NO842204L - Viskositetsmodifiserende midler for opploesninger av podede stivelsespolymerer - Google Patents

Viskositetsmodifiserende midler for opploesninger av podede stivelsespolymerer

Info

Publication number
NO842204L
NO842204L NO842204A NO842204A NO842204L NO 842204 L NO842204 L NO 842204L NO 842204 A NO842204 A NO 842204A NO 842204 A NO842204 A NO 842204A NO 842204 L NO842204 L NO 842204L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
approx
weight
starch
viscosity
grafted polymer
Prior art date
Application number
NO842204A
Other languages
English (en)
Inventor
Donald Neil Van Eenam
Original Assignee
Monsanto Co
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 Monsanto Co filed Critical Monsanto Co
Publication of NO842204L publication Critical patent/NO842204L/no

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP 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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/42—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups anionic
    • D21H17/43—Carboxyl groups or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F251/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår podede stivelses-polymeroppløsninger, og mere spesielt, et materiale som nedsetter viskositeten av podet stivelsespolymeroppløsning.
Videre angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte ved fremstilling av lavereviskøse/podede stivelsespolymeroppløs-ninger under anvendelse av viskositetsnedsettende materialer ifølge foreliggende oppfinnelse og anvendelsen av disse lav-viskøse, podede stivelsespolymeroppløsninger som tørrstyrke-tilsetninger for fibrøse substrater som papir.
Stivelsesbaserte polymerer, mere spesielt podede stivelsespolymerer, har vist seg å være nyttige som klebemidler, belegg og harpikser nyttige for å forbedre egenskapene hos papir. Stivelsesbaserte polymerer påføres som oppløsninger, typisk vandige sådanne. Anvendelsen av stivelsesbaserte polymerer har vært hindret på grunn av den vanligvis høyviskøse natur av oppløsninger inneholdende slike stivelsespolymerer. Forskjellige metoder for å redusere viskositeten av en stiv-elsesbasert polymeroppløsning har vært anvendt. En slik metode involverer hevning av temperaturen av stivelsesoppløs-ningen. En annen metode er å redusere det totale prosent-innhold av faste stoffer av stivelsespolymeren i oppløsning. Begge disse alternativer er økonomisk uheldige. Oppvarmning
og holding av oppløsningen ved en forhøyet temperatur krever a,nvendelsen av komplisert utstyr. Anvendelsen av mere fortynnede oppløsninger av stivelsespolymerer er uheldig da det ville kreve påføring av større mengder oppløsning for å oppnå den nødvendige mengde polymerpåføring og ville således kreve transport av mere fortynnede oppløsninger, hvilket er dyrt.
En annen metode for å redusere viskositeten av en stiv-elsesbasert polymeroppløsning er anvendelse av enzym-modifisert stivelse, hvilket nedsetter totalviskositeten av stivelsesoppløsningen. Skjønt denne metode er fordelaktig for visse anvendelser, er det av og til ønskelig og vesentlig at stivelsen ikke modifiseres med enzym før anvendelse.
Foreliggende oppfinnelse overvinner ovennevnte ulemper og andre mangler ved tidligere kjente metoder for å redusere viskositeten av podede stivelsespolymeroppløsninger ved anvendelse av et viskositetsreduserende materiale. Det viskositetsreduserende materiale ifølge foreliggende oppfinnelse er et kanelsyremateriale som kan være kanelsyre eller derivater derav, som kanelalkohol, forskjellige salter, innbefattende kvartære ammoniumsalter og aminer av kanelsyre og derivater hvori fenylgruppen inneholder substituenter. Dette viskositetsnedsettende materiale inkorporeres i den podede stivelsespolymer i en mengde tilstrekkelig til betraktelig å nedsette viskositeten av den resulterende podede stivelses-polymeroppløsning. Den spesifikke mengde av viskositetsreduserende materiale vil avhenge av typen av stivelse anvendt for å fremstille den podede stivelsespolymer, f.eks. enzym-eller ikke-enzym-modifisert stivelse, den spesifikke prosent faststoffer av den spesielle podede stivelsespolymeroppløsning, og den ønskede viskositet. Enzymoverførte stivelsespodede polymerer har en lavere viskositet og kan således kreve en mindre mengde av det viskositetsreduserende materiale for å oppnå en ønskelig viskositet enn den som ville kreves med en ikke-enzym-modifisert stivelsespodet polymer. Videre jo større prosent faststoffer i den podede stivelsespolymeropp-løsning, desto større er mengden av viskositetsreduserende materiale som kreves for å oppnå den ønskede viskositet. Det har vist seg at det viskositetsreduserende materiale som definert ovenfor, vil bevirke en reduksjon i viskositet av podede stivelsespolymeroppløsninger ved forskjellige konsen-trasjoner og enten det er fremstilt fra enzym- eller ikke-enzym-modif iserte stivelser.
Det har vist seg at den viskositetsreduserte podede stivelsespolymeroppløsning fremstilt med de viskositetsreduserende materialer ifølge foreliggende oppfinnelse, er særlig nyttige som tørrstyrkeharpikser for behandling av fibrøse substrater som papir. Fortrinnsvis fremstilles den podede stivelsespolymer som er nyttig for behandling av papir, fra acrylamid og en ikke-enzym-modifisert stivelse.
Foreliggende oppfinnelse angår generelt podede stivelsespolymerer, og mere spesielt podede stivelsespolymer-oppløsninger hvori viskositeten er nedsatt ved anvendelse av et viskositetsreduserende materiale.
Den podede stivelsespolymer fremstilles typisk ved podepolymerisasjonen av en vinylmonomer på et stivelsessubstrat. Som det er velkjent i faget, er det forskjellige fri-radikal-polymerisasjonsmetoder som er nyttige for å pode vinylmonomerer på stivelse, f.eks. bestråling, redox-basert fri-radikal-polymerisasjon og mekanisk fisjon. En spesielt foretrukken metode involverer fremstilling av en oppløsning av stivelsen og vinylmonomerene, til dette å tilsette en passende fri-radikalkatalysator, og derpå utføre polymerisasjonen under klebningstemperaturen for stivelsen. Typiske fri-radikalkatalysatorer som kan anvendes, er hydrogenperoxyd, oppløsningsoppløselige organiske peroxyder og hydroperoxyder, persulfater og ceriumion. En aktivator som typisk er et mildt reduksjonsmiddel, kan også tilsettes sammen med katalysatoren. En typisk aktivator kjent i faget er natriumformaldehyd-sulfoxalat. Alle disse metoder er velkjente for fagfolk og krever ingen ytterligere omtale her.
Stivelser som er nyttige ved fremstilling av de podede stivelsespolymerer ifølge foreliggende oppfinnelse, innbefatter forskjellige carbohydrater som f.eks. maisstivelse, risstivelse, vokset maisstivelse, vokset sorghumstivelse, tapiocastivelse, hvetestivelse, potetstivelse, perlestivelse og søtpotetstivelse, og derivater derav. Derivatene innbefatter oxyderte stivelser, hydroxyalkylerte stivelser, carboxyalkylerte stivelser, forskjellige oppløseliggjorte stivelser, enzymmodifiserte stivelser, etc. Generelt kan en hvilken som helst stivelse anvendes på hvilken vinylmonomerene kan påpolymeriseres.
Vinylmonomerer nyttige ved utførelse av foreliggende oppfinnelse, innbefatter de forskjellige organiske forbindelser inneholdende en vinylgruppe som er tilgjengelig for polymerisasjon for å danne vinylpolymere segmenter fra stivelsen. Den foretrukne vinylmonomer ved foreliggende opp finnelse er acrylamid, og helst er minst 50 vekt% av vinylpolymersegmentet som er fri-radikal-podet fra stivelsessubstratet, en acrylamid-monomerrest, Den gjenværende vekt% av det vinylpolymere segment kan være blandinger av andre vinylmonomerer. Fortrinnsvis kan disse andre vinylmonomerer anvendes for å fremskaffe den podede stivelsespolymer ifølge oppfinnelsen med anioniske eller kationiske ladninger som det er velkjent for fagfolk er nyttige ved fremstilling av papir ved andre prosesser. Innbefattet blant disse forbindelser er styren og substituerte styrener som vinyltoluen, a-methylstyren og klorstyren; forbindelser med acrylgruppen som den polymeriserbare kjerne, som acrylsyre og methacrylsyre og estere derav (innbefattende methyl-, ethyl-og butylesterne), acrylamid, acrylonitril; vinylklorid; vinylacetat eller andre vinylestere; vinylpyridin og vinyl-pyrrolidon; vinylketoner; vinylidenforbindelser, som vinyliden-klorid-allylidenforbindelser som allyliden-diacetater; konjugerte dienmonomerer som butadien-1,3, isopren, klorbuta-dien-1,3 osv. Andre vinyltyper av monomerer som er nyttige,
er de som vil gi en kationisk ladning til de podede stivelsespolymerer som diallylamin og dets respektive salter, Nr alkyl-diallylamin og dets respektive salter, diallyl-dialkyl-ammoniumkvartære salter, N,N-dialkylaminoalkylacrylat og methacrylat og deres respektive salter, N,N-dialkylaminoalkyl-acrylamid og -methacrylamid og deres respektive salter og Ar-vinylbenzyldialkylamin og dets respektive salter. Det bør merkes at vinylmonomerene anvendt for å fremstille den podede stivelsespolymer ifølge foreliggende oppfinnelse, ikke skal innbefatte dem som vil skade den podede stivelses-polymers nyttighet som en tørrstyrketilsetning.
Som anført ovenfor, involverer den typiske metode for fremstilling av podede stivelsespolymerer ifølge foreliggende oppfinnelse fremstilling av en oppløsning av stivelsen, vinylmonomeren eller monomerene og passende katalysator med eller uten akselerator og derpå holde temperaturen under klebningstemperaturen for stivelsen. Av de forskjellige nyttige oppløsningsmidler som vann, alkohol og ethere, er det foretrukne oppløsningsmiddel ifølge foreliggende oppfinnelse vann.
Den endelig fremstilte podede stivelsespolymer vil ha fra ca. 10 vekt% til ca. 8 vekt% stivelse og fra ca. 20 vekt% til ca. 90 vekt% vinylpolymere segmenter. Den foretrukne podede stivelsespolymer vil ha fra ca. 30 vekt% til ca. 70 vekt% vinylpolymere segmenter og fra ca. 30 vekt% til ca. 70 vekt% stivelse. Den foretrukne katalysator for fremstilling av den podede stivelsespolymer er et persulfat som ammoniumpersulfat.
Det nye viskositetsreduserende materiale ifølge oppfinnelsen er et kanelsyremateriale.
I foreliggende beskrivelse er uttrykket "kanelsyremateriale" anvendt for å betegne kanelsyre eller passende derivater derav, som kanelalkohol, de forskjellige salter, innbefattende kvartære ammoniumsalter, aminer, amider og andre derivater hvor fenylgruppen inneholder én eller flere substituenter med det eneste forbehold at slike modifikasjoner av kanelsyren ikke eliminerer materialets primære
evne til å være et effektivt viskositetsreduserende middel, idet de foretrukne materialer er kanelsyre, kanelalkohol, kanelamid og de forskjellige salter av kanelsyre. Med "deri-vat" er ment en forbindelse som innbefatter ryggradsstrukturen av kanelsyre (Ph-Cf^CH-CR^) hvor Ph representerer en fenyl-gruppe og representerer fra 1 til 3 mono- eller toverdige grupper alene, dobbelt eller tredobbelt bundet til carbonet, som ketonisk oxygen, nitrogen (som i form av en nitrilgruppe), hydrogen, hydroxylgrupper, amingrupper, amidgrupper eller blandinger derav.
Det viskositetsnedsettende materiale ifølge foreliggende oppfinnelse tilsettes i alminnelighet før eller under polymerisasjonen mellom vinylmonomeren og stivelsen.
Det er funnet at det viskositetsreduserende materiale nedsetter totalviskositeten av en podet stivelsespolymer-oppløsning selv når det tilsettes i minimale mengder. Mengden av det viskositetsnedsettende materiale anvendt for å fremstille den podede stivelsespolymeroppløsning, vil således være avhengig av den ønskede sluttviskositet. Bestemmelsen av den tilstrekkelige mengde av viskositetsreduserende materiale for å oppnå den ønskede viskositet kan utføres av en fag-mann med typiske midler; i alminnelighet tilsettes en tilstrekkelig mengde av det viskositetsreduserende materiale ved foreliggende oppfinnelse for betydelig å redusere viskositeten av den podede stivelsespolymeroppløsning. En betraktelig reduksjon i viskositet kan være så lav som en 25% reduksjon, fortrinnsvis over 50% med reduksjoner på over 100 ganger av det oppnåelige i sammenligningsoppløsninger inneholdende den samme podede stivelsespolymer uten det viskositetsnedsettende materiale med samme faststoffinnhold. Videre vil mengden av viskositetsreduserende materiale anvendt for å fremstille podede stivelsespolymerer, også være avhengig av prosent-innholdet av faststoff i oppløsningen og typen av stivelse som anvendes.
Enzymmodifiserte stivelsesoppløsninger har typisk en viskositet på 500 (0,5Pa-s) til 30.000 (30Pa-s) cP i forhold til umodifiserte stivelsesoppløsninger som har et tilsvarénde viskositetsområde fra mellom 1.000 (lPa«s) og 50.000 (50Pa-s)cP, idet oppløsningene i alminnelighet har faststoffer i området fra 5 til 15%. Mengden av det viskositetsnedsettende materiale ifølge foreliggende oppfinnelse anvendt for å fremstille enzymmodifiserte stivelser, kan således være betraktelig lavere enn det som anvendes for å fremstille umodifisert stivelse for å oppnå den samme ønskede sluttviskositet.
Som anført ovenfor, vil prosenten av faststoffer i opp-løsningen også influere på mengden av viskositetsreduserende materiale ifølge foreliggende oppfinnelse anvendt for å oppnå den ønskede viskositet. Typiske oppløsninger ifølge teknikkens stand har faststoffprosenter varierende mellom ca. 5% og ca. 15%. Skjønt disse typer av oppløsninger kan være av lav viskositet, tillater anvendelsen av det viskositetsreduserende materiale ifølge foreliggende oppfinnelse oppnåelse av en lavere viskositet ved samme faststoffnivå. En oppløsning for formålet ifølge foreliggende oppfinnelse har i alminnelighet mellom ca. 5 og ca. 50% faststoff bestemt ved å tørre en 1 g
prøve ved 120°C i 1 time.
Det er blitt funnet, som det vil bli illustrert i eksemplene nedenfor, at det viskositetsreduserende materiale ifølge foreliggende oppfinnelse kan påvirke polymerisasjonen og podingen av vinylmonomeren på stivelsessubstratet og føre til en økning i mengden av gjenværende monomer efter at poly-merisas jonen er avsluttet. Det har vist seg at denne økning i gjenværende monomer kan nedsettes ved anvendelsen av ytterligere katalysator. Økede mengder av katalysator kan imidler-tid være uheldig for egenskapene av sluttproduktet. Det fore-trekkes således å begrense mengden av viskositetsreduserende materiale ifølge foreliggende oppfinnelse under ca. 10 vekt% av totalvekten av podet stivelsespolymer, eksklusive det viskositetsreduserende materiale som fremstilles, og helst under 5 vekt%. Det mest foretrukne område er mellom ca. 0,05 og 2 vekt% av den podede stivelsespolymer som fremstilles, eksklusive det viskositetsreduserende materiale.
Et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse innbefatter fremstillingen av en høyfaststoff-stivelsespolymeroppløsning fra mellom ca. 10 og ca. 40 vekt%, fortrinnsvis ca. 25 til ca. 30, under inkorporering deri av det viskositetsreduserende materiale ifølge foreliggende oppfinnelse og således erholde en endelig høyfaststoffoppløsning med en ønsket viskositet, f.eks, innen området fra ca. 1.000 (lPa-s) til ca. 8,000 (8Pa*s) cP. Faststoffinnholdet av denne oppløsning bestemmes som angitt ovenfor mens viskositeter kan bestemmes ved enten Gardner-eller Brookfield-metodene. Fortrinnsvis er den podede stivelsespolymer i en vandig oppløsning ved mellom ca. 10 og ca. 40% faststoff, helst mellom ca. 20 og ca. 35% faststoff. Mengden av det viskositetsreduserende materiale ifølge foreliggende oppfinnelse anvendt for å fremstille den podede stivelsespolymeroppløsning, vil variere mellom ca. 0,1 vekt% og ca. 10 vekt% av den podede stivelsespolymer, fortrinnsvis mellom ca. 0,5 og ca. 1,5 vekt%. ;Som angitt ovenfor, har podet stivelsespolymer fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse, særlig anvendelse som en tørrstyrkeharpiks for fibrøse substrater som papir. Det er noen ganger ønskelig med tørrstyrkeharpikser for å. gi ladede områder på hvilke samvirke mellom polymeren og papirsubstratet økes. Dette oppnåes ved å fremskaffe vinylpolymersegmenter med minst ca. 1,5 vekt% av en lad-ningsfremskaffende vinylmonomerrest. Typene av materialer som er nyttige for å fremskaffe et anionisk ladningsområde på podede stivelsespolymerer, ville typisk være ethylenisk umettede carboxylsyrer som acryl-, malein-, itacon- og methacrylsyre. Den podede stivelsespolymer kan også forsynes med et kationisk ladningsområde ved anvendelse av forskjellige materialer som diallyl-dimethylarnmoniumklorid og N,N-diraethylaminoethyl-methacrylat. ;Eksempler 1- 14;De følgende eksempler 1 til 14 illustrerer reduksjonen;i viskositet av en podet stivelsespolymeroppløsning ved anvendelse av det viskositetsreduserende materiale ifølge oppfinnelsen. De podede stivelsespolymeroppløsninger i eksempel 1 til 14 ble fremstilt fra en enzymmodifisert hydroxyethylert stivelse og acrylamid i nærvær av ammoniumpersulfat (katalysator). Noen av eksemplene inneholder de viskositetsreduserende materialer ifølge oppfinnelsen og/eller andre materialer som vist i tabell 1 nedenfor. Alle disse materialer ble anbrakt i en 50 ml Erlenmeyerkolbe som var forsynt med en magnetisk rørestav. Kolben ble korket efter å være spylt med nitrogen og anbrakt i et varmtvannsbad holdt ved en temperatur mellom 70 og 80°C i ca. 2 timer. Hvert eksempel ble fremstilt ved å anvende tilsammen 25% faststoff i vandig oppløselig enzymmodifisert hydroxyethylert stivelse (dvs. 5 g faststoff) og 0,12 g av ammoniumpersulfatkatalysatoren. Mengden av acrylamid og mengden og typen av viskositetsreduserende materiale og/eller andre materialer anvendt for å fremstille hver prøve, er angitt i tabell 1 nedenfor. Hvert av eksemplene ble avpasset slik at sluttoppløsningen hadde ca. 40% totalfaststoff bestemt ved tørring av 1 g prøve ved 120°C i 1 time. ;Også angitt i tabell 1 er de endelige oppløsnings-viskositeter, i cP (Pa-s), for hvert eksempel. Viskositetene ble bestemt ved Brookfield-metoden. Som det sees i tabell 1, hadde de eksempler som ikke ble fremstilt under anvendelse av det viskositetsreduserende materiale ifølge oppfinnelsen, høyere viskositeter, typisk høyere enn 20.000 cP (20Pa-s) ;(se eksempel 1-5, 7 og 10), idet eksempel 9 har en viskositet lavere enn 20Pa-s, men fremdeles relativt høyere enn viskositetene erholdt under anvendelse av det viskositetsreduserende materiale ifølge oppfinnelsen. Resten av eksemplene viser ;lavere viskositeter ved anvendelsen av et viskositetsreduserende materiale. ; ; E ksempler 15- 22;De følgende eksempler 15-2 2 demonstrerer anvendelsen av viskositetsreduserende materialer ifølge foreliggende oppfinnelse med podede stivelses-copolymeroppløsninger fremstilt fra andre vinylmonomerer enn acrylamid. Disse eksempler ble fremstilt under anvendelse av den samme type og mengde av stivelse og katalysator som angitt for ovenstående eksempler 1-14, unntatt eksemplene 21 og 22 som anvendte hydrogenperoxyd som katalysator (3,0 vekt% basert på totale faststoffer), idet forskjellen var at vinylmonomerene var andre enn acrylamid og er angitt nedenfor i tabell 2 i deres respektive mengder for hvert eksempel. Også angitt nedenfor i tabell 2, er typen og mengden av viskositetsreduserende materiale og annet materiale anvendt for å fremstille hvert eksempel. Videre angir tabell 2 den respektive sluttoppløs-ningsviskositet i cP (Pa*s) for hvert eksempel (Brookfield-metoden). Som det sees fra den følgende tabell 2, oppviste de eksempler som var fremstilt med viskositetsreduserende materialer ifølge foreliggende oppfinnelse, en redusert viskositet sammenlignet med de eksempler som ikke var det. Hvert av eksemplene 15-2 2 ble innstilt slik at sluttoppløsningen hadde ca. 40% faststoffer.
Eksempler 23- 33
De følgende eksempler 23-33 illustrerer fremstillingen av podede stivelses-copolymeroppløsninger fra en ikke-enzym-overført stivelse og acrylamid. I eksemplene 2 3-33 ble de podede stivelsespolymeroppløsninger fremstilt fra en modifisert hydroxyethylert stivelse, kanelsyre, vinylmonomerer (som angitt under andre materialer i tabell 3) og acrylamid i nærvær av kaliumpersulfat. Alle eksemplene ble fremstilt ved å an-bringe i en vandig oppløsning de angitte mengder av de spesifikke materialer som er opplistet under tabell 3 i en 1-liters kolbe forsynt med rører, kjøler, termometer og nitrogen-spyling. Hvert eksempel ble fremstilt under anvendelse av 50 g av den modifiserte hydroxyethylerte stivelse og 0,8 g kaliumpersulfat. Eksempler 30-33 ble fremstilt på lignende måte under anvendelse av 284 g av den modifiserte hydroxyethylerte stivelse og 4,54 g kaliumpersulfat i en 5-liters kolbe. Mengden av acrylamidmonorner anvendt for hvert eksempel, er resten av 5 g minus mengden av kanelsyre og andre materialer anvendt for de spesifikke eksempler. Hvert av eksemplene ble innstilt slik at sluttoppløsningen hadde det faststoffinnhold som er angitt i tabell 3. Faststoffene ble bestemt som angitt ovenfor for eksempel 1-22. Andre materialer, som maleinsyre og acrylsyrer, ble innført i polymerisasjonen av den podede stivelsespolymer for å frembringe et ladet område derpå. Dette er, som angitt ovenfor, av og til nyttig når podede stivelsespolymerer av denne type påføres på et fibrøst substrat som papir. I tabell 3 nedenfor er mengden av kanelsyre som ble anvendt som viskositetsreduserende materiale, anført sammen med mengden og typen av andre materialer, de totale oppløsningsfaststoffer, oppløsningsviskositeten og residuummonomeren for hvert eksempel.
Som det vil sees av tabell 3 nedenfor, hadde de acrylamidpodede stivelsespolymeroppløsninger inneholdende de viskositetsreduserende materialer ifølge foreliggende oppfinnelse (eksempler 2 3-32), en betraktelig reduksjon av viskositet sammenlignet med den acrylamidpodede stivelsespolymeroppløs-ning som ikke inneholdt det viskositetsreduserende materiale ifølge oppfinnelsen (eksempel 33). Videre, som omtalt ovenfor, vil det sees at mengden av viskositetsreduserende materiale anvendt for å fremstille eksemplene, økes, og mengden av gjenværende monomer økes også. Som angitt ovenfor, kan dette nedsettes ved å øke mengden av katalysatoren som anvendes under polymerisasjonen. Gjenværende monomer er bestemt under anvendelse av en puls-polarografisk metode.
Fremstilling av behandlet papir
Eksempel__ A- C
De følgende eksempler illustrerer anvendelsen av podede polymerer fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse på papirmateriale.
Mere spesifikt var papirmaterialet 50/50 bleket hård-tre/bløttre kraft ved CSF 500 med 15 kg/1.000 kg aluminiumoxyd ved en pH på 4,5. Arket ble formet på en forsøks-papirmaskin ved 15,25 m/min med en basisvekt på 13,6 kg/279 m 2. Strekk-strimler (anvendt for å utføre tørrstyrkeprøving) ble skåret i tverretning fra sentret av arket. De 10 x 2,5 cm strimler ble prøvet på tørrfasthet ved en strekkfasthet'på 2,5 cm/min. Eksempler A til C gikk ut på påføring av harpiksene fremstilt ovenfor (eksempler hhv. 23, 22 og 24) på papirmaterialet.
I tabell 4 nedenfor er vist mengden av de respektive podede polymereksempler påført på papiret, og den resulterende tørr-styrke er vist. Tørrstyrkene av papirprøvene ble målt i henhold til Technical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI) standard forsøksmetoder T404-TS66.
Skjønt de foretrukne utførelsesformer er blitt beskrevet og illustrert, kan forskjellige modifikasjoner og substitu-sjoner være gjort til disse innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse. Følgelig vil det forståes at foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet for å illustrere og ikke for å begrense den.

Claims (22)

  1. En podet polymer, karakterisert ved at den inneholder fra ca. 10 til ca. 80 vekt% av et stivelsessubstrat, ca. 20 vekt% til ca. 90 vekt% av vinylpolymere segmenter og en tilstrekkelig mengde kanelsyremateriale til betraktelig å redusere viskositeten av en oppløsning av den nevnte podede polymer.
  2. 2. Podet polymer ifølge krav 1,
    karakterisert ved at vinylpolymersegmentene består av minst ca. 50 vekt% acrylamid-monomerrest.
  3. 3. Podet polymer ifølge krav 2,
    karakterisert ved at kanelsyrematerialet er valgt fra gruppen bestående av kanelsyre, kanelalkohol og salter av kanelsyre.
  4. 4. Podet polymer ifølge krav 3,
    karakterisert ved at den podede polymer består av fra ca. 30 til ca. 70 vekt% vinylpolymersegmenter og fra ca. 30 til ca. 70 vekt% av et stivelsessubstrat.
  5. 5. Podet polymer ifølge krav 4,
    karakterisert ved at vinylpolymersegmentene består av minst ca. 1,5 vekt% av en ladningsfrembringende vinylmonomer.
  6. 6. Podet polymer ifølge krav 4,
    karakterisert ved at vinylpolymersegmentene omfatter fra ca. 2,5 til ca. 50 vekt% av en ladningsfrembringende vinylmonomer.
  7. 7. Podet polymer ifølge krav 6,
    karakterisert ved at den ladningsfrembringende vinylmonomerrest er resten av en ethylenisk umettet carboxylsyre.
  8. 8. Podet polymer ifølge krav 6,
    karakterisert ved at den ladningsfrembringende vinylmonomerrest er resten av acrylsyre, methacrylsyre, maleinsyre eller itaconsyre.
  9. 9. Podet polymer ifølge krav 7,
    karakterisert ved at stivelsessubstratet er en ikke-enzymmodifisert stivelse.
  10. 10. Podet polymer ifølge krav 9,
    karakterisert ved at den ikke-enzymmodifiserte stivelse er en hydroxyalkylert eller carboxyalkylert stivelse.
  11. 11. Podet polymer ifølge krav 10,
    karakterisert ved at stivelsen er en hydroxyethylert stivelse.
  12. 12. Podet polymer ifølge krav 7,
    karakterisert ved at kanelsyrematerialet ut-gjør mindre enn ca. 10 vekt% av totalvekten av den podede polymer.
  13. 13. Podet polymer ifølge krav 8,
    karakterisert ved at kanelsyrematerialet er mindre enn ca. 5 vekt% av totalvekten av polymeren.
  14. 14. Podet polymer ifølge krav 13,
    karakterisert ved at kanelsyrematerialet ut-gjør fra ca. 0,05 vekt% til ca. 2 vekt% av totalvekten av den podede polymer.
  15. 15. Oppløsning, karakterisert ved at den omfatter fra ca. 20 til ca. 35 vekt% på faststoffbasis av en podet polymer omfattende ca. 70 til ca. 30 vekt% av et stivelsessubstrat, ca. 30 til ca. 70 vekt% av vinylpolymersegmenter og en viskositetsnedsettende mengde av kanelsyremateriale.
  16. 16. Oppløsning ifølge krav 15,
    karakterisert ved at vinylpolymersegmentene består av minst ca. 50 vekt% acrylamid-monomerrest.
  17. 17. Oppløsning ifølge krav 15,
    karakterisert ved at oppløsningen er en vandig oppløsning.
  18. 18. Oppløsning ifølge krav 17,
    karakterisert ved at kanelsyrematerialet er valgt fra gruppen bestående av kanelsyre, kanelalkohol eller salter av kanelsyre.
  19. 19. Oppløsning ifølge krav 17,
    karakterisert ved at kanelsyrematerialet utgjør fra ca. 0,1 til ca. 10 vekt% av polymeren.
  20. 20. Oppløsning ifølge krav 19,
    karakterisert ved at kanelsyrematerialet utgjør fra ca. 0,5 til ca. 1,5 vekt% av polymeren.
  21. 21. Oppløsning ifølge krav 20,
    karakterisert ved at den har en viskositet i området fra ca. 1 til ca. 8Pa«s.
  22. 22. Fibrøst substrat, karakterisert ved at det er fremstilt med en oppløsning i henhold til hvilket som helst av kravene 15 til 21.
NO842204A 1983-06-02 1984-06-01 Viskositetsmodifiserende midler for opploesninger av podede stivelsespolymerer NO842204L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50021183A 1983-06-02 1983-06-02
US06/585,461 US4575528A (en) 1983-06-02 1984-03-02 Viscosity modifiers for grafted starch polymer solutions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO842204L true NO842204L (no) 1984-12-03

Family

ID=27053451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO842204A NO842204L (no) 1983-06-02 1984-06-01 Viskositetsmodifiserende midler for opploesninger av podede stivelsespolymerer

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4575528A (no)
EP (1) EP0130961A1 (no)
KR (1) KR850000494A (no)
AU (1) AU2895284A (no)
BR (1) BR8402681A (no)
DK (1) DK271784A (no)
FI (1) FI842213A (no)
NO (1) NO842204L (no)
PT (1) PT78674B (no)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4684708A (en) * 1985-03-11 1987-08-04 Akzo N.V. Cationic grafted starch copolymers
US6787574B1 (en) 2000-10-24 2004-09-07 Georgia-Pacific Resins, Inc. Emulsification of alkenyl succinic anhydride size
US7101300B2 (en) * 2001-01-23 2006-09-05 Black & Decker Inc. Multispeed power tool transmission
KR20030082159A (ko) * 2002-04-17 2003-10-22 임영 반응성 전분 수지, 그의 제조방법 및 이를 포함하는생분해성 복합재료
FR3024874B1 (fr) * 2014-08-14 2016-09-02 Roquette Freres Copolymere de dextrine avec du styrene et un ester acrylique, son procede de fabrication et son utilisation pour le couchage papetier
PL3423502T3 (pl) 2016-03-01 2020-12-14 Kemira Oyj Kompozycja polimerowa, jej zastosowanie i środek do zaklejania powierzchniowego

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1690620A (en) * 1927-05-04 1928-11-06 Eastman Kodak Co Cellulose esters containing unsaturated organic acid groups
US2926174A (en) * 1957-06-18 1960-02-23 Universal Oil Prod Co Condensation of aromatic carboxylic acids with carbohydrates and related materials
GB1001205A (en) * 1961-08-24 1965-08-11 Teikoku Jinzo Kenshi Kk Cellulose derivative solution for shaping and preparation thereof
US3748151A (en) * 1969-10-14 1973-07-24 Nat Starch Chem Corp Food product containing a novel converting starch
JPS5247044B1 (no) * 1970-12-26 1977-11-30

Also Published As

Publication number Publication date
BR8402681A (pt) 1985-05-07
PT78674B (en) 1986-07-11
FI842213A (fi) 1984-12-03
DK271784A (da) 1984-12-03
PT78674A (pt) 1985-01-01
DK271784D0 (da) 1984-06-01
KR850000494A (ko) 1985-02-27
EP0130961A1 (en) 1985-01-09
FI842213A0 (fi) 1984-06-01
US4575528A (en) 1986-03-11
AU2895284A (en) 1984-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2596593B2 (ja) 高い乾燥強度を有する紙、厚紙又は板紙の製法
CA1303765C (en) Sizing agents for paper based on finely divided aqueous dispersions
RU2242483C2 (ru) Полимерная дисперсия и способ ее получения
US4131576A (en) Process for the preparation of graft copolymers of a water soluble monomer and polysaccharide employing a two-phase reaction system
JP2875018B2 (ja) 澱粉グラフト重合体
CA1294721C (en) Paper size based on finely divided aqueous dispersions
US6835767B2 (en) Polymer dispersions containing starch
US7662871B2 (en) Aqueous polymer dispersions, based on copolymers of vinyl aromatics and butadiene, method for their production and their use as sizing agents for paper
US5498648A (en) Paper size mixtures
US6800675B1 (en) Emulsion polymerization method
NO842204L (no) Viskositetsmodifiserende midler for opploesninger av podede stivelsespolymerer
US6172149B1 (en) Rosin-fatty acid vinylic polymers as sizing compositions
NO166370B (no) Funksjonalisert acrylamid-podet stivelsespolymer og anvendelse av denne som vaatstyrkeadditiv for papir.
KR910001690B1 (ko) 판지 및 골판용 라텍스-기본 접착제 조성물
US4604163A (en) Viscosity modifiers for grafted starch polymer solutions
JPH11502575A (ja) 紙サイズ剤混合物
US3640925A (en) Process for the simultaneous gelatinization and graft copolymerization of monomers onto starch
US6329068B1 (en) Rosin-fatty acid vinylic polymers as moisture vapor barrier coatings
JP3100443B2 (ja) 紙の表面強度改良剤
USRE32459E (en) Viscosity modifiers for acrylamide polymers
US4433090A (en) Viscosity modifiers for acrylamide polymer
CN117986425A (zh) 一种改性丁苯共聚物胶乳
Patel et al. Preparation of Amylose‐g‐Poly (Styrene)
JPS5887105A (ja) 合成樹脂エマルジヨンの製造法
JP4306361B2 (ja) 新聞用紙用表面サイズ剤及び新聞用紙