FI71570C - BINDEMEDELSBLANDNING FOER PAPPERSBESTRYKNINGSMASSOR. - Google Patents

BINDEMEDELSBLANDNING FOER PAPPERSBESTRYKNINGSMASSOR. Download PDF

Info

Publication number
FI71570C
FI71570C FI801564A FI801564A FI71570C FI 71570 C FI71570 C FI 71570C FI 801564 A FI801564 A FI 801564A FI 801564 A FI801564 A FI 801564A FI 71570 C FI71570 C FI 71570C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
weight
copolymer
acrylic acid
parts
monomers
Prior art date
Application number
FI801564A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI801564A (en
FI71570B (en
Inventor
Kurt Wendel
Guenther Addicks
Original Assignee
Basf Ag
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 Basf Ag filed Critical Basf Ag
Publication of FI801564A publication Critical patent/FI801564A/en
Publication of FI71570B publication Critical patent/FI71570B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI71570C publication Critical patent/FI71570C/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/56Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/58Polymers or oligomers of diolefins, aromatic vinyl monomers or unsaturated acids or derivatives thereof

Abstract

1. Binder mixture for paper-coating compositions based on aqueous dispersions of from 95 to 70 parts by weight of an emulsion polymer A, which contains acrylate and ethylenically unsaturated carboxylic acids as copolymerised units, and from 5 to 30 parts by weight of a copolymer B of from 15 to 55% by weight of acrylic acid and/or methacrylic acid, where appropriate up to 10% by weight of acrylamide and/or methacrylamide and from 85 to 45% by weight of other monomers which form water-insoluble homopolymers, at least 20% by weight of these hydrophobic monomers being esters of acrylic acid or methacrylic acid with alcohols which contain from 1 to 4 carbon atoms, wherein copolymer A contains, as copolymerised units, (a) from 80 to 96% by weight of esters of acrylic acid and monohydric C2 -C8 -alcohols, (b) up to 19.5% by weight of styrene, acrylonitrile and/or methylmethacrylate, and (c) from 0.5 to 10% by weight of other monomers which form water-soluble homopolymers.

Description

ΓΒ1 Ml KUULUTUSJULKAISU n 1 C 7 ΠM1 Ml ANNOUNCEMENT n 1 C 7 Π

LBJ UTLÄGGNINGSSKRIFT M O / ULBJ UTLÄGGNINGSSKRIFT M O / U

C .... P-te.', lii i/.y in - tty <45) Γ- '- :· t -ft’ ’m- t 1J 31 1087 ^ (51) KY.lk.Vlnt.CI.* C 08 L 33/06, D 21 H 1/28 £^jQ|y||_p||^|''^|^Q (21) Patenttihakemus — Patentansökning 801564 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 1 4.0 5 · 8 0 (F*) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 1 4.0 5 · 8 0 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 18.1 1 .80C .... P-te. ', Lii i / .y in - tty <45) Γ-' -: · t -ft '' m- t 1J 31 1087 ^ (51) KY.lk.Vlnt.CI . * C 08 L 33/06, D 21 H 1/28 £ ^ jQ | y || _p || ^ | '' ^ | ^ Q (21) Patent application - Patentansökning 801564 (22) Application date - Ansökningsdag 1 4.0 5 · 8 0 (F *) (23) Start date - Giltighetsdag 1 4.0 5 · 8 0 (41) Become public - Blivit offentlig 18.1 1 .80

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. — 10.10.86National Board of Patents and Registration Date of publication and publication. - 10.10.86

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet 17-05-79Patent and registration authorities '' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (86) Kv. application - Int. ansökan (32) (33) (31) Privilege claimed — Begärd priority 17-05-79

Saksan 1i i ttotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2919937-9 (71) BASF Aktiengesel1schaft, Ludwigshafen, Saksan 1iittotasava1ta-Förbundsrepubl iken Tyskland(DE) (72) Kurt Wendel, Ludwigshafen, Gunther Addicks, Ludwigshafen,German Federal Republic of Germany (DE) P 2919937-9 (71) BASF Aktiengesel1schaft, Ludwigshafen, Federal Republic of Germany Federal Republic of Germany (DE) (72) Kurt Wendel, Ludwigshafen, Ludwigshafen, Gunther

Saksan 1iittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (74) Oy Koister Ab (54) Sideaineseos paperinpää11ystysmassoja varten -Federal Republic of Germany-Förbundsrepubliken Tyskland (DE) (74) Oy Koister Ab (54) Binder mixture for paper-making pulps -

Bindemedelsb1andning för pappersbestrykningsmassorBindemedelsb1andning för pappersbestrykningsmassor

Jo pitkään on ollut tunnettua käyttää akryyliesterikopoly-meraattien vesidispersioita synteettisinä sideaineina, yksinään tai yhdessä luonnosta saatavien sideaineiden, kuten tärkkelys, kaseiini tai soijaproteiini, kanssa. Niillä on kuitenkin nopeissa päällys-tyskoneissa usein riittämätön leikkautumisstabiliteetti ja epätyydyttävä yhteensopivuus määrättyjen pigmenttien, kuten satiinival-koisen kanssa. US-patenttijulkaisusta 3 081 198 on tunnettua käyttää synteettisenä sideaineena paperinpäällystysmassoja varten akryyli-esterin ja vinyyliesterikopolymeraattien seoksia akryylihappoakryy-liesterikopolymeraattien kanssa. Näin valmistetut pigmenttipäällys-teet osoittavat riittämätöntä painettavuutta syväpainossa, joka ilmenee siinä, että syväpainoväri, ennenkaikkea puolisävyissä, ei siirry päällysteelle riittävän tasaisesti, jolloin painojäijessä esiintyy virhekohtia, ns. "missing dots".It has long been known to use aqueous dispersions of acrylic ester copolymers as synthetic binders, alone or in combination with naturally occurring binders such as starch, casein or soy protein. However, in high-speed coating machines, they often have insufficient shear stability and unsatisfactory compatibility with certain pigments, such as satin white. It is known from U.S. Pat. No. 3,081,198 to use mixtures of acrylic ester and vinyl ester copolymers with acrylic acid-acrylic ester copolymers as synthetic binders for paper coating compositions. The pigment coatings thus prepared show insufficient printability in gravure printing, which is manifested in the fact that the gravure ink, especially in the half-shades, does not transfer to the coating sufficiently evenly, whereby defects appear in the printing ice, so-called "missing dots".

2 715702 71570

Saksalaisesta patenttijulkaisusta DE-PS 12 58 721 ovat sideaineseokset neutraaleille tai alkaalisillo paperinpäällys-tysraassoille vesidispersioiden pohjalta tunnettuja- Tällöin on kyse emulsiopolymeraateista A, jotka sisältävät 40-70 paino-osaa styreeniä, 30-60 paino-osaa akryyli- tai metakryylihapon esteriä alkoholien kanssa, jotka sisältävät ketjussa 2-12 hiiliatomia, ja mahdollisesti 10 paino-osaan saakka eteenisesti tyydyttämättömiä, kopolymeroitavia yhdisteitä, ja emulsiokopolymeraatista B, joka käsittää 15-55 paino-% akryyli- ja/tai metakryylihappoa, mahdollisesti 10 paino-%:iin asti akryyli- ja/tai metakryyliamidia ja 85-45 paino-% muita veteenliukenemattomia, homopolymeraatteja muodostavia monomeerejä, joista vähintään 20 paino-%, laskettuna näiden hydrofobien monomeerien painosta, on akryylihapon tai metakryylihapon estereitä alkoholien kanssa, jotka sisältävät 1-4 hiili-atomia. Sideaineseos sisältää 5-40 paino-osaa ainakin yhtä kopoly-meraattia B ja 95-60 paino-osaa ainakin yhtä kopolymeraattia A. Paperipäällystysvärit, jotka valmistetaan näiden sideaineseosten käytön aikana, täyttävät kyllä valmistustekniset vaatimukset, mutta eivät enää kelpaa näin päällystettyjen paperien painettavuuden kohonneisiin vaatimuksiin aikakauslehtipainossa.DE-PS 12 58 721 discloses binder mixtures for neutral or alkali-bonded paper-coating rays on the basis of aqueous dispersions. These are emulsion polymers A which contain 40 to 70 parts by weight of styrene, 30 to 60 parts by weight of acrylic acid or containing 2 to 12 carbon atoms in the chain, and optionally up to 10 parts by weight of ethylenically unsaturated copolymerizable compounds, and emulsion copolymer B comprising 15 to 55% by weight of acrylic and / or methacrylic acid, optionally up to 10% by weight of acrylic and / or methacrylamide and 85 to 45% by weight of other water-insoluble homopolymer-forming monomers, of which at least 20% by weight, based on the weight of these hydrophobic monomers, are esters of acrylic acid or methacrylic acid with alcohols containing 1 to 4 carbon atoms. The binder mixture contains 5 to 40 parts by weight of at least one copolymer B and 95 to 60 parts by weight of at least one copolymer A. The paper coating inks produced during the use of these binder blends do meet the manufacturing requirements, but are no longer suitable for the increased printability requirements of such coated papers. magazine printing.

Keksinnön tehtävänä on asettaa käytettäväksi sideaine, jota, verrattuna tunnettuihin sideaineisiin, voidaan käyttää vähäisempiä määriä paperinpäällystysmassojen valmistukseen, ja jolla saadaan päällystettyjä papereita, jotka ennen kaikkea aikakauslehtipainossa antavat paremman painotuloksen.It is an object of the invention to provide a binder which, compared with known binders, can be used in smaller quantities for the production of paper coating compositions and which provides coated papers which give a better printing result, above all in magazine printing.

Tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti paperinpäällys-tysmassoihin tarkoitetulla sideaineseoksella, joka perustuu ve-sidispersioihin, jotka käsittävät 95-70 paino-osaa emulsiokopoly-meraattia A, joka sisältää akryylihappoesteriä ja eteenisesti tyydyttämättömiä karboksyylihappoja yhteenpolymeroituina, ja 5-30 paino-osaa kopolymeraattia B, joka käsittää 15-55 paino-% akryyli- ja/tai metakryylihappoa, mahdollisesti 10 paino-%:iin asti akryyli- ja/tai metakryyliamidiaja 85-45 paino-% muita, veteen liukenemattomia homopolymeraatteja muodostavia monomeerejä, joista vähintään 20 paino-%, laskettuna näitten hydrofobien monomeerien painosta, on akryylihapon tai metakryylihapon estereitä alkoholien kanssa, jotka sisältävät 1-4 hiili- 71570 atomia, jolloin kopolymeraatti A sisältää 80-96 paino-% akryylihapon esteriä yksiarvoisten C^-Cg-alkoholien kanssa, 3-19,5 paino-% styreeniä, akryylinitriiliä ja/tai metakryylihappometyyliesteriä, ja 0,5-10 paino-% muita vesiliukoisia, homopolymeraatteja muodostavia monomeerejä yhteenpolymeroituina.The object is achieved according to the invention by a binder mixture for paper coating compositions based on aqueous dispersions comprising 95 to 70 parts by weight of emulsion copolymer A containing acrylic acid ester and ethylenically unsaturated carboxylic acids in the form of copolymerized copolymer, and 5 to 30 parts by weight of copolymer 15 to 55% by weight of acrylic and / or methacrylic acid, optionally up to 10% by weight of acrylic and / or methacrylamide and 85 to 45% by weight of other monomers forming water-insoluble homopolymers, of which at least 20% by weight, based on these hydrophobic monomers, there are esters of acrylic acid or methacrylic acid with alcohols containing 1 to 4 carbon atoms, 71570 atoms, the copolymer A containing 80 to 96% by weight of an ester of acrylic acid with monohydric C 1 -C 6 alcohols, 3 to 19.5% by weight. % styrene, acrylonitrile and / or methacrylic acid methyl ester, and 0.5-10% by weight of other water-soluble homopolymers monomers copolymerized.

Sideaineseoksen kopolymeraatti A sisältää olennaisena osanaan akryylihappoesteriä yksiarvoisten alkoholien kanssa, joissa on 2-8 hiiliatomia. Tällöin on kyse yksitellen esim. akryylihappo-etyyliesteristä, akryylihappo-n-propyyliesteristä, akryylihappo-isopropyyliesteristä, akryylihappo-n-, iso- ja/tai tert. butyyli-esteristä ja akryylihappo-2-etyyliheksyyliesteristä. Edullisesti kopolymeraatti A:n muodostamiseen käytetään niitä akryylihappo-estereitä, jotka ovat lähtöisin isobutanolista ja n-butanolista. Kopolymeraatissa A voidaan 50 paino-%:iin asti akryylihapon ja yksiarvoisten C0-C0-alkoholien estereistä korvata akryy1ihappometyy-The binder mixture copolymer A contains an essential part of an acrylic acid ester with monohydric alcohols having 2 to 8 carbon atoms. These are, for example, acrylic acid ethyl ester, acrylic acid n-propyl ester, acrylic acid isopropyl ester, acrylic acid n-, iso- and / or tert. butyl ester and acrylic acid 2-ethylhexyl ester. Preferably, those acrylic acid esters derived from isobutanol and n-butanol are used to form copolymer A. In copolymer A, up to 50% by weight of the esters of acrylic acid and monohydric C0-C0 alcohols can be replaced by acrylic acid methyl

/- O/ - O

liesterillä ja/tai metakryylihapon ja yksiarvoisten C2_Cg-alkoholien estereillä. Akryylihappoesterin osuus emulsiokopolymeraatti A:n muodostamisessa on 80-96 paino-%, edullisesti 80-90 paino-%.ester and / or esters of methacrylic acid and monohydric C2-C8 alcohols. The proportion of acrylic acid ester in the formation of emulsion copolymer A is 80-96% by weight, preferably 80-90% by weight.

Kopolymeraatit A voivat muuna aineosanaan sisältää ryhmän styreeni, metakryylihappometyyliesteri tai akryylinitriili monomeerejä. Näitten monomeerien osuus kopolymeraatti A:n muodostamisessa on 3 - 19,5 edullisesti 3-15 paino-%.Copolymers A may otherwise contain a group of styrene, methacrylic acid methyl ester or acrylonitrile monomers. The proportion of these monomers in the formation of copolymer A is 3 to 19.5%, preferably 3 to 15% by weight.

Oleellinen lisäaineosa kopolymeraateissä A ovat vesiliukoisia homopolymeraatteja muodostavat monomeerit. Tällöin on kyse esim. eteenisesti kyllästämättömistä Cg-Cg-karbcksyylihapoista, kuten akryylihappo, metakryylihappo, maleiinihappo tai krotonihappo, vastaavista eteenisesti tyydyttämättömien karboksyy!ihappojen haopo-amideista, kuten esim. akryyliamidi ja metakryyliamidi, maleiini-hapon puoliestereistä ja puoliamideista, sekä vahvasti happamista monomeereistä yhdisteistä, kuten vinyy1isulfonihappo, styreeni-p-sulfonihappo, akryyliamidopropaanisulfonihappo ja natriumvinyyli-sulfonaatti. Tämän monomeerien ryhmän osuus on 0,5-10 paino-% kopolymeraattien muodostamisessa. Edullisesti kopolymeraatti A sisältää 1,0 - 5 % vesiliukoisia homopolymeraatteja muodostavia monomeerejä, joista voidaan käyttää edullisesti akryylihappoa, ak-ryyliamidia ja metakryyliamidia tai niiden seoksia.An essential additive in copolymers A are monomers that form water-soluble homopolymers. These are, for example, ethylenically unsaturated C8-C8 carboxylic acids, such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid or crotonic acid, the corresponding acid amides of the ethylene-unsaturated carboxylic acids, such as, for example, acrylamide and methacrylamide, compounds such as vinylsulfonic acid, styrene p-sulfonic acid, acrylamidopropanesulfonic acid and sodium vinyl sulfonate. This group of monomers accounts for 0.5-10% by weight in the formation of copolymers. Preferably, the copolymer A contains 1.0 to 5% of monomers forming water-soluble homopolymers, of which acrylic acid, acrylamide and methacrylamide or mixtures thereof can be preferably used.

4 715704,71570

Kopolymeraatin A lasilämpötila voi olla välillä -20 ja +10°C. (Lasilämpötila määritellään kirjassa P.J. Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell University Press, Ithaka, New York, 1953, sivu 56).The glass temperature of copolymer A can be between -20 and + 10 ° C. (Glass temperature is defined in P.J. Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell University Press, Ithaca, New York, 1953, page 56).

Emulsiokopolymeraatit B ovat tunnettuja saksalaisesta patenttijulkaisusta DE-PS 12 58 728. Nämä kopolymeraatit sisältävät 15-55 paino-% akryylihappoa tai metakryylihappoa, 0-10 paino-%, erikoisesti 2-6 paino-% akryyliamidia tai metakryy1iamidia ja 85-45 paino-% hydrofobeja, veteenliukenemattomia homopolynieraatteja muodostavia monomeerejä, joista ainakin 20 paino-% on akryylihapon tai metakryylihapon estereitä alifaattisten C^-C^alkoholien kanssa. Hydrofobeina, veteenliukenemattomia homopolymeraatteja muodostavina monomeereina tulevat kyseeseen esim. korkeimpien alifaattisten, sykloalifaattisten tai aromaattisten hydroksyyliyhdisteiden akryylihappo- tai metakryylihappoesterit, edullisesti vinyyliase-taatti, vinyylipropionaatti, akryylihappometyy1iesteri, akryyli-happoetyyliesteri ja akryylinitriili. Kopolymeraatit B sisältävät edullisesti akryylihappoa ja/tai metakryylihappoa ja lopuksi tai vallitsevasti yksiarvoisten alkoholien, joissa on 1-4 hiiliatomia, akryylihappo- tai metakryylihappoestereitä. Lisäksi tulevat edullisesti kyseeseen terpolymeraatit, jotka sisältävät vielä akryyli-nitriiliä, vinyy1iasetaattia tai akryyliamidia tai metakryyliami-dia yhteenpolymeroituina.Emulsion copolymers B are known from German patent publication DE-PS 12 58 728. These copolymers contain 15-55% by weight of acrylic acid or methacrylic acid, 0-10% by weight, in particular 2-6% by weight of acrylamide or methacrylamide and 85-45% by weight. hydrophobic, water-insoluble homopolymerate-forming monomers, of which at least 20% by weight are esters of acrylic acid or methacrylic acid with aliphatic C1-C4 alcohols. Suitable hydrophobic monomers which form water-insoluble homopolymers are, for example, acrylic acid or methacrylic acid esters of the highest aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydroxyl compounds, preferably vinyl acetate, vinyl acetate, vinyl propionate, acrylic propionate, acrylic Copolymers B preferably contain acrylic acid and / or methacrylic acid and finally or predominantly acrylic acid or methacrylic acid esters of monohydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms. In addition, terpolymers which also contain acrylonitrile, vinyl acetate or acrylamide or methacrylamide copolymerized are preferably suitable.

Kopolymeraatteja A ja B voidaan valmistaa polymeroimalla monomeerejä vesiemulsiossa sinänsä tunnetun menetelmän mukaan, käyttämällä tavallisia anionisia tai ei-ionisia emulgointiaineita polymerointi-initiaattorien läsnäollessa. Soveltuvia emulgointiaineita ovat esim. n-dodekyylisulfonihapon kalium- tai natrium-, iso-oktyylibentseenisulfonihapon natrium- tai rikkihappopuoliesterien ka-liumsuolat lähtöaineinaan pitkäket juiset alkoholit, joissa on parillinen määrä hiiliatomeja, tai vastaavien etoksyloitujen (esim. 2-25 moolilla eteenioksidia) tuotteiden kaliumsuolat, sekä 5-2 5 moolilla eteenioksidia vaihtoreagoinut p-iso-oktyylifenoli ja natriumlauryylisulfaatti. Emulgaattorit lisätään säännönmukaisesti määrinä 0,5-5 paino-%, laskettuna polymeroitavien monomecrien määrästä.Copolymers A and B can be prepared by polymerizing monomers in an aqueous emulsion according to a method known per se, using customary anionic or nonionic emulsifiers in the presence of polymerization initiators. Suitable emulsifiers are, for example, the potassium salts of the potassium or sodium, sodium or sulfuric acid half-esters of n-dodecylsulfonic acid, sodium or sulfuric acid half-esters, starting from long-chain alcohols having an even number of carbon atoms, or the corresponding ethoxylated (e.g. 2-25 moles) ethylene salts. and p-isooctylphenol and sodium lauryl sulfate reacted with 5 to 5 moles of ethylene oxide. Emulsifiers are regularly added in amounts of 0.5 to 5% by weight, based on the amount of monomers to be polymerized.

PoLymcraatioinitiaattoreina voidaan käyttää tavallisia 5 71570 radikaaleja muodostavia yhdisteitä kuten peroksideja, persulfaat-teja, tai atsoyhdisteitä. Soveltuvia ovat esim. kaliumpersulfaatti, kumolihydroperoksidi tai vetyperoksidi. On myös mahdollista initoi-da polymerointi redox-katalysaattorien tai aktivoitujen initiaat-torijärjestelmien avulla, esim. järjestelmällä, jonka muodostavat kaliumpersulfaatti ja askorbiinihappo, oksimetaanisulfonihapon natriumsuola tai trietanoliamiini. Lämpötilat polymeroinnissa ovat tavallisella alueella, esim. välillä 70-95°C, ne voivat olla alhaisemmat, jos käytetään redox-katalysaattoreita. Samoin on mahdollista polymeroida myös korkeammissa lämpötiloissa ja paineen alaisena. Polymeraattien molekyylipainon säätämiseksi voidaan polymeroinnissa käyttää ketjunmuuttajia, esim. dodekyylimerkaptaania ja halo-genoituja hiilivetyjä, kuten kloroformia, hiilitetrakloridia ja tetrakloorieteeniä.As the polymerization initiators, ordinary 5,71570 radical-generating compounds such as peroxides, persulfates, or azo compounds can be used. Suitable are, for example, potassium persulphate, cumene hydroperoxide or hydrogen peroxide. It is also possible to initiate the polymerization with redox catalysts or activated initiator systems, e.g. a system consisting of potassium persulphate and ascorbic acid, the sodium salt of oxymethanesulphonic acid or triethanolamine. Temperatures in the polymerization are in the usual range, e.g. between 70-95 ° C, they may be lower if redox catalysts are used. It is also possible to polymerize at higher temperatures and under pressure. To control the molecular weight of the polymers, chain modifiers such as dodecyl mercaptan and halogenated hydrocarbons such as chloroform, carbon tetrachloride and tetrachlorethylene can be used in the polymerization.

Keksinnön mukainen sideaineseos sisältää 95-70 paino-osaa emulsiokopolymeraattia A ja 5-30 paino-osaa kopolymeraattia B.The binder mixture according to the invention contains 95 to 70 parts by weight of emulsion copolymer A and 5 to 30 parts by weight of copolymer B.

Tämän alueen ulkopuolella on sideaineseoksia, joiden ominaisuudet eivät ole niin edulliset.Outside this range, there are binder mixtures with less favorable properties.

Paperinpäällystysmassat sisältävät 100 paino-osaa kohti hienojakoista pigmenttiä 3-7, edullisesti 4,5-5,5 paino-osaa keksin-nönmukaista sideaineseosta. Ne voivat sisältää lisäksi tavallisia lisäaineita, esim. 0,05-3 paino-% dispergointiaineita akryylihapon alhaisen molekyylipainon polymeraattien pohjalta (polymeraatin k-arvo välillä 10-25), optisia vaalennusaineita sekä tavallisia apuaineita, kuten stearaatteja, sävytysväriaineita, vaahdonesto-aineita jne.The paper coating compositions contain from 3 to 7 parts by weight of finely divided pigment, preferably from 4.5 to 5.5 parts by weight, of the binder mixture according to the invention. They may additionally contain customary additives, e.g. 0.05-3% by weight of dispersants based on low molecular weight polymers of acrylic acid (polymer k-value between 10-25), optical brighteners and customary auxiliaries such as stearates, colorants, antifoams, etc.

Haluttujen teknisten vaikutusten saavuttamiseksi on yhdentekevää sekoitetaanko kopolymeraattien A ja B vesidispersiot ennen päällystysvärien valmistusta vaiko niiden valmistuksen aikana.In order to achieve the desired technical effects, it does not matter whether the aqueous dispersions of copolymers A and B are mixed before or during the preparation of the coating paints.

Myös yksittäisten komponenttien lisäämisjärjestys päällystysvärin valmistuksessa on vailla merkitystä päällystysmassan tai sillä päällystetyn paperin ominaisuuksille. Päällystysvärien valmistuksen yksinkertaistamisen kannalta on kuitenkin eduksi, että kopolymeraattien A ja B vesidispersiot sekoitetaan kyseeseen tulevien määrien suhteessa ennen päällystysvärien valmistusta. Kopolymeraattien A ja B seokselle on tunnusomaista epätavallisen korkea varastoin- 6 71570 tistabiliteetti, joka ylittää tunnettujen sideaineseosten vastaavat arvot. Kopolymeraattien Λ ja B dispersioiden kiinteän aineen pitoisuutta voidaan vaihdella laajalla alueella. Edullisesti käytetään dispersioita, joilla on hyvin korkea kiinteiden aineiden pitoisuus, esim. 45-50 paino-%. Myös suuripitoisuuksiset vesipitoiset polymeraattidispersiot ovat helposti käsiteltäviä, niitä voidaan esim. pumpata. Neutraloitaessa kopolymeraattia B tai kopolymeraattien A ja B seosta, lisäämällä emästä, kuten ammoniakkia, natriumkarbonaattia, amiinia tai natronlipeää, lisääntyy viskositeetti. Dispersion kiinteän aineen pitoisuuden mukaan voidaan neutraloitaessa saada vaivoin virtaamaan kykenevä pasta.The order in which the individual components are added in the production of the coating ink is also irrelevant to the properties of the coating composition or the paper coated with it. However, in order to simplify the preparation of coating dyes, it is advantageous to mix the aqueous dispersions of copolymers A and B in the respective amounts before preparing the coating dyes. The mixture of copolymers A and B is characterized by an unusually high storage stability, which exceeds the corresponding values of known binder mixtures. The solids content of the dispersions of copolymers Λ and B can be varied over a wide range. Preferably, dispersions with a very high solids content, e.g. 45-50% by weight, are used. High-concentration aqueous polymer dispersions are also easy to handle, they can be pumped, for example. When neutralizing copolymer B or a mixture of copolymers A and B, the addition of a base such as ammonia, sodium carbonate, amine or caustic soda increases the viscosity. Depending on the solids content of the dispersion, a flowable paste can be obtained with difficulty in neutralization.

Valmiit paperinpäällystysmassat voidaan levittää raakapape-rille kaikilla tunnetuilla menetelmillä. Paperinpäällystysmassoja voidaan niiden suuresta leikkautumisstabiliteetista johtuen käyttää nopeissa valssi- tai raakelipäällystyslaitteissa. Niitä käytetään ennenkaikkea sellaisten paperien valmistuksessa, jotka painetaan aikakauslehtisyväpainossa. Näille papereille saadaan parempi paino-tulos kuin papereille, joiden valmistukseen on käytetty tunnettuja paperinpäällystysmassoja. Parempi painotuloksen laatu syväpainossa määrätään virhekohtien (missing dots) mukaan. Keksinnön mukaisten sideaineseosten käytössä paperinpäällystysmassojen valmistamiseksi tarvitaan, pigmenttiä kohti, vähemmän sideainetta, kuin on asianlaita tunnettujen sideaineseosten kohdalla. Huolimatta alennetusta sideainepitoisuudesta paperinpäällystysmassassa, joka saadaan käytettäessä keksinnönmukaista sideaineseosta, ei näillä paperinpääl-lystysmassoilla päällystetyillä papereilla esiinny pigmenttipääl-lysteen pölyämistä.The finished paper coating compositions can be applied to the raw paper by any known method. Due to their high shear stability, paper coating compositions can be used in high speed roller or rough coating machines. They are used primarily in the manufacture of papers printed in magazine gravure printing. These papers give a better print result than papers made with known paper coating compositions. Better print quality in gravure printing is determined by missing dots. In the use of the binder compositions according to the invention, less binder is required, per pigment, than in the case of known binder compositions, for the production of paper coating compositions. Despite the reduced binder content in the paper coating composition obtained by using the binder composition according to the invention, the papers coated with these paper coating compositions do not show dusting of the pigment coating.

Seuraavissa esimerkeissä mainitut osat ovat paino-osia. K-arvot määrättiin H. Fikentscherin mukaan, Cellulose-Chemie, 13, 58-64 ja 71-74 (1932), 0,5-prosenttisessa dimetyyliformamidi-liuoksessa 20°C lämpötilassa; tällöin tarkoittaa K = k.10^.The parts mentioned in the following examples are by weight. K values were determined according to H. Fikentscher, Cellulose-Chemie, 13, 58-64 and 71-74 (1932), in 0.5% dimethylformamide solution at 20 ° C; then means K = k.10 ^.

Kopolymeraatin A vesidispersion valmistaminen.Preparation of an aqueous dispersion of copolymer A.

Kopolymeraatti A 1Copolymer A 1

Valmistetaan ensiksi kaksi eri syöttöseosta. Syöttöseos 1 käsittää 460 osaa vettä, 32 osaa 20-prosenttista ^j^/C^-alkoholin, joka on vaihtoreagoinut 3 moolin kanssa eteenioksidia, sulfatoidun 7 71570 reaktiotuotteen natriumsuolan liuosta, 738 osaa (82 %) isobutyy-liakrylaattia, 126 osaa (14 %) metyylimetakrylaattia, 18 osaa (2 %) metakryyliamidia. Syöttöseos 2 käsittää 200 osaa vettä ja 4,5 osaa kaliumperoksidisulfaattia.First, two different feed mixtures are prepared. Feed mixture 1 comprises 460 parts of water, 32 parts of a 20% solution of the sodium salt of the sulfated 7,71570 reaction product, 738 parts (82%) of isobutyl acrylate, 126 parts (14%) of the reaction product which has been reacted with 3 moles of ethylene oxide. %) methyl methacrylate, 18 parts (2%) methacrylamide. Feed mixture 2 comprises 200 parts of water and 4.5 parts of potassium peroxide sulfate.

Sekoitusastiaan, joka on varustettu sekoittajalla, takai-sinvirtausjäähdyttimellä, lämpömittarilla ja kahdella syöttöas-tialla, ja jota voidaan kuumentaa, viedään 230 osaa vettä, 56 osaa syöttöseosta 1 ja 40 osaa syöttöseosta 2, ja kuumentaa 85°C:n lämpötilaan. 15 min kestävän polymeroitumisen jälkeen annetaan syöttöseoksen 1 virrata kahden tunnin kuluessa ja syöttö-seoksen 2 kahden ja puolen tunnin kuluessa virrata 85°C lämpötilassa sekoitusastiaan. Senjälkeen kun syöttöseos 2 on kokonaan annosteltu sekoitusastiaan, pidetään lämpötila vielä kahden tunnin ajan 85°C:ssa, jäähdytetään 20°C:een, säädetään pH-arvo ammoniakkia lisäämällä 5:een ja suodatetaan. Polymeroituessa ei syntynyt koagulaattia. Tällä tavoin saadaan 50-prosenttinen vesi-dispersio.A mixing vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and two feed vessels, which can be heated, is charged with 230 parts of water, 56 parts of feed mixture 1 and 40 parts of feed mixture 2, and heated to 85 ° C. After 15 minutes, using the polymerization allowed to flow into one of the feed mixture within two hours and the feed mixture 2 and the two flow within half an hour at a temperature of 85 ° C to a mixing vessel. After the feed mixture 2 has been completely metered into the mixing vessel, the temperature is maintained at 85 [deg.] C. for a further two hours, cooled to 20 [deg.] C., the pH is adjusted to 5 by adding ammonia and filtered. No coagulation was formed during polymerization. In this way a 50% aqueous dispersion is obtained.

Kopolymeraatti A 2 Tämä kopolymeraatti valmistetaan analogisesti kopolyme-raatin A 1 kanssa, kuitenkin sillä poikkeuksella, että sen muodostavat 85 % isobutyyliakrylaattia, 12 % akryylinitriiliä, 1,5 % akryylihappoa ja 1,5 % metakryyliamidia.Copolymer A 2 This copolymer is prepared analogously to copolymer A 1, except that it consists of 85% isobutyl acrylate, 12% acrylonitrile, 1.5% acrylic acid and 1.5% methacrylamide.

Kopolymeraatti B;n vesidispersion valmistaminenPreparation of an aqueous dispersion of copolymer B.

Saksalaisen patenttijulkaisun DE-PS 12 58 721 esimerkissä 1 kuvatun kaavan mukaan valmistetaan kopolymeraatti B, joka käsittää 75 % etyyliakrylaattia, 5 % akryyliamidia ja 20 % akryyli-happoa .According to the formula described in Example 1 of German patent publication DE-PS 12 58 721, copolymer B is prepared which comprises 75% ethyl acrylate, 5% acrylamide and 20% acrylic acid.

Esimerkki 1Example 1

Vesiliuokseen, jossa on 0,3 osaa natriumpolyakrylaattia, k-arvoltaan 12, johdetaan pikasekoittajän avulla 100 osaa kaupallisesti saatavaa päällystyssavea. Sideaineena lisätään 9,6 osaa seosta, joka käsittää 80 osaa kopolymeraatin A 3 50-prosenttista vesidispersiota ja 20 osaa kopolymeraatin B 1 45-prosenttista vesidispersiota ja päällystysväri asetetaan pH-arvoon 8,5 natron-lipeää lisäämällä. 58 % kiinteän aineen pitoisuudella on pääl-lystysmassalla viskositeetti 1400 mPas (mitattuna Brookfield-viskosimetrillä kierrosluvulla 100/min).An aqueous solution of 0.3 parts of sodium polyacrylate with a k-value of 12 is introduced with 100 parts of a commercially available coating clay by means of a high-speed mixer. As a binder, 9.6 parts of a mixture comprising 80 parts of a 50% aqueous dispersion of copolymer A 3 and 20 parts of a 45% aqueous dispersion of copolymer B 1 are added and the coating color is adjusted to pH 8.5 by adding sodium hydroxide solution. At a solids content of 58%, the coating mass has a viscosity of 1400 mPas (measured with a Brookfield viscometer at 100 rpm).

8 71570 Näin valmistettu paperinpäällystysmassa levitetään raa- kelipäällystyslaitteella 800 m/min nopeudella paperille, joka käsittää 55 % puuhioketta, 45 % valkaistua sulfaattiselluloosaa, 2 ja jonka tuhkapitoisuus on 6 % ja neliöoaino 38 g/m · Paperi 2 päällystetään molemmilta puolilta. Päällysteen määrä on 10 g/m kullakin puolella. Superkalanterissa 300 m/min nopeudella ja 2000 N/cm viivapaineella satinoidulla paperilla on hyvä kiilto ja hyvä sileys ja erinomainen painettavuus. Painamisessa, joka suoritetaan Haindl-laboratoriosyväpainolaitteen avulla, on puoli-2 sävyllä 30 cm alalla vähemmän kuin 10 missing dots (virhekohtia painojäijessä). Missing dots määrättiin siten, että virhekohdat laskettiin visuaalisesti.8 71570 The paper coating pulp thus prepared is applied with a granular coating machine at a speed of 800 m / min to paper comprising 55% wood chips, 45% bleached sulphate cellulose, 2 with an ash content of 6% and a basis weight of 38 g / m · Paper 2 is coated on both sides. The amount of coating is 10 g / m on each side. In the supercalender, satin paper with a speed of 300 m / min and a line pressure of 2000 N / cm has good gloss and good smoothness and excellent printability. Printing performed with a Haindl laboratory gravure press has less than 10 missing dots in an area of 30 cm in a half-2 shade. Missing dots were determined so that error points were calculated visually.

Esimerkki 2Example 2

Esimerkissä 1 annetun ohjeen mukaan valmistetaan paperinpäällystysmassa, käytetään kuitenkin 100 osaa kohti kaupallisesti saatavaa päällystyssavea 10,2 osaa sideaineseosta, joka käsittää 75 osaa 50-prosenttista kopolymeraatin A 1 vesidispersiota ja 25 osaa kopolymeraatin B 1 45-prosenttista vesidispersiota. Pääl-lystysvärin viskositeetti on 56 % kiinteän aineen pitoisuudella 1300 mPas (Brookfield-viskosimetri, 100 k/min). Painojäljen kokeilu esimerkin 1 mukaan antaa tulokseksi alle 10 missing dots. VertailuesimerkkiAccording to the instructions given in Example 1, a paper coating composition is prepared, however, 10.2 parts of a binder mixture comprising 75 parts of a 50% aqueous dispersion of copolymer A 1 and 25 parts of a 45% aqueous dispersion of copolymer B 1 are used per 100 parts of commercially available coating clay. The viscosity of the coating paint is 56% at a solids content of 1300 mPas (Brookfield viscometer, 100 rpm). Experimenting with the imprint according to Example 1 results in less than 10 missing dots. Comparative Example

Paperinpäällystysmassan valmistus tapahtuu kuten esimerkissä 1 on ilmoitettu, käytetään kuitenkin sideaineena, laskettuna 100 osaa kohti päällystyssavea, 10,2 osaa seosta, jossa on 80 osaa 50-prosenttista vesidispersiota kopolymeraatista, joka käsittää 55 % isobutyyliakrylaattia, 42 % styreeniä, 1,5 % akryyli-happoa ja 1,5 % metakryyliamidia, ja 20 osaa 45-prosenttista kopolymeraatin 3 1 dispersiota. Päällystysvärillä on 56 % kiinto-ainepitoisuudella viskositeetti 1200 mPas (Brookfield-viskosimetri, 100 k/min). Tällä paperinpäällystysmassalla esimerkissä 1 annetun ohjeen mukaan päällystetyssä ja satinoidussa paperissa 2 on syväpainossa puolisävyllä yli 20 missing dots 30 cm alalla.However, the paper coating pulp is prepared as indicated in Example 1, using as a binder, calculated per 100 parts of coating clay, 10.2 parts of a mixture of 80 parts of a 50% aqueous dispersion of a copolymer comprising 55% isobutyl acrylate, 42% styrene, 1.5% acrylic acid and 1.5% methacrylamide, and 20 parts of a 45% dispersion of copolymer 3 L. The coating paint has a viscosity of 1200 mPas (Brookfield viscometer, 100 rpm) with a solids content of 56%. According to the instruction given in Example 1, this coated paper and the satin-coated paper 2 have a gravure printing in half shade of more than 20 missing dots in an area of 30 cm.

Claims (2)

9 715709 71570 1. Sideaineseos paperinpäällystysmassoille perustuen ve-sidispersioihin, jotka käsittävät 95-70 paino-osaa emulsiokopo-lymeraattia A, joka sisältää akryylihappoesteriä ja eteenisesti tyydyttämättömiä karboksyylihappoja yhteenpolymeroituina, ja 5-30 paino-osaa kopolymeraattia B, joka käsittää 15-55 paino-% akryyli- ja/tai metakryylihappoa, mahdollisesti 10 paino-%:iin asti akryyli- ja/tai metakryyliamidia ja 85-45 paino-% muita, veteen liukenemattomia homopolymeraatteja muodostavia monomee-reja joista vähintään 20 paino-%, laskettuna näiden hydrofobien monomeerien painosta, on akryylihapon tai metakryylihapon este-reitä alkoholien kanssa, jotka sisältävät 1-4 hiiliatomia, tunnettu siitä, että kopolymeraatti A sisältää (a) 80-96 paino-% akryylihapon esteriä yksiarvoisten C~-C0-alkoholien kanssa, Δ O (b) 3-19,5 paino-% styreeniä, akryylinitriiliä ja/tai metakryylihappometyyliesteriä, ja (c) 0,5-10 paino-% muita vesiliukoisia, homopolymeraatte ja muodostavia monomeerejä yhteenpolymeroituina.A binder mixture for paper coating compositions based on aqueous dispersions comprising 95 to 70 parts by weight of emulsion copolymer A containing acrylic acid ester and ethylenically unsaturated carboxylic acids copolymerized, and 5 to 30 parts by weight of copolymer B, comprising 15% by weight of copolymer B, and / or methacrylic acid, optionally up to 10% by weight of acrylic and / or methacrylamide and 85 to 45% by weight of other monomers forming water-insoluble homopolymers, of which at least 20% by weight, based on the weight of these hydrophobic monomers, is esters of acrylic acid or methacrylic acid with alcohols containing 1 to 4 carbon atoms, characterized in that the copolymer A contains (a) 80 to 96% by weight of an ester of acrylic acid with monohydric C 1 -C 0 alcohols, Δ O (b) 3 to 3 19.5% by weight of styrene, acrylonitrile and / or methacrylic acid methyl ester, and (c) 0.5-10% by weight of other water-soluble homopolymers and forming monomers co-polymerized Tuina. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sideaineseos, tunnettu siitä, että kopolymeraatti A sisältää (a) 80-90 paino-% akryylihapon estereitä yksiarvoisten C0-C0-alkoholien kanssa, Δ O (b) 3-15 paino-% styreeniä, akryylinitriiliä ja/tai metakryylihappometyyliesteriä, ja (c) 1-5 paino-% akryylihappoa, akryyliamidia ja/tai metakryyliamidia yhteenpolymeroituneina.Binder mixture according to Claim 1, characterized in that the copolymer A contains (a) 80 to 90% by weight of esters of acrylic acid with monohydric C0-C0 alcohols, Δ O (b) 3 to 15% by weight of styrene, acrylonitrile and / or methacrylic acid methyl ester, and (c) 1-5% by weight of acrylic acid, acrylamide and / or methacrylamide copolymerized.
FI801564A 1979-05-17 1980-05-14 BINDEMEDELSBLANDNING FOER PAPPERSBESTRYKNINGSMASSOR. FI71570C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2919937 1979-05-17
DE19792919937 DE2919937A1 (en) 1979-05-17 1979-05-17 Binder mix for paper coating slips

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI801564A FI801564A (en) 1980-11-18
FI71570B FI71570B (en) 1986-10-10
FI71570C true FI71570C (en) 1987-01-19

Family

ID=6070970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI801564A FI71570C (en) 1979-05-17 1980-05-14 BINDEMEDELSBLANDNING FOER PAPPERSBESTRYKNINGSMASSOR.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0019170B1 (en)
AT (1) ATE2447T1 (en)
DE (2) DE2919937A1 (en)
FI (1) FI71570C (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19727503A1 (en) * 1997-06-27 1999-01-07 Basf Ag Paper coating slips based on binders with N-vinylformamide derivatives
US20040151886A1 (en) 2000-03-06 2004-08-05 Bobsein Barrett Richard Binder composition
CN101605940B (en) * 2007-02-08 2012-12-05 巴斯夫欧洲公司 Water-soluble binders for paper coating slips

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL131848C (en) * 1963-11-20 1900-01-01
NO149177C (en) * 1977-01-28 1984-02-29 Basf Ag paper coating

Also Published As

Publication number Publication date
FI801564A (en) 1980-11-18
EP0019170B1 (en) 1983-02-09
FI71570B (en) 1986-10-10
EP0019170A1 (en) 1980-11-26
DE2919937A1 (en) 1980-11-27
ATE2447T1 (en) 1983-03-15
DE3061869D1 (en) 1983-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3365410A (en) Binders for paper coating compositions
US3242121A (en) Method of preparing latex binder of styrene, an alkyl acrylate, and an ethylenically unsaturated carboxylic acid
US4397984A (en) Use of acrylate-based emulsion copolymer as the sole binder for a paper coating composition
CA1143883A (en) Paper-coating compositions
US5563201A (en) Aqueous papercoating compositions comprising a substantially H2 O-insoluble, alkali-soluble latex
CZ289579B6 (en) Amphoteric aqueous polymer dispersion process for preparing and use thereof
FI76103B (en) POLYMER COMPOSITION, VILKA KAN ANVAENDAS SOM BINDEMEDEL VID TAECKFAERGER FOER PAPPER OCH UR DESSA FRAMSTAELLDA PAPPERSBESTRYKNINGSFAERG.
FI85739C (en) KOBINDEMEDEL FOER BELAEGGNINGSMASSOR.
FI68853B (en) BINDEMEDEL FOER BESTRYKNINGSMASSOR AV PAPPER
US3746671A (en) Aqueous polymer dispersion method of producing same and their use as binders in paper coatings
FI71570B (en) BINDEMEDELSBLANDNING FOER PAPPERSBESTRYKNINGSMASSOR
NO161264B (en) POLYFUNCTIONAL PHENOL REACTION PRODUCT, ITS MANUFACTURING AND USE.
AU565959B2 (en) Polymeric compositions useful as binders in coating colors and coating colors prepared therefrom
JP3233354B2 (en) Surface coating agent and method for producing coated paper using the same
US3567503A (en) Paper treated with copolymer compositions
US4631312A (en) Polymeric compositions useful as binders in coating colors and coating colors prepared therefrom
JP2000239992A (en) Surface sizing and production of coated paper
CA1211244A (en) Polymeric compositions useful as binders in coating colors and coating colors prepared therefrom
JP2000313168A (en) Manufacture of surface coating agent and coated paper using surface coating agent
JPS6410639B2 (en)
JPH05331797A (en) Polymer composition useful as binder for colorant for coating and colorant for coating manufactured thereof
JPH0563502B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: BASF AKTIENGESELLSCHAFT