NO176882B - Fremgangsmåte for fremstilling av et for papir- og pappindustrien egnet middel som forbedrer betrykkbarheten av papir og papp samt anvendelse av det fremstilte middel - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av et for papir- og papp-industrien egnet middel på pigmentbasis som forbedrer trykkbarheten av papir og papp, samt midlets anvendelse.

Fra EP-A 0.016.465 er det kjent en fremgangsmåte for fremstilling av belagt papir og papp samt en belegningsmasse for gjennomføring av fremgangsmåten, hvorved det også nevnes vandige belegningsmasser som inneholder hydrogeler av syntetiske organiske polymerer, inneholdende anioniske grupper, videre en vandig pigmentdispersjon og den vandige oppløsning av en kvaternær ammoniumforbindelse.

Belegningsmassen skal føre til en bedre betrykkbarhet ved dyptrykking for LWC-papirer som belegges ved den krevede metode.

Fra DE-OS 35 06 268 (US-SN 831.638) er det kjent en fremgangsmåte til forbedring av varigheten av trykkfarver, lakk og belegningsmasser inneholdende organiske oppløsningsmidler på plantestrukturer av fibre, spesielt på papir, ved innbringning av vannuoppløselige stoffer i fibermassen eller fiberstrukturen som overflate, idet denne fremgangsmåte er karakterisert ved at det innbringes et organofilt kompleks av (a) et vandig oppløselig hydratisert kationutvekslingsegnet filmdannende smektisk sjiktsilikat med en ioneutvekslerende på minst 50 mVal/100 g og (b) et dertil bundet fra en ioniumforbindelse avledet organisk rest,

i fibermassen eller i fiberstrukturens overflate, idet det organofile kompleks ved reaksjon med det organiske oppløs-ningsmiddel middel danner et sperresjikt.

Grunnen til hvorfor ved hjelp av et slikt organofilt kompleks varigheten av en overflate lar seg påvirke er ennu ikke fullstendig opplagt.

I tidsskriftet "Wochenblatt fiir Papierfabrikation" 114.. 19186, nr. 6, side 177-181, anfører G. Dessauer overveielser til inntrengningsforhold av dyptrykkfarver, og beretter over første foreløbige resultater ved anvendelse av slike organofile komplekser. I samme tidsskrift 114, 1986, nr. 6, side 182-187, omtaler A. Breunig laboratorieundersøkelser til forbedring av holdbarheten av trykkfarver som bekrefter effektiviteten av de i DE-OS 35 06 278 omtalte organofile komplekser.

Det har vist seg at de beste varighetsresultater oppnås når det reaktive organofile kompleks påføres direkte fra organiske oppløsningsmidler på papiroverflaten. Derved har det vist seg at en påføring på 0,3 til 1,0 g/m<2> (tørrbasis) er helt tilstrekkelig til å oppnå en optimal holdbarheteffekt for trykkfarver og lakk. Ved hjelp av rasterelektronemikro-skopopptak lar det seg vise at et sjikt av det reaktive organofile kompleks fint og jevnt ligger på hele overflaten. Autoadhesjonen er tilstrekkelig til å danne en lukket og tilstrekkelig vedhengende film.

Uheldig ved denne påføringsmetode er imidlertid at belegget foregår fra en organisk oppløsning, noe det allerede av økologiske grunner består en sterk motvilje mot.

Forsøk på å anvende reaktive organofile komplekser fra vann-fasen strander for tiden delvis på at det ved innføring i stoffsuspensjonen kreves så betraktelige mengder at en økonomisk utnyttelse av den i DE-OS 35 06 278 omtalte fremgangsmåte ikke mer er gitt, eller at det ved en belegning fra vannfase, bare oppnås et brukbart resultat, når kom-plekset forsvelles ved hjelp av en minstemengde på 30$ av et vannfortynnbart oppløsningsmiddel således at det muliggjøres en tilstrekkelig fin dispergering. Den dermed oppnådde belegning fører først da til et til ren oppløsningsmiddel-belegning likeverdig resultat når papiret ble eftersatinert ved ca. 90°C. De da nødvendige påføringsmengder lå igjen i en lignende størrelsesorden som ved ren oppløsningsmiddelpå-føring, imidlertid i tendens noe høyere.

Påføringen av en vann-oppløsningsmiddelblanding kan i mange tilfeller være akseptabel, den mest prisgunstige måte er dette sikkert ikke. Efter at det har vist seg at bestrebel-sene på å bringe det reaktive organofile kompleks til anvendelse i papir- eller pappmasse, først bringer den ønskede effekt fra ca. 5-8$ beregnet på totalt faststoff, ble det også klart at dette riktignok er mulig, men av om-kostningsgrunner meget vanskelig å gjennomføre.

DE-søknad P3634277.7 beskjeftiger seg med å påføre et reaktivt kompleks som forbedrer varigheten av trykkfarve fra vannfase til papir uten ethvert oppløsningsmiddel.

Oppfinnelsens oppgave er å oppnå en forenkling og forbedring av den fra DE-OS 35 06 278 kjente fremgangsmåte, og spesielt å tilveiebringe en lett gjennomførbar økologisk gunstig fremgangsmåte ved unngåelse av organisk oppløsningsmiddel til fremstilling av et for papir- og pappindustrien egnet middel på pigmentbasis samt forbedre trykkbarheten av papir og papp.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art som karakteri-seres ved at man a) til en vandig pigmentdispersjon enten først setter en kvaternær ammoniumforbindelse og så tilsetter en vann-oppløselig eller vannsvellbar hydrogel inneholdende anioniske grupper, fra den kolloide dispersjon av et hydratisert, kationbyttedyktig, filmdannende smektitisk sjiktsilikat som oppviser en ionebytteevne på 50 til 120 milliekvivalenter/100 g, eller b) til den vandige pigmentdispersjon først setter en vannoppløselig eller vannsvellbar hydrogel inneholdende anioniske grupper, fra den kolloide dispersjon av et hydratisert, kationbyttedyktig filmdannende smektitisk sjiktsilikat som oppviser en ionebytteevne på 50 til 120 milliekvivalenter/100 g og derefter tilsetter en kvaternær ammoniumforbindelse,

og eventuelt konsentrerer opp det ved koazervering oppnådde produkt.

Oppfinnelsen angår også anvendelsen av et middel som fremstilles ifølge den ovenfor beskrevne fremgangsmåte til fremstilling av en papir- eller papp-belegningsmasse samt som fyllstoff til innblanding i et papir-råstoff.

Til grunn for oppfinnelsen ligger således det funn at man betraktelig kan forbedre betrykningsegenskapen av papir, spesielt av tynntrykkpapir, som anvendes ved dyptrykk, når papiret eller også papp, i masse eller på overflaten behandles med et middel som i det vesentlige består av ved koazervering fremstilte partikler av minst et pigment, en vannoppløselig eller vannsvellbar hydrogel inneholdende anioniske grupper, og et kvaternært ammoniumsalt, og hvor de faste pigmentpartikler er "mikroinnkapslet" med et slags hylster av de to andre komponenter.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omgis således, ved hjelp av en styrt koazervering, et pigment eller en pigment-blanding med et vannuoppløslige hylster, for eksempel et vannuoppløselig organofilt silikat, i så findispers form at praktisk talt hvert enkelt pigmentkorn påføres en omhylling.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse oppnår man å kunne innføre organofile sjiktsilikater som er frie for organofile oppløsningsmidler, for eksempel frie for isopropanol, og å tilveiebringe påstrykningspreparerings- belegningsmasser. Det er riktignok kjent å omhylle faststoffpartikler ved hjelp av koazervering med gelatin, imidlertid er det ikke kjent, ved hjelp av koazervering å stille modifiserte pigmenter til disposisjon for papirindustrien.

Det har vist seg fordelaktig når den ifølge oppfinnelsen gjennomførte koazervering eller mikroinkapsling av pigmentpartiklene foregår ved lavere materialdensiteter på fortrinnsvis 2- 15% totalt tørrstoffinnhold, spesielt 3-5$ faststoff innhold , det vil si forholdsvis sterk fortynning.

Dessuten kan man også arbeide ved høyere konsentrasjoner eksempelvis i en Caddy-blander med et faststoffinnhold på ca. 65-70$.

Et ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremstilt middel kan efter vanlige metoder strykes på papir, kartong, papp eller en florstoffoverflate, og derefter glattes på en satineringskalander. Midlet kan imidlertid også innblandes i et papirstoff, og på kjent måte utkjøres på en papir-, papp-eller våtf lormaskin, idet man ved fyllstoff innhold i det ferdige produkt på for eksempel 10-35 vekt-#, utnytter de reaktive egenskaper av partikkelhylsene eller kapselveggene til forbedring av varigheten og betrykkbarheten.

Ved belegning av papir og papp er det som kjent vanlig og av optiske grunner også ønskelig, å tilsette pigmenter, spesielt kaolin, kalsiumkarbonat, titandioksyd og talkum. Av ikke-pigmentert påføring inntil et belegg med ca. 94$ pigment og 6% bindedel, er det mulig med de forskjelligste varianter.

Fremstilles en blanding av et inert hvitpigment, for eksempel kaolin, og et reaktivt kompleks som forbedrer betrykkbarheten, så fremgår det logisk at med økning av den prosentu-elle del av det inerte pigment, forbedres riktignok opasi-teten, volumet eller hvitheten av belegget, samtidig går imidlertid den ønskede varighet tilbake, det vil si belegget utvannes.

I DE-OS 35 06 278 omtales i eksempel 3 en påstrykningsmasse som består av 96 deler kaolin og 4 deler mekanisk findisper-gert reaktivt organofilt bentonitt. Denne påstrykningsmasse bindes som vanlig med en plastdispersjon. Efter den varme satinering viser det seg en forbedring, riktignok først ved påføring på 7 g/m^/side. Går man ut fra den forenklede forestilling at de dispergerte reaktive organofile bentonitt-partikler foreligger i samme størrelsesorden som kaolin-partiklene, så kommer det i dette eksempel på 26 kaolin-partikler 1 partikkel av reaktivt organofilt kompleks.

Når man omsetter den organofile bentonitt i nærvær av kaolinet med de i industrien vanlige konsentrasjoner på 200 g/l i forhold på for eksempel 10 vekt-deler bentonitt pr. 1 vekt-del kaolin, til det reaktive kompleks, så får man et hydrofobt produkt med full ionebytting som er like vanskelig å dispergere som et rent organofilt silikat.

Til virkelig god dispergering er det også her nødvendig tilsetning av et vannblandbart oppløsningsmiddel som for eksempel isopropanol, for å komme til en findispers stabil homogen di spersjon.

Overraskende ble det nu funnet at problemet med findispersi-teten løser seg av seg selv når man arbeider efter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Derved kan man hensiktsmessig gå frem slik at man først fordispergerer et pigment, for eksempel kaolin, talkum, kalsiumkarbonat eller et annet vanlig pigment eller en blanding av pigmenter, i forholdsvis sterk fortynning i vann.

Koazerveringen foregår ved omsetning av de tre komponenter, nemlig hydrogel, kvaternært ammoniumsalt og pigment i vann, idet tilsetningen av de tre komponenter kan foretas i ønskelig rekkefølge. Fortrinnsvis omsetter man først pigmentet med det kvaternære ammoniumsalt, og derefter tilsetter hydrogel.

Omsetningen av de aniongruppeholdige hydrogeler, for eksempel Na-bentonitt, med kvaternaert ammoniumsalt i nærvær av pigmentene, foregår fortrinnsvis i forholdsvis sterk fortynning i vann. På denne måte får man en findispers forholdsvis svært tynn suspensjon, inneholdende pigmentet og organofilsilikatet er, idet sistnevnte innhyller pigmentpartiklene. At dannelsen av organofilsilikatet finner sted, ser man på fasesepareringen mellom koloidet og det øverst avsatte rene vann. Det dannede produkt sedimenterer, enskjønt ikke meget hurtig. Man kan imidlertid også først fremstille en suspensjon av kvaternaert salt av pigmentpartikler, og hertil sette hydrogelen. På typisk måte kan man for eksempel gå frem som følger: Fra det kvaternære ammoniumsalt, for eksempel dimetyldioktadecylammoniumklorid fremstilles først ved oppvarming i vann til ca. 70°C, en 1 vekt-$-ig oppløsning, beregnet på det virksomme stoff. Denne oppløsning settes derefter for eksempel til en 5$-ig kaolinsuspensjon, nemlig i en mengde som er nødvendig til dannelse av 10$ organofilsilikat. Det kvaternære salt trekker opp kaolin, enskjønt dette selv har ca. 3-5 mVal ionebytte-evne som er å ta hensyn til ved beregning av mengdene. Fra Na-bentonitt fremstilles en 2 vekt-$-ig kolloidal dispersjon i vann, hvorpå denne langsomt settes til suspensjonen av kaolin med det kvaternære salt under stadig omrøring.

Beregnet på bentonitt byttes på denne måte ca. 132 mol-ekvivalenter. Man iakttar en faseseparering av den dannede blanding. En oppvarmning, for eksempel til 70-80°C aksele-rerer fasesepareringen. Efter flere timers henstand i en skilletrakt kan man fjerne halvparten av den samlede mengde som klar, vandig, svakt saltaktig oppløsning. Det således fremstilte produkt har ca. 6-8$ tørrstoffinnhold. Det kan viderefortykkes efter vanlige metoder. Også den omvendte måte, nemlig tilsetning av Na-bentonitt dispersjon til pigment og den efterfølgende omsetning med den kvaternære ammoniumforbindelse i for eksempel 1 $ oppløsning, fører til samme resultat.

Det fenomen at det ved tilstrekkelig fri veilengde ved omset-ningsreaksjonen av uorganisk sjiktsilikat og kvaternær ammoniumforbindelse, ikke mere opptrer vanskelig disperger-bare agglomerater, fordi det arbeides i ekstrem fortynning, kan bare forklares ved at det er inntrådt en omhyll ing av de disperse pigmentpartikler.

Da det ved belegning av papir og papp blant annet vanligvis tilstrebes et maksimum av opasitet, er det ofte fordelaktig å anvende koazervatet fra et uorganisk kjent sjiktsilikat.

Ved gjennomføringen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen går man ut fra en hydrogel av den kolloidale dispersjon av et hydratisert kationbyttbart, filmdannende smektisk sjiktsilikat, som har en ionebytteevne fra 50 til 120 milliekvivalenter/100 g. Slike sjiktsilikater er for eksempel mont-morilonitt, hektoritt, saporitt, sauconitt, beidelitt, nontronitt og fortrinnsvis bentonitt.

På fordelaktig måte kan det også tilsettes vanlig kjente i vann uoppløselig optiske lysgjørere, det vil si anvende sammen med det kvaternære ammoniumsalt. Disse vannuoppløse-lige optiske lysgjørere befinner seg da i det dannede organofile kompleks igjen utenpå på pigmentet.

Som kvaternære organiske ammoniumsalter kan man anvende slike med følgende formler (1) til (8)

der R betyr Cg_22~allcyl, <C>g_22-alkenyl eller en gruppe med formel -(A-0)2<y>-<C>g_22~alkyl» Ri betyr C^_4-alkyl eller benzyl og R2 betyr hydrogen, <C>i_22_alkv1' ci.-22~alkenyl eller en gruppe med formel -(A-0)2<y>-<B> eller formel -(A-0 )2y-C8~c22~ alkyl, R3 betyr hydrogen, Ci_4~alkyl eller en gruppe med formel -(A-O^y-B, A betyr C^_4~alkylen, B betyr hydrogen eller en gruppe med formel -COR, y betyt et tall på 1-25 og X betyr et anion; der X, R, R^ og R2 har den ovenfor nevnte betydning; der z betyr et tall fra 1-10, og X, R^, A og B har den ovenfor nevnte betydning; der p betyr 1 eller 2 og X,R og R^ har ovenfor nevnte betydning; der gruppene R4 kan være like eller forskjellige, og betyr hydrogen, C^_4~alkyl, benzyl eller en gruppe med formel -(A-0)z-B, m betyr 2 eller 3, og n betyr 0 eller 1, og X, R, Ri, A, B og z har ovenfor nevnte betydning, der R5 betyr hydrogen, Ci_4-alkyl eller benzyl og X,R,R^ og m har de ovenfor angitte betydninger; der R{, betyr OH, NE2 eller en gruppe med formel -OCOR, eller -NHCOR, og X, R og Ri har ovenfor nevnte betydning,

hvori X, R og R^ har ovenfor nevnte betydning.

Av alle kvaternære ammoniumsalter er forbindelsene med formel I foretrukket. I forbindelsene med formel 1 til 8 er følgende gruppe foretrukket: R = C^.^g-alkyl eller Ci2-I8~alkenyl, R-^ = metyl eller etyl, R2<=> metyl, etyl, Ci2_ig-alkyl eller C^2-13-alkenyl, A = C2H4 eller C3H5 og n = 1 eller 2. Som substituenter av typen <Cg_>22-alkyl henholdsvis Cs-22~ alkenylgrupper, anvendes fortrinnsvis slike grupper som avleder seg fra naturlige fettsyrer og deres blandinger, for eksempel talgfett-, kokosfett-, olje-, palmitin- eller stearinsyre. Som anion skal nevnes klorid, bromidsulfat, metosulfat, dimetofosfat, fosfat eller anioner av organiske syrer som eddik-, propion-, trikloreddik-, melke-, sitron-, vin-, tartron-, oksal- eller malonsyre.

Hensiktsmessig går man frem ved at man innstiller vektdelen av den ved koazervering dannede pigmentkjerneomhylling eller kapselvegg, det vil si mengden av hydrogel beregnet på samlet mengde av faststoff i alle komponenter, til 5 til 45 vekt-$, fortrinnsvis 10-20 vekt-#. Vektmengden av kvaternaert ammoniumsalt i pigmentkjerneomhyllingen eller kapselveggen kan være forskjellig. Den avhenger av ionebytteren av hydrogelen, for eksempel sjiktsilikatet og graden av foretatt ionebytting. Dette betyr at alt eftersom hvor meget ammoniumsalt det tilsettes, bevirkes praktisk talt en fullstendig ionebytting eller også en ufullstendig ionebytting. Det kan også anvendes så meget ammoniumsalt at de dannede "mikrofor-kapslede" partikler er kationiske, og forstøtes gjensidig. Beregnet på hydrogelen består midlet som fremstilles ifølge oppfinnelsen av 1-50 vekt-% av kvaternaert ammoniumsalt og til 50-99 vekt-$ av hydrogelen henholdsvis sjiktsilika.

Ved hjelp av pigmentene som er omhyllet ved oppfinnelsens fremgangsmåte under sammenligningsvis sterk fortynning, kan man påføre overflatepreparater på papir eller papp i henhold til kjente metoder efter fortykning ved sedimentering, sentrifugering eller lignende.

Når forv eksempel forholdet mellom pigment og dannet reaktivt organofilt kompleks ligger ved 10:1, påfører man for eksempel ved 3 g/m<2>/side 0,27 g/m<2> organokompleks. Satineres denne påføring varmt, så bevirker de for eksempel på kaolin sittende reaktive komplekser en fremragende varighet for dyptrykkfarver. Funksjonen av reaktiviteten med trykkfarven lar seg på denne måte kombinere med behovet efter optisk dekning av papiroverflaten uten at sjikttykkelsen har innvirkning på trykkforholdet. Går man ut fra at et normalt strykekaolin har en spesifikk overflate på 6-8 m<2>/g, så vil pigmentomhyllingen av det reaktive organofile kompleks ha en spesifikk overflate av samme størrelsesorden. Dette betyr en helt vesentlig økning av den spesifikke overflate av de reaktive komplekser sammenlignet til en enkel blanding.

De ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omhyllede pigmenter er hydrofobe. Dette betyr at de ikke mere bindes med de vanlige stivelser. Heller ikke plastdispersjoner som er innstillet på hydrofile pigmenter kan anvendes. Med plastdispersjoner for eksempel på basois av metylmetakrylat-(JRohagit SD 25) eller styren-akrylat (Dow Latex 695 ) kan man imidlertid godt binde de omhyllede hydrofobe pigmenter. For eksempel er 6% bindemiddel, beregnet på det omhyllede pigment, tilstrekkelig til å komme til et dyptrykkegnet belegg. På grunn av den termoplastiske formbarhet av organo-filsilikatene inntrer det ved varm satinering en vedhefting til pigmentenes ytre sjikt. For manipulasjon ved frem-stillingen synes imidlertid en binding ved hjelp av et bindemiddel som er forenlig med det omhyllede pigment hensiktsmessig. For en overflatebehandling av papiret med midlet som fremstilles ifølge oppfinnelsen, innarbeides dette middel i et egnet bindemiddel som for eksempel polyvinylalkohol- eller styren-akrylat-dispersjon, og påføres på vanlig måte på papiret. Mengden av bindemiddel utgjør herved ca. 5-20 vekt-$ og påføringsmengden av disse blandinger på papiret utgjør vanligvis 0,1-10 g/m<2>. De ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omhyllede pigmenter lar seg likeledes anvende i stoffinntak i et papir som er å behandle i masse. På grunn av den vesentlig økede spesifikke overflate, er det tydeligvis nok med mindre mengder av det reaktive stoff. Mengden av det ifølge oppfinnelsen fremstilte middel utgjør derved ca. 12-35 vekt-$, beregnet på fiberinnholdet. Anvender man ved gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen Na-bentonitt som anioniske gruppeholdige hydrogel, er det ikke nødvendig å gå ut fra en renset Na-bentonitt. Ofte er det for eksempel mulig å anvende handelsvanlig, enkel Na-bentonitt med ca. 75$ virksomt stoff, slik det for eksempel anvendes i avvannbehandlingen som koazerver-bart kolloid. Overraskende spiller den sterke egenfarving av dette materiale ikke den ventede negative rolle ved

omhylling av et i og for seg hvitere pigment.

Ved omhylling ifølge oppfinnelsen av CaCO^ forbedres bestand-delene av dette pigment i aluminiumsulfatholdig papirfabrikk-kretsløp, noe som er en meget ønsket bieffekt.

De ved fremgangmåten ifølge oppfinnelsen fremstillbare midler på pigmentbasis, lar seg på fordelaktig måte også anvende til fremstilling av malinger på plaststoffdisper-sjonsbasis, til fremstilling av lakkfarver på vannbasis, til fremstilling av tapetgrunningsmasser og tapetfarver, det vil si for eksempel overalt der det kommer an på en forbedring av klimabestanddelen av avtørkbarheten og avvaskbarheten.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av noen eksempler.

Eksempel 1.

50 g av et handelsvanlig finpapirkaolin (DorfnerFP 75) findispergeres i 1 liter vann ved hjelp av en høyskjær-blander (Utgraturax, fremstiller: Jahnke und Kunkel) i 15 minutter. Et dispergeringsmiddel tilsettes ikke, da praktisk talt alle handelsvanlige papirkaoliner allerede inneholder slike, for det meste anioniske.

2,3 g handelsvanlig dimetyldioktadecylammoniumklorid med 77$ virksomt stoff (Pråpagen WK, fremstiller: Hoechst AG) oppløses i 230 ml vann og 70° C. Den dannede oppløsning av

det sterkt kationiske kvaternære ammoniumsalt, settes til kaoalinsuspensjonen under stadig omrøring.

4,3 g handelsvanlig, ikke for kvarts og tungspat renset Na-bentonitt (Opazil) dispergeres i 215 ml vann, og skjærpå-virkes også i en høyskjæreblander av den angitte type intenst i 15-20 minutter, inntil det foreligger en homogen hydrosol.

Den dannede helhydratiserte filmdannende vann-Na-bentonitt-blanding har et innhold av virksomt stoff reaksjons- og ionebytterbentonitt på 3,23 g. På kaolinet felles det ut ca. 5 g av et organofilt sjiktsilikat som er uoppløselig i vann. Den samlede mengde av den dannede vandige dispersjon på knapt 1500 ml skiller seg i en vannfase og en sedimenterende dispersjonsfase. Ved 70°C akselereres denne separering. I en skilletrakt kan den dannede reaksjonsblanding dampes inn over natten til ca. 700 ml, og inneholder derefter 55 g faststoff. Dette tilsvarer et faststoffinnhold på ca. 7,86 vekt-%. Hertil settes så beregnet på faststoffinnhold 6 vekt-$ av en styren-akrylatlatex (3,3 g fast eller 6,6 g av en handelsvanlig plastdispersjon med en faststoffinnhold på 50$). Efter omhyggelig mild innrøring av dette bindemiddel, påføres det hele på vanlig måte på et vanlig treholdig strykeråpapir av 38 g/m<2> i en mengde av 35, g/m2 og side. Efter tørkingen satineres arket i en vanlig satineringskalander ved en temperatur i stålvalsene på 90°C, til optimal glans. Dette sjikt inneholder nu ca. 8,63 vekt-$ av et reaktivt organofilt silikat tilsvarende ca. 0,3 g/m<2>/side. Et herpå påført dyptrykk i toluenisk oppløsning viser en overraskende varighet for farven, og en fremragende trykk-glans.

Eksempel 2.

Idet man går ut fra den ifølge eksempel 1 fremstilte reaksjonsblanding av kaolin og et organofilt sjiktsilikat, røres det sammen en blanding bestående av 40 vekt-$ av denne blanding og 60 vekt-$ av en fiberstoffblanding. Fiberstoff-blandingen består til 25% langfibersulfatcellulose oppmalt til 23° Shopper-Riegler og 75% av en nåletreslip med 74°

S.R.

Av denne blanding fremstilles det, på en Rapid-Koethen-arkdanner, et ark på 45 g/m<2> med et fyllstoff innhold på 32 vekt-#. Efter en satinering på en kalander med valsestempera-turer på 110°C, trykkes papiret i et prøvetrykkapparat. Derved viser det seg et vesentlig forbedret mottak av dyptrykkfarven, en forbedret glans, en høyere farvedybde og nedsatt tendens til manglende prikker.

Eksempel 3.

35 g av et handelsvanlig kalsiumkarbonat (Durcal) dispergeres uten tilsetning av hjelpemiddel i 1 liter vann ved intens omrøring. Derved fremstilles det en 2%- ig dispersjon av et renset Na-bentonitt i vann. 162 ml av denne kolloidale dispersjon av det uorganiske sjiktsilikat, blandes til kalsiumkarbonatdispersjonen under intens omrøring. Idet man går ut fra handelsvanlig dimetyldistearylammoniumklorid, fremstilles det en 2 vekt-$-ig oppløsning under anvendelse av varmt vann. Denne oppløsning tilsettes varm og under omrøring til blandingen av karbonat og Na-bentonitt, inntil det er innført ca. 120-125 ml. Dette tilsvarer en ekvimolar mengde beregnet på bentonitt på ca. 130-135 mVal. Dette betyr, at det ved siden av den via ionebyttingen omsettbare mengde ble benyttet et lite overskudd av det sterkt kationiske kvaternære ammoniumsalt. Herved forbedres frastøtingen av de dannede omhyllede partikler fra hverandre.

Efter avsetning og dekantering av overskytende vann, får man en suspensjon av omhyllede karbonatpartikler i vann med et faststoffinnhold på 8%. Med 4,5 vekt-$ av et plastbinde-middel på basis av metylmetakrylat (RohagitSD 25, fremstiller: Rohm GmbH), innført som vanlig plastdispersjon, får man en påstrykbar belegningsmasse som på vanlig måte påføres på papiret eller papp. Ved en påstrykning på 4 g/m<2> inneholder belegget 0,5 g/m<2> reaktivt organofilt sjiktsilikat, en mengde som er tilstrekkelig for den omtrent fullstendige utnyttelse av oppløsningsmidlet, og dermed også oppløsnings-middelholdige trykkfarver. Også i dette eksempel er sati-ner ing ved høy temperatur nødvendig for at tettheten og pakningen av de omhyllede pigmenter skal være tilstrekkelig i dette belegg.

Brukt papir som utgjøres av dette således belagte papir eller papp har en øket bestandighet av kalsiumkarbonatet i aluminiumsulfatholdige papirstoffblandinger. Også av-svertingen av dette belegg forbedres ifølge oppfinnelsen, da det for å oppnå den samme farvedypbe kreves mindre trykkfarve.

Eksempel 4.

40 g av et høyverdig strykekaolin (Type SPS, fremstiller: English China Clay Corp.) findispergeres i 1000 ml vann. Til en forrådspasta av dimetylstearylammoniumklorid settes og innrøres grundig 0,7 $ av en optisk lysgjører for olje og fett, beregnet på innholdet av det virksomme stoff, oppløst i isopropanol i forholdet 1:2. Her lønner det seg å varme opp pastaen i et vannbad til ca. 60-70°C. Derefter fortynnes det kvaternære ammoniumsalt i varmt vann til en konsentrasjon på 1 vekt-$. 245 ml av denne oppløsning tilsettes kaolinsuspensjon under omrøring. Derefter tilsettes 215 ml av en 2%- ig handelsvanlig Na-bentonitt oppslemming (Opazil, fremstiller: Siidchemie AG).

Man får på denne måte med organofilsilikatet omhyllede, i og for seg høyhvite pigmenter, idet pigmentomhyllingen inneholder den i vann uoppløselige optiske lysgjører. Under anvendelse av et forenlig plastbindmiddel som omtalt i eksempel 3, får man et høyhvit optisk lysgjort belegg som viser en spesielt god varighet for dyp- og valseoffset-trykkfarver. Også her er det foretatt en god varm satinering efter belegning og tørking av papirhanen. Pakningstettheten av de omhyllede kaol inpart ikler er også her av stor betydning .

Eksempel 5.

375 g handelsvanlig kaolin dispergeres med 500 ml vann i en dobbeltsnekke-elter. Separat fortynnes 15 g dimetyldioktadecylammoniumklorid (handelsvanlig) i vann til en 50$-ig dispersjon, og denne dispersjon innføres sammen med 28 g Na-bentonitt i dobbeltsnekke-elteren. Derefter homogeniseres det hele i 1 time og den dannede masse fortynnes med vann til en oppslemming med et faststoffinnhold på 25$. Til denne blanding settes så meget av en 10$-ig vandig oppløsning av polyvinylalkohol at innholdet av polyvinylalkohol til sammen utgjør 7 vekt-$ henholdsvis 14 vekt-$. Man får således en helt homogen påstrykningsmasse for dyptrykk (bindemiddelinnhold 7$), henholdsvis offsettrykk (bindemiddelinnhold 14$).

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et for papir- og papp-industrien egnet middel som forbedrer betrykkbarheten av papir og papp, karakterisert ved at man a) til en vandig pigmentdispersjon enten først setter en kvaternaer ammoniumf orbindelse og så tilsetter en vann-oppløselig eller vannsvellbar hydrogel inneholdende anioniske grupper, fra den kolloide dispersjon av et hydratisert, kationbyttedyktig, filmdannende smektitisk sjiktsilikat som oppviser en ionebytteevne på 50 til 120 milliekvivalenter/100 g, eller b) til den vandige pigmentdispersjon først setter en vannoppløselig eller vannsvellbar hydrogel inneholdende anioniske grupper, fra den kolloide dispersjon av et hydratisert, kationbyttedyktig, filmdannende smektitisk sjiktsilikat som oppviser en ionebytteevne på 50 til 120 milliekvivalenter/100 g og derefter tilsetter en kvaternaer ammoniumforbindelse, og eventuelt konsentrerer opp det ved koazervering oppnådde produkt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som kvaternaert organisk ammoniumsalt anvendes stearyldimetylbenzylammoniumklorid eller distearyldimetyl-ammoniumklorid.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man som smektitisk sjiktsilikat anvender Na-bentonitt .

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man underkaster koazerveringen et kolloidalt system med et samlet faststoffinnhold på 2-15 vekt-$.

5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at man velger vektsforholdet mellom pigment og hydrogel referert til faststoffer således at mengden av de over koazervering dannede omhyllinger av pigmentpartiklene, beregnet på disse utgjør 5 til 40 vekt-$.

6. Anvendelse av et middel fremstilt ifølge et av kravene 1-5, til fremstilling av en papir- eller papp-belegningsmasse.

7. Anvendelse av et middel fremstilt ifølge et av kravene 1-5, som fyllstoff til innblanding i et papirråstoff.