Wäßrige Anschlämmungen von feinteiligen Füllstoffen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Herstellung füllstoff- haltiger Papiere Beschreibung Die Erfindung betrifft wäßrige Anschlämmungen von feinteiligen Füllstoffen, die zumindest teilweise mit Polymerisaten überzogen sind, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Zu- satz zum Papierstoff bei der Herstellung von füllstoffhaltigem Papier, füllstoffhaltigem Karton und füllstoffhaltiger Pappe.

Aus der DE-B-25 16 097 ist bekannt, daß man wäßrige Suspensionen von anorganischen Teilchen, die ein positives Zetapotential auf- weisen, mit einem anionischen Latex eines Harzes mischt, wobei das Gleichgewicht der negativen-und positiven Ladungen der Teil- chen des anorganischen Stoffes in der Suspension und des Harzes in dem Latex beim Vermischen so eingestellt wird, daß im wesent- lichen alle Harzteilchen an die Oberfläche der Teilchen des anor- ganischen Stoffes gebunden werden und die so erhaltenen beschich- teten Teilchen ein Zetapotential von im wesentlichen 0 aufweisen.

Die Behandlung der anorganischen Teilchen mit einem Latex setzt jedoch voraus, daß die anorganischen Teilchen mit einem kat- ionischen Mittel, wie kationischer Stärke, vorbehandelt werden, damit sie ein positives Zetapotential haben. Die wäßrigen Suspen- sionen werden bei der Herstellung von füllstoffhaltigem Papier dem Papierstoff zugesetzt.

Um hochkonzentrierte wäßrige Pigmentanschlämmungen wie Calcium- carbonat-Slurries mit niedriger Viskosität herzustellen, benötigt man ein Dispergiermittel, z. B. niedrigmolekulare Polyacrylsäuren, vgl. EP-A-0 002 771. Die dispergierten Pigmentteilchen haben eine anionische Oberflächenladung. Die wäßrigen Pigmentanschlämmungen werden beispielsweise bei der Herstellung von Papier verwendet.

Für diesen Zweck verwendet man außerdem auch wäßrige Dispersionen von präzipitiertem Calciumcarbonat, das üblicherweise in Abwesen- heit von Dispergiermitteln verarbeitet wird.

Aus der EP-B-0 573 458 ist ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Aufschlämmungen von feinteiligen Füllstoffen, die zumin- dest teilweise mit Polymerisaten überzogen sind, für die Herstel- lung füllstoffhaltiger Papiere bekannt. Bei diesem Verfahren gibt man zunächst zu einer wäßrigen Aufschlämmung von Füllstoffen einen kationischen Verfestiger für Papier und danach einen nicht- ionischen und/oder anionischen Verfestiger für Papier oder auch ein nichtionisches oder anionisches Leimungsmittel für Papier.

Die kationischen Einsatzstoffe werden jedoch immer in einer sol- chen Menge eingesetzt, daß die feinteiligen Füllstoffe eine kat- ionische Ladung tragen.

Aus der DE-A-198 21 089 ist anderes Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Anschlämmungen von feinteiligen Füllstoffen bekannt, die zumindest teilweise mit Polymerisaten überzogen sind. Bei diesem Verfahren behandelt man eine wäßrige Anschlämmung von Füllstoffen in Abwesenheit von kationischen Verfestigern für Papier mit min- destens einem Polymerleimungsmittel in Form einer wäßrigen Dis- persion. Solche Dispersionen enthalten jedoch immer polymere Emulgatoren, z. B. abgebaute Stärken oder synthetische Polymere.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, weitere wäßrige Anschlämmungen von feinteiligen Füllstoffen zur Verfügung zu stellen, die bei der Papierherstellung gegenüber den bekannten Anschlämmungen Papiere mit einer verbesserten Reißlänge und Bedruckbarkeit ergeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit wäßrigen Anschlämmungen von feinteiligen Füllstoffen, die zumindest teil- weise mit Polymerisaten überzogen sind, wobei die Anschlämmungen erhältlich sind durch Behandeln von wäßrigen Anschlämmungen fein- teiliger Füllstoffe mit mindestens einem Bindemittel für Papier- streichfarben.

Die wäßrigen Anschlämmungen enthalten beispielsweise 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-% mindestens eines fein- teiligen Füllstoffs. Die Menge an Bindemittel beträgt beispiels- weise 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf Füllstoffe.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstel- lung der wäßrigen Anschlämmungen, wobei man zu einer wäßrigen Anschlämmung mindestens eines feinteiligen Füllstoffs 0,1 bis 5 Gew.-% mindestens eines Bindemittels für Papierstreichfarben, bezogen auf Füllstoff, zusetzt oder die wäßrige Anschlämmung min- destens eines feinteiligen Füllstoffs in eine wäßrige Dispersion eines Bindemittels für Papierstreichfarben einträgt und die Be- standteile jeweils mischt. Die Molmasse der in den Bindemitteln für Papierstreichfarben enthaltenen Emulgatoren beträgt <2000.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der oben beschriebenen wäßrigen Anschlämmungen als Zusatz zum Papierstoff bei der Herstellung von füllstoffhaltigem Papier, füllstoffhalti-

gem Karton oder füllstoffhaltiger Pappe durch Entwässern des Papierstoffs.

Als Füllstoffe kommen alle üblicherweise in der Papierindustrie einsetzbaren Pigmente in Betracht, z. B. Calciumcarbonat, das in Form von Kalk, Kreide, Marmor oder präzipitiertem Calciumcarbonat eingesetzt werden kann, Talkum, Kaolin, Bentonit, Satinweiß, Calciumsulfat, Bariumsulfat und Titandioxid. Der Teilchendurch- messer der feinteiligen Füllstoffe liegt beispielsweise zwischen 40 und 90% kleiner 2 Zm.

Die Füllstoffe werden beispielsweise durch Einbringen in Wasser zu einer wäßrigen Anschlämmung verarbeitet. Präzipitiertes Calciumcarbonat wird üblicherweise in Abwesenheit von Dispergier- mitteln in Wasser aufgeschlämmt. Um wäßrige Anschlämmungen der übrigen Füllstoffe herzustellen, verwendet man in der Regel ein anionisches Dispergiermittel, z. B. Polyacrylsäuren mit einer Mol- masse Mw von beispielsweise 1000 bis 40 000. Falls man ein anio- nisches Dispergiermittel verwendet, so setzt man davon beispiels- weise 0,01 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 0,3 Gew.-% zur Herstellung der wäßrigen Füllstoffanschlämmungen ein. Die in Gegenwart von anionischen Dispergiermitteln in Wasser dispergier- ten feinteiligen Füllstoffe sind anionisch. Die wäßrigen Anschlämmungen enthalten meistens 15 bis 25 Gew.-% mindestens eines Füllstoffs.

Um die erfindungsgemäßen wäßrigen Anschlämmungen von feinteiligen Füllstoffen herzustellen, behandelt man wäßrige Anschlämmungen von gegebenenfalls anionisch dispergierten feinteiligen Füllstof- fen mit mindestens einem Bindemittel für Papierstreichfarben.

Beispielsweise kann man zu einer 1 bis 50 Gew.-% mindestens eines feinteiligen Füllstoffs enthaltenden wäßrigen Anschlämmung 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Füllstoffe, eines Bindemittels für Papierstreichfarben zusetzen oder eine wäßrige Anschlämmung eines feinteiligen Füllstoffs in eine wäßrige Dispersion eines Binde- mittels für Papierstreichfarben eintragen und die Komponenten je- weils mischen. Das Behandeln der wäßrigen Anschlämmungen von feinteiligen Füllstoffen mit den Bindemitteln für Papierstreich- farben kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Beim Zusammenbringen von wäßrigen Anschlämmungen fein- teiliger Füllstoffe und wäßrigen Dispersionen von Bindemitteln für Papierstreichfarben werden die Füllstoffe zumindest teilweise mit Bindemitteln überzogen bzw. imprägniert. Das Mischen der Kom- ponenten erfolgt beispielsweise in einem Scherfeld. Meistens ist es ausreichend, wenn man die Komponenten nach dem Zusammenbringen rührt oder sie in einem Scherfeld eines Ultraturraxgerätes behan- delt. Das Zusammenbringen und Mischen der Bestandteile der

wäßrigen Anschlämmungen kann beispielsweise in dem Temperatur- bereich von 0°C bis 95°C, vorzugsweise 10 bis 70°C erfolgen. Mei- stens mischt man die Komponenten bei der jeweiligen Raumtempera- tur bis zu einer Temperatur von 40°C. Der pH-Wert der mit Streich- farbenbindern behandelten wäßrigen Anschlämmungen von Füllstoffen beträgt beispielsweise 5 bis 11, vorzugsweise 6 bis 9, wobei der pH-Wert von Calciumcarbonat enthaltenden Anschlämmungen vorzugs- weise mehr als 6,5 beträgt.

Die Bindemittel enthalten vorzugsweise sogenannte Hauptmonomere einpolymerisiert, ausgewählt aus Ci bis C16 Alkyl (meth) acrylaten, Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen, Vinylestern von Carbon- säuren mit 1 bis 20 C-Atomen, Vinylhalogeniden, ethylenisch unge- sättigte Nitrile, nicht aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einer oder zwei konjugierten Doppelbindungen oder Mischungen die- ser Monomeren. Genannt seien z. B. (Meth)-acrylsäurealkylestern mit einem Cl-Clo-Alkylrest, wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Ethylacrylat und 2-Ethylhexyl- acrylat. Insbesondere sind auch Mischungen der (Meth) acrylsäure- alkylester geeignet.

Als Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen kommen z. B.

Vinyllaurat, Vinylstearat, Vinylpropionat und Vinylacetat in Be- tracht.

Als vinylaromatische Verbindungen mit bis zu 20 C-Atomen kommen Vinyltoluol, a-Butylstyrol, 4-n-Butylstyrol, 4-n-Decylstyrol und vorzugsweise Styrol in Betracht. Beispiele für ethylenisch unge- sättigte Nitrile sind Acrylnitril und Methacrylnitril.

Vinylhalogenide sind mit Chlor, Fluor oder Brom substituierte ethylenisch ungesättigte Verbindungen, bevorzugt Vinylchlorid und Vinylidenchlorid.

Als nicht aromatische Kohlenwasserstoffe mit einer oder zwei kon- jugierten olefinischen Doppelbindungen seien Butadien, Isopren und Chloropren sowie Ethylen genannt.

Neben den Hauptmonomeren können die Bindemittel gegebenenfalls noch weitere Monomere einpolymerisiert enthalten, z. B. Hydroxy- gruppen enthaltende Monomere, wie Hydroxyalkylacrylate oder Monomere mit Alkoxygruppen, wie sie durch Alkoxylierung von Hydroxygruppen enthaltenden Monomeren mit Alkoxyden, insbesondere Ethylenoxid oder Propylenoxid erhältlich sind, Monomere mit Säure-oder Anhydridgruppen oder deren Salze, z. B. (Meth) acryl- säure, Maleinsäure, Vinylsulfonsäure.

Die Bindemittel bestehen vorzugsweise aus einem Polymerisat, das mindestens 20 Gew.-% der Hauptmonomeren, besonders bevorzugt min- destens 35 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.-% mindestens eines Hauptmonomeren einpolymerisiert enthält.

Das Bindemittel kann außerdem mindestens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 3 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 15 Gew.-% Monomere mit mindestens einer Säuregruppe (kurz Säuremono- mere) einpolymerisiert enthalten. Die Säuregruppen des Polymeri- sats können gegebenenfalls vor der späteren Anwendung zumindest teilweise neutralisiert sein. Vorzugsweise werden mindestens 30 mol-%, besonders bevorzugt 50 bis 100% der Säuregruppen neutralisiert. Als Base eignen sich flüchtige Basen wie Ammoniak oder nicht-flüchtige Basen wie Alkalihydroxide, insbesondere Na- tronlauge.

Bevorzugt eingesetzte Bindemittel sind beispielsweise wäßrige Dispersionen von Copolymerisaten aus (a) Styrol und/oder Acrylnitril oder Methacrylnitril, (b) Acrylsäureestern und/oder Methacrylsäureestern von C1-bis Cis-Alkoholen, und gegebenenfalls (c) Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure und/oder Itaconsäure.

Weitere bevorzugt in Betracht kommende Bindemittel sind Polymere aus (a) Styrol, (b) Butadien und (c) gegebenenfalls Acrylsäure oder Methacrylsäure. Auch Copolymerisate auf Basis von (Meth) Acrylestern oder Vinylacetat und anderen monoethylenisch ungesättigten Monomeren sind als Bindemittel für Papierstreich- farben zur Behandlung von wäßrigen Anschlämmungen von Füllstoffen von Interesse. Die Glastemperatur der Polymeren beträgt z. B.-40 bis +50°C und liegt vorzugsweise unterhalb von 6°C.

Die Bindemittel für Papierstreichfarben werden vorzugsweise durch radikalische Polymerisation der obengenannten Monomeren in wäßri- gem Medium in Gegenwart von Schutzkolloiden bzw. Emulgatoren her- gestellt. Geeignete Schutzkolloide sind beispielsweise Polyvinyl- alkohole oder teilweise hydrolysierte Polyvinylacetate. Vorzugs- weise setzt man für die erfindungsgemäße Behandlung von fein- teiligen Füllstoffen solche Bindemittel ein, die mit Hilfe von Schutzkolloiden bzw. Emulgatoren mit einer Molmasse Mw <2000 sta- bilisiert sind. Besonders bevorzugt sind wäßrige Dispersionen der Bindemittel, die als Emulgator für die Polymeren anionische Emul- gatoren wie Natriumlaurylsulfat, Disulfo-C12-alkyldiphenyloxid oder deren Gemische enthalten. Man kann jedoch auch solche wäßrigen Dispersionen von Polymeren als Bindemittel verwenden, die mit Hilfe von nichtionischen, kationischen oder amphoteren

Emulgatoren stabilisiert sind. Gebräuchliche Emulgatoren sind z. B. ethoxylierte Fettalkohole (Ethoxylierungsgrad : 3 bis 50, Alkylrest : C8-bis C36), ethoxylierte Mono-, Di-und Trialkyl- phenole (Ethoxylierungsgrad : 3 bis 50, Alkylrest : C8-bis C12), Alkalimetallsalze von Dialkylestern der Sulfobersteinsäure sowie Alkali-und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest : Cg-bis C12), von ethoxylierten Alkanolen (Ethoxylierungsgrad : 4 bis 30, Alkylrest : C12-bis Cle), von ethoxylierten Alkylphenolen (Ethoxy- lierungsgrad : 3 bis 50, Alkylrest : C4-bis Cg), von Alkylsulfon- säuren (Alkylrest : C12-bis C18) und von Alkylarylsulfonsäuren (Alkylrest : Cg-bis C18). Die Teilchengröße der in den wäßrigen Dispersionen enthaltenen Polymeren beträgt beispielsweise 50 bis 300nm, vorzugsweise 80 bis 150nm. Die Bindemittel enthalten z. B.

0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-%, mindestens eines Emulgators.

Besonders bevorzugt werden wäßrige Anschlämmungen von präzipi- tiertem Calciumcarbonat, das frei von Dispergiermitteln ist, und von gemahlenem Calciumcarbonat hergestellt, das durch Mahlen von stückigem Calciumcarbonat oder Marmor in Gegenwart von anioni- schen polymeren Dispergiermitteln wie Polyacrylsäuren mit Mol- massen von 1000 bis 15000 erhältlich ist. Als Bindemittel werden dafür bevorzugt anionisch eingestellte wäßrige Dispersionen von Copolymeren auf Basis von Styrol und Butadien oder Styrol und Acrylestern eingesetzt, die mit Hilfe von Emulgatoren stabili- siert sind, die eine Molmasse Mw <2000 haben.

Die erfindungsgemäß hergestellten wäßrigen Anschlämmungen von Füllstoffen werden als Zusatz zum Papierstoff bei der Herstellung von füllstoffhaltigem Papier, füllstoffhaltigem Karton oder füll- stoffhaltiger Pappe durch Entwässern des Papierstoffs verwendet.

Sie können längere Zeit gelagert oder auch unmittelbar vor der Papierherstellung in der Papierfabrik zubereitet und direkt ver- arbeitet werden. Sie werden dem Papierstoff in einer solchen Menge zugesetzt, daß füllstoffhaltige Papiere entstehen, die beispielsweise 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 35 Gew.-% an Füllstoff enthalten. Die wäßrigen Anschlämmungen eigenen sich insbesondere zur Herstellung von Papieren mit Füllstoffgehalten von 30 bis 50 Gew.-%. Die wäßrigen Anschlämmungen von Füllstoffen können sowohl dem Dickstoff als auch dem Dünnstoff bei der Pa- pierherstellung zugesetzt werden. Sie können in Gegenwart der in der Papierindustrie gebräuchlichen Additive wie Leimungsmitteln, Fixiermitteln, Entwässerungsmittel, Verfestigern oder Retentions- mitteln eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäß mit einem Bindemittel für Papierstreichfarben behandelten wäßrigen Pigmentanschlämmungen können zur Herstellung sämtlicher füllstoffhaltiger Papierqualitäten eingesetzt werden, z. B. Zeitungsdruck, SC-Papier (supercalandriertes Papier), holz- freie oder holzhaltige Schreib-und Druckpapiere. Zur Herstellung solcher Papiere verwendet man beispielsweise als Hauptrohstoff- komponenten Holzschliff, thermomechanischen Stoff (TMP), chemo- thermomechanischem Stoff (CTMP), Druckschliff (PGW) sowie Sulfit- und Sulfatzellstoff. Um eine hohe Füllstoffretention zu errei- chen, empfiehlt sich die Zugabe von Retentionsmitteln zum Papier- stoff. Die Retentionsmittel können beispielsweise zum Dickstoff oder auch zum Dünnstoff zugegeben werden. Als Retentionsmittel verwendet man beispielsweise hochmolekulare Polyacrylamide (die Molmassen der Polymeren liegen oberhalb von 2 Millionen) oder man verwendet sogenannte Micropartikel-Systeme, wobei man zunächst ein polymeres kationisches Retentionsmittel zum Papierstoff gibt, den Papierstoff dann einer Scherung unterwirft und anschließend Bentonit oder feinverteilte Kieselsäure in Mengen bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf trockenen Faserstoff, zusetzt.

Bei der Herstellung holzfreier Papiere kann man zum Papierstoff zusätzlich optische Aufheller zugeben. Die Mengen an optischen Aufhellern betragen beispielsweise 0,3 bis 3,0, vorzugsweise 0,6 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf trockenem Papierstoff.

Aufgrund der Behandlung der wäßrigen Anschlämmungen von feintei- ligen Füllstoffen mit wäßrigen Dispersionen von Bindemitteln für Papierstreichfarben erhält man wäßrige Füllstoffanschlämmungen, die zu Papieren verarbeitet werden können, bei denen das Stauben im Druck-und Kopierprozeß gegenüber füllstoffhaltigen Papieren reduziert ist, deren Füllstoffe nicht mit einem Bindemittel be- handelt wurden.

Die Prozentangaben in den Beispielen bedeuten Gewichtsprozent, sofern aus dem Zusammenhang nichts anderes hervorgeht.

Die in den Beispielen 1 bis 5 und im Vergleichsbeispiel 1 herge- stellten wäßrigen Anschlämmungen von Füllstoffen wurden anschlie- ßend jeweils auf ihre Eignung zur Herstellung füllstoffhaltiger Papiere geprüft. Die Teilchengröße der dispergierten Füllstoffe lag in den Beispielen und im Vergleichsbeispiel 1 jeweils für 90% der Teilchen bei <2Fm.

Beispiel 1 1,8g einer 50%-igen handelsüblichen wäßrigen Dispersion eines mit anionischen Emulgatoren stabilisierten Copolymeren aus Styrol und n-Butylacrylat mit einer Glastemperatur von 5°C (Acronal O S 504) wurden in einem Becherglas vorgelegt und anschließend mit Trink- wasser auf einen Feststoffgehalt von 10% verdünnt. Anschließend gab man 150g einer 20%-igen Aufschlämmung von präzipitiertem Calciumcarbonat (PCC) in Wasser zu. Während der Zugabe der Slurry und danach wurde die Mischung mit Hilfe eines Heiltof-Rührers bei 1000 Umdrehungen pro Minute (UpM) gerührt. Der pH-Wert der Mischung wurde anschließend auf 8,5 eingestellt.

Beispiel 2 0,6g einer 50%-igen handelsüblichen wäßrigen Dispersion eines mit anionischen Emulgatoren stabilisierten Copolymeren auf Basis von Styrol und n-Butylacrylat mit einer Glastemperatur von 5°C (AcronaltH) S 504) wurden in einem Becherglas vorgelegt und an- schließend mit Trinkwasser auf einen Feststoffgehalt von 10% ver- dünnt. Danach wurden dieser Lösung 150g einer 20%-igen Aufschläm- mung von PCC in Wasser zugegeben. Während der Zugabe der PCC- Slurry und danach wurde die Mischung mit Hilfe eines Heiltof- Rührers bei 1000 UpM gerührt. Der pH-Wert der Mischung wurde an- schließend auf 8,5 eingestellt.

Beispiel 3 1,8g einer 50%-igen handelsüblichen wäßrigen, einen anionischen Emulgator enthaltenden Styrol-Butadien-Dispersion (Styronal@ 8736) mit einer Glastemperatur von 5°C wurden in einem Becherglas vorgelegt und anschließend mit Trinkwasser auf einen Feststoffgehalt von 10% verdünnt. Danach wurden dieser Lösung 150g einer 20%-igen wäßrigen PCC-Slurry zugegeben. Während der Zugabe und danach wurde die Mischung mit Hilfe eines Heiltof- Rührers bei 1000 UpM gerührt. Der pH-Wert der Mischung wurde an- schließend auf 8,5 eingestellt.

Beispiel 4 0,6g einer 50%-igen handelsüblichen, wäßrigen, einen anionischen Emulgator enthaltenden Styrol-Butadien-Dispersion (Styronal@ 8736) mit einer Glastemperatur von 5°C wurden in einem Becherglas vorgelegt und anschließend mit Trinkwasser auf einen Feststoffgehalt von 10% verdünnt. Dann wurden dieser Lösung 150g einer 20%-igen wäßrigen PCC-Slurry zugegeben. Während der Zugabe der Slurry und danach wurde die Mischung mit Hilfe eines Heiltof-

Rührers bei 1000 UpM gerührt. Der pH-Wert der Mischung wurde an- schließend auf 8,5 eingestellt.

Beispiel 5 1,8g einer 50%-igen handelsüblichen wäßrigen Styrol-Acrylat-Dis- persion (AcronalX S 504) mit einer Glastemperatur von 5°C wurden in einem Becherglas vorgelegt und anschließend mit Trinkwasser auf einen Feststoffgehalt von 10% verdünnt. Danach wurden dieser Lösung 150g einer 20%-igen wäßrigen Anschlämmung von feinteiligem Calciumcarbonat zugegeben, die durch Mahlen von Calciumcarbonat in wässrigem Medium in Gegenwart einer niedrigmolekularen Poly- acrylsäure als Dispergiermittel hergestellt wurde (anionisch dis- pergiertes gemahlenes Calciumcarbonat-GCC-). Während der Zu- gabe der GCC-Slurry und danach wurde die Mischung mit Hilfe eines Heiltof-Rührers bei 1000 UpM gerührt. Der pH-Wert der Mischung wurde anschließend auf 8,5 eingestellt.

Vergleichsbeispiel 1 gemäß der Lehre der DE-A-198 21 089 3g einer 33%-igen handelsüblichen, wäßrigen Polymerleimungsdis- persion auf Basis eines Pfropfpolymers von Acrylnitril und n-Bu- tylacrylat auf abgebauter Stärke BasoplastS 250 D mit einer Glas- temperatur von 45°C wurden in einem Becherglas vorgelegt und an- schließend mit Trinkwasser auf einen Feststoffgehalt von 10% ver- dünnt. Dann wurden dieser Lösung 150g einer 20%-igen wäßrigen PCC-Slurry zugegeben. Während der Zugabe der Slurry und danach wurde die Mischung mit Hilfe eines Heiltof-Rührers bei 1000 UpM gerührt. Der pH-Wert der Mischung wurde anschließend auf 8,5 ein- gestellt.

Herstellung von füllstoffhaltigem Papier Eine Mischung aus TMP (Thermo-mechanical pulp) und Holzschliff wurde im Verhältnis von 70/30 bei einer Feststoffkonzentration von 4% im Laborpulper stippenfrei aufgeschlagen, bis ein Mahlgrad von 60-65 erreicht wurde. Der pH-Wert des Stoffs lag dabei im Bereich zwischen 7 und 8. Der gemahlene Stoff wurde anschließend mit Trinkwasser auf eine Feststoffkonzentration von 0, 35% ver- dünnt.

Um das Verhalten der oben beschriebenen wäßrigen Füllstoff-Slur- ries bei der Herstellung von füllstoffhaltigem Papier zu ermit- teln, legte man jeweils 500m1 der Papierstoffsuspension vor und dosierte jeweils in diese Pulpe die gemäß den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel behandelten Slurries sowie ein kationisches Retentionsmittel (Polymin KE 2020). Die Dosiermenge des Retenti-

onsmittels betrug jeweils 0, 01% Polymer, bezogen auf Trocken- gehalt der Papierstoffsuspension. Die Menge an Slurry wurde mit Hilfe mehrerer Vorversuche so eingestellt, daß der Aschegehalt der mit dem Stoff gefertigten Papierblätter 32% betrug.

Außerdem wurden Blätter unter Verwendung der in Tabelle 1 angege- benen 20% igen wäßrigen Anschlämmungen von präzipitiertem Calcium- carbonat (PCC-Slurry) und gemahlenem Calciumcarbonat (GCC-Slurry) hergestellt.

Die Papierblätter wurden jeweils auf einem Rapid-Köthen-Blatt- bildner nach ISO 5269/2 mit einem Blattgewicht von 80g/m2 gefer- tigt und anschließend für 7 Minuten bei 90°C getrocknet und danach mit einem Liniendruck von 200 N/cm kalandriert.

Prüfung der Papierblätter Nach einer Lagerzeit im Klimaraum bei konstant 23°C und 50% Luft- feuchtigkeit für 12 Stunden wurden die Trockenreißlänge der Blät- ter nach DIN 54540 und die Porosität der Blätter nach Bendtsen (ISO 5636-3) geprüft. Die Trockenrupffestigkeit der Papiere wurde mit dem IGT-Bedruckbarkeitsprüfer (ISO 3783) ermittelt.

Der Tropfenwegschlagtest, der ein Maß für das Wasseraufnahmever- halten ist, wurde an Papierproben einer Größe von 50 x 50 mm durchgeführt. Die Proben wurden voneinander getrennt, mindestens 8 Stunden im Klimaraum aufbewahrt (Normalklima für die Vorbehand- lung und Prüfung nach ISO 187). Die zu prüfende Probe wird auf den Rand eines Becherglases gelegt. Auf die Papieroberfläche wer- den tropfenweise mit Hilfe einer Spritze 5 1 vollständig entsalz- tes Wasser aufgegeben, wobei die Tropfen nicht auf die Papiero- berfläche fallen sollen. Gleichzeitig wird eine Stoppuhr in Gang gesetzt und die Zeit gemessen, die erforderlich ist, bis der Was- serspiegel des Tropfens auf der Papieroberfläche nicht mehr sichtbar ist.

Tabelle 1

Trockenreiß-Porosi-Tropfenwegschlag-IGT länge tät test (m) (ml/min) (pl/sec) Beispiel 1 1360 1773 13, 8 sehr gut Beispiel 2 1308 1737 10, 5 gut Beispiel 3 1313 1846 11, 1 sehr gut Beispiel 4 1246 1848 9, 8 gut Beispiel 5 1498 1878 11, 4 sehr gut Vergleichsbeispiele Vergleichs-1210 1860 35 mäßig beispiel 1 GCC-Slurry 1226 1954 8, 2 schlecht ohne Vorbe- handlung PCC-Slurry 1181 1827 7, 7 schlecht ohne Vorbe- handlung Wie aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, können füllstoffhaltige Papiere sowohl mit anionisch dispergierten GCC-Slurries als auch mit PCC-Slurries, die jeweils mit einem Streichfarbenbinder be- handelt worden sind, in Ihren Festigkeitseigenschaften deutlich verbessert werden, ohne daß Porosität und Wasseraufnahmeverhalten der Papiere deutlich beeinflußt werden.