NO850161L - Latekser med hoeyt faststoffinnhold for papirbelegg - Google Patents
Latekser med hoeyt faststoffinnhold for papirbeleggInfo
- Publication number
- NO850161L NO850161L NO850161A NO850161A NO850161L NO 850161 L NO850161 L NO 850161L NO 850161 A NO850161 A NO 850161A NO 850161 A NO850161 A NO 850161A NO 850161 L NO850161 L NO 850161L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- latex
- formulation
- bimodal
- coating
- butadiene
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 17
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims abstract description 6
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 73
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 72
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 61
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims description 16
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 8
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000974 shear rheometry Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-difluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000004899 motility Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229940047670 sodium acrylate Drugs 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 238000004260 weight control Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
- D21H19/56—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H19/58—Polymers or oligomers of diolefins, aromatic vinyl monomers or unsaturated acids or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D125/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D125/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C09D125/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C09D125/08—Copolymers of styrene
- C09D125/10—Copolymers of styrene with conjugated dienes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C08L25/08—Copolymers of styrene
- C08L25/10—Copolymers of styrene with conjugated dienes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
- Y10T428/3188—Next to cellulosic
- Y10T428/31895—Paper or wood
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Bimodale latekser med to separate og distinkte partikkel-størrelses-fordelinger har høyt faststoffinnhold, god høyskjærkråft-reologi og god lavskjærkraftviskositet. Disse bimodale latekser, eksempelvis styren/butadien/akrylsyre/itakonsyre-latekser anvendes ved belegning av papir i forbindelse med et mineralfyllstoff under anvendelse av en belegningsinnretning så som en bladbelegger og gir høykvalitetsbelegg som lett kan påføres.
Description
Bakgrunn for oppfinnelsen
Denne oppfinnelse angår latekser og lateksbelegninger.
Papir er ofte fylt_med mineralfyllstoffer slik som
leire, kalsiumkarbonat og titandioksyd. Slike fyllstoffer blir brukt for å øke ugjennomskinneligheten til papir-produktet. Det er også fordelaktig å anvende belegg og/eller bindemidler i papirfremstillingsprosessen. For eksempel anvendes syntetiske latekser eller naturlige bindemidler slik som proteiner eller stivelse som belegninger alene eller som komponenter av pigmenterte belegg for å øke styrken til papiret. Bruken av syntetiske latekser som bindemidler har blitt populært på grunn av deønskede egenskaper utvist av nevnte latekser.
Belegg er ofte anvendt på kontinuerlig-formduk-materialer slik som papir gjennom bruken av en høyhastighets-belegningsinnretning. For eksempel når en bladbelegger er anvendt kan egenskapene til belegningen som anvendes på papiret varieres ved å endre bladtykkelsen eller bladvinkelen til beleggeren, mengden av anvendt trykk for å presse på belegningsmaterialet gjennom bladet, eller reologien til belegget selv.
Det er ønskelig at latekser som anvendes når man bruker belegningsinnretninger forblir som adskilte, stabile, fritt-bevegelige partikler for å oppnå ubesværlig prosessering.
Men når en lateks inneholdende belegningsformulering blir utsatt for høyt skjær, slik som for eksempel i en bladbelegger, kan formuleringen utvise en skjærfortynnende eller skjærfortykkende oppførsel. Skjærfortykning kan reduseres ved å redusere innholdet av faste stoffer i belegnings-formuleringen. Selv om en reduksjon i mengden av faste stoffer vil øke bevegeligheten i formuleringen, kan kvaliteten til den resulterende belegning bli motsatt påvirket ved lav belegningvekt eller overskudd "inndykking" av belegningen i papirsubstratet. Det er ønskelig å ha større belegnings-"utholdenhet" på overflaten av papiret og slik oppnå
papir som viser forbedret trykkekvalitet.
Belegningsformuleringer som har et økende høyt innhold
av faste stoffer fremmer produksjonen av høykvalitets-
belegg. Typisk oppnåes belegg med høyt innhold av faste stoffer ved å tilsette et tørt pigment til pigmentoppslemninger. Men en lateks med høyt innhold av faste stoffer reduserer
eller eliminerer behovet for tørrpigment-tilsetning. I
tillegg er belegg med høyt innhold av faste stoffer ønskelig for å øke produksjonshastigheten og redusere energikostnadene. Typer av konvensjonelle latekser med høyt innhold av faste stoffer er begrenset til deres bruk som papirbelegg på grunn av den resulterende^elegningsformuleringsviskositet ved høye skjærhastigheter. Dette leder til dårlig bladbeleggs-bevegelighet. Typisk er dårlig bevegelighetkarakterisertved skraping eller streking av belegget, eller mangel på belegningsvektkontroll (dvs., belegg med meget høy vekt og/eller ujevne belegg).
På bakgrunn av de tidligere kjente mangler er det
høyt ønskelig å fremskaffe en måte til å fremstille et papir belagt med en formulering omfattende en syntetisk lateks med høyt innhold av faste stoffer som viser god bevegelighet under anvendelse med en innretning slik som en bladbelegger.
Oppsummering av oppfinnelsen
Foreliggende oppfinnelse er en forbedret formulering
med høyt innhold av faste stoffer for å belegge papir som omfatter et vandig medium som har dispergert deri en funksjonelt effektiv mengde av et findelt mineralfyllstoff og en syntetisk bimodal lateks med høyt innhold av faste stoffer omfattende to separate og distinkte partikkelstørrelsesfordelinger;
hvor hver av nevnte fordelinger omfatter partikler som i det vesentlige er like i diameter slik at nevnte lateks,
når den blandes med nevnte fyllstoff i nevnte vandige medium, fremskaffer en belegningsformulering som nærmer seg en viskositet som ikke lenger er føyelig ved et høyere innhold av faste stoffer enn at det faste stoffinnholdet utvist av en formulering omfattende et vandig medium, et fyllstoff og en monodispergert eller høyt multidispergert lateks. De små latekspartiklene av nevnte fordeling av den bimodale lateks fremskaffer enøking i innholdet av faste stoffer og en synking i viskositet ved høyt skjær til formuleringen overfor den til en formulering omfattende en monodispers lateks med en partikkelstørrelse lignende den til den store lateks-partikkelfordelingen til den bimodale lateks.
Den store lateks-partikkelfordelingen til den bimodale lateks øker faststoffinnholdet til formuleringen ved lavt skjær overfor det til en formulering omfattende en monodispers lateks med en partikkelstørrelse lignende den til den lille lateks-partikkelfordelingen til den bimodale lateks.
I et annet aspekt er foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å belegge papir som omfatter å påføre formuleringen ifølge denne oppfinnelse på nevnte papir ved å bruke en belegningsinnretning. I nok et annet aspekt er denne oppfinnelse en belagt gjenstand omfattende et fibrøst ark kontinuerlig belagt på idet minste én overflate med formuleringen ifølge denne oppfinnelse.
Fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse gir forbedrede belegningssammensetninger som har et høyt innhold av faste stoffer og således fremskaffer et høykvalitets-papir. I tillegg fremskaffer fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse en metode til lett å påføre lateksbelegg på papirer på grunn av den lave viskositet, gode bevegelighet og gode høyskjær-reologi fremskaffet av den bimodale lateks.
For denne oppfinnelses formål er uttrykket "høyt innhold av faste stoffer" brukt for å referere til en formulering omfattende en dispergert fase og en kontinuerlig fase hvor volumdelen av den dispergerte fase nærmer seg grensen ved hvilken formuleringen ikke lenger utviser en føyelig viskositet. Lignende menes med uttrykket "lateks med et høyt innhold av faste stoffer" en lateksformulering omfattende lateks-partikler i mengder slik at formuleringen nærmer seg grensen ved hvilken nevnte formulering ikke lenger utøver en føyelig lav-skjær-viskositet. Lignende menes med uttrykket "belegg med høyt innhold av faste stoffer" en belegningsformulering som kan omfatte faste stoffer slik som naturlige bindemidler, leire, syntetiske latekser, etc. som for en spesiell formulering, inneholder faste stoffer i mengder slik at formuleringen nærmer seg grensen for hvilken nevnte formulering ikke lenger utviser en føyelig høy-skjær-viskositet. Med uttrykket "viskositet som ikke lenger er føyelig" menes at formuleringen er for tykk til å behandles og brukes i standard papir-belegningsprosedyre.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
Den bimodale lateks ifølge denne oppfinnelse omfatter
en del av stor størrelse lateks-partikler og en del av liten størrelse lateks-partikler. Det er ønskelig å anvende stor størrelse partikler hvis diameter er i området fra omtrent
2,5 til omtrent 10, mest foretrukket fra omtrent 3 til omtrent 4, ganger diameteren til de små partiklene. Det er også ønskelig at vektprosenten av stor størrelse-partikler i lateksformuleringen overstiger vektprosenten av de små størrelse-partiklene. For eksempel kan en styren/butadien-latekssammensetning omfatte fra omtrent 50 til omtrent 98, fortrinnsvis fra omtrent 60 til omtrent 80, vektprosent stor størrelse-partikler og fra omtrent 2 til omtrent 50, fortrinnsvis fra omtrent 20 til omtrent 40 vektprosent liten størrelse-partikler brukes. Det er forstått at delen av stor størrelse-partikler og delen av små størrelse-partikler, størrelsesfordelingen av partikler, og mengden av faste stoffer i den anvendte formulering kan avhenge av den spesielle lateks som anvendes og/eller til det spesielle belegningsutstyr som blir anvendt.
En stor størrelse lateks-partikkel kan variere i størrelse fra omtrent 1500 Å til omtrent 10 000 Å, mer foretrukket fra omtrent 1800 Å til omtrent 3000 Å i diameter.
Den lille størrelse lateks-partikkel kan variere i størrelse fra omtrent 500 Å til omtrent 1000 Å, mer foretrukket fra omtrent 6 00 Å til omtrent 800 å i diameter.
Lateks-partiklene ifølge denne oppfinnelse blir fremstilt fra kombinasjoner av monomere slik at de resulterende partikler har tilstrekkelig adhesive egenskaper til papir-belegnings-anvendelser. Faktisk kan enhver lateks som kan brukes som et papirbindemiddel og kan fremstilles som en bimodal sammensetning anvendes. Det er også ønskelig at lateksen er karboksylert for å øke kolloidal stabilitet, og herav graden av bindingseffektivitet til papiret og pigmenter. Representative monomerer brukbare til å fremstille latekser ifølge denne oppfinnelsen og metoder for fremstilling av individuelle separate partikler er beskrevet i US-patent nr. 3 404 116 og 3 399 080, som her er medtatt som referanse. Andre passende monomerer for fremstilling av latekser ifølge denne oppfinnelse kan inkludere olefinene slik som etylen og propylen, såvel som monomerer slik som vinylklorid og vinylidenklorid. Spesielt foretrukne latekser inkluderer modifiserte styren/butadien-latekser slik som for eksempel styren/butadien/akrylsyre, styren/butadien/akrylsyre/- itakonsyre, styren/butadien/vinylidenklorid, styren/butadien/- 3-hydroksyetylakrylat og/eller styren/butadien/3-hydroksyetyl- akrylat/akrylsyre. I fremstillingen av lateksene, er det også ønskelig å bruke relativt små polymer-partikler (for eksempel en "kjerne"-lateks) for å starte partikkeldannelse. Lateksene som har separate og distinkte partikkelstørrelser blir deretter blandet til å gi en bimodal lateks. Alterna-tivt kan bimodale latekser fremstilles ved mellomliggende tilsetning av en kjerne-lateks under en konvensjonell emulsjonspolymeriseringsprosess.
Fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelsen gir en balanse mellom to ønskelige egenskaper. Det er ønskelig at bevegeligheten til lateksen skal være god for lett og effektivt påføring ved å bruke en belegningsinnretning. Det er, det er ønskelig at viskositeten til lateksen er lav ved høye skjær-hastigheter. Dette blir generelt gjennomført ved å anvende latekser i et lite partikkelstørrelsesområde. Men det er også ønskelig at lateksen skal ha et høyt innhold av faste stoffer. Latekser med et høyt innhold av faste stoffer blir typisk sammensatt av partikler med relativt stor størrelse og som har en bred partikkelstørrelsesfordeling.
Men slike store partikler fremviser ikke en tendens til å beveges godt relativt i forhold til hverandre under høye skjær-betingelser. På den annen side viser den bimodale lateks høyt innhold av faste stoffer med en akseptabelt lav skjær-viskositet. For denne oppfinnelsesformål menes "lav-skjær" skjær-hastigheter på mindre omtrent 1000 sek ^. Omvendt menes med "høy-skjær" skjær-hastigheter med mer enn omtrent 10 000 sek Typisk resulterer bruken av en bimodal lateks som her beskrevet som i belegningsformulering i overlegen belegningsbevegelighet sammenlignet med de korresponderende store monodisperse partikkelstørrelses-lateks. Som et resul-tat kan belegningsformuleringer inneholdende et høyt innhold av faste stoffer brukes med de bimodale latekser mer enn de fremstilt med den korresponderende monodisperse lateks. I tillegg gir de bimodale latekser belegningsformuleringer som viser belegnings bevegelighet (dvs., lav viskositet ved høyt skjær) som er sammenlignbare eller bedre enn de til konvensjonelt liten partikkelstørrelse, monodispers lateks.
Belegningsformuleringer ifølge denne oppfinnelse omfatter et vandig medium, en mengde av et findelt mineral-fyllstoff og en bimodal lateks. Eksempler på mineral-fyllstoffer in kluderer de kjente .som leire, titandioksyd, etc. Mengden av fyllstoff som anvendes kan variere avhengig av tettheten til fyllstoffet og de ønskede belegningsegenskaper. Typisk omfatter belegningsformuleringer omtrent 100 deler fyllstoff og omtrent 2 til omtrent 20, fortrinnsvis omtrent 14 til omtrent 18, vektdeler bimodal lateks. Hver av de forannevnte komponenter blir blandet i et vandig medium til å gi en formulering som er omtrent 60 til omtrent 75 vektprosent fast stoff. Typisk har belegningsformuleringer ifølge denne oppfinnelse idet minste omtrent 1 prosent høyere innhold av faste stoffer enn de formuleringer som omfatter monodisperse eller høyt multi-disperse latekser og utviser sammenlignbare viskositeter. Det er også forstått at andre kjente tilsetnings-stoffer som inkluderer sammenbindere, fortykkere, vann-retensjonshjelpemidler og lignende kan tilsettes til be-legningsf ormuler ingen . Slike tilsetninger er kjent fra det forannevnte US-patent nr. 3 399 080.
Belegningene som beskrevet her er mest ønskelig anvendt
på papir gjennom belegningsutstyr slik som bladbeleggere som er beskrevet i Coating Equipment and Processess, O. L. Booth, Lookwood Publishing Co., Inc., 1970. Fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse gir en forbedret metode til å påføre lateksbelegg-formuleringer på papir, for eksempel som bindemidler, farvemidler, etc. Andre metoder for å påføre belegg på
papir kan inkludere bruken av belegningsutstyr slik som luftkniv-beleggere, stav-beleggere, rulle-beleggere, og lignende, som er beskrevet i den forannevnte referanse.
Bimodale latekser er mest fordelaktig anvendt som ut-merket belegning for papir. Men slike latekser kan også anvendes i en stor variasjon av endelige anvendelser slik som i belegningsformuleringer slik som maling, som impregnerings-midler, og i adhesive sammensetninger. I slike tilfeller blir de bimodale latekser passende anvendt i overensstemmelse med kjente teknikker og prosedyrer som er konvensjonelt anvendt ved andre typer av latekser i den valgte type av slutt-bruk-påføring.
De følgende eksempler er gitt for det formål å illu-strere foreliggende oppfinnelse og er ikke å bli ansett som begrensende. Unntatt annet er angitt er alle deler og prosenter angitt ved vekt.
Eksempel 1
Latekser omfattende 63 % styren, 35 % butadien og 2 % akrylsyre/itakonsyre blir fremstilt for å oppnå den ønskede monodispersstørrelse eller blandet til å oppnå den ønskede bimodale partikkelstørrelse og fordeling. De individuelle latekser eller blandinger av latekser blir konsentrert ved å bruke en roterende laboratoriefordamper. Til hver av lateks-formuleringene blir tilsatt tilstrekkelig natrium-hydroksydoppløsning inntil pH av den karboksylerte lateks er 7. Lav-skjærviskositeten til hver lateks-formulering blir målt ved 2 0 opm med en nr. 3 spindell på et Brookfield RVT viskosimeter ved 22°C etter at den konsentrerte lateks-formulering er blitt fortynnet med tilstrekkelig deionisert vann til å gi prøver som har viskositeter fra 1000 til 1500 eps. Prosentandelen faststoff i hver av lateks-formuleringene ved en viskositet på 1000 og 1500 eps er presentert i tabell
I.
Hver av de konsentrerte lateks-formuleringene som er
TM
fremstilt som beskrevet ovenfor blir blandet med Hydrafine No. 1 leire (som er blitt blandet med 0,1 del tetranatrium-pyrofosfat og et natriumakrylat-dispergeringsmiddel pr. 100 deler leire for å sikre adekvat dispersjon) i mengden av 14 deler lateks-faststoff pr. 100 deler leire, justert!, til pH
på 8,5 ved å bruke et natriumhydroksyd-løsning, og blandes til å gi en blanding som inneholder 67,5 % faste stoffer.
De ikke-likevekts øyeblikkelige viskositeter til hver av formuleringene blir målt med E bob av en Hercules high shear viskosimeter ved maksimumsomdreining på 4400 (dvs. en skjær--hastighet på 45 850 sek "*") . Viskositeten til hver formulering ved maksimum høyt skjær blir målt. Resultatene' er presentert i tabell I.
Hver av lateks-leire-formuleringene blir fortynnet trinnvis med deionisert vann inntil den synlige viskositet ved maksimum høyt skjær er sammenlignbar. Det er, mengden av faste stoffer i hver formulering er avtatt til å oppnå
en maksimum synlig høy-skjær-viskositet på 34 eps. Resultatene er presentert i tabell I.
Dataene i tabell I indikerer at de bimodale formuleringer (prøvene nr. 1-3) gir høyere mengder av faste stoffer enn de korresponderende monodisperse lateks-formuleringer ved lavt skjær. Dataene indikerer også en bedre balanse av forønskede egenskaper slik som høyt innhold av faste stoffer og god bevegelighet. For eksempel har prøve C-l en meget lav viskositet ved høyt skjær (som indikerer god bevegelighet). Det faste stoffinnholdet til prøve nr. C-l er ganske høyt ved høyt skjær men det faste stoffinnholdet ved lavt skjær er meget lavt. Omvendt viser prøve nr. C-3 hva som bør betraktes som dårlig bevegelighet men ved en relativt lavt innhold av faste stoffer ved høyt skjær. Omvendt viser prøve nr. 1-3 både relativt lave viskositeter og ved høyt skjær og relativt høyt fast-stoffinnhold. Dette indikerer god høy-skjær-reologi.
Eksempel 2
Latekser er fremstilt, blandet og konsentrert som i eksempel 1. pH av hver lateks-formulering blir justert til 7 ved å bruke natriumhydroksyd-løsning. Den konsentrerte
TM
lateks-formulering blir blandet med Hydrafine No. 1 leire i en mengde på 14 deler lateks faststoff pr. 100 deler leire. Hver lateks-leireformulering blir blandet til et nivå på
68 % faste stoffer.
Tilsynelatende viskositeter av hver av formuleringene blir målt ved høyt skjær, som beskrevet i tabell II. Resultatene er presentert i tabell II. Hver formulering er fortynnet med deionisert vann, som beskrevet i eksempel 1, til å gi en viskositet på 34 eps ved maksimum høyt skjær. Resultatene som viser prosentandelen faste stoffer ved slike høye skjær er presentert i tabell II.
Hver av lateks-leireformuleringene blir påført som belegg på et grunnet trefritt publikasjonspapir ved å bruke en Black Clawson Co. belegningsmaskin utstyrt med et slyng-blad. Hver formulering ble påført ved å bruke fullt blad-trykk og en linjehastighet på 700 fot pr. minutt. Mengden av lateks-leire-belegning for hver formulering pr. 33 00 fot<2>av papir blir presentert i tabell II.
Dataene i tabell II indikerer en god balanse av ønskelige egenskaper slik som god bevegelighet, høyt innhold av faste stoffer og god belegningsvekt for prøvene nr. 1 og 2, som indikerer god høy-skjær-reologi. Selv om prøve nr. C-4 utviser ekstremt dårlig bevegelighet på grunn av dens store, monodisperse partikkelstørrelse, og mengden av faste stoffer ved høyt skjær er relativt lav, er belegningsvekten veldig høy. Denne høye belegningsvekt indikerer en ru^ujevn belegning. Prøve nr. C-5 viser en meget lav belegningsvekt.
Claims (7)
1. En forbedret formulering med høyt innhold av faste stoffer til belegning av papir som omfatter et vandig medium som har dispergert deri en funksjonelt effektiv mengde av et findelt mineral-fyllstoff og en bimodal lateks med et høyt innhold av faste stoffer omfattende to separate og distinkte partikkelstørrelsesfordelinger; hvor hver av nevnte fordelinger omfatter partikler som er i det vesentlige ens-artet i diameter slik at nevnte lateks, når den blandes med nevnte fyllstoff i nevnte vandige medium, fremskaffer en belegningsformulering som nærmer seg en viskositet som ikke lenger er føyelig ved et høyere innhold av faste stoffer enn faststoffinnholdet utvist av en formulering omfattende et vandig medium, et fyllstoff og en monodispers eller høyt multi-dispers lateks; hvorved de små lateks-partikler av nevnte fordeling av den bimodale lateks fremskaffer en øking i innholdet av faste stoffer og en senking av viskositet ved høyt skjær av formuleringen sammenlignet med den til en formulering omfattende en monodispers lateks med en partikkel-størrelse lignende den av den store-lateks-partikkel-fordeling av den bimodale lateks; og hvorved den store-lateks-partikkel-fordelincti] den bimodale lateks øker innholdet av faste stoffer i formuleringen ved lavt skjær sammenlignet med den av en formulering omfattende en monodispers lateks med en partikkelstørrelse lignende den til den lille-lateks-partikkel-fordeling til den bimodale lateks.
2. En formulering ifølge krav 1 hvor lateksen har en partikkelstørrelse i nevnte to separate og distinkte fordelinger som er i området fra henholdsvis omtrent 500 Å til omtrent 1000 Å og fra omtrent 1500 Å til omtrent 10 000 Å
i diameter.
3. En formulering ifølge krav 1 omfattende en bimodal lateks omfattende en styren/butadien, styren/butadien/akryl-syre, styren/butadien/vinylidenklorid-lateks, styren/butadien/- 3-hydroksyetylakrylat og/eller styren/butadien/P-hydroksy-etylakrylat/akrylsyre.
.
4. En formulering ifølge krav 1 omfattende en styren/- butadien/akrylsyre/itakonsyre bimodal lateks.
5. En fremgangsmåte for å belegge papir som omfatter å påføre formuleringen ifølge krav 1 på papir.
6. En fremgangsmåte for å belegge papir som omfatter å påføre formuleringen ifølge krav 1 på papir ved å bruke en bladbelegger.
7. En belagt gjenstand omfattende et fibrøst ark kontinuerlig belagt på i det minste én overflate med formuleringen ifølge krav 1.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/494,750 US4474860A (en) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | High solids latexes for paper coatings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO850161L true NO850161L (no) | 1985-01-15 |
Family
ID=23965810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO850161A NO850161L (no) | 1983-05-16 | 1985-01-15 | Latekser med hoeyt faststoffinnhold for papirbelegg |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4474860A (no) |
| EP (1) | EP0143845B1 (no) |
| JP (1) | JPS60501219A (no) |
| BR (1) | BR8406895A (no) |
| CA (1) | CA1207930A (no) |
| CH (1) | CH666486A5 (no) |
| DE (1) | DE3470188D1 (no) |
| FI (1) | FI78717C (no) |
| NO (1) | NO850161L (no) |
| WO (1) | WO1984004491A1 (no) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1195038A (en) * | 1983-04-25 | 1985-10-08 | Polysar Limited | Carboxylated latex |
| JPS6028463A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-13 | Nippon Paint Co Ltd | 水性塗料組成物 |
| US4567099A (en) * | 1984-12-21 | 1986-01-28 | The Dow Chemical Company | High solids latexes for paper coatings |
| US4666765A (en) * | 1985-10-02 | 1987-05-19 | Caldwell James M | Silicone coated fabric |
| KR920002988B1 (ko) * | 1988-03-02 | 1992-04-11 | 미쓰이 도오아쓰 가가쿠 가부시키가이샤 | 도료조성물과 이것을 피복시킨 캐스트코우트지(Cast-coated Paper) |
| US5114991A (en) * | 1990-02-26 | 1992-05-19 | Gencorp Inc. | Paper felts or mats |
| KR100392936B1 (ko) * | 1999-06-29 | 2003-07-28 | 주식회사 엘지 | 혼합 라텍스를 함유하는 종이 코팅 조성물 |
| US20010036990A1 (en) * | 2000-03-30 | 2001-11-01 | Bobsein Barrett Richard | Waterborne paper or paperboard coating composition |
| EP1354009B1 (en) * | 2001-01-17 | 2009-03-04 | Dow Global Technologies Inc. | Bimodal aqueous polymer dispersions |
| JP2006104414A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Koatsu Gas Kogyo Co Ltd | 水性エマルジョン型組成物 |
| DE102004060139A1 (de) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Bayer Materialscience Ag | Festkörperreiche Polyurethanpolyharnstoff-Dispersionen |
| DE102006021728A1 (de) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Bayer Materialscience Ag | Wässrige Dispersionen mit bimodaler Teilchengrößenverteilung |
| US9273236B2 (en) | 2008-04-15 | 2016-03-01 | Basf Se | Aqueous polymer dispersions for adhesives |
| JP5327684B2 (ja) * | 2008-06-03 | 2013-10-30 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 複合分散液、その製造方法、及びそれから製造された物品 |
| FI122694B (fi) * | 2008-12-18 | 2012-05-31 | Kemira Oyj | Menetelmä vesipitoisen pigmenttilietteen reologisten ominaisuuksien parantamiseksi ja dispergointiaine |
| JP5412203B2 (ja) * | 2009-07-28 | 2014-02-12 | 株式会社カネカ | ポリマー微粒子含有液状樹脂組成物、及びその製造方法 |
| FR2958664B1 (fr) | 2010-04-07 | 2012-10-26 | Coatex Sas | Utilisation d'un latex de styrene et de taille de 100 nm comme agent rheologique dans une sauce de couchage papetiere, sauce et son procede d'obtention |
| FR2961211B1 (fr) | 2010-06-10 | 2012-07-27 | Coatex Sas | Polymeres peignes (meth)acryliques a fonction hydroxy polyalkylene glycol, leur utilisation comme agent rheofluidifiant dans des sauces de couchage et sauces les contenant. |
| FR2963934B1 (fr) | 2010-08-19 | 2013-10-25 | Coatex Sas | Polymeres (meth)acryliques peignes amphiphiles et non hydrosolubles |
| FR2963939B1 (fr) | 2010-08-19 | 2013-11-15 | Coatex Sas | Utilisation en sauces de couchage papetieres de polymeres (meth)acryliques peignes amphiphiles et non hydrosolubles |
| EP2930266A1 (en) * | 2014-04-09 | 2015-10-14 | Coatex | Paper coating composition comprising void latex particles and calcium carbonate |
| CN104074095A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-01 | 宁波天源科技有限公司 | 流变改质剂 |
| JP6869245B2 (ja) | 2015-09-23 | 2021-05-12 | ビーエイエスエフ・ソシエタス・エウロパエアＢａｓｆ Ｓｅ | 二成分コーティング組成物 |
| WO2023152084A1 (de) | 2022-02-14 | 2023-08-17 | Basf Se | Verfahren zur herstellung einer wässrigen polymerdispersion aus vinylaromatischer verbindung und konjugiertem aliphatischen dien |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3399080A (en) * | 1966-11-02 | 1968-08-27 | Dow Chemical Co | Paper coated with an interpolymer of a monoethylenically unsaturated acid, an open-chain aliphatic conjugated diolefin and an alkenyl aromatic monomer |
| NL6901321A (no) * | 1968-02-05 | 1969-08-07 | Dow Chemical Co | |
| JPS593599B2 (ja) * | 1973-06-04 | 1984-01-25 | ジェイエスアール株式会社 | トヒシヨウソセイブツ |
| FR2286152A1 (fr) * | 1974-09-24 | 1976-04-23 | Plastimer | Polymerisation du chlorure de vinyle en emulsion |
| FR2298575A1 (fr) * | 1975-01-24 | 1976-08-20 | Rhone Poulenc Ind | Compositions aqueuses pour couchage de papiers et cartons pour impression en heliogravure |
| US4109056A (en) * | 1975-05-05 | 1978-08-22 | Champion International Corporation | Starch/latex cast coatings for paper |
| DE2837992A1 (de) * | 1978-08-31 | 1980-03-20 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur herstellung von waessrigen aethylen-vinylchlorid-vinylacetat und/oder alkylacrylatcopolymerdispersionen mit uneinheitlicher teilchengroesseverteilung |
| US4254004A (en) * | 1979-05-09 | 1981-03-03 | Scm Corporation | Emulsion process for polymer particles |
| DE2931127A1 (de) * | 1979-07-31 | 1981-02-19 | Wacker Chemie Gmbh | Fussbodenbelagskleber, verfahren zu seiner herstellung und verwendung |
| DE3017543A1 (de) * | 1980-05-08 | 1981-11-26 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Waessrige dispersionen auf basis von (meth)acrylsaeurealkylester-polymerisaten mit zwei ausgepraegten, praktisch sich nicht ueberlappenden maxima in der teilchengroessenverteilung innerhalb spezieller teilchengroessenbereiche, sowie verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
| DE3036969A1 (de) * | 1980-10-01 | 1982-05-13 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Schutzkolloidfreie kunststoffdispersionen mit bimodaler partikelgroessenverteilung |
| JPS57117694A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-22 | Asahi Dow Ltd | Coating liquid composition for cast coat paper |
-
1983
- 1983-05-16 US US06/494,750 patent/US4474860A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-05-16 BR BR8406895A patent/BR8406895A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-05-16 CA CA000454441A patent/CA1207930A/en not_active Expired
- 1984-05-16 WO PCT/US1984/000744 patent/WO1984004491A1/en not_active Application Discontinuation
- 1984-05-16 EP EP19840902261 patent/EP0143845B1/en not_active Expired
- 1984-05-16 JP JP59502130A patent/JPS60501219A/ja active Pending
- 1984-05-16 DE DE8484902261T patent/DE3470188D1/de not_active Expired
- 1984-07-17 CH CH3477/84A patent/CH666486A5/de not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-01-11 FI FI850127A patent/FI78717C/fi not_active IP Right Cessation
- 1985-01-15 NO NO850161A patent/NO850161L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR8406895A (pt) | 1985-04-16 |
| JPS60501219A (ja) | 1985-08-01 |
| FI78717B (fi) | 1989-05-31 |
| EP0143845B1 (en) | 1988-03-30 |
| FI850127L (fi) | 1985-01-11 |
| EP0143845A1 (en) | 1985-06-12 |
| CH666486A5 (de) | 1988-07-29 |
| US4474860A (en) | 1984-10-02 |
| EP0143845A4 (en) | 1985-09-16 |
| FI78717C (fi) | 1989-09-11 |
| CA1207930A (en) | 1986-07-15 |
| FI850127A0 (fi) | 1985-01-11 |
| WO1984004491A1 (en) | 1984-11-22 |
| DE3470188D1 (en) | 1988-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO850161L (no) | Latekser med hoeyt faststoffinnhold for papirbelegg | |
| US4567099A (en) | High solids latexes for paper coatings | |
| US4478974A (en) | Heterogeneous polymer latex of relatively hard and relatively soft interpolymers of a monovinylidene aromatic monomer and an aliphatic conjugated diene monomer | |
| US5494509A (en) | Paper coating composition with increased thickener efficiency | |
| US4908240A (en) | Printability of paper | |
| EP2291420A1 (de) | Metallsalzpigmente enthaltende papierstreichmittel mit gehalt an wässrigen dispersionen wasserlöslicher copolymere | |
| EP0040419A2 (en) | Heterogeneous polymer latex of relatively hard and relatively soft interpolymers of a monovinylidene aromatic monomer and an aliphatic conjugated diene monomer and paper coating compositions containing said latexes | |
| JPH0450436B2 (no) | ||
| JPS6020517B2 (ja) | 紙用塗被材料 | |
| US4521494A (en) | Styrene-acrylic latex containing a hetero-unsaturated monomer and paper-coating compositions produced therefrom | |
| US20200140715A1 (en) | Dextrin-based coating slips | |
| WO2001034906A1 (en) | Poly(vinyl alcohol) binder for calcium carbonate pigment | |
| AU2008219820B2 (en) | Pigment composition | |
| FI76103C (fi) | Polymerkompositioner, vilka kan anvaendas som bindemedel vid taeckfaerger foer papper och ur dessa framstaellda pappersbestrykningsfaerg. | |
| US2889299A (en) | Grease resistant cellulosic webs coated with a linear anionic thermoplastic ethyl acrylate-acrylonitrile-methacrylic acid polymer containing a hydrophilic inorganic pigment as extender and composition for manufacture thereof | |
| JP2004504507A (ja) | 光沢および印刷性を改善するための、カルボキシメチルセルロースとの組合せが可能なアルキルヒドロキシアルキルセルロースの使用 | |
| AU556005B2 (en) | High solids latexes for paper coatings | |
| EP1354009B1 (en) | Bimodal aqueous polymer dispersions | |
| NZ208238A (en) | High solids latex formulation for coating paper | |
| NO161264B (no) | Polyfunksjonelt fenolreaksjonsprodukt, dets fremstilling og anvendelse. | |
| TW412581B (en) | Compositions for coating sheet materials | |
| JPH05331797A (ja) | 被覆用着色剤のバインダーとして有用な重合体組成物およびそれから製造した被覆用着色剤 |