DK144683B - Papirbestrygningsmasse - Google Patents

Description

(19) DANMARK

® (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT ud 144683 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 407/78 (51) InfcCI.3 D 21 H 1/28 (22) Indleveringsdag 27. Jan. 1978 (24) Løbedag 27. Jan. 1978 (41) Aim. tilgængelig 29. Jul. 1978 (44) Fremlagt 1 0. maj 1 982 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 28. Jan. 1977, 270^418, DE 2. dec. 1977, 2753^93, DE

(71) Ansøger BASF AKTIENGESELLSCHAFT, 67ΟΟ Ludwlgshafen, DE.

(72) Opfinder Hans-Uwe Schenck, DE: Guenter Hirsch, DE.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard.

(54) Papirbestrygningsmasse.

Opfindelsen angår en papirbestrygningsmasse af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Til fremstilling af bestrøgne trykpapirer anvender man som bekendt papirbestrygningsmasser, der i det væsentlige består af et i vand dispergeret pigment, f.eks. kaolin, calciumcarbonat eller titandioxid, og et bindemiddel. Mens man tidligere som bindemiddel kun anvendte højmolekylære naturprodukter, såsom stivelse eller casein, forsøger man helt eller delvist at erstatte natural produkterne med syntetiske, højmolekylære polymerisater i form 00 af vandige dispersioner. Bindemidler på basis af naturprodukter cO har de ulemper, at de er følsomme mod angreb fra mikroorganismer,

-=T

-d- Τ'" *

O

2 144683 at de må oplukkes under anvendelse af besværlige metoder, og at de frembringer sprøde bestrygninger. Bindemidler på basis af syntetiske højpolymere udviser ganske vist ikke samtlige af de angivne ulemper ved de naturlige bindemidler, men der er dog behov for, at de forbedres. Fra US-PS 3 081 198 er det kendt, at man som bindemiddel til papirbestrygningsmasser anvender blandinger af en po-lymerisatdispersion, der er uopløselig i alkalier, og et i alkalier opløseligt copolymerisat, der indeholder 15 til 40 vægt-% af en ethylenisk umættet carboxylsyre i indpolymeriseret tilstand. I stedet for polymerisatdispersionen kan man også anvende bindemidler på basis af naturprodukter. Anvendelsen af disse bindemidler i papirbestrygningsmasser frembringer dog bestrøgne papirer, hvis vådstyrke ikke er tilstrækkelig. De kendte papirbestrygningsmasser lader sig desuden ikke på tilfredsstillende måde forarbejde på hurtigtgående bestrygningsanlæg.

Det er opfindelsens formål at angive en papirbestrygningsmasse, der udviser en høj vandretention, og som giver anledning til fremkomsten af bestrøgne papirer med høj vådstyrke.

Papirbestrygningsmassen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne. Herved opnås opfindelsens formål.

De angivne bindemiddelkombinationer meddeler papirbestrygningsmasserne ifølge opfindelsen en høj vandretention, således at de er godt forarbejdelige på de sædvanlige bestrygningsanlæg. Selv om copolymerisatet B er opløseligt i vand, opnår man overraskende bestrøgne papirer, der udviser en tydeligt højere vådstyrke end papirer, der er blevet bestrøget med de kendte papirbestrygningsmasser.

Som copolymer!sater A kommer alle i handelen forekommende, syntetiske bindemidler i betragtning, der foreligger som vandige dispersioner. Polymerisaterne har en glastemperatur på -40 til 50°C. Typiske monomere, der indgår ved opbygning af disse polymerisater, er f. eks. estere af acrylsyre og methacrylsyre, acrylnitril, meth-acrylnitril, acrylamid, methacrylamid, C^- til C^-ethylenisk umættede mono- og dicarboxylsyrer, halvestere af ethylenisk umættede C-;,- til C^-dicarboxylsyrer, vinylchlorid, en eller flere gange e-thylenisk umættede carbonhydrider, såsom ethylen, propylen, butylen, 3 1U683 4-methylpenten-l, styren, butadien, isopren og chloropren, vinylestere, vinylsulfonsyre, og estere af ethylenisk umættede carboxylsyrer, der afledes af polyvalente alkoholer, f.eks. hydroxypropyl-acrylat og -methacrylat.

Velegnede copolymerisater A er f. eks. kendt fra DT-AS 11 00 450,. Sådanne copolymerisater kan ved siden af en acrylester desuden indeholde styren og/eller butadien og/eller acrylnitril samt ethylenisk umættede syrer. I stedet for syrerne kan der i copolymeri-saterne også være indpolymeriseret andre polymer!serbare / hydrophile forbindelser, f. eks. hydroxylgruppeholdige monomere som hydroxy-propylacrylat og -methacrylat. De acrylestere, som anvendes ved polymerisationen, kan f. eks. være afledt af monovalente alkoholer med 1 til 12 carbonatomer. Indholdet kan ved disse copolymerisater variere indenfor brede grænser, f. eks. andrage mellem 10 og 99 %, fo ekso kan homopolymerisater af acrylsyreestere anvendes. Indholdet af ethylenisk umættede syrer i disse copolymerisater andrager i reglen indtil 10 vægt-%. Som ethylenisk umættede syrer kommer fremfor alt acrylsyre, methacrylsyre, vinylsulfonsyre, acrylamido- . propansulfonsyre og itaconsyre i betragtning.

Polymethacrylaterne udviser en analog opbygning i forhold til poly-r. acrylaterne, men indeholder dog i stedet for en acrylsyreester en methacrylsyreester. Det er dog også muligt at copolymerisere acrylsyreestere og methacrylsyreestere sammen med andre ethylenisk umættede forbindelser og at gøre brug deraf som bestanddel A af binde-middelkombinationen. Som comonomere kommer f. eks. også ethylen eller propylen i betragtning.

Som copolymerisat A er desuden copolymerisater af butadien og styren velegnet. Disse copolymerisater indeholder 20 til 60 vægt-$ butadien og 40 til 80 vægt-% styren og/eller acrylnitril. De kan indeholde yderligere comonomere, f. eks. estere af ethylenisk umættede carboxylsyrer med 3 til 5 carbonatomer og eventuelt indtil 10 vægt-% andre ethylenisk umættede, copolymeriserbare forbindelser, såsom acrylsyre, methacrylsyre, maleinsyre, crotonsyre og fumarsy-re. Polymerisater af denne type samt også polyacrylater er f.eks. kendt fra DT-PS 1 546 316. Velegnede styren-butadien-copolymerisa-ter, der i indpolymeriseret tilstand indeholder en ethylenisk u-mættet carboxylsyre eller en halvester af en ethylenisk umættet dicarboxylsyre, og hvilke anvendes som copolymerisat A, kendes fra ' 4 U4633 DT-AS 12 21 748.

Som copolymerisat A kommer i papirbestrygningsmassen ifølge opfindelsen desuden polymerisater i betragtning, som afledes af vinylestere, f.eks. af vinylacetat- eller vinylpropionat-typen, samt poly-meriserbare carbonhydrider, f. eks. ethylen eller propylen, f. eks. copolymerisater af vinylestere med acrylestere og/eller methacryl-estere og/eller acrylnitril samt andre polymeriserbare, hydrophile forbindelser, f. eks. ethylenisk umættede syrer eller hydroxylgrup-peholdige monomere. Copolymerisateme kan også indeholde andre e-thylenisk umættede forbindelser i indpolymeriseret form, såsom a-crylamid, methylolacrylamid, N-methylolmethacrylamid, vinylchlorid eller vinylidenchlorid. Egnede vinylestercopolymerisater kendes fo eks. fra DT-PS 1 264 945. Man kan også anvende homopolymerisater af vinylestere.

Polymerisåterne B er opløselige i vand og udviser en høj molekylvægt. De fremstilles ved polymerisation af vandopløselige, ethylenisk umættede forbindelser i en vand-i-olie-emulsion. En fremgangsmåde til fremstilling af disse polymerisater kendes f<éks. fra DT-PS 1 089 173· Man opløser de ethylenisk umættede monomere i vand og gennemfører polymerisationen i vand-i-olie-emulsion. Som kontinuerlig, ydre oliefase af vand-i-olie-emulsionen kommer f.eks. hydrophobe carbonhydrider, såsom benzinfraktioner, chlorerede carbonhydrider, såsom perchlorethylen eller 1,2-dichlorethan, i betragtning. Andelen af vandig, dispergeret fase andrager mellem ca.

30 og 70% af emulsionen, men kan dog også ligge derover og andrage indtil 90 vægt-%. Velegnede, vandopløselige monomere er f.eks.

C^- til C^-ethylenisk umættede carboxylsyrer, såsom acrylsyre, me-thacrylsyre eller itaconsyre, de tilsvarende amider, f.eks. acryl-amid og methacrylamid, og saltene af de angivne ethylenisk umættede carboxylsyrer. De angivne monomere kan enten polymeriseres ene eller i blanding, således at der fremkommer copolymerisater, f.eks. copolymerisater af acrylamid og acrylsyre. Ved polymerisationen af vandopløselige, ethylenisk umættede monomere kan man som como-nortere f.eks. anvende vinylbenzensulfonater, acrylamidopropan-sulfonsyre, vinylsulfonsyre, samt i underordnet omfang indtil ca.

20 vægt-% kun i begrænset omfang vandopløselige, ethyleniske forbindelser, såsom acrylsyre- eller methacrylsyreestere, samt acrylnitril eller methacrylnitril.

5 144683

Det er også fordelagtigt, når molekylvægten af de vandopløselige polymerisater forøges ved indbygningen af forbindelser, der bærer flere ethylenisk umættede dobbeltbindinger, ved hjælp af en mindre tværbinding. For at tværbinde de vandopløselige polymerisater i mindre omfang tilsætter man ved polymerisationen af de monomere, beregnet på monomerblandingen, 0,01 til 5 vægt-% af en monomer med mindst 2 ethylenisk umættede dobbeltbindinger, f. eks. ethylendivinylurinstof, divinyldioxan, methylenbisacrylamid, ethylenbisacrylamid, propylenbisacrylamid, allylacrylat, methallyl-methacrylat, diallylmalonat, divinylethere, glycoldiacrylat og polyalkylpolyethere af polyvalente alkoholer, f.eks. trimethylol-propan, triallylether eller polyallylsaccharose.

Man opnår i såfald copolymerisater med særligt høje molekylvægte. Molekylvægtene af de vandopløselige polymerisater B af bindemid-delblandingen ligger mellem 100.000 og 20 millioner, fortrinsvis mellem 1 og 20 millioner.

Polymerisationen af den vandige monomeropløsning i carbonhydrid-olien gennemføres efter kendte metoder i et temperaturområde mellem 5 og 120°C. For at dispergere den vandige monomeropløsning i carbonhydridolien anvender man de til dette formål kendte vand-i-Olie-emulgatorer, f.eks. sorbitanmonostearat, sorbitanmonooleat, glycerolestere, hvis syrekomponenter afledes af C-^- til C2Q-car-boxylsyrer, cetylstearylnatriumphthalat eller emulgatorer, som beskrevet i DT-OS 25 56 537.

Disse emulgatorer har en HLB-værdi på højst 8. Ved HLB-værdi forstår man den hydrophil-lipophile balance af emulgatoren, d.v.s. ligevægten mellem størrelsen og styrken af de hydrophile og lipophile grupper af emulgatoren. En definition af dette begreb finder man f. eks. i "Das Atlas HLB-System", Atlas Chemie GmbH, EC 10 G Juli 1971 og i "Classification of Surface Active Agents by "HLB"", W.C. Griffin, Journal of the Society of Cosmetic chemist, side 311 (1950).

Disse emulgatorer findes i den færdige emulsion i en mængde af mellem 0,1 og 30 vægt-%, fortrinsvis mellem 1 og 10 vægt-%.

Desuden kan man til den vand-i-olie-emulsion, der skal polymeri-seres, tilsætte et befugtningsmiddel, hvis HLB-værdi ligger o- 6 144 S 8 3 ver 10. Det drejer sig herved i det væsentlige om hydrophile, vandopløselige produkter, såsom ethoxylerede alkylphenoler, dial-kylestere af natriumsulfosuccinater, hvor alkylgruppen mindst har 3 C-atomer, salte af fedtsyrer, der afledes af fedtsyrer med 10 til 22 carbonatomer. eller alkalimetalsalte af alkyl- eller al- kenylsulfater med 10 til 26 carbonatomer. Fortrinsvis anvender man ethoxylerede nonylphenoler med en ethoxyleringsgrad på 6 til 20, ethoxylerede nonylphenolformaldehydharpikser, hvis ethoxyleringsgrad andrager 6 til 20, dioctylestere af natriumsulfosuccinater og octylphenolpolyethoxyethanol.

Til fremstilling af vand-i-olie-emulsionerne kan man til den vandige fase, det flydende carbonhydrid eller den færdige monomer-emulsion tilsætte befugtningsmidlet med HLB-værdi over 10.

Ved den foretrukne udøvelse af fremgangsmåden opløses og suspenderes befugtningsmiddel og vand-i-olie-emulgator i det som ydre fase for emulsionen tjenende, flydende carbonhydrid.

Denne blanding overføres derpå sammen med den vandige monomeropløsning, f.eks. under omrøring, i en vand-i-olie-emulsion. Rækkefølgen af tilsætningen af komponenterne til polymerisationschargen er ikke kritisk. Det er kun væsentligt, at befugtnings-midleme med en HLB-værdi på over 10 tilsættes før polymerisationen, såfremt sådanne anvendes.

De monomere polymeriseres i nærværelse af de sædvanlige polyme-risationsiniatorer, f. eks. anvender man peroxider, såsom benzo-ylperoxid og lauroylperoxid, hydroperoxider, hydrogenperoxid, eller azoforbindelser, såsom azoisobutyronitril, og redoxkataly-satorer. Polymerisationstemperaturen afhænger af den anvendte polymerisationsinitiator og kan variere indenfor et bredt område, f„ eks. indenfor intervallet mellem 5 og 120°C. I reglen polyme-riserer man under normalt tryk ved temperaturer mellem 40 og 80°C, hvorved man sørger for en god gennemblanding af komponenterne. De monomere polymeriseres praktisk talt fuldstændigt.

Den færdige vand-i-olie-emulsion består for 30 til 90 procents vedkommende af en vandig fase. Den vandige fase indeholder praktisk talt hele polymerisatet. Koncentrationen af polymerisatet i den vandige fase andrager mellem 20 og 60 vægt-%. Det anvendte befugtningsmiddel, som kan vælges ad libitum, og som udviser en HLB- 7 144683 værdi over 10, foreligger - beregnet i forhold til den totale dispersion - i en mængde af mellem 0,1 og 10 vægt-%. Den kontinuerlige ydre fase af vand-i-olie-polymeremulsionen er for 10 til 70 vægtprocents vedkommende involveret i opbygningen af den totale emulsion.

Fortrinsvis anvender man som polymerisater B homopolymerisater af alkalimetal- eller ammoniumsalte af acrylsyre og acrylamid eller copolymerisater af 5 til 95 vægt-% alkalimetal- eller ammoniumsalte af acrylsyre.

Det er i alle tilfælde væsentligt, at polymerisaterne B fremstilles i henhold til den metode, der gør brug af vand-i-olie-emulsionspolymerisationen, og i denne form bliver de også indarbejdet i papirbestrygningsmasserne sammen med copolymerisa-terne Å. Polymerisåterne B har i form af vand-i-olie-emulsionen en relativt ringe viskositet, som ligger i området mellem 100 og 5000 mPa.s. De er derfor lette at håndtere. Ved forarbejdningen med det vanduopløselige, syntetiske bindemiddel (copolymerisat A) indstiller polymerisåterne B viskositeten af papirbestrygningsmassen. Polymerisåterne B, der er indarbejdet i form af deres vand-i-olie-emulsion, fungerer som fortykkelsesmidler, forhøjer vandretentionsevnen af bestrygningsmassen og meddeler det færdige papir forbedrede egenskaber, især en forøget vådstyrke. Det er allerede muligt at opnå de beskrevne virkninger med relativt ringe anvendte mængder af polymerisat B, f. eks. er 0,1 til 10 vægt-% af det faste produkt, fortrinsvis 0,2 til 3 vægt-% af vandopløseligt polymerisat i form af dettes vand-i-olie-emulsion, beregnet i forhold til pigmentvægten, tilstrækkeligt til at opnå de angivne kvalitetsforbedringer af bestrygningsmasse og papir.

Papirbestrygningsmasserne ifølge opfindelsen indeholder 5 til 25 vægt-96, i hvert tilfælde beregnet i forhold til pigmentet, af copolymerisat A og 0,1 til 10 vægt-^ af det faste polymerisat B i form af dettes vand-i-olie-emulsion. Disse polymerisatkombinationer er fremragende bindemidler for papirbestygningsmasser.

Til fremstilling af papirbestrygningsmasserne ifølge opfindelsen blander man polymerisaterne A og B på i og for sig kendt måde med fyldstoffer eller pigmenter. Velegnede fyldstoffer er frem for alt lermineraler, calciumcarbonater, calciumaluminiumpigmenter 8 144683 eller titandioxid. Eventuelt kan man til papirbestrygningsmasserne også tilsætte andre hjælpemidler, f.eks. alkalier, såsom natriumhydroxid, kaliumhydroxid eller ammoniak, hvidpigmenter på basis af vandopløselige urinstof-formaldehyd-kondensationsprodukter eller andre kendte papirhjælpestoffer, såsom urinstof, melamin eller formaldehydharpikser .

Den rækkefølge, hvormed de enkelte komponeneter af papirbestrygningsmassen blandes, er ikke afgørende; det har dog vist sig fordelagtigt at tilsætte copolymerisat B ved slutningen af fremstillingen af bestrygningsmassen.

Opfindelsen skal forklares nærmere i forbindelse med de følgende eksempler. De i eksemplerne angivne dele er vægtdele. K-værdieme af polymerisateme måltes i henhold til H. Fikentscher, Cellulose-chemie 13, 58 til 64 og 71 til 74 (1932) i 5% vandig kogsaltopløs- -z.

ning ved en temperatur på 25°C; derved er K = k x 10 .

Fremstilling af de vandopløselige polymerisater B„

Polymerisat B 1 I en med omrører, termometer og en indgangs- og udgangsåbning for nitrogen forsynet beholder blander man følgende komponenter: 347 vægtdele af en blanding af 84% mættede, alifatiske carbonhydrider og 16% naphtheniske carbonhydrider (kogepunkt af blandingen 192 til 254°C), 53,5 vægtdele sorbitanmonooleat og 20 vægtdele etho-xyleret nonylphenol (ethoxyleringsgrad 8 til 12). Derpå tilsætter man en opløsning af 133»6 vægtdele acrylamid og 59 vægtdele acryl-syre i 389,4 vægtdele vand, hvis pH-værdi er indstillet på 8,0 med 18 dele natriumhydroxid, og man emulgerer den vandige opløsning i carbonhydridolien. Derpå leder man i 30 minutter nitrogen over blandingen og opvarmer den derpå indenfor 15 minutter til en temperatur af 60°G. Ved denne temperatur tilsætter man derpå en opløsning af 0,212 vægtdele 2,2,-azo-bis-isobutyronitril, som er opløst i lidt acetone. Efter at man har opvarmet blandingen i 3 timer til 60°C, er polymerisationen afsluttet. Man opnår en koa-gulatfri, mod sedimentation stabil vand-i-olie-emulsion af et copolymerisat af 35% acrylamid cg 65% natriumacrylat, hvilken anvendes som fortykkelsesmiddel med samtidigt foreliggende binde- 9 144683 middelegenskaber i papirbestrygningsmasser. K-værdien af poly-merisatet andrager 247?5·

Polymerisat B 2

Man går frem som beskrevet i eks. 1 og opløser 10 vægtdele af en 8 til 12 gange ethoxyleret nonylphenol og 40 vægtdele af den i eks. li DT-OS 2536597 beskrevne emulgator i 220 vægtdele af en blanding af 84% mættede alifatiske carbonhydrider og 16% naphteniske carbonhydrider (kogeområde af blandingen 192 til 254°C). Til denne blanding tilsætter man en opløsning af 285 vægtdele acryl-syre i 128 vægtdele vand, der var indstillet på pH 7,0 med 285 vægtdele 22,5% vandig ammoniak, og som desuden blev blandet med 0,4 vægtdele Na^PgOy og 0,01 vægtdele propylenbisacrylamid.

Under god omrøring blander man den organiske fase og den vandige opløsning, således at man opnår en vand-i-olie-emulsion. Derpå leder man i 30 minutter nitrogen over emulsionen og opvarmer den derpå indenfor 15 minutter til en temperatur på 70°C. Ved denne temperatur tilsætter man derpå en opløsning af 0,212 vægtdele 2,2'-azobis-isobutyronitril, der er opløst i lidt acetone, og holder temperaturen af blandingen i 3 timer på 70°C. Der fremkommer en koagulatfri, mod sedimentation stabil vand-i-olie-emulsion.

Viskositeten af en deraf med demineraliseret vand fremstillet 0,3% vandig opløsning (beregnet på den polymere) andrager 1 1500 mPa.s (Brookfield-Viskosimeter 20 o/m, 20°C RV 2).

EKSEMPEL 1

Man opnår en papirbestrygningsmasse, der er velegnet til fremstilling af papir til offset-tryk, idet man ved hjælp af et kraftigt dispergeringsaggregat finfordeler 80 vægtdele bestrygningsler og 20 vægtdele calciumcarbonat-pigment i ca. 66% vandig opslemning under anvendelse af 0,2 vægtdele natronlud og 0,3 vægtdele af et i handelen forekommende dispergeringsmiddel.

Til pigmentopslemningen tilsætter man 12 vægtdele (beregnet på .tørstofindholdet) af en vandig dispersion af et copolymerisat A af 50% n-butyl-acrylat og 50% styren (glastemperatur mellem 20 10 144683 og 30°C). Dertil tilfører man under kraftig omrøring 0,5 vægtdele (beregnet i forhold til tørstofindholdet) af vand-i-olie-emulsio-nen B 1 og indstiller tørstofindholdet af bestrygningsmassen"på ca. 58% ved tilsætning af vand. pH-værdien af papirbestrygningsmassen indstilles på 8,5 med natronlud. Efter en gennemblandings-tid på 15 minutter kan man forarbejde papirbestrygningsmassen, f.eks. på et skrabebestrygningsanlæg. Egenskaberne af bestrygningsmassen og det dermed bestrøgne papir er angivet i tabellen.

EKSEMPEL 2

En bestrygningsmasse til fremstilling af bestrøget karton fremkommer i overensstemmelse med angivelserne i eks. 1, idet man blander den der beskrevne pigmentopslemning med 15 vægtdele af et i handelen forekommende, 4% carboxylgrupper indeholdende butadien-styren-copolymerisat (48% butadien og 48% styren, glastemperatur fra 0 til 15°C), beregnet på tørstofindholder af emulssionen, som copolymerisat A og tilsætter vand, indtil tørstofindholdet af blandingen andrager 43?«. Derpå tilsættes, beregnet på tørstofindholdet, 0,7 vægtdele af polymerisat B 2 i form af vand-i-olie-e-mulsionen.. Derpå indstiller man pH-værdien på 8,5 og homogeniserer blandingen i 15 minutter. Man opnår en bestrygningsmasse, der kan forarbejdes perfekt på et luftbørstebestrygningsanlæg eller rullerakelbestrygningsanlæg. Egenskaberne af bestrygningsmassen og det dermed bestrøgne karton er angivet i tabellen.

EKSEMPEL 3

Til fremstilling af en papirbestrygning, der er velegnet til dybtryk, blander man en 66% pigmentopslemning af 100 vægtdele bestrygningsler, 0,2 vægtdele natronlud og 0,3 vægtdele af et i handelen forekommende dispergeringsmiddel med 6 vægtdele af et i handelen forekommende syntetisk bindemiddel som copolymerisat A af 50% n-butylacrylat og 50% vinylacetat (glastemperatur fra -20 til +25°C). Viskositeten af bestrygningsmassen indstilles sådan, at man tilsætter 0,35 vægtdele, beregnet på tørstofindholdet, af po-lymerisatet B som vand-i-olie-emulsion. Ved tilsætning af vand og natronlud indstiller man derpå tørstofindholder af bestrygnings-massen på 59% og pH-værdien på 9. Efter en blandetid på 15 minutter kan papirbestrygningsmassen uden problemer forarbejdes på et 11 144683 skrabebestrygningsanlæg. Resultaterne er sammenstillet i tabellen.

EKSEMPEL 4

Til fremstilling af en tapetbestrygning dispergerer man 90 vægtdele bestrygningsler og 10 vægtdele af et titandioxid-pigment i 66% vandig opslemning ved hjælp af 0,2 vægtdele natronlud og 0,4 vægtdele af et i handelen forekommende dispergeringsmiddel. Derpå tilsætter man 13 vægtdele, beregnet på tørstofindholdet, af et copoly-merisat A af ca. 50% n-butylacrylat og ca. 50% styren (glastemperatur på fra 20 til 30°C). Bestrygningsmassen bliver fortykket, idet man tilsætter 0,8 vægtdele, beregnet på tørstofindholdet af po-lymerisat B 2, i form af vand-i-olie-emulsionen og homogeniserer blandingen. Ved tilsætning af vand og natronlud indstilles tørstofindholdet af papirbestrygningsmassen på 54% og pH-værdien på 9. Efter en blandetid på 15 minutter kan man uden problemer forarbejde bestrygningsmassen på valse- eller glatskrabende bestrygningsanlæg. Viskositeten af papirbestrygningsmassen androg 1690 mPa.s, vandretentionen af bestrygningsmassen 93 sek.

Ved sammenligningseksemplerne 1 til 3 fremstillede man de bestrygningsmasser, der svarer til eks. 1 til 3, hvorved man som modifikation af eksemplerne som copolymerisat B 1 eller B 2 i hvert tilfælde anvendte et copolymerisat, der ganske vist svarede til copoly-merisatet i eksemplerne hvad angår sammensætningen, men som var fremstillet ved polymerisation af de monomere i vandig opløsning. Som det fremgår af tabellen, udviser de papirbestrygningsmasser, der blev fremstillet ved hjælp af massen ifølge opfindelsen, en på overraskende måde forbedret vandretention.

Vandretentionen angives i tabellen i sekunder. Den er den tid, i løbet af hvilken den med et surt, rødt farvestof farvet vandige fase er trængt så langt gennem et blåt båndfilter, at den sænker remissionen deraf til 40% af den oprindelige remissionsgrad, målt med et remissionsfotometer (filter 4). I sammenligningseksempel 4 fremstillede man en papirbestrygningsmasse i henhold til den ovenfor angivne forskrift, men i stedet for vand-i-olie-emulsionen af polymerisat B 2 anvendes et ved opløsningspolymerisation fremstillet copolymerisat af ca. 80% acrylsyrebutylester og ca. 20% acrylsyre.

12 1446 83

Man opnår en papirbestrygningsmasse, hvis viskositet androg 1540 mPa.s og hvis vandretention androg 65 sek.

I tabellen er der ved siden af egenskaberne af bestrygningsmassen også sammenstillet nogle strygeegenskaber. Man ser, at der med papirbestrygningsmasserne ifølge opfindelsen opnås tydeligt forbedrede værdier for den våde udrykning (ved betrykning af papiret med høje trykkehastigheder bliver fibrene udrykket fra papiroverfladen).

De våde udrykningsværdier blev målt på følgende måde:

Forberedelse af papirerne og kartonerne:

De papirer eller kartoner, der skal undersøges, ophænges enkeltvis og klimatiseres i 24 timer. Prøvestrimlerne, hvis størrelse skal andrage 35 x 3 cm, skal skæres i længderetningen af papirbanen. Man bør drage omsorg for, at prøvestrimlerne fjernes over banebredden, Til klimatiseringen må de udskårne strimler ikke ligge på hinanden.

Forsøgsapparat:

Den våde udrykningsprøve gennemføres med IGT-prøveapparatet til bestemmelse af påtrykkelighed, model AC 2.

Prøvefarve ved udrykningsprøven;

Som prøvefarver gjener trykkefarver fra firmaet Lorilleux. Prøvefarven må være afstemt efter udrykningstendensen ("Rupfneigung,,r se Ullmanns Encyklopådie der technischen Chemie, 13. bind, 1962, side 151) af papirerne eller kartonerne. Normalt opnår man med Lorilleux-fårven 3804 vert gode egenskaber.

Gennemføring af de våde udrykningsprøver;

Papir- eller kartonstrimlen indspændes som ved undersøgelsen af den tørre udrykningsstyrke på cirkelsegmentet af IGT-apparatet.

På den øvre trykskiveakse påsættes en 3»2 cm bred trykskive, på den nedre trykskiveakse en 2 cm bred, indfarvet trykskive. Cirkel 13 144683 segmentet med de indspændte prøvestrimler drejes straks i udrykningsstilling. Trykindstillingen andrager ved begge trykskiver 70 kp. Nu drypper man mellem cirkelsegment med indspændt prøvesten og øvre * trykskive 0,2 cm vand og udrykker straks med konstant hastighed, hvis indstilling skal ligge mellem 18 og 40 cm/s, fordi vandet ellers har en for kort indvirkningstid.

Når der ved denne indstilling ikke indtræder nogen udrykning, må man antage en strengere udrykningsfarve.

Afstanden mellem de to trykskiveakser andrager 7 cm; dette svarer ved en udrykningshastighed på henholdsvis 18 eller 40 cm/s til en indvirkningstid på henholdsvis 0,39 og 0,17 s.

Hvis afstanden mellem to på hinanden følgende trykværker ved en trykmaskine andrager 1 m, og hvis trykmaskinen løber med en hastighed af 100 m/min., svarer dette til en indvirkningstid på 0,6 s.

Bedømmelse;

Den sidste halvdel af strimlen befugtes ved denne metode først, og derpå betrykkes den. Når den våde udrykningsprøve ved den udvalgte udrykningsfarve og hastighed ikke er tilstrækkelig, ser man på den strimmel, der blev befugtet, en udrykning. De forskellige strimler bedømmes subjektivt i forhold til hinanden.

En yderligere mulighed for bedømmelsen foreligger i forbindelse med et densitometer..

Wan måler til dette formål farveintensiteten af den undersøgte prøvestrimel og opnår, i afhængighed af udrykningsstyrken af papiret eller kartonen, en tilsvarende værdi D (=farvetæthed). Som sammenligningsværdi måles en med forsøgsfarven betrykt strimmel i fuld tone.

14 144683 S) <! <i >d σ' ^n< 3 P Μ _ fO CD £Uo ØJ '— Μ P 3 Η . p '— (Jq Η ►jp.'titDtS'xlMco.æ Ρ <i ·—' Η σ' s' Ρ· Ρ S ω ^ ρ σ'

Ρ Ο £ 4 CD · Ο CD CD CO CD

o —'P* co o co w ® S' H

V *3 d- d- "-Ή cj- P

d- S, 4 CD C+ 4 a1 p S s J3 P ^ ®

Oq d 0¾ d· d- ® 4 CD H· CD H· g H £ d- ° £'

m oq 13 P

m M (M

ro "d w ^ d i

5 T

Η M

IV) Ο H V>l S' 4> - O H m - 00 (T) ΓΟ ·

-p- VO

H

H CD H 03

IV) Ο O S' Η P

.p- - VjJ .p- 01 0*3 3 - vjj CTv vji · 33

O 00 H· CD

MS P

0¾ I

CO

__I

Sd N> Ο -P- S' O'· -p- CT\ cn

- 4> 00 O

V>l -<1

DO

P H CO V>J S' HP

HO dl 00 CO 0q 3 -3- d4 O · P 3

- dl HP

u p do s p

Oq I ra

__I

Η M

•P* H S' vn i σ\ p- oi HO· —3 dl

Η P H CO

O S'- Η P

4> I ΓΟ -3 W 0q 3

IV) dl O · US

- HP

dl WPS

Oq I 01 I

— ' P M

do o ¢7) S' VJI - VO VD 01 - σ\ dj o αν σ\ P-

Η P HCQ

DO O Vji S Η P

H - CD 010q 3 - dl vji o · S 3

—3 00 H CD

4>S P 0q I 01 I