165991. lajstromszámú szabadalom • Vizes gyantakészítmény papirbevonáshoz
3 165991 4 amelyek a részecskéket egymáshoz préselik, a polimer részecskék sugarával fordított arányban változnak. 2. Fg = a polimer viszkózus folyása követkéz- 5 tében fellépő erők, amelyek a részecskék deformálódása ellen hatnak. A polimer részecskék akkor tapadnak össze, ha 10 Fc >F g . Annak érdekében, hogy megakadályozzuk a részecskék tökéletes összeolvadását és a polimerben a bevonat légáteresztőképességét biztosító 15 mikroszkopikus méretű üregeket alakítsunk ki, egyrészt a kapilláris nyomásból származó erőket csökkenthetjük úgy, hogy növeljük a részecskék átmérőjét, másrészt a viszkózus folyásból származó erőket fokozhatjuk úgy, hogy növeljük a 20 polimer merevségét. A tapasztalat azt mutatja, hogy a butadién — karboxilezett sztirol kopolimerekből kialakított, 0,25 mikron átlagos szemcseméretű részecskéket tartalmazó latexekből készült bevonószerekkel hólyagmentes papírok készíthetők. 25 Ez azonban az azonos kémiai szerkezetű anyagból készült, azonban 0,10-0,15 mikron átlagos szemcseméretű részecskéket tartalmazó latexekre már nem érvényes, ilyenkor a bevont papírok felületén gyakran igen sok hólyag jelenik meg. A részecske- 30 méret növelésének hátrányos következményei is vannak, nevezetesen a részecskeméret növelésével csökkennek a kötőanyag és a töltőanyag közötti kötőerők a bevonószerben. Ennek ellensúlyozására a kötőanyag mennyiségét 20-30%-kal kell nö- 35 vélnünk. A kötőanyagmennyiség növelése azzal a hátránnyal jár, hogy tetemesen fokozza a papírra felvitt bevonat költségét, és olyan bevont papírhoz vezet, amelynek fehérsége, felületi fénye, és nyomdai alkalmazhatósága már kevésbé megfelelő. 40 Azt tapasztaltuk, hogy ha a butadién-komponens részarányának csökkentésével módosítjuk a butadién - karboxilezett sztirol kopolimer merevségét, kiküszöbölhető a felhólyagzás, és egy- 45 idejűleg biztosíthatók a megfelelő kötőerők anélkül, hogy növelni kellene a latex arányát. A találmány tehát papírok bevonására alkalmas vizes készítményekre vonatkozik, amelyek film- 50 képző komponensként butadién — karboxilezett sztirol kopolimerből készült latexet tartalmaznak. A találmány szerinti készítményeket az jellemzi, hogy a kopolimer 30-34 súly% butadiénből, 2-10súly% etilénszerűen telítetlen karbonsavból 55 és 56-68 súly% sztirolból áll, és a kopolimer részecskék átlagos szemcsemérete legföljebb 0,18 mikron. A karbonsav részaránya a kopolimerben előnyösen 3-6 súly% lehet. 60 Etilénszerűen telítetlen karbonsavként például akrilsavat, itakonsavat és fumársavat alkalmazhatunk. A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 65 1—14. példa Vizes bevonószereket készítünk, és a papírra száraz anyagban kifejezve 20g/m2 mennyiségű bevonószert viszünk fel. Az így bevont papírt alagútkemencében 130C°-on szárítjuk, majd kalanderezzük, azaz két henger között 150 kg/cm2 préselési nyomáson egymás után négyszer átvezetjük. A bevont papírt szárítás és kalanderezés után 65% relatív páratartalmú, 20 C° hőmérsékletű térben temperáljuk, majd meghatározzuk a papír felhólyagosodásának mértékét rotációs ofszetnyomdagépen végzett nyomás után. Erre a célra a bevont papír mintáját mindkét oldalán gyorsan száradő nyomdafestékkel nyomtatjuk, majd a papírt mozgatható hordozóra helyezzük, és két gázégő lángja között vezetjük át olyan sebességgel, hogy a papír ne gyulladjon meg. Ezután megvizsgáljuk a felhólyagosodás mértékét, és az eredményeket összehasonlítjuk a kontroli-mintáknál észleltekkel. A felhólyagzás mértékét 0-tól 10-ig terjedő index-számokkal jellemezzük, ahol a 0 index rendkívül hólyagos felületet, míg a 10-es index hólyagmentes felületet jelöl. Rotációs ofszetnyomásra a 7-es vagy annál nagyobb indexű papírok alkalmasak. A bevont papírok felhólyagzásának vizsgálatán kívül a papírok száraz tépőszilárdságát és optikai tulajdonságait is meghatározzuk. A következő módszereket alkalmazzuk. Száraz tépőszilárdság meghatározása: A papír tépőszilárdságát az „Institut von Grafische Technik" intézet tervei alapján készült IGT készüléken mérjük. A bevont mintát nyomóhengerrel hozzuk érintkezésbe. A henger nyomását előre meghatározott értékre (a jelen esetben 35 kg/cm2-re) állítjuk be, és a henger forgási sebességét addig növeljük, amíg a felvitt bevonat beszakadása meg nem kezdődik. A száraz tépőszilárdságot a berepedés kezdetekor mért forgási sebességgel jellemezzük. A kísérletben a Lorilleux-Lefranc cég által forgalomba hozott, tapadásuk szerint 3802 és 3803 számmá jelölt nyomdafestékeket használtunk. A 3802 jelű nyomdafesték kevésbé tapadós, mint a 3803 jelű nyomdafesték. Általános követelmény, hogy a rotációs ofszetnyomáshoz felhasználható bevont papíroknak 3803 jelű nyomdafestékkel végzett nyomás esetén 50 cm/s száraz tépőszilárdsággá kell rendelkezniük. Fehérség: A papír fehérségét az AFNOR 203 039 szabvány („Papírok és kartonok ISO fehérségi fokának meghatározása") előírásai szerint mérjük. Felületi fény: A felületi fényt „Electrosynthesis Reflectometer SP 64" típusú reflektométerrel mérjük. Az 1. táblázatban a felhasznált latexek jellemzőit ismertetjük. A latexek 50% szárazanyagot (butadién - karboxilezett sztirol kopolimert) tartalmaznak. 2
