FI78717C

FI78717C - Foer pappersbelaeggning avsedda, rikligt med fasta aemnen innehaollande latexer.

Info

Publication number: FI78717C
Application number: FI850127A
Authority: FI
Inventors: Gilder Ronald L Van; Do Ik Lee
Original assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1983-05-16
Filing date: 1985-01-11
Publication date: 1989-09-11
Also published as: BR8406895A; JPS60501219A; FI78717B; EP0143845B1; FI850127L; EP0143845A1; CH666486A5; NO850161L; US4474860A; EP0143845A4; CA1207930A; FI850127A0; WO1984004491A1; DE3470188D1

Description

, 78717

Paperinpäällysteiksi tarkoitettuja, runsaasti kiinteitä aineita sisältäviä latekseja

Tekninen tausta 5 Tämä keksintö koskee paperinpäällystyslatekseja.

Paperi täytetään usein mineraalisilla täyteaineilla, kuten kaoliinilla, kalsiumkarbonaatilla ja titaanidioksidilla. Tällaisia täyteaineita käytetään paperituotteen läpi-kuultamattomuuden lisäämiseksi. On myös edullista käyttää 10 päällysteitä ja/tai sideaineita paperinvalmistusprosessissa. Esimerkiksi synteettisiä latekseja tai luonnon sideaineita, kuten proteiineja tai tärkkelystä käytetään päällysteinä yksin tai pigmentoitujen päällysteiden komponentteina paperin lujuuden lisäämiseksi. Synteettisten lateksien käyttö side-15 aineina on tullut suosituksi johtuen näiden lateksien halutuista ominaisuuksista.

Päällysteitä levitetään usein jatkuville kudosmate-riaaleille, kuten paperille käyttäen suurnopeuksisia pääl-lystyslaitteita. Esimerkiksi kun käytetään teräpäällystintä, 20 paperille levitetyn päällysteen ominaisuuksia voidaan vaihdella muuttamalla päällystimen terän paksuutta tai terän kulmaa, paineen määrää, jota käytetään päällystysmateriaalin pakottamiseen terän läpi tai itse päällysteen Teologiaa.

On toivottavaa, että lateksit, joita levitetään käyt-25 täen päällystyslaitteita, pysyvät erillisinä, stabiileina, vapaasti liikkuvina hiukkasina, jotta saataisiin ongelmaton ajettavuus. Kuitenkin kun lateksia sisältävä päällystysseos saatetaan suuren leikkausnopeuden alaiseksi, kuten esimerkiksi teräpäällystimessä, seoksessa voi esiintyä leikkauksen 30 aiheuttamaa ohentumis- tai paksuuntumiskäyttäytymistä. Leikkauksen aiheuttamaa paksuuntumista voidaan vähentää pienentämällä päällystysseoksen kiintoainepitoisuutta. Vaikka kiintoaineiden määrän vähentäminen parantaa seoksen ajettavuutta, pieni päällysteen paino tai päällysteen liiallinen "tun-35 keutuminen" paperialustaan voi vaikuttaa haitallisesti tuloksena olevan päällysteen laatuun. On toivottavaa saada 2 78717 päällysteen parempi "pidättyminen" paperin pinnalla, jotta saavutettaisiin paperi, jolla on parantunut painolaatu.

Päällystysseokset, joilla on yhä suurempi kiintoaine-pitoisuus, helpottavat korkealaatuisten päällysteiden val-5 mistusta. Korkean kiintoainepatoisuuden päällysteitä saadaan tyypillisesti lisäämällä kuivaa pigmenttiä pigmentti-lietteisiin. Suuren kiintoainepatoisuuden lateksi vähentää tai poistaa kuitenkin kuivapigmentin lisäystarpeen. Suuren kiintoainepitoisuuden päällysteet ovat lisäksi toivottavia, 10 koska ne nostavat tuotantonopeuksia ja pienentävät energiakustannuksia. Tavanomaisten lateksien suuren kiintoainepitoisuuden muunnoksilla on rajoitettu käyttö paperinpäällystei-nä johtuen tuloksena olevasta suuresta päällystysseoksen viskositeetista suurilla leikkausnopeuksilla. Tämä johtaa 15 teräpäällystimen huonoon ajettavuuteen. Huonolle ajettavuudelle on tyypillisesti ominaista päällysteen naarmuuntuminen tai viiruttuminen tai päällystepainon hallinnan puuttuminen (ts. hyvin painavat päällysteet ja/tai epätasaiset päällysteet) .

20 Ottaen huomioon alan aikaisemmat puutteellisuudet olisi erittäin toivottavaa saada aikaan keino valmistaa paperia, joka on päällystetty seoksella, joka sisältää suuren kiintoainepitoisuuden synteettistä lateksia, jolla on hyvä ajettavuus levitettäessä sitä sellaisella laitteella kuin te-25 räpäällystimellä.

Keksinnön yhteenveto

Keksinnön kohteena on parannettu paperinpäällystys-koostumus, jonka kiintoainepitoisuus on 60-75 paino-% laskettuna koostumuksen kokonaispainosta. Koostumukselle on 30 tunnusomaista, että se käsittää vesipitoisen väliaineen, johon on dispergoituneena hienojakoisia epäorgaanisia täyteaineita ja 2-20 osaa synteettistä bimodaalista lateksia 100 osaa kohti epäorgaanista täyteainetta, jolloin mainittu bimodaalinen lateksi käsittää kaksi erillistä hiukkas-35 kokojakautumaa, jolloin toista hiukkaskokojakautumaa edustavien hiukkasten yhtenäinen halkaisija on 0,05-0,08 (am ja 3 78717 toista hiukkaskokojakautumaa edustavien hiukkasten halkaisija on 0,15-0,3 pm ja jolloin lateksi käsittää 50-98 paino-% suurempaa hiukkaskokoaluetta edustavia hiukkasia ja 2-50 paino-% pienempää hiukkaskokoaluetta edustavia 5 hiukkasia. Mainittu bimodaalinen lateksi käsittää kaksi erillistä ja selvästi erottuvaa hiukkaskokojakautumaa; jossa kumpikin mainituista jakautumista koostuu hiukkasista, jotka ovat halkaisijaltaan oleellisesti yhtenäisiä, niin että kun lateksi sekoitetaan mainitussa vesipitoi-10 sessa väliaineessa olevaan täyteaineeseen, saadaan aikaan päällystysseos, joka lähestyy viskositeettia, joka ei enää ole käsiteltävissä suuremmalla kiintoainepitoisuudella kuin se kiintoainepitoisuus, joka on seoksella, joka koostuu vesipitoisesta väliaineesta, täyteaineesta ja monodis-15 pergoidusta tai erittäin monidispergoidusta lateksista. Bimodaalisen lateksin mainitun jakautuman pienet lateksi-hiukkaset saavat aikaan kiintoainepitoisuuden kasvun ja viskositeetin laskun seoksen suuressa leikkausrasituksessa verrattuna sellaisen seoksen viskositeettiin, joka sisäl-20 tää monodispergoidun lateksin, jolla on samanlainen hiukkaskoko kuin bimodaalisen lateksin suurella lateksihiuk-kasjakautumalla. Bimodaalisen lateksin suuri lateksihiuk-kasjakautuma lisää seoksen kiintoainepitoisuutta pienellä leikkausrasituksella verrattuna sellaisen seoksen kiinto-25 ainepitoisuuteen, joka sisältää monodispergoidun lateksin, jolla on samanlainen hiukkaskoko kuin bimodaalisen lateksin pienellä lateksihiukkasjakautumalla.

Keksintö koskee myös menetelmää paperin päällystämiseksi, jossa levitetään keksinnön mukaista koostumus-30 ta paperille käyttäen päällystyslaitetta. Keksintö koskee myös päällystettyä tuotetta, joka koostuu kuituarkista, joka on jatkuvasti päällystetty ainakin toiselta pinnalta keksinnön mukaisella koostumuksella.

Keksinnön mukainen menetelmä tuottaa parannettuja 35 päällystysseoksia, joilla on suuri kiintoainepitoisuus ja jotka näin ollen aikaansaavat korkealaatuisen paperin.

4 7871 7

Lisäksi keksinnön mukainen prosessi saa aikaan menetelmän lateksipäällysteiden levittämiseksi helposti paperille johtuen pienestä viskositeetista, hyvästä ajettavuudesta ja hyvästä suuren leikkausrasituksen Teologiasta, jonka 5 bimodaalinen lateksi saa aikaan.

Tämän keksinnön tarkoituksiin sanontaa "suuri kiintoainepa toisuus" käytetään viitattaessa seokseen, joka sisältää dispergoidun faasin ja jatkuvan faasin ja jossa dispergoidun faasin tilavuusjae lähestyy rajaa, jossa se-10 oksella ei enää ole käsittelykelpoista viskositeettia. Samoin sanonnalla "lateksi, jolla on suuri kiintoainepitoi-suus" tarkoitetaan lateksiseosta, joka sisältää lateksi-hiukkasia sellaiset määrät, että seos lähestyy rajaa, jossa mainitulla seoksella ei enää ole käsiteltävää pienen 15 leikkausrasituksen viskositeettia. Samoin sanonnalla "suuren kiintoainepitoisuuden päällysteet" tarkoitetaan pääl-lystysseosta, joka voi sisältää sellaisia kiintoaineita kuin luonnon sideaineita, kaoliineja, synteettisiä latekseja jne. ja joka määrätyllä seoksella sisältää kiintoai-20 neita sellaiset määrät, että seos lähestyy rajaa, jossa mainitulla seoksella ei enää ole käsittelykelpoista suuren leikkausrasituksen viskositeettia. Sanonnalla "viskositeetti, joka ei enää ole käsittelykelpoinen" tarkoitetaan, että seos on liian paksu käsiteltäväksi ja käytettä-25 väksi standardipaperinpäällystysmenettelyissä.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus Tämän keksinnön bimodaalinen lateksi sisältää osan suurikokoisia lateksihiukkasia ja osan pienikokoisia la-teksihiukkasia. On toivottavaa käyttää suurikokoisia hiuk-30 kasia, joiden halkaisija on välillä n. 2,5-10 ja edullisimmin n. 3-4 kertaa pienikokoisten hiukkasten halkaisija. On myös toivottavaa, että lateksissa olevien suurikokoisten hiukkasten paino-% ylittää pienikokoisten hiukkasten paino-%:n. Voidaan käyttää esimerkiksi styreeni/butadiee-35 nilateksiseosta, joka sisältää n. 50-98 ja edullisesti n. 60-80 paino-% suurikokoisia hiukkasia ja n. 2-50 ja edul- 5 78717 lisesti n. 20-40 paino-% pienikokoisia hiukkasia. On ymmärrettävä, että suurikokoisten hiukkasten osuus ja pienikokoisten hiukkasten osuus, hiukkasten kokojakautuma ja kiintoaineiden määrä käytettävässä seoksessa voivat riip-5 pua kulloinkin käytetystä lateksista ja/tai kulloinkin käytetystä päällystyslaitteesta.

Suurikokoisten lateksihiukkasten koko voi vaihdella halkaisijaltaan välillä n. 0,15-1,0 pm ja edullisemmin välillä n. 0,18-0,3 pm. Pienikokoisten lateksihiukkasten ko-10 ko voi vaihdella halkaisijaltaan välillä n. 0,05-0,1 pm ja edullisemmin välillä n. 0,06-0,08 pm.

Tämän keksinnön lateksihiukkaset on valmistettu mono-meerien yhdistelmistä siten, että tuloksena olevilla hiukkasilla on riittävät tartuntaominaisuudet paperipäällysteen 15 sidontasovellutuksiin. Oleellisesti mitä tahansa lateksia, jota voidaan käyttää paperinpäällysteen sideaineena ja josta voidaan muodostaa bimodaalinen seos, voidaan käyttää. On myös toivottavaa, että lateksi on karboksyloitu kolloidista-biilisuuden ja tästä johtuen sidostehokkuusasteen lisäämi-20 seksi paperiin ja pigmentteihin. Tyypillisiä monomeerejä, jotka ovat hyödyllisiä tämän keksinnön lateksien valmistuksessa ja menetelmiä yksityisten erillisten hiukkasten valmistamiseksi kuvataan US-patenteissa nro 3 404 116 ja 3 399 080, jotka liitetään viitteenä tähän esitykseen. Mui-25 ta monomeerejä, jotka ovat sopivia tämän keksinnön lateksien valmistukseen, voivat olla olefiinit, kuten etyleeni ja propyleeni samoin kuin sellaiset monomeerit, kuten vinyyli-kloridi ja vinylideenikloridi. Erityisen edullisia latekseja ovat modifioidut styreeni/butadieenilateksit, kuten esi-30 merkiksi styreeni/butadieeni/akryylihappo, styreeni/buta-dieeni/akryylihappo/itakonihappo, styreeni/butadieeni/vinylideenikloridi , styreeni/butadieeni//3-hydroksietyyliakry-laatti ja/tai styreeni/butadieeni//3~hydroksietyyliakrylaat-ti/akryylihappo. Lateksien valmistuksessa on myös toivotta-35 vaa käyttää suhteellisen pientä polymeerihiukkasta (ts.

"siemen"-lateksia) hiukkasmuodostuksen initioinnissa. Latek- 6 7871 7 sit, joilla on erilliset ja selvästi erottuvat hiukkaskoot, sekoitetaan sitten yhteen bimodaalisen lateksin saamiseksi. Vaihtoehtoisesti bimodaalisia latekseja voidaan valmistaa siemenlateksin välilisäyksellä tavanomaisen emulsiopoly-5 merointiprosessin aikana.

Tämän keksinnön menetelmä tarjoaa tasapainon kahden halutun ominaisuuden välillä. On toivottavaa, että lateksin ajettavuus on hyvä helpon ja tehokkaan levityksen saavuttamiseksi käyttäen päällystyslaitetta. Toisin sanoen on toi-10 vottavaa, että lateksin viskositeetti on pieni suurilla leikkausnopeuksilla. Tämä toteutetaan yleensä käyttämällä pienen hiukkaskokoalueen latekseja. Kuitenkin on myös toivottavaa, että lateksissa on runsaasti kiintoaineita. Suuren kiintoainepitoisuuden lateksit koostuvat yleensä hiukka-15 sista, joilla on suhteellisen suuri koko ja joilla on laaja hiukkaskokojakautuma. Tällaisilla suurikokoisilla hiukkasilla ei kuitenkaan ole taipumusta liikkua hyvin toistensa suhteen suuren leikkausnopeuden olosuhteissa. Toisaalta bi-modaalisella lateksilla on suuri kiintoainepitoisuus ja hy-20 väksyttävän suuri pienen leikkausrasituksen viskositeetti.

Tämän keksinnön tarkoituksiin "pieni leikkausrasitus" mer- -1 kitsee alle n. 1 000 s :n leikkausnopeuksia. Sitä vastoin "suurella leikkausrasituksella" tarkoitetaan yli n. 10 000 -1 s :n leikkausnopeuksia. Tässä kuvatun bimodaalisen latek-25 sin käyttö esimerkiksi päällystysseoksessa johtaa tyypillisesti parempaan päällysteen ajettavuuteen verrattuna vastaavan suuren monodispergoidun hiukkaskoon lateksiin. Tämän seurauksena voidaan bimodaalisten lateksien kyseessä ollen käyttää suurempaa päällystysseoksen kiintoainepitoisuut-3° ta kuin niillä seoksilla, jotka on valmistettu käyttäen vastaavaa monodispergoitua lateksia. Lisäksi bimodaaliset lateksit tuottavat päällystysseoksia, joilla on päällystyksen ajettavuus (ts. pieni viskositeetti suurella leikkausnopeudella) , joka on vertailukelpoinen tai parempi kuin tavan-35 omaisella pienen hiukkaskoon monodispergoidulla lateksilla.

7 78717 Tämän keksinnön päällystysseokset koostuvat vesipitoisesta väliaineesta, tietystä määrästä hienojakoista täyteainetta ja bimodaalisesta lateksista. Esimerkkejä mineraalisista täyteaineista ovat alalla tunnetut täyteaineet, 5 kuten kaoliini, titaanidioksidi jne. Käytettävä täyteaineen määrä voi vaihdella riippuen täyteaineen tiheydestä ja halutuista ominaisuuksista. Tyypillisesti päällystysseokset sisältävät n. 100 paino-osaa täyteainetta ja n. 2-20 ja edullisesti n. 14-18 paino-osaa bimodaalista lateksia. Kukin 10 edellä mainituista komponenteista sekoitetaan vesipitoiseen väliaineeseen, jolloin saadaan seos, jossa on n. 60-75 paino-! kiintoainetta. Tyypillisesti tämän keksinnön päällystysseoksissa on vähintään n. 1 % enemmän kiintoainetta kuin niissä seoksissa, jotka sisältävät monodispergoitu-15 ja tai erittäin monodispergoituja latekseja ja joilla on vastaavat viskositeetit. On myös ymmärrettävä, että muita alalla tunnettuja lisäaineita, joita ovat kerasideaineet, paksunnosaineet, vedenpidätysapuaineet yms., voidaan lisätä päällystysseokseen. Näitä lisäaineita on kuvattu edellä 20 mainitussa US-patentissa nro 3 399 080.

Tässä kuvattuja päällysteitä on toivottavinta levittää paperille sellaisilla päällystyslaitteilla kuin terä-päällystimillä, joita on kuvattu teoksessa Coating Equipment and Processes, O.L. Booth, Lookwood Publishing Co., Inc.

25 1970. Tämän keksinnön prosessi tuottaa parannetun menetel män lateksipäällystysseosten levittämiseksi paperille esimerkiksi sideaineina, värjäysaineina jne. Muita menetelmiä päällysteiden levittämiseksi paperille voivat olla sellaisten päällystyslaitteiden kuin ilmapyyhkäisypäällystimien, 30 sauvapäällystimien, telapäällystimien yms. käyttö, joita on kuvattu edellä mainitussa kirjallisuusviitteessä.

Bimodaalisia latekseja on edullisinta käyttää erinomaisina paperinpäällysteinä. Tällaisia latekseja voidaan kuitenkin käyttää myös suuressa joukossa loppukäyttösovellu-35 tuksia, kuten päällystysseoksissa, kuten maaleissa, kylläs-tysaineissa ja liimaseoksissa. Näissä tapauksissa bimodaa- 8 78717 lisiä latekseja on sopivaa käyttää noudattaen tunnettuja tekniikoita je menettelyjä, joita tavanomaisesti käytetään muun tyyppisten lateksien yhteydessä valitussa loppukäyttö-sovellutuksen tyypissä.

5 Seuraavat esimerkit esitetään tarkoituksena kuvata tätä keksintöä, eikä niiden ole katsottava rajoittavan sen suojapiiriä. Ellei toisin mainita, kaikki osat ja prosentit on laskettu painon mukaan.

Esimerkki 1 10 Valmistetaan latekseja, jotka sisältävät 63 % sty reeniä, 35 % butadieeniä ja 2 % akryylihappo/itakonihappoa, jolloin saadaan haluttu monodispergoitu koko tai sekoitetaan halutun bimodaalisen hiukkaskoon ja jakautuman saamiseksi. Yksityiset lateksit tai lateksien seokset väkevöidään käyt- 15 täen laboratoriokiertohaihdutinta. Jokaiseen lateksiseokseen lisätään riittävästi natriumhydroksidiliuosta, kunnes karbok-syloidun lateksin pH on 7. Jokaisen lateksiseoksen pienen leikkausnopeuden viskositeetti mitataan nopeudella 20 rpm neulalla nro 3 Brookfield RVT -viskosimetrillä 22°C:ssa sen 20 jälkeen kun väkevöity lateksiseos on laimennettu riittävällä määrällä ionivaihdettua vettä näytteiden saamiseksi, joiden viskositeetit ovat 1 000 - 1 500 cP. Jokaisen lateksiseoksen kiintoaine-% 1 000 - 1 500 cP:n viskositeetillä esitetään taulukossa I.

25 Jokaiseen yllä kuvatulla tavalla valmistettuun väke-

TM

vöityyn lateksiseokseen sekoitetaan Hydrafine -kaoliinia nro 1 (johon on sekoitettu 0,1 osaa tetranatriumpyrofosfaat-tia ja natriumakrylaattidispergointiainetta 100 osaa kohti kaoliinia riittävän dispergoitumisen takaamiseksi) 14 osan 30 määrä lateksin kiintoaineita 100 osaa kohti kaoliinia, säädetään pH-arvoon 6,5 käyttäen natriumhydroksidiliuosta ja sekoitetaan, jolloin saadaan seos, jossa on 67,5 % kiintoaineita. Seosten ei-tasapainotilan hetkelliset viskositeetit mitataan Hercules*in suuren leikkausnopeuden viskosi- 35 metrin E-kiekolla 4 400 rpm:n maksiminopeudella (ts. leik- -1 kausnopeudella 45 850 s ). Jokaisen seoksen viskositeetti 9 78717 maksimileikkausnopeudella mitataan. Tulokset esitetään taulukossa I.

Jokaista lateksi-kaoliiniseosta laimennetaan yhä enemmän ionivaihdetulla vedellä, kunnes näennäisviskositeetti 5 maksimileikkausnopeudella on vertailukelpoinen. Toisin sanoen kiintoaineiden määrää jokaisessa seoksessa lasketaan, kunnes saadaan suuren leikkausnopeuden maksiminäennäisvis-kositeetiksi 34 cP. Tulokset esitetään taulukossa I.

10 7871 7 «ϋ·

I (ö X H

<#> -H ,Η I

I d) Q) td) 0) fH Ό m o m ro -H d d d - * - ' tn in ΗΛΟίΛ'ί'ί'ί'ϊη 0) χ -Hlö

rd h ft ω « a ίο vo ie ή o in O

0 -H O H +j O -P

-P d> d -Hrϋ a x a C h n d h +j tn h

H d d Ό W ·Η -H

•H d (ö <-* C -H > X

X w X o a) o tn tr -p o. -h ö >-i in *—( :id :id

1 d) -H d> d :nJ

di 0« o d -P

d o m ^ 3 ai <u

in d -h o γ-h :id -P

tn Ό χ -h d -h •m d (X o -h id in P id o dd+Jd<u +1 X O Q) p ·· 1) Λί r- in r" in o in 6 -h oi cu d dl-Hrovovor-^vDoo CU > O d) -p Φ m (0 o •H rH iH -n Q) d d tn h Ό d) m id 0 <d <u d) s; :id tn x t-ι ό ή d · -p (d in h d iHind+Jind

-rH di di -H »H >, in -H

> p CU tn d ή :id d> tn

H :n5 d) X to H

H M in ^ o -h id :id X id O E-· •P ra :/d O H o> 4-> cu t) ε d) h in · d ·· υ Odtnd)-H(d d) id n r- vo o vo m £ Ό d h

MtHO *-***>- -H d d d -H rH

H OrHOOCNOt— VOCTr .C rH rH d) · H 0) P-Hinvovovominin h (¾ id h 13 o O. -P *- .-(dddJO-POd ,*0>a> dd)tod-Pidd)

Md<u -H+j-Hind^cu d-H-P o in «h d 3 i o h d h ft M n) m m m h c · d O tn o >1 ,κΛ,ΜΗίβιοη)

id +J O m σν r- in ro r- -h λιό o ä dH

E-< d,yo**-*^* tn dO-H+JtutdrH

ΗΐηοσΝοσνοιησι X h g dl h *j ,¾ id H-Hoinvomininm >i d -h h ft ui ,¾ d « > r- I HA O) ΗΉ d e tn id d d) d d_^(drH-HdrH> (N OJ rH rH (d d> (d

id r~ rs d -P >h aio dfd-P

g v ^ m +j idd)P-P-HrH4-> d en ro - · *P h tn d d £ >h dl -P n oi m -h d) H d -rl :Λ dl -n d ^;+j ddtn-H+Jp(d id m oo m -h o λ: -p d Λί * ^ ^ po pod-H-Hdid id o vo o d) £ m -ro d) p tn tn h

P> VO CTi £ rH -H CWddJrH

•H -H O C H > -H d) tn x :ia e d tn tn 1 d) O O :d td d :id X h

X cncmcn Λ! .KP-PtDPdJO

d r~ r-~ n» d O -h :id p) d) :<d tn ft

•H o o o :0 X P :id -H -P :id -H H

Λ - ' dtn dg m in g g m

o o o d (d d 3 Φ >i (d^C

dr- \ ^ -h x mx Hd-Pd

•HO O O O O O tn X ddrHOPH

tn x ooocncmo ACd drH-HadOd-H

X O ιΗτΗτΗΙ^ΓΟτΗ d) -H o -P:id-HP>(d

ΦΛί Γν| (N rs O i—i m ΛίΛ· G d) Dr dl (d -P

h tn d)dd)(U c m P

id (d oooooo ddtHgppd-Hind)

Pi »o h h d » -h ·· is > g in-h P(d indp oc :(d x in d o -P -h :id

d) 4Jd)^(fldiXind-PP

+j * * * -POAidin^-HtDtid

>, r (N O -H (d d) (SH H h H o !lC

:td lii WidtnroÄ>voWP£ Z r-iNrotJUU -Kr- in ro *r 7871 7 11

Taulukon I tulokset osoittavat, että bimodaaliset seokset (näyte nro 1-3) tuottavat suurempia kiintoainemää-riä kuin vastaavat monodispergoidut lateksiseokset pienellä leikkausnopeudella. Tulokset osoittavat myös haluttujen omi-5 naisuuksien, kuten suuren kiintoainepitoisuuden ja hyvän ajettavuuden parempaa tasapainoa. Esimerkiksi näytteellä C-1 on hyvin pieni viskositeetti suurella leikkausnopeudella (mikä osoittaa hyvää ajettavuutta). Näytteen nro C-1 kiinto-ainepitoisuus on melko korkea suurella leikkausnopeudella, 10 mutta kiintoainepitoisuus pienellä leikkausnopeudella on hyvin pieni. Sitä vastoin näytteellä nro C-3 on huono ajettavuus vasta suhteellisen pienellä kiintoainepitoisuudella suurella leikkausnopeudella. Sitä vastoin näytteillä nro 1-3 on sekä suhteellisen pienet viskositeetit suurella leikkausno-15 peudella että suhteellisen suuri kiintoainepitoisuus. Tämä osoittaa hyvää suuren leikkausnopeuden reologiaa.

Esimerkki 2

Latekseja valmistetaan, sekoitetaan ja väkevöidään

esimerkissä 1 kuvatulla tavalla. Jokaisen lateksiseoksen pH

20 säädetään arvoon 7 käyttäen natriumhydroksidiliuosta. Väke-

TM

vöityyn lateksiseokseen sekoitetaan Hydrafine -kaoliinia nro 1 14 osan määrä lateksin kiintoainetta 100 osaa kohti kaoliinia. Jokainen lateksi/kaoliiniseos sekoitetaan 68 %:n kiintoainetasolle.

25 Jokaisen seoksen näennäisviskositeetit mitataan suu rella leikkausnopeudella taulukossa II kuvatulla tavalla. Tulokset esitetään taulukossa II. Jokainen seos laimennetaan ionivaihdetulla vedellä esimerkissä 1 kuvatulla tavalla 34 cP:n viskositeetin saavuttamiseksi maksimileikkausno-30 peudella. Tulokset, jotka osoittavat kiintoaineprosentteja tällä suurella leikkausnopeudella, esitetään taulukossa II.

Jokaista lateksi-kaoliiniseosta levitetään päällysteeksi hiokevapaalle julkaisupaperille käyttäen Black Clawson Co.:n päällystyskonetta, joka on varustettu laa-35 hausterällä. Jokaista seosta levitetään käyttäen täyttä i2 7871 7 teräpainetta ja linjanopeutta 213,5 m/min. Lateksi-kaolii- 2 nipäällysteen määrä jokaisella seoksella 306,6 m kohti paperia esitetään taulukossa II.

i3 7871 7 0 β H 3 01

f-CN

<1) ε 0) +j o in cm co oo 05 o

>, O ΰ <f Λ N

H ro n (N n n rH "s.

:3 Cn m x 6 ~ τΤ I (¾

H

dP ·Η r—I

I <D 0) II H Ό C 2 rt 3 D in m ® co (0 i—i H *· - » - O Ή o f" r~ vo r-

P O) β VO VO Ό VO

β U tn •H 3 β •H 3 3 « « x

— I

(¾ tn 0 3 H '—' (fl

H M

•rl ^

O 4J -H

X -P QJ CO

Λί 0) ι-l id o m <n 3 dl rH OI t" O Γ" rH -P 3 i—I r— 3 -H rH (1) 3 0) rH Tl EH 0 0 3

X P O

tn 3 a

•H 3 o H

> tn β <d tn γη σι tn m o e 'ro x 3 m h1 *3

-P I -rl rH

3 T- o x 3 id *· to M td

X tn p -P

3 Γ" CD

•3 S β rl *rl 0) 3 1 0) Λ1 λ: oi o-

3 r~ to β -P

•H O o :0 3 Λ - β έ o o β td β r- \ Η Μ ho ο οι o o cn

05 X OI ΓΟ rH X

X 0 rH on rH TT (UI

0) x CH rH OI rH X T- -p tn - 33 o o o o β-Ρ

PI X :3 <U

ε a»

:3 -P

3 -P -P

P * * -H

>ι -ϋ· in -H -H

:3 I I M > 2 h1 in U U * 14 7871 7

Taulukon II tulokset osoittavat haluttujen ominaisuuksien, kuten hyvän ajettavuuden, suuren kiintoainepitoisuuden ja hyvän päällystyspainon hyvää tasapainoa näytteillä nro 1 ja 2, mikä osoittaa hyvää suuren leikkausnopeuden reologiaa.

5 Vaikka näytteellä nro C-4 on erittäin huono ajettavuus johtuen sen suuresta monodispergoidusta hiukkaskoosta ja kiintoaineiden määrä suurella leikkausnopeudella on suhteellisen pieni, päällystepaino on kuitenkin hyvin suuri. Tämä suuri päällystepaino osoittaa korkeaa, epätasaista päällystettä.

10 Näytteellä nro C-5 on hyvin pieni päällystepaino.

Claims

1. Parannettu paperinpäällystyskoostumus, jonka kiin-toainepitoisuus on 60-75 paino-% laskettuna koostumuksen 5 kokonaispainosta, tunnettu siitä, että se käsittää vesipitoisen väliaineen, johon on dispergoituneena hienojakoisia epäorgaanisia täyteaineita ja 2-20 osaa synteettistä bimodaalista lateksia 100 osaa kohti epäorgaanista täyteainetta, jolloin mainittu bimodaalinen lateksi käsittää kak-10 si erillistä hiukkaskokojakautumaa, jolloin toista hiukkas-kokojakautumaa edustavien hiukkasten yhtenäinen halkaisija on 0,05-0,08 yum ja toista hiukkaskokojakautuma edustavien hiukkasten halkaisija on 0,15-0,3 yum ja jolloin lateksi käsittää 50-98 paino-% suurempaa hiukkaskokoaluetta edustavia 15 hiukkasia ja 2-50 paino-% pienempää hiukkaskokoaluetta edustavia hiukkasia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että se sisältää bimodaalista lateksia, joka koostuu styreeni/butadieenistä, styreeni/butadieeni/ 20 akryylihaposta, styreeni/butadieeni/vinyylideenikloridila-teksista, styreeni/butadieeni/^-hydroksietyyliakrylaatista ja/tai styreeni/butadieeni//3-hydroksietyyliakrylaatti/akryylihaposta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, t u n -25 n e t t u siitä, että se sisältää bimodaalista lateksia, joka on styreeni/butadieeni/akryylihappo/itakonihappo.

4. Menetelmä paperin päällystämiseksi, tunnet-t u siitä, että levitetään patenttivaatimuksen 1 mukaista koostumusta paperille.

5. Menetelmä paperin päällystämiseksi, tunnet- t u siitä, että levitetään patenttivaatimuksen 1 mukaista koostumusta paperille käyttäen teräpäällystintä.

6. Päällystetty tuote, tunnettu siitä, että se koostuu kuituarkista, joka on jatkuvasti päällystetty ai-35 nakin toiselta pinnalta patenttivaatimuksen 1 mukaisella koostumuksella. ie 7871 7