FI63427C - Stabil latex bildad av en kopolymer av en monomerblandning ochdess anvaendning som bindemedel i pappersbelaeggningsblan dnngar - Google Patents

Stabil latex bildad av en kopolymer av en monomerblandning ochdess anvaendning som bindemedel i pappersbelaeggningsblan dnngar Download PDF

Info

Publication number
FI63427C
FI63427C FI771354A FI771354A FI63427C FI 63427 C FI63427 C FI 63427C FI 771354 A FI771354 A FI 771354A FI 771354 A FI771354 A FI 771354A FI 63427 C FI63427 C FI 63427C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
latex
acid
beta
parts
sample
Prior art date
Application number
FI771354A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI771354A (fi
FI63427B (fi
Inventor
John Hen
Original Assignee
Uniroyal Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uniroyal Inc filed Critical Uniroyal Inc
Publication of FI771354A publication Critical patent/FI771354A/fi
Publication of FI63427B publication Critical patent/FI63427B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI63427C publication Critical patent/FI63427C/fi

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06—Hydrocarbons
    • C08F212/08—Styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F236/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F236/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • C08F236/06—Butadiene
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/56—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/58—Polymers or oligomers of diolefins, aromatic vinyl monomers or unsaturated acids or derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

RÄr^l tel /«^UULUTUSjULKAISU ,7,0n JS* m (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 0041 /
OsSQjSt C Patentti stySnne tty 13 06 1933 (♦S) Patent necidelat \Sa&) C 08 E 220/26, D 21 H 1/28, (51) K».NuW3 B 32 B 27/00 // C 08 F 212/08, 1 1 236/06
SUOMI—Fl N LAN D (21) PMunttNttkumu·—feuntanieknlnf 77135U
. (22) Hakn>l«pH»I—AiwWuilngdig 28.0U.T7 ' ' (23) Alkuplivi—GlkJghucaduf 28.0U.T7
(41) Tullut |ulklMlul—Mhrh offmtHg 0U. 11. TT
FMantti. Ja rakiutarihallltut -ihri iif.tr.nnn i. ______________
Ptoanfe· och raglsteratyralMn ^ AnaMun utEJToÄ28.02.83 (32)(33)(31) *rr*«*y priorkue 03-05. T6 USA(US) 682811 (Tl) Uniroyal, Inc., 1230 Avenue of the Americas, New York, N.Y., 10020, USA(US) (T2) John Hen, Cheshire , Connecticut, USA(US) . {7U) Berggren Oy Ab (5U) Monomeerisen seoksen kopolymeerin muodostama stabiili lateksi ja sen käyttö sideaineena paperinpäällystysseoksissa - Stabil latex bildad av en kopolymer av en monomerblandning och dess användning som binde-medel i pappersbeläggningsblandningar
Esillä oleva keksintö koskee lateksia, jonka muodostaa monomeerisen seoksen kopolymeeri ja lateksin käyttöä paperinpäällystys-seoksessa.
Styreenin ja 1,3-butadieenin sekapolymeerien latekseja, joissa on tai ei ole pieniä määriä yhtä tai useampaa etyleenisesti tyydyttämätöntä karboksyylihappoa, on kehitetty ja käytetty yhdessä tärkkelyksen tai jonkin muun luonnonsideaineen kanssa ns. lisäsideainetta sisältävissä seoksissa. Paperinpäällystysteol-lisuudessa on syntynyt useita probleemoja päällystysseoksen kemiallisen epästabiilisuuden johdosta, mikä aiheutuu moniarvoisen ionin huonosta stabiilisuudesta tai liian suuresta viskootti-suudesta ja huonoista sitoutumisominaisuuksista, jotka määrätään märkäsidoslujuuden perusteella. Tämän johdosta olisi erittäin toivottavaa mikäli olisi olemassa sellainen päällystysseos, joka pysyisi tehokkaana moniarvoisten metalli-ionien, kuten ++
Ca , kysymyksen ollessa ja aikaansaisi päällystetyn paperin 2 hyvän vedenkestävyyden. 634 2 7 i
Esillä oleva keksintö koskee parannettua lateksiseosta, joka on johdettu määrättyjen monomeerien vesiemulsio-polymeroinnista, jolloin saadaan lateksi, jolla on erinomainen vedenkestävyys ja elektro- ; lyyttikestävyys paperinpäällystystarkoituksessa. Keksinnön mukainen parannettu lateksiseos käsittää kopolymeerin vesidispersion, joka saadaan monomeeripanoksesta, joka sisältää painon perusteella laskettuna : (A) 35-75 osaa aromaattista monovinylideeni-monomeeria, (B) vastaavasti 65-25 osaa alifaattista konjugoitua dieeniä 100 osaa kohden (A) plus (B) , jolloin mainitut monomeerit (A) plus (B) muodostavat 75-99,5 % monomeerien kokonaisseoksesta,^ (C) mahdollisesti 0-15 % yhtä tai useampaa muunlaista hydrofii-listä monomeeriä, ja lateksille on tunnusomaista, että se sisältää myös (D) 0,5-10 % akryloyylioksikarboksyylihappo-monomeeriä, jolla on kaava H0C =C-C-0-Ro 2 I II 2
O
jossa kaavassa on vety tai alkyyliradikaali, jossa on 1-6 hiili- atomia, ja R~ on
Δ O
II
(1) - C H- - C - OH, jossa n on 1-6 n zn
O
(2) -^7cH2)xC-07y-H, jossa x on 1-4 ja y on 2-4 tai
O O
(3) -CaH2a-0-C-C^H2j;:)-i-OH, jossa a ja b ovat samanlaisia tai erilaisia ja ovat 1-4.
Keksinnön mukainen lateksiseos saadaan kopolymeroimalla esitettyjen monomeerien (A), (B) ja (D) seosta (mahdollisesti (C):n kanssa) käyttäen esitettyjä määriä ja vesiemulsiopolymerointia. Haluttaessa voidaan käyttää useampaa kuin yhtä monomeereistä (A), (B), (C) ja (D) .Komponenttien (A), (E) ja (C) muodostama lateksi tunnetaan kuulutus julkaisusta ΠΕΙ 495 428, mutta lisäämällä komponenttia (D) on yllättäen huorattu, että saadaan pysyvä lateksiseos, jolla on odottamattoman edulliset ominaisuudet paperin-päällysty s tarkoituksissa, jolloin samalla käytetään luonnon sideaineita, kuten tärkkelystä, tai nämä jätetään pois. Näillä latekseilla an huomattavasti parantunut kesto- 63427 kyky elektrolyyttien suhteen erikoisesti mitä tulee epäorgaanisiin kationeihin, kuten Ca++, jota mahdollisesti on läsnä pigmentoidun paperin päällystysseoksessa. Tällä parannetulla lateksiseoksella päällystetyllä paperilla on myös yllättäen parantunut vedenkestävyys.
Käytettyjä aromaattisia monovinylideenimonomeerejä (A) ovat esimerkiksi styreeni, substituoidut styreenit (kuten sellainen styreeni, jossa on halogeeni-, alkoksi-, syano- tai alkyyli-substituentteja), ja vinyylinaftaliini. Muutamia esimerkkejä substituoiduista styreeneistä ovat alfa-metyylistyreeni, ar-metyylistyreeni, ar-etyyli-styreeni, alfa-ar-di-metyylistyreeni, ar,ar-dimetyylistyreeni, ar-t-butyylistyreeni, metoksistyreeni, syanostyreeni, asetyylistyree-ni, monoklooristyreeni ja diklooristyreenit.
Käytettyjä alifaattisia konjugoituja dieenejä (B) ovat butadieeni, substituoidut butadieenit ja muut asykliset yhdisteet, joissa on vähintään kaksi konjugoitua, etyleenisesti tyydyttämätöntä sidosta. Esimerkkejä näistä ovat isopreeni, kloropreeni, 2,3-dimetyylibutadi-eeni, 1,3-metyylipentadieeni , erikoisesti 1,3-butadieeni.
Edellä esitetyn kaavan mukaisia akryloyylioksikarboksyylihappotyyppi-siä monomeerejä (D) ovat substituoidut akryloyylioksikarboksyylihappo-tyypit, ja tällaisia ovat esimerkiksi seuraavat yhdisteet: (1) alfa-akryloyylioksietikkahappo, beta-akryloyylioksipropionihappo-beta-metakryloyylioksipropionihappo, beta-etakryloyylioksipropioni-happo, beta-propakryloyylioksipropionihappo, beta-butakryloyylioksi-propionihappo, beta-akryloyylioksibutaanihappo, gamma-akryloyylioksi-butaanihappo, beta-metakryloyylioksibutaanihappo, delta-akryloyyli-oksipentaanihappo, epsilon-akryloyylioksiheksaanihappo; (2) (beta-akryloyylioksi-beta-propionoksi)-propionihappo, (beta-metakryloyylioksi-beta-propionoksi)-propionihappo, (beta-akryloyyli-oksi-beta-propionoksi-beta-propionoksi)-propionihappo, (beta-akryloyy-lioksi-beta-propionoksi-beta-propionoksi-beta-propionoksi)-propioni-happo, (beta-akryloyylioksi-beta-pentanoksi-beta-bentanoksi-beta-pentaoksi)-pentaanihappo; (3) beta-akryloyylioksietyylimeripihkahappo, beta-metakryloyylioksi-etyylimeripihkahappo, gamma-akryloyylioksipropyylimeripihkahappo, 4 63427 gairana-akryloyylioksipropyyliglutaarihappo, gamma-akryloyylioksi-etyyliglutaarihappo, gamma-akryloyylioksietyyliadipiinihappo. Useissa tapauksissa on edullista käyttää 0,7-5 paino-% tyyppiä (D) olevaa monomeeria kopolymeeriä valmistettaessa.
Lisänä käytetyistä erilaisista hydrofiilisistä monomeerisistä yhdisteistä (C), joita mahdollisesti on läsnä kopolymeerissä, ovat esimerkkejä akryylihappo, metakryylihappo ja itakonihappo. Tarkoitukseen sopivat myös tunnettujen periaatteiden mukaisesti lukuisat akrylaatit, metakrylaatit ja itakonaatit.
Näitä parannettuja seoksia voidaan valmistaa jaksottain, puoli-jatkuvasti tai jatkuvasti emulsiopolymeroimismenetelmää käyttäen. Emulsiopolymeroimismenetelmä toteutetaan vesipitoisessa väliaineessa johon on lisätty vapaan radikaalin muodostava katalyytti, tavallisesti määrässä 0,01-3,0 prosenttia monomeerien kokonaispainosta pH-arvossa 1,5-7,0 ja edullisesti käyttäen ket-junsiirtoainetta ja emulgoimisainetta. Vapaan radikaalin aikaansaavista katalyyteistä mainittakoon perhappiyhdisteet, joihin sisältyvät epäorgaaniset persulfaattiyhdisteet, kuten kaliumper-sulfaatti, ammoniumpersulfaatti, peroksidit, kuten vetyperoksidi, orgaaniset vetyperoksidit ja orgaaniset peroksidit.
Nämä katalyytit voivat joskus olla aktivoituja vesiliukoisen pel-kistysaineen avulla.
5 63427
Tavallisesti vähintäin yksi anioninen emulgoimisaine ja/tai yksi tai useampi tunnettu ei-ioninen emulgoimisaine voi myös olla läsnä polymeroimispanoksessa. Tyypillisiä anionisten emulgoimisaineiden luokkia ovat alkalimetalli-alkyyliaryylisulfonaatit, alkalimetalli-alkyylisulfaatit, sulfonoidut alkyyliesterit yms. Tyypillisiä esimerkkejä tällaisista hyvin tunnetuista emulgoimisaineista ovat nat-riumdodesyylibentseenisulfonaatti, natriumlauryylisulfaatti, dinat-riumdodesyylidifenyylieetteridisulfonaatti, N-oktadesyylidinatrium-sulfosukkinaatti, dioktyyli-natriumsulfosukkinaatti ja disyklohek-syyli-natriumsulfosukkinaatti.
Mahdollisesti voidaan käyttää myös muita sellaisia aineosia, jotka ovat hyvin tunnettuja emulsiopolymeroinnista, kuten kelatoimisainei-ta, puskureita, kiihdytysaineita, hapetuspelkistysaineita, epäorgaanisia suoloja, sakeutusaineita, ketjunsiirtoaineita ja pH-arvon säätöaineita.
Tällaisia latekseja valmistettaessa on polymerointilämpötila tavallisesti yli 40°C ja edullisesti alueella 50-98°C.
Vesipitoisen väliaineen pH pidetään polymeroinnin aikana arvossa noin 1,5-7,0 ja edullisesti noin 3-5.
Kuvatun emulsiopolymeroinnin avulla valmistettujen lateksiseosten kiinteäainepitoisuus voi olla laajalla alueella vaikkakin kiinteä-ainepitoisuus on tavallisesti yli 40 paino-%, vielä tyypillisemmin noin 45-65 %. Tällaisilla latekseilla on parantunut Ca++-stabiili-suus. Ca++-stabiilisuus tarkoittaa tässä yhteydessä sen geelin prosenttimäärää, joka on muodostettu lisättäessä 2 ml 6 %:sta CaC^-liuosta 20 grammaan lateksia, jonka kokonaiskiinteäainepitoisuus on 45 % ellei muuta ole esitetty.
Keksinnön mukaisesti valmistetut lateksiseokset ovat erittäin edullisia paperin ja pahvin päällystysseoksia ainoana sideaineena tai muiden sideaineiden ohella yhdessä tavanomaisten pigmenttien kanssa. Tavallisesti käytetyt pigmentit ovat hienojakoisia materiaaleja, jotka ovat luonteeltaan pääasiallisesti mineraaleja, mutta voivat joskus olla myös osaksi orgaanisia. Pigmenttijärjestelmä muodostuu 6 63427 pääasiallisesti erittäin hienojakoisista savista, varsinkin kaoliini-tyyppisistä. Pienempiä määriä kalsiumkarbonaattia, titaanidioksidia, talkkia, "blankfixiä" ja senkaltaisia pigmenttimäisiä aineita voidaan myös käyttää määrättyjen edullisten ominaisuuksien antamiseksi päällystetylle paperille, kuten parantuneen valkoisuuden ja opasiteetin aikaansaamiseksi.
Pigmentti tai pigmenttiseos dispergoidaan edullisesti ensin veteen käyttäen dispergoimisainetta, kuten natriumheksametafosfaattia, ja pH säädetään halutulle alueelle ennen sekoittamista mainitun lateksin kanssa vesipitoisen päällystysseoksen muodostamiseksi.
Päällystysseos sisältää käyttövalmiina pigmenttejä, liimoja, lisäaineita ja vettä ja sitä nimitetään "päällystysväriksi". Liima-aineen ja pigmentin suhde, jota käytetään paperinpäällystysvärissä, on tavallisesti noin 1-30 osaa kuivaa liimaa kutakin 100 osaa kohden kuivaa pigmenttiä. Keksinnön mukainen lateksiseos voi haluttaessa olla ainoa päällystysvärissä käytetty sitova liima-aine. Muita tältä alalta tunnettuja liima-aineita, kuten tärkkelystä, kaseiinia, soijapapuproteiineja tai muita synteettisiä latekseja, voidaan käyttää yhdessä keksinnön mukaisen lateksiseoksen kanssa ns. sekoitetussa tai useampia sideaineita sisältävässä liimajärjestelmässä.
Päällystysvärin kokonaiskiinteäainepitoisuus voi vaihdella alueella noin 8-65 %, tavallisesti noin 40-65 paino-%, riippuen huomattavasti käytetyn päällystyslaitteen laadusta.
Päällystysvärin viskositeetti mitataan tavallisesti ennen paperin-päällystämistä käyttäen voimakkaasti leikkaavaa Hercules-viskositeet-timittaria.
Päällystysväri lisätään paperille tai pahville tavanomaisella tavalla kuten käyttäen offset-telapäällystystä, liimapuristinta, kirjain-painopuristinta, ilmaveistä tai levypäällystyslaitetta.
Kuivasidoslujuus ja märkäsidoslujuus voidaan mitata tavanomaisella IGT-painantamittarllla, jonka on kehittänyt Institute of Graphic and Allied Industries of Amsterdam, Hollanti. Lyhyesti sanoen käsittää IGT-märkäsidoskoe 0,3 mikronia paksun tasaisen, ohuen, vesikalvon johtamisen offset-telalle, joka saatetaan sitten kosketuksiin 7 63427 koepaperin kanssa. Kostutettu paperi painetaan sitten vakionopeudella käyttäen toista offset-telaa ja käyttäen tavanomaista offset-mustetta. Tämä käsittely jäljittelee kaksiväri-offset-kivipainan-taa. Saatuja koepapereita verrataan vertailupapereihin ja annetaan vertailuarvot, jolloin 1 on erinomainen ja 10 erittäin huono. IGT-kuivasidoskoe käsittää kokeiltavan paperin painamisen suurella nopeudella tavanomaista mustetta käyttäen. Määrätyn päällysteen vastustuskykyä musteen leviämistä vastaan suuria painatusnopeuksia käytettäessä nimitetään kuivasidosvastukseksi. Se mitataan toteamalla se painatusnopeus, jossa tarttuminen ensin tapahtuu. Mitä suurempi on se nopeus, jossa tarttuminen tapahtuu, sitä parempi on kuivasidos-lujuus.
On ymmärrettävää, että termi "paperi", jota käytetään tässä yhteydessä, käsittää erilaiset paperituotteet perustuvatpa ne sitten ohueen paperiin tai pahviin tai tämänkaltaisiin tuotteisiin.
Seuraavat esimerkit kuvaavat keksintöä. Kaikki osat ja suhteet, jotka jäljempänä on esitetty, perustuvat painoon ellei muuta ole mainittu.
Esimerkki 1 Tämä esimerkki kuvaa keksinnön mukaisen parannetun lateksiseoksen valmistamista käyttäen seuraavia perusaineosia: 100 osaa vettä 3 osaa dodekyylibentseeninatriumsulfonaattia 1 osa kaliumpersulfaattia 0,7 osaa natriumbikarbonaattia 0,5 osaa hiilitetrakloridia 2,7 osaa beta-akryloyylioksipropionihappoa 59 osaa styreeniä 38,3 osaa 1,3-butadieeniä 0,2 osaa etyleenidiamiinitetraetikkahapposuolaa.
Edellä mainitut aineosat johdetaan polymerointi-reaktioastiaan.
Astia kuumennetaan sitten lämpötilaan 60°C ja polymeroinnin annetaan jatkua tässä lämpötilassa 17 tuntia samalla sekoittaen jolloin saadaan erittäin pysyvä lateksi, jonka pH-arvo on 3,5 ja joka sisältää 50 % kiinteitä aineita. (Katso lateksinäytettä 1 taulukossa I
8 63427 jäljempänä.) Toinen lateksiseos (jota nimitetään taulukossa I la-teksinäytteeksi 2), valmistetaan samalla tavoin käyttäen oleellisesti samaa reseptiä sillä eroavaisuudella, että 2,7 osaa beta-akryloyyliok-sipropionihappoa korvataan seoksella, jossa on 1,1 osaa itakonihap-poa ja 1,6 osaa akryylihappoa.
Taulukko I
Lateksi Lateksi näyte 1 näyte 2
Beta-akryloyylioksipropionihappo 2,7
Itakonihappo - 1,1
Akryylihappo - 1,6
Ca++ stabiilisuus (%)(a) 25,6 36,7
Hercules-viskoottisuus (poise)^ 0,45 0,57 IGT-märkäsidoslujuus 2,8 5,2 (a) koaguloitumis-% lisättäessä 2 ml 6 %:sta CaCl2-liuosta 20 grammaa 45 %:sta T.S.lateksia pH-arvossa 9,5.
(b) päällystysväri arvossa 61 % T.S.; leikkausnopeus = 4140 sek-·*-.
Arvioituna Ca++-stabiilisuuskokeen avulla on lateksin näytteellä 1 (esillä oleva keksintö) parempi Ca++-stabiilisuus kuin lateksinäyt-teellä 2. Päällystysvärit valmistetaan kummastakin näistä kahdesta lateksista käyttäen 13 osaa lateksia (kuivana) kutakin 100 osaa kohden päällystyssavea n:o 2 ja lisätään erikseen paperille, kuivataan ja kokeillaan märkäsidoslujuus. IGT-märkäsidoslujuus osoittaa lateksinäytteen 1 olevan huomattavasti paremman kuin lateksinäytteen 2, joka on aikaisemmin tunnettu, ja että paranemista sekä kemiallisessa stabiilisuudessa että märkäsidoslujuudessa voidaan aikaansaada käytettäessä beta-akryloyylioksipropionihappoa tavanomaisten monoetyleenisesti tyydyttämättömien karboksyylihappojen, kuten akryy-lihapon ja itakonihapon, sijasta.
Sellaiset lateksit, jotka valmistettiin samalla tavoin kuin näyte 1, mutta käyttäen (beta-akryloyylioksi-beta-propionoksi)propionihappoa tai (beta-metakryloyylioksi-beta-propionoksi)propionihappoa beta-akryloyylioksipropionihapon sijasta, aikaansaavat samankaltaisia tuloksia.
9 63427
Esimerkki 2 Tämä esimerkki kuvaa sitä vaikutusta, joka aikaansaadaan lisättäessä hydrofiilinen monomeeriyhdiste (C), so. monobeta-hydroksietyyli-maleaatti (1 moolin maleiinihappoanhydridiä reaktiotuote 1 moolin kanssa etyleeniglykolia) lateksiseokseen (lateksinäyte 1), joka on esitetty esimerkissä 1. Vertailu suoritettiin kahden tunnetun näytteen kanssa (lateksinäyte 3, vast, lateksinäytteet 4 ja 5 taulukossa II) .
Taulukko II
Lateksi Lateksi Lateksi näyte 3 näyte 4 näyte 5
Beta-akryloyylioksipropionihappo 2,7 Itakonihappo - 1,1
Akryylihappo - 1,6 -
Mono-beta-hydroksietyyli- maleaatti 2,0 2,0
Ca++-stabiilisuus (%)^ 6,7 16,7 24,5
Hercules-viskositeetti (poisea) (b) 0,7 0,9 >1,0 IGT-märkäsidoskestävyys 1,5 3,8 3,2 (a) koaguloitumis-%, joka saatiin lisättäessä 2 ml 6 %:sta CaClj” liuosta 20 grammaa lateksia, jonka kokonaiskiinteäainepitoisuus oli 45 %, pH-arvossa 9,5.
(b) Päällystysväri kiinteiden aineiden kokonaismäärän ollessa 61 %. Leikkausnopeus 4140 sek-^.
(c) Kaupan oleva tuote, jonka oletetaan perustuvan styreenin, butadieenin ja tavanomaisen karboksyylihappomonomeerin kopoly-meeriin ("Gen Flo 5057"; tavaramerkki).
Taulukossa II esitetyt Ca++-stabiilisuustulokset osoittavat, että lateksinäyte 3, joka sisältää beta-akryloyylioksipropionihappoa, (esillä olevan keksinnön mukaisesti) omaa huomattavasti paremman Ca++-stabiilisuuden kuin molemmat aikaisemmin tunnetut lateksit. Paperinpäällystysvärit valmistettiin samalla tavoin kuin esimerkissä I. Kustakin kolmesta mainitusta lateksista peräisin olevat pääl-lystysvärit lisättiin erikseen paperiin, kuivattiin ja kokeiltiin IGT-märkäsidoslujuuden suhteen. Tulokset on esitetty taulukossa II ja ne osoittavat, että paperi, joka päällystettiin keksinnön mukaisella päällystysväriseoksella, on ylivoimainen aikaisemmin tunnettuihin verrattuna.
63427 10
Esimerkki 3 Tämä esimerkki kuvaa akryloyylioksihapon vaikutusta aikaansaamaan hyvä kemiallinen stabiilisuus lateksiseoksen läsnäollessa verrattuna akryloyylioksihapon esteriin, joka on epätyydyttävä tässä suhteessa.
Lateksinäyte 6 Lateksinäyte 7 paino-osaa paino-osaa
Vettä 100 100
Dodekyylibentseeninatrium- sulfonaattia 3 3
Kaliumpersulfaattia 1 1
Natriumbikarbonaattia 0,75 0,75
Hiilitetrakloridia 0,5 0,5
Beta-akryloyylioksipropionihappoa 4,0
Beta-akryloyylioksipropionihapon metyyliesteriä - 4,0
Styreeniä 56 56
Butadieeniä 40 40
Etyleenidiamiinitetraetikkahappo- suolaa 0,2 0,2
Kutakin edellä mainittua lateksia emulsiopolymeroitiin lämpötilassa 55°C 20 tuntia edellä esitettyä koostumusta käyttäen. Lateksinäyt- teen 6 (keksinnön mukainen) ollessa täysin pysyvän reaktorissa, voitiin lateksinäytteessä 7 todeta koaguloitunutta ainetta reaktorissa 1,6 grammaa 100 grammaa kohden polymeerin kiinteitä aineita. Taulukossa III esitetyt Ca++-stabiilisuuskoetulokset osoittavat, että lateksinäytteellä 6 on paljon parempi stabiilisuus kuin lateksi-näytteellä 7.
Taulukko III
Lateksinäyte 6 Lateksinäyte 7
Reaktorissa oleva geeli, PHR O 1,6
Ca++-stabiilisuus, (%) ^ 9,6 82,5 IGT-märkäsldoslujuus
Yksi sidosaine 2 5,5 Tärkkelys/lateksi-sidosaine 2,5 3,7 (a) geeli-%, joka saatiin lisättäessä 2 ml 6 %:sta CaClj-liuosta 20 grammaan lateksia, jonka kiinteäainepitoisuus 40 %.
63427
Latekseja verrattiin sitten paperinpäällystyskäsittelyssä valmistamalla kaksi erilaista päällystysväriä (1) käyttäen yhtä lateksi-sidosainetta ja (2) käyttäen tärkkelys/lateksi-sideaineseosta, kuten seuraavassa on esitetty:
Yhtä sideainetta Kahta sideai-sisältävä seos netta sisältävä seos
Paino-osaa Paino-osaa
Lateksia 13 11 Tärkkelystä - 6 keskisuuri viskositeetti Päällystyssavea n:o 2 100 100
Natriumheksametafosfaattia 0,3 0,3
Alkaliherkkää sakeutusainetta* 0,2 pH säädettiin NH_:n avulla arvoon 8,8 8,8
MM
Vettä T.S. -%:n säätämiseksi arvoon 60 60 KPolyakryylihappoemulsio
MM
Kiinteiden aineiden paino-% määrä.
Päällystysvärit lisättiin erikseen paperille, kuivattiin ja kokeiltiin IGT-märkäsidoslujuus. Taulukossa III esitetyt märkäsidoslu-juuden tulokset osoittavat, että sekä yhtä sideainetta sisältävässä lateksissa että tärkkelys/lateksi sideaineseoksessa lateksinäyte 6 on ylivoimainen lateksinäytteeseen 7 nähden.
Esimerkki 4 Tämä esimerkki esittää useiden muiden akryloyylioksihappojen tehokkuuden kun niitä käytetään yhdessä hydrofiilisen monomeerisen yhdisteen kanssa keksinnön mukaisissa SBR-lateksipäällystysseoksissa.
63427 12
Lateksinäyte 8 Lateksinäyte 9 paino-osaa paino-osaa
Beta-akryloyylioksietyylimer-pihkahappo 2,7
Beta-metakryloyylioksietyyli- meripihkahappo - 2,7
Kaiiumpersulfaatti 1,0 1,0
Natriumbikarbonaatti 0,7 0,7
Dodekyylibentseeninatrium- sulfonaatti 3,0 3,0
Etyleenidiamiini-tetraetikka- happosuola 0,2 0,2
Hiilitetrakloridi 0,5 0,5
Vesi 100 100
Styreeni 59 59
Butadieeni 36,3 36,3
Mono-beta-hydroksietyylimaleaatti 2,0 2,0
Emulsiopolymeroimismenetelmä on sama, joka on kuvattu esimerkissä 1. Tällöin saadaan erittäin pysyviä latekseja, joiden kiinteäainepi-toisuus on noin 50 %. Kuten taulukosta 4 ilmenee, niin kunkin lateksin Ca -stabiilisuus on parempi kuin kaupan olevalla SBR-lateksi-seoksella (katso lateksinäytettä 5 esimerkissä 2}. Yksi lateksi-sideaine-paperinpäällystysväri valmistetaan kummastakin lateksista käyttäen esimerkissä 3 kuvattua yhtä sideainetta sisältävää koostumusta. Päällystysvärit päällystetään paperille, kuivataan ja kokeillaan IGT-märkäsidoslujuuden suiteen. Tulokset osoittavat, että jokaisella päällystysvärillä on erinomainen märkäsidoslujuus, ja kussakin tapauksessa tämä on ylivoimainen aikaisemmin tunnettuihin päällystysväreihin nähden, joista esimerkkejä ovat lateksinäyte 4 ja lateksinäyte 5 esimerkissä 2.
Taulukko IV
Lateksinäyte 8 Lateksinäyte 9
Ca++-stabiilisuus (%) ^ 10,5 8,9 IGT-märkäsidoslujuus 1,6 1,4 ·, t (a) geeli-% lisättäessä 2 ml 6 %:sta CaClj-liuosta 20 grammaan 45 % kiinteitä aineita sisältävää lateksia.
13 63427
Esimerkki 5 Tämä esimerkki esittää beta-karboksietyyliakrylaatin erilaisten määrien lisäämisen vaikutusta keksinnön mukaiseen SBR-lateksipäällys-tysseokseen verrattuna sellaiseen SBR-seokseen, jossa ei ole mitään lisäaineita. Oleellisesti käytettiin samaa koostumusta tässä emul-siopolymerointimenetelmässä kuin esimerkissä 1 sillä erotuksella, että käytettiin hieman erilaisia monomeerisuhteitä kuten taulukosta V ilmenee. Lateksinäytteiden pH-arvo oli 3,5.
Taulukko V
Lateksi- Lateksi- Lateksi- Lateksi- näyte 10 näyte 11 näyte 12 näyte 13
Paino-osaa
Styreeniä 58 57 56 58
Butadieeniä 40 40 40 42
Beta-akryloyy1ioksipropioni- happoa 23 4 -
Koetulokset
Ca^-stabiilisuus (%) (b) 20,0 2,2 0 63 IGT-märkäsidoskestävyys ^ 3,8 2,6 1,6 10,0 (a) Sideainepitoinen väriseos oli sama kuin esimerkissä 3.
(b) pH säädettiin arvoon 8,0.
Taulukon V tulokset osoittavat, että lisättäessä vaihtelevia määriä beta-akryloyylioksipropionihappoa SBR-lateksiseokseen paranee märkä-tarttumislujuus huomattavasti (vertaa lateksinäytteitä 10, 11 ja 12 lateksinäytteeseen 13).
Esimerkki 6 Tämä esimerkki kuvaa styreeni-butadieeni-määrien vaikutusta, kuten taulukosta 6 ilmenee, kemialliseen stabiilisuuteen ja päällystetyn paperin märkäsidoslujuuteen käytettäessä keksinnön mukaisia lateksi-seoksia, jotka sisältävät beta-akryloyylioksipropionihappoa.
63427 14
Taulukko VI
Näyte 14 Näyte 15 Näyte 16 Näyte 17 Paino-osaa
Styreeniä 16 36 56 81
Butadieeniä 80 60 40 15
Beta-akryloyylioksi- propionihappoa 444 4
Koetulokset
Ca++-stabiilisuus (%) (a) 2,6 2,7 8,5 9,6 IGT-kuivasidoslujuus 155 175 180 100 IGT-märkäsidoslujuus ^ 3,5 3,0 2 6 (b) Päällystysseos oli sama kuin esimerkissä 3.
(a) Geeli-% lisättäessä 2 ml 6 %:sta CaC^-liuosta 20 grammaan 40 % kiinteitä aineita sisältävää lateksia.
Taulukon 6 arvot osoittavat, että lateksi, joka sisältää erittäin suuren määrän styreeniä (katso näytettä 17), omaa huonon IGT-kuiva-ja märkäsidoskestävyyden mikä tekee sen sopimattomaksi useimpiin tavanomaisiin paperinpäällystystarkoituksiin. Käytettäessä styreeniä kohtalaisesti tai pieniä määriä kopolymeerissä (katso näytteitä 14, 15 ja 16) on IGT-kuiva- ja märkäsidoslujuus erittäin tyydyttävä paperinpäällystystarkoituksia varten.
Keksinnön eräs tärkeä etu aiheutuu siitä, että keksinnön mukaiset lateksit, jotka perustuvat akryloyylioksi-tyyppiseen happomonomee-riin, jolla on edellä esitetty kaava aikaansaavat vedenkestäviä seoksia alhaisemmassa COOH-ekvivalenttisuuspitoisuudessa kuin tavanomaiset happotyyppiset lateksit.

Claims (6)

15 63427
1. Monomeerisen seoksen kopolymeerin muodostama stabiili lateksi erityisesti käytettäväksi sideaineena paperinpäällystysseoksissa sisältäen paino-osina laskettuna (A) 35-75 osaa aromaattista monovinylideeni-monomeeria, (B) vastaavasti 65-25 osaa alifaattista konjugoitua dieeniä 100 osaa kohden (A) plus (B), jolloin mainitut monomeerit (A) plus (B) muodostavat 75-99,5 % monomeerien kokonaisseoksesta, ja (C) mahdollisesti 0-15 % yhtä tai useampaa muunlaista hydrofii-listä monomeeria, tunnettu siitä, että lateksi sisältää myös (D) 0,5-10 % monomeeriä, jolla on kaava H0C =C-C-0-R0 2 ! Il 2 Rx 0 jossa kaavassa R1 on vety tai alkyyliradikaali, jossa on 1-6 hiiliatomia, ja R2 on O 11 (1) “cnH2n " c ” 0H' jossa n on 1-6 O Il (2) -/TCH«) C-o7 -H, jossa x on 1-4 ja y on 2-4 tai a λ * y o o il II (3) -CaH2 -O-C-C^H^-C-OH, jossa a ja b ovat samanlaisia tai erilaisia ja ovat 1-4.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lateksi, tunnettu siitä, että (D) on beta-akryloyylioksipropionihappo, beta-akry-loyylioksietyylimeripihkahappo tai beta-metakryloyylioksietyyli-meripihkahappo.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lateksi, tunnettu siitä, että (A) on styreeni.
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen lateksi, tunnettu siitä, että (B) on butadieeni.
5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen lateksi, tunnettu siitä, että (C) on läsnä monobetahydroksietyyli-maleaattina. 16 63427
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen lateksin käyttö sideaineena paperinpäällystysseoksessa, joka sisältää myös pigmenttiä ja mahdollisesti muuta sideainetta, jolloin lateksia on läsnä 1-30 paino-osaa 100 pigmentin paino-osaa kohti.
FI771354A 1976-05-03 1977-04-28 Stabil latex bildad av en kopolymer av en monomerblandning ochdess anvaendning som bindemedel i pappersbelaeggningsblan dnngar FI63427C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/682,811 US4065423A (en) 1976-05-03 1976-05-03 Paper coating latex compositions containing copolymers of monovinylidene aromatic monomer, aliphatic conjugated diene and an aryloyloxycarboxylic acid monomer
US68281176 1976-05-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI771354A FI771354A (fi) 1977-11-04
FI63427B FI63427B (fi) 1983-02-28
FI63427C true FI63427C (fi) 1983-06-10

Family

ID=24741233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI771354A FI63427C (fi) 1976-05-03 1977-04-28 Stabil latex bildad av en kopolymer av en monomerblandning ochdess anvaendning som bindemedel i pappersbelaeggningsblan dnngar

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4065423A (fi)
JP (1) JPS52134695A (fi)
BE (1) BE854111A (fi)
CA (1) CA1049176A (fi)
DE (1) DE2719274C3 (fi)
FI (1) FI63427C (fi)
FR (1) FR2350362A1 (fi)
GB (1) GB1547098A (fi)
IT (1) IT1083375B (fi)
NL (1) NL162156C (fi)
SE (1) SE427038B (fi)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4436857A (en) 1978-08-07 1984-03-13 The General Tire & Rubber Company Coating rubber with a composition which resists removal by water
CA1135712A (en) * 1979-05-29 1982-11-16 Peter J. Schirmann Activated ester monomers and polymers
DE3033121A1 (de) * 1980-09-03 1982-04-22 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Waessrige emulgatorarme dispersionen von carboxylgruppen aufweisenden butadien-styrol-emulsionscopolymerisaten und ihre verwendung als bindemittel fuer korrosionsschutzfarben
US4331738A (en) * 1980-12-04 1982-05-25 The General Tire & Rubber Company Blend of a carboxylated copolymer latex and of an acrylate copolymer latex for coating rubber and product
JPS57167488A (en) * 1981-04-06 1982-10-15 Asahi Dow Ltd Paper coating liquid composition
JPH0692463B2 (ja) * 1983-05-20 1994-11-16 大日本インキ化学工業株式会社 被覆用共重合体
CA1333822C (en) * 1986-11-07 1995-01-03 Robert S. Beyersdorf Latex compositions useful as binders in composite board having dimensional stability and strength
JPH0813865B2 (ja) * 1987-05-06 1996-02-14 日本合成ゴム株式会社 共重合体ラテックス
CA1332647C (en) * 1988-04-19 1994-10-18 Peter Ronald Jeffrey Blanpain Alkaline polymerization of carboxylated polymers
US5015713A (en) * 1988-04-19 1991-05-14 Polysar Financial Services S.A. Alkaline polymerization of carboxylated polymers
DE19522400A1 (de) * 1995-06-21 1997-01-02 Basf Ag Verwendung von Papierstreichmassen mit hohem Butadiengehalt im Tiefdruck
GB9707036D0 (en) * 1997-04-07 1997-05-28 Zeneca Resins Bv Aqueous crosslinkable coating compositions
DE10052310A1 (de) * 2000-10-21 2002-05-02 Basf Ag Fußbodenklebstoffe auf Basis von Styrol-Butadiencopolymerisaten
US20220332871A1 (en) * 2019-09-20 2022-10-20 Synthomer Sdn. Bhd. Polymer latex for the preparation of an elastomeric film having excellent stress retention properties and softness
WO2023059181A1 (en) * 2021-10-06 2023-04-13 Synthomer Sdn Bhd Polymer latex for the preparation of an elastomeric film having microbial resistance

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2141546A (en) * 1936-06-05 1938-12-27 Du Pont Acryloxy carboxylic acids and their esters
NL133104C (fi) * 1961-09-22
US3392048A (en) * 1965-01-08 1968-07-09 Gen Tire & Rubber Co Pigment-coated paper products having a binder of protein and a conjugated diene polymer that can form a reversible colloidal solution
AU474688B2 (en) * 1973-08-15 1975-02-20 Sumitomo Naugatuck Co. Ltd. Copolymer latex and paper coating composition thereof

Also Published As

Publication number Publication date
FI771354A (fi) 1977-11-04
DE2719274B2 (de) 1981-07-23
JPS546272B2 (fi) 1979-03-27
FR2350362B1 (fi) 1979-03-09
NL7704881A (nl) 1977-11-07
FI63427B (fi) 1983-02-28
CA1049176A (en) 1979-02-20
BE854111A (fr) 1977-10-31
US4065423A (en) 1977-12-27
NL162156C (nl) 1980-04-15
IT1083375B (it) 1985-05-21
SE427038B (sv) 1983-02-28
GB1547098A (en) 1979-06-06
FR2350362A1 (fr) 1977-12-02
SE7704951L (sv) 1977-11-04
JPS52134695A (en) 1977-11-11
DE2719274A1 (de) 1977-11-10
DE2719274C3 (de) 1982-05-19
NL162156B (nl) 1979-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0019716B2 (en) Aqueous polymeric dispersions and paper coating compositions
FI63427C (fi) Stabil latex bildad av en kopolymer av en monomerblandning ochdess anvaendning som bindemedel i pappersbelaeggningsblan dnngar
US5726259A (en) Bimodal latex binder
US7060762B2 (en) Preparation of aqueous styrene-butadiene polymer dispersions
EP0040419B1 (en) Heterogeneous polymer latex of relatively hard and relatively soft interpolymers of a monovinylidene aromatic monomer and an aliphatic conjugated diene monomer and paper coating compositions containing said latexes
FI76103C (fi) Polymerkompositioner, vilka kan anvaendas som bindemedel vid taeckfaerger foer papper och ur dessa framstaellda pappersbestrykningsfaerg.
US5302655A (en) Monovinylidene aromatic and conjugated diene copolymer coating compositions comprising sulfoalkyl monomeric emulsifier
US5274027A (en) Monovinylidene aromatic and conjugated diene copolymer coating compositions comprising sulfoalkyl monomeric emulsifier
US7375148B2 (en) Method for producing aqueous styrene-butadiene-iv polymer dispersions
US4448923A (en) Interpolymer latex, process for its preparation and use of the latex for coating paper
US3305500A (en) Coating compositions comprising butadiene-1, 3 copolymer, starch and mineral pigment
US3719628A (en) Ethylene/vinyl chloride/acrylamide interpolymer and styrene/butadiene/unsaturated acid terpolymer polyblend
FI60024C (fi) Latexaemneskomposition avsedd foer belaeggning av papper
KR910005583B1 (ko) 불포화 카복실산의 시아노알킬 에스테르를 함유하는 수성-분산 중합체 조성물
JP2552841B2 (ja) 紙用塗工組成物
EP0109463B1 (en) Polymeric compositions useful as binders in coating colors and coating colors prepared therefrom
JP2745634B2 (ja) 紙塗被用共重合体ラテックスおよび紙塗被用組成物
EP0290115A2 (en) Coating compositions for paper
JPH02169800A (ja) 紙塗工用ラテックス
SU1379390A1 (ru) Мелованный волокнистый материал
US4631312A (en) Polymeric compositions useful as binders in coating colors and coating colors prepared therefrom
KR900004686B1 (ko) 코팅컬러에서 결합제로 유용한 폴리머 조성물
JPH03273005A (ja) 共重合体ラテックスの製造法
JPH0441508A (ja) 新規共重合体ラテックスの製造方法
JPH0362837B2 (fi)

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: UNIROYAL, INC.