FI100176B

FI100176B - Yhteensovitusaine monipigmenttivesisuspensioita varten, joiden eräs pigmentti on hydratoitua kalsiumsulfaattia

Info

Publication number: FI100176B
Application number: FI894793A
Authority: FI
Inventors: Jean-Marc Suau; Jacques Mongoin; Georges Ravet
Original assignee: Coatex Sa
Priority date: 1988-10-10
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 2003-02-27
Also published as: ES2072915T3; FI894793A0; DE68921842T2; DE68921842D1; EP0366569A2; FR2637511A1; NO893776D0; US5109090A; EP0366569B1; US5147506A; US5110358A; CA1334775C; NO893776L; ATE120157T1; NO174628C; FR2637511B1; NO174628B; FI894793A; EP0366569A3; JPH02172529A

Description

100176

Yhteensovitusaine monipigmenttivesisuspensioita varten, joiden eräs pigmentti on hydratoitua kalsiumsulfaattia

Keksintö koskee pigmenttivesisuspensioiden yhteensovitus-, dispergointi- ja/tai jauhatusainetta, joka muodostetaan mi-neraalipigmenttien seoksesta, joista ainakin yksi on hydratoitua kalsiumsulfaattia, niiden yhteensopimattomuuden aiheuttaman sitkastusvaikutuksen hävittämiseksi.

Keksintö koskee myös dispergointi- ja/tai jauhatusainetta sisältäviä pigmenttivesisuspensioita, jotka muodostetaan pigmenttien seoksesta, joista ainakin yksi on hydratoitua kalsiumsulfaattia.

Lopuksi keksintö koskee uutta sovellutusta paperiteollisuuden alalla ja erityisesti yllä mainittujen, kyseistä ainetta sisältävien, pigmenttivesisuspensioiden päällystämistä.

Valmistettaessa pigmenttivesisuspensioita mineraalipigment-tien seoksesta, niiden viskositeetti usein kasvaa erittäin nopeasti ja paljon ja mainitut suspensiot voivat jopa jähmettyä .

Tämä ilmiö, joka liittyy pigmenttien yhteensopimattomuuteen keskenään, esiintyy esimerkiksi suspensioissa, jotka sisältävät CaC03:n, titaanioksidin, CaC03:n ja kaoliinin, CaC03:n titaanioksidin ja kaoliinin seosta.

Alan ammattilaisen tuntemana iskuvaikutuksena tämä sitkas-tusvaikutus esiintyy myös laajempana pigmenttivesisuspensioiden tapauksessa, jotka sisältävät samanaikaisesti hydratoitua kalsiumsulfaattia ja kalsiumkarbonaattia, tai hydratoitua kalsiumsulfaattia, kaoliinia ja kalsiumkarbonaattia.

Mutta hydratoitu kalsiumsulfaatti on vielä sellaisenaan vähän tutkittu mineraalipigmentti, joka voi tulevaisuudessa osoittaa potentiaalisesti edullisia ominaisuuksia massan 2 100176 täyttämisen tai paperinpäällystyksen alalla opasiteetin, kiillon, vedenkestävyyden, painettavuuden ja valkoisuuden parantamiseksi (patenttijulkaisut FR-2 370 124, FR-2 343 082, FR-2 440 437, FI-67568).

Jotta siten voitaisiin tyydyttävästi käyttää pigmenttivesi-suspensioita, jotka on muodostettu mineraalipigmenttien seoksesta, joista ainakin yksi on hydratoitua kalsiumsulfaattia, näyttää toivottavalta, että voidaan käyttää mainituissa suspensioissa ainetta, joka pystyy samanaikaisesti edistämään pigmenttihiukkasten dispergointia ja poistamaan iskuvaikutusta tekemällä pigmentit keskenään yhteensopiviksi .

Alan kirjallisuudessa on jo monta vuotta esitetty tutkimuksia, joita on suoritettu iskuvaikutuksen poistamiseksi, joka syntyy hydratoidun kalsiumsulfaatin ja muiden pigmenttien välillä niitä käytettäessä samanaikaisesti pigmenttivesisus-pensioissa.

Ensimmäisessä patenttijulkaisussa (EP 0 216 516) esitetään yhteensovitusainetta, jotta voidaan tehdä vesisuspensioita, jotka sisältävät pigmentteinä kipsin (jossa 70 % hiukkasista on alle 2 mikronin kokoisia), kaoliinin (jossa 80 % hiukkasista on alle 2 mikronin kokoisia) ja kalsiumkarbonaatin (jossa 86 % hiukkasista on alle 2 mikronin kokoisia) seosta.

Esitetty yhteensovitusaine koostuu alkyylifosfaattiesteristä tai polyakrylaatista, jossa ainakin 15 % karboksyylikohdista on esteröityjä.

Tällä tavoin on valmistettu vesisuspensioita, jotka sisältävät seoksena hydratoitua kalsiumsulfaattia ja kalsiumkarbo-naattia tai kaoliinia, yllä mainitun yhteensovitusaineen läsnäollessa, joka voi olla alkyylifosfaattiesteri tai osittain esteröity polyakrylaatti. Mutta jotta saavutetaan kohtuullisia viskositeettejä teollisessa sovellutuksessa, näi- 3 100176 den suspensioiden väkevyyttä ei ole voitu lisätä yli 56 % kuiva-ainepainosta.

Lisäksi käytettäessä alkyylifosfaattiesteriä yhteensovitus-aineena ilmenee uusi tarve toimia pH-ympäristössä, joka on ainakin 7, jotta pigmenttisuspension reologia pysyy hyväksyttävän arvoisena tarkoitettuja sovellutuksia varten. Päinvastoin pH:n ylittäessä 7 ei ole enää mahdollista säätää suspensiona olevien pigmenttien seoksen viskositeettiä, joka kasvaa hyvin nopeasti haitallisella tavalla.

Koska pigmenttivesisuspensioilla paperin päällystystä varten on tavallisesti oltava ainakin 65 %:n kuiva-ainepitoisuus ja pH välillä 8-11, mainitussa patenttijulkaisussa esitetty yhteensovitusainetta on mahdotonta soveltaa paperin päällystyksessä .

Toisessa patenttijulkaisussa (EP 0 227 623) ehdotetaan hap-poalkyyliamiinisuolojen joukosta valittua yhteensovitusainetta pigmenttivesisuspensioiden viskositeetin säätämiseksi, jotka on tarkoitettu paperin päällystykseen ja jotka sisältävät kalsiumsulfaatin, kaoliinin ja/tai kalsiumkarbonaatin seosta.

Mutta ei ole ollut mahdollista lisätä näiden suspensioiden kuiva-ainepitoisuutta yli 56 paino-% aiheuttamatta viskositeetin kasvua, joka on sopimaton paperin päällystyssovellu-tuksiin.

Alan kirjallisuudessa on myös ehdotettu (FR 2 370 124) yh-teensovitusaineen käyttöä pigmenttivesisupensioiden stabi-loimiseksi, jotka on tarkoitettu paperin päällystykseen ja sisältävät seoksena alumiinitrihydroksidia ja dihydratoitua kalsiumsulfaattia, jonka raekoostumus on alle 20 mikrometriä, ja tämä pigmenttien yhteensovitusaine muodostuu depoly-meroidusta amidonifosfaattiesteristä, jonka mukana on mahdollisesti vaikuttamassa perinteinen dispergointiaine.

4 100176

Mutta tällaisia pigmenttikoostumuksia voidaan käyttää paperin päällystyksessä vain jos käyttäjä tyytyy pieneen kuiva-ainepitoisuuteen (50 paino-%:n luokkaa) reologian säätämiseksi, mikä on varma haittapuoli.

Lopuksi on ehdotettu hydratoidun kalsiumsulfaattilietteen valmistamiseksi (GB 2 173 781) seoksen käyttämistä disper-gointlaineena, joka sisältää väkevänä pinta-aktiivista ainetta, joka valitaan orgaanisten sulfaattien tai sulfonaat-tien joukosta, ja kompleksinmuodostinta, joka valitaan epäorgaanisten fosfaattien ja amiinien joukosta. Mutta kuten hakija on voinut todeta, tällaisella pinta-aktiivisten aineiden ja kompleksinmuodostimien seoksella ei saavuteta tavoiteltua yhteensopivuutta hydratoidun kalsiumsulfaatin ja muiden paperin päällystämiseen tavallisesti käytettyjen pigmenttien kesken.

Tällöin keksinnön ensimmäisenä tavoitteena on aikaansaada yhteensovitusaine, joka poistaa yllä esitetyn iskuvaikutuk-sen ja mahdollistaa hydratoidun kalsiumsulfaatin ja muiden pigmenttien läsnäolon samanaikaisesti pigmenttivesisuspensi-oissa aiheuttamatta tavallisesti havaittavaa viskositeetin kasvua.

Keksinnön toisena tavoitteena on aikaansaada yhteensovitus-‘ aine, joka poistaa iskuvaikutuksen ja olisi myös tehokas jauhatusaine karkean hydratoidun kalsiumsulfaatin jauhatuksen mahdollistamiseksi erikseen tai seoksena muiden mineraa-1laineiden kanssa.

Keksinnön toisena tavoitteena on aikaansaada väkevämpiä pig-menttivesisuspensioita kuin tekniikan tasossa, jotka on valmistettu mineraalipigmenttiseoksista, joista ainakin yksi on hydratoitua kalsiumsulfaattia, jotka voivat olla samanaikaisesti läsnä mainituissa suspensioissa yhteensovitusaineen avulla.

5 100176

Suorittaessaan tutkimuksiaan hakija on nyt kehittänyt yh-teensovitusaineen, jolla on samalla yllä tavoitteina mainitut toivotut ominaisuudet ja joka on ilman havaittuja haittapuolia.

Keksinnön mukaan yhteensovitus-, dispergointi- ja jauhatus-aineelle pigmenttivesisuspensioita varten, jotka on valmistettu mineraalipigmenttien seoksesta, joista ainakin yksi on hydratoitua kalsiumsulfaattia, mainitun sulfaatin aiheuttaman sitkastusvaikutuksen poistamiseksi, on tunnusomaista, että mainittu aine on kopolymeeri jonka yleinen kaava on:

Λ i2 A

-— CH - C -V C - C -VfCH - c H- Γ 1 i 1 1 n 1 / \ C = O I R'3 r5 \ R9 \ oh/\ o = p-or6' /m \ /Λ i \ °H /l jota esittää kaava: -f— A —f-K —B —HL H— C —j-M : jossa etyleenimonomeerillä (B) on fosfaatti- tai fosfoni- funktio, monomeeri (A) on etyleenimonomeeri jolla on karbok-syylifunktio ja monomeeri (C) on etyleenimonomeeri, joka on esterityyppiä tai substituoitu ja jossa L:n arvo on välillä 5-95 paino-osaa jolloin K + L + M = 100 paino-osaa, ja K:n ja M:n arvo voi erikseen olla 0.

Tekniikan tason esittäessä pääasiassa yhteensovitus- tai dis-pergointiaineita, jotka syntyvät tunnettujen tuotteiden seoksista, keksinnön mukainen aine poikkeaa tekniikan tasosta sikäli, että siinä on keskitetysti yhden ainoan molekyylirakenteen ansiosta kaikki funktiot, jotka voivat luoda pigmenttien välisiä yhteensopivuusvaikutuksia, ja mahdollis- 6 100176 taa mainittujen pigmenttien dispergoinnin ja jauhatuksen suorittamisen, joista ainakin yksi on kalsiumsulfaattia.

Tekniikan tason esittäessä vain pigmenttiseoksen saattamista suspensioon, joka sisältää karkeata hydratoitua kalsiumsulfaattia väkevyyksinä, jotka eivät ylitä 56 % kuiva-aineen painosta, keksinnön mukaisella aineella on alunperin syner-ginen vaikutus, jonka avulla voidaan samanaikaisesti jauhaa ja saavuttaa pigmenttien välinen yhteensopivuusvaikutus väkevyyksillä, jotka ovat suurempia kuin tekniikan tasossa, hallitsemalla samalla edullisesti suspensioiden reologiaa paperiteollisuutta varten.

Keksinnön mukaisen aineen yllä mainitussa kaavassa: - R, voi olla vety tai karboksyylifunktio, joka on tai ei ole esteröity C,-C12- ja edullisesti C]-C3-alkoholilla, - R2 voi olla vety tai C,-C12- ja edullisesti C,-C3-alkyyli, - R3 ja R'3 voivat olla vety tai C,-C12- ja edullisesti Q-C3-alkyyli, substituoitu tai substituoimaton aryyli tai karboksyylifunktio tai halogeeni, - R4 voi olla vety tai Cj-C^-, edullisesti C,-C3-alkyyli, substituoitu tai substituoimaton aryyli, Ct-C^-, edullisesti C]-C3-alkoholilla esteröity tai esteröimätön karboksyylifunktio, - R5 on atomiryhmä, joka sitoo fosforia polymeeriketjuun fos-faattifunktiolla -f-C—O—P—H tai fosfonaattifunktiolla • I I n -(— C —P -) .

1 n

Funktion ollessa fosfaatin tyyppinen R3 voi olla: 7 100176 - seuraavan kaavan mukaista joko etyleenioksidi- tai propy-leenioksidi-karboksyyliesteriä:

O

\ f10 O —f— CH2— CH—o—Jojossa Rjo voi olla vety tai metyyliryhmä ja N voi edustaa arvoja välillä 1-50 ja edullisesti 1-10, tai - alkyyli-, aryyli- tai alkaryylikarboksyyliesteri, jonka kaava on:

O

y o—(— Ru —)—O— jossa R,, voi olla välillä C,-C12, tai - seuraavan kaavan mukainen substituoitu amidi: / —C r12 \ / N—f- R13-)— O— jossa Rn on vety tai Cj-Cu- ja edullisesti Ci-C3-alkyyli, substituoitu tai substituoimaton C5- tai C6-aryyli, tai alka-ryyli, R,3 voi olla Cj-Cu- ja edullisesti C,-C3-alkyyli, substituoitu tai substituoimaton C5- tai C6-aryyli, tai alkaryy-liä, tai -happoa.

8 100176

Funktion ollessa fosfonaatti, Rs voi olla Cj-C12- ja edullisesti C1-C3-alkyyli, substituoitu tai substituoimaton C5- tai C6-aryyli, alkaryyli, Cj-Cjj-, ja edullisesti C.-CV esteri tai substituoitu amidi.

- Rö voi olla vety, kationi, ammoniuniryhmä, amiini, C^-Cj-al-kyyli substituoitu tai substituoimaton C5-C6-aryyliä, alkaryyli, C,-C,2- ja edullisesti Clj-C^-esteri, tai substituoitu amidi, - R7 voi olla vety, karboksyyliryhmä, C,-CI2- ja edullisesti C1-C3-esteri, Q-Cn- ja edullisesti C!-C3-alkyyli, C5- tai C6-aryyli tai alkaryyli, - Rg voi olla vety, karboksyyliryhmä, C,-C3-alkyyli tai halogeeni , - R9 voi olla C,-C12- ja edullisesti C,-C5-esterj, substituoitu tai substituoimaton amidi, C,-C,2- ja edullisesti C,-C3-al-kyyli, C5- tai C6-aryyli, alkaryyli, halogeeni, karboksyyliryhmä tai vielä sulfonoitu tai sulfatoitu alkyyli- tai aryy-liryhmä.

Nämä happamet kopolymeerit syntyvät kopolymeroinnista tunnettujen menetelmien mukaan sopivien initiaattorien ja sää-* täjien läsnäollessa vesi-, alkoholi-, hydroalkoholi-, aro maattisessa alifaattisessa väliaineessa tai halogeeniliuot-timessa ainakin kahden etyleenimonomeerin kesken, joista toisella on fosfatoitu tai fosfonoitu funktio, ilmanpaineessa tai paineenalaisena.

9 100176

Siten polymerointiväliaineena voi olla veei, metanoli, etanoli, propanoli, iaopropanoli, butanolit, tai dimetyyliformami-di, dimetyylieulfoksidi, tetrahydrofuraani, asetoni, metyy-lietyyliasetoni, etyyliasetaatti, butyyliasetaatti, heksaani, heptaani, bentseeni, tolueeni, etyy1ibentseeni, ksyleeni, merkaptoetanoli, tertiododekyy1imerkaptaani, tioglykoolihappo ja sen esterit, n-dodekyylimerkaptaani, etikkahappo, viini-happo, maitohappo, sitruunahappo, glukoni-, glukoheptonihappo, 2-merkaptopropionihappo, tiodietanoli, halogeeniliuottimet kuten hiilitetrakloridi, kloroformi, metyleenikloridi, metyy-likloridi, monopropyleeniglykolieetterit, dietyleeniglykoli.

Keksinnön mukaisina soveltuvuus-, dispergointi- ja jauhatus-aineina käytettävät kopolymeerit valitaan yleensä niiden joukosta, joiden ominaisviskositeetti on välillä 0,2-10,0 ja edullisesti välillä 0,25-5,0 ja hyvin edullisesti välillä 0,4-1,2.

Kirjaimella " esitetty kopolymeerien ominaisviskositeetti määritellään seuraavasti:

Valmistetaan kopolymeeri1iuos soodasuolan muodossa liuottamalla 50 kuiva-g kopolymeeriä litraan tislattua vesiliuosta joka sisältää 60 g natriumkloridia.

o

Sitten mitataan 25 C:n vakiolämpötilan kylpyyn sijoitetulla kapillaarisella viskositeettimittarilla yllämainitun, alkaa-lista kopolymeeriä sisältävän liuoksen tietyn tilavuuden vir-tausaika, sekä ilman manittua kopolymeeriä olevan natrium-kloridin vesiliuoksen saman tilavuuden virtausaika. Tällöin voidaan määritellä ominaisviskositeetti " seuraavan yhtälön avulla: 10 100176 (kopolymeeriliuoksen virtaueaika) (NaCl-liuoksen virtaue- =___aika)__ (NaCl-liuoksen virtaueaika)

Hiuepilliputki valitaan yleensä siten, että ilman kopolymee-riä olevan NaCl-liuoksen virtaueaika on n. 90-100 sekuntia, jolloin saadaan hyvin tarkat ominaieviskositeetin mittaukset.

Polymeroinnin loputtua keksinnön mukaiset vesiliuoksessa olevat happamat kopolymeerit otetaan talteen ja niitä voidaan käyttää tässä muodossa.

Erään hyvin edulliseksi osoittautuneen muunnelman mukaan keksinnön mukaiset vesiliuoksessa olevat kopolymeerit voidaan neutraloida kokonaan tai osittain monovalentin funktion omaavan neutralointiaineen avulla. Tähän monovalenttiin aineeseen voidaan kuitenkin yhdistää polyvalentin funktion omaava neutralointianne.

Ensin mainitussa tapauksessa neutralointianne valitaan toivottavasti ryhmästä, joka koostuu alkaliini- tai vastaavista kationeista, erityisesti litiumista, natriumista, potassiumista, ammoniumista tai mahdollisesti polysubstituoidusta amiinista. Viimeksi manitussa tapauksessa tämä aine voidaan yhdistää maa-alkali- tai vastaavan ryhmän aineeseen, edullisesti kalsiumiin ja magnesiumiin.

Käytännössä kopolymeroinnista seuraava ja hapanta kopolymee-riä sisältävää nestefaasia voidaan käyttää suolamuodossa hajottamia- tai jauhatusaineena, mutta ee voidaan myös kuivata millä tahansa tunnetulla keinolla faasin poistamiseksi ja ko-polymeerin eristämiseksi hienona jauheena ja käyttää tässä toisessa muodossa soveltuvuus-, dispergointi- tai jauhatueai-neena.

11 100176

Laajemn&eea näkökulmaeea keksinnön mukaista ainetta voidaan käyttää pigmenttiveeieuepeneion valmietuemenetelmän mukaan, joka sisältää ainakin hydratoitua kalsiumsulfaattia, ja mainittu menetelmä käsittää seuraavat suoritusvaiheet: a) Valmistetaan hämmentäen hajottamalla hydratoidun kalsiumsulfaatin vesisuspensio erikseen tai seoksena lisäämällä ensin osa tai kokonaan keksinnön mukaista ainetta vesifaasissa, ja sitten pigmentti(t) siten, että saadaan juokseva ja toivottavasti homogeeni suspensio, b) lisätään jatkuvasti kohdan a) mukaisesti valmistettua suspensiota jauhatusalueella jonka muodostaa mikroelementtijauhatus lai te, c) pidetään suspension lämpötilaa jauhatuksen aikana alle o o 100 C ja edullisesti huonelämpötilan ja 80 C:n välillä, d) sekoitetaan jauhettava suspensio mikroelementtien läsnäollessa toivotun raekoostumuksen saavuttamiseen tarvittavan ajan, e) mahdollisesti lisätään jauhatuksen aikana ainakin kerran aineen täydennysjae, f) jauhatuslaitteen ulostulossa erotetaan jatkuvasti hienoksi jauhetun, erikseen tai seoksena olevasta CaS04:n, 2H20:n suspensiosta jauhatuskappaleet ja karkeutensa takia hyläytyt hiukkaset, g) mahdollisesti lisäätän hienoksi jauhettuun suspensioon ainakin yhtä reologiaa modifioivaa ainetta.

Jos käytetyn pigmentin (pigmenttien) raekoostumuekäyrä on käyttäjän vaatimusten mukainen, tarvitaan suorittaa vain vaih (a). Päinvastaisessa tapauksessa suoritetaan seuraavat vai- 12 100176 heet, s.o. b> - g) jauhatuksella hienonnettujen ja keskenään yhteensopiviksi tehtyjen pigmenttien vesisupsension tuottamiseksi .

Keksinnön mukaista ainetta lisätään pigmenttivesisuspensioon suhteessa 0,05-5 paino-% aktiiviainetta mineraallaineiden kuivapainoon nähden ja edullisesti 0,5-2,5 %.

Hajottamisen ja/tai jauhatuksen ulostulossa talteenotetun sue pension kuiva-ainepitoisuus on yleensä vähintään 65 %, ja edullisesti välillä 70-Θ0 paino- %, jolloin saatujen pigment-tihiukkasten koon määrittää jauhatuksen tapauksessa käyttäjä.

Keksinnön mukaisen aineen läsnäolon ansiosta siten jauhettua pigmenttisuspensiota voidaan edullisesi käyttää pigmenttitäy-teaineena paperin, maalin ja muovien valmistuksessa.

Keksinnön ala ja etu ovat paremmin ymmärrettävissä kuvaavien ja tekniikan tasoon vertailevien esimerkkien avulla.

Esimerkki 1 Tämä esimerkki, jonka tavoitteena on kuvata tunnettua tekniikkaa, koskee hydratoidun kalsiumsulfaattisuspension valmistusta hajottamalla.

Tätä varten valmistettiin hydratoidun kalsiumsulfaatin useita suspensioita 19 dispergointi- tai soveltuvuusaineen tyypillä sellaisina kun ne on kuvattu tekniikan tasossa.

Kaikki suspensiot (kokeet 1-19) suoritettiin samalla kalsiumsulfaatilla jonka keskimääräinen raekoon jakautuma oli 15 mikrometrin luokkaa, ja suspensioiden väkevyys oli 68 paino-% kuiva-ainetta ja aineen aktiiviaineen suhde 1 paino-% pig-menttiaineeseen nähden.

13 100176

Suspensiot valmistettiin samassa laitteistossa yllä esitetyn menetelmän vaiheen a) mukaan huonelämpötilassa.

Kokeita 1-19 koskevat tunnusmerkit ja tulokset on ryhmitetty seuraavaan taulukkoon I.

14 100176

M

iti 3 '3 ^οοο299ο° ° o -h 4-) τ!ιηο^'0 0 0οιί1 3 ρ 00 in ° > 2 m 2® h S S s £

0 3 Hmr-IHgärH

^ Ή O -H -H

m 3 o E g -h λ; »-» £ >---------40 4_)-- < A 40 40

Ό 0) CU

H <* ^ g g

.5 Μ ^oooogOooä-go O

£ .3 ® O O O O § 9. O O 55, «5, o o S Ij Jo 00 i> > g g H H π π ^ esi oIj 04 rH 04 m ~ “04 rj< 00 [> O Φ o

^ 0) H

m -u

•H

3 (ti

Φ M

40 r—I

m iti E tntnininininininininin in (öJ^3.rHrHrHrHiHrHrH HrH H r-l r-l

M -H M M (ti 3 m -n H <D -H

m

φ C VOVDVDVOVOVOVOVOVOVOVO VO

Οι Φ m M 3 «(ti CO > «(ti VO VO *}< , 3 3 - - » '

C d) ·Γ0 r—1 rH rH H r-1 H rl rH rH rH OO OO

(d φ irti

m 3 E

M -H i 3 C oV> e-------------- 3 • m -h -h -h .•rt 40 40 40 ι ι i jj ΟΓ^ΟΟιΐη4θ4θ4θ4θιΟΟ ^ m m c^-Hin rö (d id id -3 3 n-i > e ''''-U'ididid33>-irHm 3 ι O ι O ι O ι O 40 O 4-1 M—I 4-1 i Φ Oj 3 0 ΰ -3 -3 -3 -3 (ti -3 CO CD CO O Φ E CO 44

5 JJ -H Ο ·Η O -H O -H Iti -rl o o O O H m3 SO

.h tltltltltltltlOHOOtl 4-1 4-) U 40-3 33 γη idJjid-tJfd-i-)(d-i-)>stJid-H -h -h id 33 -3 >, 3 fd<urda)cd<i)rti03a)id3 3 3 m -3 φ 40 3(¾

m H0)H0)Hl)H(Uii(U3(U 1) orat-) Old 4-1 E

M -H ^,40^-,40^40^,40 (040 040 40 40(d40 g β llj 3

O) 3 -H 3 -H H -H 3 -H 40 -H 4-4 01 CD CO r-l (ti 3 3 -H

rn p, φ φ o ra -h + >3 • S >, rd0(d0id0(d0E030 O 034-irdm -H 40 Π >, >ιΧ >ιΜ >ιΧ. >,λ; >,λ; m3 B(öBmmmH-3 3iti ·· n -3 r-imrHmfHmn-imiHmooidomoSo®340(d-H3

.11 -H 0-3 O -H O -H O -H O -H 3 E CO E CD E 3 4-4 Id Λί 40 -H -H

3 3 a>ft>P,>ft>0,>Ö1-HCD-H0-H-H-Hr-|i(ti40M-l + £ φ Smgl)lgffiglIlEM3HOHttH3HOJ(l!t)® Id

Φ 3 -H 3-3 3-H 3 -H 3-Hr-H O Oi O Iti 040 O 3 ^ 3 il H -H -H

ö E -3td-3id-3id-3td-3(d-3^tdx!x!x!idx!muoid0404J

.. >, 33333Β333ΒΕΟΛΟ' 03 O gHVJiH i OO

M O i—I 40-3 40-3 40 -3 40-3 40-3 0ΛίιΛίΟΛ;ιΛί3ΡΗΚν0Π5Φ Τι, o itiE(c5SidS(dS(dS3i3vcH^rHV£M-3O30Hidid O Λ S02030!2:0!2:0«<!U<Urt:L)<3QCD4-iU34-i

Ui 04

Ui · o D 3 ^ PO Φ Ηηι*)<#ιηιΐ)>οο(Λ°^ g

Id CO E Γ-l rH H

i< id 3 E-ι u 1¾ Il __ 15 100176 sh rt g , rt (Do o o o° ° o ,HJ3-H(N o 00 S'* ° in m 13 M h t- o g m o g O 0 rH H rH rH CN) 01

M rH O

•S3 3 -------- T)

rH ** >H

-H M m ° o ° OO g o ^ ·ϊ° ° g g g S g o t) ^ CO ° t- mo 3 ® ο α) o

G CD H

m -u_________ •rl a as 0) x

4-) rH

conjgin in in in in in in

(fljCj2.rH i-1 rH rH rH rH rH

Μ Ή M M rt rt m *n -h a) -h ffi M m ___ rt o •rt m 2 oo ao ao co oo oo oo

φζ1 VO VO VO VO VO VO VO

Oj V m M rt *(ti UI > ___ »(ti VO ** VO rf VO Tf rt Sh ......

<D «(ti OO OO OO H H rH H

CD «(ti

G S

•Η i C o\o 4J i • + -H + -rt (ti Ή in ·Η

·· 4-) 4-) (ti >—I '—- rH M

(ti 4-4 (ti 4-) rH (ti >1 I O — O CD

mm mm >i m >i -h m «ΐ ** vo m om om jh + ojh c— --η '«-ib 04Η04ΗΛί0>ι(β O ^ O >1 iHm-nm m-riH4J m-h cd 4->ih rt o go 0 4J 3 m Q)G -h m ^ -h m o H Ή rHUH <D4-»rH-H ΟΦ m U E O 4-)0(¾ rH -H rH-Η g m H G G CU 004-)^,^ D 3 0 m ^ m g m m 4j aE-'-(UH-r.(D mm mm G ή ro > -h s r-* mo mmm -H -H4J -rl 4-) -rim-H00-HrHrimO4->a<CW4_>Q + CU rH m rH m rt Ori H 41 >,o^ a-H o a— -H — _ a s,m^rmm‘*H^,4J>1aam^am^ ~ >ιθ ί>ιθ m-nSGmHJOomoomoom - G >i 4jg 4JGmrH(H4-)4jmm3«; a.G m a^ a^ rn o ri 4-) mommomsmm-riiiHg-ri a-m m a-π a m o

Tj -h EEmEgm4-)4Jgom-H,ömrH-HmrHm-HG·^ M (H -HH U-H-ri o m m-HH o C-H3 !>,>Ä r^il > m o m m rH o m rH a-π m m >i<4n o E -h S ra -h 3h-h m -h jo JJ m iiOaiiOmHOiiD-HlHläHdHfi^H-HÖÖ E otimotiiiocomHHH >,m m 0 4«; sm o mm

i_i ΰ o g λ o i ϋΟΛ-Ηο 3Ssmfi^msöiw(iiH

H ^ I ^ CSE^I SU! mD (1-H mc o mHvcmHrH-HmiimiAijimEDmiEooo o (¾ «muxmuoDiioiHMm^soHSioiiiSc « t--------- ui o J Q) m LO U? [> CO <J\

S γΗγΗιΗιΗτΗ rH rH

S 5 E-> s 16 100176

Yllä esitetty taulukko johtaa eeuraaviin kommentteihin, eli että 10-100 kierrosta käsittävät viskositeetit ovat riittävän suuria monopigmenttiä varten, mennen tietyissä tapauksissa jähmettymiseen saakka.

Esimerkki 2 Tämä keksinnön kohdetta kuvaaman tarkoitettu esimerkki koskee saman hydratoidun kalsiumsulfaatin (samaa alkuperää kuin esimerkissä 1) hajottamista keksinnön mukaisen aineen läsnäollessa tapauksessa, jolloin valmistetun kopolymeerin koostumus on ilman C-monomeeriä (s.o. M = 0).

Kokeissa 20-29 voitiin muuttaa kopolymeerin kaavaa vaihtelemalla eri ryhmien laatua ja määrää sekä käytettyjen kopoly-meerien ominaisviskoeiteettiä, jolloin mainitut kopolymeerit olivat ainakin osittain suolan muodossa kunnes saatiin 7-8 välillä oleva pH natriumkationin avulla.

Valmistettujen suspensioiden kaikki tunnusmerkit (kokeet 20-29) ja saadut tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon II.

i7 100176

OOOOOLDOOOO

frj / (Mt^^romosocMiocM

μ 3 P ^ uo rH »3· ko r- ^ 'r t n n

I -P 4-) o Φ -H

Ό tt> £ O -H g H ¢) 3 rH M \ (1) JJ H___________ oooooooooo

T}”·* JoOOLOlOLOOLOin<NJ

qfioo cm CO oo ο σ» co oo r~~- Γοηβ) -H ^ M *H V CU o *H g CQ > CM U Η N __ g · <D -¾

4-> I—I

m (TJ rt XJ

Μ -H

^ Ai 3 m •Η <D g LO LO m LO LO LO LO LO LO U")

JJ Λί 3. rHt—IrHrHrHrHrHrHrHi—I

I »ö C > n O) > a g >i n O > —

g-ΗΦοΡ 00 00 00 00 00 00 CD 00 CD OO

[/) B Ji V0 V£> kO <X> U> <D VX> KD

••nj

β i-| PO t-H rH rH tH rH

<U»TJ

φ 3¾ i—I i—I i—I o O O O o o o g g 5 «ί____________ n -h c

H «1 -rl I O

m o -μ Φ -p

£ ,¾ jj u-> 00 VD V£> Γ0 I—I rH fC

h n m voinr-r-min^r^in g g g.HO) - - * * “ ** - - -· -H Φ O £> -M o O O O O O O O O i—H g g oooooooooo (Ti cc u

CD

cc Γ- cc

OlOlOOOOOOO OO

rH rHrHrHrom^LO'T'T^P'ST

SJKXXXXXXXXX

\ s. \ \ \ \ \ \ \ \ \ cm cxj itj ro cd cö rö cd ai n3 aJcd

X SSZSZZSZSSS

. i£> fTjföfljaJfOnJiTJflJflJflJfC

Ö X ZZXZZZZZZZZ

• fti ----------- .· nj Λί ooooooooooo

^HCQ CvO-CN CNCSCvCvCNCNCMCV

E xxxxxxxxxxx c ouuuuuuuuuu CSCSCSCSC'CSCSCSC'CMC' d xxxxxxxxxxx ,n uuuouuuoouu *y ooooooooooo E m i i i i i i i i i i i β x o = uo = uo = oo = uo = uo = uo = oo = l)0=:uo = uo = o -H 1 ' ——— ——— ——— PJ roro ropomromrom M *τ x x x x x x x x x

QJ X UUffiUUOUUUUK

M -----------

ra S XXXXXXXXXXX

3------------ 4J o m m o o o o o m m o

q m (TiCDoor^r-^in^^^cM

•n

[3 rH rdrtröaJflJiTJnjaJnJfflfC

Λ S S2222S2X2SX

ö H ·· ro ro

HO <M KK

Yg x xxxxxxxuxux O K -----------

Sd CN 1-1 O . X xxxxxxxxxx O ^ J O i g “ il w«ro O 3 O O’rHCMco^rinor-'Oocri

E^CJ ^ c M CM CM CM CM CM CM CM CM (M CM

18 100176

Taulukosta II ja vertailemalla taulukkoon I käy ilmi, että keksinnön mukaisten suspensioiden viskositeetit, jotka on mitattu samoissa olosuhteissa kuin esimerkkien 1, ovat huomattavasti pienempiä kuin tekniikan tasossa. Siten oli mahdollista vähentää soveltuvusaineen väkevyyttä huomattavasti, jopa suhteessa 10/1.

Esimerkki 3 Tämä keksinnön kohdetta kuvaamaan tarkoitettu esimerkki koskee saman hydratoidun kalsiumsulfaatin hajottamista (samaa alkuperää kuin esimerkissä 1> keksinnön mukaisen aineen läsnäollessa valmistetun kopolymeerin koostumuksen ollessa ilman monomee-riä A (s.o. K = O).

Kokeissa 30-35 pystyttiin muuttamaan kopolymeerin kaavaa vaihtelemalla eri ryhmien laatua ja määrää sekä käytettyjen kopolymeerien ominaisviskositeettejä, jolloin mainitut kopo-lymeerit olivat ainakin osittain suolan muodossa kunnes saa-vutettin pH-arvo välillä 7-8 natriumkationin avulla.

Valmistettujen suspensioiden (kokeet 30-35) ja saatujen tulosten kaikki tunnusmerkit on koottu seuraavaan taulukkoon UI.

100176 o O O o LO o flj <] ΓΟ 1—< <N r-~ O L£> 3 C ^ ^ ^ ^ ^

' ti O Φ -H

2 . -H o H g ® C 3 ^ ^______

S ί 3 O O O O O O

T; o 5, ίο o ^ ld o o o m x M C ^ ^ o Oi o σ\ 0 en φ -h ^ ί-t -h cu o -h £ fO > CM ϋ H >5 \ C t

1 <1) -H

.* 4_> ,ϊι< Αί LO LO LO LO LO LO

^enWr-4 rHrHrHi-lrH rH

•H fO Φ g

3: ^ ^ λ SL

dP

iicajin ooodoooooo oo « C S S 5. » 3 0) -h rt >1 m O, m > >

Cl LO LO LO

Φ :(fl v

Φ:(2 f-HtHOOO i-H

C S

•H I «Ö

< dP M

I I

en -h lo lo •h en -h LC> ίο Γ" lo nj O 4->

C M -P O O O O

•h en φ S ή m

O > -P

O LO LO O O LO LO o

g LO CM LO LO rr rH

2 K o

O (N

cm X

—. o (M I 00

r ) CM X CM CM CM X CM

XUooEXXUX

2 -22 U 2 o 2

σ» i O U I I I I I

os u=o u o cj = o u = o u = o u = o u = o oo ro ro

00 X XX

CC. 2 X L> 2 U X U X

CC X X X X X X_ o o o o o o rH rr oo ^ ^ ^ ro

X X X X X X

\ \ \ \ \ \

cm rö fQ flj <TJ rtf flJ

S 2 X X X X X

ö .. m ro n) n] HS ΠΙ ro <ti OS Z 2 Z Z Z 2 id ------- ε o o «n

CQ t\ <N K

e kk tp o j

H u U K i K

«O o o- I I I u — u — u

Ö KK I

in U U K

•l O O 2 •H mii i CQ os o = u o = u u = o M -------

m m m m m id ^ K K K K K

. OS U O U U O K

. m ------- 3 m

jj OS K K K K K K

o-------- •1—1 (Jj Jiooooo o C ------- H C . _*_______ H <-- HO ™ CN 05 0 K ------- W CN —! « ·__ί_______ |D «tf<

J O I

to en 1 a Δ φ £ *ö o 3 o o t—i (\j oo ^ lo HU^CM oo ro oo ro ro ro 20 100176 Tästä taulukosta ja vertailemalla taulukkoon I käy ilmi, että keksinnön mukaisten suspensioiden viskositeetit mitattuina samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 1 ovat huomattavasti pienempiä kuin tekniikan tasossa. Siten oli mahdollista vähentää soveltuvuueaineen väkevyyttä suuressa määrin, jopa suhteessa 2/ 1 .

Esimerkki 4 Tämä keksinnön kohdetta kuvaamaan tarkoitettu esimerkki koskee saman hydratoidun kalsiumsulfaatin hajottamista (samaa alkuperää kuin esimerkissä 1) keksinnön mukaisen aineen läsnäollessa, jolloin valmistettu kopolymeeri käsittää kolme monomee-riä (A), , ja <C), s.o. kun K ja M ovat samanaikaisesti eri kuin 0.

Kokeissa 36-60 pystyttiin muuttamaan kopolymeerin kaavaa vaihtelemalla eri ryhmien laatua ja määrää sekä käytettyjen kopolymeerien ominaisviskositeettejä, jolloin mainitut kopo-lymeerit olivat ainakin osittain suolan muodossa kunnes saatiin pH-arvo välillä 7-8 natriumkationin avulla.

Valmistettujen suspensioiden (kokeet 36-60) ja saatujen tulosten kaikki tunnusmerkit on koottu seuraaviin taulukkoihin IV ja IV.

21 100176 . οοοοοσοοοοοο

Mpr^vD^csjLnrn^J’f^'-iLno^rn J« ' Μ G ^ y-> n ro r- -=51 ld <-n ld ld

^ -¾ o <D -H

•—I · 3 Ο -H fi <u 4J rH ,* <.

•H *H I I I I — --1 - ' ' ' — I - ' - - - - ^ n ^ ^ o o o o o o o o o o o o

^ O O ^ iH 00 O Γ-i CM O 00 CD <N CN

M c Λ CO CD CO Γ- Ο Γ-* CD r- 00 C\ 00 0 tn rt <N V rH M \ __________

• I

1 u J lD lO lO Ι-Π lO UO i-O lO lO lD lO lT> 2^,-1 τΗτ-Ι<-ΗγΗ»-Ητ“«γ·Ηι-ΗτΗι-Ηι-Η<-Ι •rl Φ Λ £ X M Jj 3i_____________ n.mm ooaooooooooooooooooooooo

CDCOCOCOCDCDVDCDCDCDCDCD

£ »Ö >1 CO > > dP __________

VQ

£ M LnLnmrorHLnoo(NrHrH(N^r Φ *3 (DM0 oooooooooooo ö e 3 Je______________ co co ^LnmO^ouocNjo ^riDVOcoLniOLn-^rcouoioir) I m I oooooooooooo

h -r< in Vi β flj ·Η O

O C > *_____________ u-)uomoinoouou-)ir>Loo

g rHrHr-HOOrHrOrOrHrHrHt-it-H

m xr K u o^>

O V «MX

^ i u

CM CM Ö T

mnnnnnforn * "X, l!

XXKKKXKK<Niy^ u P

OOOOOOOOXXjj—rsi OOOOOOOOZS_' = U σι I I I I I I I f I IOi— a; u = o o = o o = o o = o o = o o = o o = o o = o ο = σ o = o u_u i nnro^mnron oo XXXXXXXX_„„„

X OOOOOOOOXXXX

_ x x xxxxxxxxawg_

lOOOOOlOOOOOOO

xxxxxxxxxxxx

csj asaJcOfOfCfiJcOfCiTifCfOiTJ

X X X X X XXXXXXXX_

co njnjcOfOnJftliTJaJiTjcOfOfO

fi x xzszzzszzxxx • rti ------------- • rt oooooooooooo

Λί I I I I I I I I I I I I

^ (SCsCsCNCNCSrsfvO.CNCNCN

Sm xxxxxxxxxxxx c oooooooooooo

CSiNfVCVCVCNf^^C^i^^tN

ö xxxxxxxxxxxx uuuuuuuuuuuu *y oooooooooooo

G LO I I I I I I I I I I I I

Ö x o = u o = u 0 = 0 o = u 0 = 0 0 = 0 0 = 0 o = o o = o o = o o = o o = o

-H

® nnnron nnnnro

M T X x X X X XXXXX

Q) x oooooxxooooo M ------------- " M m 3 X xxxxxxxxxxxx

U

Ο 0ιΛΐΤ>0ιΛιΛ0ιΛϋ">ιηιη0 ^ r-cDLD^r^uomMr^r^rLnLn (Ö

j£ t—« fOfOnJcöfOnJnjaJirjciJnjfTJ

X XXXXXXXXXXXX

g ^ > ·· < n H O cm 33

Tsj X iE3333X333333L>33P3D3D3 o ffi

W CN

^ X xxxxxxxxxxxx P o pc/] 1 0

^ M (HIM

TO 03<1) CDr^CDCTiOf-HCMrO^rLDCDr- HU X< C £ nroron^TTr^^r^^r^^r 22 1 00 1 76 o o o o o o o o o o moo r-' r-ι lo cm γ-“ σ ld o m m ό m U3 m lo lo o o o o o o o o o o ooo 00 CM O LT) LT) rH LD 00 CTi lD ΓΟΓνΙΓ" γ·~ γ~~ ό oo r- σι oo σι οο σι^σ

LO LO un LO LT) LO IT) LT) LO LO LO LO LO

pH ή H γΗ γΗ γΗ γΗ γΗ rHtHrH

00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

LD LD LO LO LO LO LO LO LO LD LO LO LO

CM CO CM T-H »—I ^5* TT ro τΤ C") n LO

ooo o o o o o o o ooo LO id οο m oo o m oo m id r- vo r- oo i · LO m r~- m m - - v v v v v <D JJ v vk ooo o o o o ^ rö o o oo o 3 β -H Φ ________*H G___ mmm mmmmmm m mmm

<“t τΗτ—I »H rH rH \—I rH rH rH rH pH rH

x O

u\ n >-t i \ X u im\U e ronmmcn n ro r

„ X O I X X X X X X K X I-1 X

X υ Θ z — umu u u u u u υ u

O OroXOOOOO O O l 1 O

Z O O = U X Ό I | i I I I I V/L I

υ u i u o u = o u = o 0 = 0 u = o u = o u = o o = o z o = u

X

o o U m cm x mroromm m m

_ X U X X X X X X X

PC U I IOOUUO V U :E X

X

o XXX__x S x x s B__ffi__X K_0 = 0 ooo oooooo o ooo ^ ^ ro

XXX X X X X X X £ XXX

N. \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \

fO m Π3 fdfljröiflfljflj rd cd ro CO

g g g__g g g g g g__g__g g_g rO oi rd rd <0 rö <d ro <0 nj rd ro ro XXX X X X X X X x xxx ^ m

OOO O n (MK OOO

O' (L CM (N CM X U— U—O (N CM cv

XXX K X m U ^ i XXX

UUU U O X l X CM UUU

Cv (\ CM Cv I JM i I U — U — U X Cv CM Cv

XXX K ?: O I U XXX

UUU U J M K I UUU

OOO O o X X o ooo lii I I U I I Iti o = u o = u o = u O = U 0 = 0 I o = u o = u o = u o = u o — u mmm mmm mmm pc ac pc xxx To xxx uuu υ υ u pc u ac pc uuu x

s. Λ O

' 2 ac ac ac pc pc pc pc ac ac ο = ΰ ac ac pc 2

Ai m m m mmmmmm m mmm 4j^r^p^r m *qr fö *Γ“Ι cd <0 rO rd rd rd rd rd rd fö rd rd rd

— g _g_ g _g_ Z Z Z Z Z g g g Z

> XXX XXXXXX X xxx o X o X, °

XXXXXX x o=uX X

H

g ^ cd o o rH cm m m LO r- cd o o E-1 ^ m mmmmmm m mm ld 23 100176 Näistä taulukoista ja vertailemalla taulukkoon I käy ilmi, että keksinnön mukaisten suspensioiden viskositeetit mitattuina samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 1 ovat huomattavasti pienempiä kuin tekniikan tasossa. Siten on ollut mahdollista vähentää soveltuvuusaineen väkevyyttä suurissa määrin, jopa suhteessa 10/1.

Esimerkki 5 Tämä keksinnön kohdetta kuvaamaan tarkoitettu esimerkki koskee saman hydratoidun kalsiumsulfaatin hajottamista (jota jo käytettiin edellisissä esimerkeissä) keksinnön mukaisen aineen läsnäollessa, joka oli esimerkissä 4 esitetty kopolymeeri, jonka ominaisviskositeetti vaihteli välillä 0,27-2,5 ja suolattu natriumkationilla.

Tässä tapauksessa suoritettiin useita kokeita (kokeet 40/01-40/10), ja hydratoidun kalsiumsulfaatin vesisuspensiot hajotettiin mainitun aineen läsnäollessa suhteessa 0,1 painoX kuivaainetta suhteessa kuivan pigmentin painoon ja suspension väkevyys oli koko ajan 6Θ paino- % mainittua sulfaattia.

Valmistettujen suspensioiden (kokeet 40/01-40/10) ja saatujen tulosten kaikki tunnusmerkit on koottu seuraavaan taulukkoon V.

24 100176

TAULUKKO V

Aineen ominaisviskositeetin vaikutus pigmenttisuspension Teologiaan

Koenumero Ominaisviskosi- Brookfield- teetti viskositeetti 24 tunnin kuluttua (cP) 10 100 ___kierr./min kierr./min 40/01__0,27__1330__910 40/02__0,45__850__520 40/03__0^5__840__485 40/04__0,54__710__450 40/05__0_j_6__700__410 40/06__0/7__650__370 40/07__0,76__630__340 40/08__0_j_9__750__460 40/09__1,17__900__540 40/10 _2_j_5_ 1250 830 25 100176 Tästä taulukosta ja vertailemalla taulukkoon I käy ilmi, että keksinnön mukaisten suspensioiden viskositeetit mitattuina samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 1 ovat huomattavasti pienempiä kuin tekniikan tasossa jopa sen ominaisviskositeet-tien puitteissa.

Siten on mahdollista alentaa kaikissa tapauksissa soveltuvuus-aineen väkevyyttää suhteessa 10/1.

Esimerkki 6 Tämä keksinnön kohdetta kuvaamaan tarkoitettu esimerkki koskee saman hydratoidun kalsiumsulfaatin hajottamista (jota käytettiin jo edellisissä esimerkeissä) aineen läsnäollessa, joka koostuu saman ominaisviskositeetin ja koostumuksen omaavasta kopolymeeristä, mutta joka on suolattu natrium-, litium-ammonium-, potassium-, kalsium- magnesiumionei1la tai hapon-muodossa tai aminilla suolattuna.

Tässä tapauksessa suoritettiin useita kokeita (kokeet 61-69) joissa vesisuspensiot hajoitettiin mainitun aineen läsnäollessa, jonka kuiva-ainepitoisuudet olivat 6Θ paino-% ja aineen suhde 0,1 paino-% kuiva-ainetta.

Valmistettujen suspensioiden ja saatujen tulosten kaikki tunnusmerkit (kokeet 61-69) on koottu seuraavaan taulukkoon VI.

26 100176 · ooooooooo r1 ^ m σι σ\ o lo γη oo tsi n T3 p o u -5 ^ ^ ^ ^ m w 00 ^ ^ H · 3 O -H g 0) P <H 1-H J< \ H -H 3----------

Ή <1 Oi .; O O O O O O O O O

·* O U M <N O LT) O O «3 O o O JH X y C r- oo <si ίο oo in γη r~

0 n «e e> "d rH i-l ,-1 i-H tH

^ -H T 3 o Ή g CQ > fM P I-1 -¾ _________

• I

S* (aJ ·

71 Γ1 LO LT) LO LO LO LO LT) LO lO

*2 'Jj ^ i-Hi-HtHrH»—<rHr—frHrH

H il li g x ·* x a.__________

« I

Q. <y W ODCOOOOOOOODCDCOOO

Vj^>, 1£)\£>ΚΩΙ£)Κ£)ΚΩ<0<£>(£> d >1 CO > > dP__________

'JJS

CM rH »H rH rH rH rH rH rH rH

Φ :rd ^ m ^ v m ^ ^ ^

Φ :fC OOOOOOOOO

G g dj (*>___________ ^ ^ ^

lOlOlOlOlOlOlOlOlD

1 en i ooooooooo •H -H to to g flj -H 0 O G > *__________

LO LO LO Li") U~) LH LO LO LO

β r—I i-H t-4 i-H i-H »—4 i-H r-4 i-H

C'C'C'C'C'C'C'C'C'

KM M M M M M M M

mm mm wh mLh M MM N-Lh »Ah ooooooooo ooooooooo U en i I i i i i i I i X 0 = 0 0=0 0 = 0 0=0 0 = 0 0 = 0 0=0 0 = 0 0 = 0 nroroporomrorom 03 xxxxxxxxx X ooooooooo JS__XXXXXXXXX_

OOOOOOOOO

i—I ^

X ^ X

k \ x x

\ «31 X \ -V ^ <C

C\J nj

S X X X X O 2 2 EH X X

D> ^0 (fl K -H cfl rn W ro

X__X__X__X__X__O_ 2 H X X

en ooooooooo <Ν<Ν(Ν(Ν(><Ν(Ν<ΝΟ>

M|M M M M M M M M M

MH MH NM M MM MM MM MM mM

ooooooooo

fSiNCNCvCNCVCvCNCN

XM M M|M MH MH MH MH MH

MM MH MM MH MM MM MM mLh ooooooooo CQ ooooooooo «-< m i i i i i i i t i p; x 0 = 0 o=o 0 = 0 O = o o = o o = o o = o o = o o = o d is mnrommrocoron

ZJ ^ XXXXXXXXX

j X ooooooooo (o ---------- > m

/ fH X XXXXXXXXX

Φ

m lO lO lO lO lO ΐ-Π LO in lO

•H Cn ns „ s < ._l ι-hi rö x -HnjitJti] nj l_l ^ _S__ZzX^UZHXX_ > Ö O 'o __π x x x x x x x _x_

W r—I

^ frt «H

Ϊ3 u K XXXXXXXXX

a 4J

D d io

—h* /1] <U I M

p*» w o d Φ i-HCMco^m^r-oocr» H 3 X G g ιοφφΐΰΐοφίβνοΐί) 27 100176 Tästä taulukosta ja vertailemalla taulukkoon I käy ilmi, että keksinnön mukaisten suspensioiden viskositeetit ovat huomattavasti pienempiä kuin tekniikan tasossa, vaikkakin eoveltu-vuueaineen väkevyyttä vähennettiin suhteessa 10/1.

Esimerkki 7 Tämän esimerkin tarkoituksena on kuvata vertailevasti moni-pigmenttivesisuspensioiden yhteensopivuutta, jotka sisälsivät kaksi pigmenttiä, joista ainakin toinen on hydratoitua kalsiumsulfaattia, paperin päällystämisessä käyttämällä tekniikan tason mukaista soveltuvuusainetta (taulukot VII-2, kokeet 70-79) ja keksinnön mukaan (taulukko VII-2, kokeet Θ0-ΘΘ).

Tätä varten valmistettiin ensin hajottamalla kalsiumkarbonaatin, hydratoidun kalsiumsulfaatin, kaoliinin ja titaanioksidin yksipigmenttivesisuspeneioita tekniikan tason mukaisen soveltuvuusaineen läsnäollessa (A-, Bj-, C- ja D-tyypit) ja keksinnön mukaan (B2 “tyyppi) joiden ominaisviskositeetit olivat lähellä toisiaan.

Siten valmistettujen pigmenttivesisuspensioiden tunnusmerkit ja saadut tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon VII-1, jossa mainitaan erityisesti niiden suspensioiden viskositeetit jotka käsittävät 10-100 kierrosta minuutissa.

28 100176

• P

ρ ρ m .5 o o o o ° ^ o χ o co tn o m λ; c oo σι r-ι oo ™ '

w O -H

> 2 ^ -H

7 ^ ^ H

-a ° rt n* Xl -H P _ O _ Λ O Tl S 2 § 2 § § g rt oo^ ™ ^ S TJ «» H O CU -H S .7 w >u U o g ..m d PO “ ·Η \ dp o mi H ® ^ d m ^ > rt -h lo^10 ^ «« rt rt ^ i—i i—ΐ _rt ,—Γ ^ •H X ·—- 00 O 3 Λ

ΌΗ g 3 C

rt rt 5. 3 ‘e

S* ~______o S

P

p -h rt H m ti ΛΙ M >, d

^ >ί m o o <£> oo Ö O

rt > r~~ t" 0^ VO Γ~ rt "Π & CL) rt m X! — d - P :rt dP ·Η rt d > — rt i—i

£h - — -— i - rH

P LT) ,(ö ’H

u ^ OJ m 2 2 dp ·* i—I rH ^ I—I rt d O O ' *rt rt

rt ° E -H

Ό------->rt >1

•H I ι Ρ P

O n >, ’rt X

Ή W -(H «r I-1 *(0 iO

CD -H Γ0 -H O CD >i d 4-> -H d -P -H CL I Ή

rt Ρ P -H -P-Pgtn dO

Dj ro -P E ro -P 3 -H -H Dj

CD rt to <U O vo (0 Φ -H tö u· -HE

rt c , H 1) - rHdJCDC' jj B

• · m 'Ί 'n > P ' O >i -P iH -H O 4J -H

*· rd Dj P -H -H d) P -H fO E (1) p (-J D Xtnp-HCXtnXO-H £j Γ! rrt m roo-p-p-ptoo -P -ti m2

rt >i >i x to p m >1 x to^-p f! 2 IJ

P EH rH tn t0 0) H II) ·η·Η 1) " P 1-1 O -H H 1) C h O -H -P 0) rt ·· u a>>i-p:ooa> i-p-p g rt >

P EVlP-PC^EtDErt-H CO P O

rt rt -H X 10 C O 3 -H 3 <0 tn rH\

P -H ro rOO-H'J’-HrO-PrHO P rt O

>i p c m >iX tn ρ e o ρ > x rt m ^

«rt Hj-HinrHtnxtDHJ-pp’pptn en O

X toE'O-PDOroE'rtx-H χ rt 2oooj>x;x2oo2to> o d p

(N--------rt O rH

* i en tn rt

H H rH CNJ rt CD

• h Λ f^mnauQ dPO

H > O------rt h -h Odd >rt W π π -Hrt*0 CD d 2 ° ‘ % o x d O “ rt -ro S -H < H ω -h -H d

« O Dj m d -ρ ω tn CD -H -H

K X W W -S c D d d CD

o P g rnro to c -h ro s o rt λ; λ; J Ή w O -H < U ••rHtOZK Di rt rt p p upjh·^ υοΡ(5ρ ω p x

<! rt tOPSO (J ro -H X D P

E-r E-r U>iOW ω X En H S CO ' 29 100176 Käytettyjen eoveltuvuueaineiden tehokkuuden kokeilemiseksi vertailemalla valmistettiin monipigmenttivesisuspensiot sekoittamalla yllämainitut kalsiumkarbonaatti-, kaoliini-Ja titaanioksidisuspensiot hydratoidun kalsiumsulfaatin suspensioiden kanssa muodostaen tekniikan tason sekasuspensiot (kokeet 70-79) ja keksinnön mukaiset sekasuspensiot (kokeet 80-88).

Siten valmistettujen monipigmenttisuspeneioiden ja saatujen koetulosten tunnusmerkit on koottu seuraavaan taulukkoon VII-2 .

30 100176

ö O OO OOOOOOinOLD

•jj O OO OOOOrfOHUSCTl

' C (H CN [-1 OOe (NinrOOOOOCO^N

*5 ^ φ r* <JJ OO 5 inmH<fNOi ω n* g g H H g

-H ^ 'd -H -H

o 0) P P P

Ai 1¾ o -h > _ rr - - m - O U H Ai jj- - -__ä-_________ u ö ω ω <u m · ·η § § § ε -Trt o ro o o a ooooooooo

Ö-H \ rt O 52, O O OOOOOOLDOO

(Dm · ΓΊ O π O O π OOCSOOOCSt^U)

mo h oo old mvo^iiniN^vDojH

.¾ Ai H ^ O t" ro H Π (N H

0 m <u h

<I) -H O -H

CO > H Ai

H

H ooooooooooooooooooo H CTi 00 Γ" *£i Ln CTi 00 t'' 0 rt fti ·Η a; ΰ u

H fÖ Ö -H

rt Ό ooooooooooooooooooo <A° rt -H (Tl 00 CTi 00 O' 1 o.) m O -H Ai ö hop -H -------------------- rt ^ O oooooooooo

jH gHOjroncNcrWl/inCM

<D CS

tn . ------------------- o ^ Φ S ooooooooo Φ rtfS HCSrOHCSrOHCSm

o U CQ

rt ·η -------------------- · nm * * rH ö rt <D ro ooooooooooooooooooo E a O <n oo > σι αο f' 3 m u jj 3 rt

4-> CO u C

•H 1 -------- — — —--------— — — o , M rt

*D >φ in in^ootsco h ^ ijoo n m ino^H

ra -H 4-)— ' - - - - - ------ - - - - .. 33<>v> ^^rovovot^c^oonjrsvococ^^^rocstsrs ^ tsej ^3 '—' r^c^r^voioiDinior^ovD^inr^t^c^t^r-c^ M ~~z > rs tn · u y rt φ hi oHrsro^incor^oomoHrsro^invDooo rt O·· c^c^f-t^r-c^r^r-^ooocooooooooocooooo H p « Ö > -H--------------------- a e O O rt <0

« m A! 4J

« β -H ö

!D 0) -H -H

hP cd a o m D -*-> Ai m Ai < ä cu rt h E-· 4-) Ai 31 100176

Taulukko VI1-2 johtaa eeuraaviin huomautuksiin:

Johtuen suuremmasta vesiväliaineeseen 1iukenevuudeetaan hydra-toitu kalsiumaulfaatti on iskuvaikutukeen aiheuttava pigmentti monipigmenttieuspeneioita valmistettaessa. Mutta on muistettava, että paperin päällystämisessä pienen hydratoidun kalsiumaulfaattipitoisuuden omaavia monipigmenttieuspeneioita käytetään ja ne osoittautuvat iskuvaikutukselle herkimmiksi.

- tekniikan vertailutason muodostavissa kokeissa 70-79 sekoittamalla saadut monipigmenttisuspensiot jähmettyvät melkein kaikki perussuspensioita sekoitettaessa. Tämä ilmiö osoittaa tekniikan tason soveltuvuusaineen kykenemättömyyttä poistaa hydratoidun kalsiumsulfaatin aiheuttamaa iskuvaiku-tusta.

Keksintöä kuvaavissa kokeissa Θ0-8Θ sekoittamalla saaduilla monipigmenttisuspensioilla on kohtuullisesti alentunut viskositeetti, mikä tekee ne käsiteltäviksi paperin päällystämisessä. Viskosteettien todettu olennainen alentuminen osoittaa keksinnön mukaisen soveltuvuusaineen kykyä poistaa hydratoidun kalsiumsulfaatin aiheuttaman iskuvaikutukeen. Siten keksinnön mukaisen soveltuvuusaineen avulla on voitu valmistaa monipig-menttisuspensioita, jotka sisältävät hydratoitua kalsiumsulfaattia ja joiden kuiva-ainepitoisuudet sopivat paperisovellu tuksi in.

Kaikki yllämainitut tulokset on tehty verrattaviksi kuiva-uutteiden, soveltuvuusaineen prosenttimäärien ja pigmentti-seossuhteiden avulla, jotka ovat samat tekniikan tasossa ja keksinnön mukaan.

32 100176

Esimerkki 6 Tämän esimerkin kohteena on kuvata vertailevasti keksinnön mukaisen aineen kykyä toimia samanaikaisesti soveltuvuus-, dispergointi- ja jauhatusaineena.

Tätä varten valmistettiin samaa alkuperää olevan karkean hyd-ratoidun kalsiumsulfaatin suspensiot käyttämällä tekniikan tason soveltuvuusaineita (kokeet 89-92) ja keksinnön mukaisia soveltuvuusaineita (kokeet 93-98).

Tekniikan tason soveltuvuusaineet:

Koe 89: natriumpolyakrylaatti Koe 90: natriumpolymetakrylaatti

Koe 91: natriumioni1la neutralisoitu akryylihappo- ja meta-allyylisulf onaattikopolymeeri

Koe 92: natriumionilla neutralisoitu akryylihappo- ja dime-tyy1iaminoetyylimetakrylaattikopolymeeri

Keksinnön mukaiset soveltuvuusaineet:

Koe 93: natriumionilla neutraloitu akryylihappo- ja glykolie-tyleenimetakrylaatt ifosfaatt ikopolymeeri

Koe 94: natriumionilla neutraloitu metyy1imetakrylaatti-, glykolietyleenimetakrylattifosfaatti- ja akryy1ihappokopoly-meer i

Koe 95: natriumionilla neutraloitu glykolietyleenimetakry-laattifosfaatti- glykoliety1eeniakrylaattifosfaatti- ja akryy 1ihappokopolymeeri

Koe 96: natriumionilla neutraloitu glykolietyleenimetakrylaat-tifosfaatti-, glyko1ietyleeniakrylaattifosfaatti- ja metyyli-me takrylaat t ikopolymeer i 33 100176

Koe 97: natriumionilla neutraloitu glykolietylsenimetakry-laattifoefaatti-, akryylihappo- ja akryy1iamidikopolymeeri Koe 98: 1itiumioni1la neutraloitu metyylimetakrylaatti-, glykolietyleenimetakrylaattifoefaatti- ja akryylihappokopoly-meeri.

Hydratoidun kaleiumeulfaatin mediaanihalkaieija ennen jauhatusta oli 15 mikrometriä.

Nämä kokeet suoritettiin samojen koekriteerien mukaan suorittamalla jauhatus samassa laitteistossa, jotta saadut tulokset voitaisiin vertailla.

Jokaista koetta varten valmistettiin hydratoidun kalsiumsulfaatin vesisuspensio, jonka mediaanihalkaieija oli 15 mikro-metriä .

Vesisuepensiosea oli 68 paino-% kuiva-ainetta.

Jauhatusainetta oli suspensiossa 1 paino-* kuiva-ainetta suhteessa jauhettavan hydratoidun kaleiumeulfaattin massaan.

Jokainen näin valmistettu suspensio asetettiin Dyno-Mi11-tyyp piseen, kiinteällä sylinterillä ja kiertävällä sysäyslaitteel-la varustettuun jauhimeen, jonka jauhatusosa koostui halkaisijaltaan 0,6-1,0 mm korundikuulista.

Jauhatusrungon kokonaistilantarve oli 5000 mm ja paino 10 kg. Jauhatuskammion tilavuus oli 5000 mm.

Jauhimen kehänopeus oli 10 metriä sekunnissa.

Hydratoidun kalsiumsulfaatin suspensio kierrätettiin 50 litraa tunnissa.

'00176 34

Dyno-Mill-jauhimen ulostulossa oli 300 mikronin silmukan erotin, jolla voitiin erottaa jauhatuksesta saatu suspensio ja jauhatusrunko.

o

Kunkin jauhatuskokeen aikana pidettiin lämpötilaa 25 C.

Jauhatuksen loputtua mikrohiukkassupension viskositeetti πύο tattiin Brookfield-viskositeettimittarilla, 20 C:n lämpötilassa ja 10-100 kierrosta/min. pyörintänopeuksilla.

(

Myös jauhatuksen loputtua määriteltiin raekoonjakautuma Cilas Alcatel-yhtiön 715 laaseriraekoonmittari1la.

Kaikki jauhettujen suspensioiden tunnusmerkit ja jauhatuksen jälkeen saadut tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon VIII: 35 100176 u u o o o o o o o o o -H (UOOOOOOCN oo o o ~ < j-> rj i> en m vo o h ^ ro h

Ό 4-> * CN 00 CN (N H H H H H

Ή Φ ο β

Φ Φ ο -H

•rl 4J -H g U-l -H ------------------------

A! ID

O O \ 8¾ jj ggg g g g g g g g m-H φ o o in in g g o g g g =1 s 223 S S S ° <* - > β Ο -H rH £ m Ai

3 H

6 (¾

23 X

4-) -H

m (2 oo cr <xi oo LD ro in m O ro 0 <ti

Ai -H — ΦΌ 6 (Ö (D 3.

01 E -________________________

I -H

ro a.) -r-l I JJ in vo vo (N vo nj O QJ in in *j< > vo c- vo p- ö Ai Φ - -- h mu oooooo ο ο ο σ

£ -Η -H

O > ro _ ___________________ ro

S

- - s m .

rj Ο Ή

§ o G J

§ H 4-) jj -H eiip ro * 5

Ο Ή Ό I—I O

o ro = = = = = = = r-nroo V4 3-1 £ 3-1 Ή 4.) ro 4-> tn g οϋϋ ο ϋ ·η 3 o m φ ωωωϋωϋΕΰηΗφω <υ G S S g <j t*j |ω g £ G g -S *£ g *2 Q 'ίΣ ^ G 2 *ι| c <<<H<§<o§Oiioo<ioogOi<i;2o< ύΡ <Μ> ο1^ <Α° ο\Ρ <ΑΡ ώ° ο\° oV> <λ° <Λ° dV> Λ° ίλ° ο*> ο\° ο\° Λ» ο\° ο\Ρ ο\° ο\° ο\° m ο ο 3 οοιηιηοοοοιηοιηοοοοοοοιηιηιηοιη ·; Χ3 ΗΗ00Ηΐηΐί1ΜηΗ<,^^ήι(ΝΊι^(Ν^'ίΗΓΐΊ1^ ro ------------------------- X! η 23 Ο ri Li ro |23 avorHCNro^ in vo r- oo l~) φ£ 00 (Τι (Τι (Tl (Ti (Τι CTi (Τι (Τι (Π H G ° 3 Η Γ. « Ö > ο--—----------------------

(N G

o ffi ro *ο

w (ν λ: 4J

« -H G

23 ·Η -Η GO GO ra 23 w Ai m Ai < ro φ ro φ EH O E-* 4-) « 36 100176

Taulukon perusteella tehdään seuraavat huomautukset:

Kokeiden 89-92 osalta, jotka koskevat tekniikan tason sovel-tuvuusaineen kanssa jauhetun hydratoidun kalsiumsulfaatin suspensioita, todetaan, että jauhetun pigmentin mediaanihalkai-sija on karkea ja saatujen suspensioiden viskositeetti suuri, jotka tunnusmerkit soveltuvat huonosti paperiteollisuuden sovellutuksiin .

Kokeiden 93-98 osalta, jotka koskevat keksinnön mukaisen so-veltuvuusaineen kanssa jauhetun hydratoidun kalsiumsulfaatin suspensioita, todetaan, että jauhetun pigmentin mediaanihal-kaisija on hyvin pieni ja että saatujen suspensioiden viskositeetti on paljon pienempi kuin tekniikan tasossa, mediaani-halkasijan siitä johtuvasta pienentymisestä huolimatta.

Näiden kahden tunnusmerkin suotuisa kehitys tekee suspensiot erityisen sopiviksi paperiteollisuuden sovellutuksiin.

Esimerkki 9

Esimerkin kohteena on kuvata keksinnön mukaisen soveltuvuus-aineen kykyä mahdollistaa monipigmenttivesisuspensioiden jauhatuksen, joissa on pigmenttiseoksena hydratoitua kalsiumsul-’ faattia ja kalsiumkarbonaattia.

Tätä varten valmistettiin karkean hydratoidun kalsiumsulfaatin <15 mikrometrin mediaanihalkaisija) ja karkean kalsiumkarbonaatin <30 mikrometrin mediaanihalkaisija) sekasuspensiot . käyttämällä tekniikan tason mukaista soveltuvuusainetta <ko- keet 99-101) ja keksinnön mukaista soveltuvuusainetta <kokeet 102-104) .

37 100176

Kunkin vesisuspension kuiva-ainepitoisuus oli 70 paino-%, pig-menttieeoksen koostumus tehtiin taulukon IX:n suhteiden mukaan, ja soveltuvuusainetta oli läsnä 1 paino-% kuiva-ainetta suhteessa kuiviin pigmentteihin.

Jauhatuskokeet suoritettiin samojen koekriteerien mukaan kuin esimerkissä 8 on kuvattu.

Jauhettujen suspensioiden kaikki tunnusmerkit ja jauhatuksen jälkeen saadut tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon IX: c 36 1 00 1 76 —0)---------------------- U) 34 3 ti e- o o o 3 OJ O cd Ä CO CD to --h 3 jjO <0 Q)'-' n 34 tn c rH 3 0

•P :3 -P 4J

P -i--- (0 O -------- -P 3C Ό

<D 3 3C

<D 3 3 +> ^ -n E 8 8 8 n °

O t-H D- T CO

34 T—ί T—♦ tn

-H

> en o o o o o o o o η tn o cd m t> 3 o o

_C\J

c\] o o o o o o C" tn cd m cd

O

$ o 34

i—I C

X 3 CU

m .c tn tn c •h λ; 3 0 cd -c m O C 3 C -P -P · - X 3-PQ) 30 X 3 3 CU 3C T3 D -P Λ M 3 3 »-C 3 3 H 3 3

D GJ 3 :3 -n E

< £ ·π·η tri -----------------------

•H

-P

en CC

C (U <U :3 r-ι <-i <-i .—i .—i <—i P 0) tn p 3 C 0:3 jC -P P :3

3 3 ftE

3 ------------Ί-ί----------- •n -p tn -h i -p

P di >i -P CU

ω dj h -p tn e o

P >1 O -P I +j :0 I

.C >i di3tn-P C O

>1 -P S3 -P tn C ^

<U 3 Ή 3 O -P

C C -p >i e 34 tn tn qj

·· -P p p -h tn tn 44 C W

n-\ 3 -P X E ·Ρ ,-T CU ·Ρ O

Ö 3 3 O > ° 34 3 ’ X

Q -------C----------------

u P

(U

0 e

CNJ 3 ¢3 0--1 CU CD

e (300 OOO

~<J (1^ *—i <—i *—t r-H ϊ—I

1 Ljl-------------------- u C :0

3 -P

X C

n 0 -P

h tn tn C 3 34 34 -P 01 O 34 39 100176

Taulukon perusteella tehdään eeuraavat huomautukset: - Kokeiden 99-101 osalta, jotka koskevat tekniikan tason moni-pigmenttivesisuspeneioita, jauhatus osoittautui mahdottomaksi, koska viskositeetti kasvoi nopeasti kunnes se saavutti tahna-maisen tilan.

Kokeiden 102-104 osalta, jotka koskevat keksinnön mukaisia monipigmenttivesisuspensioita, todetaan, että kahden jauhetun pigmenttityypin mediaanihalkaisija on hyvin lähellä mikrometriä, mikä tunnusmerkki osoittaa sekä huomattavaa parannusta tekniikan tason pigmenttisuspensioihin nähden että esimerkin 8 jauhettuihin yksipigmenttisuspensioihin nähden. Lisäksi ma-nittujen suspensioiden jauhatuksen jälkeen viskositeetit pysyvät kohtuullisina ja jopa pieninä, yhdessä jauhettujen pigmenttien lisääntyvästä hienousasteesta huolimatta.

Esimerkki 10

Esimerkin kohteena on kuvata koostumukseltaan erilaisten pigmenttien yhteensopivuutta kun ne esiintyvät samanaikaisesti monipigmenttivesisuspensiossa keksinnön mukaisen aineen läsnäolon ansiosta.

' Tätä varten valmistettiin ensin jauhamalla vesiväliaineessa (esimerkin 8 kriteerien mukaan) kalsiumkarbonaatin ja hydra-toidun kalsiumsulfaatin yksipigmenttisuspensioita tekniikan tason mukaisen <E- ja G-tyyppiset suspensiot) ja keksinnön mukaisten soveltuvuusaineiden läsnäollessa (F- ja H-tyyppiset . suspensiot). Yksipigmenttisuspensioiden kaikki tunnusmerkit ja saadut tulokset ryhmitellään seuraavaan taulukkoon X-l.

100176 40 -------3S--------------1--Γ--- c . i ! •nr- l< I c (0 o V I C" \ o ! " CO o I —

Ä _ e — I

— -u P1 > co m I

O C «3 ----- = 1 c oj ° c ! c\j -HO e I c ω· m i ! § ^ Λί i

c π5· o I

w ^ - I

«____M________________i____

£ I

0 I K ! g

•H >i*H W I S

W «H 4-> C I

c o -p £ ! ™ Q) Qj 3 1 a u s 3 £. 2 ® “T--- 03 3 iH O Cl 3 -H >, QJ i g · I ! .

H \ I C

' ^ T* ! S

Γ- c i X Co c i -

CT <o —I

•CJ ^ rs in in I

Ο-μ U. co - > - -------

X eH C ^ ° ~ C I

^ ^ Ή SIC

DP cf 03 QJ £ ! C

D QJ W Λ! O _ ! _ d ε 5 qj Λ <03 λ; i E-ι 3 O--------------------;---- C Ή ci C 03 I < !

3 C >1 M j C

•P QJ rH -H 0 = CU O -P c I ’ £ 2 &+i S " ! QJ 3ui 6 3-^ — ----- Ό 03 3 3° c ! •Η ·Ρ f—I || 0 P >i I s P -P P (V I r~

01 rt λ; I® I

c ________c_3________ r j__

Dj I 01 Λί 03 ·Ρ -H 03

3 01 3 C -P

oi o —- 44 re QJ >

Λί dP 1—( -r— T3 I

(Ν ·Η 03 C '— ro 0 Ή 3 I Oi -PO .C C Ο -Η X dj > -H 03 -PO -P O Pi

>1 03 01 >i CP 03 -HU

C QJ >1 -P -P C >i 3 44 C P ~ O +j -P 3 -P 0) > 3 -P 0) 44 ,14 -p qj cp aa) -ρεϋο

3 -PC -PQJ0144O^-'01O

ip > -H g 0) 3 :<c I 0). 3 P

3 3 O -p 03_>__'_g____03J9___ 3 --------

-P

41 100176 Käytettyjen eoveltuvuueaineiden tehokkuuden testaamiseksi vertailemalla valmistetaan sitten monipigmenttivesieuspensiot sekoittamalla kalsiumkarbonaatin ja hydratoidun kalsiumsulfaatin suspensiot, jotka sisältävät toisaalta tekniikan tason mukaista soveltuvuusainetta ja toisaalta keksinnön mukaista soveltuvuusainetta.

Monipigmenttisuspensiot (kokeet 105-108) koskevat tekniikan tasoa ja monipigmenttisuspensiot (kokeet 109-112) koskevat keksinnön kohdetta.

Valmistettujen monipigmenttisuspensioiden tunnusmerkit ja saa dut koetulokset kootaan seuraavaan taulukkoon X-2.

42 100176

rn I ' Ο Ο C C CCOC

" 1C COCO CO O C

U IE OOOO O CM Cv M I ^ W I A* C O C 00 •H I - I o I !2 Λ /\ Λ,

Ό I

rH — I--------------------- ω o. ic :r! U IE cccc coco

Ή I \ CCCC COOCO

y I CCCC e e f cm

O I

n ic in cm in p- m ~ ^ I — P- (O cr

CQ‘ I

c I

r. CM I OCCC CCCC

S = I = ~ cm o

• cm I

0) - I

cn y i--------------------- o o 1 1 ίϋ* It I O OCCC cccc w I e I '— cm co

X O O I

' -H c--j---------------------- 9 2 Tl Itu occ cccc * e c oo r-to

X 0) Oj o? I

d a, e I---------------------

1-3 0) e I

·-> 1-5 CO t CCCC CCCC

< w c I U C Ώ ^ CO

EH ------1---------------------- c a)

0) -P

en CJ ro no cr cm o co cp cm O 3 S? «P C CM CM C? CM ΓΜ ^ — o- r- cp- c^- r-r-t^r-

03 -H

3 ο y — tl-------------------------

<D

E

3 inior-co cp c -· cm c OCCO o — — — ai ^ ^ ^ 0 _y _________ c Π3 :0

rY 4J

•HO C

•H W *H

C 3 tn y -u y a> y 43 100176

Taulukon X-2 perusteella tehdään eeuraavat huomautukset:

Kokeiden 105-108 osalta, tekniikan tason mukainen soveltu-vuusaine ei poista pigmenttien välistä iskuvaikutusta yksi-pigmenttieuspensioita sekoitettaessa: tekniikan tasoon kuuluvien monipigmenttisuspensioiden viskositeetit kehittyvät äärimmilleen kunnes syntyy tahnamainen ulkonäkö.

Kokeiden 109-112 osalta, keksinnön mukainen soveltuvuusaine poistaa pigmenttien välisen iskuvaikutuksen yksipigmenttisus-pensioita sekoitettaessa: mainittujen monipigmenttisuspensioi-den viskositeetit ovat hyvin alhaiset, jopa alhaisempia kuin esimerkin 7 taulukossa VI1-2 havaitut (monipigmenttisuspensiot jotka saadaan sekoittamalla jauhamattomia yksipigmenttisue-pensioita).

Esimerkki 11 Tämän esimerkin kohteena on kuvata paperin päällystämisessä hydratoidun kalsiumsulfaatin kykyä korvata titaanioksidin pigmenttinä monipigmenttieuspensiossa keksinnön mukaisen aineen läsnäolon ansiosta.

Tätä varten valmistettiin kaksi monipigmenttivesisuspensiota, joista toinen tekniikan tasoon kuuluvana sisälsi kaoliinia, kalsiumkarbonaattia ja titaanioksidia dispergoituna vesifaa-siin tekniikan tason mukaisten soveltuvuusaineiden avulla, ja toinen keksinnön mukaisena sisälsi kaoliinia, kalsiumkarbonaattia ja hydratoitua kalsiumsulfaattia dispergoituna vesi-faasiin keksinnön mukaisen soveltuvuusaineen avulla.

44 100176 Näihi n monipigmenttiveeieuepeneioihin lisättiin niiden muuntamiseen paperin päällystämiseen sopiviksi tarvittavat eri aineosat, jotka lisättiin samoja määriä, jotta kaksi koostumusta poikkeaisi toisistaan sikäli, että toisessa on T1O2, ja toisessa hydratoitua kalsiumsulfaattia ja keksinnön mukaista so-veltuvuusainetta.

Kahta koostumusta käytettiin kartongin päällystämiseen ALLI-MAND-yhtiön rakentamalla tasoviirakoneella.

Teräkaavimen avulla (trailing blade) levitettiin kartonkia- -2 -2 lustalle <170 g.m > 11-12 g.m :n kerros kumpaakin koostumusta levitysnopeudella 3Θ0 m/minuutti 3,2 m:n rainaleveydel- -2 lä. ALLIMAND-koneen ulostulossa otettiin talteen 181-182 g.m :n päällystettyä kartonkia.

Pää 1lystyekoostumuksia ja niillä päällystettyjä kartonkeja koskevat kaikki tunnusmerkit on koottu seuraavaan taulukkoon XI .

45 100176

TAULUKKO XI

Päällystyskoostumukset-teol1isuuskoe ECC-yhtiön kaoliinia 65 65 OMYA:n CaCOg hiilivety 90 25 25

Thann et Mulhouae:n Ti02RL 68 10 0

CaS04; 2H20 0 10

Keksinnön soveltuvuusaine 40/07:lisäys 0 4% sulfaatin kuivapainosta

Metsäliiton teollisuuden CMC Finnfix 5 0,5% 0,5% kuivas- <vedenpidätysaine) kuivasta ta pigmen- pigmentistä tietä

Rhone Poulenc:in akryylietyreenilateksi 15% 15% SD 215 BASF:n Urecoll S (tekee kerroksen liuke- 10% kui- 10% kuivas-nemattomakei) vasta latek- ta lateksista sista

NaOH q.s.p. pH:ta varten 8,5-8,7 8,5-8,7

Vettä q.s.p. kuivauutetta varten 65% 65%

Sandoz:in taivaansiniseksi värjäävä edellisessä edellisessä Leucophor CK tilassa 1% tilassa 1% kuivasta kuivasta pigmentistä pigmentistä

Brookfield-viskositeetti 10 T 7600 6000 100 T 1280 1000

Valkoisuus 84,5 89,7

Ultraviolettikiilto 29 27

Taukokerroinopasiteetti -0,8 -8,65

Painovärin absorptio - kuivausaika 12/15 sek. 4/5 sek.

Käyttäytyminen koneessa terän lievä täysin karstaantuminen sileä terä 46 100176

Taulukosta käy ilmi, että keksinnön mukaisella päällystys-koostumuksella on parempi käyttäytyminen koneessa ja tuottaa päällystettyä kartonkia, jonka valkoisuus, opasiteetti ja painovärin kuivausaika ovat myös parantuneet.

Claims

47 100176 l. Yhteensovitus-, dispergointi- ja jauhatusaine, jota käytetään pigmenttivesisuspensioiden dispergointi- ja jauhatus toimenpiteissä, jotka suspensiot valmistetaan mineraali-pigmenttien seoksesta, joista ainakin yksi on hydratoitua kalsiumsulfaattia, mainitun sulfaatin läsnäolon aiheuttaman sitkastusvaikutuksen poistamiseksi, tunnettu siitä, että mainittu aine on yleiskaavaltaan seuraava kopolymeeri: / Rl R2 \ /r3 R4 \ /r7 Rs \ M 1 I \ I 1 T M 1 i u i/ \ C = o / R'3 r5 r, / \ OH / \ 0=P-0R6\ / M \ \ I / \ / L jota edustaa kaava:—f- A—}- K —{— B —h L —c—m jossa etyleenimonomeerillä (B) on fosfatoitu tai fosfonoitu funktio, monomeeri (A) on karboksyylifunktion omaava etylee-nimonomeeri ja monomeeri (C) on esterin tai substituoidun tyyppinen etyleenimonomeeri, ja jossa L:n arvo on välillä 9-95 paino-osaa, jolloin K + L + M = 100 paino-osaa, ja K:n ja M:n arvo voi erikseen olla 0, jossa: - R, on vety, karboksyylifunktio tai C,-C12-alkoholilla este-röity karboksyyliryhmä, . - R2 on vety tai Cl*Ci2" alkyyli, - R3 - R3 ovat vety, karboksyylifunktio, halogeeni, C,-C,2-alkyyli tai substituoitu tai substituoimaton aryyli, - R4 on vety, C,-CI2-alkyyli, substituoitu tai substituoimaton aryyli, karboksyylifunktio tai C^-C^-alkoholilla esteröity karboksyylifunktio, 48 100176 - R5, joka on fosforia polymeeriketjuun sitova atomiryhmä, fosfaattifunktion tapauksessa on karboksyyliesteri, substi-tuoitu amidi tai happi, ja fosfonaattifunktion tapauksessa on Cx-C12-alkyyli, C5- tai Cg-substituoitu tai substituoima-ton aryyli, alkaryyli, Cx-Cx2-esteri tai substituoitu amidi, - *6 on vety, kationi, amiini, CX-C3-alkyyli, C5- tai Cg-substituoitu tai substituoimaton aryyli, alkaryyli, Οχ-Chester! tai substituoitu amidi, - R7 on vety, karboksyyliryhmä, Cx-Cx2-esteri, Cx-Cx2-alkyy-li,ä C5- tai Cg-aryyli tai alkaryyli, - Rg on vety, karboksyyliryhmä, Cx-Cg-alkyyli tai halogeeni, - R9 on Cx-Cx2-, edullisesti Cx-Cg-esteri, substituoitu tai substituoimaton amidi, Cx-Cx2-alkyyli, C5- tai Cg-aryyli, alkaryyli, halogeeni, karboksyyliryhmä tai sulfonoitu tai sulfatoitu alkyyli- tai aryyliryhmä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhteensovitusaine, tunnettu siitä, että Rx:n ollessa alkoholilla esteröity karbok-syylifunktio mainittu alkoholi on edullisesti CX-C3-alkoholi.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen yhteensovitusaine, tunnettu siitä, että R2=n ollessa alkyyli, mainittu alkyyli on edullisesti Cx-C3-alkyyli.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen yhteensovi-tusaine, tunnettu siitä, että Rg:n ja R'gin ollessa alkyyli mainittu alkyyli on edullisesti CX-C3-alkyyli.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen yhteensovitusaine, tunnettu siitä, että R^n ollessa alkyyli mainittu alkyyli on edullisesti Cx-Cg-alkyyli ja R^n ollessa alkoho- \ lilla esteröity karboksyylifunktio mainittu alkoholi on edullisesti CX-C3-alkoholi.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen yhteensovitusaine, tunnettu siitä, että R5 on etyleeni- tai propylee-nioksidikarboksyyliesteri, jolla on kaava: 49 100176 O „ — C NSS'S‘0—(— CH2 — CH —0-4-5- jossa n on välillä 1-50 ja edullisesti välillä 1-10.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen yhteensovitusaine, tunnettu siitä, että Rs on vety tai me tyyli ryhmä.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen yhteensovitusaine, tunnettu siitä, että R5 on alkyyli-, aryyli- tai al-karyylikarboksyyliesteri, jonka kaava on: O ΝΧΧχ O—(- R,,—)— O — jossa Ru on C^Cjj.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen yhteensovitusaine, tunnettu siitä, että R5 on substituoitu amidi, jonka kaava on -Ru \ X N (R13) 0 —— jossa R,2 on vety, ja edullisesti C^Cj-alkyyli, substi tuoitu tai substituoimaton C5- tai C6-aryyli, alkaryyli, ja 50 100176 Rl3 on C1-C12- ja edullisesti Ci-C3-alkyyli, substituoitu tai substituoimaton C5- tai Cg-aryyli tai alkaryyli.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen yhteensovi-tusaine, tunnettu siitä, että kun R5, joka on fosforia poly-meeriketjuun fosfonaattifunktiolla sitova atomiryhmä, on al-kyyli, mainittu alkyyli on edullisesti Ci-C3-alkyyli, ja Rg:n ollessa esteri mainittu esteri on edullisesti C1-C3-esteri.
11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen yhteensovi-tusaine, tunnettu siitä, että Rg:n ollessa esteri mainittu esteri on edullisesti C]_-C3-esteri.
12. Jonkin patenttivaatimuksista 1-11 mukainen yhteensovi-tusaine, tunnettu siitä, että R7:n ollessa esteri mainittu esteri on edullisesti Ci-C3-esteri ja R7:n ollessa alkyyli mainittu alkyyli on edullisesti C1-C3-alkyyli.
13. Jonkin patenttivaatimuksista 1-12 mukainen yhteensovi-tusaine, tunnettu siitä, että Rg:n ollessa esteri mainittu esteri on edullisesti C]_-C5-esteri ja Rg:n ollessa alkyyli mainittu alkyyli on edullisesti C1-C3-alkyyli.
14. Jonkin patenttivaatimuksista 1-13 mukainen yhteensovi-tusaine, tunnettu siitä, että aine saadaan kopolymeroimalla tunnettujen menetelmien mukaan, ilmanpaineessa ja paineen-alaisena, käynnistysaineiden ja sopivien säätöaineiden läsnäollessa vesi-, alkoholi-, hydroalkoholi-, aromaattisessa tai alifaattisessa väliaineessa tai ainakin kahden etyleeni- \ monomeerin halogeeniliuottimessa, josta toisessa eli mono- meerissä (B) on fosfatoitu tai fosfonoitu funktio.
15. Jonkin patenttivaatimuksista 1-14 mukainen yhteensovi-tusaine, tunnettu siitä, että mainittu polymerointiväliaine valitaan ryhmästä, jonka muodostavat vesi, metanoli, etanoli, propanoli, isopropanoli, butanolit tai dimetyyliformami-di, dimetyylisulfoksidi, tetrahydrofuraani, asetoni, metyy- 51 100176 lietyyliketoni, etyyliasetaatti, butyyliasetaatti, heksaani, heptaani, bentseeni, tolueeni, etyylibentseeni, ksyleeni, merkaptoetanoli, tertiododekyylimerkaptaani, tioglykolihappo ja sen esterit, n-dodekyylimerkaptaani, etikkahappo, viini-happo, maitohappo, sitruunahappo, glukonihappo, glukohepto-nihappo, 2-merkapto-propionihappo, tiodietanoli, halogeeni-liuottimet, kuten hiili-tetrakloridi, kloroformi, metyleeni-kloridi, metyylikloridi, monopropyleeniglykolieetterit ja dietyleeniglykoli.
16. Jonkin patenttivaatimuksista 1-15 mukainen yhteensovi-tusaine, tunnettu siitä, että kopolymeerin ominaisviskosi-teetti on välillä 0,2-10,0 ja edullisesti välillä 0,25-5,0 ja vielä edullisemmin välillä 0,4-1,2.
17. Jonkin patenttivaatimuksista 1-16 mukainen yhteensovi-tusaine, tunnettu siitä, että kopolymeeriä käytetään happa-messa muodossa.
18. Jonkin patenttivaatimuksista 1-17 mukainen yhteensovi-tusaine, tunnettu siitä, että kopolymeeri neutraloidaan ainakin osittain monovalentin funktion omaavalla neutralointi -aineella. f;
' 19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen yhteensovitusaine, tun nettu siitä, että neutralointiaine valitaan alkalimetallien ja vastaavien ryhmästä ja edullisesti ryhmästä, jonka muodostavat litium, natrium, kalium, ammonium tai mahdollisesti amiini.
20. Patenttivaatimuksen 18 tai 19 mukainen yhteensovitus-aine, tunnettu siitä, että monovalentti neutralointiaine on yhdistetty polyvalenttiin neutralointlaineeseen.
21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen yhteensovitusaine, tunnettu siitä, että polyvalentti neutralointiaine valitaan ryhmästä, jonka muodostavat maa-alkalit tai vastaavat, edullisesti kalsium, magnesium. 52 100176
22. Pigmenttivesisuspensio, joka sisältää ainakin hydratoi-tua kalsiumsulfaattia ja jonkin patenttivaatimuksista 1-21 mukaista ainetta, tunnettu siitä, että se valmistetaan seu-raavien vaiheiden mukaan: a) valmistetaan hämmentäen liettämällä hydratoidun kalsium-sulfaatin vesisuspensio, erikseen tai seoksena lisäämällä ensin kokonaan tai osa keksinnön mukaista ainetta vesifaa-sissa, sitten pigmentti(t) siten, että saadaan juokseva ja edullisesti homogeeni suspensio, b) lisätään jatkuvasti kohdan a) mukaan valmistettu suspensio jauhatusvyöhykkeeseen, jonka muodostaa mikroelementtejä sisältävä jauhatuslaite, c) ylläpidetään suspension lämpötilaa jauhatuksen aikana alle 100°C:n tasolla ja edullisesti huonelämpötilan ja 80°C:n välillä, d) sekoitetaan jauhettava suspensio mikroelementtien läsnäollessa toivotun raekoostumuksen saamiseen tarvittavan ajan, e) mahdollisesti lisätään jauhatuksen aikana ainakin kerran aineen täydennysjae, f) jauhatuslaitteen ulostulossa erotetaan jatkuvasti CaSC>4-2H20:n suspensio erikseen tai hienoksi jauhettuna seoksena jauhatuskappaleista ja liiallisen karkeuden takia hylätyt hiukkaset, g) mahdollisesti lisätään hienoksi jauhettuun suspensioon ainakin yhtä reologiaa muuttavaa ainetta.
23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen pigmenttivesisuspensio, tunnettu siitä, että ainetta lisätään suhteessa 0,05-4 pai-no-% aktiiviainetta mineraaliaineiden kuivapainosta, ja edullisesti suhteessa 0,5-2,5 %. 53 100176
24. Patenttivaatimuksen 22 tai 23 mukainen suspensio, tunnettu siitä, että sen kuiva-ainepitoisuus on ainakin 65 pai-no-%, edullisesti välillä 70-80 paino-%.
25. Jonkin patenttivaatimuksista 22-24 mukaisen suspension tai jonkin patenttivaatimuksista 1-21 mukaisen yhteensovi-tusaineen käyttö paperin, maalin ja muoviaineiden valmistuksessa.