FI64412C - Bestrykningssmeter foer papper - Google Patents

Description

-- Γοΐ «« KUULUTUSjULKAISU (LAA'ΙΟ

jBa lBJ ^UUÄCCNINCSSKJUFT Ö \ Z

(45) Pci?r;t (51) Kv.ik.Vci.3 d 21 H 1/22, 1/28 SUOMI—FINLAND (21) PKer»ttlh»k*mo* — P»t«ntan*6knlng 80053^ (22) Hrnkemlipitv* — Antöknlngtdtg 22.02.80 (23) Alkupilvt—Glklfhettdtf 22.02.80 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offentll* 03-09-80

Patentti- ja rekisterihallitus (44) Nihtiviksipanon |« kuuLjuiksisun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen Ansökan utlagd och utl.skrlften publlcerad 29-07. o3 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 02.03-79

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) p 290Ö201.7 (71) BASF Aktiengesellschaft, Ludvigshafen, Saksan Liittotasavalta-Förbunds-republiken Tyskland(DE) (72) Claus Cordes, Weisenheim, Gunter Hirsch, Mutterstadt, Heinrich Hartmann, Limburgerhof, Saksan Liittotasavalt.a-Förbundsrepubliken lyskland(DE) (7*0 Oy Kolster Ab (5M Paperinpäällystyspastoja - Bestrykningssmeter för papper Päällystettyjen painopaperien valmistukseen käytetään tunnetusti paperinpäällystyspastoja, jotka pääasiallisesti koostuvat veteen dispergoidusta pigmentistä, esim. kaoliinista, kai siumkarbonaatista tai titaanidioksidista ja yhdestä tai useammasta sideaineesta. Kun aikaisemmin sideaineina käytettiin yksinomaan suurmolekyylisiä luonnon tuotteilta, kuten tärkkelystä tai kaseiinia, yritetään lisääntyvässä määrässä luonnon tuotteet kokonaan tai osittain korvata synteettisillä, suurmolekyylisillä polymeraatei11a vesipitoisten dispersioiden muodossa. Luonnon tuotteisiin pohjautuvilla sideaineilla on haittoina, että niitä ei ama saada samanlaatuisina, ne ovat herkkiä mi kro-organismien saastutukselle, ne täytyy liuottaa kustannuksia vaativin menetelmin ja antavat hauraita päällysteitä. Synteettisiin suurpolymee-reihin pohjautuvilla sideaineilla ei tosin ole kaikkia edellä mainittuja luonnollisten sideaineiden haittoja, mutta kaipaavat nekin kyllä parantamista.

Amer i,< <a_a 1 se sta patentista US 3 181 198 on tunnettua, 64412 että sideaineena paperinpäällystyspastoja varten käytetään seoksia, jotka sisältävät polymeraattidispersion, joka on liukenematon alkaleihin, ja alkaliin liukoisen sekapolymeraatin, jossa on mukaanpolymeroituneena 15-40 paino-% etyleenisesti tyydyttämätöntä karbonihappoa. Polymeraattidispersion asemesta voidaan käyttää myös sideaineita, jotka pohjautuva* luonnon tuotteisiin, kuten kaseiiniin tai soijapapujen proteiiniin.

Näiden sideaineiden käyttö paperinpäällystyspastoissa antaa kuitenkin päällystettyjä papereita, joiden vedenkestävyys ei ole riittävä. Näitä tunnettuja paperinpäällystyspastoja ei lisäksi aina voida tyydyttävästi ajaa nopeakulkuisilla päällystyslait-teilla.

Keksinnön tehtävänä on asettaa käytettäväksi paperinpääl-lystyspasta, jolla on suuri vedenpidätyskyky ja joka antaa päällystettyjä papereita, joilla on suuri vedenkestävyys.

Tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti paperinpäällys-tyspastoilla, jotka 100 paino-osaa kohti hienojakoista pigmenttiä sideaineena sisältävät 5-25 paino-osaa vähintäin yhtä seka-polymeraattia, jonka lasiintumislämpötila on väliltä -40 - +50°C, vesipitoisten dispersioiden muodossa ja 0,1 - 10 paino-osaa vähintäin yhtä vesiliukoista tai vedessä paisuvaa rinnakkaisside-ainetta, joka pohjautuu polyvinyylialkoholiin, modifioituun selluloosaan, tärkkelykseen, kaseiiniin, alginaatteihin tai suur-molekyylisi in karboksyyliryhmiä·sisältäviin polymeraatteihin, kun rinnakkaissideaine emulgoimalla hiilivetyöljyyn muutetaan vesiöljyyn-emulsioksi ja on tässä muodossa sisällytetty paperin-päällystyspastaan.

Mainitut sideaineyhdistelmät antavat keksinnön mukaisille paperinpäällystyspastoille suuren vedenpidätyskyvyn, niin että ne ovat hyvin ajettavissa tavallisilla päällystyslaitteilla. Lisäksi saadaan päällystettyjä papereita, joilla on selvästi suurempi vedenkestävyys kuin papereilla, jotka on päällystetty tunnetuilla paperinpäällystyspastoilla.

Sekapolymeraatteina, joiden lasi i ntum.islämpö lila on Väliltä -4Q - +50 (! tulevat sxdeaineseoksensa kysymykseen kaikki kaupalliset synteettiset sideaineet, jotka myös pH-arvoissa 7:n yläpuolella esiintyvät vesipitoisina dispersioina ja joita

II

3 64412 suositellaan paperinpäällystyspastojen valmistukseen. Tyypillisiä monomeerejä, jotka ovat osallisina näiden polymeraatti-dispersioiden rakenteessa, ovat esimerkiksi akryylihapon ja metakryylihapon esterit, akryylinitriili, metakryylinitrli1i, akryyliamidi , metakryyliamidi , C3-C5-etyleenisesH-i tyydyttämättömät mono- ja dikarbonihapot, etyleenisesti tyydyttämättömien C3“C,--dikarbonihappo j en puoliester it, vinyyl i kloridi , vinylideenikloridi, yksin- tai moninkerroin etyleenisesti tyydyttämättömät hiilivedyt, kuten etyleeni, propyleeni, butyleeni, 4-metyylipenteeni-1, styreeni, butadieeni, isopreeni ja klorop-reeni, vinyyliesterit, vinyylisulfonihappo sekä etyleenisest! tyydyttämättömien karbonihappojen esterit, jotka on johdettu moniarvoisista alkoholeista, esim. hydroksipropyyliakrylaatti ja -metakrylaatti.

Sopivia sideaineita tunnetaan esimerkiksi saksalaisesta kuulutus julkaisusta DE-AS 1 100 450. Tällaiset sekapolymeraatit voivat akryyliesterin ohella sisältää vielä styreeniä ja/tai butadieenia ja/tai akryylinitriiliä sekä etyleenisesti tyydyttämättömiä happoja. Happojen asemesta voidaan sekapotymeraat teihin myös polymeroida mukaan muita polymeroituvia hydrofiilejä yhdisteitä, esim. hydroksyyliryhmiä sisältäviä monomeerejä, kuten hydroksipropyyliakrylaattia ja -metakrylaattia. Akryy1iesterit, joita polymeroinnissa käytetään, voivat olla johdettuja esimerkiksi yksiarvoisista alkoholeista, joissa on 1-12 hiiliatomia. Akryyliesteripitoisuus voi näillä sekapolymeraateilla vaihdella laajoissa rajoissa, esim. välillä 10-99 %, tai voidaan käyttää akryylihappoestereiden homopolymeraatteja. Etyleenisesti tyydyttämättömien happojen pitoisuus näissä sekapolymeraateissa cr. yleensä 10 paino-%:iin asti. Etyleenisesti tyydyttämättöminä happoina tulevat ennenkaikkea kysymykseen akryylihappo, metakryy-1ihappo, vinyylisulfonihappo, akryyliamidipropaanisu 1fonihappo ja itakonihappo.

Polymetakrylaateilla on analoginen rakenne polyakrylaat-tien kanssa, mutta ne sisältävät kuitenkin akryylihappoesterin asemesta metakryylihappoesterin. On kuitenkin myös mahdollista kopolymeroida akryylihappoestereitä ja metakryylihappoesterritä yhdessä muiden etyleenisesti tyydyttämättömien yb<! it e iden k.innsu 4 6441 2 ja käyttää sideaine yhdistelmän aineosana. Komonomeereinä tulevat esimerkiksi kysymykseen myös etyleeni tai propyleeni.

Sideaineseoksen sekapolymeraatiksi sopivat lisäksi butadi-eenin ja styreenin sekapolymeraatit, nämä sekapolymeraatit sisältävät 20-60 paino-% butadieenia ja 40-80 paino-i. styreeniä ja/tai akryylinitriiliä. Ne voivat sisältää muita komonomeerejä esimerkiksi etyleenisesti tyydyttämättömien karbonihappojen, joissa on 3-5 hiiliatomia, estereitä ja mahdollisesti 10 paino-%:iin asti muita etyleenisesti tyydyttämättömiä kopolymeroituvia yhdisteitä, kuten akryylihappoa, metakryylihappoa, maleiinihappoa, krotonhappoa ja fumaarihappoa. Tämäntyyppiset polymeraatit sekä myös polyakrylaatit ovat tunnettuja esimerkiksi saksalaisesta patentista DE-PS 1 546 316. Sopivia styreeni-butadieeni-sekapoly-meraatteja, jotka sisältävät mukaanpolymeroituneena etyleenisesti ‘tyydyttämättömän karbonihapon tai etyleenisesti tyydyttämättömien dikarbonihappojen puoliesterin ja joita käytetään sekapoly-meraatteina, tunnetaan saksalaisesta kuulutusjulka-susta DE-AS 1 221 748.

Sideaineina tulevat keksinnön mukaisessa paperinpäällys-tyspastassa lisäksi kysymykseen polymeraatit, jotka on johdettu vinyyliestereistä, esim. vinyyliasetaatin tai vinyylipropionaatin tyyppisistä sekä polymeroituvista hiilivedyistä, esim. etyleenistä tai propyleenistä, esimerkiksi vinyyliestereiden sekapolymeraatit akryyliesterin ja/tai metakryyliestereiden ja/tai akryvlinit-riilin kanssa, etyleenin, vinyyliasetaatin ja akryylihapon sekapolymeraatit sekä muut polymeroituvat hydrofiilit yhdisteet, esim. etyleenisesti tyydyttämättömät hapot tai hydroksyyliryhmiä sisältävät monomeerit. Sekapolymeraatit voivat myd'S sisältää muita etyleenisesti tyydyttämättömiä yhdisteitä mukaanpolymeroitu-na, kuten akryyliamidia, N-metyloiiakryyliamidia, N-metylolime-takryyliamidia, vinyylikloridia tai vinylideenikieridia.

Sopivia vinyyliesteri-sekapolymeraatteja tunnetaan esimerkiksi saksalaisesta patentista DE-PS 1 264 945. Voidaan käyttää myös vinyyliestereiden homopolymeraatteja.

Einnakkaissideaineet ovat sitävastoin liukoisia veteen tai vesipitoisiin emäksiin tai niissä paisuvia. Sopivia rinnak-kaissideaineita ovat polyvinyylialkoholi, modifioidut selluloosat, tärkkelys, kaseiini, alginaatit tai suurine 1 e kyy 1 i s; o t

II

5 64412 karboksyyliryhmiä sisältävät polymeraatit. Tämänlaatuiset tuotteet ovat tunnettuja ja niitä suositellaan myös paperinpäällys-tyspastojen valmistukseen, niin että yksityiskohtaiset esitykset tätä varten ovat turhia. Polyvinyylialkoholilla, jota keksinnön mukaisesti käytetään rinnakkaissideaineena, on yli 80 mooli-%:n saippuoitumisaste ja viskositeetti DIN 53 015:n mukaisesti edullisesti väliltä 2-70 mPas (mitattuna 4-%:sessa vesipitoisessa liuoksessa 20°C:ssa). Rinnakkaissideaineena tulevat lisäksi kysymykseen luonnon polymeerit tai niiden johdannaiset, esim. kaseiini, tärkkelys, alginaatit tai modifioidut selluloosat, kuten selluloosaeetterit tai selluloosaesterit. Edullisesti käytetään polyvinyylialkoholia ja karboksimetyyliselluioosaa.

Rinnakkaissideaineiksi sopivat lisäksi emu Isiopolymeraatit, jotka valmistetaan polymeroimalla a) 10-50 paino-% akryylihappoa, metakryylihappoa, ma1ei ini-happoa ja/tai maleiinihappopuoliesteriä, b) 20-80 paino-% veteen liukenemattomia, homopolymeraatte-ja muodostavia monomeerejä, kuten hydroksietyyliakrylaattia, hydroksipropyyliakrylaattia, hydroksibutyyliakrylaattia, styreeniä, vinyylikloridia, vinylideenikloridia ja c) 5-50 paino-% akryylinitriiliä, metakryylinitriiliä, akryylihapon tai metakryylihapon estereitä yksiarvoisten C^-C^-alkoholien kanssa sekä tyydytettyjen C^-C^-karbonihappojen vinyyli estereitä vesipitoisessa emulsiossa. Samoin voidaan rinnakkaissideaineina käyttää myös akryylihapon ja/tai metakryylihapon homopolymeraat-teja, jotka valmistetaan polymeroimalla monomeerejä vesipitoisessa emulsiossa.

Näitä sekapolymeraatteja on samoin pidettävä rinnakkais-sideaineina ja sakeuttamisaineina. Ne ovat liukoisia pH-arvois-sa 6:n yläpuolella. Lisäämällä ammoniakkia tai alkalilipeää ne muodostavat kirkkaita liuoksia ja nostavat vesipitoisten systeemien viskositeettiä.

Tämän keksinnön eräs olennainen tunnusmerkki on, että vesiliukoiset tai vedessä paisuvat rinnakkaissideaineet muutetaan vesiöljyyn-emulsioksi. Tämä menetelmävaihe toteutetaan 6441 2 tavalliseen tapaan sekoittamalla rinnakkaissideaineen vesipitoinen liuos tai dispersio veteen liukenemattoman öljyn, edullisesti hydrofobisten hiilivetyjen tai niiden johdannaisten kanssa lisäten erikoisemulgaattoreita ja siten muutetaan pysyviksi vesiöljyyn-emulsioiksi. Tämä menetelmävaihe on mahdollinen myös pH-arvoissa 6:n alapuolella, niin että myös edellä kuvatut alkali-liukoiset sekapolymeraatit, jotka pH-arvoissa 6:n alapuolella esiintyvät vesipitoisina dispersioina, sellaisinaan voidaan muuttaa vesiöljyyn-emulsioksi.

Vesiöljyyn-emulsioilla ymmärretään tällöin emulsioita, joissa on rasvaa suosiva, koossapysyvä öljyfaasi, johon vesipitoinen faasi, joka sisältää vesiliukoisen, vedessä paisuvan tai veteen dispergoidun rinnakkaissideaineen, on emulgoitu. Vesi-öljyyr.-emulsion jatkuvana ulkopuolisena öljyfaasina tulevat kysymykseen esimerkiksi hydrofobit hiilivedyt, kuten bensiini-jakeet, klooratut hiilivedyt, kuten perkloorietyleeni tai 1,2-dikloorietaani. Vesipitoisen, emulgoidun faasin osuus on esim. väliltä 30-70 paino-i emulsiosta, mutta voi myös olla tämän yläpuolella aina 90 paino-%:iin asti. Rinnakkaissideaineen sisältävän vesipitoisen faasin dispergoimiseksi hiilivetyöljyyn käytetään tunnetusti vesiöljyyn-emulgaattoreitä, esim. sorbi-taan imonostearaatt ia , sorb itään imono-oi eaatt ia , glyser.iinieste-reitä, joiden happokomponentit ovat peräisin r-karboni- hapoista, setyylistearyylinatriumftalaattia tai emulgaattoreita, joita on kuvattu saksalaisessa julkiseksitulojulkaisussa ED-OS 2 536 537.

Näiden emulgaattoreiden HLB-arvo on korkeintaan 8. HLB-arvolla ymmärretään emulgaattorin hydrofiili-1ipofiili-tasapainoa, ts. emulgaattorin hydrofiilien ja lipofiilien ryhmien suuruuden ja voimakkuuden tasapainoa. Tämän käsitteen määritelmä löytyy esimerkiksi julkaisuista "Das Atlas HLB-System", Atlas Chemie GmbH, EC 10 G heinäkuu 1971 ja Classification of Surface Active Agents by "HLB", W.C. Griffin, Journal of the Society of Cosmetic chemist, sivu 311 (1950).

Valmis emulsio sisältää näitä emulgaattoreita 0,1-30, edullisesti 1-15 paino-%.

Osaksi saattaa olla edullista valmistaa näitä vesiöljyyn- 7 6441 2 emulsioita aluksi enemmän veden kanssa vesipitoisessa polymeeri-faasissa kuin toivotaan ja sitten poistaa ylimääräinen vesi emulsiosta esimerkiksi tislaamalla.

Edelleen voidaan vesiöljyyn-emulsioon lisätä silloitusainet-ta, jonka HLB-arvo on yli 10. Tällöin on kysymyksessä pääasiallisesti hydrofiilejä, vesiliukoisia tuotteita, kuten etoksyloituja alkyylifenoleja, natriumsulfosukkinaattien dialkyyliestereitä, joiden alkyyliryhmässä on vähintäin kolme C-atomia, saippuoita, jotka ovat peräisin rasvahapoista, joissa on 10-22 hiiliatomia, alkyyli- tai alkenyylisulfaattia, joissa on 10-25 hiiliatomia, aikaiisuoloja. Edullisesti käytetään etoksyloituja nonyylifenoleja, joiden etoksyloitumisaste on 6-20, etoksyloituja nonyylifenoli-formaldehydihartseja, joiden etoksyloitumisaste on 6-20, natriumsulfosukkinaatt ien dioktyyliestereitä ja oktyylifenolipolyetoksi-etanolia.

Valmis vesiöljyyn-emulsio koostuu silloin esim. 30-70 %:sta vesipitoista faasia, joka sisältää rinnakkaissideaineen. Rin-nakkaissideaineen pitoisuus vesipitoisessa faasissa on 20-63 paino-%. Valinnaisesti käytettyä silloitusainetta, jonka HLB-arvo on yli 1Q, on - laskettuna koko emulsiosta - läsnä määrä väliltä 0,1-20 paino-%. Vesiöljyyn-emulsion jatkuva ulkopuolinen faasi on osallisena 10-70 paino-%:sesti koko emulsion rakenteessa.

Paperinpäällystyspastojen valmistukseen voidaan käyttää myös useampia vesiliukoisia tai vedessä paisuvia rinnakkaisside-aineita. Tällaisia seoksia saadaan esimerkiksi valmistamalla kahden tai useamman rinnakkaissideaineen vesipitoinen liuos ja emulgoimalla sitten vesipitoinen liuos hiilivetyöljyyn. Voidaan kuitenkin menetellä myös niin, että yhden ainoan rinnakkaissideaineen liuos emulgoidaan hiilivetyöljyyn ja saatu vesiöljyyn-emulsio sekoitetaan jonkun toisen vesiliukoisen tai vedessä paisuvan rinnakkaissideaineen vesiöljyyn-emulsion kanssa. Sopivia tämänlaatuisia seoksia ovat esimerkiksi rinnakkaissideaineseokset, joissa on polyvinyylialkoholia ja tärkkelystä tai polyvinyylialko-holia ja synteettisiä rinnakkaissideaineita.

Keksinnön kohteen eräs toinen muoto käsittää edellä kuvattujen sideaineiden vesiöljyyn-emulsio iden yhdistämisen sellaisten sekapolymeraattien vesiöljyyn-emulsioiden kanssa, jotka on valmistettu po 1 ym^ro i ma 1 ia vesiliukoisia monomeoroju vesi"'] i y y n — 6441 2 emulsiossa. Sopivia vesiliukoisia etyleenisesti tyydyttämättömiä monomeerejä, joita tällä tavalla polymeroidaan, ovat esimerkiksi akryylihappo, metakryy1ihappo sekä mainittujen karbonihappojen sekapolymeraatit vastaavien amidien tai nitriilien kanssa. Keksinnön mukaiset paperinpäällystyspastat sisältävät, laskettuna 100 paino-osaa kohti hienojakoista pigmenttiä, 5-25 paino-osaa sekapolymeraattia, joka on vesipitoisen dispersion muodossa, sideaineena ja 0,1-10 paino-osaa vähintäin yhtä vesiliukoista tai vedessä paisuvaa rinnakkaissideainetta vesiöljyyn-emulsion muodossa. Keksinnön mukaisten paperinpäällystyspastojen valmistamiseksi sekoitetaan sideaineet ja rinnakkaissideaineet sinänsä tunnetulla tavalla täyteaineiden tai pigmenttien kanssa. Sopivia tämänlaatuisia pigmenttejä ovat ennenkaikkea savimlneraalit, kalsiumkarbonaatit, kalsiumaluminiumpigmentit tai titaanidioksidi. Mahdollisesti voidaan paperinpäällystyspastoihin vielä lisätä myös muita apuaineita, esim. alkaleja, kuten natriumhydroksidia, kaliumhydroksidia tai ammoniakkia tai myös valkopigmenttejä, jotka pohjautuvat veteen liukenemattomiin urea-formaldehydi-kondensaatiotuotteisiin tai vastaaviin melamiini-formaldehydi-kondensaatiotuotteisiin, sekä myös muita tunnettuja paperinapu-aineita, kuten ureaa, melamiinia, melamiini-formaldehydi-hartseja tai urea-formaldehydi-hartseja. Aineiden hyvään disper-gointiin pääsemiseksi käytetään yleensä 0,5-5 paino-% jotakin dispergoimisainetta, esim.akryylihapon pienmolekyylisiä polyme-raatteja, erityisesti polyakryylihapon, jonka K-arvo on 10-25, ammonium- tai natriumsuoloja. Järjestys, jossa paperinpääl]ys-tyspastan yksittäiset komponentit sekoitetaan, ei ole ratkaiseva. Osoittautuu kuitenkin edulliseksi lisätä sideaineen vesiöljyyn-emulsio päällystysvärin valmistuksen lopulla. Rinnakkaissideainei-na käytetään edullisesti polyvinyylialkoholia ja modifioituja selluloosia, kuten selluloosaeettereitä tai selluloosaestereitä.

Keksintöä valaistaan lähemmin seuraavin esimerkein. Esimerkeissä annetut osat ovat paino-osia ja prosenttiluvut on laskettu painosta ellei toisin ole esitetty.

Päällystysvärien vedenpidätys annettiin sekunneissa ja on ymmärrettävä ajaksi, jossa päällystysvärin happanin 1 la punaisella väriaineella värjätty vesipitoinen faasi on tunkeulunut siinä

II

9 64412 i i ( määrin sininauha-suodattimen läpi, että se alentaa tämän remission, mitattuna resmissio-fotometrillä (suodatin 4) 40 %:iin alkuperäisestä remissioasteesta.

Päällystettyjen paperien päällysteen vedenkestävyys määritettiin "märkähiertotestillä" ("Wet rub Test"), jossa yhtä pisaraa vettä hierretään päällystetyllä paperilla määrätyllä lukumäärällä kiertoliikkeitä ja levitetään mustalle paperille. Hiertojäännös arvostellaan arvosteluasteikon (1-5) mukaan, jolloin alhaiset luvut osoittavat päällysteen hyvää vedenkestävyyttä ja suuret luvut tarkoittavat huonoa vedenkestävyyttä.

Rinnakkaissideaineen I valmistus Säiliöön, joka on varustettu hyvin tehokkaalla sekoitti-mella, pannaan huoneen lämpötilassa 71 osaa polyvinyylialkoholin 15-%:sta vesipitoista liuosta, jonka viskositeetti on 18 mPas, 250 osaa hiilivetyseosta, jossa on 84 % tyydytettyjä alifaattisia hiilivetyjä ja 16 % nafteeni-hiilivetyjä (seoksen kiehumapiste on väliltä 192-254°C) ja 38,5 osaa saksalaisen julkiseksitulo-julkaisun DE-OS 2 536 597 esimerkissä 1 kuvattua emulgaattoria ja sekoitetaan niin kauan, kunnes saadaan koagulaattivapaa, pysyvä vesiöljyyn-emulsio. Sen jälkeen tislataan vesisuihkupumpun tyhjössä pois 35 paino-osaa vettä.

Rinnakkaissideaineen II valmistus

Esimerkissä 1 kuvatussa laitteessa sekoitetaan 7) osaa kaupallisen, pienmolekyylisen karboksimetyyliselluloosan 15-%:sta vesiliuosta, 225 paino-osaa esimerkissä 1 kuvattua hiilivety-seosta, 35 osaa sorbitaanimono-oleaattia ja 30 paino-csaa etoksy-loitua nonyylifenolia. Riittävän perusteellisen sekoittamisen jälkeen saadaan pysyvä vesiöljyyn-emulsio, josta vesisuihku-pumpun tyhjössä vielä tislataan pois 35 paino-osaa vettä. Tätä vesiöljyyn-emulsiota nimitetään rinnakkaissideaineeksi II.

Rinnakkaissideaineen III valmistus

Esimerkissä 1 kuvatussa laitteessa sekoitetaan 71 osaa 20-%:sta vesipitoista kaseiiniliuosta, 225 osaa esimerkissä 1 kuvattua hiilivetyseosta, 35 osaa saksalaisen julkiseksitulo-julkaisun DE-OS 2 536 597 esimerkissä 1 kuvattua emulgaattoria ja 30 paino-osaa etoksy lo i t:ua nonyy.1 ί f eno] ia , jonka o 1 okuy I o im i n-asie on lo. Riittävän perusteellisen sokojl lumisen ja väkevöinti- 10 6441 2 sen jälkeen, kuten rinnakkaissideaineelle II selostettiin, saadaan rinnakkaissideaine III pysyvänä vesiöljyyn-emulsiona.

Rinnakkaissideaineen IV valmistus

Rinnakkaissideaine IV valmistetaan samalla tavalla kuin rinnakkaissideaine III, mutta vesipitoisen kaseiiniliuoksen asemesta käytetään kuitenkin 20-%:sta vesipitoista tärkkelys-liuosta.

Rinnakkaissideaineen V valmistus

Rinnakkaissideaine V valmistetaan samoin samalla tavalla kuin rinnakkaissideaine III. Vespitoisen kaseiiniliuoksen asemesta käytetään kuitenkin karboksyyliryhmiä sisältävän polymeraatin, jossa on 30 osaa etyyliakrylaattia, 19 osaa akryy1ihappoa ja 1 osa akryyliamidia, äO-%:sta vesipitoista dispersiota.

Esimerkki 1

Paperinpäällystyspastan valmistamiseksi, joka sopii paperin valmistukseen offset-painoa varten, dispergoidaan voimakkaan dispergoimisaggregaatin avulla 90 osaa sivelysavea ja 10 osaa kalsiumkarbonaatti-pigmenttiä n. 66-%:seksi vesipitoiseksi lietteeksi käyttäen 0,2 osaa natriumhydroksidia ja 0,3 osaa kaupallisesti saatavaa dispergoimisainetta, joka pohjautuu pienimolekyyliseen polyakryylihappoon. Pigmenttilietteeseen lisätään 12 osaa (laskettuna 100 osaa kohti pigmenttiä) sekapolymeraatin, jossa on 50 % n-butyyliakrylaattia ja 50 % styreeniä sideaineena, vesipitoista dispersiota. Tähän lisätään voimakkaasti sekoittaen niin paljon rinnakkaissideainetta I, että päällystysväri sisältää 2 osaa polyvinyylialkoholia (laskettuna 100 osaa kohti pigmenttiä). Päällystysvärin kuiva-ainepitoisuus asetetaan vettä lisäämällä n. 58 %:ksi ja pH-arvo natriumhydroksidilla 8,S:een.

15 minuutin perusteellisen sekoittamisen jälkeen voidaan paperin-päällystysväri levittää, esim. kaavinsivelylaitteella. Päällys-tysvärin ominaisuudet ja sillä päällystetyn paperin vedenkestä-vyys on esitetty taulukossa.

Vertailuesimerkki 1

Vertailuesimerkki 1 eroaa esimerkistä 1 ainoastaan siinä, että 2 osaa polyvinyylialkoholia ei lisätä vesiöljyyn-emulsiona, vaan vesipitoisena liuoksena.

11 6441 2

Esimerkki 2

Esimerkki toteutettiin kuten esimerkki 1 paitsi että rinnakkaissideaineen I asemesta käytettiin rinnakkaissideainet-ta II, jolloin lisättiin niin paljon vesiöljyyn-emulsiota, että päällystysväri sisälsi 2 osaa karboksimetyyliselluloosaa.

Vertailuesimerkki 2

Esimerkki 2 toistettiin sillä erolla, että 2 osaa karboksimetyyliselluloosaa ei lisätty vesiöljyyn-emulsiona vaan vesipitoisena liuoksena.

Esimerkki 3

Menetellään kuten esimerkissä 1 on esitetty, mutta käytetään rinnakkaissideaineen 1 asemesta sama määrä rinnakkaissi-deainetta III, jolloin lisättiin niin paljon vesiöljyyn-emulsiota, että päällystysväri sisälsi 2 osaa kaseiinia.

Vertailuesimerkki 3

Se poikkeaa esimerkistä 3 ainoastaan siinä, että kaseiini lisättiin vesipitoisena liuoksena.

Esimerkki 4

Esimerkki 1 toistettiin sillä erolla, että rinnakkaissideaineen I asemesta käytettiin sama määrä rinnakkaissideainet-ta IV, jolloin lisättiin niin paljon vesiöljyyn-emulsiota, että päällystysväri sisälsi 2 osaa tärkkelystä.

Vertailuesimerkki *4

Se poikkeaa esimerkistä 4 ainoastaan siinä, että tärkkelys lisättiin vesipitoisena liuoksena.

Esimerkki 5

Esimerkki 5 toteutettiin kuten esimerkki 1, mutta käyttäen kuitenkin rinnakkaissideaineen I asemesta samaa määrää rinnakkaissideainetta V, jolloin lisättiin niin paljon vesiöljyyn-enjulsiota, että päällystysväri sisälsi 2 osaa suurmolekyyl i stä, karboksyyliryhmiä sisältävää polymeraattia.

Vertailuesimerkki 5

Ef: poikkeaa esimerkistä b vain siinä, että suurmolekyy 1 i-rien polymoraat. I: i lisättiin happaman vesipitoisen dispersion muodossa eikä tällä dispersiolla valmistetun vesiöljyyn-emu1 sion muodossa.

12 6441 2 O ltv on Λ p 0J -=r t -¾ ^ ^ a1 co p > 3 ro

e O O I

3 v/n σ'* vo p

en O

ω rH

. . o ao Ί j_i p t— -=r on t -q =i- un 3 en > a) O >>o oj

e (M MD

S t -sr en w m

O -=r I

..O'-Ο cm p g f— e> 3 oj O on i • O ^ ^

P on P

•h on

en W

O t— -=3-

. . md O

t ·η cm on 3 en > 3

‘ O 0- CM

5 e— -=r

CM CT* P

yi on M- co ι-t m

• . O CM

p e e— &[ ·η p —! 3 en > 3 O un cm . cm rn £

CO

W

S

p i en en q i a aw -¾¾ en en « 3 ·η s* £>& rg en en p O, en eri P >>-ra >>:ra S ra 3 P -M !—i Ό c Ό i—I P i—I Ή p 3 :3 3en:racic p:3£

3 :3 33:3ς 3 P

Q en o< p Cm & 3 p b c

ä -n q -h S q t? en 3 -H

rX ra ·Η en ·Η 3 >,rXP

qq q o q > p c en p -R 3p 3 P 3 3

3 g Cu en a, q :3 Ό P

ra o ra p ra ra :ra 3 o

E-l Oh > OhP Qh>P

13 6441 2

Taulukkoarvoja arvosteltaessa todetaan seuraavaa: Rinnakkaissideaineen keksinnön mukaisella käytöllä saavutetaan verrattuna sen tähänastiseen käyttöön vesipitoisessa liuoksessa verrattavissa olevasta viskositeetista huolimatta päällystysvärien vedenpidätyskyvyn selvä lisäys sekä ennalta arvaamaton vesihiertotestin parannus, mikä vastaa papereiden märkäkulutuslujuuden tai vedenkestävyyden kasvua.

Claims (3)

14 6441 2

1. Paperinpäällystyspastoja, jotka sisältävät sideaineen 100 paino-osaa kohden hienojakoista pigmenttiä 5-25 paino-% vähintään yhtä sekapolymeraattia, jonka lasiintumislämpötila on välillä -40 ja +50°C, vesipitoisten dispersioiden muodossa ja 0,1-10 paino-osaa vähintään yhtä vesiliukoista tai vedessä paisuvaa rinnakkais-sideainetta, joka perustuu polyvinyylialkoholiin, modifioituun selluloosaan, tärkkelykseen, kaseiiniin tai alginaatteihin, tunnetut siitä, että rinnakkaissideaine muutetaan vesi-öljyssä-emulsioksi emulgoimalla hiilivetyöljyssä ja sisällytetään tässä muodossa paperinpäällystyspastoihin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukaisia paperinpäällystyspastoja, tunnetut siitä, että rinnakkaissideaineena käytetään selluloosaeettereitä ja/tai selluloosaestereitä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukaisia paperinpäällystyspastoja, tunnetut siitä, että sideaineena käytetään polyvinyylialko-holia, jonka viskositeetti on 2-70 mPas (mitattuna DIN 53 015 mukaan 4-%:isessa vesipitoisessa liuoksessa 20 C:ssa). Il