NO742097L - - Google Patents

Description

Belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning

Nærværende oppfinnelse vedrører et belagt syntetisk papir samt fremgangsmåte for fremstilling av et sådant. Oppfinnelsen vedrører mer spesielt et forbedret belagt syntetisk papir tilvirket av polyolefin-syntetisk masse, og som på sin overflate har et beleggsjikt som er anvendelig for offsettrykning.

Polyolefin-syntetisk masse er fordelaktig og overlegent bra ved at den har en god varmebestandighet, høyere styrke både i tørr og våt tilstand og en god dimensjons-stabilitet, som aldri kan fås med naturlig cellulosemasse. Forsøk har bHHtgjort for å fremskaffe et pigment-belagt syntetisk papir, hvor disse fordeler til den polyolefin-syntetiske massen er utnyttet. Por eksempel beskriver det japanske utlegningsskriftet nr. 29607 fra 1972 et belagt syntetisk papir som har et belegg-sjikt dannet av uorganiske pigmenter såsomnleire, kalsiumkarbonat,sateng-hvitt ("satin white"), talk og liknende, og bindemidlersMsom kasein, stivelse, styren-butadien-latex og liknende på et underlag av papir, som er fremstilt enten bare av polyolefin-syntetisk masse, eller av en blanding av polyolefin-syntetisk masse med naturlig cellulose-masse og/eller noen annen syntetisk masse. Imidlertid har et slikt belagt syntetisk papir som dette den ulempe at trykksverte-overføringen ikke kan skje på riktig måte, og da spesielt i tilfelle av flerfarge-offset-trykning. Når det gjelder flerfarge-offset-trykning vil vanligvis beholder-løsningen forbli på arkets overflate under trykkeprosessen hvis det belagte papirets overflate er dårlig til å absorbere beholder-løsningen. Tilstedeværelsen av beholder-løsningen på papirets overflate har den virkning at den hindrer papirets mot-tagelse av den trykksverte som skal overføres fra trykksylinder til papiroverflate. Det vil si at når en vandig beleggsammensetning som i alt vesentlig består av en pigmentkomponent og en bindemiddelkomponent, påføres et papirunderlag fermstilt av polyolefin-syntetisk masse, og det belagte papiret deretter tørkes, så vil den ovenfor nevnte beleggsammensetningen trenge gjennom til papir-underlaget mer sakte enn når underlagsarket er fremstilt av naturlig eellulose-masse. Derfor migrerer bindemidlet, som forekommer i beleggsammensetningen, mot overflaten til arkets beleggsjikt under tørkeprosessen, og bindemidlet i det erholdte beleggsjiktet er tettere fordelt nær overflaten. Dette er grunnen til hvorfor det belagte syntetiske papiret ikke absorberer beholderløsningen godt. Selv om mengden av den anvendte polyolefin-massen er relativ liten,.*så vil man også i dette tilfelle få lokalt manglende absorbsjon av beholderløsningen. Hvis mengden av den anvendte polyolefinmassen er relativt stor, så vil manglende absorbsjon av beholderløsningen inntreffe i alt vesentlig over hele papirets overflate.

På den annen side er det med hensyn til enkel håndtering og reduksjon av omkostningene med forsendelse og transport ønskelig å minske vekten til det pigment-belagte papiret. Hvis tykkelsen til et underlagspapir reduseres i denne hensikt, så vil dette resultere i forringelse av papirets styrke, lyshet og opasitet. Det har nesten ikke vært mulig å unngå de ovenfor nevnte ulemper når man har anvendt konvensjonelt naturlig cellulose-papir forsynt med et pigmentbelegg.

Det primære formål med nærværende oppfinnelse er å avstedkomme et forbedret belagt syntetisk papir, som er egnet for offset-trykning.

Et annet formål med nærværende oppfinnelse er å fremskaffe et forbedret belagt syntetisk papir med en høy opasitet, en god lyshet og en god dimensjons-stabilitet.

Et ytterligere formål med nærværende oppfinnelse er å fremskaffe

et forbedret belagt syntetisk papir, som er relativt lett men likevel tilstrekkelig stævt.

Et ennå ytterligere formål med nærværende oppfinnelse er å fremskaffe en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av det ovenfor nevnte belagte syntetiske papiret. Øvrige formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen.

De ovenfor nevnte formål med oppfinnelsen kan oppnås ved å avstedkomme et beleggsjikt på et polyolefin-syntetisk papir, hvorved sjiktet er dannet av en pigmentkomponent og en bindemiddelkomponent, og hvorved en del av den nevnte pigmentkomponent er et organisk polymer-pigment i form av findelte partikler. Mer bestemt så består det belagte syntetiske papiret, som ifølge oppfinnelsen er anvendelig for offset-trykning, av et underlags-papirark som består av fiber-materiale, hvorav minst 5 vekts % utgjøres av polyolefinmasse, og et beleggsjikt som er fremstilt på minst en av overflatene til det nevnte underlags-papirarket, og hvorved det nevnte beleggsjikt i alt vesentlig er fremstilt av en bindemiddelkomponent og en pigmentkomponent, og hvorved i det minste en del av den nevnte pigmentkomponent er et organisk polymer-pigment i form av findelte partikler.

Vi har funnet at offset-trykningsevnen til det syntetiske papiret, som er fremstilt av polyolefin-masse, er uventet og markant forbedret ved fremstilling av et beleggsjikt på det syntetiske papiret, og hvorved det anvendes en beleggsammensetning som omfatter findelte partikler av organiske polymerer. Følgelig er nærværende oppfinnelsekarakterisert veden kombinasjon av et syntetisk papir og en beleggsammensetning som omfatter spesielle organiske polymer-partikler.

Fortrinnsvis fremstilles 5 til 95 vekts-$ av fiber-materialet i underlags-papirarket av polyolefin-masse. Den øvrige del av fiber-materialet kan utgjøres av naturlig cellulose-masse.

Minst 5 vekts-$ og fortrinnsvis minst 10 vekts-^ av pigmentkomponenten, beregnet på tørrstoff, kan være et organisk polymer-pigment i form av findelte partikler. Pigmentkomponenten kan bestå av en blanding av et organisk polymerpigment i form av findelte partikler og et uorganisk pigment.

Mengden av bindemiddelkomponenten i beleggsjiktet kan være 5 til 100 vektsdeler, fortrinnsvis 8 til 35 vektsdeler beregnet på 100 vektsdeler på tørrstoffinnholdet av pigmentkomponenten som er inn-korporert i beleggsjiktet.

Fortrinnsvis fremstilles det organiske polymer-pigmentet, og som anvendes ifølge oppfinnelsen, av findelte partikler av en organisk polymer, som har en defleksjonstemperatur på over '30° C, fortrinnsvis over 50° C ifølge ASTM-standard D648. Det organiske polymer-pigmentet kan fortrinnsvis bestå av findelte partikler med en gjennomsnittlig størrelse på 0,1 til 1,0 mikron.

Ifølge gn foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen består nevnte organiske polymer-pigment av findelte partikler utvalgt fra gruppen bestående av polystyren, polymetylmetakrylat og kopolymerer av de foran nevnte med noen annen vinyl-monomer.

Mengden av beleggsammensetningen innbefattet det ovenfor nevnte organiske polymer-pigment bør minst være 0,5 g/m , fortrinnsvis 3>0 til 30 g/m beregnet pårfcør^rstefif sbasis.

Den ifølge oppfinnelsen anvendte polyolefin-massen kan fremstilles

av fibriller, og har et spesifikt overflateinnhold på minst 0,7

m /g. Polyolefin-massen kan fremstilles av en polyolefin-polymer og en hydrofil polymer.

En del av fibermaterialet i underlags-papirarket til det belagte syntetiske papiret ifølge oppfinnelsen er fremstilt av polyolefin-masse, som inneholder en hydrofil komponent. Blant polyolefinene i polyolefin-massen forekommer homopolymerer, som fås ved polymerisasjon av olefin-monomerer så som etylen, propylen, 4-metyl-penten-l, buten-1, styren samt kopolymerer av disse olefiner. Kopolymerer,

som fås ved polymerisasjon av disse olefiner med kopolymeriserbare vinyl-monomerer, som f.eks. etylenvinylacetat-kopolymer og etylen-akrylsyresalt-kopolymer, vil også forekomme der.

Som eksempler på hydrofil komponent, som forekommer, er polymerer

med en hydroksyl-gruppe så som polyvinylalkohol, forsåpet etylen-vinylacetat-kopolymer, polyvinylalkohol til hvilken det er radikal-pode-polymerisert en vinyl-monomer så som styren eller metyl-metakrylat;,polymerer og kopolymerer som fås ved polymerisasjon av monomerer med karboksyl-gruppe så som akrylsyre, metakrylsyre, buten-tri-karboksylsyre, maleinsyre, itakonsyre samt deres delvise estere; polymerer med amid-gruppe så som polyakrylamidj og andre hydrofile polymerer så som polyetylenoksyd og karboksymetyl-cellulose. Disse hydrofile komponentene innkorporeres i poly-ol olefiner ved polymer-blanding og/eller pode-kopolymerisasjon. Vektsforholdet i sammensetning mellom en hydrofil komponent og

en polyolefin i fiber-materialet befinner seg fortrinnsvis i området 0:100 til 40:60, fortrinnsvis i området 1:99 til 30:70. Et eller annet, konvensjonelt varmestabiliserende middel, antioksydasjons-middel og en ultraviolett-absorber kan tilsettes til en polyolefin-sammensetning for fremstilling av polyolefin-massen. Uorganisk pulver så som kisel, alumina, talk, kalsiumkarbonat, kalsiumsulfitt og kalsiumsulfat kan også tilsettes som fyllstoffer. Det fiber-holdige polyolefin-materialet kan erholdes ved anvendelse av følgende teknikk, nemlig emulsjons-spyle-spinning ("emulsion flush spinning"), spyle-spinning ("flush spinning"), løsnings-skjæring ("solution shearing"), uniaksial strekking og deling, smelte-spinning o.s.v.. Blant disse metoder foretrekkes emulsjons-spyle-spinning, spyle-spinning og løsnings-skjæring, hvorved emulsjons-spyle-spinning er mest foretrukket.

Emulsjons-spyle-spinnings-metoden er i og for seg kjent, og er f.eks. beskrevet i US patent nr. 3 8o8 091. Ifølge denne metode fremstilles det fiberformede materialet for massen ved hjelp av trinn som innebærer å blande en polyolefin, et løsningsmiddel for polyolefinen og et ikke-løsningsmiddel for fremstilling av en blanding; oppvarming av blandingen under kraftig agitering for fremstilling av en oppvarmet emulsjon i hvilken polyolefinen er løst; samt sprøyte den oppvarmede emulsjonen under høyt trykk gjennom et munnstykke. Man anvender f.eks. polyetylen som polyolefin, heksan som et løsningsmiddel, natriumlaurylbenzensulfonat som et overflateaktivt middel og vannholdig polyvinylalkohol som et dispergerings- middel eller ikke-løsningsmiddel. Den syntetiske massen som fås ved å spalte det sprøytede fiber-materialet har en stor spesifikk overflate, og inneholder en hydrofil polymer og et overflateaktivt middel. Den således erholdte syntetiske massen kan lett suspenderes i vann, og har en god selvbindende egenskap.

Ved spyle-spinnings-metoden blir en polyolefin, som er oppløst i

et organisk løsningsmiddel, sprøytet gjennom et munnstykke ved høy temperatur og under høyt trykk. Ved denne metode sprøytet fiber-materiale kan vanskelig inneholde noen hydrofil polymer, og følgelig er det nødvendig at materialet blir behandlet med en hydrofil polymer og et overflateaktivt middel ved eller etter spaltningen,

for derved å gi det erholdte fiber-materialet en hydrofil egen-

skap. Denne spyle-spinnings-metode er også i og for seg kjent, og da f.eks. som beskrevet i US patent nr. 3 08l 519« 11 ■■ 11 — \.

Løsnings-skjærings-metoden er i og for seg kjent, og er beskrevet i' tysk patent nr. 2 058 386 og britisk patent nr. 868 651. For eksempel tilsettes en polymer-løsning til et ikke-løsningsmiddel for polymeren for å separere polymeren, og en skjærkraft anvendes på polymeren, som er fraskilt, for fremstilling av fiberformet materiale. Det er også mulig å fremstille fiber-materiale ved å anvende en skjærkraft på polymeren som separeres i stadiet for polymerisasjon av en olefén. Fiber-materialet som således fås ved løsnings-skjærings-metoden blir deretter gjenstand for et behandlings-trinn for å gi det en hydrofil egenskap, og dette trinn er analogt med det som foretas ved spyle-spinnings-metoden.

Noen hydrofile komponenter så som polyvinylalkohol, forsåpet etylen-vinylacetat-kopolymer, polyetylenoksyd, polyakrylamid og modifisert stivelse kan tilsettes til fibermaterialet, som fås ved en av de ovenfor nevnte metoder, etter spaltnings-behandlingen,, for å gjøre materialet lett dispergerbart i vann og for å gi det en god selvbindings-evne.

Generelt har polyolefin-syntetisk masse en kompleks fin-struktur

av mikro-fåbr-illieilér mikro-membran.

Det spesifikke overflateareal til den syntetiske massen er fortrinnsvis større enn 0,7 m 2 /g, helst større enn 1,0 m 2/g, og da målt i henhold til BET-metoden.

Hvis det spesifikke overflatearealet til den syntetiske massen

er mindre enn 0,7 m /g, så kan de foran nevnte formål med oppfinnelsen ikke oppnås.

Den således fremstilte massen kan anvendes for fremstilling av papirark som sådan eller sammen med cellulose-masse ved hjelp av en konensjonell papirmaskin. Minst 5 vekts-$ av fiber-materialet i papiret bør utgjøres av polyolefin-syntetisk masse. I tilfelle papirarket inneholder polyolefin-syntetisk masse i en mengde på mindre enn 5 vekts-$, så vil man ikke få de tidligere nevnte fordeler, og som skyldes anvendelse av polyolefin-masse.

Det mest foretrukkede papirarket fremstilles av en blanding av polyolefin-masse med naturlig cellulose-masse, selv om det også

kan fremstilles av en blanding av polyolefin-masse og noen annen syntetisk masse. Når det gjelder papirark fremstilt av en blanding av polyolefin-masse og naturlig cellulose-masse, så er sammensetningsforholdet med hensyn til vekt i mellom disse fortrinnsvis i området 5:95 til 95^5-

Ved papirfremstillingen kan også konvensjonelle fyllstoffer,,lim-midler og fargestoffer tilsettes uten at de fordeler oppfinnelsen gir tapes.

En anvendelig belegg-sammensetning ifølge oppfinnelsen er en vandig sammensetning som i alt vesentlig består av en pigmentkomponent og en bindemiddelkomponent. I det minste en del av pigmentkomponenten inneholder findelte partikler av en organisk polymer.

De findelte partiklene av en organisk polymer er fortrinnsvis

runde eller kulelignende, selv om de naturligvis kan ha en annen form. Partiklene kan ha en gjennomsnittlig størrelse på 0,1 til 1,0 mikron. Det er en betingelse at disse partikler ikke danner

en film under betingelsene for påføring og tørking av beleggsammensetningen og for sluttbehandlingen av det belagte papir. Fortrinnsvis har de organiske polymer-partiklene en defleksjons-temperatur på minst 30°C, helst minst 50°C, og da definert og målt ifølge ASTM-standard D-648.

Disse beskrevne partikler kan fremstilles ved emulsjons-polymerisasjon av en egnet monomer eller en blanding av slike monomerer, eller ved å emulgere en egnet polymer som er fremstilt ved en annen metode så som masse- eller løsningspolymerisasjon. En hvilken som helst fin-delingsteknikk kan anvendes for å fremstille findelte partikler.

Blant de egnede organiske materialer for findelte partikler kan nevnes: polystyren, polypC-metylstyren), poly(4-etylstyren), poly(1-vinyl-naftalen), etc; polyolefiner og polyhalogenolefiner så som poly-vinylklorid, polyjhexa fluor propylen), polye tylen, polypropylen, poly(l-buten), poly(4-metyl-l-penten), polyvinylidenklorid, poly(l,2-difluoretylen), estere av«x -etylenisk umettede syrer så som poly-metakfeyl-å.térr, f.eks. poly(metylmetakrylat), poly(isopropylklor-akrylat), poly(2-kloretylmetakrylat), poly(cykloheksylklorakrylat), poly(metylklorakrylat), polyvinylacetat, polyallylacetat, polyvinyl-propionat, etc.; og andre poymerer så som poly(etylen 1,5-naftalat), poyetylentereftalat; poly(heksametylenadipamid), poly(É-kapramid), poly(dekametylenadipamid), polykarbonat, polyacetal, polyvinylformal, polyvinylbutyral, etc. Kopolymerer av monomerkomponenter av de ovenfor nevnte polymerer, så som etylen-vinylacetat-kopolymer, etylén-propylen-kopolymer, etc. er også egnede.

Forskjellige andre kopolymeriserbare monomerer, så som kojugerte dietyleniske umettede monomerer, alkylakrylater og akrylonitril kan være tilstede i små mengder som komonomerer i de foran nevnte egnede polymerer. Typiske eksempler på slike kojugerte dietyleniske umettede monomerer er l,3>-butadien, isopren, 2-klor-l,3-butadien og divinylbenzen. Typiske eksempler på slike alkylakrylater er metylakrylat, etylakrylat, n-propylakrylat, sek.-butylakrylat og n-butylakrylat,o< ,/ B -etyleniske umettede karboksylsyrer og anhydrider derav, så som akrylsyre, metakrylsyre, maleinsyre, itakonsyre, fumarsyre og maleinsyreanhydrid kan også anvendes som kopolymeriserte bestanddeler i de egnede poymerer. Por eksempel er slike kopolymerer som etylen-akrylsyre-kopolymer, etylen-maleinsyreanhydrid-kopolymer, styren-maleinsyreanhydrid-kopolymer, etc. også egnede polymerer ifølge nærværende oppfinnelse.

Blant de ovenfor nevnte organiske polymerer, vil,fv.in<y>"lr<p>ol<y>merer, og vinylkopolymerer fortrinnsvis anvendes ved utførelse av nærværende oppfinnelse.

Den anvendelige belegg-sammensetning er ifølge oppfinnelsen en vandig belegg-sammensetning, som kan fremstilles ved å dispergere de ovenfor nevnte organiske polymerpartikler alene eller med passelde uorganiske pigmenter i et vandig løsningsmiddel som inneholder et bindemiddel-materiale, eller ved å blande en uorganisk polymer-emulsjon og et bindemiddelmateriale med et vandig løsningsmiddel,

som inneholder eller ikke inneholder et uorganisk pigment. Anvendbare bindemidler for den ovenfor nevnte beleggsammensetning er naturlige og syntetiske bindemidler, som vanligvis anvendes for fremstilling av kjente vandige pigmentbelegg-sammensetninger. Det kan f.eks. nevnes proteiner så som kasein, soyabønne-protein, gelatin, etc; stivelser eller deres derivater så som dekstrin, rå-stivelse, oksydert stivelse, forestret stivelse, foreteret stivelse, kationisk stivelse, fosfatert stivelse, etc; cellulosederivater så som karboksymetyl-cellulose, hydroksyetylcellulose, etc; konjugerte dienpolymer-latekser så som styren-butadien-kopolymer, metyl-metakrylat-butadien-kopolymer, etc; akrylpolymer-latekser så som polymerer eller kopolymerer av akrylestere og/eller metakrylestere, etc; vinylpolymer-latekser så som etylenvinylacetat-kopolymer, etc; polymer-latekser modifisert ved hjelp av fuksjonelle grupper så som karboksyl-gruppe, etc; syntetiske harpiks-bindeiMdier så som polyvinylalkohol, olefin-maleinsyreanhydrid-kopolymer, melamin-harpiks, etc Disse bindemidler kan også anvendes i form av en blanding.

Uorganiske pigmenter som kan blandes med findelte partikler av en uorganisk polymer kan være kaolin, leire,kalsiumkarbonat, kalsium-silikat, kalsiumsulfat, kalsiumsulfitt, titanoksyd, aluminiumhydoksyd,

bariumsulfat, sinkoksyd, sateng-hvitt, talk, kolloidal kisel, etc.

Det foretrukkede blandingsforhold mellom de organiske polymer-partiklene og uorganiske pigmenter ligger i området 100:0 til 5:95, beregnet på vekten av faststoff. Hvis mengden av de innblandede pigmenter overskrider dette område, så kan de ønskede effekter ifølge oppfinnelsen ikke erholdes. Spesielt foretrukket blandingsforhold er området 100:0 til 10:90, beregnet på faststoffvekten.

Da forskjellige bindemidler oppviser forskjellig bindevne, så er mengden av disse ikke standardisert. Mengden av bindemidler ligger vanligvis i området 5-100 vektsdeler, fortrinnsvis 8-35 vektsdeler, beregnet på 100 deler pigment (innbefattet organiske polymerpartikler). Den således erholdte beleggsammensetning kan naturligvis inneholde additiver så som dispereringsmiddel, konserveringsmiddel, flytbarhets-modifiseringsmiddel, fargestoff, skumregulerings-middel, etc. Den ovenfor nevnte beleggsammensetning påføres underlags-papiret av polyolef in-syntetisk masse ved hjelp av en masktøsbeiegger ellerler-i'kkermaskin-belegger utstyrt med passende belegg-anordninger så som blad-belegger,,luft-kniv-belegger, valse-belegger, børste-belegger, gardin-belegger ("curtain coater"), "champflex"-belegger, stang-belegger3("bar coater"), gravyr-belegger, sprøyte-belegger, lime-presse-belegger eller lignende, hvoretter det hele tørkes. Man bør unngå

å høye temperaturen så meget at de organiske polymerpartiklene deformeres av varmen, som bevirker en kontinuerlig film.

Mengden av den beleggsammensetning, som skal anvendes, avhenger av sammensetningen selv eller papirkvalitet, og kan derfor ikke standardiseres. Por å forbedre trykk-barheten ved offset-trykning er imidlertid mengden minst 0,5 g/m 2 , fortrinnsvis 3-30 g/m 2, beregnet på grunnlag av tørr-vekt og på en side av papiret. De ifølge oppfinnelsen ønskede effekter kan ikke erholdes hvis beleggsammensetningen anvendes i en mengde som er mindre enn 0,5 g/mQ". Den øvre grense for beleggmengden på 30 g/m er begrenset kun av økonomiske grunner. Beleggsjiktet kan dannes ved éngangs-anvendelse av en belegg-sammensetning eller to eller flere gangers anvendelse av den samme eller noen annen sammensetning.

Det således erholdte belagte syntetiske papiret kan bli gjenstand

for behandling i kalander, glans-kalander og høyglitfc-ikalander ("super calender") så vel som ferdigbehandling for konvensjonell beleggning. Ved utførelse av disse behandlingsoperasjoner bør man ikke anvende en så høy temperatur og/eller et så høyt trykk at man får deformasjon av polymerpartiklene og dannelse av en kontinuerlig film.

Hva det er som bevirker den forbedrede offset-trykkbarheten ifølge oppfinnelsen er ennå ikke kjent. En teori er at hvis en belegg-sammensetning, som inneholder organiske polymer-partikler, belegges på overflaten til det beskrevne syntetiske papiret, så vandrer de organiske polymer-partiklene mot overflaten til beleggsjiktet,

med det resultat at det dannes et mikropore-holdig og diskontinuerlig beleggsjikt, som er i stand til effektivt å absorbere beholder-løsningen når denne anvendes.

Det belagte syntetiske papiret ifølge oppfinnelsen er meget fordelaktig ved at det ikke bare har en god trykkbarhet for offset-trykning, men også en høy lyshet og en høy opasitet, en god vannresistens og en god dimensjons-stabilitet, og ved at et lett belagt papir kan fremstilles uten å ofre de ønskede egenskapene til polyolefin-fiber-papir.

I det følgende vil oppfinnelsen bli forklart mer i detalj ved hjelp av eksempler, som imidlertid kun skal illustrere oppfinnelsen og ikke begrense denne. I eksemplene btyr deler og prosenter henholdsvis vektsdeler og vektsprosenter når ikke annet er angitt.

Eksemplene 1- 5

LOO deler polypropylen (fø)=l,3 dl/g) og 1070 deler metylenklorid

ble blandet for fremstilling av en oppslemming. Deretter ble 1200 deler av en vandig løsning av polyvinylalkohol, som inneholder 10 deler polyvinylalkohol ( polymerisasjonsgrad: 1400, forsåpningstall: 99$),og 2tdeler dodecylbenzen-sulfonat tilsatt til opp-slemmingen. Denne blandingen ble tilført til en autoklav, og deretter oppvarmet under omrøring for fremstilling av en emulsjon. Når temperaturen til emulsjonen oppgikk til l40°C, ble den sprøytet gjennom et munnstykke for fremstilling av fiber-materiale. Det erholdte fiber-materialet ble anvendt for tilvirkning av en 1 $-ig vandig suspensjon, som i sin tur ble raffinert ved hjelp av en SPROUT WALDRON skive-raffinør. Det spesifikke overflatearealet til den erholdte syntetiske massen var 15 m /g. Den således erholdte syntetiske massen og en naturlig cellulose-masse-blanding, som bestod av 20 deler NBKP ( bleket kraftmasse av bartre, CSP 420 ml) og 80 deler LBKP ( bleket kraftmasse av løvtre, CSF 400 ml) ble blandet sammen i forskjellige forhold som vist i tabell 1. Deretter ble 0,5 deler harpiks (hard) ,beregnet på 100 deler masse, og 2,5 deler aluminiumsulfat, beregnet på 100 deler masse, tilsatt for fremstilling av en oppslemming med en konsistens på 0,3 $• Et papirark ble tilvirket ved hjelp av en laboratorie-foundrinier-papirmaskin, hvoretter papirarket ble behandlet ved hjelp av en lim-pressåmg med polyvinylalkohol ( polymerisasjonsgrad: 1700, forsåpningstall: 99$) for fremstilling av et underlagspapir på 40g/m ,2.

Separat ble 32,4 deler kaolin av nr.l kvalitet, 25,2 deler kaolin

av nr.2 kvalitet, 14,4 deler aluminiumhydroksyd og 28 deler (fast} stoff) polystyren-emulsjon ( defleksjons-temperatur: 9^ °C ved l8,5 kg/cm og en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 0,5 mikron) dispergert i vann under tilstrekkelig omrøring ved hjelp av en høyhastighets-blander for fremstilling av en oppslemming med et faststoffinnhold på 67$. Til denne oppslemming ble 7 deler ( faststoff) oksydert stivelseløsning ( oksydasjonsgrad: 0,013), 16 deler (faststoff) karboksylert styren-butadien-kopolymer-lateks ( styren/ butadien: 60/40) tilsatt for å fremstille en beleggsammensetning med en sluttkonsentrasjon på 58$. Den således erholdte beleggsammensetningen ble påført det ovenfor nevnte papir i mengder på 7 g/m 2 (filtside), henholdsvis 9 g/m 2 (wiresiden), beregnet på tørrstoff-basis, ved hjelp av en blad-belegger. Deretter fikk det belagte papiret tørke og siden ble det høyglittet. De forskjellige egenskapene til de erholdte papir vises i tabell 1.

Kontroll 1

100 deler av den samme som i eksemplene 1-5 anvendte cellulose-masse-blandingen, 0,5 deler hard-harpiks og 2,5 deler aluminiumsulfat ble blandet sammen for fremstilling av en oppslemming med en konsistens på 0,3$. Et underlagspapir på 40g/m ble fremstilt på samme måte som beskrevet i eksempel 1.

Separat ble 45 deler kaolin av nr.l kvalitet, 35 deler kaolin av

nr.2 kvalitet og 20 deler aluminiumhydroksyd dispergert i vann under tilstrekkelig omrøring av en høyhastighets-blander for fremstilling av en oppslemming med et faststoffinnhold på 67$. Til denne oppslemming ble 7 deler (faststoff) oksydert stivelseløsning (oksydasjonsgrad: 0,013) og 14 deler (faststoff) styren-butadien-lateks ( det samme som ble anvendt i eksemplene 1-5) tilsatt for fremstilling av en beleggsammensetning med en sluttkosentrasjon på 58$« Denne beleggsammensetning ble påført på det ovenfor nevnte underlagspapiret med henholdsvis 7 g/m 2 (filtside) og 9 g/m 2 (wire-side), beregnet på tørrstoff-basis, ved hjelp av en blad-belegger,

og deretter tørket og høyglittet for fremstilling av et belagt papir. Egenskapene til dette belagte papir vises i tabell 1.

Kontroll 2

Denne kontroll er lik kontroll 1 bortsett fra at det ble anvendt samme papir som ble anvendt i eksempel 3» Egenskapene vises også

i tabell 1.

Følgende metoder ble anvendt for vurdering av papirets kvalitet: (1) Lyshet: Bestem,t i henhold til JIS P8123 (desto høyere verdi

siiøstdesto høyere lyshet).

(2) Opasitet: Bestemt i henhold til JIS P8138 (desto høyere verdi

desto mer opak).

$3) Glans: Bestemt ved hjelp av Specular Glossmeter (desto høyere

verdi desto høyere glans).

(4) Vannresistens: To dråper vann ble dryppet på den belagte overflaten, som tøår gnidd med en finger 15 ganger. Deretter ble dråpene overført til overflaten til en sort glassplate. Etter tørking observerte man hvithets-graden på platen. (5) Offset-trykningsevne: Prøven på offset-trykningsevne ble utført ved å anvende "RI Printability Tester (tilvirket av AKIRA

Industry Co) med to tryknings-enheter, hvorav en ble anvendt for en beholderløsning og den andre for trykksverte r ".;Papire,t:s mottagningsevne for trykksverte ble observert.

Vurdering av vannresistens og offset-trykningsevne:

A: utmerket; B: god; C: dårlig; D: meget dårlig.

De ovenfor nevnte vurderingsmetoder benyttes også i tabellene 2<:>t.il til 5-

Sammenlignet med kontroll 1 var de belagte papirene fra eksemplene

1 til 5 utmerket med hensyn til lyshet, opasitet, glans og vannresistens. Dessuten hadde det ifølge oppfinnelsen belagte papiret en utmerket offset-trykningsevne. Derimot hadde dÆtiifølge kontroll 2 belagte papiret en meget dårlig offset-trykningsevne.

I de følgende eksemplene 6 til 8 ble de belagte papirene fremstilt

på samme måte som beskrevet i eksempel 3, bortsett fra at forskjellige syntetiske masser ble anvendt.

Eksempel 6

En blanding bestående av 95 deler høydensitets-polyetylen (smelte-indeks ifølge ASTM DI238: 6,0 g/10 min.) som polyolefin, 5 deler polyvinylalkohol (polymerisasjonsgrad: 1400 og forsåpningstall: 99$) som hydrofil polymer, 900 deler heksan som løsningsmiddel og 3 deler natriumdodecylbenzen-sulfonat som overflateaktivt middel ble emulgert under de samme betingelser som i eksempel 1.

Den erholdte emulgerte dispersjon ble sprøytet gjennom et munnstykke for fremstilling av et fibermateriale. Den syntetiske massen, som fås etter raffinering ved hjelp av SPROUT WALDRON skiveraffinør, hadde et spesifikt: overflateareal på 15,9 m /g,

målt med BET-metoden.

Eksempel 7

En blanding bestående av 75 deler polypropylen ( fø) = 2,3 dl/g,

MI = 1,5 g/10 min.), 5 deler polyakrylamid, 20 deler etylen-vinylacetat-kopolymer (polymerisasjonsgrad=2000 og etylen/vinylacetat : 85/15) og 30 deler kalsiumkarbonat-pulver ble emulgert under de samme betingelser som er beskrevet i eksempel 1. Den erholdte dispersjon ble sprøytet gjennom et munnstykke for fremstilling av et fibermateriale. Det spesifike overflatearealet til den raffinerte massen var 21,5 rn /g ifølge BET-metoden.

Eksempel 8

En blanding bestående av 77 deler høydensitets-polyetylen ( MII= 0,3 g/10 min.) og 18 deler etylen-natriumakrylat-kopolymer ( MI =

5 g/10 min,), etylen/natriumakrylat : 90/10) som polyolefiner,

5 deler polyetylenoksyd (polymerisasjonsgrad : 100000) som en hydrofil polymer, 900 deler heksan som et løsningsmiddel og 4 deler natriumlaurylbenzen-sulfonat ble emulgert under de samme betingelser som er beskrevet i eksempel 1. Den erholdte emulgerte dispersjonen ble sprøytet gjennom et munnstykke for fremstilling av et fiber-materiale. Den syntetiske polyolefin-massen hadde etter raffiner-ingen et spesifikt overflateareal på 18,9 rn 2/g ifølge BET-metoden.

Kontrollene 3 til 5

I kontrolleksemplene 3'ttil 5 ble de samme underlagspapir anvendt som i de respektive eksemplene 6 til 8. De andre betingelsene var de samme som beskrevet i '-kontroll-sL.

De forskjellige egenskapenetil de belagte pairé?. som er fremstilt ifølge eksemplene 6 til 8 og kontrolleksemplene 3 til 5 vises i tabell 2.

Tabell 2 indikerer det faktum at de ifølge eksemplene 6 til 8 erholdte papir var overlegne med hensyn til glans, vannresistens og offset-trykningsevne sammenlignet med de som er fremstilt ifølge kontrolleksemplene 3 til 5* Spesielt var offset-trykningsevnen til de belagte papir, som var fremstilt ifølge kontrolleksemplene 3 til 5 markant dårlig.

Eksempel 9

En polyoelfin-syntetisk masse ble fremstilt ved anvendelse av løsnings-skjærings-metoden. 5 deler høydensitets-polyetylen (MI = 0,3 g/10 min.) ble oppløst i 95 deler xylen ved en temperatur over 100°C for fremstilling av en 5 %- lg xylen-løsning, som deretter gradvist ble helt til kald etanol, som var et ikke-løsningsmiddel for polyetylen, under høy skjær-kraft og under kraftig omrøring ved hjelp av en blander. Det masse-lignende materialet, som man derved erholdt, ble behandlet med den samme polyvinylalkohol som ble anvendt i eksempel 1, samt raffinert ved hjelp av SPROUT WALDRON skive-raffinør. Det spesifike overflateareal til massen var 6,3m 2/g ifølge BET-metoden.

35 deler av den således erholdte syntetiske massen ble blandet sammen med en naturlig cellulosemasse-blanding bestående av 13 deler NBKP og 52 deler LBKP for fremstilling av et underlagspapir på en lignende måte som den som er beskrevet i eksemplene 1 til 5«

Deretter ble en beleggsammensetning, som inneholdt organiske polymer-partikler, påført underlagspapiret. Beleggsammensetningen var den samme som den som ble anvendt i eksemplene 1 til 5, og belegnings-metoden var også den samme som beskrevet i eksemplene 1 til 5«

Eksempel 10

Polyolefin-syntetisk masse ble fremstilt ved hjelp av løsnings-spylings- spinne-metoden. En løsning erholdt ved oppløsning av 100 g høydensitets-polyetylen (MI =6,0 g/10 min.) i 1 liter heksan under kraftig agitering og ved en temperatur på l80°C

ble sprøytet gjennom et munnstykke. De erholdte endeløse fibrene ble oppdelt i 5 mm's lengde, og raffinert ved hjelp av en SPROUT WALDRON slkive-raffinør, hvorved man tilsatte polyvinylalkohol

(det samme som i eksempel l) og natriumdodecylbenzen-sulfonat.

Det spesifike overflatearealet til massen var 16,7 m /g ifølge BET-metoden.

Et belagt syntetisk papir ble fremstilt på en lignende måte som

den som er beskrevet i eksemplene 1 til 5« Øvrige betingelser var de samme som beskrevet i eksempel 9*

Kontroll-

Et belagt syntetisk papir ble fremstilt ved å anvende et underlagspapir som det som ble anvendt i eksempel 9, og med en belegg-sammensetning som den som ble anvendt i kontrolleksempel 1. Øvrige betingelser var de samme som beskrevet i eksempel 9.

Kontroll 7

Et belagt syntetisk papir ble fremstilt ved å anvende et underlagspapir som var det samme som det i eksempel 10 anvendte, og med en beleggsammensetning som var den samme som anvendt i eksempel Øvrige "bétingeIser'var'de samme som beskrevet i eksempel 10.

De forskjellige egenskapene til de belagte syntetiske papir fremstilt ifølge eksemplene 9 og 10 samt kontrolleksemplene 6 og 7 er angitt i tabell 3- Man vil av tabell 3 se at det belagte papiret, som erholdes ifølge eksemplene 9 og 10 var overlegent sammenlignet med det som ble erholdt ifølge kontrolleksemplene 6 henholdsvis 7 med hensyn til henholdsvis glans, vannresistens og offset-trykningsevne.

Ekemplene 11 til 14

Underlagspapiret i hvert av eksemplene 11 til 14 var det samme som det i eksempel 3* Fire slags beleggsammensetninger, som inneholdt polystyrenemulsjon, og som var det samme som ble anvendt i eksempel 1, ble fremstilt og belagt på underlagspapiret for fremstilling av belagt syntetisk papir. Sammensetningsforholdet av beleggsammen-setningene var som angitt i tabell 4 ,-beregnet på respektive fast-stoffvekter.

Kontroll 8

Underlagspapiret var det samme som i eksempel 3« En beleggsammensetning, som ikke inneholdt noen polystyren-emulsjon, ble påført underlagspapiret for fremstilling av et belagt syntetisk papir. Sammensetningsforholdet i beleggsammensetningen var som angitt i tabell 4, og da beregnet på vekten av faststoff.

Forskjellige egenskaper for de i eksemplene 11 til 14 erholdte belagte syntetiske papir er angitt i tabell 4 sammen med angivelser fra kontrolleksempel 8.

Som det fremgår av tabell 4 og sammenlignet med kontroll 8,har

det belagte papiret, som fås i hvert av eksemplene 11 til 14, en utmerket trykningsevne og en god trykksverte-mottaaglighet. Det ble også lagt merke til i eksemplene at forskjellige fysikalske og kjemiske egenskaper ble markant forbedret, og denne forbedring berodde på mengden av anvendt polystyren. Den forbedrede trykningsevnen ble erholdt med en relativt liten mengde av beleggsammensetningen, som inneholdt polystyren. Dette betyr ifølge oppfinnelsen at vektmengden til det belagte papiret kan reduseres uten å ofre andre ønskverdige egenskaper.

Eksemplene 15 til 29

Underlagspapiret er det samme som i eksempel 12. Forskjellige beleggsammensetninger, som inneholder forskjellige organiske polymerer, som angitt i tabell 5, påføres underlags-papiret for fremstilling av belagte papir. Øvrige betingelser er de samme som i eksempel 12. Offset-trykningsevnen til hvert av de belagte papirene som fås ifølge disse eksempler er angitt i tabell 5- I disse eksempler erholdt man belagte papir med forbedret offset-trykningsevne .

I tabell 5 er sammensetnings-forholdene angitt i vekt, bortsett fra eksemplene 25 og 26.

I tabell 5 er def leksjons-temperatureiie som er merket med *■ angitt ved et trykk på 4,6 kg/cm , mens de someikke er merket er angitt ved et trykk på 18,5 kg/cm o, begge bestemt ifølge ASTM-standard D6«8.

Eksempel 30, Kontroll 9

I eksempel 30 erholdt man papir ved fremgangsrik anvendelse av det første beleggsjikt (underste beleggsjikt) og det andre beleggsjikt ( øvre beleggsjikt), som hver består av forskjellige komponenter som fremgår av tabell 6, på det samme underlagspapir som i eks. 3-I kontrolleksempel 9 omfatter det andre beleggsjiktet ingen polystyrenemulsjon. Mengden av hver komponent i beleggsammensetningen angis i vekt tørrstoff. Egenskapene til det erholdte belagte papir fremgår også av tabell 6.

Claims (18)

1. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning, karakterisert ved at det består av et underlags-papirark som består av fibermateriale, hvorav minst 5 vekts-$ er dannet av polyolefinmasse, og et beleggsjikt som er dannet på minst en av overflatene til underlags-papirarket, at det nevnte beleggsjikt i hovedsak er dannet av en bindemiddelkomponent og en pigmentkomponent, og at i det minste, en del av den nevnte pigmentkomponent er et organisk polymerpigment i form av findelte partikler.

2. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at 5 til 95 vekts-$ av nevnte fibermateriale er fremstilt av polyolefin-masse.

3. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte fibermateriale er fremstilt av en blanding av 5 til 95 vekts-# polyolefin-masse og 95 til 5 vekts-$ av en naturlig cellulose-masse.

4. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at minst 5 vekts-$ av nevnte pigmentkomponent, beregnet på tørrstoff-basis, er et organisk polymerpigment i form av findelte partikler.

5- Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at minst 10 vekts-$ , beregnet på tørrstof f-basis, av nevnte pigmentkomponent er et. organisk polymerpigment i form av findelte partikler.

6. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 4, karakterisert ved at nevnte pigmentkomponent består av en blanding av et organisk polymerpigment i form av findelte partikler og et organisk pigment.

7. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at mengden av nevnte bindemiddelkomponent er 5 til 100 vekts-deler beregnet på 100 vektsdeler tørrstoff av nevnte pigmentkomponent.

8. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at mengden av nevnte bindemiddelkomponent er 8 til 35 vekts-deler beregnet på 100 vektsdeler tørrstoff av nevnte pigmentkomponent.

9. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte organiske polymerpigment består av findelte partikler av en organisk polymer med en defleksjonstemperatur på over 30°C ifølge ASTM-standard D-648.

10. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karaterisert ved at nevnte organiske polymer-pigment består av findelte partikler av en organisk polymer med en defleksjonstemperatur over 50°C ifølge ASTM-standard D-648.

11. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte organiske polymerpigment består av findelte partikler med en gjennomsnittlig størrelse på 0,1 til 1,0 mikron.

12. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte organiske polymerpigment består av findelte partikler av en vinylpolymer.

13. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, k ana kterisert ved at nevnte organiske polymer-pigment består av findelte partikler av en type som er utvalgt fra gruppen bestående av polystyren, polymetylmetakrylat samt kopolymerer av disse med noen annen vinylmonomer.

14. Et belagt syntetisk papir egnet for•offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at vekten av nevnte belegg-sjikt er minst 0,5 g/m beregnet på tørrstoff-basis.

15. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at vekten til nevnte beleggsjikt er 3,0 til 3Q g/m beregnet på tørrstoff-basis.

16. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte polyolefin-masse er dannet av fibriller og har ete spesifikt overflateareal på minst 0,7 m 2/g.

17. Et belagt syntetisk papir egnet for offsettrykning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte polyolefin-masse er dannet av en polyolefin-polymer og en hydrofil polymer.

18. Fremgangsmåte for fremstilling av et belagt syntetisk pa pir6' gitC -' . egnet for offsettrykning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at man fremstiller et underlags-papirark bestående av fiber-materiale, hvorav minst 5 vekts-$ er dannet av polyolefin-masse, og at man belegger i det minste en av overflatene til nevnte underlagspapir med en beleggsammensetning bestående i alt vesentlig av en bindemiddelkomponent og en pigmentkomponent, hvorved i det minste en del av nevnte pigmentkomponent er et organisk polymerpigment i form av findelte partikler.