NO133905B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO133905B
NO133905B NO94568A NO94568A NO133905B NO 133905 B NO133905 B NO 133905B NO 94568 A NO94568 A NO 94568A NO 94568 A NO94568 A NO 94568A NO 133905 B NO133905 B NO 133905B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
weight
pigment
particles
paper
natural chalk
Prior art date
Application number
NO94568A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO133905C (en
Inventor
W Windle
Original Assignee
English Clays Lovering Pochin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by English Clays Lovering Pochin filed Critical English Clays Lovering Pochin
Publication of NO133905B publication Critical patent/NO133905B/no
Publication of NO133905C publication Critical patent/NO133905C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021Calcium carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • D21H19/385Oxides, hydroxides or carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/80Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår pigmentdispersjoner for fremstilling The present invention relates to pigment dispersions for production

av papir med høy glans, under anvendelse av kalsium-karbonatholdig pigment på basis av et naturkritt. of paper with a high gloss, using a calcium-carbonate pigment based on a natural chalk.

De forskjellige sorter belagt papir som fremstilles idag er The different types of coated paper produced today are

hovedsakelig belagt med en vandig dispersjon som i det vesentlige omfatter ét klebemiddel, også kjent som et bindemiddel, og et pigment. En omtale av bestanddelene i papirbeleggingsblandinger og av fremgangsmåter for påføring av slike blandinger på papir vil finnes i kapitel XIX, bind III, av 2. utgave av en bok av mainly coated with an aqueous dispersion which essentially comprises an adhesive, also known as a binder, and a pigment. A discussion of the constituents of paper coating compositions and of methods of applying such compositions to paper will be found in Chapter XIX, Volume III, of the 2nd Edition of a book of

James P. Casey med tittelen "Pulp and Paper, Chemistry and James P. Casey entitled “Pulp and Paper, Chemistry and

Technology". Technology".

De anvendte bindemidler kan f.eks. være stivelse, kasein eller en syntetisk lateks, idet det spesielt anvendte bindemiddel gjerne vil avhenge av den trykkemetode som skal anvendes. Eksempelvis The binders used can e.g. be starch, casein or a synthetic latex, as the particular binder used will likely depend on the printing method to be used. For example

krever offset-litografi at bindemidlet skal være vannuoppløselig. Vanligvis vil pigmentet bestå av kaolinleire som hovedbestanddel offset lithography requires the binder to be water insoluble. Usually, the pigment will consist of kaolin clay as the main component

samt mindre mengder, dvs. mindre enn 20 vektprosent av en eller flere bestanddeler, f.eks. kalsiumkarbonat, sinkhvitt, bariumsulfat, titanpigmenter, talkum eller kalsiumsulfat. Det kalsiumkarbonatpigment som vanligvis brukes for dette formål er kjent som felt kalsiumkarbonat og fremstilles ved Jcalsinering av kalkstein under dannelse av karbondioksydgass og ul esket kalk, hvoretter den uleskede kalk leskes med vann under dannelse av kalkmelk som behandles på forskjellige måter, f.eks. ved pånytt å kombineres med karbondioksyd for å gi det felte kalsiumkarbonat. as well as smaller amounts, i.e. less than 20 percent by weight of one or more components, e.g. calcium carbonate, zinc white, barium sulphate, titanium pigments, talc or calcium sulphate. The calcium carbonate pigment that is usually used for this purpose is known as field calcium carbonate and is produced by calcining limestone with the formation of carbon dioxide gas and slaked lime, after which the slaked lime is slaked with water to form milk of lime which is treated in various ways, e.g. by recombining with carbon dioxide to give the precipitated calcium carbonate.

En mulig kilde for kalsiumkarbonatpigment er naturkritt. Med "naturkritt" forstås naturlig forekommende kalsiumkarbonat dannet i den geologiske krittperiode fra rester av coccolitter. Naturkritt består av kalsittkrystaller i form av partikler som hovedsakelig har en ekvivalentkulediameter i området fra 1 til 5yUm, og som det utvinnes er disse partikler bundet løst sammen under dannelse A possible source for calcium carbonate pigment is natural chalk. "Natural chalk" means naturally occurring calcium carbonate formed in the geological Cretaceous period from remains of coccoliths. Natural chalk consists of calcite crystals in the form of particles which mainly have an equivalent spherical diameter in the range from 1 to 5 µm, and as it is extracted these particles are loosely bound together during formation

av større partikler som vil være forskjellig fra felt kalsiumkarbonat og fra andre kalsiumkarbonatforekomster, slik som knust kalkstein, marmor eller østersskall. Det vanligvis kommersielt tilgjengelige naturkritt har en tendens til å gi belegg med redusert glans. Dette er delvis funnet å skyldes det forhold at det vanligvis ikke inneholder mer enn 35 vektprosent partikler som er mindre enn 2^um. of larger particles which will be different from feldspar calcium carbonate and from other calcium carbonate deposits, such as crushed limestone, marble or oyster shell. The usually commercially available natural chalk tends to produce coatings with reduced gloss. This has been found to be partly due to the fact that it usually contains no more than 35% by weight of particles smaller than 2 µm.

Det er nå funnet at det er mulig å oppnå et kalsiumkarbonatpigment som inneholder en større prosentandel finere partikler, dvs. partikler mindre enn 2^um, ved å behandle et naturkritt, og at det ved bruken av et slikt behandlet naturkritt er mulig å fremstille en papirbeleggingsblanding under anvendelse av betydelige mengder kalsiumkarbonatpigment i form av det således behandlede naturkritt uten ugunstig påvirkning av glansegenskapene for det belagte papir. It has now been found that it is possible to obtain a calcium carbonate pigment containing a greater percentage of finer particles, i.e. particles smaller than 2 µm, by treating a natural chalk, and that by using such a treated natural chalk it is possible to produce a paper coating mixture using significant amounts of calcium carbonate pigment in the form of the thus treated natural chalk without adversely affecting the gloss properties of the coated paper.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en pigment-dispersjon for fremstilling av bestrøket papir med høy glans, bestående av et kalsium-karbonatholdig pigment i et vandig medium inneholdende et bindemiddel, og det særegne ved pigment-dispersjonen i henhold til oppfinnelsen er at kalsium-karbonatpigmentet består av et naturkritt som er behandlet slik at det inneholder minst 60 vektprosent, og fortrinnsvis 70 til 95 vektprosent, partikler med en ekvivalentkulediameter mindre enn 2^um, høyst 5 vektprosent partikler med en ekvivalentkulediameter større enn lO^um og høyst 0.05 vektprosent partikler større enn 53^um. The present invention thus relates to a pigment dispersion for the production of coated paper with a high gloss, consisting of a calcium carbonate-containing pigment in an aqueous medium containing a binder, and the peculiarity of the pigment dispersion according to the invention is that the calcium carbonate pigment consists of a natural chalk which has been treated so that it contains at least 60% by weight, and preferably 70 to 95% by weight, of particles with an equivalent spherical diameter of less than 2 µm, at most 5 % by weight of particles with an equivalent spherical diameter of more than 10 µm and at most 0.05 % by weight of particles larger than 53 µm.

Det vesentlige og overraskende trekk ved den foreliggende oppfinnelse er det forhold at naturkritt som er behandlet på den angitte måte kan innblandes i ganske store mengder i pigmentdispersjoner på basis av kaolinleire og/eller felt kalsiumkarbonat eller kan anvendes alene med bibeholdelse eller bare uvesentlig nedsettelse av glansene i forhold til f.eks. den glans som oppnås ved anvendelse av kaolinleire av høy kvalitet, mens det samtidig oppnås overraskende forbedringer i det belagte papir med hensyn til trykkfarge-absorpsjon, The significant and surprising feature of the present invention is the fact that natural chalk that has been treated in the specified manner can be mixed in rather large quantities into pigment dispersions based on kaolin clay and/or feldspar calcium carbonate or can be used alone with retention or only an insignificant reduction in gloss in relation to e.g. the gloss achieved by the use of high quality kaolin clay, while at the same time surprising improvements are achieved in the coated paper in terms of ink absorption,

hvithet og nedsatt bindemiddelbehov. whiteness and reduced binder requirement.

Det behandlede naturkritt brukt ved den foreliggende oppfinnelse The treated natural chalk used in the present invention

er også vesentlig billigere å fremstille enn et felt kalsiumkarbonat med en lignende partikkelstørrelsesanalyse. is also significantly cheaper to manufacture than a field calcium carbonate with a similar particle size analysis.

Det behandlede naturkritt som anvendes i pigmentdispersjonene i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved finknusing av et naturkritt, f.eks. ved maling i en vanlig kulemølle, ved maling med sand eller ved maling i en jet-mølle, The treated natural chalk used in the pigment dispersions according to the present invention can be produced by finely crushing a natural chalk, e.g. when grinding in a regular ball mill, when grinding with sand or when grinding in a jet mill,

dvs. en mikronisator, eller ved klassifisering etter partikkel-størrelsen av et naturkritt for å skille fra uønsket grovt materiale. i.e. a micronizer, or by particle size classification of a natural chalk to separate from unwanted coarse material.

Det behandlede naturkritt brukt i pigmentdispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse vil normalt bli anvendt sammen med et kaolinleirepigment med bibeholdelse henholdsvis oppnåelse av de fordeler som er nevnt ovenfor. The treated natural chalk used in the pigment dispersions according to the present invention will normally be used together with a kaolin clay pigment with retention or achievement of the advantages mentioned above.

Det anvendte bindemiddel i pigmentdispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse kan være et vanlig bindemiddel, f.eks. The binder used in the pigment dispersions according to the present invention can be a common binder, e.g.

en stivelse, gelatin, kasein eller en syntetisk lateks. Pigmentdispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse kan også inneholde vanlige tilsetningsmidler og kan påføres et papir-underlag under anvendelse av vanlig apparatur for fremstilling av bestrøket papir. a starch, gelatin, casein or a synthetic latex. The pigment dispersions according to the present invention can also contain common additives and can be applied to a paper substrate using common equipment for the production of coated paper.

Etter bestrykingen utsettes papirarkene for en superkalandrerings-behandling for oppnåelse av de ønskede overflateegenskaper. After coating, the paper sheets are subjected to a super calendering treatment to achieve the desired surface properties.

Oppfinnelsen vil bli illustrert ved følgende eksempler: The invention will be illustrated by the following examples:

Eksempel 1 Example 1

Prøver av et normalt trefritt papir beregnet på slepeknivbestrykning og fremstilt av Alex Pirie Ltd. ble bestrøket etter slepeknivmetoden med pigmentdispersjoner for i hvert tilfelle å gi en beleggvekt pa 10 g/m 2. I en prøveserie inneholdt dispersjonene et pigment Samples of a normal wood-free paper intended for tow knife coating and manufactured by Alex Pirie Ltd. was coated using the drag knife method with pigment dispersions to give a coating weight of 10 g/m 2 in each case. In a test series, the dispersions contained a pigment

omfattende 50 vektprosent kaolinleire ("Dinkie A") og 50 comprising 50 percent by weight kaolin clay ("Dinkie A") and 50

vektprosent kommersielt tilgjengelig naturlig kalsiumkarbonat inneholdende 32 vektprosent partikler større enn lO^um og 0.05 vektprosent partikler større enn 53^-um. I en annen prøveserie inneholdt dispersjonen et pigment omfattende 50 vektprosent kaolinleire (Dinkie A") og 50 vektprosent av et behandlet naturkritt (i samsvar med foreliggende oppfinnelse) inneholdende 80 vektprosent partikler som hadde en ekvivalentkulediameter mindre -enn 2^um, 2 vektprosent partikler som hadde en ekvivalentkulediameter større enn lO^um og 0.02 vektprosent partikler større enn 53^um. weight percent commercially available natural calcium carbonate containing 32 weight percent particles larger than 10 µm and 0.05 weight percent particles larger than 53 µm. In another test series, the dispersion contained a pigment comprising 50% by weight of kaolin clay (Dinkie A") and 50% by weight of a treated natural chalk (in accordance with the present invention) containing 80% by weight of particles having an equivalent sphere diameter of less than 2µm, 2% by weight of particles which had an equivalent sphere diameter greater than 10 µm and 0.02 weight percent particles greater than 53 µm.

Det behandlede naturkrittpigment ble fremstilt ved deflokkulering av en oppslemming av naturkritt og underkastet en partikkelstørrelses-klassifisering ved direkte sedimenteringsmetoder og fraskilling av grovere partikler. The treated natural chalk pigment was produced by deflocculation of a slurry of natural chalk and subjected to particle size classification by direct sedimentation methods and separation of coarser particles.

Bindemidlene brukt i dispersjonene er angitt i overskriften for tabell I nedenfor. I hvert tilfelle er angitt mengden av anvendt bindemiddel i vektprosent på basis av totalt anvendt pigment. The binders used in the dispersions are indicated in the heading of Table I below. In each case, the amount of binder used is indicated in percentage by weight on the basis of total pigment used.

Etter bestryking ble arkene superkalåndrert i en laboratoriesuper-kalander omfattende en metallvalse og en fyllt valse. Arkene ble festet til metallvalsen og utsatt for 10 passeringer ved 85°C After coating, the sheets were super calendered in a laboratory super calender comprising a metal roll and a filled roll. The sheets were attached to the metal roller and subjected to 10 passes at 85°C

og et lineært trykk på 45 kg pr. lineær cm. Denne superkalandrerings-behandling svarer omtrent til 10 passeringer ved 85°C og ved et lineært trykk på 90 kg pr. lineær cm på en vanlig arbeidende superkalander. and a linear pressure of 45 kg per linear cm. This super calendering treatment corresponds approximately to 10 passes at 85°C and at a linear pressure of 90 kg per linear cm on a normal working super calender.

Tallene i tabell I nedenfor er et mål for glansen i de bestrøkne The numbers in table I below are a measure of the gloss in the coated ones

ark i TAPPI-glansenheter. sheets in TAPPI gloss units.

Eksempel 2 Example 2

I dette eksempel ble prøver av samme trefrie papir som anvendt i eksempel 1 bestrøket ved hjelp av en luftkniv for i hvert tilfelle a o gi en beleggvekt på o 20 g/m 2. I en serie av prøver inneholdt dispersjonen et pigment bestående av 50 vektprosent kaolinleire ("Dinkie A") og 50 vektprosent kommersielt tilgjengelig naturkritt som brukt i eksempel 1'. I en annen serie prøver inneholdt dispersjonen 50 vektprosent kaolinleire ("Dinkie A") og 50 vektprosent naturkritt (behandlet i samsvar med oppfinnelsen) som inneholdt 75 vektprosent partikler med en ekvivalentkulediameter mindre enn 2^um. 3 vektprosent partikler med en ekvivalentkulediameter større enn lO^um og 0.03 vektprosent partikler større enn 53^um. In this example, samples of the same wood-free paper as used in example 1 were coated using an air knife to in each case a o give a coating weight of o 20 g/m 2. In a series of samples, the dispersion contained a pigment consisting of 50 percent by weight of kaolin clay ("Dinkie A") and 50 percent by weight commercially available natural chalk as used in Example 1'. In another series of samples, the dispersion contained 50 weight percent kaolin clay ("Dinkie A") and 50 weight percent natural chalk (treated in accordance with the invention) containing 75 weight percent particles with an equivalent sphere diameter less than 2 µm. 3 weight percent particles with an equivalent spherical diameter greater than 10 µm and 0.03 weight percent particles greater than 53 µm.

Det anvendte bindemiddel i dispersjonene er angitt i overskriften for tabell II nedenfor. I hvert tilfelle er mengden anvendt bindemiddel angitt i vektprosent på basis av total mengde pigment. The binder used in the dispersions is indicated in the heading of Table II below. In each case, the amount of binder used is given as a percentage by weight based on the total amount of pigment.

Etter bestrykningen ble arkene superkalandrert på den måte som er beskrevet i eksempel 1 ved 10 passeringer på en laboratoriesuper-kalander ved 85°C og ved et lineært trykk på 45 kg pr. lineær cm. After coating, the sheets were super calendered in the manner described in example 1 by 10 passes on a laboratory super calender at 85°C and at a linear pressure of 45 kg per linear cm.

Tallene i tabell II nedenfor er et mål for glansen i de bestrøkne ark i TAPPI-glansenheter. The numbers in Table II below are a measure of the gloss of the coated sheets in TAPPI gloss units.

Eksempel 3 Example 3

I dette eksempel ble prøver av det samme trefrie papir som anvendt In this example, samples of the same wood-free paper were used

i eksempel 1 bestrøket ved hjelp av en "Massey Coater" for i hvert tilfelle å gi en beleggvekt på 10 g/m . I en serie prøver inneholdt dispersjonen et pigment beståerrde av 50 vektprosent kaolinleire ("Dinkie A") og 50 vektporsent kommersielt tilgjengelig naturkritt som- anvendt i eksempel 1. I en annen serie prøver inneholdt dispersjonen et pigment bestående av 50 vektprosent I kaolinleire ("Dinkie A") og 50 vektprosent naturkritt (behandlet i henhold til oppfinnelsen) inneholdende 82 vektprosent partikler . med en ekvivalentkulediameter mindre enn 2yUm, 2 vektprosent partikler med en ekvivalentkulediameter større enn 10^,um og 0.01 vektprosent partikler større enn. 53^,um. Det behandlede naturkritt ble tilberedt ved å lede det gjennom en mikronisator. in example 1 coated using a "Massey Coater" to give a coating weight of 10 g/m in each case. In one series of samples the dispersion contained a pigment consisting of 50% by weight kaolin clay ("Dinkie A") and 50% by weight commercially available natural chalk as used in Example 1. In another series of samples the dispersion contained a pigment consisting of 50% by weight kaolin clay ("Dinkie A") and 50% by weight natural chalk (treated according to the invention) containing 82% by weight particles. with an equivalent sphere diameter less than 2µm, 2% by weight particles with an equivalent sphere diameter greater than 10µm and 0.01% by weight particles greater than. 53^, approx. The treated natural chalk was prepared by passing it through a micronizer.

Det anvendte bindemiddel i dispersjonene er angitt i overskriften The binder used in the dispersions is indicated in the heading

for tabell III nedenfor. I hvert tilfelle er mengden anvendt bindemiddel angitt i vektprosent på basis av den totale mengde pigment. for Table III below. In each case, the amount of binder used is indicated as a percentage by weight based on the total amount of pigment.

i Etter bes trykningen ble arkene superkalandrert på den måte som er beskrevet i eksempel 1 ved 10 passeringer på en 1aboratoriesuper-kalander ved 85°C og ved et lineært trykk på 45 kg pr. lineær cm. After the printing, the sheets were supercalendered in the manner described in example 1 with 10 passes on a laboratory supercalender at 85°C and at a linear pressure of 45 kg per linear cm.

Tallene i tabell III nedenfor er et mål for glansen i de bestrøkne The numbers in table III below are a measure of the gloss in the coated ones

ark i TAPPI-glansenheter. sheets in TAPPI gloss units.

Eksempel 4 Example 4

I dette eksempel ble det samme trefrie papir som anvendt i eksempel In this example, the same wood-free paper was used as in the example

1 bestrøket ved hjelp av en "Champion"-kniv for å gi en belegg- 1 coated using a "Champion" knife to give a coat-

vekt i hvert tilfelle på 10 g/m p. I en serie prøver inneholdt dispersjonene et pigment omfattende 50 vektprosent kaolinleire weight in each case of 10 g/m p. In a series of samples, the dispersions contained a pigment comprising 50 percent by weight of kaolin clay

.("Dinkie A") og 50 vektprosent kommersielt tilgjengelig naturkritt .("Dinkie A") and 50 weight percent commercially available natural chalk

som anvendt i eksempel 1. I en annen prøveserie inneholdt as used in Example 1. In another test series contained

dispersjonen 50 vektprosent kaolinleire ("Dinkie A") og 50 vektprosent behandlet naturkritt (i henhold til oppfinnelsen) inneholdende 70 vektprosent partikler med en ekvivalentkulediameter mindre enn 2^um, 3 vektprosent partikler med en ekvivalentkulediameter the dispersion 50% by weight kaolin clay ("Dinkie A") and 50% by weight treated natural chalk (according to the invention) containing 70% by weight particles with an equivalent spherical diameter less than 2 µm, 3% by weight particles with an equivalent spherical diameter

større enn lO^umog 0.03 vektprosent partikler større enn 53^um. larger than 10 µm and 0.03 weight percent particles larger than 53 µm.

Det behandlede naturkritt ble fremstilt ved maling i en vanlig The treated natural chalk was produced by painting in an ordinary

kulemølle. ball mill.

Det anvendte bindemiddel i dispersjonene er angitt i overskriften The binder used in the dispersions is indicated in the heading

for tabell IV nedenfor. I hvert tilfelle er mengden anvendt bindemiddel angitt i vektprosent på basis av den totale mengde pigment. for Table IV below. In each case, the amount of binder used is indicated as a percentage by weight based on the total amount of pigment.

Etter bestrykingen ble arkene superkalandrert på den måte som er After coating, the sheets were super calendered as is

beskrevet i eksempel 1 ved 10 passeringer på en laboratorie- described in example 1 by 10 passes on a laboratory

superkalander ved 85°C og ved et lineært trykk på 45 kg pr.lineær cm. supercalender at 85°C and at a linear pressure of 45 kg per linear cm.

Tallene i tabell IV nedenfor er et mål for glansen i de belagte The figures in Table IV below are a measure of the gloss in the coated ones

ark i TAPPI-glansenheter. sheets in TAPPI gloss units.

Selv om den 1 alle de foregående eksempler anvendte lateks var en styren.-rbutadienlateks fremstilt av Dow Chemical Co.Ltd., skal ' det bemerkes at også andre typer lateks som normalt brukes ved. papirbelegging, kan anvendes, f.eks., "slike som er basert på . Although the latex used in all the preceding examples was a styrene-butadiene latex manufactured by Dow Chemical Co. Ltd., it should be noted that other types of latex normally used in paper coating, can be used, for example, "those based on .

".akrylpolymerer eller polyvinylacetat" ".acrylic polymers or polyvinyl acetate"

Eksempel 5 Example 5

I. dette eksempel ble prøver av det samme trefrie papir''som anvendt"i eksempel 1 bestrøket -ved' hjelp av slepeblad-métoden In this example, samples of the same wood-free paper "as used" in example 1 were coated using the trailing blade method

med dispers joner -f or _å 'gi?--©! beleggvekt i hvert tilfelle på with dispers ions -f or _to 'give?--©! coating weight in each case on

2 10 g/m. r ea-pr.øveserie. inneholdt dispersjonen et pigment omfattende':'75 .vektprosent kaolinleire ("Dinkie A") og 25 vektprosent 2 10 g/m. r ea-pr.practice series. the dispersion contained a pigment comprising: 75% by weight kaolin clay ("Dinkie A") and 25% by weight

kommersielt tilgjengelig naturkritt som anvendt,i eksempel 1. commercially available natural chalk as used in example 1.

I en annen prøvé;serie...inneholdt dispersjonen et .pigment omfattende 75 vektprosent kadii'nieire •(■"Dinkie'A," ) og 25 vektprosent ." - In another test series...the dispersion contained a .pigment comprising 75 weight percent kadii'nieire •(■"Dinkie'A," ) and 25 weight percent ."-

naturkritt (i henhold til oppfinnelsen) inneholdende 80 vektprosent<1 >partikler med en ekvivalentkulediameter mindre enn 2^um, 2 vektprosent partikler med en ekvivalentkulediameter større enn lO^um natural chalk (according to the invention) containing 80% by weight of particles with an equivalent spherical diameter of less than 2 µm, 2 % by weight of particles with an equivalent spherical diameter of more than 10 µm

og 0.02 vektprosent partikler større enn'53^um. Det behandlede naturkritt ble .tilberedt ved deflokkulering fra en. naturkri.tt-oppslemming og underkastet en partikkelstørrelsesklassifisering. • ved direkte sedimenteringsmetoder under fjernelse av grovere... and 0.02 weight percent particles larger than 53 µm. The treated natural chalk was prepared by deflocculation from a natural chalk slurry and subjected to a particle size classification. • by direct sedimentation methods during the removal of coarser...

partikler. ■ particles. ■

Det anvendte bindemiddel i"dispersjonene er angitt i overskriften i tabell V nedenfor. I hvert tilfelle er mengden anvendt bindemiddel angitt i vektprosent på basis av den totale mengde pigment. The binder used in the dispersions is indicated in the heading of Table V below. In each case, the amount of binder used is indicated in percent by weight based on the total amount of pigment.

Etter bestrykningen ble arkene superkal åndrer t på den måte som er beskrevet i eksempel."1 ved 10 passeringer på en 1 aboratoriesuper-kalander ved. 85°C, og ved et lineært trykk på 45 kg pr. lineær cm. After coating, the sheets were supercalendered in the manner described in Example "1 by 10 passes on a 1 laboratory super-calender at 85°C, and at a linear pressure of 45 kg per linear cm.

Tallene i tabell V nedenfor er et mål for glansen i de bestrøkne ark i TAPPI-enheter. The numbers in Table V below are a measure of the gloss of the coated sheets in TAPPI units.

Eksempel 6 Example 6

Betingelsene og de anvendte pigmenter er de samme som i eksempel 5 med unntagelse av at både blandingene inneholdende naturkritt og de som inneholdt behandlet naturkritt besto av 25 vektprosent kaolinleire ("Dinkie A") og 75 'vektprosent kritt. The conditions and the pigments used are the same as in example 5 with the exception that both the mixtures containing natural chalk and those containing treated natural chalk consisted of 25 weight percent kaolin clay ("Dinkie A") and 75 weight percent chalk.

De anvendte bindemidler og superkalandreringsbetingelsene var de samme som i eksempel 5. The binders used and the super calendering conditions were the same as in Example 5.

Tallene i tabell VI nedenfor er et mål for glansen i de belagte ark i TAPPI-énheter. The numbers in Table VI below are a measure of the gloss of the coated sheets in TAPPI units.

EKSEMPEL VII EXAMPLE VII

Det ble videre gjennomført forsøk for sammenligning av to kalsiumkarbonat-papirbestrykningspigmenter ved innblanding av hvert pigment i en papirbestrykningsblanding som så ble bestrøket på et basispapir under anvendelse av en standard metode og betingelser; Det første pigment var et behandlet naturlig krittpigment og det annet pigment var et i handelen tilgjengelig felt kalsiumkarbonatpigment fremstilt og solgt av John & E. Sturge Ltd. under handelsbetegnelsen "CALOPAKE PC". Egenskapene av de Experiments were further conducted to compare two calcium carbonate paper coating pigments by mixing each pigment into a paper coating mixture which was then coated on a base paper using a standard method and conditions; The first pigment was a treated natural chalk pigment and the second pigment was a commercially available field calcium carbonate pigment manufactured and sold by John & E. Sturge Ltd. under the trade name "CALOPAKE PC". The properties of those

to kalsiumkarbonatpigmenter er vist i den følgende tabell VII. two calcium carbonate pigments are shown in the following Table VII.

Fremgangsmåten for fremstilling av papirbestrykningsblandingen og bestrykingen av papiret var som følger: 1 kg av kalsiumkarbonatpigmentet ble grundig blandet med 440 ml vann inneholdende 0.25 vektprosent, basert på vekten av tørt pigment, av et natriumpolyakrylat-dispergeringsmiddel med en antallsmidlere molekylvekt på 1650. Mer vann ble så tilsatt for å innstille det endelige totale faststoffinnhold i papirbestrykningsblandingen til 62 vektprosent og deretter ble 5 vektprosent, basert på vekten av tørt pigment, av en oksydert potetstivelse fremstilt og solgt av Starch Products Limited under handelsbetegnelsen "VISCOSOL 310" innrørt. Blandingen ble så oppvarmet til en temperatur på 85°C i 10 minutter for koking av stivelsen og fikk deretter avkjøles til under 40°C. Tilstrekkelig av en styren-butadien-gummilateks inneholdende 50 vektprosent faststoff og kjent som "Dow Latex No. 620" ble så innblandet til å gi 7 vektprosent lateks-faststoffer, basert på vekten av tørt pigment og hele papirbestrykningsblandingen ble så silt gjennom en 100 raesh B.S. sikt (nominell åpning 152^um). Papirbestrykningsblandingen ble så undersøkt på viskositet ved hjelp av et Brookfield Viscometer og vektprosent faststoff ble bestemt. Blandingen ble bestrøket på et normalt trefritt slepeblad-basispapir, fremstilt av Alex Pirie Ltd., ved en temperatur i området 20 — 25°C under anvendelse av det 1aboratorie-papirbestrykningsapparat som er kjent under betegnelsen "HELI-COATER" og som er beskrevet i britisk patentskrift nr. 1.032.536. Hastighet og bladtrykk ble innstilt i samsvar med viskositeten av den ferdige blanding1 til a gi en konstant beleggvekt pa omtrent 10 g pr. m 2. Det bestrøkne papir ble tørret og kalandrert i en laboratorie'-k al ander hvor betingelsene var 10 passeringer ved 70°C og et valsetrykk på ca. 90 kg pr. lineær cm. Egenskapene av det bestrøkne papir er angitt i den følgende tabell VIII. The procedure for preparing the paper coating mixture and coating the paper was as follows: 1 kg of the calcium carbonate pigment was thoroughly mixed with 440 ml of water containing 0.25 percent by weight, based on the weight of dry pigment, of a sodium polyacrylate dispersant with a number average molecular weight of 1650. More water was then added to set the final total solids content of the paper coating mixture to 62% by weight and then 5% by weight, based on the weight of dry pigment, of an oxidized potato starch manufactured and sold by Starch Products Limited under the trade name "VISCOSOL 310" was stirred in. The mixture was then heated to a temperature of 85°C for 10 minutes to boil the starch and then allowed to cool below 40°C. Sufficient of a styrene-butadiene rubber latex containing 50 weight percent solids and known as "Dow Latex No. 620" was then incorporated to yield 7 weight percent latex solids, based on the weight of dry pigment, and the entire paper coating mixture was then sieved through a 100 raesh B.S. sieve (nominal opening 152^um). The paper coating mixture was then tested for viscosity using a Brookfield Viscometer and weight percent solids determined. The mixture was coated on a normal wood-free trailing blade base paper, manufactured by Alex Pirie Ltd., at a temperature in the range of 20-25°C using the laboratory paper coater known as "HELI-COATER" and described in British Patent No. 1,032,536. Speed and blade pressure were adjusted in accordance with the viscosity of the finished mixture1 to give a constant coating weight of approximately 10 g per m 2. The coated paper was dried and calendered in a laboratory calender where the conditions were 10 passes at 70°C and a roller pressure of approx. 90 kg per linear cm. The properties of the coated paper are set forth in the following Table VIII.

Ved trykkfarge-mikrokonturprøven påføres overskudd av en ikke-absorberende trykkfarge på overflaten av papiret ved hjelp av en valse-applikator slik at overflaten er fullstendig dekket. In the printing ink microcontour test, an excess of a non-absorbing printing ink is applied to the surface of the paper using a roller applicator so that the surface is completely covered.

Det trykkfargebelagte papir gnis så av med en myk fille eller bomull og trykkfarge blir tilbake i eventuelle overf1atehull eller uregelmessigheter som måtte forefinnes. Ved å måle hvitheten av det trykkfarge-behandlede ark i sammenligning med et ikke-trykk-fargebelagt ark av det samme papir er det mulig å oppnå et tall for papirets ruhet. Resultatene av prøven representerer forskjellen i hvitnet mellom det ikke-trykkfargebelagte ark (som gis verdien 100.0) og det trykkfargebelagte ark. Jo større denne forskjell er desto større ruhet har papiret. The ink-coated paper is then rubbed off with a soft rag or cotton and the ink remains in any surface holes or irregularities that may be present. By measuring the whiteness of the ink-treated sheet in comparison with a non-ink-coated sheet of the same paper, it is possible to obtain a figure for the roughness of the paper. The results of the test represent the difference in whiteness between the non-ink-coated sheet (given a value of 100.0) and the ink-coated sheet. The greater this difference, the greater the roughness of the paper.

Ved den såkalte I.G.T. løsrivingsprøve innspennes en strimmel av det belagte papir til å beveges ved innvirkningen av en fallende pendel over overflaten av en fritt roterbar valse som er dekket med en film av en standard olje og som trykkes mot papiret med et standard trykk. Pendelen beveger seg med en stadig økende hastighet og den hastighet av pendelen hvor belegget først rives av fra basispapiret ved hjelp av oljefilmen bestemmes. Hastigheten gir et mål på bindemiddelbehovet for pigmentet. Jo høyere hastighet desto mindre bindemiddel kreves. At the so-called I.G.T. detachment test, a strip of the coated paper is clamped to move by the action of a falling pendulum over the surface of a freely rotatable roller which is covered with a film of a standard oil and which is pressed against the paper with a standard pressure. The pendulum moves with an ever-increasing speed and the speed of the pendulum at which the coating is first torn off from the base paper by means of the oil film is determined. The speed gives a measure of the binder requirement for the pigment. The higher the speed, the less binder is required.

Det felte kalsiumkarbonat "CALOPAKE PC" som er et typisk material for papirbestrykningsformål gir en dårligere glans og jevnhet i forhold til naturkrittet og et noe høyere bindemiddelbehov. The felt calcium carbonate "CALOPAKE PC", which is a typical material for paper coating purposes, gives a poorer gloss and uniformity compared to the natural chalk and a somewhat higher binder requirement.

Det ville være mulig å anvende et felt kalsiumkarbonat med en grovere partikkelstørrelsesfordeling og glansen ville da være mye dårligere, men bindemiddelbehovet lavere. It would be possible to use a calcium carbonate field with a coarser particle size distribution and the gloss would then be much worse, but the binder requirement would be lower.

EKSEMPEL VIII EXAMPLE VIII

Prøver av behandlet naturkritt ble fremstilt med forskjellige partikkelstørrelsesfordelinger som vist i den følgende tabell IX.' Papirbestrykningsblandinger som innbefattet hver av de ovenstående prøver ble fremstilt og hver blanding ble bestrøket på det samme basispapir under anvendelse av den teknikk som er beskrevet i eksempel 7. Glansen av det bestrøkne ark ble målt i hvert tilfelle og resultatene er vist i tabellene X, XI og XII. Samples of treated natural chalk were prepared with different particle size distributions as shown in the following Table IX. Paper coating compositions comprising each of the above samples were prepared and each composition was coated on the same base paper using the technique described in Example 7. The gloss of the coated sheet was measured in each case and the results are shown in Tables X, XI and XII.

Det fremgår klart av den ovenstående tabell at glansen øker It is clear from the above table that the gloss increases

hurtig når mengdeandelen av partikler mindre enn 2^,um er i området 70 - 80% og er flere enheter høyere enn når mengdeandelen av partikler mindre enn 2^um er i området 50 til 60%. fast when the proportion of particles smaller than 2 µm is in the range 70 - 80% and is several units higher than when the proportion of particles smaller than 2 µm is in the range 50 to 60%.

TABELL XI TABLE XI

Innvirkning av mengdeandel av partikler større enn lOyUm. Effect of volume fraction of particles larger than lOyUm.

Det ses fra tabellen at når mengdeandelen av partikler større enn It can be seen from the table that when the quantity proportion of particles greater than

lOyUm stiger over 4 - 5% er der en tydelig reduksjon i glansen. lOyUm rises above 4 - 5% there is a clear reduction in gloss.

Når mengdeandelen av partikler større enn 53,um er mindre enn 0.05 vektprosent forblir glansen omtrent konstant, men når denne mengdeandel er over 0.05% synker glansen betraktelig. When the proportion of particles larger than 53 µm is less than 0.05% by weight, the gloss remains approximately constant, but when this proportion is over 0.05%, the gloss drops considerably.

Claims (1)

Pigment-dispersjon for fremstilling av bestrøket papir med høy glans, bestående av et kalsium-karbonatholdig pigment i et vandig medium inneholdende et bindemiddel,karakterisert ved at kalsium-karbonatpigmentet består av et naturkritt som er behandlet slik at det inneholder minst 60 vektprosent, og fortrinnsvis 70 til 95 vektprosent, partikler med en ekvivalentkulediameter mindre enn 2^um, høyst 5 vektprosent partikler med en ekvivalentkulediameter større enn lO^um og høyst 0.05 vektprosent partikler større enn 53^,um.Pigment dispersion for the production of coated paper with a high gloss, consisting of a calcium carbonate-containing pigment in an aqueous medium containing a binder, characterized in that the calcium carbonate pigment consists of a natural chalk that has been treated so that it contains at least 60 percent by weight, and preferably 70 to 95 percent by weight, particles with an equivalent spherical diameter less than 2 µm, at most 5 percent by weight particles with an equivalent spherical diameter greater than 10 µm and at most 0.05 percent by weight particles larger than 53 µm.
NO94568A 1967-03-13 1968-03-12 NO133905C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1178067A GB1223102A (en) 1967-03-13 1967-03-13 Improvements in or relating to paper coating compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO133905B true NO133905B (en) 1976-04-05
NO133905C NO133905C (en) 1976-07-14

Family

ID=9992574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO94568A NO133905C (en) 1967-03-13 1968-03-12

Country Status (10)

Country Link
BE (1) BE712129A (en)
DE (1) DE1696190B2 (en)
DK (1) DK122333B (en)
FI (1) FI47799C (en)
FR (1) FR1555440A (en)
GB (1) GB1223102A (en)
LU (1) LU55660A1 (en)
NL (1) NL163839C (en)
NO (1) NO133905C (en)
SE (1) SE334812B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2118347A5 (en) * 1970-12-18 1972-07-28 Omya Sa
DE2316658B2 (en) * 1973-04-03 1977-06-23 USE OF ULTRA FINE NATURAL CALCIUM CARBONATES AS COATING PIGMENTS FOR COATING PAPERS
GB9026012D0 (en) * 1990-11-29 1991-01-16 Ecc Int Ltd Paper coating
ES2160858T3 (en) 1996-03-13 2001-11-16 Omya Ag COATING.

Also Published As

Publication number Publication date
DE1696190B2 (en) 1977-08-18
DE1696190A1 (en) 1971-11-11
DK122333B (en) 1972-02-21
NO133905C (en) 1976-07-14
NL163839B (en) 1980-05-16
SE334812B (en) 1971-05-03
FI47799C (en) 1974-03-11
GB1223102A (en) 1971-02-24
FR1555440A (en) 1969-01-24
NL163839C (en) 1980-10-15
NL6803544A (en) 1968-09-16
BE712129A (en) 1968-07-15
LU55660A1 (en) 1968-05-26
FI47799B (en) 1973-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2290341C (en) Aragonitic precipitated calcium carbonate pigment for coating rotogravure printing papers
US3714107A (en) High solids coating composition
FI63614C (en) PAPPERSBESTRYKNINGSMASSOR MED HOEG TORRSUBSTANSKONCENTRATION
US8926747B2 (en) Preparation of coating dispersions
CA2831460C (en) Process for preparing self-binding pigment particles
BRPI0611329A2 (en) process for producing filler-containing papers and filler-containing paper products, and use of aqueous suspensions of polymer-pigment hybrids
AU2015266246B2 (en) Calcium carbonate for rotogravure printing medium
WO2014062476A1 (en) Coating composition and coated paper and coated paperboard
WO2000066510A1 (en) Pigment composition for employment in paper coating and coating composition and method employing the same
WO2003074786A2 (en) Aqueous slurries of fine-particulate fillers, method for production and use thereof for the production of papers comprising fillers
US4196012A (en) Paper coating compositions
WO2008125873A1 (en) Grinding method
NO133905B (en)
RU2280115C2 (en) Calcium carbonate coating compositions for imparting high gloss and paper and cardboard with coatings formed from these compositions
US20090199740A1 (en) Kaolin clay pigments
US10647143B2 (en) Calcium carbonate for rotogravure printing medium
US20120094139A1 (en) Kaolin clay pigments
WO2016020687A1 (en) Compositions for use in paper coating