DK169554B1 - Middel til forbedring af påtrykbarheden af papir og karton, dets fremstilling og anvendelse - Google Patents

Description

i DK 169554 B1

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af et for papir- og kartonindustrien egnet middel på pigmentbasis, hvilket middel forbedrer påtrykbar-heden af papir og karton, det ved denne fremgangsmåde frem-5 stillede middel samt dettes anvendelse.

Fra EP-A-0.016.465 kendes en fremgangsmåde til fremstilling af bestrøget papir og karton og en bestrygningsmasse til gennemførelse af fremgangsmåden. Der nævnes her også vandige bestrygningsmasser, som indeholder hydrogeler af 10 syntetiske organiske polymere indeholdende anioniske grupper, en vandig pigmentdispersion og en vandig opløsning af en kvaternær ammoniumforbindelse. Disse bestrygningsmasser skal på LWC-papir, som bestryges ved den omhandlede fremgangsmåde, føre til en bedre påtrykbarhed ved dybtryksme-15 toden.

Fra DE-OS nr. 35 06 278 kendes en fremgangsmåde til forbedring af Holdout af trykfarver, lakker og belægningsmasser indeholdende organiske opløsningsmidler på flade produkter af fibre, især på papir, ved indføring af vand-20 uopløselige stoffer i fibermassen eller i overfladen af fiberproduktet, hvilken fremgangsmåde er karakteriseret ved, at man i fibermassen eller i overfladen af fiberproduktet indfører et organofilt kompleks ud fra a) et vanduopløseligt, hydratiseret, filmdannende, smek-25 titisk lagsilicat, som er i stand til kationbytning, med en ionbytterevne på mindst 50 mVal/100 g og b) en dertil bundet, af en oniumforbindelse afledt, organisk rest, idet det organiske kompleks danner et spærrelag ved reaktion 30 med det organiske opløsningsmiddel.

Grundene til, at der ved hjælp af et sådant organofilt kompleks kan øves indflydelse på Holdout-forholdet af en overflade, er ikke fuldstændig opklaret.

I tidsskriftet "Wochenblatt fur Papierfabrikation" 35 114. 1986, nr. 6, side 177-181, anstiller G. Dessauer over vejelser over indtrængningsforholdene af dybtrykfarver og 2 UK 1b9bb4 b l rapporterer om de første foreløbige resultater ved anvendelsen af sådanne organofile komplekser. I samme tidsskrift 114. 1986, nr. 6, side 182-187, rapporterer A. Breunig om laboratorieundersøgelser til forbedring af Holdout af tryk-5 farver, hvilke undersøgelser bekræfter effektiviteten af de i DE-offentliggørelsesskrift nr. 35 06 278 beskrevne, organofile komplekser.

Det har vist sig, at de bedste Holdoutresultater opnås, når det reaktive, organofile kompleks påføres direkte 10 på papiroverfladen fra organiske opløsningsmidler. Det har her vist sig, at en påføring på fra 0,3 til 1,0 g/m2 (beregnet som tørvægt) er fuldt ud tilstrækkelig til opnåelse af en optimal Holdouteffekt for trykfarver og lakker. Ved hjælp af rasterelektronmikroskopoptagelser kan det vises, at et 15 lag af det reaktive, organofile kompleks ligger fint og regelmæssigt på hele overfladen. Selvadhæsionen er tilstrækkelig til dannelse af en lukket og tilstrækkeligt hæftende film.

En ulempe ved denne påføringsmetode er dog, at belæg-20 ningen skal ske fra en organisk opløsning, hvorimod der allerede af miljøbeskyttelsesgrunde består en stærk modvilje.

Forsøg på anvendelse af det reaktive, organofile kompleks fra vandfase er mislykkedes, tildels fordi der ved indføring i stofsuspensionen behøves så store mængder, at 25 en økonomisk udnyttelse af den i DE-offentliggørelsesskrift nr. 35 06 278 beskrevne fremgangsmåde ikke mere er givet, eller en belægning fra vandfasen fører kun til et brugbart resultat, når komplekset ved hjælp af en mindste mængde på 30% af et vandfortyndeligt opløsningsmiddel foropkvældes, 30 således at en tilstrækkelig fin dispergering bliver mulig.

Den dermed opnåede belægning har først ført til et resultat, som er jævnbyrdigt med den rene opløsningsmiddelbelægning, når papiret er blevet eftersatinieret ved ca. 90‘C. De derefter nødvendige påføringsmængder ligger igen i samme stør-35 relsesorden som ved ren opløsningsmiddelpåføring, men dog med en tendens til noget højere.

DK 169554 B1 3 Påføringen af en vand-opløsningsmiddel-blanding kan i mange tilfælde være acceptabel, men det er sikkert, at dette ikke er den prisbilligste vej.

Efter at det har vist sig, at anstrengelserne for at 5 bringe det reaktive, organofile kompleks til anvendelse i papir- eller kartonmassen først fra ca. 5-8%, beregnet på det samlede materiale, giver den ønskede Holdouteffekt, er det dermed også blevet klart, at dette ganske vist er muligt, men af omkostningsgrunde må være svært at gennemføre.

10 Den opgave på papir at påføre et reaktivt kompleks, som forbedrer Holdout af trykfarve, fra vandfase og uden ethvert opløsningsmiddel er genstand for DK-patentansøgning nr. 5255/87 med benævnelsen "Middel til forbedring af papir og karton".

15 Opgaven for den foreliggende opfindelse er at opnå en forenkling og forbedring af den fra DE-offentliggørel-sesskrift nr. 35 06 278 kendte fremgangsmåde og især at tilvejebringe en let gennemførlig, miljøvenlig fremgangsmåde, som undgår anvendelsen af organiske opløsningsmidler, til 20 fremstilling af et for papir- og kartonindustrien egnet, påtrykbarheden af papir og karton forbedrende middel på pigmentbasis.

Det har nu vist sig, at den stillede opgave kan løses ved hjælp af et middel, som fremstilles ved, at man 25 a) til en vandig pigmentdispersion enten først tilsætter en kvaternær ammoniumforbindelse og derefter tilsætter en vandopløselig eller vandkvældelig hydrogel indeholdende anioniske grupper af en kolloid dispersion af et hydratise-ret, kationbytningsdygtigt, filmdannende smektitisk lag-30 silicat, der udviser en ionbytningsevne på 50 til 120 mVal/100 g, eller b) til den vandige pigmentdispersion først sætter en vandopløselig eller vandkvældelig hydrogen indeholdende anioniske grupper af en kolloid dispersion af et hydratise-35 ret, kationbytningsdygtigt, filmdannende, smektitisk lag-silicat, der udviser en ionbytningsevne på 50 til 120 DK 169554 Bl 4 mVal/100 g, og derefter tilsætter en kvaternær ammonium-forbindelse, og eventuelt opkoncentrerer det derved ved koacervation fremkomne produkt.

Til grund for opfindelsen ligger følgelig den erken-5 delse, at trykegenskaberne af papir, især af tyndtrykpapirer, som anvendes ved dybtryk, kan forbedres væsentligt, når papiret, men dog også karton, i massen eller på overfladen behandles med et middel, som i det væsentlige består af ved koacervation udvundne partikler af mindst ét pigment, en 10 vandopløselig eller vandkvældbar hydrogel indeholdende an-ioniske grupper og et kvaternært ammoniumsalt, og hvori de faste pigmentpartikler er "mikroindkapslet" af en slags indhylning af de to andre komponenter.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen omgives følgelig 15 via en styret koacervation et pigment eller en pigmentblanding med en vanduopløselig indhylning, f.eks. et vanduoplø-seligt organofilt silicat, nemlig i så fint dispergeret form, at der påføres en omhylning på praksisk taget hvert enkelt pigmentkorn.

20 Ved opfindelsen opnås både indføring af for organofile opløsningsmidler frie, f.eks. isopropanolfrie, organofile lagsilicater i papirstoffet og frembringelse af udstryg-ningspræparatpåføringsmasser.

Det er ganske vist kendt at indhylle fast s tof partikler 25 med gelatine ved en koacervation, men det er dog ikke kendt at nyttiggøre via en koacervation modificerede pigmenter for papirindustrien.

Det har vist sig fordelagtigt, at den ifølge opfindelsen gennemførte koacervation eller mikroindkapsling af pig-30 mentpartiklerne sker ved lave stoftætheder på fortrinsvis fra 2-15% totalt stofindhold, især 5-3% faststofindhold, dvs. ved forholdsvis stærk fortynding.

Der foruden kan man imidlertid også arbejde ved højere koncentrationer, i en Caddy-blander f.eks. ved faststofind-35 hold på fra ca. 65 til 70%.

Et ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillet DK 169554 B1 5 middel kan ved gængse metoder påstryges på et papir, karton, pap eller en florstofoverflade og derefter udglattes på en satineringskalander. Midlet kan imidlertid også f.eks. blandes i et papirstof og på kendt måde føres ud på en papir-, 5 karton- eller vådflormaskine, idet de reaktive egenskaber af partikelindhylningerne eller kapselvæggene ved fyldstofindhold i det færdige produkt på fra f.eks. 10 til 35 vægtprocent udnyttes til forbedring af Holdout og påtrykbarheden.

Ved belægning af papir og karton er det kendt, at 10 det er gængs teknik og af optiske grunde også ønskeligt at tilsætte pigmenter, især kaoliner, calciumcarbonat, titan-dioxid og talkum. Fra upigmenteret påføring på til en ud-strygning med ca. 94% pigment og 6% bindemiddelandel er de mest forskelligartede varianter mulige.

15 Hvis der fremstilles en blanding af et indifferent hvidpigment, f.eks. kaolin, og et reaktivt kompleks, som forbedrer påtrykbarheden, er det logisk, at opaciteten, volumen eller hvidhed af udstrygningen ganske vist forbedres med tilvæksten i den procentvise andel af det indifferente 20 pigment, men samtidig går dog den ønskede Holdouteffekt tilbage, dvs. udvandes.

I DE-offentliggørelsesskrift nr. 35 06 278 er der i eksempel 3 beskrevet en udstrygningsmasse, som består af 96 dele kaolin og 4 dele mekanisk finest muligt dispergeret, 25 reaktiv, organofil bentonit. Denne udstrygningsmasse bindes som gængs med en kunststof dispersion. Efter den varme satine-ring viser der sig en forbedring, dog først ved en udstryg-ningspåføring på 7 g/m2 og side. Hvis man går ud fra den forenklede forestilling, at de dispergerede, reaktive or-30 ganofilbentonitpartikler foreligger i samme størrelsesorden som kaolinpartiklerne bortfalder i dette eksempel en partikel af reaktivt, organofilt kompleks på 26 kaolinpartikler.

Hvis man omsætter den organofile bentonit i nærværelse af det i forvejen ifyldte kaolin ved de industrien gængse 35 koncentrationer på 200 g/liter i et forhold på f.eks. 10 vægtdele bentonit til 1 vægtdel kaolin til det reaktive

UIV I 09004 D I

6 kompleks, fås et hydrofobt produkt ved fuldstændig ionbytning, hvilket produkt er nøjagtig lige så svært at dispergere som et rent organofilt silicat.

Til en virkelig upåklagelig dispergering er også her 5 tilsætningen af et vandblandbart opløsningsmiddel, f.eks. isopropanol, nødvendig for at nå til en findispers, stabil, homogen dispersion.

Overraskende har det nu vist sig, at problemet med findispersiteten løser sig selv, hvis der arbejdes ved frem-10 gangsmåden ifølge opfindelsen. Her kan der hensigtsmæssigt gås frem på den måde, at man først fordispergerer et pigment, f.eks. kaolin, talkum, calciumcarbonat eller et andet gængs pigment, eller en blanding af pigmenter i forholdsvis stærk fortynding i vand.

15 Koacervationen sker ved omsætning af de tre komponen ter, nemlig hydrogel, kvaternært ammoniumsalt og pigment, i vand, idet tilsætningen af de tre komponenter kan foretages i vilkårlig rækkefølge. Fortrinsvis tilsættes først pigmentet sammen med det kvaternære ammoniumsalt, hvorefter hydrogelen 20 tilsættes.

Omsætningen af hydrogelen, soro indeholder anioniske grupper, f.eks. Na-bentonit, med kvaternært ammoniumsalt i nærværelse af pigmentet sker fortrinsvis i forholdsvis stærk fortynding i vand. På denne måde fås en findispers, for-25 holdsvis meget tynd suspension, hvori pigmentet og organo-filsilicatet er indeholdt, idet sidstnævnte indhyller pigmentpartiklerne. At dannelsen af organofilsilicatet finder sted, ses af faseadskillelsen mellem kolloidet og det rene vand, som afsætter sig foroven. Det fremkomne produkt sedi-30 menterer, selvom det ikke sker meget hurtigt. Man kan imidlertid også først fremstille en suspension af kvaternært salt og pigmentpartikler og sætte hydrogelen hertil. På typisk måde kan man f.eks. gå frem som følger:

Ud fra det kvaternære ammoniumsalt, f.eks. dimethyl-35 dioctadecylammoniumchlorid, fremstilles først ved opvarmning i vand til ca. 70°C en 1 vægtprocents opløsning, baseret DK 169554 B1 7 på det virksomme stof. Denne opløsning sættes derefter f.eks. til en 5%’s kaolinsuspension, nemlig i en mængde, som er nødvendig til dannelse af 10% organofilsilicat. Det kvater-nære salt overtrækker kaolin, navnlig når dette selv har en 5 3-5 mVal ionbytterevne, hvilket der skal tages hensyn til ved beregningen af mængderne. Ud fra Na-bentonit fremstilles en 2 vægtprocent kolloidal dispersion i vand, hvorefter denne langsomt sættes til suspensionen af kaolinet med det kvater-nære salt under stadig omrøring.

10 Baseret på bentonit byttes på denne måde ca. 132 molækvivalenter. Der iagttages en faseadskillelse i den opstående blanding. En opvarmning, f.eks. til 70-80°C, fremskynder faseadskillelsen. Efter flere timers henstand i en skilletragt kan halvdelen af den samlede mængde fjernes som 15 en klar, vandig, let saltholdig opløsning. Det således udvundne produkt har et tørstofindhold på ca. 6-8%. Det kan inddampes yderligere efter kendte metoder. Også den omvendte vej, nemlig tilsætningen af Na-bentonitdispersionen til pigmentet og den påfølgende omsætning med den kvatenære 20 ammoniumforbindelse i f.eks. 1%'s opløsning fører til det samme resultat.

Det fænomen, at der ved tilstrækkelig fri vejlængde ved omsætningsreaktionen af uorganisk lagsilicat og kvatemær ammoniumforbindelse ikke mere optræder svært dispergerbare 25 agglomerater, fordi der arbejdes i ekstrem fortynding, kan kun forklares ved, at der er indtrådt en slags omhylning af de i forvejen tilstedeværende, disperse pigmentpartikler.

Da der ved belægningen af papir og karton blandt andet i reglen tilstræbes et maksimum af opacitet, er det 30 ofte fordelagtigt at anvende koacervatet ud fra et uorganisk, kendt lagsilicat.

På fordelagtig måde gås der ved gennemførelsen af fremgangsmåden ifølge opfindelsen ud fra en hydrogel ud fra den kolloidale dispersion af et hydratiseret, filmdannende, 35 smektitisk lagsilicat, som har kationbytterevne, og som udviser en ionbytterevne fra 50 til 120 mVal/100 g. Sådanne 8 lagsilicater er f.eks. montmorillonit, hectorit, saporit, sauconit, beidellit, nontronit og fortrinsvis bentonit.

På fordelagtig måde kan også gængse, kendte, i vand uopløselige, optiske klaringsmidler tilsættes, dvs. anvendes 5 sammen med det kvaternære ammoniumsalt. Disse vanduopløse-lige, optiske klaringsmidler genfindes derefter i det dannede, organofile kompleks udenpå pigmentet.

I betragtning som kvaternære, organiske ammoniumsalte kommer sådanne med nedenstående formler (1) til (8) 10 R ® ^lr x® (i) *1 Xr3 15 hvor R betyder C8-C22-alkyl, C8-C22-alkenyl eller en gruppe med formlen -(A-0)y-C8-C22-alkyl, R^ betyder Cj-C^alkyl eller benzyl, R2 betyder hydrogen, C1-C22_alkyl, C1-C22-alke-nyl eller en gruppe med formlen -(A-O)y-B eller formlen -(A-0)y-C8-C22-alkyl, R3 betyder hydrogen, Οχ-C4-alkyl eller 20 en gruppe med formlen -(A-O)y-B, A betyder C1-C4-alkylen, B betyder hydrogen eller en gruppe med formlen -COR, y betyder et tal fra 1-25, og X betyder en anion? ø?l 25 I ø R - CHCHo - N - Ro X (2)

L I

OH R2 30 hvor X, R, r-l og R2 har de ovenfor anførte betydninger;

Ri © ΛΑ-0) Z-B

35 χθ (3)

B-(O-A)^ ^(A-0)z-B

hvor hver enkelt z betyder et tal fra 1 til 10, og X, Rj_, A og B har de ovenfor anførte betydninger? DK 169554 B1 9

R Θ (CH2)p-COOR

^ΓΓ X® (4)

R£^ ^ (CH2)p-COOR

5 hvor p betyder 1 eller 2, og X, R og R^ har de ovenfor anførte betydninger; ffl?l ffi?l 10 ®r i i a R- N--(CH2)m- N--(CH2)m- N-R4 (X )2+n (5) R4 r4 n r4 15 hvor grupperne R4 kan være ens eller forskellige og betyder hydrogen, Ci-C4-alkyl, benzyl eller en gruppe med formlen - (A-0) Z-B, m betyder 2 eller 3, og n betyder 0 eller 1, og X, R, R^, A, B og z har de ovenfor anførte betydninger; 20 i— — <D*1 0^1 R- N--(CH2)m> N-R5 3X® (6) 25 R5 2 hvor R5 betyder hydrogen, C1-C4-alkyl eller benzyl, og X, 30 R, Ri og m har de ovenfor anførte betydninger; - CH2 R-CT X® (7) ^N®- CH2 35 R!^ NCH2CH2-R6 hvor Rg betyder OH, NH2 eller en gruppe med formlen -OCOR eller -NHCOR, og X, R og Rj har de ovenfor anførte betydninger; 40 DK 169554 B1 10 n R·. - ®N N - R X® (8) 5 hvor X, R og ^ har de ovenfor anførte betydninger.

Af alle kvaternære organiske ammoniumsalte foretrækkes forbindelserne med formel (1). I forbindelserne med formlerne (1) til (8) foretrækkes følgende grupper: R = C^-C^g-alkyl eller C^-C^-alkenyl, R1 = methyl eller ethyl, R2 = methyl, 10 ethyl, Ci2“ci8"alky·1- eller c12-c18“alkenyl, A = C2H4 eller CsHg, og n = 1 eller 2. Hvis substituenter består af grupperne Cg-C22-alkyl eller Cg-C22-alkenyl, kommer her især sådanne grupper i betragtning, som er afledt af naturligt forekommende fedtsyrer og blandinger deraf, såsom talgfedt-15 syre, kokosfedtsyre, oliesyre, palmitinsyre og stearinsyre.

I betragtning som anioner kommer f.eks. chlorid, bromid, sulfat, methosulfat, dimethophosphat, phosphat eller anioner af organiske syrer, såsom eddikesyre, propionsyre, trichlor-eddikesyre, mælkesyre, citronsyre, vinsyre, tartronsyre, 20 oxalsyre og malonsyre.

Hensigtsmæssigt gås der frem på den måde, at man indstiller vægtandelen af den via koacervationen dannede pigmentkerneomhylning eller kapselvæg, dvs. andelen af hydrogel, baseret på den samlede mængde tørstof af alle komponen-25 ter, på 5-40 vægtprocent, fortrinsvis 10-20 vægtprocent. Vægtandelen af kvaternært ammoniumsalt i pigmentkerneomhyl-ningen eller kapselvæggen kan være forskellig. Den afhænger af hydrogelens ionbytterevne, f.eks. lagsilicatet, og graden af den skete ionbytning. Dette betyder, at der alt efter 30 hvor meget ammoniumsalt der er tilsat, sker en praktisk taget fuldstændig ionbytning eller en ufuldstændig ionbytning. Der kan også anvendes så meget ammoniumsalt, at de fremkomne, "mikroindkapslede" partikler er kationiske og frastøder hinanden. Baseret på hydrogelen består de her 35 omhandlede midler af 1-50 vægtprocent kvaternært ammoniumsalt og 50-99% hydrogel eller lagsilicat.

DK 169554 B1 11

Med de ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen ved forholdsvis stærk fortynding omhyllede pigmenter kan der efter koncentration ved sedimentering eller centrifugering eller lignende påføres overfladepræparater på papir eller 5 karton ved kendte fremgangsmåder. Når f .eks. forholdet mellem pigment og dannet, reaktivt organofilkompleks ligger på 10:1, påføres f.eks. ved 3 g/m2 og side 0,27 g/m2 organokom-pleks. Hvis denne påføring satineres varmt, bevirker de f.eks. på kaolinet siddende, reaktive komplekser en frem-10 ragende Holdout for dybtrykfarve. Funktionen af reaktiviteten med trykfarven lader sig på denne måde kombinere med behovet for optisk afdækning af papiroverfladen, uden at lagtykkelsen har indflydelse på trykkeforholdet. Hvis man går ud fra, at et normalt udstrygningskaolin har en specifik overflade på 15 6-8 m2/g, fås der ved pigmentomhylningen af det reaktive, organofile kompleks en specifik overflade af samme størrelsesorden. Dette betyder en ganske væsentlig forøgelse af den specifikke overflade af det reaktive kompleks sammenlignet med en simpel blanding.

20 De ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen omhyllede pigmenter er hydrofobe. Dette betyder, at de ikke mere bindes med de gængse stivelser. Også kunststofdispersioner, som er indstillet på hydrofile pigmenter, kan ikke mere anvendes.

Med kunststofdispersioner, f.eks. på methylacrylat- ("Roha-25 git® SD 25") eller styren-acrylat-basis ("Dow® Latex 695") kan de omhyllede, hydrofobe pigmenter dog bindes upåklageligt. F.eks. er 6% bindemiddel (baseret på det omhyllede pigment) tilstrækkeligt til at nå til en udstrygningsbinding, som kan dybtrykkes. Som følge af den termoplastiske deformer-30 barhed af organofilsilicaterne indtræder der under varmsatiner ingen en hæftning til pigmenternes yderlag. Til manipulering ved færdiggørelsen synes imidlertid en binding ved hjælp af en bindemiddel, som er foreneligt med det omhyllede pigment, hensigtsmæssig. Til en overfladebehandling af pa-35 piret med det ifølge opfindelsen fremstillede middel indarbejdes dette middel i et egnet bindemiddel, såsom polyvinyl- DK 169554 B1 12 alkohol eller styren-acrylat-dispersion, og påføres på gængs måde på papiret. Andelen af bindemiddel andrager herved fra ca. 5 til 20 vægtprocent, og de påførte mængder af disse blandinger på papiret andrager almindeligvis 0,1-10 g/m2.

5 De ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen omhyllede pigmenter lader sig ligeledes anvende ved stofindføring i et papir, som skal behandles i massen. Som følge af den væsentligt forøgede, specifikke overflade er det åbentbart tilstrækkeligt med ringere mængder af den reaktive substans. Mængden 10 af det ifølge opfindelsen fremstillede middel andrager herved fra ca. 12 til 35 vægtprocent, baseret på fiberindholdet.

Hvis man til gennemførelse af den her omhandlede fremgangsmåde anvender Na-bentonit som hydrogel, som indeholder anioniske grupper, er det ikke nødvendigt at gå ud 15 fra et fuldstændigt renset Na-bentonit. Tværtimod er det f.eks. også muligt at anvende handelsgængs, ca. 75% aktivt stof indeholdende, simpelt Na-bentonit, således som det f.eks. anvendes ved spildevandsbehandlingen, som koacerver-bart kolloid. Mærkværdigvis spiller den stærke egenfarve af 20 dette materiale, hvor der er tale om omhylning af et i sig selv hvidt pigment, ikke den forventede negative rolle.

Ved omhylning af CaC03 ifølge opfindelsen forbedres bestandigheden af dette pigment i et aluminiumsulfatholdigt papirfabrikskredsløb tydeligt, hvilket er en yderst ønskelig 25 bivirkning.

De midler på pigmentbasis, som kan fremstilles ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, kan også på fordelagtig måde anvendes til fremstilling af udstrygningsfarver på kunststofdispersionbasis, til fremstilling af lakfarver på 30 vandbasis, til fremstilling af tapetgrunderingsmasser og tapetfarver, dvs. f.eks. overalt med fordel, hvor det kommer an på en forbedring af vejrbestandigheden, aftørringsevnen eller afvaskeligheden eller lignende.

De efterfølgende eksempler skal nærmere anskueliggøre 35 opfindelsen.

DK 169554 B1 13

Eksempel 1 50 g af et i handelen gængs finpapirkaolin ("Dorfner FP 75") findispergeres i 1 liter vand ved hjælp af en blander med høj forskydning ("Ultraturrax", fabrikant: Jahnke u.

5 Kunkel) i 15 minutter. Et dispergeringshjælpemiddel tilsættes ikke, da praktisk taget alle i handelen gængse papirkaoliner allerede indeholder sådanne, for det meste anioniske.

2.3 g i handelen gængs dimethyldioctadecylammonium-chlorid med et indhold af aktivt stof på 77% ("Pråpagen® 10 WK", fabrikant: Hoechst AG) opløses i 230 ml 70*C varmt vand. Den fremkomne opløsning af det stærkt kationiske, kva-ternære ammoniumsalt sættes under stadig videreomrøring til kaolinsuspensionen.

4.3 g i handelen gængs Na-bentonit, som ikke er renset 15 for kvarts og tungspat ("Opazil®") dispergeres i 215 ml vand og forskydningsomrøres ligeledes intensivt i en blander med kraftig forskydning af den angivne type i 15-20 minutter, indtil der foreligger en homogen hydrosol.

Den fremkomne, fuldstændigt hydratiserede, filmdan-20 nende vand-Na-bentonitblanding har et indhold af reaktionsdygtigt bentonit med ionbytterevne på 3,23 g. På det i forvejen ifyldte kaolin slår der sig ca. 5 g af et organofilt lagsilicat, som er uopløseligt i vand, ned. Den samlede mængde af den fremkomne vandige dispersion på knap 1.500 ml 25 deler sig i en vandfase og en sedimenterende dispersionsfase.

Ved 70“C fremskyndes denne adskillelse. I en skilletragt kan den fremkomne reaktionsblanding natten over koncentreres til ca. 700 ml, som derefter indeholder 55 g faststof. Dette svarer til et faststofindhold på ca. 7,86 vægtprocent. Hertil 30 sættes derefter, baseret på faststofindholdet, 6 vægtprocent af en styren-acrylat-latex (3,3 g fast eller 6,6 g af en i handelen gængs kunststofdispersion med et faststofindhold på 50%). Efter omhyggelig, svag indrøring af dette bindemiddel påføres der på gængs måde en udstrygning på 3,5 g/m2 og 35 side på et gængs, træholdigt udstrygningsråpapir på 38 g/m2. Efter tørring satineres i en gængs satineringskalander ved DK 169554 B1 14 en temperatur af stålvalserne på 50*C til optimal glans. Denne udstrygning indeholder nu ca. 8,63 vægtprocent af et reaktivt organofilsilicat svarende til ca. 0,3 g/m2 pr. side. Et herpå påført dybtryk fra toluenisk opløsning viser 5 en fremragende Holdout for farven og en fremragende trykglans.

Eksempel 2

Idet der gås ud fra den ifølge eksempel 1 fremstillede 10 reaktionsblanding af kaolin og et organisk lagsilicat sammenrøres en blanding bestående af 40 vægtprocent af denne blanding og 60 vægtprocent af en fiberstofblanding. Fiberstofblandingen består af 25% langfibersulfatcellestof, formalet til 23° Schopper-Riegler, og 75% af et nåletræsslib 15 med 74° S.R.

Ud fra denne blanding fremstilles på en Rapid-Koethen--bladdanner et blad på 45 g/m2 med et fyIdstofindhold på 32 vægtprocent. Efter en satinering på en kalander med valsetemperaturer på 110"C trykkes der på papiret i et prøvetryk-20 apparatur. Derved viser der sig en væsentlig forbedret modtagelse af dybtrykfarven, en forbedret glans, en højere farvedybde og en ringere tilbøjelighed til manglende pletter.

Eksempel 3 25 35 g af et i handelen gængs calciumcarbonat ("Dur- cal®") dispergeres uden tilsætning af et hjælpemiddel i 1 liter vand ved hjælp af en intensivomrører. Under intensiv omrøring fremstilles en 2%'s dispersion af en fuldstændigt renset Na-bentonit i vand. Af denne kolloidale dispersion 30 af det uorganiske lagsilicat blandes under intensiv omrøring 162 ml i calciumcarbonatdispersionen. Idet der gås ud fra i handelen gængs dimethyldistearylammoniumchlorid fremstilles under anvendelse af varmt vand en 2 vægtprocents opløsning. Denne opløsning sættes varm under omrøring til blandingen 35 af carbonat og Na-bentonit, indtil der er tilsat ca. 120--125 ml. Dette svarer til en ækvivmolær mængde, baseret på DK 169554 B1 15 bentonit, på ca. 130-135 mVal. Dette betyder, at der foruden den ved ionbytningen omsættelige mængde er anvendt et lille overskud af det stærkt kationiske, kvaternære ammoniumsalt. Herved forbedres den indbyrdes frastødning mellem de dannede, 5 omhyllede partikler.

Efter afsætning og fradekantering af det ovenstående vand fås en suspension af omhyllede carbonatpartikler i vand med et faststof indhold på 8%. Med 4,5 vægtprocent af et kunststofbindemiddel på basis af methylmethacrylat ("Roha-10 git® SD 25", fabrikant: Rohm GmbH), indført som gængs kunststofdispersion, fås en udstrygningsdygtig belægningsmasse, som påføres på papir eller karton eller karton på gængs måde. Ved en udstrygningspåføring på 4 g/m2 indeholder ud-strygningen 0,5 g/m2 reaktivt, organofilt lagsilicat, en 15 mængde, som er tilstrækkelig til en næsten fuldstændig Holdout af opløsningsmidler og dermed også opløsningsmiddelholdig trykfarve. Også i dette eksempel er satineringen ved høj temperatur nødvendig, for at tætheden af pakningen af de omhyllede pigmenter er tilstrækkelig i denne udstrygning.

20 Genbrugspapir, som udvindes ud fra det således be strøgne papir eller karton, har en forøget bestandighed af calciumcarbonatet i aluminiumsulfatholdige papirstofblandinger. Også afsværteligheden af denne udstrygning forbedres ifølge opfindelsen, da mindre trykfarve er nødvendig til 25 opnåelse af samme farvedybde.

Eksempel 4 40 g af et udstrygningskaolin af høj kvalitet (type SPS, fabrikant: English China Clay Corp.) dispergeres fint 30 i 1000 ml vand. Til en stampasta af dimethyldistearylam-moniumchlorid blandes, baseret på indholdet af aktivt stof, 0,7% af et optisk klaringsmiddel for olier og fedtstoffer, opløst i isopropanol i forholdet 1:2, og indrøres intensivt. Hertil er det anbefalelsesværdigt at opvarme pastaen i vand-35 bad til ca. 50-70°C. Derefter fortyndes det kvaternære ammoniumsalt i varmt vand ned til en koncentration på 1 vægt- DK 169554 Bl 16 procent. 245 ml af denne opløsning blandes under omrøring til kaolinsuspensionen. Derefter tilsættes 215 ml af en 2%'s, i handelen gængs Na-bentonitopslæmning ("Opazil®", fabrikant: Siidchemie AG).

5 Der fås på denne måde med organofilsilicatet omhyl lede, i sig selv allerede højhvide pigmenter, idet pigment-omhylningen indeholder det i vand uopløselige optiske klaringsmiddel. Under anvendelse af et foreneligt kunststof-bindemiddel, som beskrevet i eksempel 3, fås en højhvid, 10 optisk klaret udstrygning, som udviser en særlig god Holdout for dyb- og valseoffsettrykfarver. Også her skal der foretages en godt varm satinering efter udstrygningen og tørringen af papirbanen. Pakningstætheden af de omhyllede kao-liripartikler er også her af stor betydning.

15

Eksempel 5 375 g i handelen gængs kaolin dispergeres med 500 ml vand i et dobbeltsnekkeælteapparat. Separat hertil fortyndes 15 g dimethyldioctadecylammoniumchlorid (handelsgængs) i 20 vand til en 50%'s dispersion, og denne dispersion tilføres sammen med 28 g Na-bentonit dobbeltsnekkeælteapparatet. Derefter homogeniseres der i 1 time, og den fremkomne masse fortyndes med vand til en opslæmning med et faststofindhold på 25%. Til denne opslæmning sættes så meget af en 10%'s 25 vandig opløsning af polyvinylalkohol, at indholdet af poly-vinylalkohol i alt andrager fra 7 vægtprocent til 14 vægtprocent. Der fås på denne måde en fuldstændigt homogen ud-strygningsmasse til dybtryk (bindemiddelindhold 7%) eller offsettryk (bindemiddelindhold 14%).

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et til papir-og kartonindustrien egnet middel, som forbedrer påtrykbar-heden af papir og karton, kendetegnet ved, at man 5 a) til en vandig pigmentdispersion enten først tilsætter en kvaternær ammoniumforbindelse og derefter tilsætter en vandopløselig eller vandkvældelig hydrogel indeholdende anioniske grupper af en kolloid dispersion af et hydratise-ret, kationbytningsdygtigt, filmdannende smektitisk lag-10 silicat, der udviser en ionbytningsevne på 50 til 120 mVal/100 g, eller b) til den vandige pigmentdispersion først sætter en vandopløselig eller vandkvældelig hydrogen indeholdende anioniske grupper af en kolloid dispersion af et hydratise-15 ret, kationbytningsdygtigt, filmdannende, smektitisk lagsil icat, der udviser en ionbytningsevne på 50 til 120 mVal/100 g, og derefter tilsætter en kvaternær ammoniumforbindelse, og eventuelt opkoncentrerer det derved ved koascervation fremkomne produkt.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at der som kvaternært, organisk ammoniumsalt anvendes stearyldimethylbenzylammoniumchlorid eller distearyldimethylammoniumchlorid.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendete g-25 net ved, at der som smektitisk lagsilicat anvendes Na- -bentonit.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at man underkaster et kolloidalt system med et samlet faststofindhold på 2-15 vægtprocent koacervationen.

5. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1-4, ken detegnet ved, at vægtforholdet mellem pigment og hydrogel, baseret på faststoffer, udvælges på en sådan måde, at andelen af de via koacervationen dannede omhylninger af pigmentpartiklerne, baseret på disse, andrager 5-40 vægt-35 procent. DK 169554 B1

6. Middel, kendetegnet ved, at det er fremstillet ifølge et af kravene 1-5.

7. Anvendelse af et middel fremstillet ifølge et af kravene 1-5 til fremstilling af en papir- eller kartonud- 5 strygningsmasse.

8. Anvendelse af et middel fremstillet ifølge et af kravene 1-5 som fyldstof til indblanding i et papirråstof.