist und häufig noch zuviel Wasser und Bindemittel
in das Papier eindringt, gibt man auch ein Polyamin oder Polyethylenimin zu, um eine
zu starke Penetration zu verhindern.
[0005] Kaolin hat jedoch den Nachteil, daß es einerseits relativ teuer ist und andererseits
durch im Kristallgitter eingelagertes Eisen einen Gelbstich erzeugt. Als Ersatz für
Kaolin oder als zusätzlicher Bestandteil des Pigmentes wurde daher die Verwendung
von feinteiligem gemahlenem Calciumcarbonat vorgeschlagen. Die Verwendung von Calciumcarbonat
bringt jedoch weitere Probleme mit sich. Calciumcarbonat hat eine kugelförmige Teilchenform,
wodurch diese Teilchen besonders leicht in die kapillaren Kanäle der vorbeigeführten
Papierbahn gleiten können und gleichzeitig sehr viel Wasser aufgesogen wird. Um dies
zu verhindern, muß man soviel Verdickungsmittel anwenden, daß der Feststoffgehalt
der Lösung und die Viskosität zu hoch werden. Die für Kaolin geeigneten Verdickersysteme
liefern daher zusammen mit Calciumcarbonat keine befriedigenden Ergebnisse. Wendet
man das bei Kaolin bewährte System zusammen mit Calciumcarbonat an, so kommt es zu
einem sogenannten Überkochen der Streichmasse. Dabei quillt diese Masse in den Bereich
nach der Rakel, wodurch die Beschichtung inhomogen wird und es zu einer Schuppenbildung
kommen kann.
[0006] Aus DE-A 20 17 276 sind Streichmassen mit Polyvinylpyrrolidonzusatz für die Oberflächenveredelung
von Papier bekannt, worin geringe Mengen Polyvinylpyrrolidon zusammen mit optischen
Aufhellern verwendet werden, um die Fluoreszenzeigenschaften zu verbessern. Zu diesem
Zweck wird Polyvinylpyrrolidon in einem Anteil von 2 x 10
-4 bis 50 x 10
-4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Streichpigment, eingesetzt.
[0007] Es war nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Streichmasse für Papier mit einem
Calciumcarbonat enthaltenden Pigment bereitzustellen, die die oben erwähnten Probleme
überwindet und eine gleichmäßige Beschichtung auch bei hoher Streichgeschwindigkeit
und bei niedrigem Strichgewicht liefert.
[0008] Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Streichmasse für Papier, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie
a) 100 Gewichtsteile eines Pigments mit einem Anteil an Calciumcarbonat von mindestens
10 Gewichtsteilen,
b) 0,1 bis 2 Gewichtsteile einer linearen, wasserlöslichen Polydipolverbindung mit
einem Molekulargewicht bis zu einer Million,
c) 0,1 bis 2 Gewichtsteile eines anionischen Polyelektrolyten,
d) 4 bis 20 Gewichtsteile eines Bindemittels und
e) soviel Wasser umfaßt, daß der Feststoffgehalt der Streichmasse 45 bis 80 Gewichtsprozent
beträgt.
[0009] Überraschenderweise wurde gefunden, daß ein System, das die Bestandteile a) bis e)
umfaßt, ausgezeichnete Beschichtungen auf Papier ergibt. Das aus den Bestandteilen
b) und c) bestehende Verdickersystem dient dabei nicht nur zur Viskositätseinstellung,
sondern stabilisiert überraschenderweise auch die Calciumcarbonatteilchen in der Lösung.
Es wurde gefunden, daß bei Verwendung der erfindungsgemäßen Streichmasse ein Papier
erhalten wird, das sehr gut bedruckbar ist und scharfe, kontrastreiche Bilder liefert.
Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß sich die negativen Pseudoladungen
der linearen Polydipolverbindung an vorhandene überschüssige kationische Ladungen
der Calciumcarbonatteilchen anlagern und diese absättigen. Andererseits verbinden
sich die positiven Pseudoladungen der linearen Polydipolverbindung mit dem zugesetzten
anionischen Polyelektrolyten. Auf diese Weise kommt es zu einer Komplexbildung, wodurch
die Teilchen so groß werden, daß sie nicht in die Kapillarkanäle des Papiers eindringen
können. Diese Komplexbildung findet statt, wenn eine definierte kritische Konzentration
überschritten wird. Diese kritische Konzentration sollte die Konzentration sein, die
bei der Druckentwässerung der Streichmasse erreicht wird, wenn diese auf die Papierbahn
trifft. Die erfindungsgemäße Streichmasse ist dabei so stabil, daß sich die Viskosität
über einen relativ großen Feststoffgehaltsbereich, bei dem die Verarbeitung stattfindet,
zum Beispiel 65 bis 75 Gewichtsprozent, sehr wenig verändert, während bei einem definierten
höheren Feststoffgehalt, der durch die Druckentwässerung an der Papieroberfläche entsteht,
ein abrupter Viskositätsanstieg erfolgt. Der Vorteil dieses Verhaltens ist, daß einerseits
durch die gleichbleibende Viskosität die Beschichtungsdicke auch bei schwankenden
Feststoffgehalten gleichbleibend ist und andererseits durch die Entwässerung in die
Kanäle des Papiers die Viskosität abrupt ansteigt. Die Feststoffteilchen können daher
nicht in die Kapillarkanäle eindringen, sondern sich nur außen an das Papier anlegen.
[0010] Die erfindungsgemäße Streichmasse enthält als Hauptinhaltsstoff ein Calciumcarbonat
enthaltendes Pigment. Dieses Pigment kann vollständig aus Calciumcarbonat bestehen
oder eine Mischung aus Calciumcarbonat mit anderen für diesen Zweck bekannten Pigmenten,
zum Beispiel Kaolin und/oder Talcum, sein. Dabei beträgt der Anteil an Calciumcarbonat
in der Mischung in der Regel mindestens 10 Gewichtsprozent. Bevorzugt enthält das
Pigment jedoch mindestens 20 Gewichtsprozent Calciumcarbonat und besonders bevorzugt
mindestens 40 Gewichtsprozent Calciumcarbonat. Es kann für die erfindungsgemäße Streichmasse
auch ein Pigment verwendet werden, das kein Calciumcarbonat enthält, allerdings werden
dann nicht alle erfindungsgemäßen Vorteile erzielt. Am vorteilhaftesten ist es, als
Pigment reines Calciumcarbonat oder ein Pigment mit einem sehr hohen Anteil an Calciumcarbonat
zu verwenden. Das Pigment bildet üblicherweise den überwiegenden Anteil des Feststoffgehalts
der erfindungsgemäßen Streichmasse. Zur Herstellung des Pigments ist jedes auf diesem
Gebiet bekannte feinteilige Calciumcarbonat geeignet. Üblicherweise wird das Calciumcarbonat
durch Nassvermahlung von Marmor gewonnen und mit Feststoffgehalten von 75 bis 78 Gewichtsprozent
geliefert.
[0011] Als erfindungswesentlich werden als Bestandteil b) 0,1 bis 2 Gewichtsteile einer
linearen, wasserlöslichen Polydipolverbindung mit einem Molekulargewicht bis zu einer
Million als Verdickungsmittel eingesetzt. Bevorzugt liegt das Molekulargewicht dieses
Verdickungsmittels im Bereich von 15 000 bis 800 000. Verbindungen mit einem zu geringen
Molekulargewicht haben keinen ausreichenden Einfluß auf die Viskosität der Streichmasse,
während Verbindungen mit einem zu hohen Molekulargewicht der bei deren Anwendung auftretenden
mechanischen Belastung nicht standhalten und zerstört werden.
[0012] Als lineare, wasserlösliche Polydipolverbindung wird eine Verbindung bezeichnet,
die aus Monomeren aufgebaut ist, von denen zumindest ein Teil zwitterionisch oder
dipolartig ist. Beispiele für derartige Polydipolverbindungen sind aus den zwitterionischen
Aminosäuren aufgebaute Proteine, aus Vinylpyrrolidon aufgebautes Polyvinylpyrrolidon,
aus Acrylamid aufgebautes Polyacrylamid und Polylactame, wie Polyvinylcaprolactam.
Bevorzugt werden Polymere verwendet, die Einheiten mit der Amidgruppe aufweisen, die
durch Ausbildung einer pseudopositiven Ladung am Stickstoffatom und einer pseudonegativen
Ladung am Sauerstoffatom der Carbonylgruppe einen elektrischen Dipol bilden. Eine
bevorzugte Verbindungsklasse sind die Polyvinylpyrrolidone, die außerdem den Vorteil
haben, daß sie toxikologisch unbedenklich sind. Bevorzugt werden Polyvinylpyrrolidone
eingesetzt, die einen K-Wert im Bereich von 15 bis 90, insbesondere von 20 bis 50,
haben. Weiterhin bevorzugt ist die Verwendung von Proteinen, die ebenfalls toxikologisch
unbedenklich sind. Als in großen Mengen verfügbare, preisgünstige Proteine werden
vor allem Gelatine bzw. Kollagen eingesetzt. Gelatine führt in Kombination mit Wasser
jedoch zu einer Verdickung und einem Festwerden der Streichmasse und wird daher zusammen
mit Harnstoff verwendet. In der Regel werden Kombinationen von Gelatine und Harnstoff
in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1:1 verwendet. Harnstoff ist ebenfalls ein unbedenklicher
Zusatzstoff und hat aufgrund seiner verflüssigenden Eigenschaften zudem einen vorteilhaften
Einfluß auf die erfindungsgemäße Streichmasse.
[0013] Polyacrylamide und insbesondere durch anionische Polymerisation aus Acrylamid hergestellte
Polyacrylamide sind als Bestandteil b) ebenfalls gut geeignet. Ferner können auch
Copolymere aus Acrylamideinheiten, Vinylpyrrolidoneinheiten und/oder Aminosäuren mit
anderen Monomeren, wie mit neutralen Monomeren, verwendet werden. Das entstehende
Copolymer muß nur die Anforderungen erfüllen, daß es wasserlöslich ist, da die erfindungsgemäße
Streichmasse nur Wasser als Lösungsmittel enthält, linear ist, damit die Polydipole
sterisch zugänglich sind, und ein Molekulargewicht von nicht mehr als einer Million
hat, da Moleküle mit einem höheren Molekulargewicht durch die hohe mechanische Belastung
zerstört würden. Ein Beispiel für ein erfindungsgemäß geeignetes Copolymer ist ein
Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymer. Auch Mischungen der genannten Polydipolverbindungen
können eingesetzt werden.
[0014] Aufgrund ihrer Eigenschaften sind sie untereinander gut verträglich. Der als Verdickungsmittel
dienende Bestandteil b) wird in einem solchen Anteil eingesetzt, daß die gewünschte
Viskosität erhalten wird. Erfindungsgemäß liegt der Anteil des den Bestandteil b)
bildenden Verdickungsmittels in einem Bereich von 0,1 bis 2 Gewichtsteilen, bevorzugt
von 0,3 bis 0,8 Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des Pigments
a). Die Einsatzmenge des Bestandteils b) hängt unter anderem ab vom Molekulargewicht
der verwendeten Verbindung(en). Durch Variation von Molekulargewicht und Einsatzmenge
kann für jede Streichmasse eine optimale Kombination von Eigenschaften eingestellt
werden.
[0015] Als weiterer wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Stabilisierungssystems
für Calciumcarbonat wird als Bestandteil c) ein anionischer Polyelektrolyt verwendet.
Die Verwendung von Polyelektrolyten ist für Kaolin enthaltende Streichmassen an sich
bekannt, und die hierfür verwendeten Polyelektrolyte sind auch für die erfindungsgemäße
Masse geeignet. Als Polyelektrolyte werden polymere Verbindungen mit ionisch dissoziierbaren
Gruppen bezeichnet, die in der dissoziierten Form wasserlöslich sind. Beispiele hierfür
sind Polyacrylate und Carboxymethylcellulose. Der Polyelektrolyt lagert sich mit seinen
negativen Ladungen an die pseudopositiven Ladungen des Verdickungsmittels gemäß Bestandteil
b) an und führt damit zu einer Stabilisierung des Systems. Die eingesetzte Menge des
Polyelektrolyten liegt im selben Bereich wie es für Streichmassen auf Basis von Kaolin
üblich ist, nämlich in einem Bereich von 0,1 bis 2,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100
Gewichtsteile des Pigments a). Bevorzugt wird der Polyelektrolyt in einer Menge von
0,1 bis 0,5 Gewichtsteilen verwendet.
[0016] Der Bestandteil d) der erfindungsgemäßen Streichmasse für Papier ist ein Bindemittel.
Bindemittel werden üblicherweise in derartigen Massen zusammen mit dem Pigment verwendet,
um die Pigmentteilchen in Dispersion zu halten und die Bindung zwischen den Pigmentteilchen
und dem Papier zu vermitteln. Für die erfindungsgemäße Streichmasse sind die für diesen
Zweck bekannten Bindemittel geeignet. Beispiele hierfür sind Polyacrylatharze, insbesondere
hochmolekulare Polyacrylate, und Styrol-Butadien-Harze. Der Anteil des Bindemittels
in der erfindungsgemäßen Streichmasse beträgt 4 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf
100 Gewichtsteile des Pigments a).
[0017] Die erfindungsgemäße Streichmasse hat die Form einer wäßrigen Dispersion mit Wasser
als kontinuierlicher Phase. Wasser bildet als Bestandteil e) das einzige in der Streichmasse
verwendete Lösungsmittel. Der Feststoffgehalt der erfindungsgemäßen Masse wird in
der Regel, abhängig von der Art und Menge der anderen Inhaltsstoffe und der gewünschten
Beschichtungsdicke, im Bereich von 45 bis 80 Gewichtsprozent, bevorzugt von 60 bis
75 Gewichtsprozent, eingestellt, wobei der Rest Wasser ist. Eine Streichmasse mit
einem höheren Feststoffgehalt als 80 Gewichtsprozent hat eine zu hohe Viskosität und
ist in der Regel nicht mehr in befriedigender Weise verarbeitbar, während bei einem
Feststoffgehalt unter 45 Gewichtsprozent zu viel Wasser in das Papier eingesogen und
zu wenig Streichmasse auf das Papier aufgebracht wird.
[0018] Außer den genannten Bestandteilen a) bis e) kann die erfindungsgemäße Masse natürlich
weitere übliche Additive und Hilfsstoffe, die auf diesem Gebiet eingesetzt werden,
in den üblicherweise verwendeten Mengen enthalten.
[0019] Die erfindungsgemäße Streichmasse für Papier wird hergestellt, indem die Bestandteile
a), b), c) und d) in Wasser vermischt werden. Bevorzugt werden die Bestandteile b)
und c) als wäßrige Lösungen mit dem Calciumcarbonat, dem Bindemittel und dem Wasser
vermischt.
[0020] Die erfindungsgemäße Streichmasse wird in gleicher Weise in einer Streichbeschichtungsanlage
verwendet, wie die Streichmassen des Standes der Technik auf Basis von Kaolin.
[0021] Die erfindungsgemäße Streichmasse kann sehr gleichmäßig auf die Oberfläche von Rohpapier
aufgetragen werden und ergibt ein Papier mit hohem Glanz und guter Glätte. Aufgrund
der Viskositätseigenschaften der erfindungsgemäßen Streichmasse ist es möglich, Papier
mit sehr hohen Geschwindigkeiten zu beschichten, zum Beispiel mit bis zu 1800 Meter
pro Minute, und gleichzeitige hohe Feststoffgehalte auf das Papier aufzubringen, ohne
daß der Anpreßdruck an den Rakeln zu hoch wird, so daß eine zu hohe mechanische Belastung
des Papiers vermieden wird. Mit der erfindungsgemäßen Streichmasse lassen sich graphische
Papiere ausgezeichneter Qualität herstellen, die genau, scharf und kontrastreich bedruckt
werden können.
[0022] Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert, wobei, falls nichts
anderes angegeben ist, folgendes gilt:
[0023] Das Calciumcarbonat ist ein aus Calcit erhaltenes Calciumcarbonat, bei dem 60%, 90%
oder 99% der Teilchen < 2 µm sind (Calciumcarbonat 60% < 2 µm = Hydrocarb 60 GU, Calciumcarbonat
90% < 2 µm = Hydrocarb 90 GU oder Calciumcarbonat 99% = Setacarb GU, jeweils von Omya).
[0024] Das Kaolin ist ein delaminiertes Kaolin, bei dem 90% der Teilchen < 2 µm sind (Kaolin
90% < 2 µm = Amazon 88 von International Kaolin).
[0025] Die Gelatine ist eine sauer extrahierte Gelatine mit einer nach Bloom gemessenen
Gelfestigkeit von 100 oder von 240 (Gelatine 100 Bloom oder Gelatine 240 Bloom von
Deutsche Gelatinewerke Stoess).
[0026] Die Carboxymethylcellulose ist entweder eine niederviskose oder eine hochviskose
Carboxymethylcellulose (Finfix FF5 oder Finfix FF30 von Metsäserla).
[0027] Der Polyvinylalkohol 5-88 ist ein Polyvinylalkohol mit einer Viskosität von 5 mPa.s
und einem Verseifungsgrad von 88% (Mowiol 5-88 von Hoechst).
[0028] Polyvinylalkohol 4-98 ist ein Polyvinylalkohol mit einer Viskosität von 4 mPa.s und
einem Verseifungsgrad von 98%.
[0029] Das Kunststoffbindemittel beruht auf einem Styrol/Butadien-Copolymer (Dispersionsmittel
DL 955 = Dow Latex 955 von Dow Chemical).
[0030] Das Acrylatverdickungsmittel beruht auf einem Ethylacrylat/Methacrylsäure-Copolymer
(Sterocoll D von der BASF) oder ist ein assoziatives Acrylatverdickungsmittel, das
ebenfalls auf einem Ethylacrylat/Methacrylsäure-Copolymer beruht, welches jedoch zusätzlich
1% Nonylphenolethoxylatmethacrylether mit 15 Ethylenoxideinheiten enthält (Acrysol
TT 935 von Rohm and Haas).
[0031] Die angegebenen Mengen der einzelnen Bestandteile stellen jeweils Gewichtsteile dar,
sofern nichts anderes gesagt ist.
[0032] Der gegenüber dem jeweils angegebenen Feststoffgehalt (Gewichtsteile) verbleibende
Rest besteht bei den einzelnen Streichmassen aus Wasser.
[0033] Die in den Beispielen aufgeführten Viskositäten (mPa.s) sind jeweils mit einem Brookfield-Rotationsviskosimeter
mit einer Spindel Nummer 3 bei der angegebenen Rotationsgeschwindigkeit (U/min) und
Temperatur (°C) gemessen.
[0034] Das Wasserrückhaltevermögen wurde in bekannter Weise mit dem Verfahren gemäß S.D.
Warren ermittelt. Dabei wird die Geschwindigkeit bestimmt, mit der Wasser an Papier
abgegeben wird. Hierzu wird auf eine Metallplatte ein Blatt Papier gelegt und mit
der zu untersuchenden Streichmasse bestrichen. Eine zweite Elektrode wird angelegt
und der Zeitraum in Sekunden (s) bestimmt, zu dem eine vorgegebene Stromstärke erreicht
ist. Je länger dieser Zeitraum ist, desto besser ist die Masse zur Beschichtung von
Papier geeignet.
Beispiel 1
[0035] Es werden die folgenden Streichmassen A, 1 und 2 hergestellt und getestet, wobei
die Streichmasse A eine Streichmasse ist, die nicht unter die Erfindung fällt, da
sie keine Polydipolverbindung enthält, während die Streichmassen 1 und 2 erfindungsgemäße
Massen sind.
|
A |
1 |
2 |
Calciumcarbonat 90% < 2 µm |
70 |
70 |
70 |
Kaolin 90% < 2 µm |
30 |
30 |
30 |
Carboxymethylcellulose, niederviskos |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
Kunststoffbindemittel |
12 |
12 |
12 |
Gelatine 100 Bloom |
--- |
0,2 |
0,4 |
Harnstoff (Stabilisator für Gelatine) |
--- |
0,2 |
0,4 |
Feststoffgehalt (Gewichtsprozent) |
65 |
65 |
65 |
Viskosität U 100/min 40°C (mPa.s) |
1020 |
1340 |
1560 |
pH-Wert |
8,5 |
8,5 |
8,5 |
Wasserrückhaltevermögen (s) |
5 |
45 |
40 |
[0036] Wie die Resultate zeigen, ergibt sich für die erfindungsgemäßen Streichmassen 1 und
2 gegenüber der Vergleichsmasse A, die keine Polydipolverbindung enthält, eine Erhöhung
des Wasserrückhaltevermögens um das neunfache. Bei den erfindungsgemäßen Streichmassen
1 und 2 dringt der Strich viel weniger in das Rohpapier ein, und es wird eine gestrichene
Oberfläche mit höherem Glanz und höherer Glätte erhalten.
Beispiel 2
[0037] Es werden die folgenden Streichmassen B, 3 und 4 hergestellt und getestet, wobei
die Streichmasse B eine Streichmasse ist, die nicht unter die Erfindung fällt, da
sie keine Polydipolverbindung enthält, während die Streichmassen 3 und 4 erfindungsgemäße
Massen sind.
|
B |
3 |
4 |
Calciumcarbonat 60% < 2µm |
100 |
100 |
100 |
Oxidierte Maisstärke |
8 |
8 |
8 |
Kunststoffbindemittel |
8 |
8 |
8 |
Gelatine 100 Bloom |
--- |
0,2 |
0,4 |
Harnstoff (Stabilisator für Gelatine) |
--- |
0,2 |
0,4 |
Acrylatverdickungsmittel |
0,4 |
|
|
Feststoffgehalt (Gewichtsprozent) |
68 |
68 |
68 |
Viskosität U 100/min 40°C (mPa.s) |
1050 |
900 |
1020 |
pH-Wert |
8,5 |
8,5 |
8,5 |
Wasserrückhaltevermögen (s) |
3 |
15 |
21 |
[0038] Wie die Resultate zeigen, ist das Wasserrückhaltevermögen bei den erfindungsgemäßen
Streichmassen 3 und 4 ausgezeichnet, während es bei der Vergleichsmasse B, die keine
Polydipolverbindung enthält, äußerst gering ist. Die erfindungsgemäßen Massen 3 und
4 zeigen eine geringe Penetration in das Rohpapier und liefern glatte Oberflächen,
während die Penetration bei der Vergleichsmasse B erheblich ist.
Beispiel 3
[0039] Es werden die folgenden Streichmassen C, 5 und 6 hergestellt und getestet, wobei
die Streichmasse C eine Streichmasse ist, die nicht unter die Erfindung fällt, da
sie keine Polydipolverbindung enthält, während die Streichmassen 5 und 6 erfindungsgemäße
Massen sind.
|
C |
5 |
6 |
Calciumcarbonat 90% < 2 µm |
70 |
70 |
70 |
Kaolin 90% < 2 µm |
30 |
30 |
30 |
Polyvinylalkohol 5-88 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
Polyvinylpyrrolidon mit einem K-Wert von 30 |
--- |
0,1 |
0,2 |
Acrylatverdickungsmittel |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
Kunststoffbindemittel |
12 |
12 |
12 |
Feststoffgehalt (Gewichtsprozent) |
68 |
68 |
68 |
Viskosität U 100/min 40°C (mPa.s) |
1100 |
1050 |
1030 |
pH-Wert |
8,5 |
8,5 |
8,5 |
Wasserrückhaltevermögen (s) |
20 |
40 |
50 |
[0040] Wie die Resultate zeigen, wird mit den erfindungsgemäßen Streichmassen 5 und 6 bei
einer Erhöhung der Menge an Polyvinylpyrrolidon das Wasserrückhaltevermögen verbessert.
Eine weitere Steigerung des Wasserrückhaltevermögens wird durch die Zugabe von Polyvinylalkohol
erzielt.
Beispiel 4
[0041] Es werden die folgenden Streichmassen D, 7 und 8 hergestellt und getestet, wobei
die Streichmasse D eine Streichmasse ist, die nicht unter die Erfindung fällt, da
sie keine Polydipolverbindung enthält, während die Streichmassen 7 und 8 erfindungsgemäße
Massen sind.
|
D |
7 |
8 |
Calciumcarbonat 90% < 2 µm |
80 |
80 |
80 |
Delaminiertes Talcum |
20 |
20 |
20 |
Assoziatives Acrylatverdickungsmittel |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
Kunststoffbindemittel |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
Gelatine 100 Bloom |
--- |
0,2 |
0,3 |
Harnstoff (Stabilisator für Gelatine) |
--- |
0,2 |
0,3 |
Feststoffgehalt (Gewichtsprozent) |
60 |
60 |
60 |
Viskosität U 100/min 40°C (mPa.s) |
850 |
1000 |
1150 |
pH-Wert |
8,5 |
8,5 |
8,5 |
Wasserrückhaltevermögen (s) |
5 |
15 |
25 |
[0042] Wie die Resultate zeigen, werden mit den erfindungsgemäßen Streichmassen 7 und 8
im Vergleich zu der Vergleichsmasse D ausgezeichnete Ergebnisse erzielt. Diese Massen
sind zur Herstellung von graphischem Papier geeignet, das für den Tiefdruck eingesetzt
wird. Die Bedruckbarkeit des damit beschichteten Papiers ist sehr gut.
Beispiel 5
[0043] Es werden die folgenden Streichmassen E, 9 und 10 hergestellt und getestet, wobei
die Streichmasse E eine Streichmasse ist, die nicht unter die Erfindung fällt, da
sie keine Polydipolverbindung enthält, während die Streichmassen 9 und 10 erfindungsgemäße
Massen sind.
|
E |
9 |
10 |
Calciumcarbonat 90% < 2 µm |
40 |
40 |
40 |
Kaolin 90% < 2 µm |
60 |
60 |
60 |
Kunststoffbindemittel |
9 |
9 |
9 |
Stärke, enzymatisch abgebaut |
4 |
4 |
4 |
Optischer Aufheller |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
Carboxymethylcellulose, hochviskos |
0,3 |
--- |
--- |
Polyvinylalkohol 4-98 |
0,2 |
--- |
--- |
Gelatine Bloom 240 |
--- |
0,3 |
0,6 |
Harnstoff (Stabilisator für Gelatine) |
--- |
0,3 |
0,6 |
Feststoffgehalt (Gewichtsprozent) |
48 |
48 |
48 |
Viskosität U 100/min 40°C (mPa.s) |
215 |
210 |
235 |
Wasserrückhaltevermögen (s) |
0 |
7 |
> 60 |
[0044] Wie die Resultate zeigen, ist das Wasserrückhaltevermögen bei den erfindungsgemäßen
Streichmassen 9 und 10 gut bis sehr gut, während die Vergleichsmasse E praktisch kein
meßbares Wasserrückhaltevermögen ergibt.
Beispiel 6
[0045] Es werden die folgenden Streichmassen F, 11 und 12 hergestellt und getestet, wobei
die Streichmasse F eine Streichmasse ist, die nicht unter die Erfindung fällt, da
sie keine Polydipolverbindung enthält, während die Streichmassen 11 und 12 erfindungsgemäße
Massen sind.
|
F |
11 |
12 |
Calciumcarbonat 99% < 2 µm |
20 |
20 |
20 |
Kaolin 90% < 2 µm |
80 |
80 |
80 |
Carboxymethylcellulose, niederviskos |
0,4 |
--- |
--- |
Polyvinylalkohol 5-88 |
--- |
0,5 |
0,5 |
Polyvinylpyrrolidon mit einem K-Wert von 30 |
--- |
0,08 |
0,13 |
Kunststoffbindemittel |
12 |
12 |
12 |
Feststoffgehalt (Gewichtsprozent) |
67 |
67 |
67 |
Viskosität U 100/min 30°C (mPa.s) |
1980 |
1880 |
1720 |
pH-Wert |
9 |
9 |
9 |
Wasserrückhaltevermögen (s) |
16 |
25 |
43 |
[0046] Wie die Resultate zeigen, ist das Wasserrückhaltevermögen bei den erfindungsgemäßen
Streichmassen 11 und 12 wesentlich besser als bei der Vergleichsmasse F.
1. Streichmasse für Papier, dadurch gekennzeichnet, daß sie
a) 100 Gewichtsteile eines Pigments mit einem Anteil an Calciumcarbonat von mindestens
10 Gewichtsteilen,
b) 0,1 bis 2 Gewichtsteile einer linearen, wasserlöslichen Polydipolverbindung mit
einem Molekulargewicht bis zu einer Million,
c) 0,1 bis 2 Gewichtsteile eines anionischen Polyelektrolyten,
d) 4 bis 20 Gewichtsteile eines Bindemittels und
e) soviel Wasser umfaßt, daß der Feststoffgehalt der Streichmasse 45 bis 80 Gewichtsprozent
beträgt.
2. Streichmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil a) nur aus
Calciumcarbonat oder einer Mischung mit mindestens 20 Gewichtsprozent Calciumcarbonat
und höchstens 80 Gewichtsprozent Kaolin und/oder Talcum besteht.
3. Streichmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil a) aus 40
bis 100 Gewichtsteilen Calciumcarbonat und 0 bis 60 Gewichtsteilen Kaolin und/oder
Talcum besteht.
4. Streichmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bestandteil b) eine polymere Verbindung ist, die zumindest teilweise aus Einheiten
aufgebaut ist, die eine Amidgruppe enthalten.
5. Streichmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
sie als Bestandteil b) ein Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid und/oder Polypeptid
enthält.
6. Streichmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil b) ein Polyvinylpyrrolidon
mit einem K-Wert von 15 bis 90 ist.
7. Streichmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Bestandteil b) Kollagen
oder Gelatine enthält.
8. Streichmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
sie als Bestandteil (c) ein hochmolekulares Polyacrylat enthält.
9. Streichmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 100 Gewichtsteile Calciumcarbonat,
4 bis 20 Gewichtsteile eines Polyvinylpyrrolidons, 0,1 bis 1 Gewichtsteile eines Polyacrylats
und soviel Wasser enthält, daß der Feststoffgehalt der Streichmasse 45 bis 80 Gewichtsprozent
beträgt.