DE1696167C3 - Papierstreichmassen - Google Patents

Description

Gemäß dem älteren Vorschlag der Patentannulduns P I 264 945 enthalten Papierstreichmasse!! mindestens ein Err;ulsion-.copolyni.;risat .-1 mit einer Glastemperatur zwischen 60 und ; 20 C aus lü bis 90 Gewichtsprozent eines Esters der Acryl- und,oder Methaeryl ₅ säure mit Alkoholen, die I bis 8 Kohlenstoffatome enthalten. 90 bis IO Gewichtsprozent Vinylacetat und bzw. oder Vinylpropionat und gegebenenfalls bis 10 Gewichtsprozent anderen, äthylenisch ungesättigten, copoljmemierbaren Verbindungen und mindestens ein Emulsionscopolymerisat B aus 15 bis 55 Gewichtsprozent Acryl- und bzw. oder Methacrylsäure, 85 bis 45 Gewichtsprozent anderen, wasserunlösliche Homopolymerisate bildenden Monomeren, wobei mindestens 20 Gewichtsprozent, bezogen auf diese hydrophoben Monomeren, Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Alkoholen, die I bis A Kohlenstoffatome enthalten, darstellen, und gegebenenfalls bis IU Gewichtsprozent Acryl- und bzw. oder Methacrylamid in einem solchen Mengenverhältnis, daß auf 95 bis 60 Gewichtsteile des Polymerisats A 5 bis 40 Gewichtsteile des Polymerisats B kommen.

Gegenstand des älteren Vorschlags in der deutschen Patentanmeldung P 1 546 315.7 sind Bindemittel für neutrale oder alkalische Papierstreichmassen, die als Bindemittel Copolymerisate A einer Glastemperatur zwischen 60 und > 20 C aus 20 bis 70 Gewichtsprozent Butadien. 30 bis 70 Gewichtsprozent Styrol und bzw. oder Acrylnitril und 0 bis 10 Gewichtsprozent anderen äthylenisch ungesättigten copolymcrisierharen Verbindungen und zusätzlich Copolymerisate B aus 15 bis 55 Gewichtsprozent Acryl- und/oder Methacrylsäure. 0 bis 10 Gewichtsprozent Acryl- und oder Acrylamid und 85 bis 45 Gewichtsprozent anderen, in Wasser unlösliche Homopolymerisate bildenden Monomeren, enthalten. Von diesen wasserunlösliche Homopolymerisate bildenden Monomeren sollen mindestens 20 CJewichtsprozent Ester der Acrylsäure und bzw. Methacrylsäure mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen enthaltenden Alkoholen sein und auf 95 bis 60 Gewichtsteile der Copolymerisate A 5 bis 40 Gewichtsteile der Copolymerisate B kommen.

Gegenstand des älteren Vorschlags in der deutschen Patentanmeldung P I 546 316.8 sind Bindemittel für neutrale oder alkalische Papierstreichmassen, die ein Copolymerisat A einer Glastemperatur zwischen

60 und ! 20 C aus 10 bis 60 Gewichtsprozent Butadien, 30 bis 60 Gewichtsprozent Styrol und/oder Acrylnitril und IO bis 50 Gewichtsprozent Ester von äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls bis zu 10 Gewichtsprozent anderen äthylenisch ungesättigten eopolymensierbaren Verbindungen und ein Copolvmerisat B enthalten, das aus 15 bis 55 Gewichtsprozent Acryl- und/oder Methacrylsäure, gegebenenfalls bis /u 10 CJewichtsprozent Acryl- und bzw. oder Methacrylsäureamid und 85 bi^ 45 Gewichtsprozent anderen, wasserunlösliche Homopolymerisate bildenden Monomeren, wovon mindestens 20 Gewichtsprozent, bezogen auf diese hydrophoben Monomeren, Ester der Acrylsäure und bzw. oder Methacrylsäure mit I bis 4 Kohlenstoffatomen aufweisenden Alkoholen sind, aufgebaut ist. Auf 95 bis 60 Gewichtsteile des Copolymerisate I kommen 5 bis 40 Gewichtsleile des Copo-Iy mensats Ii.

Gegenstand des älteren Vorschlags in der deutschen Patentanmeldung I' I 696 I6"i.(i .-,ind Papierslreichni.i^sen, die auf 10(1 Gewichtsteile eines feiinerieillen Pigments I bis 25 Teile eines Bindemittelgemischs aus einem Copolymerisat A mit einer Glastemneratur zwischen - 60 und t- 30 C aus 20 bis 70 Gewichtsprozent Styrol und /oder Acrylnitril 80 bis 30 Gewichtsprozent Estern aus einwertigen aliphatischen Alkoholen mit I bis 12 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure und oder Methacrylsäure, 0 bis 10 Gewichtsprozent weiteren äthylenisch ungesättigten Verbindungen und einem Copolymerisat B mit K-Werten zwischen 12 und 40 aus 60 bis 95 Gewichtsprozent Estern aus einwertigen aliphatischen Alkoholen mit I bis 8 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure. 5 bis 40 Gewichtsprozent äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, 0 bis 10 Gewichtsprozent Acrylamid und/oder Methacrylamid und 0 bis 10 Gewichtsprozent weiteren äthylenisch ungesättigten Verbindungen. Das Bindemiitclgemisch enthält das Copolymerisat A in Mengen von 90 bis 99,5 Gewichtsprozent und das Copolyrrtensat B von 0.5 bis /0 Gewichtsprozent.

Es wurde gefunden, daß Papierstreichmassen, insbesondere zur Verarbeitung auf schnellaufenden Walzenstreichmaschinen, enthaltend auf 100 Gewichtsteile feinverteiltes Pigment 5 bis 25 Teile eines synthetischen Bindemittels aus einem Gemisch aus einem Copolymerisat A mit einer Glastemperatur zwischen —60 und ■ 30 C aus Styrol und/oder Acrylnitril, Estern aus AlküPolen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und gegebenenfalls bis 10 Gewichtsprozent weiteren äthylenisch ungesättigten Monomeren und einem wasserlöslichen Ammonium-, Amin- oder Alkalisalz eines Copolymeris;its B aus Estern aus einwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure und oder Methacrylsäure, äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls Acrylamid und/oder Methacrylamid, und gegebenenfalls bis 10 Gewichtsprozent weiteren äthylenisch ungesättigten Monomeren, besonders gute Eigenschaften aufweisen, wenn das an sich bekannte Copohmerisat A 20 bis 60 Gewichtsprozent Styrol und/oder Acrylnitril, 80 bis 40 Gewichtsprozent Ester aus Alkanolen mit I bis 12 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und gegebenenfalls bis 10 Gewichtsprozent weitere äthylenisch ungesättigte Monomere enthält, und das Copolymerisat B K-Werte zwischen mehr als 40 und 90 aufweist. 45 bis 92,5 Gewichtsprozent Methacrylat, 7,5bis 10Gewichtsprozent älhylenisch ungesättigte Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls bis 5 Gewichtsprozent Acrylamid und/oder Methacrylamid, gegebenenfalls bis 47,5 Gewichtsprozent Vinylacetat und gegebenenfalls bis 10 Gewichtsprozent weitere äthylenisch ungesättigte Monomere enthält und dieses Copolymerisat B in Mengen von über 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe der Copolymerisate A und B eingesetzt ist.

Die Gesamtmenge an Bindemittel in den neuen Papierstreichmassen kann in weiten Grenzen variiert werden. Sie liegt im allgemeinen zwischen 5 und 25 Gewichtsteilen, vorzugsweise zwischen 7 und 15 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Teile Pigment. Neben dem synthetischen Bindemittel aus den Copolymeris.iten .1 und B können die Papierstreichmasse)! nocii natürliche Bindemittel, wie Casein und Stärke, enthalten. Derartige Zusätze -.inil jedoch nicht erforderlich. Vielmehr erschwert die MiUerwendung natürlicher Bindemittel die llerslellung der l'apieiMreich-

massen, da diese natürlichen Bindemittel zuvor oft durch relativ umständliche Verfahren aufgeschlossen und in Lösung gebracht werden müssen.

Das erfindungsgemäß verwendete Copolymerisat A soll neben 20 bis 60 und insbesondere 30 bis 50 Gewichtsprozent Styrol und, ode Acrylnitril, wobei Styrol bevorzugt wird. SO bis 40 und insbesondere 70 bis 50 Gewichtsprozent tister der Acrylsäure und oder Methacrylsäure einpolymerisiert enthalten. Als Ester dieser Säuren mit 1 bis 12, insbesondere 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkanolen seien Äthylacrylat. n-Butylacrylat. Isobutylacrvlat, n-Hexylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, n-Octylacrylat. n-Dod?eylaerylat sowie die entsprechenden Methacrylate genannt, von denen n-Butylacrylat, Isobutylacrvlat und 2-Äthylhexylacrylat bevorzugt sind.

Als weitere äthylenisch ungesättigte Verbindungen, die in Mengen von 0 bis 10 Gewichtsprozent am Aufbau des Copolymerisate A beteiligt sein können, kommen die üblichen Comonomeren in Frage, vor allem Vinylester, wie Vinylacetat und Vinylpropionat. Butadien, Maleinsäure- und Fumarsäuredialkylester. wie MaJeinsäurediäthylester, Maleinsäuredibutylester. Vinylhalogenide, wie Vinylchlorid und Vinylidenchlorid. Bevorzugt enthält das Polymerisat 0.1 bis 10 und insbesondere 0.5 bis 5 Gewichtsprozent hydrophile polare Monomere, wie äthylenisch ungesättigte Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und oder deren Amide. Mono- und Di-N-alkylaniide. N-Melhylolamide oder verätherte N-Mctliylolamide. z. B. Acrylsäure. Mcthacrylsäure. Crotonsäure. Maleinsäure. Iumarsäure. Itaconsäurc. Acrylamid, N-Methylolmetbacrylamid oder Maleinsäurcainid. Maleinsäuredianiid oder lliiconsäurehalbester einpolymerisiert. Besonders geeignete Monomere dieser Art sind Acrylsäure. Mctluarvlsäure. Acrylamid und Methacrylamid. Auch Gemische der genannten Monomeren können \erwcndet weiden.

Die Zusammensetzung des Monomerengemisdis, das zur Herstellung des Copolymerisats .-( dient, erführt eine Einschränkung durch folgende Bedingung: Die Glastemperatur des Polymerisats Λ soll zwischen 60 und : 30 C, vorzugsweise zwischen 30 und 10 C. liegen. (Nähere Angaben zur GlastcmpcraUir siehe L. E. Nielson, Mechanical Properties of Pt)Iy niers. Reinhold Publishing Corp.. New York 1962. S. I I ff.)

Alle Polymerisate, die der genannten Bedingung nicht genügen, eignen sich nicht für die erfindiiiigsgemäßen Bindemittel. So hat z. B. ein Copolymcrisat aus 60 Gewichtsprozent Styrol, 3S Gewichtsprozent tert.-Butyiacrylai und 2 Gewichtsprozent Acrylsäure eine über 30 C liegende Glastemperatur und isl daher nicht als Copolymerisat A geeignet. Gut geeignet und bevorzugt sind dagegen Copolymerisate A aus 45 bis 60 Gewichtsprozent Acrylsäurc-n-buty !ester und oder Acrylsäureisobutyiester. 53,5 bis 40 Gewichtsprozent Styrol. 1 bis 5 Gewichtsprozent Acrylsäure und oder Methacrylsäure und 0.5 bis 5 Gewichtsprozent Aerylsäureamid und/oder Methacrylsäureamid. libcnfalls bevorzugt sind solche Copolymerisate A. in denen 5 bis 15",, des Styrols durch Acrylnitril ersetzt sind. ^fio

Die Copolymerisate A sind vorzugsweise durch Polymerisation der Monomeren in wäßriger Fmulsion nach üblichen Verfahren, vor allem unter allmählichem Zulauf eines Teils des Gesamtansatzes und unter Verwendung der üblichen anionischen und/oder nichtionogenen Emulgiermittel hergestellt. Geeignete Emulgiennittel sind z. B. n-dodccy Isulfonsaures Kalium, isooely Ihenzolsulfonsaurcs Natrium, ein mit 20 bis

30 Mol Äthylenoxid umgesetztes p-lsooctylphenol oder Natriumlaural. die im allgemeinen in Mengen von etwa 0.1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Monomeren, angewandt werden. Als Polymerisationsinitiatoren können dabei übliche radikalbildendc Verbindungen, wie Peroxide. Persulfate oder Azoverbindungen von Carbonsäuren oder Carbonsäurederivaten, z. B. Kaliumpersulfat. Cumolhydroperoxid oder Azodiisobuttersäurcdiamid. in Mengen zwischen etwa 0.02 und 2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Monomeren, verwendet sein. Die Polymerisationstemperaturen, die bei der Herstellung der Copolymerisate angewendet werden, liegen im üblichen Bereich, d. h. im allgemeinen /wischen 50 und 90 C. Sie könncii niedriger liegen, wenn man mit Redox-Katalysatoren oder aktivierten Initiatorsystemen, /. B. mit einem System aus Kaliumpersulfat und Ascorbinsäure, hydroxy methansulfinsaurem Natrium oder Triäthanolamin arbeitet. Die Dispersionen .·( werden bevorzugt in Konzentrationen von 20 bis 60 Gewichtsprozent Fcststoffcchalt hergestellt.

Die Copolymerisate B sollen erfindungsgemäß alkalilösliche Copolymerisate mit K-Werten zwischen mehr ais 40 und 90. vorzugsweise /wischen mehr als 40 und 70. aus 45 bis 92.5. vorzugsweise 45 bis 60 Gewichtsprozent Aerylsäuremeihylestcr und 7,5 bis It) Gewichtsprozent äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen sein. Von den äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäurc. Methacrylsäure und Crotonsäure, eignen sich besonders die Acrylsäure und die Methacrylsäure. Ks ist auch möglich. Mischungen der genannten Monomeren bei der Herstellung der Copolymerisate einzusetzen. Copolymerisate B. dir neben den genannten Monomeren bis zu 5 Gewichtsprozent Acrylamid und oiler Methacrylamid einpolymerisiert enthalten, werden bevorzugt, da vlic mit ihrer Hilfe hergestellten Streidiiiüisscn ein besonders günstiges Viskositätsverhalten haben. Außerdem sinJ Copolymerisate B₁ die bis zu 47.5 Gewichtsprozent Vinylacetat einpolymerisiert enthalten, von besonderem Interesse, da Papierstreichni.tssen. die derartige Copolymerisate enthalten, zu Papieren verarbeitbar sind, deren Griff besonders hohen Anforderungen genügt. Fs ist ferner möglich, durch Mitvervvendung von bis zu IO Gewichtsprozent der Monomcrenbauslcinc an weiteren üblichen Monomeren, wie Styrol, Vinyltoluol. Acrylnitril oder Vinylpropionat, sowie anderen Acryl- oder Methacrylestern, wie tcrt.-liutylacrylat. 2-Äthylhexylacrylat und Methacrylsäuremethylester, die Eigenschaften der Copolymerisate in engem Bereich zu variieren und gegebenenfalls den speziellen Anforderungen an die Strcichmasscn bzw. gestrichenen Papiere anzupassen.

Die Copolymerisate B können in üblicher Weise durch I nvjlsionspolymcrisation oder ferner durch Polymerisation in Lösung hergestellt sein. Bei den Lösungspolymerisaten müssen allerdings die Lösungsmittel abgetrennt werden. Bevorzugt werden Copolymerisate B. die durch Polymerisation der Monomeren in wäßriger Emulsion hergestellt sind. Dabei können die üblichen Dispergiermittel und Katalysatoren verwendet werden, wie sie z. B. oben für die Herstellung der Copolymerisate A genannt sind. Die Dispersionen enthalten vorzugsweise 20 bis 60 Gewichtsprozent an Copolymerisat I). Die K-Werte der Copolymerisate B nach II. I ikentscher. Cellulosechcmic 13 (1932), S. 5SIT.. gemessen in I ",,iger wäßriger mit Ammoniak

neutralisierter Lösung, sollen zwischen 30 und 90, vorzugsweise /wischen 50 und 70 liegen.

Die erfindiingsgemäßen Papierstreichmasse!! enthalten eine Mischung aus dem Copolym.'risal A und dem Copolynicrisat B. wobei die Mischung über IO bis 50 Gewichtsprozent, be/ogeii auf das Gesamtgewicht an Copolymcrisat I und B. des Copolym^risats B enthalt. Bevorzugt verwendete Gemische enthalten 70 bis 90 Gewichtsprozent des Copolvmerisats I neben über 10 bis 30 Gewichtsprozent des Copolymerisats B.

Zur Erreichung des gewünschten technischen Effekts kann der Mischvorgang vor oder während der Herstellung de. Streichmasse stattfinden. Auch die Reihenfolge bei der Vereinigung der Komponenten der Streichmasse ist ohne Bedeutung für die Eigenschaften der Streichmasse oder des gestrichenen Papiers. Is ist von Vorteil, wenn man d'c wäßrigen Dispersionen der Copolymerisate A und B \or der Herstellung der Streichmasse in dem gewünschten Mengenverhältnis mischt und die fertige Mischung aufbewahrt. Die beiden Dispersionen sind nämlich hervorragend miteinander verträglich, insbesondere dann, wenn beide Dispersionen so abgemischt werden, wie sie bei der üblichen Emulsionspolymerisation anfallen, und die im Copolymerisat enthaltenen Carboxylgruppen nicht vordem Misclnoigang neutralisiert sind. Die Gemische sind stabil und können leicht in Konzentrationen bis zu einem Feststoffgchalt von über 50 Gewichtsprozent hergestellt werden. Sie bleiben dünnflüssig, bis man durch Zusatz, einer Base, wie Ammoniak oder Natriumcarbonat, die vorhandenen Carboxylgruppen neutralisiert. Nimmt man die Neutralisation erst dann \or. wenn alle Anteile der Streichmasse außer dem Alkali homogen miteinander vermischt sind, so hat man den Vorteil, daß man keine hoclniskosen Stoffe befördern muß.

Die Polymerisatgemische sind hervorragende Bindemitte! für Papierstreichmassen. Die Papicrstrcichmassen werden vor dem Streichen in. an sich bekannter Weise durch Mischen des Bindemittels mit Füllstoffen, insbesondere mit Ton oder Titandioxid und gegebenenfalls anderen I lilfsstoffcn hergestellt. Beispiele für derartige Hilfsstoffe sind wasserlösliche Aminoplastharzc. deren Anwesenheit eine weitere Verbesserung der Wasserfestigkeit der Striche zur Folge haben kann. Die Papierslrcichmasscn können durch Zugabe \on Alkali, z. B. Natrium- oder Kaliumhydroxid, vorzugsweise Ammoniak, neutralisiert werden.

Die erfindungsgemäßen Papicrslreichmassen können nach den üblichen Verfahren auf Rohpapierc aufgebracht werden. Sie haben besonders vorteilhafte rheologische Eigenschaften und besonders hohe Scherstabilität, die z. B. eine gute Verarbeitung nach dem technisch besonders einfachen Walzenstreichverfahren ermöglicht. Sie zeichnen sich zudem durch einen gleichmäßigen Verlauf, besonders gute Wasserfestigkeit und Glätte sowie hohe Rupffestigkeit des fertigen Striches aus. Außerdem haben sie gute Wasserretention. Diese vorteilhaften Eigenschaften der Streichmassen waren nicht vorhersehbar.

Die Wasserretention der Streichmassen in den Beispielen wird wie folgt gemessen: In 1 kg Streichmasse werden 2 g des wasserlöslichen, sauren Farbstoffs Echtsäureviolett ARR konz. eingerührt. Man legt dann ein ungeleimtes Filtrierpapier auf. Das Serum der Streichmasse durchtränkt das Filterpapier nach Maßgabe der Wasserretention. und die Papicroherfläche verfärbt sich entsprechend. Als Maß für die Wasserretention wird die Zeit in Sekunden angegeben, die verstreicht, bis die Lichtremission der Oberfläche des I iltricrpapiers auf 40",, eines Magnesiumoxidslandards (Meßgeräl F.lrcpho. Filter Nr. 8) abgefallen ist.

Die in den folgenden Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht. Die angegebenen Viskositätswerte in Ccntipoise (cp) wurden bei 20 C mit dem Brookficld-Viskosimcter bei 1(H) U/min ίο gemessen.

Beispiel I

100 Teile Streichclay werden mit einem Schnellrührcr in 44 Teile Wasser, in dem 0.2 Teile Natriumhexametaphosphat und 0.15 Teile Natriumhydroxid gelöst sind, dispergiert. In diese Mischung werden 7 Gcwichtsteile eines Copolvmerisats A aus 67% n-Butylacrylat. 15",, S'.yrol. 15% Acrylnitril, 2"„ Methacrylamid und I ",, Acrylsäure als 50"„ige wäßrige Dispersion und 3 Gewichtsteile eines Copolymerisate B aus 92.5",, Mcthylacrylat und 7.5",, Acrylsäure als 40%ige wäßrige Dispersion eingerührt. Das Copolymcrisat B hat den K-Wert 68 (gemessen in Tetrahydrofuran). Der pH-Wert der Streichmasse wird mit konzentrierter Ammoniaklösung auf 8.5 gestellt und soviel Wasser /ugciugt. daß die Viskosität 1035 cp beträgt. Der Feststoffgehalt beträgt 54.5",,, die Wasserretention 37 see. Mit einem Rakels?ab wird ein Strich von 20 g/m'² auf holzhaltiges Streichrohpapier aufgebracht. Nach einer Satinage. durchgeführt durch zweimaliges Passieren der Papiere üu^rch Hochglanzwalzen bei 60 C. liegt die Bedruekbarkeitsgrenz.e (gemessen nach der IGT-Melhode) bei 173 cm/sec.

Beispiel 2

Wie in Beispiel I angegeben, wird eine Streichmasse •»ο hergestellt, die an Stelle des dort ancegcbencn Copolvmerisats B ein Copo'iymerisat aus 46",, Methylacrylat. 46.5",, Vinylacetat und 7,5",, Acrylsäure als 4()%igc Dispersion enthält. Das Polymerisat hat in Tetrahydrofuran den K-Wert 44.1. Bei einer Viskosität von 1040 cp beträgt der Fcststoffgehalt 54,5% und die Wasserretention 55 see. Die Bcdruckbarkeitsgrcnze eines Striches liegt unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen bei 132 cm/sec.

Beispiel 3

Wie in Beispiel 2 angegeben, wird eine Streichmasse hergestellt, die als Copolymerisat A ein Copolymerisat

,₅ aus 58",, n-Butylacrylal. 40% Styrol und 2% Methacrylsäure enthält. Bei einer Viskosität von 950 cp beträgt der Feststoff gehalt 56,6% und die Wasserretention 42 see. Die Bedruckbarkeitsgrenzc eines Striches liegt unter den in Beispiel I angegebenen Bedingungen bei 142 cm,'sec.

Vergleichsversuche

a) Zum Vergleich mit den erfindungsgemäßen

Streichmassen wird an Stelle des Copolvmerisats B ein Copolymcrisat aus 25",', Äthylacrylat, 50% Methylmethacrvlat und 25",, Methacrylsäure vom K-Wcrt 109 als 30"„ige wäßrige Dispersion eingesetzt. Bei einer

509 620/31 ί

kosilat \i)ii 1(125 ep betrügt der I eststolTgelialt mir S",, und die Wasserreteiition SO see. Die liedruckbai-[sgrenze liegt inner dun in lieispiel I angegebenen linguiigen bei Xl em see. Der l^;eslsii)ffgeli;ilt unil Rupffesiigkeit liegen erlieblieh tiefer als bei den luhmgsgenifil.teii SI reich masken.

b) Verwendet man ein C opolymerisat Ii tier gleichen Zusammensetzung, das aber den K-Wert OX hat, so betrügt der I eslsiollgehalt bei einer Viskosität von '.170 ep 52",,. die Wasserretention nur I¹) see und die liedruekbarkeitsgien/e 140 ciU'sec. In diesem lall ist die Wassei retention uillm unzureichend.

Claims (1)

1. Palentanspruch:

   I. Papierstreiehmassen, insbesondere /ur \ erarbeitung auf schnellaufenden Walzenstreiehmaschinen, enthaltend auf 100 Gewichtsteile feinverteiltes Picment 5 bis 25 Teile eines synthetischen Bindemittel» aus einem Gemisch aus einem Copolymerisjt (.!) mit einer Glastemperatur /wischen 60 und ; 30 CausSnrol und oder Acrylnitril. Estern aus Alkanolen mit I bis 12 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure und oder Methacrylsäure und gegebenenfalls bis 10 Gewichtsprozent weit-treu äthvlenisch ungesättigten Monomeren und einem wasserlöslichen Ammonium-, Amin- oder Alkalisal/ eines Copolymerisats (B) aus Estern aus einwertigen aliphatischen Alkoholen mit I bis S Kohlenstoffatomen und Acrylsäure und oder Methacrylsäure, athylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls Acrylamid und/oder Methacrylamid, und gegebenenfaSls bis 10 Gewichtsprozent weiteren äthylenisch ungesättigten Monomeren, dadurch gekennzeichnet, daß das an sich bekannte Copolymerisat (A) 20 bis 60 Gewichtsprozent Styrol und/oder Acrylnitril. 80 bis 40 Gewichtsprozent Ester aus Alkanolen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure und.oder Methacrylsäure und gegebenenfalls bis 10 Gewichtsprozent weitere athylenisch ungesättigte Monomere enthält, und das Copolymerisal (B) K-Werte /wischen mehr als 40 und 90 aufweist. 45 bis 92,5 Gewichtsprozent Methylacrylat, 7,5 bis 10 Gewichtsprozent athylenisch ungesättigte Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls bis 5 Gewichtsprozent Acrylamid und/oder Methacrylamid, gegebenenfalls bis 47,5 Gewichtsprozent Vinylacetat und gegebenenfalls bis 10 Gewichtsprozent weitere athylenisch ungesättigte Monomere enthält und dieses Copolymcrisat (ß) in Mengen von über ·'" 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe der Copolymerisate (.-I) und (ß) eingesetzt ist.

   45

   D.c Erfindung betrifft Papierstreichmasse!! für clic Herstellung von Druckpapieren, die für alle Druckverfahren, aber besonders für den Offsetdruck geeignet tind. Sie betrifft vor allem die Art der in ilen l'apierttreichmasscn enthaltenen synthetischen Bindemittel.

   (Obwohl diese Bindemittel in untergeordneten Menpen, meist 5 bis 30 Gewichtsprozent der Menge an ^ Pigment, in den Papierstreichmasse!! enthalten sind, bestimmen sie doch weitgehend deren Verarbeilungseigenschaften und die Eigenschaften der gestrichenen Papiere. Die Papierstreiehmassen sollen hei den üblichen Auftragsverfahren, ganz besonders auch beim ⁶" Walzenstreichveriahren. stabil sein und nicht zur Belagbildung. .·. Ii. aiii den Walzen, neigen. Bei ilen großen Arbeitsgeschwindigkeiten der modernen llochleistungsstreichvcrfahreii in der Papierindustrie ι··¹ «.ιπ hoher Eeststoflgchall der Streichmasscn crfordeilich, ''·' damit mau mit einer möglichst kurzen Γιοι kenstrecke der Maschine auskommt. Ein huller leststoffgehall ist auch erforderlich, wenn zu emci guten Abdeckung der Papicroberfläche Striche mit hohem Auftragsgevvichi pro Flächeneinheit erzielt werden sollen. Dennoch rollen die Papierstreichmassen gut fließen, stabil gegen mechanische Beanspruchung, wie Scherbeansprucliiing, sein und ein gutes Pigmentbindevermögen im Sn ich aufweisen.

   Es ist seit längerem bekannt, wäßrige Dispersionen von Acrylestercopolymerisatoi als synthetische Bindemittel für sich allein oder gemeinsam mit natürlichen Bindemitteln, wie Stärke, Casein oder So-iprotein, zu verwenden. Natürliche Bindemittel kön·· , aber von Mikroorganismen befallen werden, und uuucrdem sind ihre Eigenschaften nicht konstant. Derartige Eigensehüftsschwankungen hehindern z. B. die Automatisierung der Streichfarbenherstellung. Außerdem müssen die natürlichen Bindemittel meist noch vor dem Zusetzen für sich in Lösung gebracht werden, was bei synthetischen Bindemitteln im allgemeinen nicht erforderlich ist.

   Enthalten dagegen die Streichmassen nur die bekannten Kunststoffdispersionen als Bindemittel, so weisen sie eine unzureichende Scherstabilität auf und sind im allgemeinen nach den llochleistungswalzenstreichverfahren nicht verarbeitbar.

   Aus der USA.-Patentschrift 3 081 198 und der belgischen Patentschrift 655 981 ist es bekannt, als synthetische Bindemittel für Papierstreichmassen Mischungen von Acrylester- und Vinylestercopolymerisaten mit Aerylsäure-Acrvlcstei-Copolymerisaten zu verwenden. Die mit diesen Papierstreichmassen, deren Wasserretention befriedigt, hergestellten Papiere haben zwar teilweise gute Eigenschaften, aber die Streichmasse!! sind auf schncllaufenden Maschinen häufig nicht befriedigend verarbeitbar, und zwar besonders bei Feststoffgehalten über 50",,.

   Papierstreichmassen, die nur Bindemittel auf Basis synthetischer Hochpolymere enthalten, genügen im allgemeinen den bei Walzenstreichverfahren gestellten Anforderungen nicht, vor allem, wenn der Bindemittelgehalt, bezogen auf Kaolin, unter 10",, liegt. Dies gilt z. IJ. für die aus der USA.-Patentschrift 2 790 735 bekannten Bindemittel für Papierstreichmassen, bei denen es sich um wäßrige Dispersionen von Carboxylgruppen aufweisenden Polyacrylaten handelt. Bei der Verwendung dieser bekannten Bindemittel /um Streichen von Papier nach dem Walzenstreichverfahren isl es erforderlich, daß natürliche Bindemittel, wie Stärke oder Kasein, mit verwendet werden, weil sonst Beläge an den Walzen entstehen.

   Bei Streichmassen werden eine Reihe von Eigenschaften gewünscht, damit sie gut verarbeitbar sind und ein Papier mit guten Eigenschaften ergeben. Sit sollen bei einer Viskosität von 1000 ep einen Feststoffgehalt von mindestens 50 Gewichtsprozent haben be gleichzeitig guter Verarheilbarkeit und hoher Rupffestigkeit der Striche. Als Maß für die Verarbeitbar kcit kann die Wasserretention angeschen werden Papierstreichmassen mit schlechter Wasseictentioi wird das in ihnen cnlhaKcnc Wasser schon wahrem des Auftragvorgangs durch das Rohpapier weitgehem entzogen. Da hochkonzentrierte Streichfarben ohneliit nur wenig Wasser enthalten, wird das Fließverhaltei dabei verschlechtert, es bilden sich häufig starke Belägt auf den Auftracsaugreuatcn. und die Strichoherfläch« hat oft ein ungleichmäßiges Aussehen. Außerdem win bei schlechter Wasserretention zu viel Bindemittel mi dem Wasser in das Papiergcfüge geschwemmt und geh für die Pigmjnthind'.ing verloren.