FI68853B - Bindemedel foer bestrykningsmassor av papper - Google Patents

Description

1*^71 γβι köulutusjulkaisu '11> UTLÄGGNINGSSKRIFT 6o853 C pctcr,tii imetty 11 11 1935 <45> ΓαΙ:,1 coddelat C 08 L 9/08, 25/10, (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 D 21 H 1/28, C 08 F 212/08 S U O M I — Fl N L A N D (21) Patenttihakemus — Patentaniäkning 802878 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 15· 09.80 (F*) (23) Alkupäivä — Glltlghetsdag 15-09.80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 30.03.81

Patentti- ja rekisterihallitus Njhtjvg|«ipanon ja kuul.julkaisun pvm.— 31.07.85

Patent- och registerstyrelsen V ' Anaökan utlagd och utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prloritet 29.09.79

Saksan Li i ttotasavalta-Förbundsrepub!iken Tyskland(DE) P 2939657.4 Toteennäytetty-Styrkt (71) BASF Aktiengesellschaft, 6700 Ludwigshafen, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Dieter Distler, Mutterstadt, Gerhart H. Miiller,

Hans-Georg Bubam, Ludwigshafen, Guenther Addicks, Ludwigshafen,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (74) Oy Kolster Ab (54) Sideaineet paperi-sivelymassoja varten -

Bindemedel för bestrykningsmassor av papper

Englantilaisesta patenttijulkaisusta 1 174 274 tunnetaan paperi-sivelymassat, jotka sisältävät 100 paino-osaa hienojakoista pigmenttiä kohden 1-25 paino-osaa synteettistä sideainetta. Synteettinen sideaine koostuu kopolymeraattien A ja B seoksesta, jolloin kopolymeraattina A tulee kysymykseen myös kopoly-meraatti, joka koostuu 20-70 paino-%:sta styreeniä ja/tai akryyli-nitriiliä, 20-80 paino-%:sta butadieeniä, 0-30 paino-%:sta akryy-lihapon tai metakryylihapon estereitä ja 0-10 paino-%:sta muita etyleenisesti tyydyttämättömiä monomeerejä. Kopolymeraatin B K-arvo on 12-40 ja se koostuu 60-95 paino-%:sta akryylihapon tai metakryylihapon estereitä, 5-40 paino-%:sta etyleenisesti tyydyttämättömiä karboksyylihappoja ja 0-10 paino-%:sta muita etyleenisesti tyydyttämättömiä monomeerejä, jolloin kopolymeraattien A ja B seos sisältää 0,5-10 paino-% kopolymeraattia B.

2 68853

Saksalaisesta patenttijulkaisusta 1 546 316 tunnetaan side-aineseos neutraaleja tai emäksisiä paperi-sivelymassoja varten ja jossa sideaineseoksen kopolymeraatti A koostuu 10-60 paino-%:sta butadieeniä, 30-60 paino-%:sta styreeniä ja/tai akryylinitriiliä ja 10-50 paino-%:sta etyleenisesti tyydyttämättömien, 3-5 hiiliatomia sisältävien karboksyylihappojen estereitä ja mahdollisesti aina 10 paino-%:iin saakka muita etyleenisesti tyydyttymättömiä kopolyme-roitavissa olevia yhdisteitä.

Sideaineseoksen kopolymeraatti B sisältää 15-55 paino-% akryy-lihappoa ja/tai metakryylihappoa, mahdollisesti aina 10 paino-%:iin saakka akryyli- tai metakryylihappoamidia ja 85-45 paino-% muita, veteen liukenemattomia homopolymeraatteja muodostavia monomeerejä, esim. akryylihapon tai metakryylihapon estereitä. Sideaineseos sisältää 95-60 paino-osaa kopolymeraattia A ja 5-40 paino-osaa kopolymeraattia B.

Saksalainen patentti-julkaisu 1 795 303 koskee erityistä tapaa valmistaa vesipitoista lateksia, jossa monomeeriseos, joka koostuu 30-80 paino-osasta konjugoitua diolefiiniä, 20-70 paino-osasta aryy-livinyylimonomeeriä, 0,5-10 paino-osasta etyleenisesti tyydyttämätöntä karboksyylihappoa ja 0,1-5 paino-osasta etyleenisesti tyydyttymätön-tä primääristä amidia, polymeroidaan määrätyissä olosuhteissa. Latekseja käytetään sideaineina paperi-sivelymassoissa.

Tunnetut, butadieeni- ja styreeni-pohjäiset dispersiot ovat tosin hyviä pigmentin sideaineita, mutta tuloksena on kuitenkin vesipitoisia dispersioita työstettäessä erittäin häiritseviä hajura-situksia. Myös niihin papereihin, jotka kerrostettiin sivelyväreil-lä, jotka sisältävät sideaineena tunnettuja butadieenistyreenidisper-sioita, tarttuu vielä dispersion epämiellyttävä haju. Haittapuolena tunnettujen butadieeni- ja styreeni-pohjäisten sideaineiden kohdalla on edelleen se tosiasia, että niiden käyttö tärkkelyssivelyväreissä ei johda viskositeetiltaan stabiileihin tuotteisiin. Pikemminkin saadaan paperi-sivelymassoja, joiden viskositeetti kohoaa homogenoin-nin jälkeen ei toivotussa määrässä (niinkutsuttu jälkipaksuntuminen), joten tuloksena on täten työstövaikeuksia.

Keksinnön tehtävänä on asettaa käytettäväksi paperi-sivelymas-sojen valmistusta varten sideaine, jolla on paremmat haju- ja visko-siteettiominaisuudet sekä parempi pigmentin sitomiskyky.

3 68853

Tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti vesipitoisilla dispersioilla, jotka koostuvat kopolymeraateista, jotka sisältävät a) 25-57,5 paino-% butadieeniä tai butadieenin ja akryyliesterin seoksia, jolloin polymeroidun butadieenin pitoisuus on vähintäin 15 paino-%, b) 40-70 paino-% styreeniä c) 1-5 % maleiinihappoa tai maleiinihappoanhydridiä ja d) 1,5-7 paino-% metakryyliamidia.

Kopolymeraatit sisältävät komponenttina a) 25-57,5 paino-% butadieeniä. Yksi osa polymeroidusta butadieenistä voi olla korvattu 1-4 C-atomia sisältävien alkoholien akryyliesterillä. Polymeroidun butadieenin vähimmäispitoisuus on tässä tapauksessa 15 paino-%. Polymeroidun akryyliesterin pitoisuus kopolymeraatissa on 0-45, edullisesti 0-25 paino-%. Akryyliesterinä tulee kysymykseen edullisesti akryylihappo-n-butyyliesteri. Tämän lisäksi soveltuvat akryy-lihappo-i-butyyliesteri, aryylihappo-tert-butyyliesteri, akryyli-happopropyyliesteri, akryylihappoetyyliesteri, akryylihappometyyli-esteri. Komponentin a) monomeerit ovat osallisena edullisesti 25-50 paino-%:11a kopolymeraatin rakenteessa.

Kopolymeraatti sisältää muuna aineosana (komponentti b) 40-70, edullisesti 45-65 paino-% styreeniä polymertoituneena. Mitä korkeampi on kopolymeraatin styreenipitoisuus, sitä kovempia ovat kopolymeraattikalvot. Kopolymeraattien styreenipitoisuuden kohottamisella edellä ilmoitetun alueen sisällä ei ole mitään oleellista vaikutusta paperiliuskojen märkä-nyhtämislujuuteen; paperiliuskojen kuiva-nyhtämislujuus alenee sitävastoin odotetusti kopolymeraattien kovuuden lisääntyessä.

Jos kopolymeraateissa butadieeni korvataan osittain esim. n-butyyliakrylaatilla, niin silloin voidaan valmistaa näillä dispersioilla siveltyjä papereita, joiden kellastumistaipumus on vähentynyt. Niin kauan kun kopolymeraatin butadieenipitoisuus ei alita 15 %, säilyvät dispersioiden ja niitä käyttäen valmistettujen pigmenttisivelyjen muut erinomaiset ominaisuudet.

Toinen kopolymeraatin oleellinen aineosa on komponentti c), joka sisältää 1-5 paino-% maleiinihappoa tai maleiinihappoanhydridiä sekä komponentti d), joka sisältää 1,5-7 paino-% metakryyliamidia.

4 68853

Komponenttien c) ja d) valinta on ratkaiseva, jotta voitaisiin valmistaa hajultaan vähäisiä, vesipitoisia dispersioita, joiden perustana ovat butadieeni ja styreeni ja tulokseksi saadaan sitäpaitsi dispersioita, jotka, käytettäessä niitä tärkkelyssivelyvä-reissä, johtavat ainoastaan epäoleelliseen, paperi-sivelymassan viskositeetin kohoamiseen (jälkipaksuntuminen). Tämä havainto ei ollut ennalta odotettavissa, koska esimerkiksi korvattaessa metakryy-liamidi akryyliamidilla saadaan tulokseksi vesipitoisia dispersioita ja myös sivelymassoja, joilla on korkea viskositeetti, ja joilla on käyttöteknisesti epäedullisia ominaisuuksia. Jos keksinnön mukaisesti käytettävässä kopolymeraatissa maleiinihappo tai maleiinihap-poanhydridi korvataan metakryylihapolla tai akryylihapolla, niin silloin huonontuvat vesipitoisen dispersion ja paperisivelymassojen hajuominaisuudet huomattavasti. Jos sen sijaan valmistetaan kopoly-meraatteja,jotka eivät sisällä metakryyliamidia polymeroituneena, niin silloin kohoaa dispersion hiukkaskoko, minkä johdosta sitomis-kyky huononee. Tässä tapauksessa on tosin mahdollista alentaa kopo-lymeraattiosasten hiukkaskokoa kohottamalla emulgaattorin osuutta polymeroinnin aikana, mutta tällöin saadaan kuitenkin vesipitoisia dispersioita, jotka ovat paperisivelyväreissä epästabiileja ja muodostavat jo lyhyen ajan kuluttua liimapuristimessa kerrostumia valsseissa. Tämän johdosta oli yllättävää, että valitsemalla komponentit a) - d) saadaan vesipitoisia polymeeridispersioita, joilla on erittäin alhainen hajutaso mitä tulee sekä vesipitoiseen dispersioon että myös polymeerikalvoon ja myös siveltyihin papereihin. Keksinnön mukaisesti käytettävien dispersioiden korkea leikkausstabiliteetti -sekä puhtaassa muodossa että myös valmiissa paperisivelymassassa -takaa dispersion hyvän työstettävyyden myös liimapuristimessa.

Keksinnön mukaisesti käytettäviä, kopolymeraattien vesipitoisia dispersioita valmistetaan kopolymeroimalla monomeerit vesipitoisessa emulsiossa sinänsä tunnettujen menetelmien mukaisesti. Mono-meerien emulgoimiseksi veteen käytetään tavanomaisia anionisia ja/tai ei-ionisia emulgointiaineita. Polymerointireaktion käynnistämiseksi käytetään tunnettuja radikaalisia polymerointi-initiaatto-reita, esim. peroksideja, hydroperoksideja tai niinsanottuja Redox-katalysaattoreita. Polymerointi-initiaattoreita käytetään tavallisesti määrässä, joka on 0,3 - 1,5 paino-%, ottaen huomioon moncmee-rit. Molekyylipainon säätelemiseksi voidaan käyttää tavanomaisia 5 68853 ketjunsiirtäjiä, esim. n-dodekyylimerkaptaania, syklofoekseeniä tai hiilitetrakloridia, määrissä, jotka ovat noin 0,2 - 1 %, ottaen huomioon monaneerit. Polymerointilämpötila voi vaihdella suuresti, esim. 60:n ja 100°C:een välillä. Redoxkatalysaattoreita käytettä-®sä onnistuu monomeerien polymerointi myös lämpötila-alueella, joka on 4 0-60°C.

Vesipitoisen dispersion polymeraattikonsenraatio voi vaihdella suuresti. Taloudellisista syistä pyritään dispersioihin, joilla on korkea kiinteäainepitoisuus.Vesipitoisten dispersioiden kiinteäaine-pitoisuus on tämän vuoksi edullisesti 20-60 paino-%.

Keksinnön mukaisesti sideaineina käytettävät kopolymeerit voidaan kombinoida tunnettujen luonnon sideaineiden, kuten kaseiinin tai tärkkelyksen kanssa. Tällöin käytetään, kulloinkin ottaen huomioon kiinteät aineet, 1 paino-osaa synteettistä sideainetta kohden 0,3 - 3 paino-osaa yhtä tai useampaa luonnon sideainetta. Keksinnön mukaisesti käytettäviä kopolymeraatteja voidaan kuitenkin käyttää myös kombinaationa tunnettujen paksuntamisdispersioiden kanssa, ilman että käytetään apuna luonnon sideaineita, paperi-sivelymassois-sa. Sopivat paksuntamisdispersiot tunnetaan esimerkiksi saksalaisesta patenttijulkaisusta 1 546 316. Niitä nimitetään siinä kopoly-meraatti B:ksi. Nämä kopolymeraatit voidaan paksuntaa vesipitoisessa väliaineessa lisäämällä emäksiä, so. kopolymeraattiliuoksen viskositeetti kohoaa. Nämä kopolymeraatit sisältävät 15-55 paino-% akryyli-happoa tai metakryylihappoa , 0-10 paino-% akryyliamidia tai metakryy-liamidia ja 85-45 paino-% hydrofobisia, veteenliukenemattomia hcmo-polymeraatteja muodostavia moncmeerejä, joista vähintäin 20 paino-% on akryylihapon tai metakryylihapon estereitä alifaattisten C^-C^-alkoholien kanssa. Hydrofobisina, etyleenisesti tyydyttämättöminä yhdisteinä tulevat kysymykseen esim. korkeampien alifaattisten, sykloalifaattisten tai aromaattisten hydroksyyliyhdisteiden akryyli-happo- ja metakryylihappoesterit, styreeni, vinyyliasetaatti, vinyy-lipropionaatti tai akryylinitriili. Paperisivelymassojen valmistukseen käytetään seoksia, jotka koostuvat synteettisestä sideaineesta ja paksuntamisaineesta ja jotka sisältävät 2-50 paino-% synteettistä paksuntamisainetta.

Paperisivelymassat sisältävät 100 paino-osaa hienojakoista pigmenttiä kohden, 5-25 paino-osaa keksinnön mukaisesti käytettävää 6 68853 kopolymeraattia sideaineena ja 0,5 - 15 paino-osaa luonnon sideainetta tai 0,5-5 paino-osaa synteettistä paksuntamisainetta, jolloin ilmoitetut paino-osat tarkoittavat kulloinkin kiinteitä aineita.

Niitä valmistetaan siten, että yksittäiset komponentit sekoitetaan keskenään. Sopivia pigmenttejä ovat ennen kaikkea savimineraalit, kalsiumkarbonaatit, kalsiumalumiinipigmentit tai titaanidioksidi. Mahdollisesti voidaan paperisivelymassoihin lisätä myös vielä muita apuaineita, esim. alkalilipeää, kuten natriumhydroksidia, kalsiumhydroksidia tai ammoniakkia tai myös valkoisia pigmenttejä, joiden perustana ovat veteen liukenemattomat virtsa-aine-formaldehy-di-kondensaatiotuotteet, tai vastaavia melamiini-formaldehydi-kondensaatiotuotteita sekä myös muita tunnettuja paperi-apuaineita, kuten virtsa-ainetta, melamiinia, melamiini-formaldehydi-hartseja tai virtsa-aine-formaldehydi-hartseja. Jotta saavutettaisiin aineiden hyvä dispergoituminen vesipitoiseen paperisivelymassaan, käytetään yleensä 0,1-5 paino-% dispergaattoria, esim. pienimolekyylisiä, akryylihapon polymeraatteja, erityisesti polyakryylihapon, -jonka K-arvo on 10-25 - , aumonium- tai natriumsuoloja. Järjestys, jossa yksittäiset komponentit sekoitetaan paperisivelymassaan, ei ole ratkaiseva saatujen paperinsivelymassojen ominaisuuksien kannalta.

Keksintöä selvennetään lähemmin seuraavien esimerkkien avulla. Esimerkeissä ilmoitetut osat ovat paino-osia, prosenttiarvot tarkoittavat, - mikäli toisin ei ole ilmoitettu - »samoin aineiden painoa. Polymeraattien K-arvot mitattiin seuraavan julkaisun mukaisesti: "H.Fikentscher, Cellulosechemie 13, 58-64 ja 71-74 (1932)" 0,5 %:ssa vesipitoisessa liuoksessa lämpötilan ollessa 25°C; tällöin merkitsee 3 K 4 K. 10 . Mittana pigmentin kiinnittymiselle määritettiin kuiva-nyhtämislujuus IGT-testin mukaisen standardikoestusmenetelmän mukaan.

Paperiliuska pingotetaan kuiva-hyhtämislujuus-testissä IGT-laitteen ympyräsegmentille. Ylemmälle painolaatta-akselille asetetaan 3,2 cm leveä painotela, alemmalle painolaatta-akselille 2 cm leveä, värjätty painotela. Ympyräsegmentti,johon on pingotettu koeliuska, kierretään sitten nyhtämisasemaan. Painon säätö on molempien painotelojen kohdalla 70 kp. Nyt tiputetaan ympyräsegmentin, - johon on pingotettu koeliuska -, ja ylemmän painotelan väliin 3 0,2 can vettä ja nyhdetään sitten heti nopeuden ollessa vakio; nopeuden tulee olla 18-40 cm/s, koska muutoin vedellä on liian lyhyt vaikutusaika.

Arvostelua varten mitataan koeliuskan värin voimakkuus ja suh teutetaan vastaava densiteetti-arvo täydellä sävyllä painettuun liuskaan.

7 68853 .... . .. .... . . koeliuskan densiteetti-arvo . 100

Marka-nyhtamislujuus = _ täyssävyn densiteetti-arvo

Hajutesti a) Triangel-testi, kuvattu julkaisussa "U.S.Dept.Agr., Bi-Annual Report, Bur.Agr.Econ. 1 (1950)" a) Triangel-testi, kuvattu julkaisussa "U.S.Dept.Agr., Bi-Annual Report, Bur.Agr.Econ. 1 (1950)" b) Robinson-testi, kuvattu julkaisussa "Verpackungs-Rundschau 12 (1961), Heft 3, s. 17-22".

Arviointiasteikko: 1 = ei mitään hajua 6 reen saakka = voimakas haju.

Viskosteetit mitattiin Brookfieldviskosimetrillä kierrosluvun ollessa 20-100 kierrosta minuutissa (kpm) A. Butadieeni- ja styreeni-pohjaisten dispersioiden valmistus Dispersio 1: 150 litran vetoiseen polymerointireaktoriin asetetaan 17 kg vettä, 0,6 kg 15 %:sta vesipitoista natriumlauryy-lisulfaattiliuosta, 0,1 kg 20 %:sta vesipitoista natriumlauryyli-sulfonaattiliuosta ja 1 kg tetranatrium-etyleenidiamiinitetra-asetaattia, huuhdellaan typellä ja lämmitetään 80°C:een. Kun keräys-astian lämpötila on saavuttanut 80°C, annetaan tuloastiasta virrata 3 min. sisällä 8 litraa emulsiota, joka on saatu sekoittamalla 24 kg butadieeniä 24 kg styreeniä, 1 kg maleiinihappoa 2 kg metakryyliamidia, 0,25 kg tertiääridodekyylimerkaptaania, 2,6 kg 15 %:sta vesipitoista natriumlauryylisulfaattiliuosta ja 23 kg vettä. Toisesta tuloastiasta, joka sisältää liuoksen, jossa on 0,5 kg ammoniumperoksidisulfaattia 7 kgrssa vettä, annostellaan 2 min. sisällä 1 litra tätä liuosta polymerointireaktoriin. Polymerointireaktoriin asetettua seosta sekoitetaan ensiksi 20 min. ajan 80°C:ssa. 4 tunnin sisällä annostellaan sitten loput monomee- ri-emulsiosta ja loput peroksidisulfaattiliuoksesta. Tämän jälkeen 8 68853 polymeroidaan reaktioseosta vielä edelleen 3,5 tunnin ajan 80°C:ssa. Saadaan vesipitoinen dispersio, jonka kiinteäainepitoisuus on noin 50 %. Polymeeridispersio neutraloidaan vesipitoisella ammoniakilla ja käsitellään siinä lopuksi alennetussa paineessa höyryllä, jotta poistettaisiin haju siitä ja samoin poistettaisiin loput monomeerit. Dispersion polymeraattiosasilla on keskimääräinen hiukkaskoko, joka on noin 80-200 nm. Dispersio on erittäin vähähajuinen, puuroutuma-ton ja pieniviskoosinen (viskositeettien kierrosluvun ollessa 20 kpm, 400-800 mP, kierrosluvun ollessa 100 kpm, 150-250 mP).

Vertailudispersio 1;

Jos dispersion 1. valmistuksessa käytetty määrä metakryyli-happoamidia korvataan samalla määrällä akryyliamidia, niin silloin kohoaa vesipitoisen dispersion viskositeetti niin voimakkaasi, että sitä ei voida enää pumpata ja se ei ole käyttökelpoinen edelleen tapahtuvaa työstämistä silmälläpitäen.

Vertailudispersio 2;

Disperision 1. kohdalla annettua ohjetta muutetaan siten,että metakryyliamidin sijasta käytetään 1,5 kg (3 %) akryyliamidia. Myös tässä tapauksessa saadaan vesipitoinen dispersio, jonka viskositeetti osoittaa pH-arvon ollessa 6 ja kiinteäainepitoisuuden ollessa 50 % epäedullisia työstöcminaieuuksia. Viskositeettien arvot ovat kierrosluvun ollessa 20 kpm 2800-3600 mP ja kierrosluvun ollessa 100 kpm 100 - 1300 mP.

Vesipitoisen dispersion viskositeetin tulee olla, jotta taattaisiin hyvä työstettävyys, kierrosluvun ollessa 20 kpm alle 1000 mP ja kierrosluvun ollessa kpm alle 400 mP.

Vertailudispersio 3: Jos valmistetaan dispersion 1. kohdalla ilmoitetun ohjeen mukaisesti dispersio, joka ei sisällä metakryyliami-dia polymeroituneena, niin saadaan karkeampijakoinen dispersio.

Käyttämällä sivelyvärejä, jotka sisältävät tätä dispersiota sideaineena, saadaan tulokseksi sideainepitoisuuden ollessa alle 10 %, ei tyydyttäviä arvoja siveltyjen papereiden kuiva-nyhtämislu-juudelle.

Vertailudispersio 4: Jos valmistetaan dispersion 1. kohdalla ilmoitetun ohjeen mukaisesti dispersio ja korvataan kuitenkin maleii-nihappo samalla määrällä.

68853 9 a) metakryylihappoa tai toisessa polymerointiseoksessa b) akryylihapolla, niin saadaan molemmissa tapauksissa vesipitoinen dispersio, jolla on epämiellyttävä haju, joka on jäljellä myös polymeerikalvossa tai paperissa, joka on sivelty paperinsivelymassoilla, jotka puolestaan sisältävät näitä kopolymeeridispersioita sideaineena.

Hajutestissä , joka suoritettiin käyttäen 15 henkilöä, todettiin yksimielisesti, että akryylihappo- tai metakryylihappopitoisissä dispersioissa on merkittävästi voimakkaampi ja epämiellyttävämpi haju kuin maleiinihappopitoisessa dispersiossa 1.

Vertailudispersio 5; Dispersion 1. kohdalla ilmoitetun ohjeen mukaisesti valmistetaan edelleen dispersio, joka sisältää kuitenkin maleiinihapon sijasta saman määrän fumaarihappoa. Fumaarihapon huonon veteen liukenevuoiden johdosta esiintyy jo annosteltaessa fumaarihappoa annostelu- ja suodatuslaitteiden tukkeutumista. Saatu dispersio oli sitäpaitsi puuroutuvaa.

Jos dispersioiden valmistuksessa luovutaan karboksyyliryhmiä sisältävien monomeerien lisäämisestä, niin silloin dispersiot sietävät huonommin pigmenttejä. Sen lisäkfci kohoaa tärkkelyspitoisten paperisivelymassojen viskositeetti varastoitaessa niin voimakkaasti, että massoja ei voida enää työstää nopeasti kulkevissa sivelyko-neissa.

Vertailudispersio 6: Dispersion 1. kohdalla ilmoitetun ohjeen mukaisesti valmistetaan dispersio, jossa käytetään ohjetta muuttaen ei maleiinihappoa vaan kuitenkin yhteensä 2,5 kg (5 %) metakryyli-amidia.

Dispersio 2: Dispersion 1. kohdalla ilmoitetun ohjeen mukaisesti valmistetaan vesipitoinen dispersio, joka sisältää 2 kg:n sijasta nyt 2,5 kg (5 %) metakryylihappoamidia polymeroituneena.

B. Paperi-sivelymassojen valmistus

Esimerkki 1 200 g:aan vettä , joka sisältää 1,2 g polyfosfaattia ja 0,4 g natronlipeätä, lisätään 400 g sively-savea korkean leikkausvoiman (liuotin) vaikuttaessa ja dispergoidaan 20 min ajan. Tähän pigment-sisuspensioon lisätään sitten sekoittaen 160 g 30 %:sta vesipitoista liuosta, jossa on hapettaen hajotettua perunatärkkelystä, ja 32 g 50 %:sta vesipitoista dispersiota 2.

10 688 5 3

Vertailun vuoksi valmistetaan sivelyväri, joka sisältää dispersion 2. sijasta 32 g 50 %:sta vesipitoista vertailudisper-siota 6.

Molemmista sivelyväreistä mitataan viskositeetti kiinteäaine-pitoisuuden ollessa 56 % ja pH-arvon ollessa 7, 1 tunnin kuluttua ja sen jälkeen kun värit ovat seisseet 4 tunnin ajan.Erittäin häiritsevää työstämiselle on voimakas taipumus jälkipaksuntumiseen käytettäessä sivelyvärien valmistuksessa vertailudispersiota 6. Paperisivelymassojen viskositeetit olivat seuraavanlaiset:

Viskositeetti/ mP_/ mitattu kierrosluvun ollessa

PaP”isivelymassa, >oka 20 kierrosta 100 kierrosta sisältää sideaineena 1 tunnin 4 tunnin 1 tunnin 4 tun- , .., nin kuluttua vertailudispersiota 6 6 000 40 500 2 240 10 000 dispersiota 2 4 000 4 500 1 200 1 450 Käyttökeknisesti käyttökelpoisissa paperisivelymassoissa ei viskositeetti saa ylittää kierrosluvun ollessa 100 kpm 1 tunnin ja 4 tunnin kuluttua arvoa 2 500 mP. Paperisivelymassa, joka on saatu käyttämällä vertailudispersiota 6, ei ole tämän johdosta käyttökelpoinen .

Dispersion 1. kohdalla ilmoitetun ohjeen mukaisesti valmistettiin edelleen dispersioita ja vertailudispersioita ja käytettiin esimerkin 1. mukaisesti paperisivelymassojen valmistukseen. Taulukossa I ovat yhteenkoottuina polymeraattidispersioiden koostumukset sekä arvot pigmenttisivelyjen kuiva- ja märkä-nyhtämislujuudelle.

68853 11 Η <β -H C (ϋ

Μ ·γο «Η ·Η H

Cl) CO iO *fä ° JS 3 S 55

H 4J crö -4-) 0} i—I

q <g 3JJ ω § Φ H 3 3 H rH -FS -jJ -h > +J it3 -n-r-i

E H S ID OJ-U-H-PtUffliO

Ö -H .G -P rH M U) φΛί jc! X! 3 o to oh m ly 5 -s§% Rasiaa 8*11 -gl ä91* ^

•g, I

£*!(/) CD fy vö h· t- N f\l LA f*- LA

.S yj H M ^ VO ΙΓ ^ A fl· tl S (M (M

H

+3 t^r<^OocrA(\j o =T Ai (M

r* ct> C C -=3· **· o <>> !>, m H f\j (\J H Π TH r-t 6 is « H > rH M °

H tfi 0 CO

o 3 -d 3 < co 2 ^ S *n · < ^ . LA Σ.

M TO | | | I I I I 1 t-j jJ (Λ h a 3 i

(0 E

Eh ir.

ε «£ V: ^ LT r< f\l ^ I LA C\Jf\i ‘ - ? a 2 " M p

co II (ö H QjH

< %4 I I I CM I I I I

S | gfi &

o . . ä-S-gJ

«C *«· | I I I CM I I I 0 jj C+) ® H 0) Φ

m ir> S 6 -¾ E

t— VJD Γ~-· CC O LA CO I*— t“— Γ— ** ·· 4J 1* .» .ΪΓ -θ’ <=T VO S’ ST ST ST *· S ** <2 w g I ä §

LA LA LA IA LA LA

* m *» · * * 3 M f*— \£> t— O sr O cd c— t— r*- CD tt st st Oj ΚΛ »A ja- -ar -a· d *h 4J 4J Π3 -P to tg o 'iJn ti ?1* * P h (m ιλ ^ ιλ \o »a \o r— co ro w >

C ^ ra H

I Ή *03

•H »H *H

o i cj § & to Tjj g .3 3 S 3 0,8·? S. 5 S H c CO .. ·· o a £ ä i 68 8 5 3

Esimerkki 2 200 kg:aan vettä, joka sisältää 1,2 g polyakryylihapon natrium-suolaa ja p,4 g natriumhydroksidia liuotettuna, lisätään 400 g englantilaista sively-savea korkean leikkausvoiman (liuotin) vaikuttaessa ja dispergoidaan 20 min. ajan. Tähän pigmenttilietteeseen lisätään sekoittaen 84 kg 50 %:sta dispersiota 1. ja 7 kg saksalaisesta patenttijulkaisusta 15 46 316, esimerkki L ,tunnettua 30 %:sta paksuntamisdispersiota, joka koostuu 75 %:sta etyyliakrylaattia, 20 %:sta akryylihappoa ja 5 %:sta akryyliamidia. Lopuksi saatetaan sivelyvärin pH 20 %:sella natronlipeällä arvoon 8-9 ja kiinteäaine-pitoisuus vedellä 58 %:ksi.

Vertailun vuoksi valmistetaan paperisivelymassa käyttäen ver-tailudispersiota 4b (patenttijulkaisun 15 46 316 mukainen, jolla on vastaava kiinteäainepitoisuus ja vastaava viskositeetti (noin 1000 mPa. s/100 kpm Brookfield).

Molemmat sivelyvärit levitetään blade-coaters'in avulla puu-hiokepitoisen sivelyraakapaperin kummallekin puolelle nopeuden ollessa 800 m/minuutissa, sivelymäärä on 11 g/m2/sivu. Lopuksi paperi kiillotetaan superkalanterissa.

Siveltyjen paperien koestuksesta saatiin tulokseksi seuraavat havainnot:

Dispersio 1 Kuivanyhtä- Märkänyh- Hajutesti (Robinso-mislujuus tämislu- nin mukaan) juus cm/s % Arvosana 1) YP 61 30,1 2 2) VP 71 49

Vertailu, joka vastaa YP 49 20,7 4

Saksalaista patenttijulkais.

15 46 316 VP 54 33,3 1) Paperin yläpuoli 2) Paperin viiran puoli