FI98917C - Ytimellä varustettu monikuorinen emulsiopartikkeli - Google Patents

Description

j 98917

Ytimellä varustettu monikuorinen emulsiopartikkeli Tämä keksintö koskee ytimellä varustettua monikuorista 5 synteettisen hartsin emulsiopartikkelia, joka on hyödyllinen lisäaineena paperinpäällystysaineeseen, jota käytetään tavallisiin päällystettyihin papereihin, kartonkeihin, panoltaan keveisiin päällystettyihin papereihin, painoltaan ultrakevyisiin päällystettyihin papereihin, taidepapereihin 10 ja valupäällystettyihin papereihin, maalaukseen joka on tehty puulle, uiko- tai sisäseiniin ja päällystysaineeseen, jota käytetään telekopiopapereiden, lämpönimilappujen ja muiden lämpötallennuspapereiden lämpömateriaaleihin, käsittäen ydinpartikkelin ja kerroksen, joka on muodostettu kuivaamalla 15 ydinpartikkelin ulkopinnalle hartsikoostumusta, maalia ja lämpötallennusmateriaalia, jotka on saatu käyttäen mainittua partikkelia.

Viime vuosina on erilaisia korkean molekyylipainon 20 polymeeripartikkeleita tutkittu lisäaineina päällystysainei-siin.

Kaikkein yleisimmin käytetyt partikkelit ovat homogeenisiä ja kiinteitä, emulsiopolymeroituja polystyreenipartikkeleita, 25 joiden halkaisija on 0,2 -0,5 μιη. Esimerkiksi japanilainen hakemusjulkaisu No. 59741/84 esittää menetelmän, jossa *· tyydyttämätön karboksyylihappo ja vinyylimonomeeri kopolymeroidaan anionisen pinta-aktiivisen aineen j£/tai ei-ionisenpinta-aktiivisen aineen läsnäollessa muodostaakseen 30 kopolymeeriemulsion, jossa enemmällä kuin 90 % partikkeleista on halkaisija 0,2 - 0,28 pm. Siinä kuvataan myös, että emulsiopartikkeleita voidaan käyttää orgaanisena pigmenttinä käytöissä, jotka sisältävät paperinpäällystyksen, maalit ja lämpötallennusroateriaalit. Kiinteillä emulsiopartikkeleilla 35 on kuitenkin yhteinen ongelma, että peittokyky, vaaleus ja kiilto eivät ole riittäviä orgaanisena pigmenttinä käytettäessä ja tästä syystä ei saavuteta mitään käytännöllistä etua, ellei niitä käytetä suurena määränä.

2 - 98917

Parantamaan kiinteiden emulsiopartikkeleiden peittokykyä, vaaleutta ja kiiltoa on äskettäin ehdotettu orgaanista materiaalia, joka sisältää huokosia kuivauksen jälkeen, korvaavana aineena yhtäläiselle ja kiinteälle partikkelille, 5 esimerkiksi US-patentissa 4427836 ja JP-hakemusjulkaisussa No. 62510/86.

Edellinen esittää vesidispersion valmistusmenetelmän, mikä käsittää ainakin 5 % tyydyttämättömän karboksyylihapon kopoly-10 meroinnin muodostamaan ydinmateriaalin, ainakin yhden monoetyleenisesti tyydyttämättömän vaippamonomeerin lisäämisen, emulsiopolymeroinnin suorittamisen vaippapolymee-rin muodostamiseksi, tuloksena olevien emulsiopartikkeleiden neutraloinnin vesipitoisella haihtuvalla emäksellä 15 ydinpolymeerin paisuttamiseksi ja samalla pienten aukkojen muodostamiseksi ytimeen partikkelit kuivaamalla.

Jälkimmäinen kuvaa synteettisen hartsin emulsiopartikkeleiden valmistusta, joilla on tyhjiä huokosia sisällään, käyttäen 20 faasin erotusta erilaisten polymeerien välillä polymerointi-reaktiossa ja volumetristä kutistamista, mikä on tulosta polymeroinnista.

Ylläolevilla menetelmillä tuotetuilla ontoilla partikkeleilla 25 on paremmat peittokyvyt, vaaleudet ja kiillot verrattuna tavanomaisiin kiintopartikkeleihin. Ontoilla partikkeleilla on kuitenkin seuraavia haittoja, kun niitä käytetään alla kuvattuihin tarkoituksiin.

30 (1) Tapaus, jossa onttoja partikkeleita käytetään orgaanisena pigmenttinä paperin päällystämiseen:

Ontot partikkelit ovat erinomaisia kaiken peittokyvyn, vaaleuden ja kiillon suhteen verrattuna tavanomaisiin 35 kiintopartikkeleihin. Toisaalta on vaadittu ankarammin suorituskyvyn vahvistamista paperin päällystyksessä. Niinpä käytetään yleensä onttoja partikkeleita samalla määrän alueella kuin kiintopartikkeleita. Menettelytapa on tehokas tiettyyn pisteeseen asti peittokyvyn, vaaleuden ja kiillon 98917 3 lisäämiseksi. Menettelytapa huonontaa kuitenkin päällystetyn kerroksen lujuutta ja aiheuttaa ongelmia painettavuudessa.

Edelleen kalanterikäsittelyssä, mikä suoritetaan kiillon 5 lisäämiseksi päällystysliuoksen levittämisen jälkeen, se suoritetaan yleensä voimistamaan päällystetyn pinnan tasaisuutta lisäämällä joko lämpötilaa tai painetta tai molempia. Tavanomaiset partikkelit, joissa on vain tyhjiä huokosia sisällään, ovat kuitenkin taipuvaisia painumaan 10 kasaan johtuen niiden tyhjästä rakenteesta ja se johtaa vakavaan peittokyvyn ja vaaleuden alenemaan. Yllämainittu päällystetyn kerroksen vahvuuden heikentyminen ja paine aiheuttavat myös ongelmia, kuten lian tarttumista tai kiinnittymistä kalanteriteloihin, mitkä olosuhteet ovat vakava 15 haitta käytännön käytön kannalta.

Yllämainittujen haittojen parantamiseksi voidaan suorittaa vastatoimia, kuten partikkelikoon muutoksia tai sellaisten partikkeleiden, joissa on tyhjiä huokosia, sisuksen tyhjän 20 tilan muutoksia. Tarvitaan noin 0,22 μπι huokoskoko maksimin peittokyvyn, vaaleuden ja kiillon aikaansaamiseksi (US-patentti 4427836). Vaikka partikkeleiden sisäistä tyhjän tilan suhdetta rouutetaankin, ei voida saavuttaa sitä tarkoitusta, että estettäisiin kerääntymien kehittyminen 25 kalanterikäsittelyssä ja vahvistettaisiin päällystetyn kerroksen lujuutta.

Kuten mainittiin yllä, on ollut vaikeaa saada orgaanista pigmenttiä paperin päällystämiseen käyttämällä partikkeleita, 30 joissa on tyhjiä huokosia.

(2) Tapaus, jossa niitä käytetään maaleihin:

Ontot partikkelit ovat erinomaisia peittokyvyn ja vaaleuden 35 suhteen verrattuna tavanomaisiin kiintopartikkeleihin. On kuitenkin painotettu haittaa, että ontoilla partikkeleilla on hidas peittokyvyn ja vaaleuden syntymisnopeus käytännön päällystystoirainnassa. Koska haluttua vaaleutta ei voida saada välittömästi käytön jälkeen, tekevät työntekijät virheen 4 - 98917 ja suorittavat uudelleen päällystyksen ylimäärin ja tuloksena oleva päällystetty kerros tulee paksummaksi, kuin mitä halutaan tai sen paksuus on epäsäännöllinen.

5 Ilmiö on myös ongelma, jota ei voida ratkaista vaikka partikkelikokoa tai tyhjän tilan suhdetta partikkeleiden sisällä muutetaankin, kuten on laita paperin päällystyksessä.

(3) Tapaus, jossa niitä käytetään lärapötallennusmateriaaleis-10 sa:

Tietovälineiden monenlaistumisen äskeisen kehittymisen seurauksena, vaaditaan, että käytetyt läropötallennusmateri-aalit myös parantavat ominaisuuksia ja vikoja, kuten väritty-15 misherkkyyttä, painamisen näkyvyyttä, kirkkautta, vieraiden aineiden tarttumista lämpöpäähän ja tarttumista täyttääkseen korkean nopeuden tallentamisen ja lämpöpään ja kuuman kynän energiankäytön alentumisen vaatimukset.

20 Japanilainen hakemusjulkaisu 86789/80 on esittänyt menetelmän tiiviin ja selvän kuvan saamiseksi muodostamalla välikerroksen, mikä sisältää synteettisen hartsin osasia alustan ja lämmön vaikutuksesta väriä kehittävän kerroksen välissä. Menetelmällä on kuitenkin vaikea saada riittävästi herkkyyttä 25 sietääkseen vaadittavaa korkean nopeuden tallennusta.

Japanilainen hakemusjulkaisu No. 143683/84 on kuvannut menetelmän styreenipohjäisten ristisidostettujen osasten lisäämiseksi lämmön vaikutuksesta väriä kehittävään kerrokseen 30 estääkseen vieraan aineksen tarttuminen, takertuminen ja värin kehittymisen raapaisupaineen takia. Menetelmällä on kuitenkin edelleen mahdotonta saada tiivistä ja selvää kuvaa, eikä sillä ole käytännössä käyttöä.

35 Jotta sallittaisiin lämpöpään lämmön tehokas vaikutus lämmön vaikutuksesta värin kehittävään kerrokseen, on esitetty, esimerkiksi japanilaisissa hakemus julkaisuissa Not. 117787/87 ja 21180/88, menetelmä jolla saadaan tiivis ja selvä kuva panemalla alustan ja lämmön vaikutuksesta väriä kehittävän 98917 5 kerroksen väliin lämpöä eristävä välikerros, joka sisältää termoplastisia partikkeleita, joista kunkin partikkelin sisällä on tyhjä huokonen.

5 Näissä menetelmissä käytetyt partikkelit hidastavat kuitenkin välikerroksen kuivausnopeutta ja aiheuttavat ongelmia, kuten työstettävyyttä sitä seuraavassa lämmön vaikutuksesta väriä kehittävän kerroksen päällystämisessä. Menetelmä ei voita ongelmia vieraan aineen kiinnittymisessä lämpöpäähän eikä 10 tarttumisessa. Lisäksi itse lämpötallennusmateriaalin peittokyky ja vaaleus ovat edelleenkin riittämättömiä, eivätkä voi vielä täyttää korkealuokkaisuuden vaatimusta.

Yllämainittuja ongelmia ei voida ratkaista, vaikka 15 partikkelin, jossa on tyhjä huokonen, halkaisijaa ja tyhjän tilan suhdetta muutetaan, kuten siinä tapauksessa, että sitä käytetään maaleihin.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada synteettisen 20 hartsin emulsiopartikkeli, mikä on käyttökelpoinen lisäaineena päällystysaineisiin paperin päällystämiseksi, maaleihin ja tallennusmateriaaliin.

Tämän keksinnön toinen tarkoitus on aikaansaada hartsikoostu-25 mus paperin päällystämistä varten, hartsikoostumus maaleja ja lämpötallennemateriaalia varten.

Tämän keksinnön vielä muu tarkoitus on aikaansaada ydin-kuorirakenteinen emulsiopartikkeli, jossa on tiheydeltään 30 alhainen kerros, tyhjä kerros erityisesti, muodostettuna kuivaamalla ydinpartikkelin ja kuoripartikkelin väliin.

Tämän keksinnön muu tarkoitus on aikaansaada, kun käytetään emulsiopartikkelia orgaanisena pigmenttinä paperin 35 päällystystä, maaleja ja lämpötallennusraateriaalia varten, partikkeli, joka voi samanaikaisesti tyydyttää peittokyvyn, vaaleuden, kiillon ja muut tarpeet haittaamatta kuivausominai-suuksia, päällystetyn kerroksen lujuutta ja päällysteen työstettävyyttä ja hartsikoostumus, mikä sisältää mainitun 6 - 9891? partikkelin.

Tämän keksinnön vielä muu tarkoitus on aikaansaada lämpötallennusmateriaali, jossa on huomattava parannus 5 värinkehitysherkkyydessä, painamisen näkyvyydessä, vieraan aineen kiinnittymisessä päähän ja tarttumisessa.

Mikä tahansa ylläolevista tarkoituksista voidaan suoraan tai epäsuoraan saada aikaansaamalla ytimellä varustettu 10 monikuorinen emulsiopartikkeli, joka muodostaa kerroksia, joilla on erilaiset taitekertoimet, jolloin mainitun partikkelin halkaisija D on 0,1 - 5,0 μη ja sisältää sisällään ydinpartikkelin ja tyhjän kerroksen, joka on mainitun ydinpartikkelin ulkopuolella, ydinpartikkelin halkaisijan 15 φ suhteen D:hen ja tyhjän kerroksen halkaisijan d suhteen D:hen ollessa vastaavasti alueella: φ/D * 0,1 - 0,6 d/D * 0,2 - 0,8 20 jossa d > φ.

Jotkut ylläolevista tarkoituksista voidaan saavutta aikaansaamalla ylläoleva ytimellä varustettu monikuorinen 25 emulsiopartikkeli, joka on saatu vaiheilla, joissa suoritetaan vinyylimonomeerin (a) emulsiopolymerointi polymeerin (A) saamiseksi ydinpartikkelina, lisätään siihen vinyylimonomeeriä (b), joka antaa tuloksena polymeerin, joka kykenee paisumaan alkaalisen materiaalin kanssa, suoritetaan emulsiopolymerointi 30 ulkokerroksen muodostamiseksi, joka muodostuu polymeeristä (B), mitä seuraa vinyylimonomeerin (c) lisäys, suoritetaan emulsiopolymerointi polymeerin (C) muodostamiseksi, käsitellään tuloksena olevaa monikerrosrakenteista emulsiopartikkelia alkaalisella materiaalilla polymeerin (B) paisuttamiseksi 35 ja kuivataan näin saatu paisutettu partikkeli.

Muut yllämainituista tarkoituksista voidaan saavuttaa aikaansaamalla yllämainittu ytimellä varustettu monikuorinen emulsiopartikkeli, joka saadaan lisäämällä edelleen - 98917 7 vinyylimonomeeriä (d) yllämainitun polymeerin (B) paisuttamisen jälkeen, suorittamalla emulsiopolymerointi muodostamaan polymeeriä (O) polymeerin (C) ulkokerroksena ja kuivaamalla näin saatu emulsiopartikkeli.

5

Edelleen tämä keksintö antaa menetelmän yllämainitun ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin valmistamiseksi, joka partikkeli muodostuu kerroksista, joilla on erilaiset taitekertoimet ja myös antaa hartsikoostumuksen paperin 10 päällystämistä varten, hartsikoostumuksen maaleja ja lämpötallennusmateriaalia varten sopivasti formuloimalla ytimellä varustettua monikuorista emulsiopartikkelia.

Kuvio 1 on leikkauskuva, mikä kuvaa kaavioina!sesti keksinnön 15 ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin sisäistä rakennetta.

Piirustuksessa on D partikkelin läpimitta (ulkoläpimitta), d on sisäisen tyhjän kerroksen läpimitta ja φ on ydinpartikke-20 Iin läpimitta.

Parhaana pidetty polymeeristä (A) muodostuvan ydinpartikkelin valmistukseen käytetty vinyylimonomeeri (a) tekee vaikeaksi polymeerin (A) paisuttamisen alkaalisella materiaalilla.

25

Esimerkinomainen vinyylimonomeeri (a) sisältää yhden monomeerin tai sen seoksen valittuna akrylaattiestereistä, jossa on ainakin 4 hiiliatomia alkyyliryhmä, kuten butyyliakrylaatista; metakrylaattiestereistä, kuten 30 raetyylimetakrylaatista, etyylimetakrylaatista ja butyyli-metakrylaatista; aromaattisista vinyyliyhdisteistä, kuten styreenistä, β-raetyylistyreenistä ja vinyylitolueenista; vinyylisyanoyhdisteistä, kuten akrylonitriilistä; halo-genoiduista vinyyliyhdisteistä, kuten vinyylikloridista ja 35 vinylideenikloridista; ja butadieenistä.

Funktionaalista monomeeriä käytetään, tarpeen tullen, antamaan stabiilisuutta emulsiolle. Funktionaalinen monomeeri, jota voidaan käyttää, sisältää esimerkiksi tyydyttämättömät 8 - 98917 karboksyylihapot, kuten (met)akryylihapon, krotonihapon ja 1takonihapon; tyydyttämättömien sulfonihappojen suolat, kuten natriumstyreenisulfonaatin; (met)akrylaattiesterit, kuten 2-hydroksietyyli(met)akrylaatin ja glysidyyli(met)akrylaatin; 5 ja akryyliamidit, kuten (met)akryyliamidin ja N-raetyloli-(met)akryyliamidin.

Käytetyn funktionaalisen monomeerin määrä on tavallisesti alueella 0-5 paino-%, mieluummin 0,1-5 paino-%. Kun määrä 10 on enemmän kuin 5 paino-%, on myöskin polymeeri (A) taipuvainen paisumaan alkaalisella materiaalilla käsittelyssä ja tulee vaikeaksi muodostaa ydinpartikkelia ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin, joka lopulta saadaan, sisään. Toisaalta määrä, joka on pienempi kuin 0,1 15 paino-%, johtaa epästabiiliin ydinpartikkelin emulsioon.

Vinyyliroonomeeri (a), joka muodostaa polymeerin (A), sisältää tyydyttämättömän karboksyylihapon, tyydyttämättömän karboksyylihappoanhydridin, vinyyliesteriyhdisteen ja 20 akrylaattiesterin, jossa on alkyyliryhmä, jossa on 1-3 hiiliatomia, kokonaismäärässä 3 paino-% tai vähemmän.

Edelleen voidaan lisätä ristisidostusmonomeeriä, jos tarvitaan. Käytetty ristisidostusmonomeeri on yhdiste, joka 25 voidaan kopolymerisoida ylläolevan monomeerin (a) kanssa ristisidostuksen suorittamiseksi ja sisältää esimerkiksi divinyylibentseenin, etyleeniglykolidi(met)akrylaatin, trimetylolipropaanitri (met)akrylaatin ja muita monomeerejä, joissa on ainakin kaksi polymeroitumiskykyistä tyydyttämätöntä 30 sidosta molekyylissä.

Lisätyn ristisidostusmonomeerin määrä on tavallisesti alueella 0-10 paino-%, mieluummin 0,1-5 paino-% yllämainitusta vinyylimonomeeristä (a). Kun määrä on enemmän kuin 10 paino-%, 35 on aggregaatin esiintymiseen taipumusta polymerointivaiheessa. Toisaalta kun määrä on vähemmän kuin 0,1 paino-%, allakuvattua vaikutusta ei voida saavuttaa. Se on, ristisidostuvan monomeerin käyttö lisää ytimen muodostavan polymeerin (A) molekyylipainoa ja estää ulkokerroksen muodostavan polymeerin 9 98917 (B) diffuusion ydinpartikkelin sisään. Täten polymeeri (B) voi suotuisasti muodostaa ydinpartikkelin ulkokerroksen.

Polymeeristä (A) muodostuneella ydinosalla on optisesti tärkeä 5 osa sirontaosana partikkelin peittokyvyn, vaaleuden ja kiillon lisäämiseksi aiheuttamalla sen valonsäteen sirontaa ja heijastumista, joka on tullut partikkeliin tyhjän tilan läpi kulkemalla.

10 Saapuvan valonsäteen siroamiseksi ja heijastamiseksi vaaditaan, että polymeerillä (A) on taitekerroin 1,45 tai enemmän, mieluummin 1,48 tai enemmän, mieluiten 1,50 tai enemmän. Kun taitekerroin on vähemmän kuin 1,45, valonsäteen sironta ja heijastuminen ydinpartikkelin osasta ovat heikkoja, 15 eikä haluttuja peittokykyä, vaaleutta ja kiiltoa voida saavuttaa.

Partikkelin muoto on mieluummin pallo.

20 Polymeerin (A) lasitturaislärapötilalle ei aseteta mitään erityisiä rajoituksia. Erityisesti siinä tapauksessa, että se sisältyy paperin päällystyshartsikoostumukseen, on lasittumislämpötila mieluummin 50°C tai enemmän, mieluummin 80°C tai yli. Vaihtoehtoisesti pidetään parhaana tuoda 25 ristisidostettu rakenne polymeeriin (A) käyttäen ristisidos- tusmonomeeriä.

Polymeerin (A) huono lämroönkesto pyrkii aiheuttamaan ydinpartikkeliin liittyvää deformaatiota, kun emulsiopartikke-30 lia muovataan lämmön ja paineen avulla, esimerkiksi paperinpäällystysraenetelmän kalanterissa. Siksi tulee vaikeaksi kontrolloida koko partikkelin muodon muutosta ydinpartikkelilla, joka on partikkelissa ja tämä johtaa * peittokyvyn ja vaaleuden alentumaan.

35

Pitäen mielessä ylläolevat kohdat, polymeerin (A) muodostava vinyylimonomeeri on mieluummin aromaattisen vinyylimonomeerin, kuten styreenin ja funktionaalisen monomeerin yhdistelmä, stabiilisuuden antamiseksi. Ri s ti sidostavan monomeerin, kuten 10 - 98917 divinyylibentseenin sekoittaminen ylläolevaan yhdistelmään on kaikkein parhaana pidettyä antamaan vielä lämmönkestoa.

Vinyylimonoraeeri, joka muodostaa polymeerin (B) ylläolevan 5 polymeerin (A) ulkokerroksena, käsittää yhden monomeerin tai niiden seoksen valittuna ryhmästä, joka käsittää monomeerejä, jotka muodostavat hydrofiilisen tai helposti hydrolysoituvan polymeerin sisältäen tyydyttämättömät karboksyylihapot, kuten akryylihapon, metakryylihapon, 10 krotonihapon, fumaarihapon, itakonihapon, alkyyliraaleaatin ja alkyylifumaraatin; tyydyttämättömät karboksyylihappoanhyd-ridit, kuten maleiinianhydridin; vinyyliesteriyhdisteet, kuten vinyyliasetaatin; ja akrylaattiesterit, joissa on 1-3 hiiliatomin alkyyliryhmä. Näiden monomeerien kokonaismäärä 15 on tavallisesti alueella 5-80 paino-%, mieluummin 10 -50 paino-%, vielä mieluummin 15 - 35 paino-%.

Kun monomeerimäärä, mikä muodostaa hydrofiilisen tai helposti hydrolysoituvan polymeerin monomeerissä (b), on vähemmän 20 kuin 5 paino-%, se ei paisu riittävästi hydrolyysikäsittelyssä ja olennaisesti riittävästi tyhjää kerrosta ei voi muodostua. Toisaalta, kun määrä on enemmän kuin 80 paino-%, vaarantuu polymerointireaktion stabiilisuus ja ulkokerroksen muodostuminen polymeeristä (C) tulee vaikeaksi.

25

Ylläolevien monomeerien yhdistelmä voidaan mahdollisesti : valita. Pidetään parhaana käyttää yhtä monomeeriä tai niiden seosta valittuna seuraavista ryhmistä; [I] akryylihappo ja metakryylihappo ryhmässä, joka paisuu 30 tullessaan kosketuksiin alkaalisen materiaalin kanssa, [II] vinyyliasetaatti ja metyyliakrylaatti ryhmässä, joka aiheuttaa osittaisen hydrolyysin tullessaan kosketuksiin alkaalisen materiaalin kanssa ja paisuu, ja [III] helposti hydrolysoituvat muut kuin ylläolevat 35 monomeerit.

Muut vinyylimonomeerit (b), jotka voidaan polymeroida yhdistelmänä yllämainittujen monomeerien kanssa, sisältävät esimerkiksi yhden yhdisteen tai niiden seoksen valittuna 98917 11 akrylaattiestereistä, joissa on ainakin neljän hiiliatomin alkyyliryhraä, kuten butyyliakrylaatti; raetakrylaattiestereis-tä, kuten metyylimetakrylaatti ja butyylimetakrylaatti; aromaattisista vinyyliyhdisteistä, kuten styreeni, e-5 metyylistyreeni ja vinyylitolueeni; vinyylisyanoyhdisteistä, kuten (met)akrylonitriili; halogenoiduista vinyyliyhdisteistä, kuten vinyylikloridi ja vinylideenikloridi; ja dieeniyhdis-teistä, kuten butadieeni.

10 Stabiilisuuden aikaansaamiseksi emulsioon voidaan käyttää tyydyttämättömiä sulfonihapposuoloja, kuten natriumsty-reenisulfonaattia; tyydyttämättömiä alkaalisia yhdisteitä, kuten dimetyyliaminometyylimetakrylaattia; (met)akrylaatties-tereitä, kuten 2-hydroksietyyli(met)akrylaattia ja 15 glysidyyli (met) akrylaattia; tyydyttämättömiä amideja, kuten (met)akryyliamidia ja N-metyloli(met)akryyliamidia; ja muita funktionaalisia monomeerejä.

Tarpeen vaatiessa voidaan käyttää ristisidostusmonomeeriä.

20 Ristisidostusmonomeerit, jotka kopolymeroituvat yllämainitun monomeerin (b) kanssa, sisältävät esimerkiksi, divinyylibent-seenin, etyleeniglykolidi(met)akrylaatin, trimetylolipro-paanitrimetakrylaatin ja muut monomeerit, joissa on ainakin kaksi polymeroituvaa tyydyttämätöntä sidosta molekyylissä.

25

Lisätyn ristisidostusmonomeerin määrä on tavallisesti 0 -2 paino-% yllämainitusta vinyylimonomeeristä (b). Ristisidos-tavan monomeerin käyttö lisää polymeerin (B) molekyylipainoa, joka polymeeri muodostaa ydinosan ulkokerroksen ja estää 30 polymeeriä (C), joka muodostaa kaikkein uloimman kerroksen, diffundoitumasta partikkelin sisään. Tällöin muodostuu polymeeri (C) suotuisasti kaikkein uloimmalle partikkelin osalle. Kuitenkin yli 2 paino-% käyttö estää polymeerin (B) paisumista alkaalisessa käsittelyssä.

35

Sen jälkeen, kun polymeeri (B) on muodostettu ydinpartikkelin, joka muodostuu ylläolevasta polymeeristä (λ), ulkokerroksena, vinyylimonomeeriä (c) lisätään edelleen ja suoritetaan emulsiopolymerointipolymeerin (C) muodostamiseksi polymeerin i2 . 98917 (B) ulkokerroksena.

Käytetyt vinyylimonomeerit (c) sisältävät esimerkiksi yhden yhdisteen tai niiden yhdistelmän valittuna aromaattisista 5 vinyyliyhdisteistä, kuten styreeni, β-metyylistyreeni ja vinyylitolueeni; akrylaattiestereistä, joissa on ainakin 4 hiiliatomin alkyyliryhmä, kuten butyyliakrylaatti; metakrylaattiestereistä, kuten metyylimetakrylaatti ja butyylimetakrylaatti; vinyylisyanoyhdisteistä, kuten 10 (met)akrylonitriili; halogenoiduista vinyyliyhdisteistä, kuten vinyylikloridi ja vinylideenikloridi; ja dieeniyhdis-teistä, kuten butadieeni.

Stabiilisuuden antamiseksi emulsiolle käytetään tyydyttäraättö-15 miä karboksyylihappoja, kuten (met)akryylihappo, krotonihappo ja itakonihappo; tyydyttämättömien sulfonihappojen suoloja, kuten natriurastyreenisulfonaatti; (met)akrylaattiestereitä, kuten 2-hydroksietyyli(met)akrylaatti ja glysidyyli(met)akry- j laatti; tyydyttämättömiä amideja, kuten (met)akryyliamidi j 20 ja N-metyloli(met)akryyliamidi; ja muita funktionaalisia roonomeerejä, tarpeen mukaan 0-10 paino-% määrässä. j

Alkaalisen materiaalin partikkelin sisään tunkeutumisen kiihdyttämiseksi käsittelyssä alla kuvatulla alkaalisella 25 materiaalilla voidaan käyttää tyydyttämättömiä karboksyylihappoja tavallisesti 0-10 paino-% määrässä ylläolevasta ; monomeeristä (c). Tyydyttämättömien karboksyylihappojen käyttö yli 10 paino-% määrässä on epäsuotavaa käytännön käytön kannalta, koska aggregaatteja syntyy helposti, veden vastus 30 alenee ja viskositeetin lisääntyminen voimistuu alkaalisella materiaalilla käsittelyssä. Toisaalta alle 0,1 paino-% määrä ei voi antaa riittävää kiihdytysvaikutusta.

%

Ristisidostusmonomeeriä voidaan käyttää tarpeen mukaan.

35 Ristisidostusmonomeerit, jotka kopolymeroituvat yllämainittu- , jen raonomeerien (c) kanssa, sisältävät esimerkiksi divinyyli- j bentseenin, etyleeniglykolidi(met)akrylaatin, trimetylolipro-paanitrimetakrylaatin ja muut monomeerit, joissa on ainakin kaksi polymeroitavaa tyydyttämätöntä sidosta molekyylissä.

- 98917 13

Lisätyn ristisodostusmonomeerin määrä on tavallisesti 0 -3 paino-% ylläolevasta vinyyliroonomeeristä (c).

Ristisidostusmonomeerin käyttö voi parantaa takertumisen, 5 kuumuuden ja liuottimen kestoa. Kuitenkin enemmän kuin 3 paino-% käyttö epäsuotuisasti estää polymeerin (B) paisumista alkaalisella materiaalilla käsittelyssä.

Ylläkuvattua vinyylimonomeeriä (c) voidaan käyttää 10 mahdollisesti yhdistelmänä ja saadun polymeerin (C) lasittumislämpötila on mieluummin alueella 50°C tai yli, vielä mieluummin 70°C tai yli.

Yllämainitun ytimellä varustetun monikuorisen eraulsiopartikke-15 Iin valmistus voidaan suorittaa emulsiopolymerointiprosessilla.

Emulsiopolyraerointi suoritetaan tavallisesti pinta-aktiivi-aineen läsnäollessa. Pinta-aktiiviaineet käytettäväksi tässä 20 keksinnössä sisältävät yhden aineen tai niiden yhdistelmän valittuna anionisista pinta-aktiiviaineista, kuten natriumalkyylibentseenisulfonaatti, natriumalkyylisulfaatti, natriumdialkyylisulfosukkinaatti ja naftaleenisulfonihap-po/formaldehydikondensaatti; ja ei-ionisista pinta-25 aktiiviaineista, kuten polyoksietyleenialkyylieetteri, polyoksietyleenialkyylifenolieetteri, etyleenioksidi/propy-leenioksidilohkokopolymeeri ja sorbitaanirasvahappoesteri.

Siinä tapauksessa, että levitetään mainittua emulsiota lämpötallennusmateriaaleihin, pidetään parempana anionisten 30 pinta-aktiiviaineiden käyttöä, koska nämä aineet eivät estä värin kehittävän kerroksen värittymistä ja estävät kehittyneen värin muuttumista värittömäksi.

Pinta-aktiivisen aineen määrälle ei aseteta mitään erityistä 35 rajoitusta. Määrä on tavallisesti 0,1-10 paino-% kutakin kerrosta varten käytetyn monomeerin määrästä.

Tässä keksinnössä voidaan käyttää mitä tahansa polymeroinnin : aloittavaa ainetta, mitä käytetään yleensä polymerointiproses- - 98917 14 seissa. Edustavat polymerointi-initiaattorit sisältävät persulfaatit, kuten kaliumpersulfaatti, natriumpersulfaatti ja ammoniumpersulfaatti; orgaaniset peroksidit, kuten bentsoyylihydroperoksidi; ja atsoyhdisteet, kuten atso-5 bisisobutyronitriili . Polymerointi-initiaattoria voidaan käyttää haluttaessa redokstyyppisen initiaattorin muodossa pelkistävän aineen kanssa yhdistelmänä.

Polymeerin (A) ydinpartikkeliemulsiota valmistettaessa 10 suoritetaan polymerointi lisäämällä eri monomeerit yhdellä kertaa annoksina tai jatkuvasti tippojen virtana yllämainitun pinta-aktiivisen aineen ja polymerointi-initiaattorin läsnäollessa. Polymerointi suoritetaan 20-90°C lämpötilassa typpi-ilmakehässä.

15 Täten saatua ydinpartikkeliemulsiota, joka muodostuu polymeeristä (A), käytetään sieroenpartikkeleina ja polymerointi suoritetaan edelleen lisäämällä sen jälkeen vinyylimonomeeriä (b) ja vinyylimonomeeriä (c) yhdellä kertaa 20 annoksina tai jatkuvasti.

Vaihtoehtoisesti polymeeristä (A) muodostuva ydinpartikke- liemulsio voidaan valmistaa ennalta erillisessä vaiheessa.

Täten valmistettu ydinpartikkeliemulsio ladataan siemenpartik- 25 keleinä toiseen polymerointiastiaan. Vinyylimonoroeeri (b) ja vinyy1imonomeeri (c) voidaan lisätä, kuten yllä . polyroeroinnin suorittamiseksi. Polymerointivaiheessa lisätään « mielellään vinyylimonomeeri (c) silloin, kun vinyy1imonomeeri (b) on melkein loppuun polymeroitunut ja se polymeroidaan.

30 Haluttaessa ladataan, vinyylimonomeerin (b) polymeroinnin tultua suoritetuksi, tuloksena oleva emulsio eri polymerointiastiaan, vinyylimonomeeri (c) lisätään ja polymerointia voidaan edelleen suorittaa.

35 Polymeerien (A), (B) ja (C) valmistus voidaan suorittaa jatkuvasti yhdessä vaiheessa, vastaavasti eri vaiheissa tai yhdistetyssä vaiheessa. Näille valmistusvaiheille ei aseteta mitään erityisiä rajoitteita.

15 96917

Yllä saatua eroulslopolymeerlä käsitellään alkaalisella materiaalilla halutun partikkelin, se on ytimellä varustetun monikuorisen eraulsiopartikkelin, jossa on sisällään ydinpar-tikkeli, antamiseksi ja tyhjän kerroksen kehittämiseksi 5 ydinpartikkelin ja kuoripartikkelin väliin kuivattamalla.

Esimerkinomaiset alkaaliset materiaalit, joita käytetään keksintöön, sisältävät epäorgaaniset alkaaliset materiaalit, kuten kaliurohydrosidi ja natriumhydroksidi; haihtuvat 10 alkaaliset materiaalit, kuten ammoniakki; ja orgaaniset alkaaliset materiaalit, kuten dimetyylietanoliamiini ja trietyyliamiini.

pH on alkaalisella materiaalilla käsittelyssä alueella 7 -15 13, mieluummin 8-12. Kun pH on alle 7 käsittelyssä, ei tapahdu paisumista, eikä voida saada ytimellä varustettua roonikuorista emulsiopartikkelia, jossa on riittävä tyhjä kerros. Kun pH on yli 13, on emulsion stabiilisuus käsittelyssä vakavasti häiriintynyt, eikä käsittelyä voida suorittaa 20 tasaisesti.

Ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin saamiseksi lyhyessä ajassa voidaan käyttää myös yli 100°C lämpötilaa. Käsittelyn lämpötila on tavallisesti 50°C tai yli, mieluummin 25 70 - 100eC, vielä mieluummin 80 - 95°C. Alle 50eC lämpötila ei aiheuta riittävää paisumista, eikä voi antaa ytimellä varustettua roonikuorista, haluttua emulsiopartikkelia.

Käsittelyssä voidaan myös lisätä alkoholeja, kuten 30 metyylialkoholia, etyylialkoholia ja isopropyylialkoholia.

Yllämainitulla alkaalisella materiaalilla käsittelyn jälkeen lisätään edelleen vinyylimonomeeri (d) ja emulsiopolymerointi voidaan suorittaa polymeerin (D) muodostamiseksi polymeerin 35 (C) ulkokerroksena.

Käytetty vinyylimonomeeri (d) sisältää esimerkiksi yhden yhdisteen tai niiden yhdistelmän valittuna aromaattisista • vinyyliyhdisteistä; kuten styreeni, β-metyylistyreeni ja 98917 16 vinyylitolueeni; akrylaattiestereistä, kuten butyyliakrylaat-ti, jossa ainakin 4 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä; metakrylaattiestereistä, kuten metyylimetakrylaatti ja butyylimetakrylaatti; vinyylisyanoyhdisteistä, kuten 5 (met)akrylonitriili; halogenoiduista vinyyliyhdisteistä, kuten vinyylikloridi ja vinylideenikloridi; ja dieeniyhdis-teistä, kuten butadieeni.

Stabiilisuuden antamiseksi emulsiolle käytetään tyydyttämättö-10 miä karboksyylihappoja, kuten (met)akryylihappo, krotönihappo ja itakonihappo; tyydyttämättömien sulfonihappojen suoloja, kuten natriumstyreenisulfonaatti; (met)akrylaattiestereitä, kuten 2-hydroksietyyli(met)akrylaatti ja glysidyyli(met)akry-laatti; tyydyttämättömiä amideja, kuten (met)akryyliamidi 15 ja N-metyloli(met)akryyliamidi; ja muita funktionaalisia monomeerejä, tarpeen mukaan 0-10 paino-% määrässä. Funktionaalisten monomeerien käyttö yli 10 paino-% määrässä johtaa ongelmiin partikkelin vedenkestävyydessä.

20 Ristisidostusmonomeeriä voidaan käyttää edelleen tarpeen mukaan. Ristisidostusmonoroeerit, jotka kopolymeroituvat yllämainittujen monomeerien (d) kanssa, sisältävät esimerkiksi divinyylibentseenin, etyleeniglykolidi(met)akrylaatin, trimetylolipropaanitrimetakrylaatin ja muut monomeerit, joissa 25 on ainakin kaksi polymeroituvaa tyydyttämätöntä sidosta molekyylissä. Lisätyn ristisidostusmonomeerin määrä on . tavallisesti 0-20 paino-% ylläolevasta vinyylimonoroeeristä (d). Ristisidostusmonomeerin käyttö voi parantaa kuumuuden kestoa ja muita ominaisuuksia. Kuitenkin enemmän kuin 20 30 paino-% käyttö estää polymerointireaktion normaalin etenemisen ja aggregaatteja esiintyy helposti.

Ylläkuvattuja monomeerejä voidaan käyttää mahdollisesti yhdistelmänä. Valonsäteen sironnan ja heijastumisen 35 voimistamiseksi on polymeerillä (D), joka muodostaa kaikkein uloimman partikkelin kerroksen, mieluummin suuri taitekerroin, mikä on ainakin 1,48, mieluummin ainakin 1,57.

Ylläolevan taitekertoimen valosssa on vinyylimonomeeri, jota - 98917 17 käytetään polymeerin (D) muodostamiseen, mieluummin aromaattisen vinyylimonomeerin, kuten styreenin ja funktionaalisen monoroeerin seos ja mieluummin seos, joka on saatu lisäämällä näihin monomeereihin 0-20 paino-osaa 5 ristisidostusmonomeeriä, kuten divinyylibentseeniä.

Partikkelin pinnalle voidaan tuoda komponentti, jolla on liimaominaisuus. Esimerkiksi monomeeri (d), joka muodostuu aromaattisesta vinyylimonomeeristä, kuten styreenistä, 10 butadieenistä ja funktionaalisesta monomeeristä, voi lisätä päällystetyn kerroksen vahvuutta erityisesti paperin päällystyksen alalla.

Taitekertoimen ero kerroksien (C) ja (D) välillä, jotka 15 muodostavat kuoripartikkelin, tukee myös valonsäteen sironnan lisäystä. Kerroksen (D) taitekerroin on mieluummin suurempi kuin kerroksen (C).

Yllä saadun polymeerin (D) lasittumislämpötilalle ei aseteta 20 mitään erityistä rajoitusta.

Monomeerin (d) polymerointi suoritetaan yllämainitulla emulsiopolyraerointiprosessilla.

25 Ylläolevalla prosessilla saatu emulsiopartikkeli kuivataan antamaan ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin, jossa on sisällään ydinpartikkeli ja tyhjä kerros kuoripartikkelin ja mainitun ydinpartikkelin välissä.

30 Ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin muodostuminen voidaan vahvistaa helposti tekemällä havaintoja itse partikkelista tai partikkelin osasta elektronimikroskoopilla.

Keksinnön mukaisesti saadun ytimellä varustetun monikuorisen 35 emulsiopartikkelin partikkelin halkaisija D on tavallisesti 0,1 - 5,0 μπι alueella, mieluummin 0,3 - 4,0 μιη. Partikkelin parempana pidetty halkaisija riippuu sen käytöistä ja se on alueella 0,5 - 2,0 μιη pigmenttinä käytettäväksi maaleissa ja paparin päällystyksessä ja alueella 0,5 - 3,0 μιη ie 98917 lärapötallennusmateriaalissa.

Kun partikkelin halkaisija on vähemmän kuin 0,1 pm, ei partikkelia voida käyttää orgaanisena pigmenttinä materiaalien 5 päällystämiseksi sen melkoisen alhaisen peittokyvyn ja vaaleuden takia, vaikkakin partikkelin sisustalla on ylläoleva rakenne. Partikkelia ei voida myöskään käyttää lämpötallennus-materiaalia varten värinkehitysherkkyyden, vieraan aineen lämpöpäässä ja tarttumisen takia ylläkuvattujen ongelmien 10 lisäksi. Toisaalta partikkelia, jonka ulkoläpimitta on enemmän kuin 5 pm, ei voida valmistaa yhdenmukaisesti.

Ydinpartikkelin halkaisijan φ suhde D:hen ja tyhjän kerroksen halkaisijan d suhde D:hen ovat vastaavasti alueella: 15 φ/D - 0,1 - 0,6 d/D * 0,2 - 0,8 jossa d > φ, mieluummin alueella: 20 φ/D = 0,2 - 0,4 d/D * 0,4 - 0,8

Kun d/D on vähemmän kuin 0,1, tyhjän kerroksen halkaisija on liian pieni ja haluttua peittokykyä, vaaleutta, kiiltoa 25 ja värinkehitysherkkyyttä ei voida saavuttaa. Toisaalta d/D, mikä ylittää 0,8, johtaa hyvin ohueen ulkokerrokseen ja . ytimellä varustettua roonikuorista emulsiopartikkelia, jolla on stabiili tyhjä kerros, on vaikea saavuttaa.

30 Φ/D, mikä on vähemmän kuin 0,1, johtaa alenemaan valonsäteen sirontavoimakkuudessa ydinpartikkelin osassa ydinpartikkelin liian pienen halkaisijan takia ja haluttua peittokykyä, vaaleutta ja kiiltoa ei voida saavuttaa. Toisaalta φ/D, mikä on yli 0,6, antaa tuloksena ydinpartikkelin liian suuren 35 tilavuuden, eikä paremmuutta kiintopartikkeleihin nähden voida havaita peittokyvyssä, vaaleudessa, kiillossa ja värinkehitysherkkyydessä.

Käytännölliset ydinpartikkelin halkaisijan φ ja tyhjän 98917 19 kerroksen halkaisijan d mitat lasketaan suhteesta yllämainittuun partikkelin halkaisijaan D.

φ on yleensä alueella 0,01 - 3,0 pm, mieluummin 0,02 - 2,0 5 Mm. Erityisesti siinä tapauksessa, että sitä käytetään pigmenttinä maaleja ja paperin päällysteitä varten, on φ mieluummin alueella 0,1 - 1,0 pm, vielä mieluummin 0,1-0,5 pm valonsirontavaikutuksen takia.

10 d on yleensä alueella 0,02 - 4,0 pm, mieluummin 0,06 - 3,2 pm. Siinä tapauksessa, että sitä käytetään pigmenttinä maaleja ja paperin päällysteitä varten, on d mieluummin alueella 0,2 - 2,0 pm, vielä mieluummin 0,3 - 1,2 pro valonsirontavaikutuksen takia samalla tavalla kuin yllä φ suhteen. Siinä 15 tapauksessa, että sitä käytetään lämpötallennusmateriaalina, on d mieluummin alueella 0,3 - 2,5 pm, vielä mieluummin 0,5 - 2,0 pm värinkehitysherkkyyden, vaaleuden ja vieraan aineen kirjoituspäähän tarttumisen eston takia.

20 Keksinnön partikkelilla on ylivoimainen peittokyky, vaaleus ja kiilto verrattuna niihin, joissa on ontto eraulsiopartikke-li, jossa on tyhjä huokonen partikkelin sisällä. Valonsäteen siroaminen ja heijastuminen sellaisessa ontossa partikkelissa, jossa on tyhjä huokonen, tapahtuu partikkelin ulkopinnalla 25 ja tyhjän huokosen sisäpinnalla. Toisaalta keksinnön partikkelin suhteen oletetaan, että lisäsirontaa ja heijastumista tapahtuu edelleen ydinpartikkelin sillä pinnalla, mikä on tyhjän kerroksen sisällä.

30 Tyhjän kerroksen, mikä on ydinpartikkelin ja kuoripartikkelin välissä, määrittelee ydinpartikkelin ja kuoripartikkelin suhteelliset asemat. Esimerkiksi kuvio 1 kuvaa ydinpartikke-lia, mikä sijaitsee kuoripartikkelin keskellä. Tdinpartikkeli voidaan siirtää syrjään keskuksesta.

35

Tyhjä kerros voidaan saada kuivaamalla emulsiopartikkeli polymeerin (B) paisutetussa tilassa. Tästä syystä polymeeri (B) on mainitussa tyhjässä kerroksessa hyvin alhaisessa : pitoisuudessa. Polymeerin (B) oletetaan osittain siirtyvän 98917 20 polymeroinnin aikana polymeerin (A), joka muodostaa ydinpartikkelin, päälle. Niinpä ydinpartikkelin ajatellaan olevan osittain kiinnittyneessä tilassa tyhjän kerroksen sisällä muodostamatta jatkuvaa kosketusta kuoripartikkelin 5 sisäpinnan kanssa.

On myös mahdollista muuttaa partikkelin pallomaista muotoa käytännön käytössä, kuten lämpökäsittelyllä. Kuitenkaan ei kuvion 1 kaaviomaselle kuvaukselle aseteta mitään erityisiä 10 rajoituksia.

Tuloksena keksinnön ytimellä varustetulla monikuorisella emulsiopartikkelilla on erityisen erinomainen suorituskyky johtuen sen uudesta partikkelimuodosta. Kun partikkelia 15 käytetään pigmenttinä maalien ja paperin päällystyksen tai lämpötallennusmateriaalin hartsikoostumusta varten, voidaan peittokykyä, vaaleutta, kiiltoa ja lämmöneristysominaisuutta lisätä merkittävästi. Niinpä osa titaanidioksidista koostumuksessa ja osa tai kaikki pigmenteistä, kuten 20 kaoliinista ja kalsiumkarbonaatista voidaan jättää pois.

Tämän jälkeen kuvataan hartsikoostumusta maaleja varten, hartsikoostumusta paperin päällystystä ja lärapötallennusraate-riaalia varten, jotka on saatu käyttäen ytimellä varustettua 25 monikuorista emulsiopartikkelia, joka on valmistettu kuten yllä.

Keksinnön hartsikoostumus maaleja varten käsittää sideainetta, epäorgaanisia täyteaineita, pigmenttejä ja ytimellä 30 varustettua monikuorista emulsiopartikkelia ja haluttaessa kalvonmuodostuslisäaineita, pehmittimiä, paksunnosaineita, pigmentin dispergointiaineita, jäätymisenestoaineita, pH-säätelijöitä, vaahdonestoaineita, antiseptisia aineita, kostutusaineita ja muita erilaisia lisäaineita voidaan lisätä.

35

Sideaineelle ei aseteta mitään erityistä rajoitusta niin kauan kuin se yhtyy täyteaineisiin ja pigmentteihin. Maaleja varten olevalla koostumuksella vaaditaan olevan suurempi : vedenkesto verrattuna paperinpäällystyskoostumukseen, jota 98917 21 kuvataan alla. Parhaina pidetyt sideaineet ovat täten vesidispersiotyyppiset sideaineet, kuten akryylipohjäinen synteettinen hartsieraulsio, akryyli-styreenipohjäinen synteettinen hartsiemulsio, vinyyliasetaattipohjäinen 5 synteettinen hartsiemulsio ja styreeni-butadieenipohjäinen synteettinen hartsilateksi.

Epäorgaaniset täyteaineet ja pigmentit sisältävät esimerkiksi saven, kaoliinin, kalsiumkarbonaatin ja titaanidioksidin.

10

Hartsikoostumus maaleja varten sisältäen epäorgaanista pigmenttiä, joka muodostuu keksinnön mukaisesta ytimellä varustetusta monikuorisesta emulsiopartikkelista, voi käyttää yhtä yhdistettä tai yhdistelmää, joka on valittu ylläolevista 15 epäorgaanisista täyteaineista ja pigmenteistä ja käyttää mieluummin titaanidioksidia peittokyvyn ja vaaleuden takia.

Ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin osuus on 1 - 90 paino-%, mieluummin 3-80 paino-%. Alle 1 paino-% 20 lisäämismäärä ei voi antaa odotettavaa peittokykyä, vaaleutta ja kiiltoa. Toisaalta 90 paino-% ylittävä määrä alentaa peittokykyä ja vaaleutta verrattuna titaanidioksidiin yksin.

Ylläolevan pigmentin pitoisuus maalihartsikoostumuksessa, 25 joka sisältää sideaineen ja ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin, on 15 - 90 paino-%, mieluummin 25 - 80 paino-%. Pigmenttipitoisuus, mikä on vähemmän kuin 15 paino-%, ei voi antaa haluttua peittokykyä ja vaaleutta. Toisaalta 90 paino-% ylittävä pitoisuus ei voi antaa päällystyskalvoa, 30 mikä sopii käytännön käyttöön.

Erilaisia lisäaineita voidaan lisätä, kuten kuvattiin yllä, maalihartsikoostumukseen, joka sisältää keksinnön mukaista ytimellä varustettua monikuorista emulsiopartikkelia.

35 Esimerkinomaiset lisäaineet sisältävät kalvonmuodostusaineet, kuten sellosolvi, butyylisellosolvi, karbitoli, butyylikarbi-toli, sellosolviasetaatti ja teksanoli; pehmennysaineet, kuten dioktyyliftalaatti ja dioktyyliadipaatti; pigmentin : dispergoijät, kuten polykarboksyylihapposuolat; paksuntajat, - 98917 22 kuten hydroksietyyliselluloosa ja karboksimetyyliselluloosa; ja jäätymisenestoaineet, kuten etyleeniglykoli ja propyleeni-glykoli.

5 pH pidetään arvossa 7 tai yli maalien stabiloimiseksi. Parhaana pidetyt emäkset pH:n säätämiseksi ovat ammoniakki, triraetyyliamiini, 2-amino-2-metyylipropanoli ja muut haihtuvat emäkset päällystetyn kalvon vedenkeston takia.

10 Maaleja varten olevaa hartsikoostumusta, joka sisältää keksinnön ytimellä varustettua, monikuorista enrolsiopartikke-lia, voidaan laimentaa tarpeen tullen vedellä ja levittää tavanomaisilla menetelmillä, kuten pensselillä, telalevityk-sellä ja ruiskulevityksellä.

15

Maaleja varten olevalle hartsikoostumukselle, joka sisältää ytimellä varustetun monikuorisen keksinnön mukaisesti saadun emulsiopartikkelin, on tunnusomaista erinomainen peittokyky, vaaleus ja kiilto haittaamatta työstettävyyttä päällystettäes-20 sä. Koostumusta voidaan käyttää puita, ulkoseiniä ja sisäseiniä varten.

Keksinnön paperinpäällystyskoostumus käsittää sideaineita, epäorgaanisia täyteaineita, pigmenttejä ja ytimellä 25 varustettuja monikuorisia emulsiopartikkeleita orgaanisena pigmenttinä ja dispergointiaineita ja liima-aineita voidaan lisätä tarpeen mukaan.

Esimerkinomaiset sideaineet sisältävät vesidispersiotyyppiset 30 sideaineet, kuten styreeni-butadieenipohjäinen synteettinen hartsilateksi, akryylipohjäinen synteettinen hartsiemulsio, akryyli-styreenipohjainen synteettinen hartsiemulsio ja vinyyliasetaattipohjäinen synteettinen hartsiemulsio; ja vesiliuostyyppiset sideaineet, kuten tärkkelys, modifioitu 35 tärkkelys, kaseiini ja polyvinyylialkoholi. Näitä sideaineita käytetään yksin tai yhdistelmänä. Parhaana pidetty sideaine on styreeni-butadieenipohjäinen synteettinen hartsilateksi yksin tai sen yhdistelmä tärkkelyksen tai kaseiinin kanssa peittokyvyn, vaaleuden ja kiillon takia. Käytetyn sideaineen - 98917 23 määrä on tavallisesti alueella 4-30 paino-%, mieluummin 6-20 paino-% kokonaispigmentistä, mikä sisältää ytimellä varustetut monikuoriset emulsiopartikkelit. Alle 4 paino-% sideainemäärä ei voi antaa päällystyskerrosta, jolla olisi 5 käytännöllistä lujuutta. Toisaalta 30 paino-% ylittävä määrä ei voi antaa haluttua peittokykyä, vaaleutta ja kiiltoa.

Hyödylliset epäorgaaniset täyteaineet sisältävät esimerkiksi yhden yhdisteen tai niiden seoksen valittuna savesta, 10 kalsiumkarbonaatista, talkista, satiinivalkoisesta ja titaanidioksidista.

Ytimellä varustettujen monikuoristen emulsiopartikkeleiden määrlle ei asetata mitään erityistä rajoitusta niin kauan 15 kuin määrä on ainakin 1 paino-% kokonaispigmentistä. Määrä on mieluummin alueella 2-70 paino-%, vielä mieluummin 3 -30 paino-%. Ytimellä varustettujen monikuoristen emulsiopartikkeleiden määrällä, mikä on alle 1 paino-%, ei voi olla lisäysvaikutusta.

20

Kuten mainittiin yllä, sekoitettaessa sideaine pigmentin kanssa, säädetään pH 7:ksi tai suuremmaksi lisäämällä emästä sekoitetun järjestelmän stabiloimiseksi. Parhaina pidetyt käyttöemäkset ovat natriumhydroksidi, kaliumhydroksidi ja 25 muut haihtumattomat emäkset viskositeetin takia.

Paperinpäällystyskoostumus, mikä sisältää keksinnön ytimellä varustettuja monikuorisia emulsiopartikkeleita, levitetään papereille ja kartongeille. Levitys suoritetaan tavanomaisilla 30 menetelmillä käyttäen ruiskutelapäällystäjää, sivelykonetta ja teräpäällystäjää.

Täten saatu paperinpäällystyshartsikoostumus, joka sisältää keksinnön ytimellä varustettuja monikuorisia emulsiopartikke-35 leita, voi poistaa tukkeentumisen kalanterikäsittelyssä ja huomattavan peittokyvyn ja vaaleuden alentuman ja sille on tunnusomaista, että peittokyky, vaaleus ja kiilto ovat hyvin erinomaisia ja päällystetyn kerroksen vahvuus ei ole häiriintynyt.

- 98917 24

Ylläolevaa koostumusta voidaan käyttää yleisiä päällystettyjä papereita, pahveja, päällystettyjä kevytpapereita, päällystettyjä ultrakeveitä papereita, taidepapereita ja valupäällystettyjä papereita varten.

5 Lämpötallennusmateriaalin rakenne luokitellaan tavallisesti eri luokkiin, kuten paperi- tai muoviarkkisubstraattiin, jonka päällä on lämmön vaikutuksesta värin kehittävä kerros yksin, substraattiin, jonka päällä on ainakin yksi välikerros 10 pantuna substraatin ja lämmön takia värin kehittävän kerroksen väliin ja substraattiin, jossa on päällyskerros lämmön vaikutuksesta värin kehittävän kerroksen päällä. Sille asemalle, joka käyttää keksinnön ytimellä varustettuja raonikuorisia emulsiopartikkeleita, jotka sisältävät tyhjän 15 kerroksen partikkelin sisällä ja jossa on ydinpartikkeli tyhjän kerroksen sisällä kuivassa tilassa, ei kuitenkaan aseteta erityistä rajoitusta.

Lämpöeristysominaisuuden saamiseksi ja värinkehitysherkkyyden 20 parantamiseksi pidetään parempana sisällyttää mainittu emulsiopartikkeli välikerrokseen. Jotta estettäisiin vieraan aineen tarttuminen lämpöpäähän, suoritetaan mainitun partikkelin paneminen lämmön vaikutuksesta värin kehittävään kerrokseen ja/tai välikerrokseen öljyn absorption vahvistami-25 seksi. Partikkelin paneminen mihin tahansa kerrokseen voi parantaa lämpötallennusmateriaalien vaaleutta.

Väriraateriaalit käytettäväksi lämpötallennuskerroksessa sisältävät esimerkiksi fluoraanipohjai sen värittömän 30 väriaineen, triaryylimetaanipohjäisen väriaineen, fenotiat-siinipohjäisen väriaineen ja muut emäksiset värittömät väriaineet. Käytetyt kehittimet sisältävät esimerkiksi fenoliyhdisteet ja aromaattiset karboksyylihapot. Kehittimen suhde väliaineeseen lämmön vaikutuksesta värin kehittävässä 35 kerroksessa on tavallisesti alueella 1-30 paino-osaa kehitintä paino-osaa kohti väriainetta. Sideainetta käytetään tavallisesti määrässä 30 paino-osaa kehittimen ja väriaineen summan 100 paino-osaa kohti.

98917 25

Sideaineet valitaan orgaanisista korkean molekyylipainon yhdisteistä sisältäen esimerkiksi vesidispersiot, kuten styreeni-butadieenipohjäinen lateksi ja akryylipohjäinen emulsio; polyvinyylialkoholin, tärkkelyksen ja hydroksietyy-5 liselluloosan vesiliuokset; ja niiden seokset.

Keksinnön lämpötallennuskerroksessa käytetyt väriaine ja kehitin dispergoidaan erikseen märkäjauhamalla kuulamyllyssä dispersion stabilointiaineen läsnäollessa. Täten saatuun 10 dispersioon lisätään ylläoleva sideaine ja haluttaessa ytimellä varustettu monikuorinen emulsiopartikkeli, mielellään 0 - 200 paino-osaa väriaineen ja kehittimen summan 100 paino-osaa kohti. Yli 300 paino-osan lisääminen parantaa vaaleutta ja öljyn absorptiota, kun taas väriaineen ja kehittimen 15 pitoisuus alenee kerroksessa ja värinkehityksen herkkyys ja painamisen näkyvyys alenevat.

Sekoitettu neste, joka saatiin yllä, sekoitetaan edelleen tarvittaessa epäorgaanisen pigmenttien, kuten kalsiumkarbonaa-20 tin, magnesiumkarbonaatin, talkin ja kaoliinin; ultraviolettivalon absorboijien, kuten bentsofenonijohdannaisten ja triatsolijohdannaisten; ja herkistäjien, kuten vahojen ja rasvahappoamidien kanssa formuloidun nesteen, jota käytetään lämpötallennuskerrosta varten, saamiseksi.

25 Lämpötallennuskerrosta varten oleva formuloitu neste levitetään ja kuivataan, jotta saataisiin kuivauksen jälkeen päällystemäärä 1-20 g/ra3 tai kuivan kalvon paksuus 2-10 pm.

30

Siinä tapauksessa, että pannaan välikerros substraatin ja yllämainitun lämmön vaikutuksesta värin kehittävän kerroksen väliin, levitetään formulaatio, joka muodostaa välikerroksen, substraatille ja kuivataan se ennenkuin muodostetaan lämmön 35 vaikutuksesta värin kehittävä kerros. Välikerroksen muodostamiseksi tarkoitettu formulaatio käsittää sideainetta, joka muodostuu orgaanisista korkean molekyylipainon yhdisteistä, keksinnön ytimellä varustetusta monikuorisesta emulsiopartikkelista ja haluttaessa epäorgaanisista 26 . 9 8 9 1 7 täyteaineista, kuten kalsiumkarbonaatti ja kalsinoitu savi.

Keksinnön ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin määrä välikerroksessa on alueella 20 - 90 paino-osaa, 5 mieluummin 30 - 80 paino-osaa. Alle 20 paino-osan määrä ei voi muodostaa tehokkaasti partikkelin sisäisiä ja partikkelei-den välisiä aukkoja ja se johtaa heikkoon värinkehitysherkkyy-teen ja epäsuotavaan tarttumiseen ja vieraan aineen kiinnittymiseen. Toisaalta partikkelin määrä, mikä ylittää 10 90 paino-osaa antaa tuloksena liian pienen sideaineen määrän ja johtaa itse välikerroksen vahvuuden ja substraatin ja välikerroksen välisen kiinnitysvahvuuden alenemaan. Niinpä tuloksena olevaa lämpötallennusmateriaalia ei voida käyttää käytännössä.

15

Sideaineet valitaan esimerkiksi vesidispersioista, kuten styreeni-butadieenipohjäinen lateksi ja akryylipohjäinen emulsio; polyvinyylialkoholin, tärkkelyksen ja hydroksietyy-liselluloosan vesiliuoksista; ja niiden seoksista. Käytetyn 20 sideaineen määrä vaihtelee riippuen ylläolevan ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin ja mahdollisesti lisätyn epäorgaanisen täyteaineen määrästä. Määrä on alueella 5-30 paino-osaa, mieluummin 10 - 25 paino-osaa. Sideaineen määrän sopiva alue perustuu samaan syyhyn kuin yllä mainitun 25 ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin määrä.

Mahdollisesti lisättyjen epäorgaanisten täyteaineiden määrä on 20 paino-osaa tai vähemmän, meluummin 10 paino-osaa tai vähemmän. Yli 20 paino-osan lisäysmäärä häiritsee partikkelin 30 rakennetta, joka säännöllisesti muodostuu ytimellä varustetusta monikuorisesta emulsiopartikkelista ja itse epäorgaanisen materiaalin korkea lämmönjohtokyky tulee vallitsevaksi. Täten haluttua lämpötallennusmateriaalia, jolla on korkea herkkyys, ei voida saavuttaa.

Alakerros levitetään tavallisesti niin, että saadaan kuivauksen jälkeen päällystemäärä 5-15 g/m2 tai kuivan kalvon paksuus 5 - 15 μπι.

35 98917 27 Täten saatu lämpötallennusmateriaali, joka käsittää keksinnön ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin, on erinomainen värinkehitysherkkyydessä ja värintiheydessä ja edelleen sillä on vallitseva painettavuus ilman tarttumista ja 5 vieraan aineen kiinittymistä lämpöpäähän.

Tätä keksintöä kuvataan tästä eteenpäin yksityiskohtaisesti esimerkkien avulla; kuitenkaan keksintö ei ole tarkoitettu rajoitetuksi erityisiin suoritusmuotoihin. Osat ja prosentit 10 merkitsevät paino-osia ja painoprosentteja.

Polyroerointiesimerkki Ydinpartikkelin valmistus:

Ydinpartikkeliemulsio-1.

15

Irrotettavaan pulloon, joka oli varustettu sekoittajalla, lämpömittarilla ja palautusjäähdyttäjällä, pantiin 365 osaa vettä ja se kuumennettiin 70°C:een sekoittaen vaihtaen ilmakehä typpeen. Sisälämpötila pidettiin 70°C:ssa, 0,4 osaa 20 kaliumpersulfaattia lisättiin polymerointi-initiaattorina ja liuotettiin veteen.

Valmistettiin edeltä käsin emulsio lisäämällä sekoittaen 79 osaa butyyliakrylaattia, 20 osaa metyylimetakrylaattia, 25 1 osa metakryylihappoa ja 0,5 osaa divinyylibentseeniä liuokseen, jossa oli 0,05 osaa natriumdodekyylisulfaattia 40 osassa vettä.

Yllämainittuun irrotettavaan pulloon pantiin 5 % täten saadun 30 emulsion kokonaismäärästä ja polymerointia suoritettiin 30 minuuttia. Sen jälkeen lisättiin loppu emulsio kahden tunnin aikana ja annettiin reagoida. Lisäyksen tultua suoritetuksi annettiin reaktioseoksen olla 2 tuntia ydinpartikkeliemulsion valmistamiseksi. Ydinpartikkeliemulsion ei-haihtuvien aineiden 35 pitoisuus oli noin 20 % ja partikkelin halkaisija φ 0,12 μπι (ydinpartikkeli No. 1). Valmistettiin emulsioita suorittamalla samat toimenpiteet paitsi että vinyylimonomeerin (a) koostumuksia muutettiin. Tulokset on kuvattu taulukossa 1.

28 98917

•H

- O

U

z: _ (u «. —‘ c '-'Uoiovo^oinr·'® ξ, o noocxjOrHinvc jy

tj> '—’ I rH rH r-1 Q

^ ft -H

____:_ 4J

c =TO -P

•H -P (0 o -H <0

P «H

Γ^σιονίοοσοοσσ - .Jr, £ •H -H 0)

«3 U E

H 0) -H

--ft O Ή C C ft >i •H D ft >i

H (O i—I 10 -M

J ^ ΓΜ Γ" CT\ Γ- OOO 'f *<T 10 ."S.H

C HO

ό ό o ό ό ό o ό 3 c >; o

p ft^* -P (U p P

<0*0 -P <D X Ό

ft H d) 3-1 C

----- > 4J I

_ tn -p <D i

> “ϊ γί m o tr. X N

Q o n ......

—---- a o «s

i0 _ E-· < S

~ < m !° W S W

X (N n · γμ M tn * a ° 2

<-t ·*· -H

CO

O H

>: tn m 5

x 3 -u . E

3 E S o «

H D CO

3 -P -H

ίο en -- ro fi O q 3

9<-« <MCM O O O O .H

·* S ni ro n ~ ^

C M -P -H

•h--· ro -h c

σι m o o in *·η h i S

8 S p* ^ ™ o ε . ro » E c pro -p o---ho x ή o c c ,n io n io >i ft ·β) 0 fc, “Ϊ “i ft+jpftn

cE< · · ccujiro-H

•H03 £ SS m -H E ro . Λ ή σι σ» . -rl ·Η ·η · ·η >, >, ___ Ο -Ρ >—I —I >—· >1 >, >, >1 >1 c ^ < ο ιη Ο ο η ·· ,ρ ,ρ ρ > S S Ν <* ΓΟττ^· 00 Φ3^·Η «__Λ 2 m < α ^ ........

U «Η · 4! ® ® ^ . ο 2 < < >

2,ΪΟ<-·ΐΜ<η*σιηνοΓ-'θθ Ζ Σ; W «5 D

5 2* . « * Τ3 Ή >η -Ρ 98917 29

Polymeerin taitekerroin n ja lasitturaislärapötila Tg laskettiin seuraavasta kaavasta käyttäen kunkin homopolymeerin taitekerrointa ni ja lasittumislämpötilaa Tgi (kuvattu julkaisussa J. Brandrup ja E.H. Imraergut, Polymer Handbook, 5 2. painos., John Wiley & Sons, 1975) ja kunkin polymerointiin lisätyn monomeerin painofraktiota Xi.

n « EXiNi (1/Tg) * 2S(Xi/Tgi) 10

Ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopolymeerin (1) valmistus:

Polymerointiesimerkki 1 15

Lisättiin samaan irrotettavaan pulloon, jota käytettiin ydinpartikkelin valmistuksessa, 62,5 osaa ylläsaatua ydinpartikkeliemulsio-1:tä ja 600 osaa vettä ja seos lämmitettiin 75°C:een sekoittaen ja vaihtaen ilmakehä typpeen.

20 Sisälämpötila pidettiin 75°C:ssa, 1,0 osaa ammoniumpersulfaat-tia lisättiin polymerointi-initiaattorina ja se liuotettiin.

Valmistettiin ennalta emulsio lisäämällä 60 osaa metyylimeta-krylaattia, 10 osaa butyyliakrylaattia, 30 osaa metakryylihap-25 poa ja 0,1 osaa divinyylibentseeniä sekoittaen liuokseen, jossa oli 0,4 osaa natriumdodekyylisulfaattia 40 osassa vettä.

Täten valmistettu emulsio lisättiin yllämainittuun pulloon 3 tunnin aikana, annettiin reagoida ja seisotettiin 2 tuntia 30 lisäyksen tultua tehdyksi.

Valmistettiin ennalta emulsio lisäämällä 675 osaa raetyylimeta-krylaattia, 180 osaa styreeniä, 36 osaa metakryylihappoa ja 9 osaa akryyliamidia sekoittaen liuokseen, jossa oli 1,8 35 osaa natriumdodekyylisulfaattia 720 osassa vettä.

Täten saatu emulsio lisättiin tämän jälkeen ja jatkuvasti yllämainittuun reaktioseokseen 4 tunnin aikana, annettiin reagoida ja edelleen seisotettiin 2 tuntia lisäyksen jälkeen.

30 98917 !

Sen jälkeen kun polymerointi oli päättynyt, kohotettiin sisälämpötila 90°C:een, 150 osaa 10 % natriumhydroksidin j vesiliuosta lisättiin sekoittaen ja sekoittamista jatkettiin ! 1 tunti samassa lämpötilassa. Emulsion pH oli 10,5.

5 Täten saadun emulsion ei-haihtuvien pitoisuus oli noin 40 %, partikkelihalkaisija D 0,50 μπι, ydinpartikkelin halkaisija φ partikkelissa oli 0, 15 μπι ja tyhjän kerroksen halkaisija d 0,30 μπι.

10 Täten saadun polymeerin (C) lasketut lasittumislämpötila ja vastaavasti taitekerroin olivat 108°C ja 1,51.

Polymerointiesimerkit 2-5 i 15 Käytettiin ydinpartikkeliemulsio-1:tä, kuten kuvattiin polymerointiesimerkissä 1. Lisättiin sama määrä vinyyli -monomeeriä (b) kuin polymerointiesimerkissä 1. Vain vinyylimonomeerin (b) koostumusta vaihdeltiin, kuten kuvataan 20 taulukossa 2 ja suoritettiin samat menettelyt kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 1. Tuloksia on kuvattu taulukossa 2.

3i 98917 •

ID

4-> __0

"" -H

Ο ΙΛ O \D rH »-I 03

Q (>3 IN ^ (Ί UI I I Γ I I—I

· · · · · · 3

-ft ooooo o E

<D

ID

O rH O OO Ο vO Ό Q 10 IO VO ID ID I I r— I it · · · t · · (0 •o OOOOO o to -—---- 4->

ΙΛ Tf <J\ in N O -H

_ rH rH rH rH IN I I CO I O

5 ..··· · ^ — OOOOO o

HD

---* •rt O "* 0Π VO VO IN 0) nj „ mromrocN ι i oo > 3L ..··· · > «— OOOOO Ο (0·

C ID

---10 0) X to o vo co m id n η ·η · q —. m m m if id υ —1 ····« · ·· 0

— OOOOO O O O C

H O

C IN

. c

(Q rH IN tO t-l rH rH rM -H C

> ·· ·· ·· *0-H

Q oo OO O O in O Μ -H

a) +j ___ε -μ >, ω in “s! mmm ο -h

g W 0< M

0 3« -HD

vf 4J »n 3 5 M---£ “ 3 0 o c >, d Sri! o o in o oo «-H in o o h

3 η <ί rl ΙΟ 00 CO CO ϊΟ (U

03 -μ H n---·Η -μ ·“ rH -rl ^ 2 O in 03

— 2 rH Ή SO

.5 · 4J X

μ-.... —i —- ·. " —-μ

m (DC

§5 K o o a) a)

e W CO r-l V C

o -H

3---tn rH

n O ID

eri! OO O IN O O O O x <D

.¾ (Q rH IN Tl< CO «H rH r-l rH U) X

i ·Η f-H

t---> < j 5 o o o m o o v ·· d g vo r~ in oo mmm*? ————— -!—|

, I X X

• H -H X XX

1 2 μ MM

« · 3 | » «

Z *u ι-t «H cH *H rH rH f-l f-i «H -H -H

-H C “ CO CO

p -h 5> ® ® 10 M ^ ^ d

Οι O) ·Η -H -H H

C E * “JS

d j? u rH in co in μ rH n oo MM

s ·3ϊ ®·η * : ® ® a, ε > ·* * > > * * * 32 9 6 9 1 7

Polymerointiesimerkit 6-10 Käytettiin ydinpartikkeliemulsio-1:tä, kuten kuvattiin polymerointiesimerkissä 1. Käytettiin samaa määrää vinyyli-5 monomeeriä (c). Vain vinyylimonomeerin (c) koostumusta vaihdeltiin, kuten kuvataan taulukossa 3 ja suoritettiin samat menettelyt kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 1. Tuloksia on kuvattu taulukossa 3 polymerointiesimerkkeinä 6-9. Tuloksia, jotka saatiin käyttäen puolta määrää 10 vinyylimonomeeriä (c) polymerointiesimerkissä 1 käytetystä, kuvataan taulukossa 3 polymerointiesimerkkinä 10.

Polymerointiesimerkit 11-16 15 Polymerointiesimerkit 11-13 suoritettiin samalla menettelyllä kuin polymerointiesimerkissä 1, paitsi että käytettiin muita ydinpartikkeleita kuin taulukon partikkelia No. 1. Polymerointiesimerkki 14 suoritettiin käyttäen 10 osaa ydinpartikkeliemulsio-1:tä polymerointiesimerkissä 1 20 (polymerointiesimerkissä 1 ydinpartikkeliemulsion määrä oli 62,5 osaa). Polymerointiesimerkissä 15 suoritettiin samat toimenpiteet kuin polymerointiesimerkissä 14 käyttäen samaa vinyylimonomeerin (b) koostumusta kuin polymerointiesimerkissä 5. Polymerointiesimerkki 16 suoritettiin käyttäen 160 osaa 25 ydinpartikkeliemulsiota 1 ja toistamalla samat toimenpiteet kuin polymerointiesimerkissä 1. Tuloksia on kuvattu taulukossa 4.

33 98917 *0 0)

ID

_____ >1

H

^ <y

U — P

ϋ h m βι m t» n m 4j • oo o σι o o βίο ·η O» ^ H H rt H rfl M . »8 id I tfl M Γ- P CM Ον P «e« tö (DU m m m m· m mm Ä ^ c * · · * · · « 5

(D H H H H H r( H

"I s -feä-fi---3 .

r- o r- p~ oo (0 *0 q cm p cm <n p il (0 x ····· C (0 -¾ O O O O O -H >1

*H H

---_p Q)

β> Γ~ P P lf» P P

q m m vo vo r~ Il <u p

" P -H

V ooooo >, en 2 s «r vo vo m m _ pH ' pH pH pH P II tO 10 a p a «p ooooo ui cq

---0 <D

P ID

O pH CO ^ O -H -H

ra ro ro ro ro n II HH

a ..... p nj ooooo to tn ---a, jj p « o <o o ov f- ^ m qa m m vo m m· <·)*> £ a ·· p-p-i — ooooo o o m -- m p O £ * “! * 3 sij s m __°_I__°_ I .s

3 P io fÖ H

— 9 S <n «o o* _ 3 P S ·* ^ Tl

2 m---CD P

H jjj._:__ _ ·· p n O ^ co m oo o e <T> tn

r, < m p ·» p oo p O

* p (O X

-----^.¾ • 'd < O O O 00 > tl pj et ro O* JK___p C -pH ·· e vo o o o o o in JJ H m vo t*- ov p o Vh S tn r~ p cm vo p ^ p

"B « .S

T1 * 0) Q)

<; p m m r~ p -HP

Spv s p m oo p p i) g mmoop m ^ tn •S <d rn--- • Vh -pH , ω ρ ID H, -h I S J3 & aio p ‘ä j? ti .SS5 .5p H - ^ ^ ^ S - ^ d-H 8¾ 3 Ä> --as- ** & E PS * (—| -H vo r- oo σν o M tn m >o O ui « * p <u fli «

Cl, a> > E * 34 98917

Vertailuesimerkit 1-4

Muutettiin polymerointiesiinerkin 1 menettelytapoja seuraavasti .

5

Suoritettiin vertailuesimerkki 1 käyttäen 1 osaa raetakryyli-happoa vinyylipolymeerissä (b).

Vertailuesimerkki 2 suoritettiin käyttäen 85 osaa metakryyli-10 happoa.

Vertailuesimerkki 3 suoritettiin käyttäen 5% divinyylibent-seeniä ristisidostusmonomeerinä.

15 Vertailuesimerkissä 4 suoritettiin alkaalisella materiaalilla käsittely 20°C:88a, Tulokset on kuvattu taulukossa 2.

Vertailuesimerkit 5-6 20 Vertailuesimerkki 5 suoritettiin samalla tavalla kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 6 paitsi, että vinyyli-monomeeri (c) sisälsi 20 % metakryylihappoa.

Vertailuesimerkki 6 suoritettiin samalla tavalla kuin 25 polymerointiesimerkissä 7 paitsi, että divinyylibentseeniä käytettiin 5 % vinyylimonomeeristä (c). Tulokset on kuvattu v taulukossa 3.

Vertailuesimerkki 7 30

Suoritettiin samat menettelyt kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 1, paitsi että käytettiin ydinpartikkeliemulsio-6:tta. Tulokset on kuvattu taulukossa 4.

- 98917 • 10 ιο e P (0 o tn •Η __ '_ 03 ·Ρ ”” Η Η 3 Ο σ» rH σ> μ ·*· νο g Q CN ΓΗ rH rH CN in I (μ—* — ······ ·Ρ ,β Ό Ο Ο Ο Ο Ο Ο Η—τ· (0 <0 -- <0 ·Ρ (0 •Η Μ 10 Ρ (1) Ο m o xr m σι χί· *π ¢) <μ q to νσ r~ ιο γη γ~ νο +j Ε ο

"ν ...... · 0 0 · tO

•Ο ο ο ο ο ο ο ο £ c m η C ο __ ·η ε so c ““1™—^“ 10 .rl 01 -rl >1 rH CD -rl r- ο σι ro χτ σ >,-p .ρ

Ό· r-. rHrHWrHCNH I (0 >, U. -P

3 ...... 0 C p 0)

"-r OOOOOO CD -P 0) -P

0 > E >1 ___ ·Ρ <0 · O (0 to X 10 Η ·Π ¢) -rl r^. σι σι CO 00 m ro . .h •O Ä ro γη o r~ rs ch ro c *0 E *0 0> 3. * -P rH >, rH .* O O rH O O O O -HrHrHrHJi

•P >1 O >1-P

______-P a -p

0) C CP

•P 0) C 0) 10 (Tl 00 00 ΓΗ CO xT Ό* >,4J-rl4J& __ Q—. m xi· xr >-h et ro in jj 3 3 3 c ^ 3 ...... · s*; s*: ,* a; -p _ —r O O rH rH O O O <0 X * y .............

* -in vo -h

H -H rH rH rH M

jjj m -P -P -H

£ 2 xxx" ^ *5 x x x f"

•P -P p p P

H v 0) 0) 0) -P

u X EE EX

• n, o ^ ΓΗ ro -q· rH rH H VO tn CO CO P

S' Z g a: 0)0)0)03 •S -p ^ -ρ ·ρ -h e

-0 m p -ρ -p -P *P

2 · S o) c c c tn ^ .2 p -P -P -P 0) --Γ; -P 0 0 0 3 c tn . Ρ Ρ p h

rH ΓΗ fO xf in <£> n* t~~ ΦΦ Q) *P

"'TrHrHrHrHrHrH-j g E E <0

P ^ rH ^ >1 >, >1 -P

m * * * -P * H H rH P

e 0* 0 0 0 0) -P O. 0< Q< >

rH P

o <u CU > * * * * _____ *

N

36 9 6 9 1 7 '

Polyraerointiesiraerkki 17

Samaan irrotettavaan pulloon, mitä käytettiin ydinpartikkelin valmistukseen, lisättiin 100 osaa emulsiota, joka oli 5 valmistettu polymerointiesimerkissä 1 ja 110 osaa vettä ja ne lämmitettiin 75°C:een sekoittaen ja vaihtaen ilmakehän typpeen. Sisälämpötila pidettiin 75°C:ssa, 0,5 osaa ammoniumpersulfaattia lisättiin polymeroinnin initiaattorina ja annettiin liueta.

10

Ennalta valmistettiin emulsio lisäämällä 99 osaa styreeniä, 1 osa 2-hydroksietyylimetakrylaattia ja 0,1 osaa divinyyli-bentseeniä sekoittaen, liuokseen jossa oli 0,4 osaa natriumdodekyylisulfaattia 40 osassa vettä.

15 Täten valmistettu emulsio lisättiin yllämainittuun pulloon ! jatkuvasti 3 tunnin aikana, annettiin reagoida ja seisotettiin 2 tuntia lisäyksen lopettamisen jälkeen.

20 Täten saadulla emulsiolla oli ei-haihtuvien aineiden pitoisuus 40 %, partikkeliläpimitta D oli 0,81 |im, ydinpartikkeliläpi- j mitta φ oli 0,15 μπι ja tyhjän kerroksen läpimitta 0,43 μιη.

Polyraerointiesimerkit 18-19 25

Polymerointiesimerkissä 17 muutettiin lisätyn monomeerin (d) koostumusta, kuten kuvataan taulukossa 5. Saadut tulokset on kuvattu taulukossa 5.

37 98917 ON ON <*> ^ T3 m m 5fi * * - •Η Ή

(0 O

H U__^_

r~ ON ON

Q rl H H

v. ...

~© o o o Ο Η Γη q vo in in V ...

>0 o o o - m tn in <0 m rH I—I I—( 3. ...

^ o o o

ON rH VO

T3 —. UN < H*· 3 ...

H- o o o

00 © rH

o -. 00 00 00 3 ...

— o o o pq rH m > · · 5 o o o - 3 0 fH - --

-¾ - 2 H M

Ή jrt 3 C ___ (0 Ή

Eh 2 o in 8 « -· E--

0 < O O

c ffl rH *T

OX

ε p-- •η ε H 3 9 00 >4-> S p.

>1 tn * c o--- £2 Eh on ** >•*01 on in

«Η -H . I

<0 Η Ο Ή

C* * - rH rH rH

•Η *! ·Ή Ή Ό ·Η 0 >4-1 (Η 3ί --0) H - £ Q) >Ν § Γη 00 ΟΝ

-Η Η rH rH

Ο 03 __&4 <1)__ 33 98917

Polymerointiesiraerkki 20

Samaan irrotettavaan pulloon, mitä käytettiin ydinpartikkelin valmistukseen, lisättiin 137,3 osaa yllämainittua ydinpartik-5 keliemulsio-5:ttä ja 959 osaa vettä ja ne lämmitettiin 78°C:een sekoittaen ja vaihtaen ilmakehän typpeen. Sisälämpötila pidettiin 78°C:ssa, 0,1 osaa ammoniurapersulfaat-tia lisättiin polyroeroinnin initiaattorina ja annettiin liueta.

10

Ennalta valmistettiin emulsio lisäämällä 12,4 osaa metyylimetakrylaattia ja 4,1 osaa metakryylihappoa liuokseen, jossa oli 0,1 osaa natriumdodekyylisulfaattia 9,6 osassa vettä.

15 Täten valmistettu emulsio lisättiin yllämainittuun pulloon jatkuvasti 3 tunnin aikana reaktion suorittamiseksi ja seisotettiin 2 tuntia lisäyksen lopettamisen jälkeen.

20 Tämän jälkeen lisättiin ja liuotettiin 0,9 osaa ammoniumper-sulfaattia.

Valmistettiin ennalta emulsio lisäämällä 140 osaa metyylimetakrylaattia, 31,5 osaa styreeniä ja 3,5 osaa metakryylihappoa 25 sekoittaen liuokseen, jossa oli 0,6 osaa natriumdodekyylisulfaattia 72 osassa vettä.

Täten saatu emulsio lisättiin sen jälkeen ja jatkuvasti ylläolevaan reaktioseokseen 2 tunnin aikana reaktion 30 suorittamiseksi ja edelleen annettiin seisoa 2 tuntia reaktion loppumisen jälkeen. Polymeerillä (C) oli laskettu lasittumis-lämpötila 106°C.

Polymeroinnin tultua suoritetuksi kohotettiin sisälämpötila 35 90°C:een, 13,9 osaa 28 % ammoniakin vesiliuosta lisättiin sekoittaen pH:n säätämiseksi 10,2:een ja sekoittamista jatkettiin 10 minuuttia. Sen jälkeen 4,4 osaa ammoniumpersul-faattia lisättiin taas 90°C:ssa ja annettiin liueta.

98917 39

Lisättiin emulsiota, joka oli saatu aikaisemmin dispergoimalla 870 osaa styreeniä ja 9 osaa akryyliamidia liuokseen, jossa oli 3,6 osaa natriumdodekyylisulfaattia 360 osassa vettä, jatkuvasti ylläolevaan reaktioseokseen 2 tunnin aikana 5 reaktion suorittamiseksi ja sen annettiin seisoa 2 tuntia lisäyksen lopettamisen jälkeen.

Täten saadulla emulsiolla oli ei-haihtuvien aineiden pitoisuus 42 %, partikkeliläpimitta D oli 0,69 pm, ydinpartikkeliläpi-10 mitta φ oli 0,18 pm ja tyhjän kerroksen läpimitta 0,50 pm.

Polymerointiesimerkit 21-26

Suoritettiin samat työvaiheet, joita kuvattiin polymeroin-15 tiesimerkissä 20, polymerointiesimerkeissä 21-23, paitsi että ydinpartikkeliemulsio vaihdettiin.

Polymerointiesimerkissä 24 vaihdettiin polymerointiesimerkin 20 vinyyliroonomeeri (d) 861 osaan styreeniä, 9 osaan 2-20 hydroksietyylimetakrylaattia ja 9 osaan divinyylibentseeniä.

Polymerointiesimerkissä 25 vaihdettiin vinyylimonomeeri (d) 825 osaan metyylimetakrylaattia, 45 osaan butyyliakrylaattia ja 9 osaan 2-hydroksietyylimetakrylaattia.

25

Polymerointiesimerkissä 26 suoritettiin polymerointiesimerkin . 20 käsittely alkaalisella materiaalilla pH:ssa 9. Tuloksia on kuvattu taulukossa 6.

30 Vertailuesimerkit 8-12

Vertailuesimerkeissä 8-10 muutettiin polymerointiesimerkissä 20 käytetty ydinpartikkeliemulsio.

35 Vertailuesiraerkissä 11 polymerointiesimerkin 20 vinyyli-monomeerin (b) koostumus muutettiin 19,2 osaan metyylimetakrylaattia, 1,8 osaan butyyliakrylaattia ja 0,9 osaan 2-hydroksietyylimetakrylaattia.

40 t 98917 '

Vertailuesimerkissä 12 muutettiin vertailuesiraerkissä 11 käytetty ydinpartikkeliemulsio. Tuloksia on kuvattu taulukossa 6.

5 Polymerointiesimerkki 27

Polymerointiesimerkin 20 vinyylimonomeerin (d) koostumus muutettiin 780 osaan styreeniä, 90 osaan butadieeniä ja 9 osaan 2-hydroksietyylimetakrylaattia.

10 I

Polymerointi suoritettiin autoklaavissa, joka oli varustettu sekoittajalla ja ilmakehä oli korvattu typpikaasulla. Monomeeri (d) lisättiin 10 tunnin aikana ja sitä seisotettiin 5 tuntia lisäyksen tultua tehdyksi. Muut reaktio-olosuhteet 15 olivat samat kuin polymerointiesimerkissä 20. Tuloksia on kuvattu taulukossa 6.

Vertailuesimerkit 13-14 20 Vertailuesimerkki 13 suoritettiin samalla tavalla kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 27 paitsi että käytettiin samaa ydinpartikkeliemulsiota kuin vertailuesimerkissä 9.

Vertailuesimerkki 14 suoritettiin samalla tavalla kuin 25 kuvattiin polymerointiesimerkissä 27 paitsi että vinyylimonomeerin (b) koostumus muutettiin samaksi kuin kuvattiin : vertailuesimerkissä 11. Tuloksia on kuvattu taulukossa 6.

Kuten nähdään taulukosta 5, siinä tapauksessa, että 30 polymeroidaan monomeeri (d) alkaalisella materiaalilla käsittelyn jälkeen, on tyhjän kerroksen halkaisija d herkkä kasvamaan, kun monomeerin (d) pääkomponentti on erityisesti styreeni (polymerointiesimerkit 17 ja 19).

35 Syynä pidetään sitä, että partikkelin kutistuminen kuivausvaiheessa, johtuen partikkeliin sisältyvän veden haihtumisesta, estetään vahvistamalla ulko-osaa.

98917 c >ι

H

0)

+J

+J

- I --- ---------------- - -I --- ------ - - *H

(0 (^(7\(ΤΐΦ^ΟΝθ>00 Φ 00 00 Ό inininmin^mm tn m m m m m in v

C ........ ....... A

HrlrlHHHHH rH iH iH rH rH rH rH φ _ ______ . _ . - - . rH ·

H

rHrHrHrHrHrHrHrH HrHrHO^O\rHO\ 1 j 0 O ininininiAininm in in in ^ ^ ιλ ^ ^ φ [j HHHHHHHH γΗιΗ·ΗγΗγΗιΗ»Η

Q)__'_ U -H

* Φ -μ

0) +J M

4_, σ>σ>οοΓ^σ\σιο\ο\ oo σ> on on cn on on ^ •h rt ininin^inminm ^ ^ ^ in in ^ m c n, _ pj ········ ······· “ *** ^ HrHHHrHrHrHrH H rH H rH i—I »H H ^ ^ ----:- iH . <u

H H -P

m >, c vovoinroinootr* it, ry ._i

Q CNrvICNrOfNJrOCNCN .li T

..........I I I I I h H X

Ό OOOOOOOO (OH*

___(0 (U

X (1) <0 CNHlOC^HCOOTi H Ti 00 (Π ra 01 w

Q r'r-r'-i£>r-~intovo vovo in -h ao O

^ ····*··· · · I I I · I _i i p Li T3 OOOOOOOO OO O q] μ

X -P 0) V

---X C +J X

cor-oomcoooooo lp ao 2 ao «β ~ HHHHHHHH .......ti W -ro *0

^ OOOOOOOO ¢1,,-1 ao JO

VO C -n >1

----H -H -P

O Ό jj o J5 ονο«ί·Ηοοιησ»ίΜ oo Ti vo ζΐ n 5 3 in^oonainna1 cn Ti ro n ω

3 3- ........ · · I I I · · h « S

^ ^ OOOOOOOO O O O W4J

3 H · ·· (0 tn ro *»·

^ σιιηΗνοοοιηνο vo σ» m^Nin m2SH

Ω __ vovoH^vovovoio τί vo « n « »e π ^ oohooooo o o o o o o to > "ίο 1-1 _ to nj

« rH

ON ·· *

1 I o rH

Ui *H 00 «H f—H

_*J ® I

ajjO '^iniNTiHininmm to r-~ co in ro tn _p ,H .μ

C X*· X ·Η X -H

H X l-l XX X

Ό -H φ -H i-ι M M

>< -P E X 0) 0) a>

--H--X EE E

(0 M H -H -H

O) 0) CO CO (0

H E (D 4) <D

P H 3 3 3

C CD H H H

•H Q> ·Η ·Η ·Η

Ro h rs ro tj< m vo ^οοονοηγμγοττ R R jj jjJcM IN IN IN (N (N (N (N ^ H H H H H μ μ μ E 3 _ * * * 0) O) 4) >1 H μ*'*-»**** O 0) CM > * * * --- « « * 98917 42

Ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopartikkelin [II] valmistus:

Polyraerointiesimerkki 28 5

Lisättiin samaan irrotettavaan pulloon, jota käytettiin ydinpartikkelin valmistuksessa, 62,5 osaa ylläsaatua ydinpartikkeliemulsio-5:ttä ja 600 osaa vettä ja seos lämmitettiin 75°C:een sekoittaen ja vaihtaen ilmakehä typpeen.

10 Sisälämpötila pidettiin 75°C:ssa, 1,0 osaa ammoniumpersulfaattia lisättiin polymerointi-initiaattorina ja se liuotettiin.

Valmistettiin ennalta emulsio lisäämällä 61 osaa metyyliraeta-krylaattia, 10 osaa butyyliakrylaattia, 25 osaa vinyy-15 liasetaattia ja 4 osaa metakryylihappoa sekoittaen liuokseen, jossa oli 0,4 osaa natriumdodekyylisulfaattia 40 osassa vettä.

Täten valmistettu emulsio lisättiin yllämainittuun pulloon 3 tunnin aikana, annettiin reagoida ja seisotettiin 2 tuntia 20 lisäyksen tultua tehdyksi.

Valmistettiin ennalta emulsio lisäämällä 810 osaa metyylime-takrylaattia, 45 osaa styreeniä, 36 osaa metakryylihappoa ja 9 osaa akryyliamidia sekoittaen liuokseen, jossa oli 1,8 25 osaa natriumdodekyylisulfaattia 720 osassa vettä.

: Täten saatu emulsio lisättiin tämän jälkeen ja jatkuvasti yllämainittuun reaktioseokseen 5 tunnin aikana reaktion suorittamiseksi ja edelleen seisotettiin 2 tuntia lisäyksen 30 jälkeen.

Sen jälkeen kun polymerointi oli päättynyt, kohotettiin sisälämpötila 90°C:een, 210 osaa 10 % natriumhydroksidin vesiliuosta lisättiin sekoittaen ja sekoittamista jatkettiin 35 3 tuntia samassa lämpötilassa. Emulsion pH oli 11,7.

Täten saadun emulsion ei-haihtuvien pitoisuus oli noin 39 %, partikkelihalkaisija D 0,60 μιη, ydinpartikkelin halkaisija partikkelissa oli 0,19 μπι ja tyhjän kerroksen halkaisija d 0,35 μιη.

43 98917 Täten saadun polymeerin (C) lasketut lasittumislärapötila ja vastaavasti taitekerroin olivat 109°C ja 1,50.

5

Polymerointiesimerkit 29-30 Käytettiin ydinpartikkeliemulsio-5:ttä, kuten kuvattiin polymerointiesimerkissä 28. Lisättiin sama määrä vinyyli-10 monomeeriä (b) kuin polymerointiesimerkissä 28. Vain vinyylimonomeerin (b) koostumusta vaihdeltiin, kuten kuvataan taulukossa 7 ja suoritettiin samat menettelyt kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 28. Tuloksia on kuvattu taulukossa 7.

15

- I

98917

CM <7\ •'T 00 in . CN

Q n cm η η η ι i i— i N · · · · · · 'Q o o o o o o 00 O 00 CM VO 00 Ω in vo in m m ι i i · · · · · · Ό o o o o o o | ov oo o iH ο σι ! -© ^ rH rH CM CM CM I I Γ0 I < S. · · · · · · |

o o o o o o I

in σι in cn Ό —k n m m cm n ll^<i ^ · · · · · · ^ o o o o o o o cm cn vo r~ n cm n

Or». vo vo in in in m in in in ^ ····· ···« ^ ooooo oooo

CQ CM rH

> . . m Ω o o ω < e 2 r-l CM ι—I m

3 W

z * 10--- o ° m n rt m H -vi· tj· *r 0 —--- 'P U in o in cm o in in

< CM in rH O CM CM

H C _>___^_ : * is 5 s E--- 2 < no gw n E--- il < o o m cm o o oo

^ PQ rH CM rH rH rH rH

^———————_

2 < rH^OOrH rH rH

’^S vo n in oo oo vo vo c g^O £ ·Η ? ; Z c in in in in in « in in in in H 5 -rl -H Q)

T3 -H P X D

>1 +J ^H X rH

----Q) 1H - *H -H -

E <U 10 X

>1 E X

h -h oo <n ο <η cm in in m vo r~ oo

Q0]CM CM n n n ¢) ¢) rH rH rH rH

a< ω > E

Polyraerointiesimerkit 33-34 45 - 98917 Käytettiin ydinpartikkelieraulsio-5:ttä, kuten kuvattiin polymerointiesimerkissä 28. Käytettiin samaa määrää vinyyli -5 monomeeriä (c). Vain vinyyliraonoraeerin (c) koostumusta vaihdeltiin, kuten kuvataan taulukossa 8. Tuloksia on kuvattu taulukossa 8.

- 98917 46 o ~ ^ u H ^ • h σ\ (N σ\ O» ^ H f-i i in o <n o o jg o m «* m *n fj C «-* ^ rH r-4 •H .5 g s___ Φ m O m «n li v. · · o o H f·* Q «O tf> Il · ·

^ O O

00 o

^ »H CN I I

9 « ·

^ O O

00 «o V —* n n il a. · · ^ o o 01 i-4 « n 0 a « « ^ «n a. · « * · ^ o o o o S» n m S o ** oo g___ 5 « 5 x 8--- 3 * $ S 2 ro J?--- H w O ro 00 o 00

<6 H 00 H

.5 s m ---- m «< m m m n -*· *· c n H m <n s co *r iH " 1 — ——- 1 - - — ' —~· £ < £ X C4 o in o

5 2 σι pH f*· *H

r- oo v0 oo

1 I

U -H . -H I

S H o 4-» - H

c^a -5-H 10 Λ S «nm 33 Bä g :-

OI R S S S

O. <L) > E « %

Polymerointiesimerkit 35-41 47 96917

Polymerointiesimerkit 35-37 suoritettiin samalla tavalla kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 30 paitsi että 5 käytettiin muuta ydinpartikkeliemulsiota kuin numero 5:ttä taulukossa 1. Polymerointiesimerkissä 38 suoritettiin samat menettelyt kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 28 käyttäen ammoniakkia alkaalisena materiaalina ja polymerointiesimerkissä 39 lisäämällä 50 osaa metyylialkoholia alkaalisella 10 materiaalilla käsittelyssä.

Suoritettiin polymerointiesimerkki 40 käyttäen 10 osaa ydinpartikkeliemulsio-5:ttä polymerointiesimerkistä 29 (polymerointiesimerkissä 29 oli ydinpartikkeliemulsion määrä 15 62,5 osaa). Polymerointiesimerkki 41 suoritettiin käyttäen 130 osaa ydinpartikkeliemulsio-5:ttä. Tuloksia on kuvattu taulukossa 9.

96917 <o (0 (0 α> to · (Ο

H (O -P

H -PO 10 O -H

(0 -h tn X tn h --- H H 3

10 3 E

η σ\ *r r-i σ\ CD - f, S

Q m (N <n ro co r-ι ro ^ ....... I I £ 3 3 o o o o o o o £ ^ ® •p Λ λ:

---—- *o x -H

tn -h -P

00 VO to Tf rH rH ro <N f- "[1 f) q vo tn in vo vo m vo m *

Ό O O O O O O O ° ° -H C -P

H -rl Ό ---o Ό >1 £ >1 O O CO O CT\ O 00 2«2

Oi HrOrHMHtNH 522 m — ······· | i H (0 10 (0 — OOOOOOO -2 o ° H O d)

>, . O ro X

>, 30 rf H J< in m tn cn co ro tn n h « S r ri «O.-* rH Γ' (N ro ro vo m ro r~ " ? “

3. . . . . . . . . . E >i -H -H H

«- OOOOOOO o O H -H -rl o w <0 (D -P -P & to -P -p -P c

---(/) -P 0) <D -H

o -H -P -P Ό H ro in σν m ro n- h in 0 -S in Jn ^ - ^ ^ ^ ^ ° ^ S S S S -h a OrHOOOHO O «H w o ......

^ I·' -I !!....... .1 - OV O *—l ·· •S ro rr Tr ΓΜ

3 iH N

3d) -H -H -H I

S J2 x x x <-i H 3 X X X ΓΜ

•P -P u M P

>> v d) d) <D -P

p 3 E E E-H

(0 . M Ή -H -H X

ao^roTTr-tinininin^r-oo ® g g g

•H Z .5 * -H -H -H E

irt (n &-I +J 4-> ·Ρ -H

>< π) φ c c c tn .p E -H -H -H d> --JJ---H 0 0 0 3

c tn P P P H

•ΡιηνοΓ'-οοσνοιΡ 2ή<ν ^ cc m

OrororororoTi>«r 5 cn cn g rr ,

^ ^0 +J φ *1H rH fH «H M

e ***<o**oopd> >v f * * Λ °« 04 > i—i p

o <D

o, > + * * * *

Vertailuesiraerkit 15-18 49 9 6 9 1 7

Muutettiin polymerointiesimerkin 28 menettelytapoja seuraavasti .

5

Suoritettiin vertailuesimerkki 15 käyttäen 2 osaa vinyy-liasetaattia vinyylipolymeerissä (b).

Vertailuesimerkki 16 suoritettiin käyttäen 100 osaa 10 vinyyliasetaattia.

Vertailuesimerkki 17 suoritettiin käyttäen 5% divinyylibent-seeniä ristisidostusmonomeerinä vinyylimonomeeriseä (b).

15 Vertailuesimerkki 18 suoritettiin käsittelemällä alkaalisella materiaalilla 20°C:ssa, Tulokset on kuvattu taulukossa 7.

Vertailuesimerkit 19-20 20 Vertailuesimerkki 19 suoritettiin samalla tavalla kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 33 paitsi, että vinyyli-monomeeri (c) sisälsi 20 % metakryylihappoa.

Vertailuesimerkki 20 suoritettiin samalla tavalla kuin 25 polymerointiesimerkissä 34 paitsi, että divinyylibentseeniä käytettiin 5 % vinyylimonoraeeristä (c) . Tulokset on kuvattu : - taulukossa 8.

Vertailuesimerkit 21-22 30

Suoritettiin samat menettelyt kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 28, paitsi että käytettiin ydinpartikkeliemul-. . sioita 7 ja 8. Tulokset on kuvattu taulukossa 9.

35 Polymerointiesimerkki 42

Samaan irrotettavaan pulloon, mitä käytettiin ydinpartikkelin valmistukseen, lisättiin 50 osaa emulsiota, joka oli valmistettu polymerointiesimerkissä 28 ja 110 osaa vettä 98917 50 ja ne lämmitettiin 85°C:een sekoittaen ja vaihtaen ilmakehän typpeen. Sisälämpötila pidettiin 85°C:ssa, 0,5 osaa ammoniumpersulfaattia lisättiin polymeroinnin initiaattorina ja annettiin liueta.

5

Ennalta valmistettiin emulsio lisäämällä 99 osaa styreeniä ja 1 osa akryyliaroidia sekoittaen liuokseen, jossa oli 0,4 osaa natriumdodekyylisulfaattia 40 osassa vettä.

10 Täten valmistettu emulsio lisättiin yllämainittuun pulloon jatkuvasti 3 tunnin aikana, annettiin reagoida ja seisotettiin 2 tuntia lisäyksen lopettamisen jälkeen.

Täten saadulla emulsiolla oli ei-haihtuvien aineiden pitoisuus 15 40 %, partikkeliläpimitta D oli 1,20 pm, ydinpartikkelilfipi- mitta φ oli 0,19 pm ja tyhjän kerroksen läpimitta 0,41 pro.

Polymerointiesimerkit 43-45 20 Polyraerointiesimerkeissä 30, 35 ja 36 valmistettuja emulsioita käytettiin vastaavasti. Vinyylimonomeerin (d) koostumusta vaihtelemalla saadut tulokset on kuvattu taulukossa 10.

5i 96917 U QO vp o QJ « io m m in X G ·

G) H H H H

5.5 £J__ \D P** Q H H H H* *\ · · · · *ς o o © © 1-4 « O n n ^ « s · « · « o o o o 0\ o o o

r-l CM «-Ι CO

a · % · · - o o o o H CO tf) O t a « t N tt · · « · ^ o o o o

Ο Γ** <H CM

Q A CM H VO

a · · · ·

^ H H O CM

A ^ > · (ft- O o

5 X *H rH CM

0) < * s I T- _ 2 w h n ο ό a x — ® x --- H '§ 5 ° 3 flj < ” (0 2)__

H E

0 < in c S ·* o__ E-- •H «< no H 2 »-to >i * >1--

C

•Η Η σι » © in ^ CO <XV ® f"* Π t g , ' ·Ηο S.i‘d C -P* E 3 oo o in vo -wu-H4TS)t; °* **» " ^

Ό 10 H' O -H OJ

X ft dilft 4J E

_X_

•H

-P

-5 ·Η 1¾ 51 5 5 5 ι-H -rl p tn a, a; 52 98917

Polymerointiesiraerkki 46

Samaan irrotettavaan pulloon, mitä käytettiin ydinpartikkelin valmistukseen, lisättiin 137,3 osaa yllämainittua ydinpartik-5 keliemulsio-5:ttä ja 959 osaa vettä ja ne lämmitettiin 78°C:een sekoittaen ja vaihtaen ilmakehän typpeen. Sisälämpötila pidettiin 78°C:ssa, 0,1 osaa ammoniumpersulfaattia lisättiin polymeroinnin initiaattorina ja annettiin liueta.

10

Ennalta valmistettiin emulsio lisäämällä 9,9 osaa metyyli-metakrylaattia, 1,65 osaa butyyliakrylaattia ja 4,95 osaa metyyliakrylaattia sekoittaen liuokseen, jossa oli 0,1 osaa natriumdodekyylisulfaattia 9,6 osassa vettä.

15 Täten valmistettu emulsio lisättiin yllämainittuun pulloon jatkuvasti 3 tunnin aikana reaktion suorittamiseksi ja seisotettiin 2 tuntia lisäyksen lopettamisen jälkeen.

20 Tämän jälkeen lisättiin ja liuotettiin 0,9 osaa ammoniumper-sulfaattia.

Valmistettiin ennalta emulsio lisäämällä 147 osaa metyyli-metakrylaattia, 21 osaa styreeniä ja 7 osaa metakryylihappoa 25 sekoittaen liuokseen, jossa oli 0,6 osaa natriumdodekyylisulfaattia 72 osassa vettä.

Täten saatu emulsio lisättiin sen jälkeen ja jatkuvasti ylläolevaan reaktioseokseen 2 tunnin aikana reaktion 30 suorittamiseksi ja edelleen annettiin seisoa 2 tuntia reaktion loppumisen jälkeen. Polymeerillä (C) oli laskettu lasittumis-lämpötila 108°C.

Polymeroinnin tultua suoritetuksi kohotettiin sisälämpötila 35 90eC:een, 30 osaa 28 % ammoniakin vesiliuosta lisättiin sekoittaen pH*.n säätämiseksi ll,8:aan ja sekoittamista jatkettiin 7 tuntia.

Sen jälkeen 4,4 osaa araraoniumpersulfaattia lisättiin taas 53 98917 90°C:ssa ja annettiin liueta.

Lisättiin emulsiota, joka oli saatu aikaisemmin dispergoimalla 870 osaa styreeniä ja 9 osaa akryyliamidia liuokseen, jossa 5 oli 3,6 osaa natriumdodekyylisulfaattia 360 osassa vettä, jatkuvasti ylläolevaan reaktioseokseen 2 tunnin aikana reaktion suorittamiseksi ja sen annettiin seisoa 2 tuntia lisäyksen lopettamisen jälkeen.

10 Täten saadulla emulsiolla oli ei-haihtuvien aineiden pitoisuus 41 %, partikkeli läpimitta D oli 0,66 μια, ydinpartikkeli läpimitta φ oli 0,20 μπι ja tyhjän kerroksen läpimitta 0,44 pm.

Polymerointiesiraerkit 47-49 15

Polyraerointiesimerkki 47 suoritettiin samalla tavalla kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 46, paitsi että ydinpartik-kelieroulsio vaihdettiin.

20 Polymerointiesimerkki 48 suoritettiin samalla tavalla kuin polymerointiesimerkki 46, paitsi että vinyylimonomeeri (b) vaihdettiin 9,9 osaan metyylimetakrylaattia, 5,94 osaan vinyyliasetaattia ja 0,66 osaan metakryylihappoa, alkaalinen materiaali vaihdettiin kaliumhydroksidiin ja käsittelyä 25 suoritettiin 4 tuntia pH:ssa 12,5.

Polymerointiesimerkki 49 suoritettiin samalla tavalla kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 48, paitsi että vaihdettiin vinyylimonomeeri (d) 750 osaan metyylimetakrylaattia, 100 30 osaan butyyliakrylaattia, 20 osaan 2-hydroksietyylimetakry-laattia, 9 osaan akryyliamidia ja 9 osaan divinyylibentseeniä. Tuloksia on kuvattu taulukossa 11.

Vertailuesimerkit 23-25 35

Vertailuesimerkki 23 suoritettiin samalla tavalla kuin polymerointiesimerkki 46, paitsi että ydinpartikkeliemulsio vaihdettiin.

98917 54

Vertailuesiroerkki 24 suoritettiin samalla tavalla kuin kuvattiin polyroerointiesimerkissä 46, paitsi että vinyyli -monoroeerin (b) koostumus muutettiin 14,52 osaan metyyli-metakrylaattia, 1,65 osaan butyyliakrylaattia ja 0,33 osaan 5 metyyliakrylaattia.

Vertailuesimerkki 25 suoritettiin samalla tavalla kuin kuvattiin polymerointiesimerkissä 47, paitsi että alkaalisella materiaalilla käsittely suoritettiin pH:ssa 7,2. Tuloksia 10 on kuvattu taulukossa 11.

Polymerointiesimerkki 50

Suoritettiin samat toimenpiteet kuin kuvattiin polymeroin-15 tiesimerkissä 48, paitsi että vinyyliroonomeerin (d) koostumus muutettiin 780 osaan styreeniä, 90 osaan butadieeniä ja 9 osaan akryyliamidia.

Polymerointi suoritettiin autoklaavissa, jonka ilmakehä oli 20 korvattu typpikaasulla ja joka oli varustettu sekoittajalla. Vinyylimonomeeri (d) lisättiin 10 tunnin aikana. Lisäyksen tultua tehdyksi sitä seisotettiin edelleen 5 tuntia. Muut reaktio-olosuhteet olivat samat kuin polymerointiesimerkissä 48. Tuloksia on kuvattu taulukossa 11.

25 55- 98917

ΟΊ OS OS CO OS OS OS

Ό in in in « in mmm β ···· · ···

«—I H H H H H H H

G-----

H

O ooooo ooo MU in »n in m m tnintn MC ···«· ·· 1) H «-I H r-l H «Hr-li-l

Ai O)---

+J

h oi co ο* oi o\ σι oo ta «j in m in m in «mm fH C ····· «··

rHr-li—l«H«H H H H

o cm x oo r- O ro «n m m cm i i i s» · · > · · ooooo r* o» o oo σι ie

P VO VO Γ" VO VO VO I I

· · · · · · Ό ooooo o o in σι σι σι -© — CM «n rH h »M lii.

~l · · I · a

^ OOOOO

H

H —...... —^^—— 0 « in οι io oo ro X Ό Λ « r* « « « «il y 3. « · · . » · 3 OOOOO o

H

3--- 10 H vo σι o oo o m σι vo O vo o r~ vo r~- voinen · · · · · · · ·

^ O Ή O O O OOO

: I

M -H · ta >-i o a <U Z m « m m m r» in «

C X

-h x

Ό -H X -P

M

(0 d)

H I

P ‘H

. C W

•d vo r- oo σι o tl) n « in

O ««««m 3 CM CM CM

M H

<u -H -m -H

E Ai <0 * XAi +> Ai

HM MM

0 <U 0) 0) 01 E > ε 98917 56

Kuivaamiseen liittyvän peittokyvyn kehittymisen nopeus mitattiin yllä valmistetuilla emulsiopartikkeleilla.

Akryylipohjaista synteettistä hartsiemulsiota (Airaatex E-269; 5 valmistaja Mitsui Toatsu Chemicals Inc.) käytettiin sideaineena. Valmistettu emulsiopartikkeli sekoitettiin sideaineen kanssa painosuhteessa 3:7 ja levitettiin lasilevylle levitintangolla niin, että saatiin kuivan kalvon paksuus 20 pm. Päällystetyn lasilevyn annettiin seisoa 10 2 0° C:s s a 60 % suhteellisessa kosteudessa. Kuivamisen edistymistä tarkkailtiin silmämääräisesti ajan kuluessa.

No. 4 painokirjasin pantiin 1 cm päällystetyn lasilevyn taakse ja sitä tarkkailtiin silmämääräisesti lasilevyn läpi. Arviointitulokset ilmaistiin seuraavilla neljällä luokalla.

15 © : erittäin hyvä (kirjasinta ei voitu nähdä) O : hyvä (kirjasin voidaan nähdä tiettyyn määrään asti) Λ : kohtalainen (kirjasin voidaan nähdä) X : heikko (kirjasin voidaan nähdä selvästi).

Tuloksia on kuvattu taulukossa 12.

20 5? 98917

rj< <. κ <, « OO O O

* I- i ·Ι|··Ι I Ι· I «

*H

(0 ιη<<<χχχχχχ λ: H o * ·Η Λ

Ή - ........ -Μ — I (Q

X >

X

MH<<<XXXXXX ® 0) Η <ϋ ε * .η Η 3 to - —1 " -ρ 0) ^ H01<<X<<<000 +j ιο *<υ -μ ω Μ---Ρ ¢) -Η >r-<<x<«0000 ϊ « o

H

H (O

d)----> X *<<xQ®®®®® '5 TM -P « Ή H P >0 (O > o CU---Ό | «oxO®®®®®® c H * -H · 3 e

(O__H

H ‘H ——————^ ~~~~ H

* » MO<<X<0®®®® .g e M * o

... -H H

; ω--h 0) o

p *· < X < o ® ® ® ® ® C

H H * <0 O <0 u--x

φ -H

>ιΗ<<Χ<(θ)(&)(θ)®(θ) φ O * CU to

-P

: x

M

G 0) (O -H inoinoinoinoin Σ X £ ΗΗΓΜΓνΙΠΓΟΤΤ'ί· •H •w « < 58 98917

Levityksen jälkeen tarkkaillaan ajanjaksoa, missä peittokyky vähenee, jokaisessa esimerkissä. Kuten jo tiedetään, esimerkiksi julkaisussa J. Watanabe ja P. Lepoutre, J. Appi. Polym. Sei., Voi 27, 4207 (1982), arvellaan, että kalvon 5 paksuus vähenee sinä aikana, mihin liittyy kosteuden haihtuminen kuivausprosessin aikana ja sideaineen ja pigmenttipartikkeleiden liikkuminen pysähtyy täysin tänä aikana kalvon stabiilin paksuuden saavuttamiseksi.

10 Esimerkki hartsikoostumuksesta maaleja varten:

Valmistettiin maalikoostumuksia käyttäen ylläolevissa polymerointiesiroerkeissä ja vertailuesimerkeissä saatuja partikkeleita orgaanisina pigmentteinä korvaamaan osaa 15 rutiilityyppisestä titaanidioksidista. Maalin kantajana käytettiin akryyliemulsiota, jonka hartsipitoisuus oli 45 %, Almatex E-208®. Koostumusta, jota käytettiin näiden maalien valmistamiseen, on kuvattu kuviossa 13.

20

Taulukko 13

Osia

Vesi 45,0 25 25 % vesiliuos Tamol 731:een (®, Rohm & Haas Co.) 12,2

Etyleeniglykoli 40,0

Nopco DP-122NS (®, Sun Nopco Co.) 0,8

Rutiilityyppinen titaanidioksidi 164,5 30 40 % emulsio, valmistettu esimerkeissä tai vertailuesimerkeissä 102,8

Alamtex E-208 (®, Mitsui Toatsu Chemicals Inc.) 676,0 1/2 liuotinseos butyylisellosolvi/Texanol 35 (®, Eastman Kodak Co.) 40,0 1/10 liuotinseos hydroksietyyliselluloosa/ propyleeniglykoli 12,4

Maalin kiintoainepitoisuus 46,9 % PWC (paino-% pigmentin pitoisuudesta 98917 59 kiintoaineessa) 40,0 %

Maalin viskositeetti 70-80 KU

Maalit valmistettiin panemalla vesi, Tamol 731, etyleeniglyko-5 li, 2-amino-2-raetyylipropanoli, Nopco DP-122NS ja rutiilityyp-pinen titaanidioksidi pigmentinjauhatusmyllyyn ja dispergoi-raalla perusteellisesti nämä ainekset. Sen jälkeen yhtä esimerkeissä ja vertailuesimerkeissä saatua emulsiota, Almatex E-208, butyylisellosolvi/Texanol ja hydroksietyyliselluloo-10 sa/propyleeniglykoli lisättiin sekoittaen. Maalien viskositeetti säädettiin 70-80 KU:ksi käyttäen Stomer-viskosiroetriä.

Näin valmistetut maalit levitettiin kivilaatoille antamaan 15 kuivan kalvon paksuuden noin 40 pm ja niitä kuivattiin huoneen lämpötilassa viikko. Sitten näin saatujen testinäytteiden suorituskyky arvioitiin seuraavilla menetelmillä.

Kiilto: 20

Mitattiin 75° kulmassa lasimittarilla, jonka oli valmistanut Suga Testing Machine Co.

Peittokyky: 25

Mitattiin JIS K-5663:n mukaisesti. Käytettiin levitintä, : testattava maali levitettiin peittokoepaperia olevalle arkille, jonka oli valmistanut Japan Test Panel Industrial Co. antamaan tumman kalvon, jonka paksuus oli 75 pm ja 30 kuivattiin sitä viikko huoneen lämpötilassa. Sen jälkeen laskettiin peittokyky 45°/0° heijastuskyvyn suhteesta.

Vedenkesto: 35 Testinäyte upotettiin veteen 24 tunniksi huoneen lämpötilassa.

Sen jälkeen maalatun kalvon ulkonäköä tarkkailtiin silmämääräisesti.

Vikojen, kuten rakkuloiden ja vaalenemisen poissaolo 60 9 8 9 1 7 arvosteltiin hyväksi.

Alkalinkesto: 5 Testinäyte upotettiin 2 % natriumhydroksidin vesiliuokseen 24 tunnin ajaksi huoneen lämpötilassa. Sen jälkeen tarkastettiin maalatun kalvon ulkonäkö visuaalisesti.

Vikojen, kuten rakkuloiden ja vaalenemisen poissaolo 10 arvosteltiin hyväksi.

Säänkesto: Näytettä pommitettiin säämittarissa (weather-o-raeter) 500 15 tuntia. Sen jälkeen tarkastettiin maalatun kalvon ulkonäköä visuaalisesti.

Vikojen, kuten rakkuloiden, vaalenemisen ja kiillon alentuman poissaolo arvosteltiin hyväksi.

20

Pestävyys: Näyte testattiin JIS K-5663 mukaan.

25 Kun maalattu kalvo ei ollut kuoriutunut ollenkaan pois yli 2000 pesukerran jälkeen, tulos arvosteltiin hyväksi.

Kun maalattu kalvo ei ollut kuoriutunut ollenkaan pois 1000-2000 pesukerran jälkeen, tulos arvosteltiin kohtalaiseksi.

30

Tarttuvuus:

Maalattu kalvo leikattiin ristiin leikkausveitsellä. Sellofaaniteippi kiinnitettiin maalatun kalvon ristiin 35 leikatulle osalle ja sitten revittiin pois.

Kun maalattu kalvo ei kuoriutunut pois ollenkaan ristiin leikatulta alueelta, tulos arvosteltiin hyväksi.

98917 61

Kun ristiin leikatulta alueelta kuoriutui jonkin verran maalattua kalvoa pois, tulos arvosteltiin kohtalaiseksi.

Tuloksia on kuvattu taulukoissa 14(1) ja 14(11).

5 62 98917 -j |— - - [-^ " 4->

•H W

i £ oooooooooooooooooooo ooooooooo o •H > •H >Ί ag 4-)__ 2» oooooooooooooooooooo oooχooo oo o ω >t 3 >1 A-X_____ cf> oooooooooooooooooooo OOOOOOOOO o *0 cn (Λ X____ c

•H

rH

S2 OOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOkOOOOO o

X W

i—1 a) < _ (0

X

g OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOxOOOOOO

Ό

(DO

H > 4-)___ ~ >1

<3· X

«-Η >1

X

O O'·* 4j" cooor-c-r-ooooeotnr^eooo^tnrouir-mr^r-· ονοονοογμονγ-ινο σ> ^ ^ , 'w* 0l0)0tA9l9IClOt0tOlOl9lOIAA9)AA9lOt tO0t(B9l9lO)9l0l0 0)

3 -H

h a)

3 A

(0 —o------ e-· 4-* I—I οοοοοοσΝοοσιοο^ΝΓ-σίοοσινοΓ-ιηοΝοονοοοοο ο·ηο·ηο*·«μον on Η cooooococooooooocococcoocoooooaocococooo cococoeoeooococor- r»

•H

---- 5» w * : h ®

. -I o OOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOO

Ϊ C4 ΝΜΝΝΝΝΝΜΠΝΝΝΝΝΜΝΝΝΛ (SNNNNNMMIN o a) © ooooo.oooooooooooooc ooooooooo 0 \ CO ® 00 00 00 03 00 00 CD 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 OO 00 q

Csi 4J )-) 0 V- •Η ίζ

Jl_Ei_i__ 1 · 2 ., c ,<n co iDvor-ooovo*HfSfn^inv©p^ooc\oHiHPO^invor^oo a\ a ' » 2 ε

0 ·- (U Μ -H

7 r- QJ tn I

‘nil > a)

3i H

E - o C

M 4- a,_5__ 1 « Η , -H ' « W or-«<Nm^*invof^ooa\OH o a) rM INfO^'in^r'eoa^HHiHHtHHfHHHrHM^HMn^mvor^»^ «-t £ A ^ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ' 1 ' 1 1 ' 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

' V-H ΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗι-(ΗΗΗ HHrtHHHHH H

> ) a) A3 a « -r 1-ad-g td_E__ 98917 ______ 1 >ι 4-> t ooooooooooooooooo ooooooo •5 §.

£_i_:__ id oooooooooooooooooooooooo in £ -:_:____ C3 ooooooooooooooooo ooooooo «ö to · *3 <u c/5 x 5

<§£ OOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOO

x to ij ^__ §o OOOOOOOOOOOOOOOOO 0x00000

>0 tn Φ ω > X

W & ~ I1 , n # »wnitniAninhn^iniA^heiA et » eo h a n «

Jj *— AAAAAAAAAAAAAAAAA 00 CO 00 <A 00 σ\ CO

1 n -H

I * 3 —o--- h +J - g iH vooinr^ooininc-^o^oinr^oin a β o n h n a -H cococococococococooocococococococo r» oo oo co co r- E-> 2 ΊΖ ' β * 3¾ Εφ o oooooooooooooooo ooooooo

Uji; NNNNNMNNNWANMWNfIN N N W N N N «

S SSNNSNNNNNN^VXNS ^ N N N N S S

;:Π3 ooooooooooooooooo ooooooo Ojrj « OOOOOOOOOOOOOOOO ooooooo oorHtnmo^oooHMoinooo in *o t» <-i n c> in I Acmmmmmrtmm*1'**·*''**·'*·*1 t-ι »h -< <n <n rs <n

M

9 1-1 ΰ ««i p =·

^ P * J C

4 S iS H *H

fi J 0 to > <U

^ ft o__ I «*4 Tin Γ4(η*,·ηοι·»οσιο·-ΐ(<4<η«ιηο(*»5«-ΐΑΐ<η*ιηοΓ' O M X^* <NrN<NI<NMfsfN,N<,,rr,rnn'r,rnr,,fr,[0r^H,H'H,_,'^'-< 4-> a> I I I I I i i I I i - ι ι ι ι ι ι ® ι ι ι ι ι ι i

.p OH i-lfHrSr“lrg*"Sr-<rHrHFHrH*HrSrHr-<rS^fHrH»H*-HtHi-HiH

Λ3 10 05 5> x. ui w_E_ t i 64 98917

Esimerkki hartsikoostumuksesta paperin päällystämistä varten: i ylläolevissa polymerointiesiroerkeissä ja vertailuesimerkeissä saatujen emulsioiden suorituskykyä arvioitiin kahdella 5 formulaatiolla orgaanisina pigmentteinä käytettäväksi paperin päällysnesteessä. Formulaatiota ja arviointimenettelyä kuvataan alla. ! [Arviointi-1] 10

Formulaatio

Osaa j UW-90 (®, EMC Co.) 90 j

Pigmentti tai täyteaine 10 15 Aron T-40 (®, Toagosei Chemical Ind.) 0,09 MS-4600 (®, Nippon Food Industrial Co.) 3

Polylac 755 (®, Mitsui Toatsu Chemicals Inc.) 12 i 20 Päällystysnesteen kiintoainepitoisuus 62 % j t Päällystysneste valmistettiin lisäämällä dispergointiainetta Aron T-40, jonka kiintoainepitoisuus oli 40 %, veteen riittävästi dispergoimaan kaoliinisavi UW-90 Kaules-25 sekoittajalla ja edelleen sekoittamaan yhden emulsion kanssa, joka saatiin polymerointiesiroerkeissä ja vertailuesimerkeissä, ! orgaanisena pigmenttinä.

Vertailutarkoitusta varten käytettiin titaanidioksiditahnaa, 30 jonka kiintoainepitoisuus oli 62 % (Dainichi Seika Co.:n tuote) epäorgaanisena pigmenttinä ja saostettua kalsiumkar-bonaattilietettä TP-222HS, jonka kiintoainepitoisuus oli 60 % (Okutama Industrial Co.:n tuote) käytettiin epäorgaanisena täyteaineena. Fosfatoitua tärkkelystä MS-4600 ja Polylac 35 755:ttä, jonka kiintoainepitoisuus oli 50 %, lisättiin sideaineina päällystysnesteiden saamiseksi. i Käyttäen levitintä levitettiin kutakin ylläsaaduista päällystysnesteistä puusta vapaalle paperille antamaan kuivan 65 98917 päällystyspainon 14 - 15 g/m2 ja sitten se kuivattiin 12 0° C:ssa 20 sekunnin ajan. Sen jälkeen sellaisissa olosuhteissa kuin valssilämpötllassa 60°C, 70 kg/cm lineaarisessa paineessa ja nopeudessa 10 m/min kuljetettiin 5 levitetty paperi kahdesti kalanteritelojen läpi päällystetyn paperin saamiseksi ja sen suorituskyky arvioitiin seuraavilla menetelmillä.

Värin viskositeetti: 10

Mitattiin BM-tyyppisellä viskosimetrillä 60 kierrosta/min käyttäen No. 4 roottoria.

Päällystetyn paperin kiilto: 15

Mitattiin heijastuskyky 75° kulmassa standardin JIS P-8142 mukaisesti.

Painettu kiilto: 20 Käyttäen Rl-painotesteriä painettiin 0,4 cm3 määrällä New Bright Indigo-väriä, jonka oli valmistanut Toyo Ink Co. Kuivauksen jälkeen mitattiin heijastuskyky 75° kulmassa standardin JIS P-8142 mukaisesti.

25

Vaaleus: *

Mitattiin Rl-painotesterissä standardin JIS P-8123 mukaisesti.

30 Opasiteetti:

Mitattiin standardin JIS P-8138 mukaisesti.

Kuivanukkaantuminen:

Testattiin Rl-painotesterillä. Arvioinnissa kymmentä pistettä pidettiin täytenä merkkinä.

Märkänukkaantuminen: 35 66 98917 '

Testattiin Rl-painotesterillä. Arvioinnissa kymmentä pistettä pidettiin täytenä merkkinä. ;

Tuloksia on kuvattu taulukossa 15.

5 t 98917 «g 'jjjj ^ eQBflD(SttflDttGOa>COGDCOffiO\0\COO\(BOtOl9l flOQOfftVDOCOlACDCO^ <J\ 0\ ri ~

(Π P OOCOQOCOGOCDQOOOOOr^OOQSCOttCOCO^^^OtO hiStthOhtfOOCOO OOOO C — H pH

tl_:___ φ

SiAn«nHNONOiA«ne«iei«ineH»n ornr-f-Hr-OiHOr-rH n oo <β(βιβ«<βιοιβ«<βιβ<ο*βιηιηΐΑΐβ«ιηΐΑ<οιη n«n«niAn«nN r» ri ’ä ηοιηβ)βιβ\Α0ΐοιβιβιο»ΑβιοιηΑΑθιη AnoiAotAtieteie α e> n * o «e » «βοβηΗΗΐη«ιββι·Μ<ιηιηΐΑ ηηνηηΗΝΝβίο an

I f» »HO»HOOrHO«HO»H.HrHOOOOrHrHO»HO OOOOOOOOOO H N

j k oooeooomooooOoooooooeo r^r^r^r-r-ooeor-r^r- oi" f___ fi ^ o«Hoir-€Dr-©r*oi^<r>r*r^©OrHO*ocoa\iN ino^Hnnonotin f* <n

Cr- oo^qo^ooocoh» cd cd '□ Λ Λ 0t tft 9( O) 0D <7V ON Ot ON φ φ ^ 9> 9V 0^ 91 0\ βΟΟΟΑΟΟίΦΟΟ^β 0 0 g 5___ e| ' J *H : Ο010ίΟΟΗΑ»01Γ*Η»σΐΜΓ*<ΜΓ"»ΟΟ9αθ<^Μ tf)0l<*0l0r'‘O&kpHO% pH 0 rj λ r OAOteooOk^eiooiotcoeotAOOtaioo «h σ\ h g ^ ar%^®*®r'r^r'®r,‘p*rfcr^h“r^®^h®® p- 0

rH

3 . .

Eh -H

(0 8~ ·

ί « ooooooooooooooooooooo 0000000000 00 "i O. οσι«-ιοΝσ\©Νβ*Η©ο'ΐί".ΗΝΝΓΗθ.-ισιΐ" oirHetemcoorH'-Hv-i n n P O i"vcr"vor"uir"r-«>r"r"r~knvoo©ino«>vr»o ροροροορον© on '— HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHH H H

•St I j________ •H Γ-ΐΝΓ^·»ιηνοΓ'θθ\ο^ΗΝΝ'«τιηνθΓ'θοθΓ' «Hci^-u'ivor-O'-inTr

iö HHHHHrtHHHHNN pH pH pH

-M

ΐ2έ i

-M t S 'B

c«» 5 r* n) fl ® no - ; ||j__jj__ss i ’ OfHNPvmor^oooVi, ©.-in

VH PH H H

-H I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I g· I I I I I I 1 I I II

i -n .S.N NNNNNNNNNNNNNNNNNNNN Js NNNNNNNNN N N

__[S ___ 68 9 8 9 1 7 [Arviointi-2]

Formulaatio

Osaa 5 UW-90 (®, EMC Co.) 60 TP-222HS (®, Okutama Kogyo Co.) 30

Pigmentti tai täyteaine 10

Aron T-40 (®, Toagosei Chemical Ind.) 0,09 MS-4600 (®, Nippon Food Industrial Co.) 3 10 Polylac 686 (®, Mitsui Toatsu Chemicals Inc.) 13 Päällystysnesteen kiintoainepitoisuus 63 % 15 Päällystysneste valmistettiin lisäämällä dispergointiainetta Aron T-40, jonka kiintoainepitoisuus oli 40 %, veteen riittävästi dispergoimaan kaoliinisavi UW-90 ja saostettu kalsiumkarbonaatti TP-222HS Kaules-sekoittajalla. Sen jälkeen suoritettiin samat toimenpiteet kuin kuvattiin arvionnissa 20 1 päällystysnesteen valmistamiseksi.

Käyttäen levitintä levitettiin kutakin ylläsaaduista päällystysnesteistä puusta vapaalle paperille antamaan kuivan päällystyspainon noin 10 g/mz ja sitten se kuivattiin 25 120°C:ssa 20 sekunnin ajan. Sen jälkeen sellaisissa olosuhteissa kuin valssilämpötilassa 60°C, 100 kg/cm : lineaarisessa paineessa ja nopeudessa 10 m/min kuljetettiin levitetty paperi kerran kalanteritelojen läpi päällystetyn paperin saamiseksi ja sen suorituskyky arvioitiin ylläkuva-30 tuilla menetelmillä. Arvioinnin tulokset on kuvattu taulukoissa 16(1) ja 16(11).

69 98917 ^jj cscD^isoaooovoooooooco « ι/l in 10 v ^ oo go if JQ E (SQhcocoaoihCOoooooi. ininvor^tac^oo oo oo II---

dP

Sttlfl«OOlACtAttdttO\Ol Η (Λ Μ (Λ VO O d* Ο ΙΛ flOCOQOVAOVOCOOVOOQO tt tt CD h h tt h © Γ* 000000000000000060000000 CO CD CO CO CO CO QO OV a tocn^r-evootoc^^^cncft ic ό w ® in h d *-c ιλ «····«···#·· «·«*··* · · IQ # HrtHHrlHrtHHrlHH Ο Ο Ο Οι O) O Oi N ® j «< oocoaoaocofloooaaeiooooeo e ® oo ^ Is e ^ co r* J____ Η Λ inttNiOttedOidnidA η μ ο ο η ^ η *λ^ K H .··«»«·»····· ····*·· ·· C H ' 00 f^OOOOCOCOOOOOODOOOOOO h h h ΙΟ ΙΟ h Ό ΙΠΙΛ 3*n COOOC060COCDOD«DCDCO©6t> ® CD CD CD CP CD CD CD 00 h ST" , o teAnteoHieottiAinot ro eo in o ^ —i <n »h»

Zj W-H ....... ·* rJ'd nNnn««n«rtcicin oo©eooe<-oeo ιΛ«η q 1^* r« I» r* » ic ^ ό e I 11

-H

M

9-.

·*« oooooooooooo ooooooo oo eiNeiOrOOOOin^OeiN O >e N « β ι*ι π or·

‘do ΝΛΛΛηηΝΟΠΟ'ίΝ'ί * Λ n (N f) e M OM—I

r>— —I rH —I —I —I r-1—I —I —I —I—I—I rt H H rt H H H —I—(

• C T

•Η ί ät > -f___ •H HinoHOHN(n<»in»t. r· e o —t n n ^ (0 hhnnnnnnnn —i —o —o <-i

-P

•H (D J

-PCS ^ lii f sf

fis__i__1JL

I .

*« O r-s CM E

/HCSf^^fU^XDr^OOOhf^iHr^fn «H ΓΊ If) VD P* COCN

g-H I . , * · ΐ pj11 rinriforOforifonforjHfnMmrinMri <*!<·» S il_LI_L__ 70 98917 j^jjj floaDCDoor^otr^aootcocoot t^r^i^r^inr- ft Γ 3 0000000^(^(0(000(0919) Γ*» f'* C·» f** ΙΛ Γ"'· li_:__

dP

f

Qj Minoion^oohooh « « m o m « 5 OOOCOOOOOOOOCO N h h CO (0 h m oooooooooooo o o o o o o ao «η σ* <m a* .h |D^ ............ ......

Z dP hhhhhhhhhhhh σι ο 9* o o o ^ i'-’ flocoocooooooooocoaoco h o > oo o oo H fin r^cv^moi^fnr^cooooiai o « cc o m h H S 2 oooohoocoofloococoooflo « φ « φ w ·3 ·Η 0000000000(000 o o o o o o \o ^ ^__ H , o e| m ?rd ^ ^ .□ «Φ(ΟΦΓΟ<ΗΟΙΑΟΝΟΜ« O m H 0y ^ ^ ¢ - oncinooonn^nn o o o o h o Η λ c *©*©*01^^10 2 Al__ •d

. J

□ Q oooooooooooo oooooo 45cb ootinntftf>orc^o\H<f eo «© ©n <m f- .59 0 <sc^MinnMcninfo<Nc*>n oj n n n ^ cc

^ -» HHHHHHHHHHHH *H rH iH »H iH

j___

QoatH^mv^r^crtvoGOOso m r- oo c-j m ** (Nrsinmmroron^^’e'in ih *-η r-t <n cn cn II ^ { « I r-i.rinvor-ooCTiO.HCNn·* go n m n » »i •H HHHrtHHHNMINNN 'jjrt rt H H rl ^ Ä , ||lll(«lllll .1111··

Hlr"..... Is""""""

V

[Arviointi-3] 7i 98917 Käyttäen levitintä levitettiin kutakin arviointi-2:ssa valmistetuista päällystysnesteistä puusta vapaalle paperille 5 antamaan kuivan päällystyspainon 50 g/ra2 ja arvioitiin tukkeumankeston suhteen kuumassa kalanterikäsittelyssä 160°C lämpötilassa 20 kg/cm lineaarisessa paineessa.

Päällystetty puusta vapaa paperi, mikä saatiin yllä, 10 arvioitiin tukkeumankeston suhteen minisuperkalanterikäsitte-lyssä 60°C lämpötilassa 250 kg/cm lineaarisessa paineessa.

Arviointi jaettiin seuraaviin kolmeen luokkaan.

O : Ei mitään tukkeumaa eikä mitään likaa havaittu 15 kalanteriteloissa.

Δ ; Ei mitään tukkeumaa ja jonkin verran likaa kalanteriteloissa havaittiin.

X, : Havaittiin tukkeutumia.

20 Tuloksia on kuvattu taulukoissa 17(1) ja 17(11).

98917 ε υ tx> a: o S O1 O» O· <' O' <3' O' >1

rA

Q) U -M o +J O •H VO

tn--- ;(0 a; E •h o m ^

(1) tP

4J a: c

H ° OO OO OO <|x OO <3x OO

ID

* « o o vo

H

^ ---j---- M (0 - M K \H -rl :. ·Η ·Η

JS e> CU M l-l M

01 - ft » <U ® Q> Φ s ή s s,. & | | | g s ϊ ? * ! I a i 2L A - X Ό A > -H > ·Η (D {O , E5 £5 a u <o c X x >·η>·η>·η>·η

3 2 Ϊ .H f w f w Ή -MO -MO -PO -MO

,ο 2 ^ ^ a w a h ro -m ro -m ro -p en -m H 5 s&s 22 2s la ga Is Is •H •hop*1· σ> rH ro

4j « NN · H H

ME .§ •0 *H m a» ai on p

•H H

0) E J?

H *H >1 JJ Q

3 ή h m y

E Q) 0 n «J

Cd A 0-1 > o

i E

» * « jj ^ .r-« n ro nr-toiro-a· O -M M , , H . , . .

μι W> · · -rl · I 1 μ x P <0 ^ μ H ^ ^ -0» Tf <<J· -a* ID Q) CO nj * E a > ' 73 98917 e ϋ O'

X

o S 01 O' O' O' <' υ S o a; vo +j_____ -μ •h fi S σ> m x ω

Is oo OO OO OO <X

tH

5 J

O

O

VO

H

ä~ ΐ~ 2“ ϊΓ u- i - l ϊ g, k a a & & a s,

a s 8. I , ä I I

i S j1 ίίί1 ns JS

1 1 S| SI st; st: st; | » li Is Is aa is oo oo σ> o ro

( (M ^ CM M

3 : | i a co a <u •rH · " co e *3 H f

Is_a__ w , -h ττ tn vo in vo

Ss :l.....

g -vr ’S· ^ ^

«j il I -I

[Arviointi-4] 74 98917

Arviointi -2 : n täyteaineita ja orgaanista pigmenttiä muutettiin 50 osaan UW-90, 30 osaan TP-222HS ja 20 osaan 5 orgaanista pigmenttiä.

Täten valmistettu päällystysneste levitettiin puusta vapaalle paperille antamaan kuivapäällystyspainon noin 9 g/m2 ja sille suoritettiin kalanterikäsittely 60°C vakiolämpötllassa 10 kaksissa paineolosuhteissa, se on kerran lineaaripaineessa 50 kg/cm ja kahdesti lineaaripaineessa 100 kg/cm. Saadun päällystetyn paperin ominaisuudet arvioitiin. Tuloksia on kuvattu taulukoissa 18(1) ja 18(11).

98917 e υ _ jji σ\ο\ιπ t-t'^oo oo oo σν h ^ οοοοιη ^ ·«· I · * I 4 · ··· ··· ··· ο η οο m «N σ\ m ηοοιλ ο γ- <ν ον γ* ον ον r~ ro ο ο οο οο γ» οο οο ooo»r~ oo oo r- r^oove r-coi" νχ> σ

w H

e o s, m m oo lo o o ^ e n μλ h h o π ift ζΡ «·· ·*· ··· * * * ··· ···, >1 C4 a\ ro (N O 'i (NO4"» O 00 o ooooo ocoo H αοαονο oo ov vo oo oo vo oo oo vo oocom oooovo p *2 m m •H _, S E oo (N 'T σι LO 00 r~ CN VO ID (O O VO VO ΙΛ ^POrl B Φ ··· .·» ..· »·· ·«· ·.· »3 W (N O O' M O OV (N O θ' ΓΗ Otin O 00 O r-IOVin ö p oo ov ro oo ov ro oo ov ro oo oo ro ooooro ooooro ' “2--5--2--2 2 Γ 3 s 3 3 3 3

Ξ t I J J J J

^ 5? SL *r & <*> S # & & c»p.S.

I 1 ssf SSf sst Est H2f Sgf· § > ω^ω määrn a 1¾ a: SI, g! & H S S -S 3.3 £ 8 3 ä 3 3 3r 3 3 31 3 3 31 äaa -Saa aaa a aa 3s3 113

Ifta gag gga g as £££ =£&£

•H

«3 iH ,-t OV

ΓΜ (N

-¾ I I · I jj · · · ·Η ·Η *jj{

w E E E CO tn S

Jo .5 .5 .3 φ ® <l) cL tn to tn 3 3 3 S s ®. s a-h 3-h 3-h jo g g I, 3% 22 22 3 h £ h ti -¾ 32

i £ s. S. 2 Ϊ S I SI

""H

Jj rH <N ro «-t tN ro to ...

li 111,1 £ m m m m m in tl 1 7β 98917

Ig| I I I I I

^ tp oovoro o H CD 00 00 NO OJ 00 ^HO CO If) ON

y ^ ··· ··· ··· ··· «·· *··

O rH 00 LO Noun HCOlfl ON 00 ON Γ- ON o r» tN

0 o go co r~ oo oo r- oo oo r~ t^-oovo r^oovo oooor^ VO o

w H

E

'· o S rH<nin ^ ON ON f UNO OOO ΟΝΗΠ Γ'-Γ^ΓΟ ^ ^ · · · #·· · * · ··· ··· t · · α) X <N ON Γ0 <\| ON m (N ON O 00 00 ON 00 00 O 00 o

*P 00 00 VO 00 00 VO 00 00 VO 00 CO in I" 00 in CO CO VO

-¾ £ % —_______ 3 c Ö :3 q '3 r*» on on ao m r» «h in mo n co oo «h on vo φ ty ··· ··· · · φ ··« « · · ··· <H a3 IN ON 00 (NOON «N O ON O 00 O O 00 O H ON N· 3 li oo oo tn os on n co on co »en »an co oo ro ill___:____ i B B a £ B §

S 3- 3- I 3 1 I

" I i g ·§ -g : I

o I EI Έ jj gi: vE* E? E* ^ a a j[ '^ΐΐ a 1 $ $ s’ ids S n

* *iH

1 I I I 1 1 i

13 2 2 2 S I I

•H

2 i-l

Jq <<j< in vo m vo ^ 1111*1 m m m m in in I 1 1 Ί 77 98917

Esimerkki hartsikoostumuksesta lämpötallennusmateriaalia varten:

Paperia käytettiin substraattina ja partikkelia, joka oli 5 valmistettu polymerointiesimerkeissä ja vertailuesimerkeissä käytettiin välikerroksena.

(1) Alipäällystekoostumusten valmistus 10 Käyttäen emulsiopartikkeleita, joita saatiin ylläolevissa polymerointiesimerkeissä, sekoitettiin perusteellisesti koostumuksia, kuten kuvataan taulukoissa 19(1) ja 19(11) alipäällystyskoostumusten valmistamiseksi käytettäväksi lämpötallennusmateriaaleissa.

15 (2) Lämpötallennuskerrosta varten olevien koostumusten valmistaminen Käyttäen hiekkamyllyä, nestettä A (värinmuodostusdispersio) 20 ja nestettä B (kehitindispersio) valmistettiin erillään seuraavien formulaatioiden mukaisesti.

(Neste A)

Osaa 3-Dimetyyliamino-6-raetyyli-25 7-aniliinofluoraani 20 20 % hydroksietyyliselluloosan vesiliuos 5 : Vettä 75 (Neste B) 30 Aines Osaa

Bisfenoli A 20 20% hydroksietyyliselluloosan vesiliuos 5

Petrolite R-50 (mikrokiteinen vaha, jonka on valmistanut Halico Co.) 5 35 Vettä 70

Sen jälkeen, kun nesteet A ja B oli sekoitettu perusteellisesti hiekkamyllyssä, 15 osaa nestettä A, 40 osaa nestettä B, * 20 osaa kalsiumkarbonaattia ja 25 osaa 20% polyvinyylialkoho- 78 98917

Iin K- 117 (jonka on valmistanut Kurare) vesiliuosta sekoitettiin ja sitä sekoitettiin rajusti lämpötallennusker-roksen koostumuksen saamiseksi.

5 Käyttäen tankolevitintä kutakin yllämainituista alipäällystys-kooetumuksista levitettiin kaupallisesti saatavalle puusta vapaalle paperille (jonka paino oli noin 50 g/ra2) kuivapääl-lystyspainon 15 g/m2 saamiseksi ja sitten se kuivattiin. Sen jälkeen käyttäen tankolevitintä levitettiin yllämainittu 10 lämpötallennuskerroskoostumus sille antamaan kuivapäällystys-painon noin 15 g/m2 ja sitten se kuivattiin lämpötallennusma-teriaalin saamiseksi.

Täten saatu lämpötallennusmateriaali painettiin värin 15 kehittämiseksi lämpöpainolaitteella TH-PMD (Okura Electric Co:n tavaramerkki) olosuhteissa, joissa käytetty jännite oli 24 V, pulssileveys 1,74 ms ja käytetty energia 0,34 mJ/piste. Värin tiheys mitattiin Macbeth-densitometrillä. Painaminen ja värinkehitys suoritettiin myös olosuhteissa, 20 joissa käytetty jännite oli 27 V, pulssileveys 3,0 ms ja käytetty energia 0,73 mJ/piste. Samalla arvioitiin painettavuus. Painettavuuden arviointi jaettiin seuraaviin viiteen luokkaan.

<3> : Tarttumista ja vieraan materiaalin kiinnittymistä 25 ei havaittu ollenkaan.

O : Tarttumista ja vieraan materiaalin kiinnittymistä tuskin havaittiin.

A : Normaali X, s Tarttumista ja vieraan materiaalin kiinnittymistä 30 havaittiin.

XX. : Tarttumista ja vieraan materiaalin kiinnittymistä havaittiin huomattavasti.

Tuloksia on kuvattu taulukoissa 19(1) ja 19(11).

35 79 98917 -X-:---i.--:—=-- co o « m w n „tfl ' ♦ · ............... . ♦ ......

I ooooooooooooooooooo cd cd Qo r» oo σ> U OOOOOOOOOOQOQOOOOOOOOOOOOOOOQOOOOOQOQO Γ“ Γ» Is* h- _S__ |^ .@0®@0@§0®000©0©@@@® <1 x < x < <j , iofiAOo^iootoohhOoo«in(Dtf)A m o in o h o 1 W <*)(ΊηΛ<ηηη«ί»)ΛΛΛ^ηΜη(ηΛη o h o o o m

.Sr HrinnHrtnHHHnnHHHHHHH <-t «-Ί r4 *-< i-1 H

O O o

H H H

m in G in •g r·**· p -h -H υ: I s s a - ω m >p

§ n 3d P

.SM' 4-i jj ft

£ S -h -TS

* iI S I

II 8 “ ,9 8 m S· a 5 5 5 e w . - - - - - - — —- --- -- flj i ^ 2 ·-» oooooooinooo + ooooooo o o o o o o 3 ΝΝΝΝηΝΝΝΜΝΝιηΝΝΝΝΝΙΊΝ N N N N rt N [fl O -· .4-· X έ 1 «n

3 I

•H & ^ *-H ·Η O

Γ» ^ g Ή D 2 H i I «S 0 a -s < < < < < i .. "d g ||{££££££22££Ι;2;£8Ι;2δ;£2.££££££ ^~ | S3 g ooooooo*noootnoooomoo 000000 3 O o (Λ ttflOttCOhetthBOflDhtthflO^^tOh 00 00 CO 00 Γ" 00 0C 4“ O'

^ r-H rH -P

•H ·γ4 <0 *0

H C -M U

A ^8 «5 flj HNfO^IO<0hOOlOH(Nn«mOhttA H (*) t ΙΛ Φ h 0 Ή H n

-Ä X T3 CO CU

,*5 y— , ^ {Q O

Jj tr * . <0 «p C

U ft B 1 -H 3 — W

a H Ί ,3 H ja· y

fSi. ’ ’gi Ι'έ H -H

ht s, f g.s ----s-3 £ Ä 3 a ft (λ z -p

.i 8 I

rn o *-l <N t*l ** l/V SO Γ* 00 C\ P ,3 $15¾ I I I I I I I I 1.1 I I I · I I I l^jOl · > · I * g * ϋ d j£i ίΤ ·?? Q) ί |a_t_ • i 80 98917

rA ooco^cni-tofn^· vo.^tncD

ff oo\o*oooooo co oo σ\ σ\ rjj oor^r^oooooooooooo |j^®oo®©@®©®· oo*< . . JLi * MOO*r*r*^oo*r* n o h m Π ro m cm <n ro en m* en c*> o o cm cm

H (/3 HHHHHHHHH H H H H

11__ ® «n o o •5. * " (0..

a) 4-> & **

s~ S

. .s s cm o

_ (0 0 -H

(0 T Ή

" P 5* I O

s Is_3 I 3

o S

X A OOOIOOOiOtf> oooo

V y MmNHMMinMH CM CO ΛΊ CM

-3 -S * H ro 3 a Π3 —' H a « η · a ^ S >>>«>>>>> >«>> ^ W 0<0<P((0P4wnw0( Cu W Λ 0< co o___ οοοιηιηοιηοιη oooo oor^co«o(®flor»t^r^ oomr^oo

*H

rH

a> V βίΝΐηΟΝΟίΊΙΛΓ'ΟΟ vo <n m V} r-t rH r« in +j (0 · M <0 e* 4 (0 0) -H .5

Δ O 0) W

Old) B

: ή o _· a 33-S I i 3 ID Η fj 1 & g w {n prHCHn^mvoc-oo 3 o

fl) ·3ν <N(N<NCH<NCN(N(N rH r~ oo <J\ *H

:(5 -H 3 *H

4j 5 ·πι I I I I i l I I ig I ι ι i

t! ΐ Bo VOVOVOVOVOVOVOVO tj VO VO VO VO

gl|f_ jg_I

.·..·.·.< _____________ si 98917

Keksinnön teho:

Keksinnön mukainen ytimellä varustettu monikuorinen emulsiopartikkeli, missä on tyhjä kerros partikkelin sisällä 5 kuivassa tilassa ja missä on edelleen ydinpartikkeli mainitussa tyhjässä kerroksessa, omaa täysin uuden muodon. Kun emulsiopartikkelia käytetään esimerkiksi päällystysainei-siin paperin päällystämistä varten ja orgaanisiin pigraenttei-hin maaleja varten, voivat muotoon liittyvät ominaisuudet 10 osoittaa erinomaisia vaikutuksia, kuten peittokykyä, vaaleutta ja kiiltoa vaikuttamatta haitallisesti kuivauskykyyn ja päällystekerrosten vahvuuteen. Kun emulsiopartikkelia käytetään erityisesti paperinpäällystysaineita varten, on tukkeumanvastustuskyky erinomainen kalanteritelakäsittelyssä 15 ja merkittävä alenema peittokyvyssä ja vaaleudessa johtuen koko partikkelin muodon muutoksesta, voidaan myös estää.

Näissä käytöissä voidaan titaanidioksidi, kaoliini, savi ja kalsiumkarbonaatti korvata kokonaan tai osittain keksinnön 20 emulsiopartikkelilla. Lisäksi keksinnön emulsiopartikkeli on tehokas parantamaan kevyttä painoa, kovuutta, kulutuksen kestoa, lämmön kestoa ja lämpöeristystä. Niinpä partikkelia voidaan käyttää myös lisäaineena lukuisiin koostumuksiin paperia, metallia, muovia, kuituja ja vaatteita varten.

25

Edelleen lämpötallennusmateriaalit voivat antaa korkean * herkkyyden, korkean vaaleuden ja erinomaisen painettavuuden tämän keksinnön ytimellä varustetun monikuorisen emulsiopar-tikkelin lisäyksellä.

Claims (21)

1. 82 98917
2. 1. Ytimellä varustettu monikuorinen emulsiopartikkeli, mikä käsittää kerroksia, joilla on erilaiset taitekertoimet, 5 jolloin mainitun partikkelin halkaisija D on 0, 1 - 5,0 μη ja sisältää sisällään ydinpartikkelin ja tyhjän kerroksen, joka on mainitun ydinpartikkelin ulkopuolella, ydinpartikkelin halkaisijan φ suhteen D:hen ja tyhjän kerroksen halkaisijan d suhteen D:hen ollessa vastaavasti alueella: 10 φ/D -0,1-0,6 d/D * 0,2 - 0,8 f jossa d > φ. 15
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen emulsiopartikkeli, missä emulsiopartikkeli on saatu aikaansaamalla ydinpartikkeli, joka muodostuu polymeeristä (A), mikä on saatu suorittamalla vinyylimonomeerin (a) emulsiopolymerointi, lisäämällä siihen 20 vinyylimonomeeriä (b), joka antaa tuloksena polymeerin, joka kykenee paisumaan alkaalisen materiaalin kanssa, suorittamalla emulsiopolymerointi ulkokerroksen muodostamiseksi, joka muodostuu polymeeristä (B), mitä seuraa vinyylimonomeerin (c) lisäys, suorittamalla emulsiopolymerointi polymeerin 25 (C) muodostamiseksi, käsittelemällä tuloksena olevaa monikerrosrakenteista emulsiopartikkelia alkaalisella materiaalilla polymeerin (B) paisuttamiseksi ja kuivaamalla * tuloksena oleva paisutettu partikkeli.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen emulsiopartikkeli, missä polymeeri (B) paisutetaan patenttivaatimuksessa 2 käsittelemällä alkaalisella materiaalilla, mitä seuraa vinyylimonomeerin (d) lisäys, suoritetaan emulsiopolymerointi muodostamaan polymeeriä (D) mainitun partikkelin ulkopinnalle ja kuivataan 35 mainittu partikkeli. 1 2 Patenttivaatimuksen 2 mukainen emulsiopartikkeli, missä 2 polymeeri (A) on liukenematon alkaaliseen materiaaliin. 98917
5. 5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen emulsiopartikkeli, missä vinyylimonomeeri (b), mikä muodostaa polymeerin (B), sisältää ainakin yhden monomeerin valittuna ryhmästä, joka käsittää tyydyttämättömän karboksyylihapon, tyydyttämättömän 5 karboksyylihappoanhydridin, vinyyliesteriyhdisteen ja akrylaattiesteriyhdis teen, missä on 1-3 hiiliatomin alkyyliryhmä, kokonaismäärässä 5-80 paino-%.
6. 6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen emulsiopartikkeli, missä 10 vinyylimonomeeri (a), mikä muodostaa polymeerin (A), sisältää tyydyttämättömän karboksyylihapon, tyydyttämättömän karboksyylihappoanhydridin, vinyyliesteriyhdisteen ja akrylaattiesteriyhdisteen, missä on 1-3 hiiliatomin alkyyliryhmä, kokonaismäärässä 3 paino-% tai vähemmän. 15
7. 7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen emulsiopartikkeli, missä polymeeri (C):llä on lasittumislämpötila 50°C tai sen yli.
8. 8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen emulsiopartikkeli, missä 20 ydinpartikkelin, mikä muodostuu polymeeristä (A), partikkeli- läpimitta on 0,1 - 1,0 μπι.
9. 9. Patenttivaatimuksen 2 mukainen emulsiopartikkeli, missä polymeerin (A) taitekerroin on 1,45 tai enemmän. 25
10. 10. Patenttivaatimuksen 3 mukainen emulsiopartikkeli, missä polymeerin (D) taitekerroin on 1,48 tai enemmän.
11. 11. Patenttivaatimuksen 2 mukainen emulsiopartikkeli, missä 30 polymeerin (A) lasittumislämpötila on 50eC tai sen yli. 1 2 3 4 5 Patenttivaatimuksen 2 mukainen emulsiopartikkeli, missä ristisidostusmonomeeriä lisätään 0,1-5 paino-% määrässä vinyylimonomeeriin (a), mikä muodostaa polymeerin (A). 35 2 Patenttivaatimuksen 2 mukainen emulsiopartikkeli, missä 3 vinyylimonomeeri (a), mikä muodostaa polymeerin (A), muodostuu 4 vinyylimonomeeristä ja funktionaalisesta monomeeristä ja 5 0-10 paino-% ristisidostusmonomeeriä lisätään edelleen 84 9 8 9 1 7 vinyyliinonomeeriin (a) .
12. 14. Patenttivaatimuksen 3 mukainen emulsiopartikkeli, missä vinyylimonomeeri (d), mikä muodostaa polymeerin (D) muodostuu 5 aromaattisesta vinyylimonoroeeristä ja funktionaalisesta raonoraeeristä ja 0 - 20 paino-% ristisidostusmonomeeriä lisätään edelleen vinyylimonomeeriin (d).
13. 15. Patenttivaatimuksen 3 mukainen emulsiopartikkeli, missä 10 vinyylimonomeeri (d) on aromaattisen vinyylimonomeerin butadieenin kanssa ja funktionaalisen monomeerin seos.
14. 16. Patenttivaatimuksen 5 mukainen emulsiopartikkeli, missä vinyylimonomeerin (b) sisältämä tyydyttämätön karboksyylihappo 15 on yksi yhdiste tai niiden seos valittuna akryylihaposta ja metakryylihaposta.
15. 17. Patenttivaatimuksen 5 mukainen emulsiopartikkeli, missä vinyylimonomeerin (b) sisältämä vinyyliesteriyhdiste on 20 vinyyliasetaatti.
16. 18. Patenttivaatimuksen 5 mukainen emulsiopartikkeli, missä vinyylimonomeerin (b) sisältämä akrylaattiesteri, missä on 1-3 hiiliatomin alkyyliryhmä, on metyylimetakrylaatti. 25
17. 19. Patenttivaatimuksen 2 mukainen emulsiopartikkeli, missä vinyylimonomeeri (c) sisältää tyydyttämättömän karboksyyliha-pon, tyydyttämättömän karboksyylihappoanhydridin, vinyylieste-riyhdisteen ja akrylaattiesterin, missä on 1-3 hiiliatomin 30 alkyyliryhmä, kokonaismäärässä 10 paino-% tai vähemmän. 1 2 Patenttivaatimuksen 3 mukainen emulsiopartikkeli, missä polymeerin (C) taitekerroin on alempi kuin polymeerin (A) ja polymeerin (D) taitekerroin. 35 2 Hartsikoostumus paperin päällystämistä varten käsittäen jonkin ytimellä varustetuista monikuorisista patenttivaatimuksien 1-20 mukaisista emulsiopartikkeleista, eraulsiopartikkelin sisältäessä sisällään ydinpartikkelin ja tyhjän kerroksen, 85 98917 mikä on ydinpartikkelin ulkopuolella.
18. 22. Hartsikoostumus maaleja varten käsittäen jonkin ytimellä varustetuista monikuorisista patenttivaatimuksien 1-20 5 mukaisista emulsiopartikkeleista, emulsiopartikkelin sisältäessä sisällään ydinpartikkelin ja tyhjän kerroksen, mikä on ydinpartikkelin ulkopuolella.
19. 23. Hartsikoostumus lämpötallennusmateriaaleja varten 10 käsittäen jonkin ytimellä varustetuista monikuorisista patenttivaatimuksien 1-20 mukaisista emulsiopartikkeleista, emulsiopartikkelin sisältäessä sisällään ydinpartikkelin ja tyhjän kerroksen, mikä on ydinpartikkelin ulkopuolella.
20. 24. Valmistusmenetelmä ytimellä varustettua monikuorista emulsiopartikkelia varten, jossa on kerroksia, joilla on erilaiset taitekertoimet, jolloin mainitun partikkelin halkaisija D on 0,1 - 5,0 μιη ja sisältää sisällään ydinpartikkelin ja tyhjän kerroksen, joka on mainitun ydinpartikkelin 20 ulkopuolella, ydinpartikkelin halkaisijan φ suhteen D:hen ja tyhjän kerroksen halkaisijan d suhteen D:hen ollessa vastaavasti alueella: φ/D = 0,1 - 0,6 25 d/D = 0,2 - 0,8 jossa d > φ, käsittäen sen että aikaansaadaan ydinpartikkeli, joka muodostuu polymeeristä (A), mikä on saatu suorittamalla vinyylimonomeerin (a) emulsiopolymerointi, lisätään siihen 30 vinyylimonomeeriä (b), joka antaa tuloksena polymeerin, joka kykenee paisumaan alkaalisen materiaalin kanssa, suoritetaan emulsiopolymerointi ulkokerroksen muodostamiseksi, joka muodostuu polymeeristä (B), mitä seuraa vinyylimonomeerin (c) lisäys, suoritetaan emulsiopolymerointi polymeerin (C) 35 muodostamiseksi, käsitellään tuloksena olevaa monikerros-rakenteista emulsiopartikkelia alkaalisella materiaalilla polymeerin (B) paisuttamiseksi ja kuivataan tuloksena oleva paisutettu partikkeli. 98917
21. 25. Valmistusmenetelmä ytimellä varustettua monikuorista emulsiopartikkelia varten, jossa on kerroksia, joilla on erilaiset taitekertoimet, jolloin mainitun partikkelin halkaisija D on 0,1 - 5,0 μια ja sisältää sisällään ydinpartik-5 kelin ja tyhjän kerroksen, joka on mainitun ydinpartikkelin ulkopuolella, ydinpartikkelin halkaisijan φ suhteen D:hen ja tyhjän kerroksen halkaisijan d suhteen D:hen ollessa vastaavasti alueella: 10 φ/D « 0,1 - 0,6 d/D = 0,2 - 0,8 jossa d > φ, käsittäen sen että aikaansaadaan ydinpartikkeli, joka muodostuu polymeeristä (A), mikä on saatu suorittamalla 15 vinyylimonomeerin (a) emulsiopolymerointi, lisätään siihen vinyylimonomeeriä (b), joka antaa tuloksena polymeerin, joka kykenee paisumaan alkaalisen materiaalin kanssa, suoritetaan emulsiopolymerointi ulkokerroksen muodostamiseksi, joka muodostuu polymeeristä (B), lisätään vinyylimonomeeri (c), 20 suoritetaan emulsiopolymerointi polymeerin (C) muodostamiseksi, käsitellään tuloksena olevaa monikerrosrakenteista emulsiopartikkelia alkaalisella materiaalilla polymeerin (B) paisuttamiseksi, kuivataan tuloksena oleva paisutettu partikkeli, mitä seuraa edelleen se, että lisätään 25 vinyylimonomeeri (d), suoritetaan emulsiopolymerointi ulkokerroksen muodostamiseksi, mikä muodostuu polymeeristä (D) ja kuivataan tuloksena oleva partikkeli. 87 9 8 9 1 7