CZ101093A3

CZ101093A3 - Coating composition pigment

Info

Publication number: CZ101093A3
Application number: CZ931010A
Authority: CZ
Inventors: Helmut Dr Coutelle; Joachim Dr Hlavatsch; Friedrich Dr Ruf; Hartmann Schott
Original assignee: Sued Chemie Ag
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1993-05-27
Publication date: 1994-02-16
Also published as: ATE140285T1; FI932449A0; EP0572037B1; US5423911A; CA2097376C; MX9303171A; FI932449L; DE59303182D1; FI932449A7; DK0572037T3; JPH0693208A; JP3529809B2; DE4217779A1; EP0572037A1; CA2097376A1; ES2090775T3

Description

Oblast techniky

Vynález se týká nátěrových, pigmentů pro materiály k potištění, které obsahují celulózu , zejména pro papír a kartón, obsahující alespoň botnavý vrstvený silikát.

Dosavadní stav techniky ’ Nátěrové pigmenty na bázi botnavých, smektických /2 rf* 6' f 2 Z hlín jsou známy například z Ep-A-0 283 300· Vedle smektických hlín mohou tyto pigmenty obsahovat ještě až 30 % sekundárních pigmentů nebo pigmentů s plnidly,jako kaolinem nebo kalciumkarbonátem. Pigmentový nátěr nečiní více než 5 g/m > s výhodou ne více než 1 g/m . Jako smektická hlína se může používat například přírodně se vyskytující natriumbentonít /Wyoming-bentonit/. Tento má ale botnavost okolo 50 ml /2. g ve 100 ml vody/, Navzdory jeho velké botnavosti lpí na papíře bez pojivá velmi špatně a pro.to je potiskovatelnost způ sobem ofsetového tisku / kontakt s vodou / proble matická. Dále je popsáno použití evropských bento n.itů s vyměnitelnými ionty natria a kaloia . Barvy, pro natírání Štětcem, vyrobené z těchto bentonitů, lpí na povrchu papíru bez pojivá špatně, což se projevuje zejména v jevu missing dots. Jinak nejsou tyto vrstvené silikáty a podmínky použití blíže definovány. Vzhledem k tomu, že se u těchto bentonitů jedná o přírodní materiály, mění se značně vlastnosti, což se pozoruje zejména na tom, že se s nimi při výrobě dá špatně manipulovat a na tom, že ko lísá opacita tisku a tisková barva krvácí . V na-2triumbentonitů zabraňuje velký botnajícíobjem a tím i velká viskozita. možnostem nanášet nátěrový pigment za normálních provozních podmínek / srovn. i ΤΑΙΡΙJournal , květen 1992 , stránky 231 až 237; Las 2a pier ”, sešit 16, 1S92 , stránky 273 až 277/. Papíry natřené těmito pigmenty byly jen málo odolné vůči vytrhávání vláken , a proto se pro zlepšení lpění na vláknech papíru přidávala téměř ve všech příkladech pojivá, jako například škrob nebo latex a byl pozorován synergický účinek . lato pojivaprodražují úpravu povrchu a stěžují recyklaci popřípadě odstraňování barvy z papíru při opětovném zpracování a kromě toho zvyšují i CSB-hodnotu upravovači vody vedené obecně v okruhu, což vede opět ke zvýšení poruchovosti ' výroby papíru / runability /. Tak může docházet ke slepování na plstěncích, sítech atd. a proděravění papíru. Kromě toho se pigmentový nátěr a tiskové barvy tak fixují na vláknech , že oddělení tiskových barev je možné pouze za použití větších.množství chemikálií nebo s většími ztrátami vláken nebo se ztrátou stupně bělosti.

EE-E-736 450 je znám způsob výroby papírů opatřených nátěrem za použití nátěrové hmoty obsahující pojivo a pugment, přičemž jako pojivo slouží v nátěrové hmotě bentonit nebo podobná botnavá hlína. Charakterizace použitého materiálu ale nebyla provedena. Pojivá se-normálně používají v řádovém množství 15 až 25 $ , takže podíl bentonitu podle tohoto paten tového spisu se pohybuje asi ve stejné řádové velikosti. Fixace pigmentů pomocí anorganického pojivá bentonitu není rovněž doložena a je zmiňován přídavek obvyklých pojiv.

-3j Zfc-cZ DE-A-4 033 336 jsou známy organofilní vrstvené silikáty, obsahující vodu , na bázi bentonitu pro nanášení vrstvy na papír . Organofilní vrstvené silikáty se získají reakcí natriumbentonitu s kvarterními ammoniovými solemi v poměru 69 : 31 · Podobný organofilní bentonit a jeho použití v nátěrových hmotách, na bázi organických rozpouštědel popisuje EP-A- 0 192 252. V obou případech se nejedná o modifikaci povrchu natriumbentonitu ve smyslu změny potenciálu zeta,-nýbrž o úplnou hydrofobizaci bentonitu . Tyto pigmenty se mohou proto .zpracovávat jen za použití dalších organických síiovadel na nátěrové barvy·

Podobná reakce / listové silikáty na bázi vermikulitu a/nebo slídy^/ s alkvlamnoniovými sloučeninami je známa z DE-C- Z vodné suspenze těchto organofilních silikátů se mohou vyrobiti filmy · Tyto materiály se ale naprosto nehodí pro účely předloženého vynálezu. .

e e -f/2ř Podle US-A-4 943 324 se získají papíry s plni- -r vy zpracováním povrchů kaolinových pigmentů aminem. ;? Úmyslem je snížit ztráty pevnosti mezi vlákny papi ru ke které dochází při použití anorganických plniv.

Z US-A- 3 503 952 'je konečně známa předúprava vrstvených silikátů solemi chrómu a/nebo zirkonia ze účelem snížení propustnosti substrátů obsahujících celulózu pro plyn.

Vynález si klade za základní úlohu najít pig menty k nanášení štětcem , které nevykazují žádné výše uvedené nedostatky a zlepšují potiskovatelnost, vykazují lepší stav tiskových barev a lepší opacitu tisku nosičů tisku opatřených vrstvou nátěru. Přede-4vším by se mělo umožnit, aby se nátěrové pigmenty daly nanášet i na moderních natíracích agregátech a velkými rychlostmi a pro požadované účinky / potiskovatelnost / by měla vystačit i menší hmotnost nátěru , aby se zaručila možnost výroby papírů například s kvalitou IWC .a. .TJ1IVC .se. značně .sní.ženou plošnou hmotno_stí.....Dále_. měl vynález za základní úlohu připravit nosiče tisku, které by se daly snadno zbavit barvy a tím se staly snesitelnějšími pro životní prostředí , než až dosud existující nosiče tisku.

Podstata vynálezu

S překvapením .ylo nyní zjištěno, že i za moderních podmínek potiskování / velké rychlosti tisku , krvácející tiskové barvy , velká vlhkost / například, při potiskování ofsetem / atd., se dá nátěrový pig ment fixovat i bez použití organických pojiv na vlákna tak, že při potiskování papírů nedochází k žádnému prášení nebo omílání, pigmentového nátěru a vznikající nosiče tisku lze...dobře zbavovat barvy;

Nátěrové pigmenty podle vynálezu obsahují nej méně jeden botnavý vrstvený silikát , který se dá v podstatě fixovat na nosiči tisku bez pojivá, při čemž podíl botnavého vrstveného silikátu činí nejméně 30 $ hmot. a botnající objem nátěrového pigmentu 5 až 30 ml, vztaženo na suspenzi 2 g nátěrového pigmentu ve 100 ml vody.

Jestliže je botnající objem nátěrového pigmen tu, který obsahuje botnavý vrstvený silikát , větší než 30 ml , tak se zvětšuje viskosita nátěrové barvy vyrobené s tímto pigmentem do té míry, že se tato nátěrová barva nemůže již nanášet pomocí normálních, moderních, nanásecích agregátu, V principu se sice nátěrová barva může dále zředit, aby se nastavila po třebná viskozíta zmenšením obsahu pevných látek; tím ale dojde k jiným nedostatkům . Velkým zatížením papírů vlhkostí při nanášení barvy se naúměrně zvyšuje četnost tvorby trhlin, takže se mohou používat pouze velmi pevné a vůči vodě rezistentní papíry. Tyto papíry se obvykle vyznačují velkoh plošnou hmotností a samy o sobě jsou již dobře potiskovatelné. Irávě ale velmi tenké papíry se při zatížení vodou velmi rychle trhají, takže tyto papíry s plošnou hmotností 20 až 40 g/m nepřichází pro nanášení nátěru s malým obsahem pevných látek v úvahu. Kromě toho v normálních papírenských strojích neexistují nezbytné su- ··' šicí dráhy pro sušení papírů , na které se nanáší ·’·· nátěrové barvy s malým obsahem pevných látek . Papi-¹renské stroje lze pro tyto účely s ohledem na nedo statek místa jen sotva dovybavit.

Jestliže je viskozíta nátěrové barvy velmi vel-, ká a/nebo obsah pevných látek.příliš malý, dá se po*, žadovaná hmotnost nanášené nátěrové barvy jen těžko kontrolovat , takže se požadované vrstvy , s výho dou 1,1 as 3,0 g /m a stranu nedají nanášet . Jestliže je botnající objem nižší než odpovídá oblasti uvedené podle vynálezu , tak se sice dají vyrobí ti nátěrové barvy s vyšším obsahem pevných látek a přesto s visko žitou umožňující dobrou zpracovatelnost; lpění pigmentu na papíru se .ale značně zmenší.

To je odůvodněno tím,že botnavý vrstvený silikát je potom nedokonale dispergován a v jednotlivých lamelách je delaminován a jeho účinek jakožto pojivá se nemůže úplně rozvinout.

-6IJa tomto rozporu požadavků mezi velkým botnajícím objemem a dobrým účinkem / avšak nepoužitelnou viskozitou / a malým botnajícím objemem a velkým obsahem pevných látek / avšak horším účinkem/ až dosud vždy ztroskotala možnost použití takovýchto pigmentů.

Iři uvedených botnajících objemech je viskozita nátěrových barev, vyrobených z nátěrových pigmentů, i při velkém obsahu pigmentu ještě poměrně malá.Jinak , . existuje uvnitř této oblasti překvapivě dobré lpění nátěrové barvy na nosiči tisku.

v

Botnající objem nátěrového pigmentu,který činí s výhodou 3 až 30 ml, se zjisti následující metodou měření: 2 g pigmentu se pomalu a po dávkách nanesou špachtlí na povrch vody^tojatého válce naplněného lOOml ) destilované vody. Teprve,když se první dávka potopila, přidá se druhá dávka. Bo té co se 2 g pigmentu, úplně 'potopily na dno měřícího válce odečte se množství nabotnalé.látky po l 'h na měřícím válci a udá v ml/2g.

Botnavý vrstvaný silikát použitý v nátěrovém pigmentu podle vynálezu má jako 2$ hmot. disperze ve vodě teplé 20 °C s výhodou hodnotu'pH 7 až 12, a zejména 3,5 až 10,5 . Tato hodnota se obvykle zjištujepomocí ρΞ-metru / se skleněnou elektrodou / analogicky jak je to popsáno v BIU 53200.

S výhodou se používá botnavý vrstvený silikát s BET-povrchem 20 až 120, zejména 30 až 80 m²/g.BETpovrch se stanoví metodou adsorpoe s dusíkem podle DIN 66132.

i fc f'

Obecně má botnavý vrstvený sílilát v nátěrovém pigmentu potenaiál zeta -35 až .+ lOmV. Botenciál zeta, který se s výhodou pohybuje mezi - 30 až - 5 eV se

-7měří metodou elektrofořézy pomocí laser-Zee-Meters 501 firmy lem Chem v 0,1'/? suspenzi.

Jako botnavé vrstvené silikáty se používají především minerály skupiny smektitů, jako například bentonit,montmorillcnit,hectorit, sapor.it nebo nontronit» Mohou se používat jak přirozené tak i syntetické vrstvené silikáty,například syntetický hectorit.

Z dispozičních důvodů je výhodný bentouit, přičemž se používají jak přirozené lía-bentonity tak i Ca -bentonity.

Obecně se všechny používané botnavé vrstvené Silikáty podrobují také přsdúpravě, aby se odstranily cizí látky, jako písek, živec a jiné tvrdé nečistoty '* / dále nazývané drV/. Čištění se provádí pomocí '* mlecích třídicích agregátů nebo jiným standardním způsobem používaným v průmyslu zpracování minerálů.

t··

S výhodou činí podíl botnavého vrstveného silikát tu nejméně 40, zejména pak nejméně 50 ýá hmot. nátěrové pigmenty podle vynálezu mohou vedle botnavého vrstveného silikátu obsahovat i plnící pigmenty. S výhodou se používá 70 až31 # hmot. plnícího pigmentu, jako například delaminovaného kaolinu, kalcinovaného kaolinu,přírodního nebo sráženého kalciumkarbonátu,aluminiumhvdroxidu, titandioxidu nebo jiného nátěrového pigmentu vhodného pro nanášení na papír.Jestliže se jako výchozí materiál pro botnavý vrstvený silikát použije například bentouit,tak se může použít v přírodě se vyskytující bentonit alkalického kovu, zejména natriumbentonit, nebot tyto dodávají nátěrovým - igmentům potřebný botnající objem.

Zvrcu ské bentcnity s vyšším obsahem vyměnitel-3nýck iontů alkalických zemin, zejména iontů kalčia, nedosáhnou ani bez ředících pigmentů potřebný botnající objem a musí se proto podrobit cílené aktivaci s vhodnými sloučeninami alkalických kovů. Pro tuto alkalickou aktivaci se hodí například soda, vodní sklo, hátriumaluminát,-- natriumclilorid,. natři-., umsulfát,natriumhydrogenkarbonát, natriumfo sf áty, natrium-zeolit atd. V principu jsou vhodné i jiné sloučeniny alkalikých kovů, které nastaví požado- váné vlastnosti . Botnavé přirozené natriumbentonity se mohou rovněž nastavit! cílenou aktivací na požadované botnající objemy a viskozity, například aktivací se sloucennami kalcia jako například kalciumkarbonátem atd. Tím se může za určitých okolností snížit příliš velká botnavost vrstveného silikátu a nastavit botnavost nátěrového pigmentu do oblasti podle vynálezu· 2a určitých okolností postačí i jednoduchá mechanická aktivace bez přísady chemikálií, aby se vyrobily nátěrové pigmenty podle vynálezu·

Pomocí neférových pigmentů podle vynálezu se mohou natírat i papíry nebo jiné nosiče tisku s malými plošnými hmotnostmi, například katalogové papíry,, přičemž se získá dobrá potiskovs.telnost i při malých.plošných hmotnostech a tisková barva neprorazí.

ryto papíry se až dosud vyráběla natíráním konvenčními nátěrovými pigmenty,které se musely fixovat pomocí organického pojivá,přičemž množství nánosu asi 5 až 15 g/m a stranu je normální. Papíry natřené nátěrovým pigmentem podle vynálezu dovolí vyrobit srovnatelně potisknutelné

I** papíry i s nanášeným množstvím 0,5 až 6,0 g/m* a

P stranu, s výhodou 0,5 až 3,0 g/m a stranu. S překvapením bylo rovněž zjištěno,že takto vyrobené papíry lze potiskovat jak způsobem hlubokotisku , tak i způsobem ofsetového tisku, papíry vyrobené podle vynálezu se kromě toho dají dobře zbavovat nátěrové barvy»

Důvod, proč výběrem vlastností nátěrových pigmentů podle vynálezu, lze dosáhnout všechny požadované vlastnosti papíru, není dobře znám. Nátěrové pigmenty uvedeného botnajícího objemu vykazují viskozitu nátěrových barev a koncentraci pevných látek , které jsou vhodné pro homogenní nanášení pomocí běžných,moderních způsobů nanášení. Povrch BET a hodnota pH jsou rovněž parametry,které ovlivňují jak zpracovatelské vlastnosti nátěrových barev vyrobených s nátěrovými pigmenty podle vynálezu , tak i potiskovatelnost nosičů tisku, který se opatřuje jejich vrstvou.

,^sft

Uvedené oblasti potenciálu zeta , které se mo - , hou popřípadě nastavit pomocí kationazičního prostředku / až 4 $ hmot, , s výhodou 0,5 až 2,0 ·γ> hmot. /. dovolí optimalizovat vlastně protichůdné požadavky ňa dobrou potiskovatelnost / a tím dobrou fixaci nátěru na kostře vláken / a snadné odstraňování barvy/ a tím usnadněné odloupnutí tiskových a nátěrových barev/. Zatím co nátěrové pigmenty se jen velmi obtížně 'dají. fixovat,pokud je jejich potenciál zeta negativnější než - 35mV,na vláknech,která jsou sama negativně nabita,ultazují nátěrové pigmenty podle vynálezu s potenciálem zeta mezi - 35 až + 10 mV dostatečné lpění a poskytují papíry s dobrou potiskovatelností a odolností proti vytvrhávání vláken. Nátěrové pigmenty ,které vykazují potenciál zeta větší než + 10 mV lpí již z elektrostatických důvodů velmi

Gii •l!

-10dob?ře na vláknech,avšak dají se jen velmi tečko odstra» nit. Možnost dosáhnout i při požadovaných malých hmotnostech nátěru homogenní potah, je u nátěrových pigmentů s potenciálem zeta převyšujícím + 10 mV rovněž limitována, něhot tyto pigmenty mají sklon k tvorbě oblačnosti ..a - tím. k. nerovnoměrnému potahu. Dobrá, ods.tr a- _ nitelnost nátěrové barvy z tiskových, nosičů podle vynálezů lze pravděpodobně odvozovat z toho, že se při obvyklých procesech odstraňování nátěrové barvy tisková barva odlučuje spolu s nátěrovým pigmentem od vláken papíru.

Ve výjimečných případech vykazují nátěrové pigmenty podle vynálezu potenciály zeta,které se pohybují mimo uvedené oblasti. V normálním případě jsou potom ¹pigmenty negativnější než je uvedeno. Přísadou kationazičního prostředku , s výhodou k botnavému vrstvenému silikátu, se ale může požadovaná oblast nastaviti. Používaná kationizační prostředky mohou být všechny běžné prostředky jako například poly-diallyldimethylammoniumchlorid /Poly-DAEMAC/,kationtové uhlohydráty , jako kationtový škrob, guar atd. 3 výhodou se používají kationizační prostředky, které nepůsobí ani jako pojivo ani nemohou změnit vlastnssti nátěru.

Předmětem vynálezu je dále vodná nátěrová barva, obsahující nátěrový pigment,který je výše definován, v koncentraci 5 až 50 % hmot., s výhodou 16 až 50 % hmot., a nejvýhodněji 21 až 40 hmot. , jakož i popřípadě pomocný dispergační prostředek.

S výhodou má vodná nátěrová barva viskozitu až asi 2000 mPa.s , zejména pal: 100 až 2000 aPa.s.

Jako pomocné dispergační prostředky se mohou používat například polyakrylaty,polyfosfáty nebo

-11jiné běžné pomocné dispergacní prostředky. Nátěrové barvy podle vynálezulpí na nosiči tisku s překvapením i bez pojivá.

Hodnota pH nátěrové barvy Činí s výhodou asi 7 aš 12, zejména asi 3,5 aš 10,5.

Vynález se dále týká způsobu k potahování nosiče tisku vodnou nátěrovou barvou, která je výše definována; tento způsob je charakterizován tím,že se nátěrová barva nanáší na nosič tisku rychlostí 500 až 2000 mmin“l .

předmětem vynálezu je dále nosič tisku,zejména papír nebo karton,který je potažen výše defino- .z., vanou nátěrovou-barvou na jedné nebo obou stranách.

S.výhodou₍óiní pl.šná hmotnost asi 25 až 38 g/m².S výhodou činí hmotnost nátěrového pigmentu asi 0,5 o až 6,0, zejména pak 1,1 až 3»0 g/m pro stranu. Nosič tisíců je charakterizován tím,že je možné ho po-tiskovať jak způsobem hluboko tisku tak i ofsetovým p tiskem’a kromě toho se může snadno nátěrová'barva ^ťodstranit. Potažený nosič tisku se po potahování podrobí superkalandrování nebo měkkému kalandrování, přičemž měkké kalandrování je výhodné.

Předmětem vynálezu je dále způsob zlepšení odstraňování nátěrových barev z potisknutých nosičů tisku, zejména papíru a kartonu,který je charakterizován tím, že se vyjde od nosiče tisku, který je potažen jednostranně nebo na obou stranách nátěrovým pigmentem fixovaným v podstatě bez po jíva,který obsahuje při nejmenšía jeden botnavý vrstvený smektický silikát, přičemž podíl botnavého vrstveného silikátu činí alespoň 30 » hmot. a botnající objem nátěrového nigmentu 5 &ž 30 ώ» a. takto po-12tašený nosič tisku, se podrobí běžnému způsobu odstra ňování nátěrů.

S výhodou se vychází od potisknutého nosiče tis ku,který obsahuje nejméně 1 g, s výhodou nejméně 1,5 g nátěrového pigmentu pro m a stranu, přičemž barva je v podstatě adsorbována ve vrstvě-nátěrové-ho pigmentu.

Příklady provedeni vynálezu

Vynález je dále blíže vysvětlen příklady,které ho ale neomezují.

Příklad 1

Bentonit řeckého původu /“Ca/kg-bentonit/ obsa hující na místech mřížky mezivrstvy Ca a kg byl suspendován ve vodě a vyčištěním pomocí hydrocyklonu zbaven hrubších nečistot, tak zvané “drti. Materiál bes drtí se potom zahustil vakuovou filtrací na obsah vody 50 až 50 # hmot. a 5 minut aktivován sodou v dvouhřídělovém míchadlu. Produkt byl šetrně usušen v sušárně s cirkulujícím vzduchem na obsah vody asi 10 $ hmot. a rozemele v kladivovém rotačním mlýnu na d50 -hodnotu / měřeno v Malvem Particle Sizer 2600 c/ 5 až 7 um.

Takto byla upravena podstatná Část Ca-bentonitů a Ca/kg-bentonitů následujících příkladů. Ka-bentonity byly ve množství suspendovány a vyčištěny opakovanou sedimentací a dekantací. Zahuštění se provádělo kombinovanou sedimentací a odstředěním. Aktivace, sušení a rozemletí se provádělo výše uvedeným způsobem.

Relevantní data řeckého bentonitu aktivovaného

dujícím způsobem :

Botnající objem ;

Kalibrovaný ICO ml měřící válec se naplní ICO ml

vnese po dávkách 0,1 až 0,2 g pomalu na povrch vody.

ukončení přidávání se počká jednu hodinu a potom se odečte objem zbotnalého objemu v ml/2 g.

hodnota ρΞ :

Hodnota pH se zjišťuje pomocí skleněné elektrody podle DIS ISO 7379Botenciál zeta:

Měěení potenciálu seta se -provádělo metodou elektrofořezy na laser-Zee-Meter 501 firmy Bern Ghem. v 0,1$ suspensí.

Specifický povrch: . .

Měření se provádělo methodou BET. Bracovalo se¹podle DIS 66132.

Aktivovaný bentonit byl zpracováván 5ti minutovým střihem Bři 5000 ot/min v Ultra-xurrax na suspenze s obsahy pevných látek a/' 5, b/ 10, o/ 16, d./ 22 a d/ 22 a e/ 30 ? hmot. ve vodě a pomocí

na gravurcoateru s pracovní šířkou -1250 m při rych-

-14mocí opětovného zvážení tulce I.

, -Výsledky jsou uvedeny v ta lpění nátěru :

Natřený a při 50 relativní vlhkosti vzduchu ekvilitrovaný papír tyl polepen na délce 15 cm 20 mm širokým lepícím proužkem V?Désa-^_ proužek’’/,' “'který o tyl fixován přiložením závaží tlakem 50 kg/cnr po dobu 30 sec. Po pomalém plynulém stáhnutí lepícího parouš ku bylo určováno vizuelně množství a rozdělení vytržených částic čar nátěru . V tabulce znamená ^{+ + +} dokonalá fixace čáry; neodloučí se žádné částice čáry;

— žádné lpění čáry, dokonalé odloučení. Potiskovatelrost :

Natřené papíry byly potiskovány v KE-laboratorním stroji pro hlubokotisk firmy Print Coat Instrument ltd. / OK při hloubce nádobek 0,4 až 1,2 um černou hluboko tiskovou barvou firmy Kast a S Ehinger GmbH.' Posouzení tisku se provádělo vizuelně, přičemž polotónová plocha / hloubka rastru 0,3 um/ byla použita pro stanovení kvality tisku a plnotónová plocha /hloub ka rastru 1,2 um/ pro stanovení prosvítání tiskové barvy a prorážení tiskové barvy.

Při tom znamená + + + velmi dobrý, klidný tiskový obraz s velmi malým prorážením a prosvítáním na rubové straně listu ;

--- velmi špatný, neklidný tiskový obraz , silné prorážení .a prosvítání na rubové straně listu.

Jal: ukazují tabulky la a Ib , splnily materiály 2 příkladů la až 1 f všechny výhody podle vgmálezu a poskytly bez podiva dohře lpící a navzdory malým čárovým nátěrům vynikajícím způsobem potisknutelný nátěr.

Příklady 2 a 3 / srovnání /

Bentoníty aktivované vyššími množstvími sody,z příkladů 2 a 3 nesplňují co se týká botnajícího objemu výhody podle vynálezu a poskytují v souhlase s tím horší lpění nátěru a jsou hůře potiskovatelré. Rovněž potenciál zeta se v příkladu 3 pohyboval mimo výhodnou oblast. Dále vykazovaly příklady 2 a 3 velmi vysoké viskožity suspenze se silnou thixotropil,tak že se požadovaná hmotnost nátěru dosáhle jen pomocí vícenásobného.nánosu.

Příklad 4

Ca-bentonit tureckého původu byl vyčištěn způsobem popsaným v příkladu 1 a rovněž aktivován způsobem podle příkladu 1. Z tohoto byly vyrobeny nátěrové barvy s obsahem pigmentu 20 γ> hmot. bez pojivá.Nátěrové barvy splnily všechny parametry podle vynálezu a poskytly dobré lpění čáry a dobrou potiskovatel nost.

Příklady 5 až 7

Příklady 5 až 7 ukazují možnost vyrobit aktivací alternativními alkáliemi, jako vodním sklem 37/40, natriumalumirátem a/nebo natriunsulfátem / srovn. tabulku lb/ nátěrové pigmenty podle vynálezu. Pigmenty po dl pevných lá e příkladů 5 až 7 se daly při obsazích tek 25 / dobře zpracovávat,Nátěry vykazovaly dobré lpňní a potiskovatelnost.

-16Příklady 8 / srovnání /,$ až 11 a 12 / srovnání/

Ca-bantonít bavorského původu byl vyčištěn podle příkladu 1 a aktivován 0,1,2,3 popřípadě 6 $ sody. Tabulka Ib ukazuje,že bentonit neupravený sodou /příklad. -8., srovnání /-vykazoval- pří liš -malý - botna jící' objem a z něho vyrobená nátěrová barva / obsah pigmentu 30 hmot./ špatné lpění čáry a špatnou potiskovatelnost. Příklady 9 až 11 splňovaly předpoklady podle vynálezu , a z něho vyrobené' nátěrové barvy ukazovaly dobré výsledky tisku při všech koncentracích pigmentu. Hodnoty uvedené v tabulce Ib byly získány při koncentracích pigmentu 8 $ hmot. Příklad 12 / srovnání / ukazoval příliš velký botnající objem a příliš nega-. tivní potenciál zetaa nehodil se v souhlasu s tím jako nátěrový pigment.

Příklady 13 a 14 / srovnání /

Na-bentonit z Wyomingu,který se používal podle příkladu 3 SP-A-0283 300 byl vyčištěn, jak je výše popsáno, sedimentací a dekantací. Takto vyrobený a dodatečně 1 % sody aktivovaný nátěrový pigment se pohyboval co se týká botnajícího objemu a potenciálu zeta mimo výhody podle vynálezu. Pigmenty se daly velmi těžko aplikovat a přinášely nedostatečné lpění a potiskovatelnost.

Příklad 15

Byl vyroben syntetický hectorit /Optigel 5H přihlašovatelky / podle způsobu známého v literatury hydro termálním spůsobems vodního skla,magnezinmchloridu a lithiumchloridu. Mohl se zpracovávat s 1 / hmot. polyfosfátu jako dispergaČním prostředkem při velkých obsazích pevných látek.Tabulka lb ukazuje vý -17sledky pro nátěrové barvy s obsahem pigmentu 15 hmo Příklad 16 / srovnání /

Bavorský Ca-bentonit byl po vyčištění s 25 ý> ky selinou sírovou hněten, čímž_n§e zvětšil specifický po vrch na 155 m²/g. Produkt se klál fixovat na surovém papíru'bez pojivá s koncentrací pigmentu 50 $ hmot. a papír se tedy nemohl potiskovat.

Příklady 17 /srovnání / a 18 až 24

Příklady znázorněné v tabulce II ukazují , že se aktivovaný bentonit ze srovnávacího příkladu 3 dá pře vést odpovídající modifikací kationtovými činidly na nátěrový pigment podle vynálezu. Při tom se zmenší botnající objem. Současně se potenciál zeta nastaví na hodnoty mezi -35 mV až + 10 mV.

Reakce bentonitu s kationtovými činidly sé prováděla v 5ý> vodné suspenzi,přičemž byla dodržena vždy doba 15 min. Takto modifikovaná suspenze se mohla buč natírat přímo, nebo se pigment izoloval vakuovou filtrací ,charakterizoval a zpracoval s obsahem pigmentu 25 /o hmot. na nátěrové barvy.

V příkladu 17 / srovnání/ se nechal bentonit zreagovat s 0,5 0 kondenzátu dikyandiamidu s formaldehydem . Botnající objem byl ještě příliš velký.

I potenciál zeta zůstal s - 36 mV ještě mimo výhodnou oblast; pigment, který byl použit jako nátěrová barva s obsahem pigmentu 5 / hmot., se nehodil. V příkladech 13 až 20 se podařilo správné nastavená bot· najícího’ objemu a potenciálu zeta; daly se tedy s vyrobenými nátěrovými barvami / obsah pigmentu 25 % hmot./ dosáhnout t dobré výsledky tisku.

-13V příkladu 21 se botnající objem pohyboval na spod ní mezní hodnotě. Dále byl změněn elektrický náboj pigmentu. na + 16 mV. Pigment,který byl nanášen z nátěrové barvy s obsahem pigmentu 25 $ hmot.,sice ještě na pa píru lpěl,ale pctiskovatelrost byla z důvodů oblačná- struktury čáry špatná.

Příklady 22 až 24 ukazují ,že se pro zmenšení botnajícího objemu mohou úspěšně používat kationtová činidla ,která se mohou rovněž úspěšně používat k nastavení potenciálu zeta;rovněž s vysokopolymerním poly-DAPMAC , středněpolymerním polyethyleniminem s monomerním dimethyldistearylammoniumchloridem se získaly upotřebitelné nátěrové barvy / obsah pigmentu 20 $ hmot./.

Příklad 25

Rovněž nevhodný pigment ze srovnávacího příkladu 13 se dal převést.s dikyandiamidformaldehydovým kondenzátem na nátěrový pigment, který poskytl nátěrové barvy s dobrými vlastnostmi potiskování / obsah pigmentu 15 $ hmot,/.

Příklady 26 až 29 a 30 / srovnání /

Materiál z příkladu 1 podle vynálezu byl řezán různými množstvími nátěrového kaolinu a zpracován na nátěrové barvy s obsahy pevných látek 8 až 40 # hmot. Obsahy pevných látek byly při tom tak voleny,aby se vždy nastavila viskosita asi 500 mPa.s /Brookfield ICC rpm/ / obsahy pevných látek : příklad 26 - 15 / hmot., příklad 27 = 20 / hmot; příklad 23 = 50 hmot; pří klad 29 = 30 / hmot/. Směsi pigmentů byly natřeny bez

-ic_ kterých byl zachován botnající objem podle vynálezu , dobré až postačující lpění čáry a dobrá potiskovatelnost. Materiál srovnávacího příkladu 30 / obsah pig mentu 30 ý> hmot./ se naproti tomu nedal již na papíru fixovat.

příklady 31 a 32

V těchto příkladech byl pigment podle vynálezu z příkladu 1 řezán v poměru 50 : 50 ve vodné suspenzi CaCO^ a Al/OH/j . Obsahy pevných látek nátěrových barev činily asi 35 Tyto příklady ukazují, že se i jiné známé nátěrové pigmenty dají nejlépe zpracovávat ve směsi s bentonitem z příkladu 1.

Příklad 33

Eentonit z příkladu 1 byl bez přísady pojiv nanášen ze suspenze s 21 $ pevné látky na gravurcoateru s pracovní šířkou 1250 mm při rychlosti 550 m/min na 49 g/m surový papír.Hmotnost nátěru činila 1,4 g/m . Papír se mohl bez problémů potiskovat jak způsobem hlubokotisku, tak i překvapivě způsobem ofsetového tisku.

Výsledky potisku byly při nejmenším rovnocenné nátěru aplikovaném na stejném natíracím agregátu při li-VC nátěrovou barvou , sestávající z nátěrového kaolínu /95 dílů/, akrylátového pojivá /5 dílů / a dispergačního prostředku /0,5 dílů/.

Natřené papíry se kalandrovaly v Soft-Cospaktkalander /2+2 Kip/ při 130 °C a rychlosti 470 m/min, potisknuty způsobem hlubokotisku černou testovací tiskovou barvou a nakonec byla barva odstraněna.

Při tom se kázalo, se u příkladu podle vynálezů

-20se mohl již při rozvláknění zaznamenat značný zisk stupně bělosti.

Surový papír příklad 33 kaolin-lWC

------------stupeň bělosti .po ________________________________ rosvláknění 29*2 $ 42,3 P 34,2

To ukazuje velmi dobrou recyklovatelnost nátěrových pigmentů podle vynálezu.

Tabulka la

příklad' 1	vrstvený silikát	aktivace	pevná látka $	dispergační činidlo	viskosita / Erookfield 100/ mEa.s
se	(¾ i*	druh	'ϊ°
a	Ca/Mg-ben- tonít řecký	soda	1	5	polyfos- fát	0*5 .	65
b	n	soda	1	10	»	0*5	190
c		soda	1	16	11	1,0	650
d	tf	soda	1	22	ti	1,0	1600
e		soda	1	30	II	1,5	2930
f	π	soda	1	21	«	1,0	1520

v pr.	vrstvený silikát	aktivace	botu. objem	hodnota pH	poten- ciál seta	st? v · povrch	- 'τη^*
s	rf Ί³
1. a- f	Ca-/Mg- bentonit v » ? recKy	soda	1	22	9,5	-28	65	1,6
2	fl	soda	3	35	10,2	-35	52	1,6
3	«	soda	5	55	11,4	-46	44	1,3
4	Ca-bentonit	soda	3	16	9,8	-30	42	1,6
	turecký
5 ·	«	voda G1.37/ 40	8	12	10,0	-32	38	- 1,3
δ	w	NaA10₂	5,8	10	9,9	-30	38	; 2,0
7	Tt	Na₂S°₄	3	8	8,2	-24	44	1,9
3.	Ca-bentonit bavorský			4	7,5	-22	72	1,9
9	tt	soda	1	8	8,9	-26	63	1,8
10	it	soda	2	19	9,5	-28	62	1,3
11	11	soda	1	23	10,2	-35	54	1,5
12	It	soda	6	40	11,3	-39	41	1,6
13	na-bentonit	-	-	50	10,0	-40	63	1,5
	ayoming
14	tt	soda	1	58	10,3	-43	64	1,6
15.	hectorit. synth.			28	10,0	-30	43	1,5
16	Ca-bentonit	H_£S0₄ 25 .	4	3,5	-20	155	1,3
	bavorský

pokr. tabulky lb příklad lnění nátěru notiskovatelnost ·* 4-A

1 a-f	+++	+++
2	-k	+	_ ............ - -. - -
3 ”......	-	-
4	+++	++	«
5	+++	++
6	+++	++	*
7	++	++
8	—	___
9	++	++
10	+++	+++
¹¹	+++	+++
12	-	-
13	-	-
14	·	—
15	+++ .	++
16		« * v

Tabulka II

příkl.	vrstvený silikát	modifikace	botn. povrch ml/2g	hodnota pK	poten zeta m/olt
s
17.	Ca-/rúg-bent.	dikyan-	0,5	42	10,9	-36
	z př. 3	diamid-
		formal-
		dehyd
18.	«	M	1	28	10,5	-28
19.	n	tt	2	20	10,2	-14
20.	tf	ft	3,8	14	10,0	+ 2
21.	Π	ff	5 '	5	9,8	+16
22.		Poly-_
		Ladmac	0,5	30	10,8	-24
23.	π	poly- ethy- lenimin	0,8	28	10,6	-27
24.	IT	dime-
		thyldi- stearyl-
		ammoni-
		umchlo-
		rid	1,5	26	10,8	-25
25.	Na-bento-	dikyan-	1	26	9,8	-22
	nit	diamid-
	Wyoming	formal-
	z př. 13	dehyd

pokr. tabulky II
příkl. čára nátěr	lpění potiskovatelnost

g/m²

17.	1,6	-	-
.18. .	_ _ . M	++	+++
19.	1,8	++	+++
50.	1,6	++	++
21.	1,8		-
22,	1,5	++	+++
23.	1,8	++	++
24.	1,9	++	++
25.	1,4	++	++

	í a 'o u 1 k	a III
vrstvený si-	plnivo	botn.	nátěr	nátěr	potisko-
likát	druh £	objem	g/m²	lpění	vatelnost
druh $		ml/2g

26. ¹ i	Ca-/í<Ig-ben-	80	č.l nátěrový kaolin	20	13	2,5	+++	+T +
tonit z 1	v pr.
27.	tt		70	tt	30	15	2,6	+++	+++
* 28.	fl		50	tt	50	12	2,2	++	+++
29.	Π		30	n	70	7	2,5	+	++
30.	Π		20	π	80	. 4	2,5	--	-
31»	n		50	CaCO^ nátěrová kvalita	50	10	2,2	++	++
32.	ti		50	Α1/0ΕΛ	50	14	2,4		+++

i

Claims

l· A T

E A S O.K Ϊ

1. Nátěrový pigment pro potahování nosičů tisku, zejména papíru a kartonu, obsahující alespoň jeden botnavý vrstvený silikát,který je fixovatelný na nosiči tisku v podstatě bez organického pojivá, přičemž podíl botnavého vrstveného silikátu činí nejméně 30 fy hmot. a botnající objem nátěrového pigmentu 5 až 30 ml, vztaženo na suspenti 2 g nátěrového pigmentu ve 100 ml vody.
2. Nátěrový pigment podle nároku 1 , v y znáčů j í c £ se tím , že botnavý vrstvený silikát má jako 2$ hmot. disperze ve vodě o teplotě 20 °C hodnotu pH Ϊ až 12 , s výhodou 8,5 až 10,5 ·
3. Nátěrový pigment podle nároku 1 nebo 2 , v y značující se tím , že botnavý vrstvený silikát mu BET-povrch 20 až'120,' s výhodou 30 až 80 m^/g.
4. Nátěrový pigment podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující setím , že botnavý vrstvený silikát má potenciál zeta -35 až + 10 mV.
5. Nátěrový pigment podle jednoho z nároků 1 až 4,vyznačující se tím , že podíl botnavého vrstveného sili2<átu činí nejméně 40, s výhodou 50 fy hmot.
6. Nátěrový pigment podle jednoho z nároků 1 až 4, v yznačující se tím , že podíl botnavého vrstveného silikátu činí 30 až 70 fy hmot.
7. Nátěrový pigment podle' jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující.se tím , že botnavý vrstvený silikát je bentonit, montmorillonit, hectorit,nontronit nebo saponit přirozeného nebo syntetického původu.
8. Nátěrový pigment podle jednoho z nároků 1 až

7, v yznačující se tím , že obsahuje 70 až 31 % hmot. jednoho nebo více plnících pigmentů, jako kaolinu, delaminovaného' kaolinu,kaleinovaného kaolinu, přirozeného nebo sráženého kalciumkarbonátu,aluminiumhydroxidu,titandioxidu nebo jiného pigmentu vhodného pro nátěrové barvy.

5· Nátěrový pigment podle jednoho z nároků 1 až

8, vyznačující se tím , še botnavý vrstvený silikát je pro nastavení potenciálu zeta upraven až 4 hmot», s výhodou 0,5 až 2,0 fy hmot. kationizačního prostředku.
10..Nátěrový pigment podle nároku 9, v y z n a čující se tím , že kationizační prostředek je zvolen z oligomerních nebo polymerních orgaanických sloučenin s kvarterním atomem dusíku.
11. Nátěrový pigment podle nároku 9 nebo 10 , vyznačující se tím , že kationizační prostředek je vybrán z polymerních kationtových uhlohydrátů, jako kationtového škrobu nebo guaru, nebo z kvarterních ammoniových sloučenin, jako póly- di allyl dime thylammo niumc hlor i du /Joly- D ASIÍAC/.
12. Vodná nátěrová barva,obsahující nátěrový pigment podle jednoho z nároků 1 až 11, v koncentraci 5 až 50 fy hmot., s výhodou 16 až 50 fy hmot.,zejména pak 21 až 40 fy hmot. jakož i pomocné dispermační činidlo.

-2313. Nátěrová barva podle nároku 12, τ y znáčů j í c ϊ se tím ,· že má viskositu aš 3000 mla.s , s výhodou 100 aš 2000 mPa.s.
14. Nátěrová barva podle nárol^u 12 nebo 13 , vyznačující se tím , še její hodno ta pH činí asi 7aě^_12~^^ výhod'o'U^_'a’si^—3y5~až—10y5v-14. Způsob potahování nosiče tisku vodnou nátě rovou barvou podle jednoho z nároků 12 až 14 , vyzná č u j í c í se. t í m , še se nátěrová barva nanáší rychlostí 500 až 2000 mmin“^ na nosič tisku.
15. Nosič tisku , zejména papír nebo karton, vyznačující se tím , še se tento potahuje nátěrovým pigmentem podle jednoho z nároků 1 aš 10 popřípadě nátěrovou barvou podle jednoho z nároků 11 až .14 na jedné straně nebo oboustranně.
17. - Nosič tisku podle nároku 16 ,, v y znáčů j í c í se tím , Že jeho plošná hmotΛ A nost činí více než 20 g/m⁴, s výhodou 20 až 40 g/m⁴, .0 nejvýhodněji 25 až 33 g/m
18. Nosič tisku podle nároku 16 nebo 17 ,v y značující se tím , že hmotnost nátěrového pigmentu činí asi 0,5 až 6,0 , s výhodou o

1,0 aš 3,0 g/vf pro stranu.
19. Nosič tisku podle jednoho z nároků 16 aš 18 , v y z n a č u j í c í se tím , še se po potahování podrobí superkalandrování nebo měkkému kalandrování.
20. Použití nosiče tosku podle jednoho z nároků 16 až 19 , jako nosiče tisku pro hlubokotisk nebo ofsetový tisk.

-έ'ϊ
21. Způsob zlepšení odstranítelnosti nátěru z potisknutých nosičů tisku , zejména papíru a kartonu, vyznačující se tím , že se vychází od nosiče tisku,který je potažen jednostranně nebo oboustranně nátěrovým pigmentem, fixovaným v podstatě bez pojivá,který obsahuje alespoň jeden botnavý , vrstvený silikát, přičemž podíl botnavého vrstveného silikátu činí nejméně 30 hmot, a botnající objem nátěrového pigmentu činí 5 až 30 cil a takto potažený nosič tisku se podrobí běžnému způsobu odstranění nátěru.
22. Způsob podle nároku 21, vyznačující se tím , že se vychází od potisknutého nosiče tisku podle jednoho z nároků 16 až

20.
23. Způsob podle nároku 21 nebo 22 , v y z n a čující se tím , že se vychází od po tisknutého nosiče tisku,který obsahuje nejméně 1 g, s výhodou nejméně 1,5 g nátěrového pigmentu podle jednoho z nároků 1 až 11 pro m a stranu, přičemž tisková barva je v podstatě adsorbována ve vrstvě nátěrového pigmentu.