EP1001083A1 - Composition polymérique rétentrice d'eau et activatrice d'azurants optiques, sauces de couchage pour papier, et papier couché - Google Patents

Composition polymérique rétentrice d'eau et activatrice d'azurants optiques, sauces de couchage pour papier, et papier couché Download PDF

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EP1001083A1
EP1001083A1 EP99420217A EP99420217A EP1001083A1 EP 1001083 A1 EP1001083 A1 EP 1001083A1 EP 99420217 A EP99420217 A EP 99420217A EP 99420217 A EP99420217 A EP 99420217A EP 1001083 A1 EP1001083 A1 EP 1001083A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
pva
water
paper coating
weight
sauces
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99420217A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Bernard Egraz
Georges Ravet
Jean-Marc Suau
Isabelle Capra-Ogier
Henri Grondin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coatex SAS
Original Assignee
Coatex SAS
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Filing date
Publication date
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    • Y10T428/3188—Next to cellulosic
    • Y10T428/31895—Paper or wood

Definitions

  • the present invention relates to the technical sector of coating sheets of paper.
  • a coating composition is deposited on the surface or surfaces of the support which can contain one or more mineral fillers, one or more binders and various additives.
  • the purpose of the coating is to improve certain physical and optical characteristics paper, such as its gloss, whiteness, opacity, capacity printing with ink, its ⁇ smoothness ⁇ and other properties of great importance commercial.
  • a paper coating composition generally consists of a filler which can be one or more pigments, one or more polymeric binders and various additives such as in particular a lubricant such as a calcium stearate, a wax, or a fatty acid ester, and optionally anti-foaming agents, and the like, well known of the skilled person.
  • a filler which can be one or more pigments, one or more polymeric binders and various additives such as in particular a lubricant such as a calcium stearate, a wax, or a fatty acid ester, and optionally anti-foaming agents, and the like, well known of the skilled person.
  • the coating sauce After depositing on the support, the coating sauce has a natural tendency to transfer into the support, all or part of the water and of the water-soluble parts which it contains. It is necessary to control a migration too fast which would harm the characteristics physical and optical layer.
  • Natural agents or synthetics such as carboxymethylcellulose (CMC), starch, alcohols polyvinyl (PVA) or certain latex or highly polymer emulsions carboxylated or polycarboxylates, for example of the polyacrylate type.
  • CMC carboxymethylcellulose
  • PVA alcohols polyvinyl
  • certain latex or highly polymer emulsions carboxylated or polycarboxylates for example of the polyacrylate type.
  • Such products are described for example in patent EP 0 509 878.
  • alkali swellable polymers A particular class of retention agents is called alkali swellable polymers, and is described in the aforementioned EP patent, and as a prior art in US patent 4,780,500 which will be explained below.
  • the main important optical characteristics of paper are, among others, opacity, shine and whiteness, especially for printed media.
  • optical brighteners are generally and not limiting of the type comprising in their molecule the stilbene site substituted by diamines and groups sulfonic. These brighteners convert part of the invisible UV radiation in the radiation from the visible spectrum and generally in the range from blue to purple.
  • a nonlimiting example of a stilbene disulfonic acid derivative used as optical brightener is the product ⁇ TINOPAL TM (SPP Z or ABP Z or SK) ⁇ marketed by the Ciba Company.
  • optical brightener is the product ⁇ BLANKOPHOR TM (P or BPN) ⁇ marketed by the Bayer Company.
  • ⁇ activation ⁇ we mean here the implementation of a co-product that will reveal and mainly to amplify the brightening effect.
  • the papermaker therefore finds himself in the presence of two properties which he is eminently desirable to strengthen, but which are mostly antagonistic.
  • US Patent 4,780,500 describes water retention agents consisting essentially of acrylic acid monomer and secondarily of itaconic acid monomer, molecular weight from 100,000 to 800,000.
  • Patent GB 1 467 127 mentions the possible use of PVA as a binder in coating compositions, in the same way as starch, casein, etc. It mentions the possible presence of optical brighteners (page 2 line 10) but without posing the problem of their activation in relation to water retention.
  • Patent GB 1 271 282 describes a latex mixture, one of which has a high proportion of styrene. This latex mixture gives water retention but nowhere only the presence of PVA is indicated.
  • liquid polymeric aqueous composition is stable, that is to say that it remains homogeneous for several days after storage without stirring at ambient temperature, this stability being an imperative condition of transport, use and marketing of the composition.
  • the invention also makes it possible to control the rheology of the coating sauces, that is to say to choose the viscosities of the medium according to the requirements of the application.
  • the Claimant considers that the selection criteria used for the choice of PWA according to the invention ensure the compatibility and stability with the retention agent.
  • the polymer composition or composition polymer is characterized in that it contains a percentage of PVA greater than 20% by weight and preferably more than 50%.
  • the viscosity of the PVA is determined using Ostwald viscometer, No. 4080 apparatus from Prolabo with the capillary has a length of 100 mm and a reservoir with a capacity of 10 ml.
  • a quantity of PVA weighed at 1 mg is introduced. close, corresponding to 2.105 g for a PVA at 1% humidity, 2.128 g for a PVA at 2% humidity, 2.151 g for a PVA at 3% humidity, or 2.174 g for a PVA at 4% humidity. Then 50 ml of distilled water, measured exactly with a pipette, are added.
  • the solution whose viscosity is to be determined must be free of materials insoluble materials capable of modifying the flow regime of the fluid in the capillary of the viscometer. It may therefore be necessary to filter or centrifuge the solution.
  • the viscosity is measured using the aforementioned viscometer immersed in a thermostatically controlled bath at 20 ° C ⁇ 0.05 ° C.
  • the invention also relates to the stable liquid polymeric aqueous composition.
  • optical brightener activator and water-retaining agent containing at least one PVA (alcohol polyvinyl) and at least one water-soluble polymer at neutral or alkaline pH, characterized in that the water-soluble polymer is a dispersion copolymer having more than 20% by weight (20% to 75%) of monomers containing acid groups and more particularly carboxylic.
  • the copolymer in dispersion can be chosen from copolymers of at least one acid-functional monomers such as acrylic and / or methacrylic acid, itaconic, citraconic, crotonic, fumaric, maleic, isocrotonic, mesaconic, sinapic, undecylenic, angelic and / or their respective anhydrides and / or hemiesters of diacids, acrylamido-methyl-propane-sulfonic acid, phosphates or acid sulfates of ethylene glycol acrylates and methacrylates, propylene glycol, butylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol and polybutylene glycol or other.
  • acid-functional monomers such as acrylic and / or methacrylic acid, itaconic, citraconic, crotonic, fumaric, maleic, isocrotonic, mesaconic, sinapic, undecylenic, angelic and / or their
  • the monomer (s) without an acid group can be chosen without limitation among the derivatives of the aforementioned acids such as in particular the acrylates or methacrylates methyl, ethyl, butyl, 2-ethyl-hexyl, or among acrylonitrile, the methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, n-methylolacrylamide, and among vinyl and / or styrenic monomers such as for example vinyl acetate, styrene, methylstyrene, diisobutylene, divinylbenzene, methylvinyl ether or also vinylcaprolactam or their mixtures.
  • They can also be chosen from oxyalkylated unsaturated monomers ethylenic terminated by a chain, linear or branched, such as linear groups or branched alkyl, aryl, alkylaryl, arylalkyl having from 1 to 50 carbon atoms and in particular the di-, tri- and tetrastyrylphenol groups, nonylphenols and others.
  • these monomers without acid group can optionally be chosen from monomers having at least two ethylenic unsaturations such as in particular, and without limitation, the group consisting of ethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropanetriacrylate, allyl acrylate, methylene-bis-acrylamide, methylene-bis-methacrylamide, tetrallyloxyethane, triallylcyanurate, ethers allylics obtained from polyols such as pentaerythritol, sorbitol, sucrose or other.
  • monomers having at least two ethylenic unsaturations such as in particular, and without limitation, the group consisting of ethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropanetriacrylate, allyl acrylate, methylene-bis-acrylamide, methylene-bis-methacrylamide, tetrallyloxyethane, triallylcyanurate, ethers allylics obtained from polyols such
  • the invention also relates to the stable liquid polymeric aqueous composition.
  • optical brightener activator and water-retaining agent containing at least one PVA (alcohol polyvinyl) and at least one water-soluble polymer at neutral or alkaline pH, characterized in that the water-soluble polymer is a water-soluble polyurethane.
  • the invention also relates to the stable liquid polymeric aqueous composition.
  • optical brightener activator and water-retaining agent containing at least one PVA and at least a water-soluble polymer at neutral or alkaline pH, characterized in that the polymer water-soluble is a homopolymer or copolymer of a carboxylic acid used works in completely acidic form and in solution in water.
  • the invention relates to aqueous or slurry suspensions of mineral fillers containing the stable liquid polymeric aqueous composition according to the invention.
  • mineral fillers are the mineral fillers such as, for example, those chosen among the natural calcium carbonates such as in particular chalk, calcite, marble or synthetic calcium carbonates, dolomites, kaolins, talc, titanium dioxide, satin white, mica, calcined clay, hydroxide aluminum, calcium sulfate or mixtures thereof.
  • the coating sauces are prepared by a person skilled in the art by mixture in water, aqueous suspensions of mineral charges, of one or more binders of natural or synthetic origin such as for example casein, starch, carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohols or latexes of the styrene-butadiene type or styrene-acrylate or acrylic or vinyl latex or the like.
  • binders of natural or synthetic origin such as for example casein, starch, carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohols or latexes of the styrene-butadiene type or styrene-acrylate or acrylic or vinyl latex or the like.
  • the coating sauces can also contain additives in a known manner usual such as rheology modifiers, organic fillers, anti-foaming agents, optical brighteners, biocidal agents, lubricants, hydroxides alkaline and others.
  • the paper coating sauces containing one or more fillers, one or more polymeric binders, water retentants, pigments, brighteners optical, and various other papermaking additives are characterized in that the retention of water, activation of optical brighteners and viscosities of coating sauces paper mill are regulated by a polymer composition, according to the invention, containing at least one polyvinyl alcohol (PVA) and at least one water-soluble polymer at pH neutral or alkaline.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • This example concerns the comparison of the effectiveness of activators of optical brighteners known, such as CMC or certain PVA, with the effectiveness of activating compositions according to the invention.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the polymeric composition of optical brightener activator and water-retaining, according to the invention is:
  • a polymer composition consisting of 70% by weight of a PVA of Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 39% by weight of methacrylic acid, 55% by weight of acrylate ethyl and 6% by weight of a precondensate of ethylene glycol methacrylate and toluene diisocyanate condensed on nonylphenol with 50 units of ethylene oxide.
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 2.
  • a polymer composition consisting of 70% by weight of a PVA Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid, 54% by weight of acrylate ethyl and 9% by weight of a precondensate of ethylene glycol methacrylate and toluene diisocyanate condensed on nonylphenol with 50 units of ethylene oxide.
  • a PVA Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid, 54% by weight of acrylate ethyl and 9% by weight of a precondensate of ethylene glycol methacrylate and toluene diis
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 3.
  • a polymer composition consisting of 80% by weight of a PVA Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 20% by weight of a copolymer composed of 42% by weight of methacrylic acid, 54.1% by weight of ethyl acrylate, 0.8% by weight of n-methylol acrylamide, of 1.6% of ethylene glycol dimethacrylate and 1.5% acrylamide.
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 4.
  • a polymer composition consisting of 70% by weight of a PVA Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid, 54% by weight of acrylate ethyl and 9% by weight of tristyrylphenol methacrylate with 25 oxide units ethylene.
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 5.
  • a polymer composition consisting of 70% by weight of a PVA Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight ethyl acrylate.
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 6.
  • a polymer composition consisting of 70% by weight of a PVA Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 44% by weight of methacrylic acid, 15% by weight of acrylate butyl and 41% by weight of styrene.
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 7.
  • a polymer composition consisting of 70% by weight of a PVA Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a polyurethane polycondensate of lauric alcohol, diisocyanate and polyalkylene glycol.
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 8.
  • a polymer composition consisting of 70% by weight of a PVA Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a polyurethane, polycondensate of octanol, diisocyanate and polyalkylene glycol.
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 9.
  • a polymer composition consisting of 70% by weight of a PVA Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a homopolymer of acrylic acid in solution in fully acidic form.
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 10.
  • a polymer composition consisting of 70% by weight of a PVA Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401), from 15% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight of acrylate ethyl, and 15% by weight of another copolymer composed of 44% by weight of acid methacrylic, 15% by weight of butyl acrylate and 41% by weight of styrene.
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 11.
  • the product according to the invention is named, in the rest of the application, product n ° 12.
  • the coating sauce is subjected to a pressure of 100 psi (7 bars) in a cylinder standardized, equipped with a filter paper type surface capable of letting water pass.
  • Each sheet of paper thus coated at 14-15 g / m 2 and then dried in a non-ventilated oven sold by the company JOUAN, for 5 minutes at 50 ° C. is then subjected to light radiation of wavelength equal to 457 nm. using an Elrepho 3000 spectrophotometer from ⁇ Data Color ⁇ (TM) to determine whiteness.
  • the accuracy of the whiteness result obtained is ⁇ 1.
  • the Brookfield viscosity of the coating sauces was also measured at 10 and 100 rpm at 25 ° C, using a Brookfield viscometer type DV-1 equipped with the mobile adequate.
  • Reading Tables Ia. and Ib. shows that only the coatings sauces according to the invention have both good whiteness and good retention and this by implementation of a single product according to the invention instead of two as in the art prior. Indeed test n ° 5 of the prior art, which uses only one product, has good water retention but poor whiteness.
  • Example I In a second group of tests (n ° 17 to n ° 32), we repeated, with the same mode procedure and the same material, the operations and measurements of Example I but in replacing the 100 dry parts of calcium carbonate of Example I with 70 parts by dry weight of an aqueous suspension of calcium carbonate Hydrocarb TM 90ME of Omya and 30 parts by dry weight of kaolin Hydragloss TM 90 from the company Huber.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the polymer composition according to the invention, called product No. 13, consists 70% by weight of a PVA with an Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and a percentage hydrolysis molar equal to 88 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight of ethyl acrylate.
  • the product according to the invention is named in the rest of the product request n ° 13.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention by mixing the same constituents as in test No. 22 with the exception of the composition according to the invention.
  • the polymer composition, according to the invention, used is product n ° 6 according to the invention.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention in mixing the same constituents as in test No. 22 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition according to the invention consists of 70% by weight of a PVA of Ostwald viscosity equal to 3 mPa.s and of molar percentage hydrolysis equal to 83 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight of ethyl acrylate.
  • the product according to the invention is called product n ° 14.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention in mixing the same constituents as in test No. 22 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition according to the invention consists of 70% by weight of a PVA of Ostwald viscosity equal to 5 mPa.s and of molar percentage hydrolysis equal to 88 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight of ethyl acrylate.
  • This product of the invention is called product No. 15.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention in mixing the same constituents as in test No. 22 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition according to the invention consists of 70% by weight of a PVA of Ostwald viscosity equal to 4 mPa.s and of molar percentage hydrolysis equal to 88 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight of ethyl acrylate.
  • This product of the invention is called product No. 16.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention in mixing the same constituents as in test No. 22 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition according to the invention consists of 70% by weight of a PVA of Ostwald viscosity equal to 4 mPa.s and of molar percentage hydrolysis equal to 98 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight of ethyl acrylate.
  • This product of the invention is called product No. 17.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention in mixing the same constituents as in test No. 22 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition according to the invention consists of 70% by weight of a PVA of Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and of molar percentage hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 30% by weight of a homopolymer of acrylic acid.
  • This product of the invention is called product No. 18.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention in mixing the same constituents as in test No. 22 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition according to the invention consists of 20% by weight of a PVA of Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and of molar percentage hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 80% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight of ethyl acrylate.
  • This product of the invention is called product n ° 19.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention in mixing the same constituents as in test No. 22 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition according to the invention consists of 40% by weight of a PVA of Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and of molar percentage hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 60% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight of ethyl acrylate.
  • This product of the invention is called product No. 20.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention in mixing the same constituents as in test No. 22 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition according to the invention consists of 60% by weight of a PVA of Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and of molar percentage hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401) and 40% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight of ethyl acrylate.
  • This product of the invention is called product n ° 21.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention in mixing the same constituents as in test No. 22 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition according to the invention consists of 70% by weight of a PVA of Ostwald viscosity equal to 3.5 mPa.s and of molar percentage of hydrolysis equal to 87.5 measured from the ester index (DIN 53401), of 15% in weight of a copolymer composed of 42% by weight of methacrylic acid, 54.1% by weight of ethyl acrylate, 0.8% by weight of n-methylol acrylamide, of 1.6% of ethylene glycol dimethacrylate and 1.5% acrylamide and 15% by weight of a copolymer composed of 37% by weight of methacrylic acid and 63% by weight ethyl acrylate.
  • This product of the invention is called product No. 22.
  • Example I In a third group of tests No. 33 to No. 43, we repeated, with the same mode procedure and the same material, the operations and measurements of Example I but in replacing the 100 dry parts of calcium carbonate of Example I with 70 parts by dry weight of an aqueous suspension of calcium carbonate Hydrocarb TM 90ME of Omya and 30 parts by dry weight of talc C10 from Mondo Minerals.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • the dry matter content is around 64% and the pH is around 8 to 9 per adjustment with aqueous sodium hydroxide solution.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention in mixing the same constituents as in test No. 38 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition, according to the invention, used is product n ° 3 according to the invention.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention by mixing the same constituents as in test No. 38 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition, according to the invention, used is product n ° 4 according to the invention.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention by mixing the same constituents as in test No. 38 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition, according to the invention, used is product No. 5 according to the invention.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention by mixing the same constituents as in test No. 38 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition, according to the invention, used is product n ° 6 according to the invention.
  • This test illustrates the invention and uses a coating sauce according to the invention by mixing the same constituents as in test No. 38 with the exception of the polymer composition according to the invention.
  • the polymer composition, according to the invention, used is product n ° 7 according to the invention.
  • Reading Tables IIIa. and IIIb. leads to the same conclusions as those Tables I or II but this time for a coating sauce comprising a charge composed of calcium carbonate and talc.
  • Examples 34 and 42 being differentiated by the use of a single product for test n ° 42 according to the invention while two products are used in the test No. 34 of the prior art.
  • This example concerns the tests on the variation of the type of optical brightener.
  • the different optical brighteners are:
  • optical brightener sold by the Clariant company under the name Leucophor TM CK.
  • optical brightener sold by the company Bayer under the name of Blankophor TM PSK.
  • optical brightener sold by the company 3V Sigma under the name of Optiblanc TM.
  • the optical brightener sold by the company Ciba under the name of Tinopal TM ABP.
  • the optical brightener sold by the company Ciba under the name of Tinopal TM STP.
  • the optical brightener sold by the company Ciba under the name of Tinopal TM SPP.
  • the optical brightener sold by the company Ciba under the name of Tinopal TM UP.
  • the optical brightener sold by the company Ciba under the name of Tinopal TM SK.
  • Reading Tables IVa. and IVb. shows that whatever the brightener optics used, the polymer composition according to the invention allows increase whiteness under UV while retaining water retention.
  • the proportion of composition is varied polymer based on the amount of optical brightener used in the sleeping.
  • the coating sauces to be tested are prepared according to the same procedure, with the same material and the same quantities of the various constituents as in the previous example, except for the amounts of optical brightener and composition polymer according to the invention which vary for the various tests.
  • This test illustrating the invention, uses 0.6 parts, expressed as it is, of a brightener optical sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 0.6 part of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 0.6 parts, expressed as it is, of a brightener optical sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 0.8 part of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 0.6 parts, expressed as it is, of a brightener optical sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 1.0 part of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 0.6 parts, expressed as it is, of a brightener optical sold by the company Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 1.2 parts of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 0.8 parts, expressed as it is, of a brightener optical sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 0.6 part of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 0.8 parts, expressed as it is, of a brightener optical sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 0.8 part of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 0.8 parts, expressed as it is, of a brightener optical sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 1.0 part of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 0.8 parts, expressed as it is, of a brightener optical sold by the company Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 1.2 parts of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 1.0 part, expressed as it is, of a brightener optical sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 0.6 part of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 1.0 part, expressed as it is, of a brightener optical sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 0.8 part of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 1.0 part, expressed as it is, of a brightener optical sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 1.0 part of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 1.0 part, expressed as it is, of a brightener optical sold by the company Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 1.2 parts of the product No. 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 1.2 parts, expressed as is, of a optical brightener sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 0.6 part of the product n ° 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 1.2 parts, expressed as is, of a optical brightener sold by Ciba under the name of Tinopal TM ABP and 0.8 part of the product n ° 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 1.2 parts, expressed as is, of a optical brightener sold by Ciba under the name Tinopal TM ABP and 1.0 part of product n ° 6 according to the invention.
  • This test illustrating the invention, uses 1.2 parts, expressed as is, of a optical brightener sold by Ciba under the name Tinopal TM ABP and 1.2 parts of product n ° 6 according to the invention.
  • the coating sauces to be tested are prepared according to the same procedure, the same material and the same quantities of the various constituents as in Example IV, with the exception of the nature of the latex used in the various tests, as well as the products intended to act as water retentants and / or activators of optical brighteners.
  • This test which describes the invention, uses 1 part, expressed as dry matter, of product n ° 6 according to the invention, as well as 12 parts, expressed as dry matter, of a latex acrylic styrene sold under the name of Acronal TM S 360 D by the company BASF.
  • This test which describes the invention, uses 1 part, expressed as dry matter, of product n ° 6 according to the invention, as well as 12 parts, expressed as dry matter, of a latex styrene-butadiene sold under the name DL 980 by the company Dow Chemical and referenced here under the name styrene-butadiene 1.
  • This test which describes the invention, uses 1 part, expressed as dry matter, of product n ° 6 according to the invention, as well as 12 parts, expressed as dry matter, of a latex styrene-butadiene sold under the name Rhodopas TM SB 123 by the company Rhône-Poulenc and referenced here under the name styrene-butadiene 2.
  • Reading Table VI shows that it is possible to increase the whiteness under UV while retaining water retention whatever the latex used works in the coating sauce.
  • the invention also relates to the use, in the preparation of coating sauces paper mills, stable liquid polymeric aqueous compositions ensuring the function optical brightener activator, water retention and viscosity regulator coating sauces, containing at least one polyvinyl alcohol (PVA) and at least one water-soluble polymer at neutral or alkaline pH.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the invention also relates to papermaking coating sauces of the type containing a filler, a polymeric binder, water retentants, pigments, optical brighteners, and various other papermaking additives, and suitable mixtures of these additives according to the knowledge of a person skilled in the art, characterized in that water retention, activation of optical brighteners and viscosities are controlled by a composition stable liquid polymeric aqueous containing at least one polyvinyl alcohol (PVA) and at least one water-soluble polymer at neutral or alkaline pH.
  • PVA polyvinyl alcohol

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Abstract

Compositions aqueuses polymériques liquides assurant la fonction d'activation des azurants optiques, la fonction de rétention d'eau ainsi que la fonction de régulation de la viscosité des sauces de couchage papetière contenant une sélection d'au moins un alcool polyvinylique et un épaississant hydrosoluble. Suspensions aqueuses de charges minérales contenant les dites compositions polymériques ainsi que les sauces de couchages et les feuilles de papier couché obtenues.

Description

La présente invention concerne le secteur technique du couchage des feuilles de papier.
On sait que, dans les techniques de couchage des feuilles de papier, carton ou analogues, on dépose sur la ou les surfaces du support une composition de couchage qui peut contenir une ou plusieurs charges minérales, un ou plusieurs liants et divers additifs.
Parmi ces additifs, on peut citer les agents de rétention d'eau, à ne pas confondre avec les agents de rétention de fines ou de charge sur la toile.
Le couchage a pour objectif d'améliorer certaines caractéristiques physiques et optiques du papier, comme par exemple, sa brillance, sa blancheur, son opacité, sa capacité d'impression par de l'encre, son 〈〈 lissé 〉〉 et autres propriétés de grande importance commerciale.
Une composition pour couchage de papier est généralement constituée d'une charge qui peut être un ou plusieurs pigments, d'un ou plusieurs liants polymère et de divers additifs tels que notamment un lubrifiant comme un stéarate de calcium, une cire, ou un ester d'acide gras, et éventuellement des agents anti-mousse, et analogues, bien connus de l'homme du métier.
Après dépôt sur le support, la sauce de couchage possède une tendance naturelle à transférer dans le support, tout ou partie de l'eau et des parties hydrosolubles qu'elle contient. Il faut contrôler une migration trop rapide qui nuirait aux caractéristiques physiques et optiques de la couche.
On cherche donc à retenir l'eau dans la composition ou sauce de couchage. Aussi, cette rétention d'eau doit elle être contrôlée, pour éviter une évolution de la rhéologie de la sauce de couchage non utilisée et recyclée dans le procédé de couchage.
On utilise habituellement comme agent rétenteur d'eau des agents naturels ou synthétiques comme la carboxyméthylcellulose (CMC), l'amidon, des alcools polyvinyliques (PVA) ou encore certains latex ou émulsions de polymères hautement carboxylés ou des polycarboxylates, par exemple de type polyacrylate. De tels produits sont décrits par exemple dans le brevet EP 0 509 878.
Une classe particulière d'agents de rétention est dite polymères gonflables aux alcalis, et est décrite dans le brevet EP précité, et comme art antérieur dans le brevet US 4,780,500 qui sera explicité ci-dessous.
Il est naturellement essentiel que les divers additifs ne dégradent pas les autres propriétés du papier, comme sa blancheur, son opacité, sa résistance mécanique, etc.....
Les principales caractéristiques optiques importantes du papier sont, entre autres, l'opacité, la brillance et la blancheur, particulièrement pour les supports imprimés.
Afin d'améliorer la blancheur d'un papier, il est connu d'ajouter des additifs dénommés 〈〈 azurants optiques 〉〉 qui renforcent l'effet de blancheur de la feuille.
Ces azurants optiques sont de manière générale et non limitative du type comportant dans leur molécule le site stilbénique substitué par des diamines et des groupements sulfoniques. Ces azurants convertissent une partie des radiations UV invisibles dans les radiations du spectre du visible et généralement dans la gamme du bleu à violet.
Un exemple non limitatif d'un dérivé d'acide stilbène disulfonique utilisé comme azurant optique est le produit 〈〈 TINOPAL™ (SPP Z ou ABP Z ou SK) 〉〉 commercialisé par la Société Ciba.
Un autre exemple non limitatif d'azurant optique connu est le produit 〈〈 BLANKOPHOR™ (P ou BPN) 〉〉 commercialisé par la Société Bayer.
Habituellement l'efficacité de ces produits dépend de leur activation. Par 〈〈 activation 〉〉, on entend ici la mise en oeuvre d'un co-produit qui va permettre de révéler et principalement d'amplifier l'effet azurant.
Or, on sait que certains agents de rétention d'eau connus n'activent pas les azurants optiques.
On sait par ailleurs que des produits connus de type alcools polyvinyliques, ou CMC ont une utilisation limitée à cause des hautes viscosités qu'ils développent dans les sauces de couchage parallèlement à leur efficacité sur la rétention d'eau.
Le papetier se trouve donc en présence de deux propriétés qu'il est éminemment souhaitable de renforcer, mais qui sont la plupart du temps antagonistes.
Depuis au moins une décennie, on a cherché à optimiser l'effet des agents modernes de rétention d'eau, comme les polymères épaississants, et celui des activateurs d'azurants optiques et notamment les PVA et autres additifs.
Dans le brevet EP 0 509 878, on préconise des compositions 〈〈 pouvant être totalement exemptes d'épaississants synthétiques ou naturels 〉〉, page 2 ligne 52, ce qui révèle bien les inconvénients de leur emploi.
Le brevet US 4,780,500 décrit des agents de rétention d'eau constitués essentiellement de monomère d'acide acrylique et secondairement de monomère d'acide itaconique, de poids moléculaire de 100 000 à 800 000.
Ces deux documents ne mentionnent pas le problème posé par les azurants optiques.
Le brevet GB 1 467 127 mentionne l'emploi possible de PVA comme liant dans les compositions de couchage, au même titre que l'amidon, la caséine, etc... Il mentionne la présence possible d'azurants optiques (page 2 ligne 10) mais sans poser le problème de leur activation par rapport à la rétention d'eau.
Le brevet US 3,793,244 décrit des terpolymères de styrène, butadiène et acide itaconique rétenteurs d'eau et ne mentionne pas les PVA.
Le brevet GB 1 271 282 décrit un mélange de latex dont l'un comporte une forte proportion de styrène. Ce mélange de latex donne de la rétention d'eau mais nulle part n'est indiquée la présence de PVA.
Le brevet US 3,687,884 décrit un latex à squelette acétate de vinyle/acide acrylique et à greffage styrène.
Les brevets US 5,231,145 et US 5,240,771 enseignent qu'il est possible, par greffage, d'augmenter les quantités de PVA en présence de copolymères à condition que ce copolymère soit préparé en le polymérisant en présence du PVA. Ils indiquent d'autre part que le simple mélange de ce polymère avec le PVA ne permet pas d'obtenir une composition stable.
Selon l'invention, il a été découvert que, contrairement à l'enseignement de brevets récents comme le EP 0 509 878 précité, il était possible d'employer certains PVA spécialement sélectionnés, en combinaison avec un ou plusieurs agents de rétention d'eau, comme composition aqueuse liquide optimisant à la fois la fonction de rétention d'eau, celle d'activateur d'azurants optiques ainsi que celle de régulateur de viscosité des sauces de couchage, et ce sans la dégradation de la propriété de rétention d'eau que l'on pouvait craindre.
De plus, il est à noter que la composition aqueuse polymérique liquide est stable c'est-à-dire qu'elle reste homogène plusieurs jours après un stockage sans agitation à température ambiante, cette stabilité étant une condition impérative de transport, d'utilisation et de commercialisation de la composition.
L'invention permet également de maítriser la rhéologie des sauces de couchage c'est-à-dire de choisir les viscosités du milieu en fonction des impératifs de l'application.
Sans vouloir être lié par une quelconque théorie, le Demandeur considère que les critères de sélection utilisés pour le choix des PVA selon l'invention assurent la compatibilité et la stabilité avec l'agent de rétention.
Selon l'invention, on utilise une sélection précise de PVA définie par:
  • une viscosité inférieure à 5 mPa.s et de préférence comprise entre 2 mPa.s et 4 mPa.s mesurée selon la norme décrite ci-après, ce qui correspond à un degré de polymérisation inférieur à 600 et de préférence compris entre 250 et 500,
  • et un pourcentage molaire d'hydrolyse compris entre 70 et 100 et de préférence entre 80 et 90 correspondant à un pourcentage molaire de motifs acétate de vinyle compris entre 30 et 0 et de préférence entre 20 et 10 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401).
Selon un mode de réalisation préféré, la composition de polymère ou composition polymérique est caractérisée en ce qu'elle contient un pourcentage de PVA supérieur à 20 % en poids et de préférence supérieur à 50 %.
La viscosité du PVA est déterminée à l'aide du viscosimètre d'Ostwald, appareil no 4080 de Prolabo dont le capillaire a une longueur de 100 mm et un réservoir d'une contenance de 10 ml.
Pour ce faire, on commence par en préparer une solution aqueuse à 4 %.
Ainsi, dans un flacon bouché de 60 ml, on introduit une quantité de PVA pesée à 1 mg près, correspondant à 2,105 g pour un PVA à 1% d'humidité, 2,128 g pour un PVA à 2 % d'humidité, 2,151 g pour un PVA à 3 % d'humidité, ou 2,174 g pour un PVA à 4 % d'humidité. Puis on ajoute 50 ml d'eau distillée mesurés exactement à la pipette.
On bouche et on agite aussitôt à l'aide d'un agitateur magnétique chauffant.
La solution dont on veut déterminer la viscosité doit être exempte de matières insolubles susceptibles de modifier le régime d'écoulement du fluide dans le capillaire du viscosimètre. Il peut donc être nécessaire de filtrer ou de centrifuger la solution.
La solution à 4 % étant ainsi préparée, on procède à la mesure de la viscosité à l'aide du viscosimètre précité immergé dans un bain thermostaté à 20°C ± 0,05°C.
Dans la suite de la présente demande et pour des raisons de simplification d'écriture, la viscosité déterminée selon cette méthode sera notée viscosité d'Ostwald et notamment les viscosités revendiquées.
L'invention concerne également la composition aqueuse polymérique liquide stable activateur d'azurant optique et rétenteur d'eau contenant au moins un PVA (alcool polyvinylique) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin caractérisée en ce que le polymère hydrosoluble est un copolymère en dispersion ayant plus de 20 % en poids (20 % à 75 %) de monomères comportant des groupes acides et plus particulièrement carboxyliques.
Le copolymère en dispersion peut être choisi parmi les copolymères de l'un au moins des monomères à fonction acide tels que l'acide acrylique et/ou méthacrylique, itaconique, citraconique, crotonique, fumarique, maléique, isocrotonique, mésaconique, sinapique, undécylénique, angélique et/ou leurs anhydrides respectifs et/ou les hémiesters des diacides, l'acide acrylamido-méthyl-propane-sulfonique, les phosphates ou sulfates acides des acrylates et méthacrylates d'éthylène glycol, propylène glycol, butylène glycol, polyéthylène glycol, polypropylène glycol et polybutylène glycol ou autre.
Le ou les monomères sans groupe acide peuvent être choisis de manière non limitative parmi les dérivés des acides précités tels que notamment les acrylates ou méthacrylates de méthyle, éthyle, butyle, 2-éthyl-hexyle, ou encore parmi l'acrylonitrile, le méthacrylonitrile, l'acrylamide, le méthacrylamide, le n-méthylolacrylamide, et parmi les monomères vinyliques et/ou styréniques tels que par exemple l'acétate de vinyle, le styrène, le méthylstyrène, le diisobutylène, le divinylbenzène, le méthylvinyl-éther ou encore le vinylcaprolactame ou leurs mélanges.
Ils peuvent également être choisis parmi des monomères oxyalkylés à insaturation éthylénique terminés par une chaíne, linéaire ou ramifiée, telle que les groupes linéaires ou ramifiés alkyle, aryle, alkylaryle, arylalkyle ayant de 1 à 50 atomes de carbone et notamment les groupes di-, tri- et tétrastyrylphenol, les nonylphénols et autres.
Enfin, ces monomères sans groupe acide peuvent éventuellement être choisis parmi les monomères possédant au moins deux insaturations éthyléniques tels que notamment, et de manière non limitative, le groupe constitué par le diméthacrylate d'éthylène glycol, le triméthylolpropanetriacrylate, l'acrylate d'allyle, le méthylène-bis-acrylamide, le méthylène-bis-méthacrylamide, le tétrallyloxyéthane, le triallylcyanurate , les éthers allyliques obtenus à partir de polyols tels que le pentaérythritol, le sorbitol, le sucrose ou autre.
L'invention concerne également la composition aqueuse polymérique liquide stable activateur d'azurant optique et rétenteur d'eau contenant au moins un PVA (alcool polyvinylique) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin caractérisée en ce que le polymère hydrosoluble est un polyuréthanne hydrosoluble.
L'invention concerne encore la composition aqueuse polymérique liquide stable activateur d'azurant optique et rétenteur d'eau contenant au moins un PVA et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin caractérisée en ce que le polymère hydrosoluble est un homopolymère ou copolymère d'un acide carboxylique mis en oeuvre sous forme totalement acide et en solution dans l'eau.
L'invention concerne enfin les suspensions aqueuses ou slurries de charges minérales contenant la composition aqueuse polymérique liquide stable, selon l'invention.
Ces charges minérales sont les charges minérales telles que par exemple, celles choisies parmi les carbonates de calcium naturels tels que notamment la craie, la calcite, le marbre ou encore les carbonates de calcium synthétiques, les dolomies, les kaolins, le talc, le dioxyde de titane, le blanc satin, le mica, l'argile calcinée, l'hydroxyde d'aluminium, le sulfate de calcium ou leurs mélanges.
De manière classique, les sauces de couchage, sont préparées par l'homme du métier par mélange dans l'eau, des suspensions aqueuses de charges minérales, d'un ou plusieurs liants d'origine naturelle ou synthétique tels que par exemple la caséine, l'amidon, la carboxyméthylcellulose, les alcools polyvinyliques ou encore des latex du type styrène-butadiène ou styrène-acrylate ou encore des latex acryliques ou vinyliques ou autres.
Les sauces de couchage peuvent également contenir de manière connue des additifs usuels tels que des modificateurs de rhéologie, des charges organiques, des agents anti-mousse, des azurants optiques, des agents biocides, des lubrifiants, des hydroxydes alcalins et autres.
Selon l'invention, les sauces de couchage papetières contenant une ou plusieurs charges, un ou plusieurs liants polymère, des rétenteurs d'eau, des pigments, des azurants optiques, et divers autres additifs papetiers sont caractérisées en ce que la rétention d'eau, l'activation des azurants optiques et les viscosités des sauces de couchage papetière sont réglées par une composition polymérique, selon l'invention, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront mieux à la lecture de la description qui va suivre, et en se référant aux exemples ci-dessous qui ne sauraient présenter un quelconque caractère limitatif de l'invention.
EXEMPLE I
Cet exemple concerne la comparaison de l'efficacité d'activateurs d'azurants optiques connus, tels que la CMC ou certains PVA, avec l'efficacité de compositions activateurs selon l'invention.
Essai n° 1
Pour cet essai qui illustre l'art antérieur, on prépare la sauce de couchage suivante en mélangeant:
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium commercialisée par la société Omya sous le nom 〈〈 HYDROCARB™ CC 〉〉
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 0,5 partie, exprimée en matière sèche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 3 / 83 〉〉 par la société Clariant
  • 0,5 partie, exprimée en matière sèche, d'une carboxyméthylcellulose (CMC) commercialisée sous le nom 〈〈 FINNFIX™ 10 〉〉 par la société Metsä Serla
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉.
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 2
Pour cet essai qui illustre l'art antérieur, on prépare la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium commercialisée par la société Omya sous le nom 〈〈 HYDROCARB™ CC 〉〉
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 0,5 partie, exprimée en matière séche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 6 / 98 〉〉 par la société Clariant
  • 0,5 partie, exprimée en matière sèche, d'une carboxyméthylcellulose (CMC) commercialisée sous le nom 〈〈 FINNFIX™ 10 〉〉 par la société Metsä Serla.
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉.
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 3
Pour cet essai qui illustre l'art antérieur, on prépare la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium commercialisée par la société Omya sous le nom 〈〈 HYDROCARB™ CC 〉〉
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière sèche, d'une carboxyméthylcellulose (CMC) commercialisée sous le nom 〈〈 FINNFIX ™ 10 〉〉 par la société Metsä Serla
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉.
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 4
Pour cet essai qui illustre l'art antérieur, on prépare la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium commercialisée par la société Omya sous le nom 〈〈 HYDROCARB™ CC 〉〉
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière séche, d'une solution de PVA commercialisée sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 3 / 83 〉〉 par la société Clariant.
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 5
Pour cet essai qui illustre l'art antérieur, on prépare la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium commercialisée par la société Omya sous le nom 〈〈 HYDROCARB™ CC 〉〉
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière séche, d'un copolymère en dispersion de l'art antérieur constitué de 37 % en poids d'acide méthacrylique et 63% en poids d'acrylate d'éthyle et dénommé produit n°1
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Pour les essais selon l'invention (essais n° 6 à 13), on prépare les sauces de couchage selon l'invention en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium commercialisée par la société Omya sous le nom 〈〈 HYDROCARB™ CC 〉〉
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière sèche, d'une composition polymérique selon l'invention
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
La composition polymérique d'activateur d'azurant optique et de rétenteur d'eau, selon l'invention, est :
Essai n° 6
Une composition polymérique, selon l'invention, constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un copolymère composé de 39 % en poids d'acide méthacrylique, 55 % en poids d'acrylate d'éthyle et de 6 % en poids d'un précondensat de méthacrylate d'éthylène glycol et de toluène diisocyanate condensé sur du nonylphénol à 50 motifs d'oxyde d'éthylène.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 2.
Essai n° 7
Une composition polymérique, selon l'invention, constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique, 54 % en poids d'acrylate d'éthyle et de 9 % en poids d'un précondensat de méthacrylate d'éthylène glycol et de toluène diisocyanate condensé sur du nonylphénol à 50 motifs d'oxyde d'éthylène.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 3.
Essai n° 8
Une composition polymérique, selon l'invention, constituée de 80 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 20 % en poids d'un copolymère composé de 42 % en poids d'acide méthacrylique, 54,1 % en poids d'acrylate d'éthyle, 0,8% en poids de n-méthylol acrylamide, de 1,6 % de diméthacrylate d'éthylène glycol et de 1,5 % d'acrylamide.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 4.
Essai n° 9
Une composition polymérique, selon l'invention, constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique, 54 % en poids d'acrylate d'éthyle et de 9 % en poids de méthacrylate de tristyrylphénol à 25 motifs d'oxyde d'éthylène.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 5.
Essai n° 10
Une composition polymérique, selon l'invention, constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 6.
Essai n° 11
Une composition polymérique, selon l'invention, constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un copolymère composé de 44 % en poids d'acide méthacrylique, 15 % en poids d'acrylate de butyle et de 41 % en poids de styrène.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 7.
Essai n° 12
Une composition polymérique, selon l'invention, constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un polyuréthanne polycondensat d'un alcool laurique, de diisocyanate et de polyalkylène glycol.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 8.
Essai n° 13
Une composition polymérique, selon l'invention, constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un polyuréthanne, polycondensat d'octanol, de diisocyanate et de polyalkylène glycol.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 9.
Essai n° 14
Une composition polymérique, selon l'invention, constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un homopolymère de l'acide acrylique en solution sous forme totalement acide.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 10.
Essai n° 15
Une composition polymérique, selon l'invention, constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401), de 15 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle, et de 15 % en poids d'un autre copolymère composé de 44 % en poids d'acide méthacrylique, de 15 % en poids d'acrylate de butyle et de 41 % en poids de styrène.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 11.
Essai n° 16
Un slurry de carbonate de calcium 〈〈 HYDROCARB™ CC 〉〉 de la société Omya contenant la composition polymérique constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle.
Le produit selon l'invention est nommé, dans la suite de la demande, produit n° 12.
Toutes les sauces de couchage ainsi préparées sont soumises à un test de mesure de la rétention d'eau avec la méthode décrite ci-dessous.
La sauce de couchage est soumise à une pression de 100 psi (7 bars) dans un cylindre standardisé, équipé d'une surface de type papier filtre capable de laisser passer l'eau.
Une valeur est mesurée :
  • le volume d'eau collecté après 20 minutes (évalué en ml).
Plus le volume d'eau collecté au bout de 20 minutes est faible, meilleure est la rétention d'eau.
Pour ce faire on utilise un filtre-presse 〈〈 API Fluid Loss Measurement 〉〉 (figure 1/1) de la Société Baroid qui se compose essentiellement d'un étrier (1) muni d'une vis de serrage (2) permettant le blocage des trois parties du corps du filtre (3).
Ce corps (3) se compose :
  • d'une embase (4) percée d'un trou et dotée d'un ajutage par lequel s'écoule le filtrat. Cette embase (4) supporte un tamis métallique (5) de 60 à 80 mesh sur lequel est placé le papier filtre (6) de 90 mm de diamètre (Whatman™ n° 50) dont l'équivalent est le type DURIEUX BLEU™ no 3
  • d'un cylindre de diamètre intérieur de 76,2 mm et de hauteur de 128 mm.
  • d'un couvercle (7) muni d'une arrivée de gaz comprimé, dont l'étanchéité avec le cylindre est assurée à l'aide d'un joint plat (8), du même type que ceux (9) placés sur l'embase (4).
Pour utiliser le filtre-presse, poser dans l'ordre :
  • le joint (9) sur l'embase (4),
  • le tamis (5) sur le joint (9),
  • le papier filtre (6) sur le tamis (5),
  • le second joint (10) sur le papier filtre (6),
  • emboíter le cylindre sur l'embase (4) et verrouiller le système à baillonnette.
Remplir de sauce (environ 480 g, jusqu'à environ 3 cm de haut du cylindre).
Poser le couvercle (7) sur le cylindre en intercalant un joint (8).
Placer l'ensemble dans l'étrier (1), et bloquer à l'aide de la vis de serrage (2).
Disposer d'une éprouvette graduée (12) sous l'ajutage.
Appliquer une pression de 7 bars et déclencher simultanément le chronomètre.
On note alors après 20 mm, le volume de fluide recueilli dans l'éprouvette (12) (exprimé en ml). La précision du résultat obtenu est de ± 0,2 ml.
La mesure directe de la blancheur 100 % UV des papiers couchés avec les sauces de couchage, selon la norme TAPPI T 452 ISO 2470 utilisée dans cet exemple, est mise en oeuvre de la manière suivante.
Pour chaque essai, on dispose d'une feuille de papier sans bois de dimension 21 x 29,7 cm avec un poids spécifique de 41 g/m2 que l'on couche avec la sauce de couchage à tester à l'aide d'une coucheuse de laboratoire à lames roulantes échangeables commercialisée sous la référence Mod. KCC 202 (™) par la société Erichsen.
Chaque feuille de papier ainsi couchée à 14-15 g/m2 puis séchée dans une étuve non ventilée commercialisée par la société JOUAN, pendant 5 minutes à 50°C est alors soumise à un rayonnement lumineux de longueur d'onde égale à 457 nm au moyen d'un spectrophotomètre Elrepho 3000 de 〈〈 Data Color 〉〉 (™) pour déterminer la blancheur.
La précision du résultat de blancheur obtenu est à ± 1.
On a mesuré également la viscosité Brookfield des sauces de couchage à 10 et 100 trs/min. à 25°C, à l'aide d'un viscosimètre Brookfield de type DV-1 équipé du mobile adéquat.
Les résultats sont rassemblés dans les Tableaux Ia. et Ib. ci-après.
Figure 00190001
Figure 00200001
La lecture des Tableaux Ia. et Ib. montre que seules les sauces de couchages selon l'invention présentent à la fois une bonne blancheur et une bonne rétention et ce par la mise en oeuvre d'un seul produit selon l'invention au lieu de deux comme dans l'art antérieur. En effet l'essai n° 5 de l'art antérieur, qui ne met en oeuvre qu'un seul produit, possède une bonne rétention d'eau mais une mauvaise blancheur.
De plus, la lecture de ces Tableaux Ia. et Ib., et notamment la comparaison des essais n° 1 et n° 12, permet également de voir que les sauces de couchage selon l'invention permettent de choisir la viscosité Brookfield désirée tout en conservant la rétention d'eau et l'activation des azurants optiques.
EXEMPLE II
Dans un second groupe d'essais (n° 17 à n° 32), on a répété, avec le même mode opératoire et le même matériel, les opérations et mesures de l'exemple I mais en remplaçant les 100 parties sèches de carbonate de calcium de l'exemple I par 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de kaolin Hydragloss™ 90 de la société Huber.
Les différents essais sont :
Essai n° 17
Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de kaolin Hydragloss™ 90 de la société Huber.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 0,5 partie, exprimée en matière séche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 3 / 83 〉〉 par la société Clariant
  • 0,5 partie, exprimée en matière sèche, d'une carboxyméthylcellulose (CMC) commercialisée sous le nom 〈〈 FINNFIX™ 10 〉〉 par la société Metsä Serla.
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 18
Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de kaolin Hydragloss™ 90 de la société Huber.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 0,5 partie, exprimée en matière sèche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 6 / 98 〉〉 par la société Clariant.
  • 0,5 partie, exprimée en matière sèche, d'une carboxyméthylcellulose (CMC) commercialisée sous le nom 〈〈 FINNFIX™ 10 〉〉 par la société Metsä Serla.
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉.
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 19
Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de kaolin Hydragloss™ 90 de la société Huber.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière sèche, d'une carboxyméthylcellulose (CMC) commercialisée sous le nom 〈〈 FINNFIX™ 10 〉〉 par la société Metsä Serla.
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 20
Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de kaolin Hydragloss™ 90 de la société Huber.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière sèche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 3 / 83 〉〉 par la société Clariant.
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 21
Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de kaolin Hydragloss™ 90 de la société Huber.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière séche, d'un copolymère en dispersion de l'art antérieur constitué de 37 % en poids d'acide méthacrylique et 63 % en poids d'acrylate d'éthyle et dénommé produit n°1
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉.
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 22
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de kaolin Hydragloss™ 90 de la société Huber.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière sèche, d'une composition polymérique selon l'invention, dénommé produit n° 13
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
La composition polymérique, selon l'invention, dénommée produit n° 13 est constituée de 70% en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 88 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30% en poids d'un copolymère composé de 37% en poids d'acide méthacrylique et de 63% en poids d'acrylate d'éthyle.
Le produit selon l'invention est nommé dans la suite de la demande produit n° 13.
Essai n° 23
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 22 à l'exception de la composition selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, mise en oeuvre est le produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 24
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 22 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, est constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 83 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle.
Le produit selon l'invention est dénommé produit n° 14.
Essai n° 25
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 22 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, est constituée de 70% en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 88 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30% en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle.
Ce produit de l'invention est dénommé produit n° 15.
Essai n° 26
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 22 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, est constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 4 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 88 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle.
Ce produit de l'invention est dénommé produit n° 16.
Essai n°27
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 22 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, est constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 4 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 98 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle.
Ce produit de l'invention est dénommé produit n° 17.
Essai n° 28
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 22 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, est constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 30 % en poids d'un homopolymère de l'acide acrylique.
Ce produit de l'invention est dénommé produit n° 18.
Essai n° 29
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 22 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, est constituée de 20 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 80 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle.
Ce produit de l'invention est dénommé produit n° 19.
Essai n° 30
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 22 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, est constituée de 40 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 60 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle.
Ce produit de l'invention est dénommé produit n° 20.
Essai n°31
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 22 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, est constituée de 60 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) et de 40 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle.
Ce produit de l'invention est dénommé produit n° 21.
Essai n° 32
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 22 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, est constituée de 70 % en poids d'un PVA de viscosité d'Ostwald égale à 3,5 mPa.s et de pourcentage molaire d'hydrolyse égal à 87,5 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401), de 15 % en poids d'un copolymère composé de 42 % en poids d'acide méthacrylique, 54,1 % en poids d'acrylate d'éthyle, 0,8 % en poids de n-méthylol acrylamide, de 1,6 % de diméthacrylate d'éthylène glycol et de 1,5 % d'acrylamide et 15 % en poids d'un copolymère composé de 37 % en poids d'acide méthacrylique et de 63 % en poids d'acrylate d'éthyle.
Ce produit de l'invention est dénommé produit n° 22.
Les résultats sont rassemblés dans les Tableaux IIa. et IIb. ci après.
Figure 00300001
Figure 00310001
Comme dans l'exemple précédent, la lecture des Tableaux IIa. et IIb. montre que seules les sauces de couchages selon l'invention présentent à la fois une bonne blancheur et une bonne rétention et ce par la mise en oeuvre d'un seul produit selon l'invention au lieu de deux comme dans l'art antérieur. De même, la lecture de ces Tableaux IIa. et IIb., permet de voir que les sauces de couchage selon l'invention donnent la possibilité de choisir la viscosité Brookfield désirée tout en conservant la rétention d'eau et l'activation des azurants optiques.
La conclusion est donc identique à celle de l'exemple précédent mais pour une sauce de couchage comprenant comme pigments du carbonate de calcium et du kaolin.
EXEMPLE III
Dans un troisième groupe d'essais n° 33 à n° 43, on a répété, avec le même mode opératoire et le même matériel, les opérations et mesures de l'exemple I mais en remplaçant les 100 parties sèches de carbonate de calcium de l'exemple I par 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb ™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de talc C10 de la société Mondo Minerals.
Les différents essais sont :
Essai n° 33
Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de talc C10 de la société Mondo Minerals.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 0,5 partie, exprimée en matière sèche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 3 / 83 〉〉 par la société Clariant
  • 0,5 partie, exprimée en matière sèche, d'une carboxyméthylcellulose (CMC) commercialisée sous le nom 〈〈 FINNFIX™ 10 〉〉 par la société Metsä Serla.
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 34
Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de talc C10 de la société Mondo Minerals.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 0,5 partie, exprimée en matière sèche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 6 / 98 〉〉 par la société Clariant.
  • 0,5 partie, exprimée en matière sèche, d'une carboxyméthylcellulose (CMC) commercialisée sous le nom 〈〈 FINNFIX™ 10 〉〉 par la société Metsä Serla.
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 35
Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de talc C10 de la société Mondo Minerals
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière sèche, d'une carboxyméthylcellulose (CMC) commercialisée sous le nom 〈〈 FINNFIX™ 10 〉〉 par la société Metsä Serla
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 36
Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de talc C10 de la société Mondo Minerals.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière sèche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 3 / 83 〉〉 par la société Clariant.
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 37
Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre la sauce de couchage suivante en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de talc C10 de la société Mondo Minerals.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière sèche, d'un copolymère de l'art antérieur constitué de 37 % en poids d'acide méthacrylique et 63 % en poids d'acrylate d'éthyle et dénommé produit n° 1
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 38
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant :
  • 100 parties, exprimées en matière sèche, composées de 70 parties en poids sec d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya et 30 parties en poids sec de talc C10 de la société Mondo Minerals.
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé par la société BASF sous le nom 〈〈 ACRONAL™ S 360 D 〉〉
  • 1 partie, exprimée en matière sèche, d'une composition polymérique selon l'invention, dénommée produit n° 2
  • 1 partie, exprimée en l'état, d'un azurant optique commercialisé par la société Bayer sous le nom 〈〈 BLANKOPHOR™ P 〉〉
La teneur en matières sèches est de l'ordre de 64 % et le pH est de l'ordre de 8 à 9 par ajustement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Essai n° 39
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 38 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, mise en oeuvre est le produit n°3 selon l'invention.
Essai n° 40
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 38 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, mise en oeuvre est le produit n° 4 selon l'invention.
Essai n° 41
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 38 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, mise en oeuvre est le produit n° 5 selon l'invention.
Essai n° 42
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 38 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, mise en oeuvre est le produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 43
Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre une sauce de couchage selon l'invention en mélangeant les mêmes constituants que dans l'essai n° 38 à l'exception de la composition polymérique selon l'invention.
Dans cet essai, la composition polymérique, selon l'invention, mise en oeuvre est le produit n° 7 selon l'invention.
Les résultats sont rassemblés dans les Tableaux IIIa. et IIIb. ci-après.
Figure 00380001
Figure 00390001
La lecture des Tableaux IIIa. et IIIb. permet d'aboutir aux mêmes conclusions que celles des Tableaux I ou II mais cette fois pour une sauce de couchage comprenant une charge composée de carbonate de calcium et de talc.
Les exemples n° 34 et n° 42 se différenciant par l'utilisation d'un mono-produit pour l'essai n° 42 selon l'invention alors qu'il est mis en oeuvre deux produits dans l'essai n° 34 de l'art antérieur.
EXEMPLE IV
Cet exemple concerne les essais sur la variation du type d'azurant optique.
Dans ce but, on prépare les sauces de couchage à tester en mélangeant:
  • 70 parties, exprimées en matière sèche, d'une suspension aqueuse de carbonate de calcium Hydrocarb™ 90ME de la société Omya
  • 30 parties, exprimées en matière sèche de kaolin Hydragloss™ 90 de la société Huber
  • 12 parties, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-acrylique commercialisé sous le nom Acronal™ S 360 D par la société BASF.
  • 1 partie, exprimée en matière sèche, du produit n° 6 selon l'invention.
  • 1 partie, exprimée en l'état, des différents azurants optiques à tester, sauf pour l'essai n° 44 constituant un essai témoin dans lequel il n'est mis en oeuvre aucun azurant optique,
    la teneur en matière sèche étant de l'ordre de 64 % et le pH maintenu entre 8 et 9 avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
Les différents azurants optiques sont :
Essai n° 45
L'azurant optique vendu par la société Bayer sous le nom Blankophor™ P.
Essai n° 46
L'azurant optique vendu par la société Clariant sous le nom Leucophor™ CK.
Essai n° 47
L'azurant optique vendu par la société Bayer sous le nom de Blankophor™ PSK.
Essai n° 48
L'azurant optique vendu par la société 3V Sigma sous le nom de Optiblanc™.
Essai n° 49
L'azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP.
Essai n° 50
L'azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ STP.
Essai n° 51
L'azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ SPP.
Essai n° 52
L'azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ UP.
Essai n° 53
L'azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ SK.
Ces différentes sauces de couchage selon l'invention font alors l'objet des mesures de viscosité, de rétention d 'eau et de blancheur selon les mêmes modes opératoires que pour les essais précédents.
Les résultats sont rassemblés dans les Tableaux IVa. et IVb. suivants.
Figure 00420001
Essai n° Invention Invention Invention Invention
50 51 52 53
Charge : CaCO3 (en part en sec) 70 70 70 70
Charge : Kaolin (en part en sec) 30 30 30 30
Liant : Latex styrène acrylique (en part en sec) 12 12 12 12
Rétenteur /activateur (en part en sec) : Produit n° 6 1 1 1 1
Azurant (en part en état)
Blankophor P
Leucophor CK
Blankophor PSK
Optiblanc
Tinopal ABP
Tinopal STP 1
Tinopal SPP 1
Tinopal UP 1
Tinopal SK 1
pH Extrait sec % 8,7 8,8 8,5 8,6
63,8 64,1 64,0 63,9
Viscosité Brookfield (cP) 10 tr/min 8800 8200 7300 10000
100 tr/min 1620 1520 1260 1820
Rétention d'eau Vol en 20min 1.6 ml 1.7 ml 1.5 ml 1.6 ml
Blancheur R 457 nm (Data color 3000) 100% UV 90,2 91,1 95,9 99,5
La lecture des Tableaux IVa. et IVb. permet de constater que quelque soit l'azurant optique mis en oeuvre, la composition polymérique, selon l'invention, permet d'augmenter la blancheur sous UV tout en conservant la rétention d'eau.
EXEMPLE V
Dans cet exemple qui illustre l'invention, on fait varier la proportion de composition polymérique par rapport à la quantité d'azurant optique mis en oeuvre dans la sauce de couchage.
Dans ce but, on prépare les sauces de couchage à tester selon le même mode opératoire, avec le même matériel et les mêmes quantités des divers constituants que dans l'exemple précédent, à l'exception des quantités d'azurant optique et de composition polymérique selon l'invention qui varient pour les divers essais.
Essai n° 54
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 0,6 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 0,6 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 55
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 0,6 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 0,8 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 56
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 0,6 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 1,0 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 57
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 0,6 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 1,2 parts du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 58
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 0,8 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 0,6 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 59
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 0,8 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 0,8 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 60
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 0,8 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 1,0 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 61
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 0,8 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 1,2 parts du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 62
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 1,0 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 0,6 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 63
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 1,0 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 0,8 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 64
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 1,0 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 1,0 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 65
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 1,0 part, exprimée en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 1,2 parts du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 66
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 1,2 parts, exprimées en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 0,6 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 67
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 1,2 parts, exprimées en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 0,8 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 68
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 1,2 parts, exprimées en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 1,0 part du produit n° 6 selon l'invention.
Essai n° 69
Cet essai, illustrant l'invention, met en oeuvre 1,2 parts, exprimées en l'état, d'un azurant optique vendu par la société Ciba sous le nom de Tinopal™ ABP et 1,2 parts du produit n° 6 selon l'invention.
Les résultats sont rassemblés dans les Tableaux Va. et Vb. ci-après.
Figure 00470001
Essai n° 64 65 66 67 68 69
Charge : CaCO3 (en part en sec) 70 70 70 70 70 70
Charge : Kaolin (en part en sec) 30 30 30 30 30 30
Liant : Latex styrène acrylique (en part en sec) 12 12 12 12 12 12
Rétenteur /activateur (en part en sec) : Produit n° 6 1,0 1,2 0,6 0,8 1,0 1,2
Azurant (en part en état) 1,0 1,0 1,2 1,2 1,2 1,2
pH Extrait sec % 8,5 8,6 8,6 8,5 8,6 8,7
63,8 64,0 63,9 63,8 64,0 64,0
Viscosité Brookfield (cP) 10 tr/min 3920 4920 3840 1920 4080 4600
100 tr/min 960 1150 720 610 910 1130
Rétention d'eau Vol en ml en 20min 2,1 1,9 2,6 2,4 2,1 2
Blancheur R 457 nm (Data color 3000) Avec UV 89,6 89,9 89,3 89,5 90,1 90,4
La lecture des Tableaux Va. et Vb. permet de constater que quelle que soit la dose d'azurant optique mise en oeuvre la composition polymérique selon l'invention permet d'augmenter la blancheur sous UV tout en conservant la rétention d'eau.
EXEMPLE VI
Dans cet exemple qui illustre l'invention, on fait varier la nature du liant.
Dans ce but, on prépare les sauces de couchage à tester selon le même mode opératoire, le même matériel et les mêmes quantités des divers constituants que dans l'exemple IV, à l'exception de la nature du latex mis en oeuvre dans les divers essais, ainsi que les produits destinés à agir comme rétenteur d'eau et/ou activateur d'azurant optique.
Essai n° 70
Cet essai, qui décrit l'art antérieur, met en oeuvre un ajout successif de 0,5 part, exprimée en matière sèche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 3/83 〉〉 par la société Clariant et 0,5 part, exprimée en matière sèche, de CMC ainsi que 12 parts, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène acrylique commercialisé sous le nom de 〈〈 Acronal™ S 360 D 〉〉 par la société BASF.
Essai n° 71
Cet essai, qui décrit l'invention, met en oeuvre 1 part, exprimée en matière sèche, du produit n° 6 selon l'invention, ainsi que 12 parts, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène acrylique commercialisé sous le nom de Acronal™ S 360 D par la société BASF.
Essai n° 72
Cet essai, qui décrit l'art antérieur, met en oeuvre un ajout successif de 0,5 part, exprimée en matière sèche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 3/83 〉〉 par la société Clariant et 0,5 part, exprimée en matière sèche, de CMC ainsi que 12 parts, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène butadiène commercialisé sous le nom de DL 980 par la société Dow Chemical et référencé ici sous l'appellation styrène-butadiène 1.
Essai n° 73
Cet essai, qui décrit l'invention, met en oeuvre 1 part, exprimée en matière sèche, du produit n° 6 selon l'invention, ainsi que 12 parts, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène- butadiène commercialisé sous le nom de DL 980 par la société Dow Chemical et référencé ici sous l'appellation styrène-butadiène 1.
Essai n° 74
Cet essai, qui décrit l'art antérieur, met en oeuvre un ajout successif de 0,5 part, exprimée en matière sèche, d'une solution de PVA commercialisé sous le nom de 〈〈 MOWIOL™ 3/83 〉〉 par la société Clariant et 0,5 part, exprimée en matière sèche, de CMC ainsi que 12 parts, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène butadiène commercialisé sous le nom de Rhodopas™ SB 123 par la société Rhône-Poulenc et référencé ici sous l'appellation styrène-butadiène 2.
Essai n° 75
Cet essai, qui décrit l'invention, met en oeuvre 1 part, exprimée en matière sèche, du produit n° 6 selon l'invention, ainsi que 12 parts, exprimées en matière sèche, d'un latex styrène-butadiène commercialisé sous le nom de Rhodopas™ SB 123 par la société Rhône-Poulenc et référencé ici sous l'appellation styrène-butadiène 2.
Les résultats sont rassemblés dans le tableau VI suivant.
Figure 00510001
La lecture du Tableau VI permet de constater qu'il est possible d'augmenter la blancheur sous UV tout en conservant la rétention d'eau quel que soit le latex mis en oeuvre dans la sauce de couchage.
L'invention concerne encore l'utilisation, dans la préparation de sauces de couchage papetières, des compositions aqueuses polymériques liquides stables assurant la fonction d'activateur d'azurant optique, de rétenteur d'eau et de régulateur de viscosité des sauces de couchage, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin.
L'invention concerne encore des sauces de couchage papetières du type contenant une charge, un liant polymère, des rétenteurs d'eau, des pigments, des azurants optiques, et divers autres additifs papetiers, et des mélanges appropriés de ces additifs selon les connaissances de l'homme du métier, caractérisées en ce que la rétention d'eau, l'activation des azurants optiques et les viscosités sont réglées par une composition aqueuse polymérique liquide stable contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin.

Claims (17)

  1. Composition aqueuse polymérique, liquide et stable, permettant de régler l'activation des azurants optiques, la rétention d'eau et les viscosités des sauces de couchage papetière, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin, caractérisée en ce que
    ledit PVA présente :
    une viscosité d'Ostwald inférieure à 5 mPa.s, correspondant à un degré de polymérisation inférieur à 600,
    et un pourcentage molaire d'hydrolyse compris entre 70 et 100 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) correspondant à un pourcentage molaire de motifs acétate de vinyle compris entre 30 et 0.
  2. Composition aqueuse polymérique, liquide et stable, permettant de régler l'activation des azurants optiques, la rétention d'eau et les viscosités des sauces de couchage papetière, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin, selon la revendication 1, caractérisée en ce que
    ledit PVA présente :
    une viscosité d'Ostwald comprise entre 2mPa.s et 4 mPa.s, correspondant à un degré de polymérisation de 250 à 500,
    et un pourcentage molaire d'hydrolyse compris entre 80 et 90 mesuré à partir de l'indice d'ester (DIN 53401) correspondant à un pourcentage molaire de motifs acétate de vinyle compris entre 20 et 10.
  3. Composition aqueuse polymérique, liquide et stable, permettant de régler l'activation des azurants optiques, la rétention d'eau et les viscosités des sauces de couchage papetière, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle contient un pourcentage de PVA supérieur à 20 % en poids.
  4. Composition aqueuse polymérique, liquide et stable, permettant de régler l'activation des azurants optiques, la rétention d'eau et les viscosités des sauces de couchage papetière, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin, selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle contient un pourcentage de PVA supérieur à 50 % en poids.
  5. Composition aqueuse polymérique, liquide et stable, permettant de régler l'activation des azurants optiques, la rétention d'eau et les viscosités des sauces de couchage papetière, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le polymère hydrosoluble est un copolymère en dispersion contenant plus de 20 % en poids de monomère comportant des groupes acides.
  6. Composition aqueuse polymérique, liquide et stable, permettant de régler l'activation des azurants optiques, la rétention d'eau et les viscosités des sauces de couchage papetière, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin, selon la revendication 5, caractérisée en ce que le copolymère hydrosoluble est un copolymère en dispersion contenant de 20 % à 75 % en poids de monomère comportant des groupes acides.
  7. Composition aqueuse polymérique, liquide et stable, permettant de régler l'activation des azurants optiques, la rétention d'eau et les viscosités des sauces de couchage papetière, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin, selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que les groupes acides sont des groupes carboxyliques.
  8. Composition aqueuse polymérique, liquide et stable, permettant de régler l'activation des azurants optiques, la rétention d'eau et les viscosités des sauces de couchage papetière, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin, selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le copolymère en émulsion est choisi parmi les copolymères de l'un au moins des monomères à fonction acide tels que l'acide acrylique et/ou méthacrylique, itaconique, citraconique, crotonique, fumarique, maléique, isocrotonique, mésaconique, sinapique, undécylénique, angélique et/ou leurs anhydrides respectifs et/ou les hémiesters des diacides, l'acide acrylamido-méthyl-propane-sulfonique, les phosphates ou sulfates acides des acrylates et méthacrylates d'éthylène glycol, propylène glycol, butylène glycol, polyéthylène glycol, polypropylène glycol et polybutylène glycol avec l'un au moins des monomères sans groupe acide tels que les dérivés des acides précités ainsi que les acrylates ou méthacrylates de méthyle, éthyle, butyle, 2-éthyl-hexyle, ou encore parmi l'acrylonitrile, le méthacrylonitrile, l'acrylamide, le méthacrylamide, le n-méthylolacrylamide, et éventuellement avec les monomères vinyliques et/ou styréniques tels que l'acétate de vinyle, le styrène, le méthylstyrène, le diisobutylène, le divinylbenzène, le méthylvinyl-éther ou encore le vinylcaprolactame ou leurs mélanges ou encore avec l'un des monomères oxyalkylés à insaturation éthylénique terminés par une chaíne, linéaire ou ramifiée, telle que les groupes linéaires ou ramifiés alkyle, aryle, alkylaryle, arylalkyle ayant de 1 à 50 atomes de carbone et notamment les groupes di-, tri- et tétrastyrylphenol, les nonylphénols ou enfin avec au moins un des monomères possédant au moins deux insaturations éthyléniques tels que le diméthacrylate d'éthylène glycol, le triméthylolpropanetriacrylate, l'acrylate d'allyle, le méthylène-bis-acrylamide, le méthylène-bis-méthacrylamide, le tétrallyloxyéthane, le triallylcyanurate , les éthers allyliques obtenus à partir de polyols tels que le pentaérythritol, le sorbitol, le sucrose ou leurs mélanges.
  9. Composition aqueuse polymérique, liquide et stable, permettant de régler l'activation des azurants optiques, la rétention d'eau et les viscosités des sauces de couchage papetière, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle contient un polyuréthanne hydrosoluble.
  10. Composition aqueuse polymérique, liquide et stable, permettant de régler l'activation des azurants optiques, la rétention d'eau et les viscosités des sauces de couchage papetière, contenant au moins un alcool polyvinylique (PVA) et au moins un polymère hydrosoluble à pH neutre ou alcalin, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le polymère hydrosoluble est un homopolymère ou un copolymère en solution d'un acide carboxylique.
  11. Suspension aqueuse ou slurry de charge minérale contenant les compositions aqueuses polymériques liquides stables assurant la fonction d'activation des azurants optiques, la fonction de rétention d'eau ainsi que la fonction de régulation de la viscosité des sauces de couchage papetière, selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
  12. Suspension aqueuse ou slurry de charge minérale contenant les compositions aqueuses polymériques liquides stables assurant la fonction d'activation des azurants optiques, la fonction de rétention d'eau ainsi que la fonction de régulation de la viscosité des sauces de couchage papetière, selon la revendication 11 caractérisée en ce que la charge minérale est choisie parmi les carbonates de calcium naturels tels que la craie, la calcite, le marbre ou encore les carbonates de calcium synthétiques, les dolomies, les kaolins, le talc, le dioxyde de titane, le blanc satin, le mica, l'argile calcinée, l'hydroxyde d'aluminium, le sulfate de calcium ou leurs mélanges.
  13. Utilisation des compositions aqueuses polymériques liquides stables selon l'une des revendications 1 à 10 dans la préparation des sauces de couchage papetière.
  14. Utilisation des suspensions aqueuses de charge minérale selon l'une des revendications 11 et 12 dans la préparation des sauces de couchage papetière.
  15. Sauce de couchage papetière contenant les compositions aqueuses polymériques liquides assurant la fonction d'activation des azurants optiques la fonction de rétention d'eau ainsi que la fonction de régulation de la viscosité des sauces de couchage papetière, selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
  16. Sauce de couchage papetière contenant la suspension aqueuse ou slurry de charge minérale selon l'une des revendications 11 ou 12.
  17. Feuille de papier couché contenant la sauce de couchage papetière selon l'une des revendications 15 ou 16.
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