-
1. Gebiet
der Erfindung
-
Diese
Erfindung betrifft neue Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
und das Verfahren zu deren Herstellung. Insbesondere betrifft die
Erfindung neue Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen,
die Eigenschaften aufweisen, die sie als Trägerharze und Mahlbindemittel
für Druckfarbenformulierungen,
für Oberflächenleimzusammensetzungen
für Papier
und andere Cellulosematerialien und als Wasserdampfsperrbeschichtungen
für Papier
und andere Cellulosematerialien geeignet machen.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Verschiedene
Arten von Polymerharzen haben sich in einer Vielzahl von verschiedenen
Anwendungsformen als geeignet erwiesen. Beispielsweise können Polymerharze
als Trägerharze
für Druckfarbenformulierungen
verwendet werden. Es ist außerordentlich
wünschenswert,
dass Druckfarbenformulierungen und Überdruckformulierungen, die
bei graphischen Anwendungen vom Stand der Technik verwendet werden,
ausgezeichnete Leistungseigenschaften aufweisen. Da typische Emulsionspolymerisations-produkte
auf Tensidbasis nicht die gewünschten
rheologischen Eigenschaften für
diese Anwendungen aufweisen, ist es gängige Praxis, ein Polymerharz
als ein Trägerharz
an Stelle oder zusätzlich zu
den Tensiden zuzugeben. Diese wasserlöslichen und im Alkalischen
löslichen
(bei pH-Werten von
etwa 8) Harze werden zu der Emulsionspolymerisationsreaktion zugegeben,
um die Stabilität
und die rheologischen Eigenschaften des Latex zu verbessern. Eine
verbesserte Stabilität
resultiert aus der Adsorption des Harzes an die Oberfläche der
Partikel und aus der erhöhten
Viskosität
der Emulsion.
-
Polymerharze
können
auch in Druckfarbenformulierungen auf Wasserbasis als Mahlbindemittel
verwendet werden. Aufgrund von Bedenken bezüglich der Umwelt und aufgrund
von zunehmenden Regulierungen des flüchtigen organischen Gehalts
in Beschichtungen nehmen die Anwendungen von Druckfarben auf Wasserbasis
in der Druckfarbenindustrie zu. Ein typisches Druckfarbensystem
auf Wasserbasis wird durch die Zugabe eines Bindemittelharzes zu
einer Mahlgrundlage gebildet. Mahlgrundlagen werden hergestellt,
indem gemahlene Harze verwendet werden, um Pigmente zu dispergieren.
Normalerweise werden solche Polymermahlharze in flüssigen Ammoniak
bei einem pH-Wert von etwa 8,5 gegeben und die entstandenen Lösungen werden
verwendet, um die Pigmente zu mahlen. Pigmente sind kristalline
Feststoffe. die aus Agglomeraten, Aggregaten und Primärpartikel
zusammengesetzt sind, die in der Größe von 0,02 bis 0,50 μm variieren.
Während
des Mahlverfahrens werden die Agglomerate und Aggregate zu Primärpartikel
verkleinert, die starke Tendenzen aufweisen, zu einer Druckfarbe
zu reassoziieren. Je feiner die Partikelgröße des Pigments ist, umso größer ist
die Farbfestigkeit, aber umso schwieriger wird es, das Pigment zu
dispergieren. Mahlharze unterstützen
bei der Verhinderung der Partikel vom Reassoziieren, indem sowohl
die elektrostatische als auch die sterische Abstoßung zwischen
den Pigmentpartikeln erhöht
wird.
-
Polymerharze
können
auch als Leimzusammensetzungen für
Cellulosematerialien verwendet werden. Leimen ist ein in der Papierindustrie
vom Stand der Technik verwendeter Begriff, um Verfahren zu beschreiben, die
die Wasserabsorption von Cellulosematerialien wie Papierblätter vermindern.
Dies wird normalerweise ausgeführt,
indem eine nahezu vollständig
verseifte Kolophoniumseife oder eine freie Kolophoniumdispersion auf
den Cellulosefasern mit Alaun ausgefällt wird, um ein Aluminiumresinat
zu bilden. Das Aluminiumresinat bedeckt die freie Oberfläche, um
ihr dadurch einen hydrophoben Charakter zu ver leihen, wodurch die
Oberfläche
gegenüber
einem Aufsaugen durch Wasser, Druckfarben und anderen polaren Flüssigkeiten
resistent wird.
-
Kolophoniumleimzusammensetzungen
sind normalerweise wasserlösliche
alkalische Seifen oder kolloidal stabilisierte Kolophoniumdispersionen.
Es wurden eine Vielzahl an Polymerkolophoniumharzleimzusammensetzungen
entwickelt, um spezifischen Erfordernissen bei Beschichtungen Genüge zu leisten.
Jedoch neigen bestimmte Kolophoniumverbindungen zur Kristallisation.
Die Kristallbildung in solchen Kolophoniumverbindungen tendiert
dazu, während
der Herstellung der Kolophoniumleimzusammensetzung, während der
Lagerung der Leimzusammensetzung oder nachdem die Leimzusammensetzung
auf einen niedrigen Feststoffanteil verdünnt worden ist, aufzutreten.
-
Polymerharze
können
auch als Wasserdampfsperrbeschichtungen für Papier und andere Materialien auf
Cellulosebasis verwendet werden. Viele verpackte Materialien wie
Reinigungsmittel und Kartoffelchips müssen einen im wesentlichen
konstanten Feuchtigkeitsgehalt aufrechterhalten, um die Entwicklung
von unerwünschten
Eigenschaften (wie die Agglomeration der Reinigungsmittelpartikel
oder eine fehlende Spröde der
Kartoffelchips) zu verhindern. Wenn das Material, in das diese Produktarten
verpackt ist, nicht als effektive Dampfsperre fungiert, wird die
Lager- und Verarbeitbarkeitsdauer des Produkts auf Grund der Einlagerung
von Feuchtigkeit oder durch den Verlust des Produkts verkürzt.
-
Derzeit
sind die Wasserdampfsperrbeschichtungen, die am meisten in der Verpackungsindustrie
verwendet werden, Polyvinylidenchlorid (PVDC) und Polyethylen. Jedoch
gibt es mit beiden dieser Beschichtungen Probleme. Beispielsweise
erfordert die Verwendung von PVDC in bestimmten Beschichtungsanwendungen
die Verwendung von umweltschädlichen
Lösemitteln.
Darüber
hinaus schädigt,
wenn keine Lösemittel
verwendet werden und eine wässerige
Dispersion PVDC verwendet wird, die korrodierende Natur der Dispersion oftmals
die Beschichtungsausrüstung.
Was Polyethylen betrifft, so muss dieses Material auf dem gewünschten Substrat über ein
relativ teures Extrusionsverfahren aufgebracht werden.
-
Diese
Beschichtungen werden oft in Zweistufensystemen aufgetragen, wobei
ein Grundiermittel verwendet wird, um die Poren des Verpackungsmaterials
zu verschließen
und wobei eine Deckbeschichtung verwendet wird. um eine zusätzliche
Feuchtigkeitsbeständigkeit
bereitzustellen. Jedoch erhöht
dieser zusätzliche Beschichtungsschritt,
der in diesen Zweistufensystemen erforderlich ist, die Kosten des
Verfahrens.
-
Um
diese Probleme zu lösen,
wird in der Verpackungsindustrie derzeit eine effektive Feuchtigkeitssperrbeschichtung
auf Wasserbasis gesucht, die in einem Schritt aufgetragen werden
kann.
-
Die
herkömmlichen
Verfahren zur Herstellung von Polymerharzen sind dem Fachmann bekannt.
Es wird normalerweise eine Lösungspolymerisations-reaktion
verwendet, wobei ein Styrolmonomer und Acrylsäure mit einem Kohlenwasserstofflösemittel,
einem Polymerisationsinitiator und einem Kettenüberträger vermischt werden. Wenn
die Reaktion beendet ist, wird das Lösemittel entfernt, um das Polymerharz
zu erhalten.
-
Jedoch
gibt es bei den herkömmlichen
Verfahren zur Herstellung dieser Polymerharze größere Probleme. Beispielsweise
erfordern diese Verfahren die Verwendung von umweltschädlichen
Kohlenwasserstofflösemitteln.
Darüber
hinaus müssen,
da diese Lösemittel
in Druckfarbenformulierungen auf Wasserbasis oder in Überdruckformulierungen
nicht geeignet oder wünschenswert
sind, diese Lösemittel
von den entstandenen Acrylpolymeren entfernt werden (was zu einem
Ausbeuteverlust führt).
Dieser Abtrennschritt erhöht
auch sowohl aufgrund des Ausbeuteverlust als auch aufgrund der aufgewandten
Energie bei der Durchführung
der Abtrennung die Kosten des Verfahrens. Auch müssen diese Verfahren Kettenüberträger verwenden,
um das Molekulargewicht des entstandenen Polymerharzes einzustellen.
-
Aus
diesem Grund liegt eine Aufgabe dieser Erfindung darin, diese größeren Probleme
zu lösen,
indem ein Verfahren zur Herstellung von Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
offenbart wird.
-
Eine
andere Aufgabe dieser Erfindung liegt darin, Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
zu offenbaren, die Eigenschaften aufweisen, die sie als Trägerharze
in Druckfarbenformulierungen auf Wasserbasis, Überdruck- und anderen Beschichtungsformulierungen
geeignet machen.
-
Eine
weitere Aufgabe dieser Erfindung liegt darin, Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
zu offenbaren, die Eigenschaften aufweisen, die sie für die Bildung
von Mahlbindemitteln für
Druckfarben und andere Beschichtungen geeignet machen.
-
Eine
andere Aufgabe dieser Erfindung liegt darin, Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
zu offenbaren, die Eigenschaften aufweisen, die sie für die Bildung
von Oberflächenleimzusammensetzungen
für Papier
und andere Cellulosematerialien geeignet machen.
-
Eine
weitere Aufgabe dieser Erfindung liegt darin, Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
zu offenbaren, die Eigenschaften aufweisen, die sie für die Bildung
von Wasserdampfsperrbeschichtungen für Papier und andere Cellulosematerialien
geeignet machen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
Aufgaben dieser Erfindung werden durch ein Verfahren gelöst, das
Kolophonium und Fettsäure verwendet,
die als Lösemittel
in der Polymerisationsreaktion der Acrylmonomere fungieren, wobei
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
hergestellt werden, welche geeignet sind als: 1) Trägerharze für Druckfarbenanwendungen
auf Wasserbasis, Überdruck-
und andere Beschichtungsanwendungen, 2) Mahlharze in Druckfarbenanwendungen
und anderen Beschichtungsanwendungen, 3) als Oberflächenleimzusammensetzungen
für Cellulosematerialien
und 4) als Wasserdampfsperrbeschichtungen für Papier und andere Materialien
auf Cellulosebasis. Da dieses Verfahren nicht die Verwendung von
Kohlenwasserstofflösemittel
erfordert, wird die Notwendigkeit, das Lösemittel zu entfernen, eliminiert.
Auch kann die Polymerisationsreaktion bei höheren Temperaturen (d.h. bis
zum Siedepunkt der Fettsäure)
als bei traditionellen Lösungspolymerverfahren
durchgeführt
werden, wobei es dem Fachmann ermöglicht wird, geringere Mengen
an freien Radikalinitiatoren zu verwenden. Darüber hinaus ist der Fachmann
in der Lage, das Molekulargewicht ohne die Verwendung von Kettenüberträgern einzustellen,
wobei sowohl die Kosten reduziert werden als auch die Herstellung
von unangenehmen Gerüchen
im Zusammenhang mit solchen Mitteln vermieden wird. Zusätzlich können die
Fettsäure
und das Kolophonium als Reaktiverdünner fungieren, um dem Trägerharz
Flexibilität
zu verleihen.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Das
Verfahren zur Herstellung von Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen umfasst
die Reaktion in einer Additionspolymerisationsreaktion von:
- (A) etwa 20,0% bis etwa 60,0% des Gesamtgewichts
der Reaktanten einer Fettsäure-Kolophonium-Mischung,
umfassend:
(1) etwa 10,0% bis etwa 90,0% des Gesamtgewichts
eine Fettsäuremischung
und
(2) etwa 10,0% bis etwa 90,0% des Gesamtgewichts eine Kolophoniummischung;
und
- (B) etwa 40,0% bis etwa 80,0% des Gesamtgewichts der Reaktanten
einer Monomermischung, umfassend:
(1) etwa 15,0% bis etwa 45,0%
des Gesamtgewichts der Monomermischung eine Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Acrylsäure,
Methacrylsäure
und Kombinationen davon:
(2) etwa 55,0% bis etwa 85,0% des
Gesamtgewichts der Monomermischung eine Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Vinylmonomeren und Kombinationen davon;
(3)
etwa 0,5% bis etwa 5,0% des Gesamtgewichts der Monomermischung einen
Polymerisationsinitiator;
(4) bis zu etwa 4,0% des Gesamtgewichts
der Monomermischung einen Kettenüberträger; und
(5)
bis zu etwa 28% des Gesamtgewichts der Monomermischung ein Kohlenwasserstofflösemittel;
in
einer Zeitdauer, die ausreichend ist, um die Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
herzustellen.
-
Das
Kolophonium und die Fettsäure
fungieren als Lösemittel
in der Polymerisationsreaktion der Acrylmonomere. Zusätzlich wird,
während
der Kolophoniumbestandteil nicht abreagiert, etwas von der Fettsäure auf
dem Acryl pfropfpolymerisiert. Somit weisen die entstandenen Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
Eigenschaften auf, die sich von den herkömmlichen Schmelzmischungen
von flockigem Acryl-Fettsäure-Kolophonium unterscheiden.
Solche Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
sind für
die Verwendung als Trägerharze
und als Mahlharze für
Druckfarben (und andere Beschichtungsanwendungen) gut geeignet,
da sie dazu neigen, sowohl den Glanz als auch die Glättungseigenschaften
der Beschichtungsformulierungen zu verbessern. Solche Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
sind auch Für
die Verwendung als Leimzusammensetzungen und als Wasserdampfsperrbeschichtungen für Papier
und andere Cellulosematerialien gut geeignet. Die Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
können
auch verwendet werden, um andere Polymerzusammensetzungen wie Styrol-Emulsionspolymere
und Copolymere, Acrylpo lymere und Copolymere, Vinylacetatpolymere
und Copolymere und dergleichen herzustellen.
-
Fettsäuren, die
für die
Verwendung in dem vorliegenden Verfahren geeignet sind, umfassen
solche Fettsäuren,
die einen Bereich von Kohlenstoffatomen von etwa C12 bis
etwa C24 aufweisen, wobei der bevorzugte
Bereich von etwa C16 bis C20 liegt.
Es ist weiter bevorzugt, dass die Fettsäure pflanzlicher Basis ist
oder auf Tallöl
basiert. Am meisten bevorzugt ist es, wenn die Fettsäure auf
Tallöl
basiert und von etwa 15% bis etwa 18% konjugierte Doppelbindungen
aufweist.
-
Es
ist bevorzugt, von etwa 20% bis etwa 50% des Gesamtgewichts der
Fettsäure-Kolophonium-Mischung
eine Fettsäure
zuzugeben.
-
Kolophoniumverbindungen,
die für
die Verwendung in dem vorliegenden Verfahren geeignet sind, umfassen
Wurzelkolophonium, Tallölkolophonium,
Gummikolophonium und dergleichen. Die Verwendung von Tallölkolophonium
ist bevorzugt. Weiter bevorzugt ist es, von etwa 50% bis etwa 80%
des Gesamtgewichts der Fettsäure-Kolophonium-Mischung ein Kolophonium
zuzugeben.
-
Es
ist bevorzugt, von etwa 20% bis etwa 25% des Gesamtgewichts der
Monomermischung Acrylsäure,
Methacrylsäure
und Kombinationen davon zuzugeben.
-
Es
ist bevorzugt, von etwa 60% bis etwa 70% des Gesamtgewichts der
Monomermischung Vinylmonomere zuzugeben. Geeignete Vinylmonomere
umfassen Styrolmonomere, Acrylmonomere, Methacrylmonomere und dergleichen.
Es ist bevorzugt, dass die Vinylmonomere eine Mischung bilden, die
vorzugsweise wenigstens ein monoalkenyl-aromatisches Monomer und
wenigstens ein Acrylmonomer umfasst. Das verwendete monoalkenylaromatische
Monomer umfasst zum Beispiel α-Methylstyrol,
Styrol, Vinyltoluol, tert-Butylstyrol, ortho-Chlorstyrol
und Mischungen davon.
-
Der
Ausdruck "Acrylmonomer", wie er hier verwendet
wird, umfasst Acryl- oder Methacrylsäure, Ester von Acryl- oder
Methacrylsäure
und Derivate und Mischungen davon. Beispiele an geeigneten Acrylmonomeren
umfassen die folgenden Methacrylatester: Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat,
n-Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isopropylmethacrylat. Isobutylmethacrylat,
n-Amylmethacrylat, n-Hexylmethacrylat, Isoamylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat,
2-Hydroxypropylmethacrylat, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat,
N,N-Diethylaminoethylmethacrylat, tert-Butylaminoethylmethacrylat, 2-Sulfoethylmethacrylat,
Trifluorethylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, Benzylmethacrylat,
Allylmethacrylat, 2-n-Butoxyethylmethacrylat, 2-Chlorethylmethacrylat, sek-Butylmethacrylat,
tert-Butylmethacrylat, 2-Ethylbutylmethacrylat,
Zimtmethacrylat, Crotylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Cyclopentylmethacrylat,
2-Ethoxyethylmethacrylat, hurfurylmethacrylat, Hexafluoroisopropylmethacrylat,
Methallylmethacrylat, 3-Methoxybutylmethacrylat, 2-Methoxybutylmethacrylat,
2-Nitro-2-methylpropylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat,
2-Phenoxyethylmethacrylat, 2-Phenylethylmethacrylat, Phenylmethacrylat,
Propargylmethacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat, und Tetrahydropyranylmethacrylat.
-
Andere
geeignete Acrylmonomere umfassen Methacrylsäurederivate wie: Methacrylsäure und
deren Salze, Methacrylnitril, Methacrylamid, N-Methylmethacrylamid,
N-Ethylmethacrylamid,
N,N-Diethylmethacrylamid, N,N-Dimethylmethacrylamid, N-Phenylmethacrylamid
und Methacrolein.
-
Typischerweise
verwendete Acrylatester umfassen: Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Isopropylacrylat,
n-Butylacrylat und n-Decylacrylat.
-
Acrylsäurederivate,
die als Acrylmonomer verwendet werden, umfassen: Acrylsäure und
deren Salze, Acrylnitril, Acrylamid, Methyl-α-chloracrylat, Methyl-2-cyanoacrylat,
N-Ethylacrylamid,
N,N-Diethylacrylamid und Acrolein.
-
Das
vorliegende erfindungsgemäße Verfahren
wird auch auf die Herstellung von Copolymeren aus Mischungen von
zwei oder mehr Acrylmonomeren wie Termonomere und Tetramonomere
angewendet. Es ist auch beabsichtigt, dass Mischungen von wenigstens
einem Acrylmonomer und wenigstens einem Nichtacryl-Ethylenmonomer
mit monoalkenylaromatischen Monomeren gemäß dem vorliegenden Verfahren
polymerisiert werden können.
-
Geeignete
ethylenische Monomere umfassen: Vinylpyridin, Vinylpyrrolidon. Natriumcrotonat,
Methylcrotonat, Crotonsäure
und Maleinsäureanhydrid.
-
Die
Art an Polymerisationsinitiator, die für die Verwendung in dem vorliegenden
Verfahren geeignet ist, ist im Stand der Technik bekannt und hängt von
der gewünschten
Temperatur für
die Reaktion ab. Geeignete Initiatoren umfassen, sind aber nicht
beschränkt
auf die folgenden: tert-Butylperoxid, tert-Butylperoxybenzoat. tert-Butylperoctoat,
Cumolhydroperoxid, Azobisisobutyronitril, Benzoylperoxid, Ammoniumpersulfat
und Kombinationen davon. Es ist bevorzugt, von etwa 1,0% bis etwa
3,0% des Gesamtgewichts der Monomermischung einen Polymerisationsinitiator
zuzugeben.
-
Wenn
es gewünscht
ist, kann ein Kettenüberträger in dem
vorliegenden Verfahren verwendet werden. Kettenüberträger, die für die Verwendung in der oben
angegebenen Reaktion geeignet sind, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
die folgenden: Dodecylmercaptan, Mercaptoessigsäure, Mercaptopropionsäure, Octylmercaptan.
2-Mercaptoethanol und Kombinationen davon. Wenn ein Kettenüberträger verwendet
wird, ist es bevorzugt, eine Menge eines Kettenüberträgers im Bereich von etwa 0,5%
bis etwa 2,0% des Gesamtgewichts der Monomermischung zu verwenden.
-
Wenn
es gewünscht
ist, kann in dem vorliegenden Verfahren ein Kohlenwasserstofflösemittel
verwendet werden. Geeignete Kohlenwasserstofflösemittel umfassen aromatische
Lösemittel,
aliphatische Lösemittel und
Kombinationen davon. Wenn ein Kohlenwasserstofflösemittel verwendet wird, ist
es bevorzugt, eine Menge eines Kohlenwasserstofflösemittels
im Bereich von etwa 1,0% bis etwa 4,0% des Gesamtgewichts der Monomermischung
zu verwenden.
-
Wenn
es gewünscht
ist, kann die Additionspolymerisationsreaktion mit Hilfe der Verwendung
eines kontinuierlichen Blockpolymerisationsverfahrens durchgeführt werden.
Die Verwendung von solch einem Verfahren liegt innerhalb des Könnens des
Fachmanns.
-
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen,
die für
die Verwendung als Trägerharze, Mahlharze
und/oder als Wasserdampfsperrbeschichtungen für Druckfarb- und Überdruck-anwendungen
geeignet sind, weisen eine Säurezahl
im Bereich von etwa 175 bis etwa 500 auf, wobei der bevorzugte Bereich zwischen
etwa 190 bis etwa 230 liegt.
-
Wenn
die Zusammensetzung als eine Leimzusammensetzung verwendet wird,
sollten die Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammen-setzungen
ausreichend neutralisiert werden, um die Polymerzusammensetzung
in Wasser für
die Auftragung auf Cellulosematerialien zu dispergieren. Es sollte
auch eine ausreichende Menge an Alaun verwendet werden, damit die
Bildung eines reinen Aluminiumresinats für den gewünschten Leimzweck gewährleistet
wird. Die genaue Zugabe von solchen Zusatzstoffen für spezifische
Auftragungen sind dem Fachmann gut bekannt.
-
Wie
es vom Stand der Technik her ersichtlich ist, können die exakten Bestandteile
und Eigenschaften der Bestandteile, die für irgendeine Beschichtungsanwendung
gewünscht
sind, variieren und deswegen können
Routineexperimente erforderlich sein, um die optionalen Bestandteile
und Anteile der Bestandteile für
eine gegebene Anwendung und den gewünschten Eigenschaften zu bestimmen.
-
Die
folgenden Beispiele werden bereitgestellt, um die vorliegende Erfindung
weiter zu veranschaulichen und damit ist nicht beabsichtigt, die
Erfindung auf irgendeine Art und Weise einzuschränken.
-
BEISPIEL 1
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raum temperatur mit einer Mischung von 200 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 200 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) beladen. Die Mischung
wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und bei dieser Temperatur
gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer von drei Stunden unter
Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 420 g Styrol,
180 g Acrylsäure,
14 g Di-tert-butylperoxid und 42 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die
Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei
150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4 g Cumolhydroperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als "Polymer Nr.
1" bezeichnet) wurde
abgekühlt,
bevor es bewertet wurde (siehe Tabelle 1 unten).
-
Eine
Lösung,
welche als eine Papierleimzusammensetzung verwendet werden kann,
wurde hergestellt, indem 46,4% (des Gesamtgewichts der Lösung) Polymer
Nr. 1, 1,2% eines Tallöl-Fettsäure-Kaliumsalzes,
1,6% eines Dicarboxy-Kolophoniumn-Kaliumsalzes, 0,8% Natriumchlorid,
50,0% deionisiertes Wasser und eine Neutralisierungsmenge an Kaliumhydroxid
in einen Mischer gegeben wurden. Die entstandene Lösung kann
auf Cellulosematerialien als ein Leim aufgetragen werden, um dem
Material einen hydrophoben Charakter zu verleihen.
-
BEISPIEL 2
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 200 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 200 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) beladen. Die Mischung
wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und bei dieser Temperatur
gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer von drei Stunden unter
Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 420 g Styrol,
180 g Acrylsäure,
14 g Di-tert-butylperoxid und 42 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die
Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei
150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4 g Cumolhydroperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als „Polymer
Nr. 2" bezeichnet)
wurde abgekühlt,
bevor es bewertet wurde (siehe Tabelle 1 unten).
-
Es
wurde eine Lösung.
welche verwendet werden kann. um sowohl Druckfarb- als auch Überdruckformulierungen
wie auch Druckfarbenmahlgrundlagen herzustellen, hergestellt, indem
270,0 g Polymer Nr. 2, 67,8 g Ammoniumhydroxid und 562,2 g deionisiertes
Wasser in einen Mischer gegeben wurden. Die entstandene Lösung wies
einen pH-Wert von 9,3, einen Feststoffanteil von 34,7 und eine Brookfield-Viskosität von 560
Pa·s
(560 cps) auf.
-
Eine
Lösung,
welche als eine Papierleimzusammensetzung verwendet werden kann,
wurde hergestellt, indem 47,6% (des Gesamtgewichts der Lösung) Polymer
Nr. 2, 1,6% eines Dicarboxy-Kolophonium-Kaliumsalzes, 0,8% Natriumchlorid,
50,0% deionisiertes Wasser und eine Neutralisierungsmenge an Kaliumhydroxid
in einen Mischer gegeben wurden.
-
BEISPIEL 3
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 360 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 40 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) beladen. Die Mischung
wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und bei dieser Temperatur
gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer von drei Stunden unter
Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 340 g Styrol,
260 g Acrylsäure,
14 g Di-tert-butylperoxid und 42 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die
Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei
150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4 g Cumolhydroperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als "Polymer Nr.
3" bezeichnet) wurde
abgekühlt,
bevor es bewertet wurde (siehe Tabelle 1 unten).
-
Eine
Lösung,
welche als eine Papierleimzusammensetzung verwendet werden kann,
wurde hergestellt, indem 45,0% (des Gesamtgewichts der Lösung) Polymer
Nr. 3, 1,9% eines Tallöl-Fettsäure-Natriumsalzes,
2,3% eines Dicarboxy-Kolophonium-Natriumsalzes, 0,8% Natriumchlorid,
50,0% deionisiertes Wasser und eine Neutralisierungsmenge an Natriumhydroxid
in einen Mischer gegeben wurden.
-
BEISPIEL 4
-
Eine
Kolophonimn-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 360 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 40 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) beladen. Die Mischung
wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und bei dieser Temperatur
gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer von drei Stunden unter
Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 420 g Styrol,
180 g Acrylsäure,
28 g Di-tert-butylperoxid und 28 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die
Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei
150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4 g Cumolhydroperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
-
Dann
wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als "Polymer Nr.
4" bezeichnet) wurde
abgekühlt,
bevor es bewertet wurde (siehe Tabelle 1 unten).
-
Es
wurde eine Lösung,
welche verwendet werden kann, um sowohl Druckfarb- als auch Überdruckformulierungen
wie auch Druckfarbenmahlgrundlagen herzustellen, hergestellt, indem
270,0 g Polymer Nr. 4, 67,8 g Ammoniumhydroxid und 562,2 g deionisiertes
Wasser in einen Mischer gegeben wurden. Die entstandene Lösung wies
einen pH-Wert von 8,2, einen Feststoffanteil von 33,8 und eine Brookfield-Viskosität von 19,600
Pa·s
(19,600 cps) auf.
-
BEISPIEL 5
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 200 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 200 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) beladen. Die Mischung
wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und bei dieser Temperatur
gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer von drei Stunden unter
Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 380 g Styrol,
220 g Acrylsäure,
21 g Di-tert-butylperoxid und 35 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die
Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei
150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4 g Cumolhydroperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als "Polymer Nr.
5" bezeichnet) wurde
abgekühlt,
bevor es bewertet wurde (siehe Tabelle 1 unten).
-
Es
wurde eine Lösung,
welche verwendet werden kann, um sowohl Druckfarb- als auch Überdruckformulierungen
wie auch Druckfarbenmahlgrundlagen herzustellen, hergestellt, indem
270,0 g Polymer Nr. 5, 67,8 g Ammoniumhydroxid und 562,2 g deionisiertes
Wasser in einen Mischer gegeben wurden. Die entstandene Lösung wies
einen pH-Wert von 9,3, einen Feststoffanteil von 33,4 und eine Brookfield-Viskosität von 1,070
Pa·s
(1,070 cps) auf.
-
Eine
Lösung,
welche als eine Papierleimzusammensetzung verwendet werden kann,
wurde hergestellt, indem 52% (des Gesamtgewichts der Lösung) Polymer
Nr. 5,2% eines Tallöl-Fettsäure-Natriumsalzes, 2%
eines Dicarboxy-Kolophonium-Kaliumsalzes, 1 % Natriumchlorid, 43%
deionisiertes Wasser und eine Neutralisierungsmenge von Kaliumhydroxid
in einen Mischer gegeben wurden.
-
BEISPIEL 6
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 280 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 120 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) beladen. Die Mischung
wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und bei dieser Temperatur
gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer von drei Stunden unter
Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 420 g Styrol,
180 g Acrylsäure,
14 g Di-tert-butylperoxid und 42 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die
Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei
150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4 g Cumolhydroperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als "Polymer Nr.
6" bezeichnet) wurde
abgekühlt,
bevor es bewertet wurde (siehe Tabelle 1 unten).
-
Es
wurde eine Lösung,
welche verwendet werden kann, um sowohl Druckfarb- als auch Überdruckformulierungen
wie auch Druckfarbenmahlgrundlagen herzustellen, hergestellt, indem
270,0 g Polymer Nr. 6, 67,8 g Ammoniumhydroxid und 562,2 g deionisiertes
Wasser in einen Mischer gegeben wurden. Die entstandene Lösung wies
einen pH-Wert von 8,2, einen Feststoffanteil von 33,3 und eine Brooklield-Viskosität von 45,500
Pa·s
(45,500 cps) auf.
-
Eine
Lösung,
welche als eine Papierleimzusammensetzung verwendet werden kann,
wurde hergestellt, indem 44,0% (des Gesamtgewichts der Lösung) Polymer
Nr. 6, 1,5% eines Tallöl-Fettsäure-Kaliumsalzes,
2,0% eines Dicarboxy-Kolophonium-Natriumsalzes, 0,5% Natriumchlorid,
52,0% deionisiertes Wasser und eine Neutralisierungsmenge von Natriumhydroxid
in einen Mischer gegeben wurden.
-
BEISPIEL 7
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 280 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 120 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) beladen. Die Mischung
wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und bei dieser Temperatur
gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer von drei Stunden unter
Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 340 g Styrol,
260 g Acrylsäure,
14 g Di-tert-butylperoxid und 42 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die
Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei
150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4 g Cumolhydroperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als "Polymer Nr.
7" bezeichnet) wurde
bewertet (siehe Tabelle 1 unten).
-
Es
wurde eine Lösung,
welche verwendet werden kann, um sowohl Druckfarb- als auch Überdruckformulierungen
wie auch Druckfarbenmahlgrundlagen herzustellen, hergestellt, indem
270,0 g Polymer Nr. 7, 67,8 g an Ammoniumhydroxid und 562,2 g deionisiertes
Wasser in einen Mischer gegeben wurden. Die entstandene Lösung wies
einen pH-Wert von 7,9, einen Feststoffanteil von 34,0 und eine Brookfield-Viskosität von 1,000
Pa·s
(1,000 cps) auf.
-
BEISPIEL 8
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 200 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 200 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) beladen. Die Mischung
wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwähnt und bei dieser Temperatur
gehalten. wobei Charge A in einer Zeitdauer von drei Stunden unter
Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 380 g Styrol,
220 g Acrylsäure,
8 g Di-tert-butylperoxid und 8 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die
Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei
150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4 g Cumolhydroperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien abzutrennen.
Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als "Polymer Nr.
8" bezeichnet) wurde
abgekühlt,
bevor es bewertet wurde (siehe Tabelle 1 unten).
-
Es
wurde eine Lösung,
welche verwendet werden kann, um sowohl Druckfarb- als auch Überdruckformulierungen
wie auch Druckfarbenmahlgrundlagen herzustellen, hergestellt, indem
270,0 g Polymer Nr. 8, 67,8 g Ammoniumhydroxid und 562,2 g deionisiertes
Wasser in einen Mischer gegeben wurden. Die entstandene Lösung wies
einen pH-Wert von 8,0, einen Feststoffanteil von 35,4 und eine Brookfield-Viskosität von 32,500
Pa·s
(32,500 cps) auf.
-
BEISPIEL 9
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem vorliegenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rühren,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 240 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 160 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) beladen. Die Mischung
wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und bei dieser Temperatur
gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer von drei Stunden unter
Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 380 g Styrol,
220 g Acrylsäure,
7 g Di-tert-butylperoxid und 20 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die
Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei 150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4 g Cumolhydroperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als "Polymer Nr.
9" bezeichnet) wurde
abgekühlt,
bevor es bewertet wurde (siehe Tabelle 1 unten).
-
Eine
Lösung,
welche als eine Papierleimzusammensetzung verwendet werden kann,
wurde hergestellt, indem 50,0% (des Gesamtgewichts der Lösung) Polymer
Nr. 9, 1,8% eines Tallöl-Fettsäure-Kaliumsalzes,
1,2% eines Dicarboxy-Kolophonium-Natriumsalzes, 1,0% Natriumchlorid,
46,0% deionisiertes Wasser und eine Neutralisierungsmenge von Kaliumhydroxid
in einen Mischer gegeben wurden. Die entstandene Lösung kann
auf Cellulosematerialien als ein Leim aufgetragen werden, um dem
Material einen hydrophoben Charakter zu verleihen. Tabelle
I
-
Wie
aus den Daten in Tabelle 1 ersichtlich ist, können die Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzungen
maßgeschneidert
werden, damit sie chemische Eigenheiten und Eigenschaften aufweisen,
die den kommerziell erhältlichen
normalerweise verwendeten Polymerharzen ähneln.
-
BEISPIEL 10
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 475,0 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist), 185,0 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist), 45,0 g Toluol
und 0,6 g Hypophosphorsäure
beladen. Die Mischung wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf
150 °C erwärmt und
bei dieser Temperatur gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer
von drei Stunden unter Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 946,0 g
Styrol, 594,0 g Acrylsäure
und 38,5 g Di-tert.-butylperoxid. Nachdem die Zugabe von Charge
A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei 150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4,4 g Di-tert.-butylperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend als "Polymer Nr. 10" bezeichnet) wurde
abgekühlt.
-
Es
wurde eine Lösung,
welche verwendet werden kann, um sowohl Druckfarb- als auch Überdruckformulierungen
herzustellen, hergestellt, indem 112,5 g Polymer Nr. 10, 36,5 g
einer 26%-igen Ammoniaklösung, 150,0
g deionisiertes Wasser und 1,0 g FOAM BLAST®327
(eine Entschäumerzusammensetzung,
die kommerziell von Ross Chemical Company erhältlich ist) in einen Mischer
gegeben wurden. Die entstandene Lösung wies einen pH-Wert von
9,0 und einen Feststoffanteil von 37,5 auf.
-
Es
wurde ein Überdrucklack
hergestellt, indem 38,0 g der Polymer Nr. 10-Lösung mit 100,0 g JONREZ
® A-2364
(eine Styrol-Acryl-Emulsionszusammensetzung, die kommerziell von
Westvaco Corporation erhältlich
ist) und 2,0 g deionisiertes Wasser vermischt wurden. Zu Vergleichszwecken
wurde ein Standardüberdrucklack
(nachfolgend als Standard bezeichnet) hergestellt, indem 40,0 g
JONREZ
® H-2701
(eine Styrol-Acryl- Emulsionszusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) mit einem Feststoffanteil
von 35% und 100,0 g JONREZ
® A-2364 (eine Acrylträgerharzzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) vermischt wurden.
Die Überdrucklacke
wurden unter Verwendung eines drahtumwickelten Stabs (#7) und eines
Gravurhandaufstreichgeräts
auf verschiedene Papiersubstrate aufgetragen. Es wurde jeweils der
Glanz gemessen und die Ergebnisse sind in Tabelle II unten angegeben. Tabelle
II
-
BEISPIEL 11
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 450,0 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist), 450,0 g Kolopho nium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 1,5 g Hypophosphorsäure beladen.
Die Mischung wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und
bei dieser Temperatur gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer
von drei Stunden unter Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 427,5 g
Styrol, 427,5 g (alpha)Methylstyrol, 495,0 g Acrylsäure, 16,0
g Di-tert-butylperoxid und 95,0 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die
Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung bei
150 °C für eine weitere
Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 9,0 g Cumolhydroperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde bei 150 °C für weitere zwei Stunden gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als „Polymer
Nr. 11" bezeichnet)
wurde abgekühlt.
-
Es
wurde eine Lösung,
welche verwendet werden kann, um sowohl Druckfarb- als auch Überdruckformulierungen
wie auch Druckfarbenmahlgrundlagen herzustellen. hergestellt, indem
270,0 g Polymer Nr. 11, 67,8 g einer 58%-igen Ammoniumhydroxidlösung und
562,2 g deionisiertes Wasser in einen Mischer gegeben wurden. Die
entstandene Lösung
wies einen pH-Wert von 9,24, einen Feststoffanteil von 30,0% und
eine Brookfield-Viskosität von 110
Pa·s
(110 cps) auf.
-
Es
wurde ein Überdrucklack
hergestellt, indem 75,0 g der Polymer Nr. 11-Lösung mit 10,0 g JONREZ® W-2320
(eine Wachsemulsionszusammen-setzung, die kommerziell von Westvaco
Corporation erhältlich
ist), 9,5 g deionisiertes Wasser, 5,0 g Isopropylalkohol und 0,5
g FORM BLAST® 327
(eine Entschäumerzusammensetzung,
die kommerziell von Ross Chemical Company erhältlich ist) in einen Mischer
gegeben wurden. Zu Vergleichszwecken wurde eine Standardüberdruckzusammensetzung
unter Verwendung der gleichen Formulierung hergestellt, mit der
Ausnahme, dass 75,0 g JONREZ® A-2367 (eine Acrylträgerharzzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) für die Polymer-Nr.
11-Lösung
ersetzt wurde. Die Überdrucklacke
wurden unter Verwendung eines drahtumwickelten Stabs (#7) auf die
beschichtete Seite von WESTVACO CIS (ein beschichteter Papierrohstoff,
der kommerziell von Westvaco Cor poration erhältlich ist) aufgetragen und
der Glanz (75°)
der Auftragsserien wurde gemessen. Das Papier, das mit dem Polymer-Nr.
11-Lack beschichet ist, wies eine Durchschnittsglanzmessung von
88,0 auf, während
das Papier, welches mit der Standardacryllackformulierung beschichtet
wurde, eine Durchschnittsglanzmessung von 81,7 aufwies.
-
BEISPIEL 12
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer. Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpem, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 200 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist), 200 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist), 30 g Toluol und
0,5 g Hypophosphorsäure
beladen. Die Mischung wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf
150 °C erwärmt und
bei dieser Temperatur gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer
von drei Stunden unter Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 340 g Styrol,
260 g Acrylsäure,
10 g Di-tert-butylperoxid
und 7 g Cumolhydroperoxid. Nachdem die Zugabe von Charge A beendet
war, wurde die Reaktionsmischung bei 150 °C für eine weitere Stunde gehalten.
Zu dieser Zeit wurden 4 g Cumolhydroperoxid zugegeben und die Reaktionsmischung
wurde bei 150 °C
für weitere
zwei Stunden gehalten. Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung
auf 180 °C
erhöht
und es wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten
Materialien abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer
wurde abgekühlt.
-
BEISPIEL 13
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde unter Verwendung eines kontinuierlich gerührten Rührkessels hergestellt. Eine
Harzpumpe führte
kontinuierlich (mit einer Geschwindigkeit von 7,5 g pro Minute)
eine Zufuhrmischung aus 221,0 g L-5®-Fettsäure (eine Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist), 220,6 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophonium zusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist), 316,1 g Styrol,
316,1 g (alpha)Methylstyrol, 397,4 g Acrylsäure und 28,8 g Di-tert-butylperoxid
in einen Rührkessel,
der auf eine Temperatur von 160 °C
erwärmt
wurde und es wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten
Materialien abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer
(nachfolgend als "Polymer
Nr. 13" bezeichnet)
wies ein Molekulargewicht von 10,350 auf.
-
Ein
Mischbehälter
wurde mit 9% (des Gesamtgewichts der Mischung) Polymer Nr. 13, 48%
JONREZ® E-2051
(eine Styrolacrylemulsion, die kommerziell von Westvaco Corporation
erhältlich
ist), 1,2% JONREZ® W-2320 (eine Wachsdispersion,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist), 40,0% DREW BD2001® (ein
Blaupigment, das kommerziell von Drew Chemical Company erhältlich ist)
und 1,8% deionisierten Wasser beladen. Die Mischung wurde vermischt,
um eine Druckfarbenformulierung zu erzeugen. die einen ausgezeichneten
Glanz und ausgezeichnete Druckeigenschaften aufwies.
-
Eine
Lösung,
welche als eine Papierleimzusammensetzung verwendet werden kann,
kann hergestellt werden, indem 51,0% (des Gesamtgewichts der Lösung) Polymer
Nr. 13, 2,0% eines Dicarboxy-Kolophonium-Natriumsalzes, 1,0% Kaliumchlorid,
46,0% deionisiertes Wasser und eine Neutralisierungsmenge von Kaliumhydroxid
in einen Mischer gegeben wurden.
-
BEISPIEL 14
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung aus 200,0 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) und 200,0 g Kolophonium
SS® (eine
Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) beladen. Die Mischung
wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und bei dieser Temperatur
gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer von drei Stunden unter
Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 183,0 g
Styrol 183,0 g alpha-Methylstyrol, 212,0 g Acrylsäure und
39,1 g Di-tert-butylperoxid.
Nachdem die Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung
bei 150 °C
für weitere
drei Stunden gehalten. Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung
auf 180 °C
erhöht
und es wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten
Materialien abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als "Polymer Nr.
14" bezeichnet)
wurde abgekühlt,
bevor es bewertet wurde (siehe Tabelle III unten).
-
Es
wurde eine 23%-ige Feststofflösung
von Polymer Nr. 14 in deionisierten Wasser hergestellt und mit Ammoniumhydroxid
neutralisiert. Die entstandene Wasserdampfsperrbeschichtungsformulierung
wurde bewertet und die Ergebnisse sind in Tabelle III unten angegeben.
-
BEISPIEL 15
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 400,0 g Stearinsäure beladen.
Die Mischung wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf 150 °C erwärmt und
bei dieser Temperatur gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer
von drei Stunden unter Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 183,0 g
Styrol, 91,0 g Laurylmethacrylat, 91,0 g alpha-Methylstyrol, 212,0 g
Acrylsäure
und 22,3 g Di-tert-butylperoxid. Nachdem die Zugabe von Charge A
beendet war. wurde die Reaktionsmischung bei 150 °C für weitere
drei Stunden gehalten. Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung
auf 180 °C
erhöht
und es wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten
Materialien abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer
(nachfolgend als "Polymer
Nr. 15" bezeichnet)
wurde abgekühlt,
bevor es bewertet wurde (siehe Tabelle III unten).
-
Es
wurde eine 23%-ige Feststofflösung
von Polymer Nr. 15 in deionisierten Wasser hergestellt und mit Ammoniumhydroxid
neutralisiert. Die entstandene Wasserdampfsperrbeschichtungsformulierung
wurde bewertet und die Ergebnisse sind in Tabelle III unten angegeben.
-
Zu
Vergleichszwecken wurde eine Reihe an Wasserdampfsperrbeschichtungsformulierungen
hergestellt, wobei ein Standardkolophoniumpolymerderivat für die oben
angegebenen Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymere
ersetzt wurde. Diese Standardformulierungen wiesen Feststoffanteile
im Bereich von 17% bis etwa 27% Feststoff in deionisierten Wasser
auf und wurden mit Ammoniumhydroxid neutralisiert. Die Ergebnisse
der Bewertungen sind in Tabelle III unten angegeben. Tabelle
III
-
BEISPIEL 16
-
Eine
Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymerzusammensetzung
wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein Reaktionsgefäß, ausgestattet
mit einem Thermometer, Rührer,
einer Monomerzufuhrpumpe, einer Einlaßleitung für Schutzstickstoff wurde bei
Raumtemperatur mit einer Mischung von 475 g L-5®-Fettsäure (eine
Tallölfettsäurezusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist), 185 g Kolophonium
SS® (eine "Tallölkolophoniumzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist), 45 g Toluol und
0,6 g Hypohosphorsäure
beladen. Die Mischung wurde unter einem Stickstoffschutzgas auf
150 °C erwähnt und
bei dieser Temperatur gehalten, wobei Charge A in einer Zeitdauer
von drei Stunden unter Rühren
zugegeben wurde. Charge A bestand aus einer Mischung aus 946 g Styrol,
594 g Acrylsäure und
38,5 g Di-tert-butylperoxid.
Nachdem die Zugabe von Charge A beendet war, wurde die Reaktionsmischung
bei 150 °C
für eine
weitere Stunde gehalten. Zu dieser Zeit wurden 4,4 g Di-tert-butylperoxid zugegeben
und die Reaktionsmischung wurde für weitere zwei Stunden bei
150 °C gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 180 °C erhöht und es
wurde Vakuum angelegt, um irgendwelche nicht abreagierten Materialien
abzutrennen. Das entstandene Kolophonium-Fettsäure-Vinylpolymer (nachfolgend
als "Polymer Nr.
16" bezeichnet)
wurde abgekühlt.
-
Es
wurde eine Lösung
hergestellt, welche verwendet werden kann, um Mahlgrundlagen herzustellen, indem
112,5 g Polymer Nr. 16, 36,5 g einer 26%-igen Ammoniaklösung, 150,0
g deionisiertes Wasser und 1,0 g FOAM BLAST® 327
(eine Entschäumerzusammensetzung,
die kommerziell von Ross Chemical Company erhältlich ist) in einen Mischer
gegeben wurden. Die entstandene Lösung wies einen pH-Wert von
9,0 und Feststoffanteile von 37,5 auf.
-
Es
wurde der Lack verwendet, um eine Mahlgrundlage mit dem Verfahren
der Vereinigung von 60% (in Gewicht der Mischung) des obigen Lacks,
25% Phthalocyaninblau (hergestellt von Sun Chemical Company), 0,5%
von DC-65 (ein Silikonzusatzstoff, der kommerziell von Dow Chemical
Company erhältlich
ist) und 14,5% deionisiertes Wasser in einen Waring-Mischer herzustellen.
Nach fünf
Minuten Prädispersion
wurde die Charge in eine "Schnellmühle" mit 100,0 g körnigem Pulver
gegeben und auf eine RED DEVIL-Lackschüttelvorrichtung
für eine
Stunde gegeben. Es wurde zu Vergleichszwecken eine Standardmahlgrundlage
mit dem gleichen Verfahren hergestellt. mit der Ausnahme, dass der
Lack mit 60% (in Gewicht) JONIREZ® D-2104
(eine Styrolacryllösungsharzzusammensetzung,
die kommerziell von Westvaco Corporation erhältlich ist) ersetzt wurde.
-
Die
Mahlgrundlagen wurden verwendet, um Bleichformulierungen herzustellen,
die aus 2,6 g der jeweiligen Pigmentdispersionen, die mit 5,0 g
deionisierten Wasser und 20,0 g einer Titandioxiddispersion gemischt
wurden, bestehen. Die entstandenen Druckfarben wurden unter Verwendung
eines Nr. 5-Meyer-Stabs auf eine Leneta
®-N2A-Opazitätstafel
aufgetragen, um den Glanz der Druckfarben zu bestimmen. Die Ergebnisse
der Bewertungen sind in Tabelle IV unten angegeben. Tabelle
IV
-
Der
jeweilige Glanz wurde mit einem Pacific Scientific GLOSSGARD II® 60°-Glanzmesser gemessen.
-
Wie
die Ergebnisse in Tabelle IV zeigen, hatte die Druckfarbe, die auf
den Vinylpolymermahlgrundlagenharz gebildet wurde, bessere Glanzeigenschaften
im Vergleich mit einer Druckfarbe, die mit einem traditionellen
Mahlgrundlagenharz gebildet wurde.
-
Dem
Fachmann werden angesichts der oben genannten Lehren viele Veränderungen
und Variationen der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Deshalb
sollte es klar sein, dass der Umfang der Erfindung nicht auf die vorherige
Beschreibung beschränkt
ist, sondern vielmehr durch die nachfolgenden Ansprüche definiert
wird.