BRPI0611329A2

BRPI0611329A2 - processo para produção de papéis contendo carga e produtos de papel contendo carga, e, uso de suspensões aquosas de hìbridos polìmero-pigmento

Info

Publication number: BRPI0611329A2
Application number: BRPI0611329-0A
Authority: BR
Inventors: Norbert Mahr; Dieter Meck; Rainer Blum; Ralf Hemel; Norbert Gispert; Juergen Schmidt-Thuemmes; Christoph Hamers
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2011-02-22
Also published as: PL1891269T3; JP5044547B2; CN101184894A; KR101301861B1; CA2609411A1; DE102005025374A1; ES2642592T3; PT1891269T; SI1891269T1; KR20080024160A; BRPI0611329B1; US8343312B2; EP1891269B1; CA2609411C; JP2008542563A; US20080210394A1; EP1891269A1; CN101184894B; NO20075988L; WO2006128814A1

Abstract

PROCESSO PARA PRODUçãO DE PAPéIS CONTENDO CARGA E PRODUTOS DE PAPEL CONTENDO CARGA, E, USO DE SUSPENSõES AQUOSAS DE HìBRIDOS POLìMERO-PIGMENTO. Processo para a produção de papéis contendo carga e produtos de papel contendo carga por adição de uma suspensão aquosa de pelo menos um híbrido polímero-pigmento finamente dividido para um estoque de papel e drenagem do estoque de papel com formação de folha, o híbrido polímero-pigmento sendo obtenível por moagem de uma suspensão aquosa de pelo menos um pigmento inorgânico na presença de pelo menos um aglutinante e, se apropriado, por secagem da suspensão aquosa assim obtenível e redispersão do híbrido polimero-pigmento secado em água, e o uso dos híbridos polímero-pigmento assim obteníveis como a carga para a produção de papel contendo carga ou produtos de papel contendo carga.

Description

"PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE PAPÉIS CONTENDO CARGA EPRODUTOS DE PAPEL CONTENDO CARGA, E, USO DE SUSPENSÕESAQUOSAS DE HÍBRIDOS POLÍMERO-PIGMENTO"

Descrição

A invenção refere-se a um processo para a produção de papéiscontendo carga e produtos de papel contendo carga por adição de umasuspensão aquosa de pelo menos uma carga finamente dividida que foi tratadacom pelo menos um aglutinante para um estoque de papel e drenagem doestoque de papel com formação de folha.

DE-A 25 16 097 descreve que suspensões aquosas departículas inorgânicas que tem um potencial zeta positivo são misturadas comum látex aniônico de uma resina, o equilíbrio de cargas negativas e positivasdas partículas da substância inorgânica na suspensão e da resina no látexdurante mistura sendo estabelecido de modo que substancialmente todas aspartículas de resina são ligadas na superfície das partículas da substânciainorgânica, e as partículas revestidas assim obtidos tem um potencial zeta desubstancialmente 0. No entanto, o tratamento das partículas inorgânicas emum látex requer que as partículas inorgânicas sejam pré-tratadas com umacomposição catiônica, como amida catiônica, de modo que elas tem umpotencial zeta positivo. As suspensões aquosas são adicionadas ao estoque depapel durante a produção de papel contendo carga.

WO 92/14881 descreve um processo para a preparação desuspensões aquosas de carga finamente divididas que são pelo menosparcialmente revestidas com polímeros para a produção de papéis contendocarga. Neste processo, primeiro um agente de resistência catiônico para papele então um agente de resistência não iônico e/ou aniônico para papel ou umacola não iônica ou aniônica para papel são adicionados a uma suspensãoaquosa de cargas. As matérias primas catiônicas são, no entanto, sempreusadas em uma quantidade tal que a carga finamente divididas transporta umacarga catiônica.

DE-A 102 09 448 descreve suspensões aquosas de cargafinamente divididas que são pelo menos parcialmente revestidas compolímeros. Estes produtos são obtidos por tratamento de suspensões aquosasde partículas inorgânicas com pelo menos um aglutinante para coberturas derevestimento de papel; por exemplo, os componentes são misturados poragitação ou eles são submetidos à ação de forças de cisalhamento em umaparelho Ultraturrax. As suspensões polímero-pigmento assim obteníveis sãousadas para a produção de papéis contendo carga.

Outras suspensões aquosas de carga finamente divididas quesão pelo menos parcialmente revestidas com polímeros são descritas em DE-A 103 15 363. Elas são obtidas por tratamento de suspensões aquosas decarga finamente divididas com pelo menos um copolímero anfotérico solúvelem água que é obtenível por (i) copolimerização de pelo menos uma N-vinil-carboxamida e pelo menos um ácido carboxílico monoetilenicamenteinsaturado e, se apropriado, outros monômeros e (ii) subseqüente eliminaçãoparcial ou completa do grupos carboxialquila das unidades devinilcarboxamida dos polímeros com formação de grupos amino. Amobilidade eletroforética de uma partícula de carga é estabelecida, porexemplo, de modo que ela é negativa em ou quase zero a pH 7. As suspensõesaquosas da carga finamente dividida modificada com estes polímeros sãoadicionadas ao estoque de papel na fabricação de papel. Os produtos de papelcontendo carga, como papel, papelão e cartolina, são obtidos.

O pedido alemão anterior 10 2004 054 913.3 descreve umacobertura de revestimento de papel que compreende pelo menos um pigmentoinorgânico e, com base em 100 partes em peso dos pigmentos inorgânicos,menos do que 40 partes em peso de pelo menos um polímero orgânico emenos do que 25 partes em peso de água ou outros solventes. A cobertura derevestimento de papel é aplicada ao papel ou cartolina por um método derevestimento a seco. Ele compreende, como uma carga, um híbrido polímero-pigmento que é obtido, por exemplo, por secada da mistura de pigmento eaglutinante ou por moagem do pigmento na presença de um aglutinante.

O pedido alemão anterior 10 2004 054 912.5 refere-se a umacobertura aquosa de revestimento de papel que compreende polímerosorgânicos como aglutinantes e pigmentos inorgânicos, os aglutinantes estandopresentes pelo menos parcialmente na forma de um híbrido polímero-pigmento. O híbrido pigmento-polímero é obtenível por moagem de umpigmento inorgânico na presença do aglutinante.

O pedido francês anterior 04 07 806 descreve um processopara a preparação de um híbrido polímero-pigmento finamente dividido, quecompreende pelo menos um pigmento e pelo menos um aglutinante e estãopresentes como pó, em uma suspensão ou em uma dispersão aquosa. Aspartículas do híbrido polímero-pigmento são obteníveis por moagem de umasuspensão aquosa de pelo menos um pigmento inorgânico e pelo menos umsolução, suspensão ou dispersão aquosa de pelo menos um aglutinante juntosem um moinho e, se apropriado, secagem da suspensão aquosa assim obtida.A suspensão aquosa do híbrido polímero-pigmento compreende, por exemplo,de 5 a 80% em peso de pelo menos um pigmento inorgânico, de 1 a 30% empeso de pelo menos um aglutinante e de 19 a 94% em peso de água.

É o objeto da invenção prover um processo para a produção depapel contendo carga e produtos de papel, produtos de papel compreendendocarga e tendo melhorada resistência e/ou capacidade de impressão emcombinação com um funcionamento idêntico ou melhorado da máquina defabricação de papel comparado com os processos conhecidos sendo obtidos.

O objeto é obtido, de acordo com a invenção, por um processopara a produção de papéis contendo carga e produtos de papel contendo cargapor adição de uma suspensão aquosa de pelo menos uma carga finamentedividida que foi tratada com pelo menos um aglutinante a um estoque depapel e drenagem do estoque de papel com formação de folha, se a cargausada for um híbrido polímero-pigmento, o qual é obtenível por moagem deuma suspensão aquosa de pelo menos um pigmento inorgânico na presença depelo menos um aglutinante e, se apropriado, por secagem da suspensãoaquosa assim obtenível e redispersão do híbrido polímero-pigmento secadoem água.

As suspensões aquosas de pelo menos um híbrido polímero-pigmento que são assim obteníveis são medidas no estoque de papel em umaquantidade tal que o papel ou os produtos de papel tendo um teor de carga de5 a 60% em peso, preferivelmente de 15 a 40% em peso, com base, em cadacaso, em estoque de papel seco, são obtidos. As suspensões aquosas de cargaspodem ser adicionadas tanto à pasta de alta consistência como à pasta debaixa consistência durante a fabricação de papel. Elas podem ser usadas napresença dos aditivos comuns na fabricação de papel, como colasinstrumentais, agentes fixadores, auxiliares de drenagem, agentes de reforço,auxiliares de retenção e/ou corantes.

A suspensão aquosa de híbrido de pigmento finamentedividida pode ser usada para a produção de todas as qualidades de papelcontendo carga, por exemplo papel-jornal, papéis SC (papéissupercalandrados), papéis de impressão e escrita sem madeira ou contendomadeira. Para a produção destes papéis, por exemplo, pasta de madeiratriturada, pasta termomecânica (TMP), pasta quimiotermomecânica (CTMP),pasta quimiotermomecânica biológica (BCTMP), madeira triturada sobpressão PGW) e pasta sulfito e sulfato são usadas como componentesprincipais. O peso base dos papéis contendo carga é, por exemplo, de 16 a600 g/m2, preferivelmente de 50 a 120 g/m2. Produtos de papel devem serentendidos como significando, por exemplo, papelão e cartolina, que são domesmo modo produzidos por drenagem de um estoque de papel contendocarga que tem um peso base maior e uma estrutura diferente comparado compapel.

A fim de obter uma maior retenção de carga, é aconselháveladicionar auxiliares de retenção ao estoque de papel. Os auxiliares de retençãopodem ser adicionadas, por exemplo, ao estoque de alta consistência ou aoestoque de baixa consistência. Auxiliares de retenção usados são, porexemplo, poliacrilamidas de elevado peso molecular (as massas molares dopolímeros estão acima de 2 milhões), polietileniminas, polímeroscompreendendo unidades de polivinilamina, em particular polivinilamina, ouassim chamados sistemas de micropartículas são usados um auxiliar deretenção polimérico catiônico sendo primeiro adicionado ao estoque de papel,o estoque de papel então sendo submetido ao cisalhamento, e bentonita ousílica finamente dividida então sendo adicionados em quantidades de até 2%em peso, com base em fibra seca. De acordo com outro processo demicropartícula, o sistema de micropartícula compreendendo um polímerocatiônico e um componente inorgânico finamente dividido é medido noestoque de papel somente após o estágio de cisalhamento final, antes da caixade topo.

Na produção de papéis sem madeira, pelo menos umabrilhantador óptico pode ser adicionalmente introduzido no estoque de papel.

As quantidades de abrilhantador óptico são, por exemplo, de 0,3 a 3,0,preferivelmente de 0,6 a 1,5, % em peso, com base em estoque seco de papel.

O uso dos híbridos polímero-pigmento na fabricação de papeltem a vantagem de que papéis que tem uma resistência elevada, em particularuma resistência de superfície elevado, são obtidos. Com o uso destes papéisnos processos de cópia e impressão, uma formação de poeira reduzida e ummenor nível de deposição sobre os roletes são observados em comparaçãocom papéis contendo carga produzidos em um modo conhecido. Com a ajudados híbridos de pigmentos, é possível produzir papéis contendo carga que temum teor de carga significantemente maior comparado com os papéisproduzidos usando outros pigmentos, devido às suas maiores resistências.Esta vantagem é observada tanto no caso de papéis sem madeira, como nocaso de papéis contendo madeira. Devido à resistência de superfície elevada ea boa adesão do toner, os papéis contendo carga que foram produzidos usandohíbridos polímero-pigmento não requerem outro acabamento da superfície, oque é de outra forma realizado na prensa de colagem. Porque a porosidade dopapel pode ser controlada por uso de híbridos polímero-pigmento, é tambémpossível, na fabricação de papel, usar fibras tendo um menor esgotamento doque de outra forma comum. Pelo uso controlado de híbridos polímero-pigmento para a produção de papéis de múltiplas camadas, outra otimizaçãoda inflexibilidade do papel assim obtenível é possível.

Para a preparação de um híbrido polímero-pigmento, porexemplo, é possível adotar um procedimento em que uma suspensão aquosade 1 a 80% em peso de concentração de pelo menos um pigmento inorgânicocom base em, por exemplo, óxidos de metal, silicatos e/ou carbonatos, emparticular de pigmentos dentre o grupo consistindo de dióxido de titânio,alumina, hidróxido de alumínio, como, em particular, trihidróxido dealumínio, óxido de zinco, caulim, talco, dolomita, argila, bentonita, brancocetim, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio de ocorrência natural (gesso),sulfato de cálcio de processos químicos e/ou sulfato de bário é moído napresença de um aglutinante natural e/ou sintético. Estas são as substânciasinorgânicas geralmente usadas como a carga na fabricação de papel. A maiorparte das cargas são minerais de ocorrência natural ou produtos que seformam nos processos de produção na indústria, como sulfato de cálcio oucarbonato de cálcio precipitado. Os pigmentos ou cargas que são usadas nafabricação de papel são, como uma regra, obtidos por cominuição de mineraisna forma de fragmentos grosseiros. A fim de obter pigmentos para fabricaçãode papel, os minerais apropriados podem ser submetidos, por exemplo, àmoagem a seco e/ou a úmido. Para a preparação dos híbridos polímero-pigmento, é preferível partir de minerais que já foram cominuídos antes e quepodem ter, por exemplo, um tamanho médio de partícula na faixa de 1 μπι a 2mm, preferivelmente de 1 μπι a 100 μηι. Uma suspensão aquosa dospigmentos é primeiro preparada. A temperatura durante a moagem doscomponentes pode variar em uma ampla faixa, por exemplo pode ser de 0 a95°C. Na maior parte dos casos, a temperatura é de 15 a 8 0°C, em particularde 20 a 55°C.

A concentração de pigmento na suspensão aquosa épreferivelmente de 15 a 60% em peso. Pelo menos um aglutinante naturale/ou sintético é então adicionado à suspensão e a mistura é então submetida aum processo de moagem, por exemplo em um moinho de esferas. A moagema úmido dos dois componentes é preferida. Por exemplo, híbridos polímero-pigmento finamente divididos tendo um diâmetro médio de partícula de 0,01 a50 μπι, por exemplo também de 0,1 a 30 μπι, são então obtidos no estado úmido.

Os dois componentes podem, no entanto, também ser moídosem um estado seco.

As suspensões aquosas de híbridos polímero-pigmento podemser secadas, por exemplo por secagem por pulverização.

Os híbridos polímero-pigmento tem propriedades de auto-ligação, como descrito no exemplo 1 de FR-A 04 07 806.

Na preparação do híbrido polímero-pigmento, por exemplo,uma relação em peso de pigmento inorgânico para aglutinante de entre 99,9 e1, preferivelmente entre 70 e 30, é selecionada. A suspensão aquosa dohíbrido polímero-pigmento compreende geralmente de 5 a 80% em peso,preferivelmente de 20 a 40% em peso, pelo menos um pigmento inorgânico,de 0,1 a 30% em peso, preferivelmente de 5 a 20% em peso, de pelo menosum aglutinante e de 19 a 94% em peso, preferivelmente de 40 a 75% em peso,de água.Os híbridos polímero-pigmento que são preparados usandocarbonato de cálcio na forma de cal, giz, calcita, mármore e/ou carbonato decálcio precipitado como o pigmento inorgânico são particularmentepreferidos.

Para a preparação de híbridos polímero-pigmento, aglutinantesnaturais e/ou sintéticos podem ser usados. Exemplos de aglutinantes naturaissão amida, caseína, como proteínas, carboximetilcelulose e/ou etil-hidroxietilcelulose.

Os aglutinantes sintéticos apropriados são, por exemplo,polímeros que são compostos de pelo menos 40% em peso de assimchamados monômeros principais, selecionados dentre Ci- a C2o-(met)acrilatosde alquila, ésteres de vinila de ácidos carboxílicos compreendendo até 20átomos de carbono, vinilaromáticos tendo até 20 átomos de carbono, nitrilasetilenicamente insaturadas, halogenetos de vinila, éteres de vinila de álcooiscompreendendo 1 a 10 átomos de carbono, hidrocarbonetos alifáticos tendo 2a 8 átomos de carbono e uma ou duas ligações duplas ou misturas destesmonômeros.

Os polímeros sintéticos particularmente apropriados sãopolímeros que são obteníveis por polimerização de radical livre de compostosetilenicamente insaturados (monômeros).

O aglutinante é preferivelmente um polímero que compreendepelo menos 40% em peso, preferivelmente pelo menos 60% em peso,particularmente preferivelmente pelo menos 80% em peso, de assimchamados monômeros principais.

Os monômeros principais são selecionados dentre C1-C20-(met)acrilatos de alquila, ésteres de vinila de ácidos carboxílicoscompreendendo até 20 átomos de carbono, vinilaromáticos tendo até 20átomos de carbono, nitrilas etilenicamente insaturadas, halogenetos de vinila,éteres de vinila de álcoois compreendendo 1 a 10 átomos de carbono,hidrocarbonetos alifáticos tendo 2 a 8 átomos de carbono e uma ou duasligações duplas ou misturas destes monômeros.

(Met)acrilatos de alquila tendo um radical Ci-Cio-alquila,como metacrilato de metila, acrilato de metila, acrilato de n-butila, acrilato deetila e acrilato de 2-etilhexila, podem ser mencionados a título de exemplo.

Em particular, misturas dos (met)acrilatos de alquila sãotambém apropriadas.

Esteres de vinila de ácidos carboxílicos e 1 a 20 átomos decarbono são, por exemplo, laurato de vinila, estearato de vinila, propionato devinila, versatato de vinila e acetato de vinila.

Os compostos vinilaromáticos apropriados são viniltolueno, a-e p-metilestireno, a-butilestireno, 4-n-butilestireno, 4-n-decilestireno epreferivelmente estireno. Exemplos de nitrilas são acrilonitrila emetacrilonitrila.

Os halogenetos de vinila são compostos, etilenicamenteinsaturados substituídos por cloro, flúor ou bromo, preferivelmente cloreto devinila e cloreto de vinilideno.

O éter de vinil metila ou éter de vinil isobutila podem sermencionados a título de exemplo como éteres de vinila. Éteres de vinila deálcoois compreendendo 1 a 4 átomos de carbono são preferidos.

Etileno, propileno, butadieno, isopreno e cloropreno podem sermencionados como hidrocarbonetos tendo 2 a 8 átomos de carbono e uma ouduas ligações duplas olefmicas.

Os preferidos monômeros principais são Ci-Cio-(met)acrilatosde alquila e misturas de (met)acrilatos de alquila com vinilaromáticos, emparticular estireno, (polímeros compreendendo estes monômeros principaissão juntos referidos como poliacrilatos para resumir) ou, alternativamente,hidrocarbonetos tendo 2 ligações duplas, em particular butadieno, ou misturasdestes hidrocarbonetos de vinilaromáticos, em particular estireno (polímeroscompreendendo estes monômeros principais são referidos juntos comopolibutadienos para resumir).

No caso de misturas de hidrocarbonetos alifáticos (emparticular butadieno) com vinilaromáticos (em particular estireno), a relaçãopode ser, por exemplo, de 10:90 a 90:10, em particular de 20:80 a 80:20.

Além dos monômeros principais, o polímero podecompreender monômeros tendo pelo menos um grupo ácido (monômero ácidopara resumir), por exemplo monômeros compreendendo grupos carboxila, ouácido sulfo fosfônico. Os grupos carboxila são preferidos. Ácido acrílico,ácido metacrílico, ácido itacônico, ácido maleico ou ácido fumarico podemser mencionados a título de exemplo.

Outros monômeros são além disso, por exemplo, monômeroscompreendendo grupos hidroxila, em particular Ci-Cio-hidroxi(met)acrilatosde alquila, e (met)acrilamida.

No caso de polibutadienos, polímeros particularmentepreferidos são conseqüentemente compostos de

de 10 a 90% em peso, preferivelmente de 20 a 70% em peso,de hidrocarbonetos alifáticos tendo duas ligações duplas, em particularbutadieno

de 10 a 90% em peso, preferivelmente de 30 a 8 0% em peso,de vinilaromático compostos, em particular estireno

de 0 a 20% em peso, preferivelmente de 0 a 10% em peso, demonômero ácido

de 0 a 20% em peso, preferivelmente de 0 a 10% em peso, deoutros monômeros

ou alternativamente, no caso dos poliacrilatos, dede 10 a 95% em peso, preferivelmente de 30 a 95% em peso,de C1 a C10-(met)acrilatos de alquila,

de 0 a 60% em peso, preferivelmente de 0 a 50% em peso, decompostos vinilaromáticos, em particular estireno, e

de 0 a 20% em peso, preferivelmente de 0 a 10% em peso, demonômero ácido e

de 0 a 20% em peso, preferivelmente de 0 a 10% em peso, deoutros monômeros.

Tanto os polibutadienos como os poliacrilatos preferivelmentecompreendem monômeros ácidos como comonômeros, preferivelmente emuma quantidade de 1 a 5% em peso. A quantidade máxima doshidrocarbonetos alifáticos acima no caso dos polibutadienos ou dos(met)acrilatos de alquila no caso do poliacrilato é correspondentementereduzida pela quantidade mínima dos monômeros ácidos.

A preparação dos polímeros é efetuada em uma forma derealização preferida por polimerização em emulsão, e este polímero é assimum polímero em emulsão. No entanto, o polímero também pode serpreparado, por exemplo, por polimerização em solução e subseqüentedispersão da solução de polímero em água.

Na polimerização em emulsão, emulsificadores iônicos e/ounão iônicos e/ou colóides protetores ou estabilizadores são geralmente usadoscomo compostos tensoativos.

A substância tensoativa é usada, por exemplo, em quantidadesde 0,1 a 10 em peso, com base em monômeros a serem polimerizados.

Os iniciadores solúveis em água para a polimerização ememulsão são, por exemplo, sais de metal alcalino e amônio de ácidoperoxodissulfórico, por exemplo peroxodissulfato de sódio, peróxido dehidrogênio ou peróxidos orgânicos, por exemplo hidroperóxido de terc-butila.

Os assim chamados sistemas de iniciador de redução-oxidação(redox) são também apropriados.

A quantidade dos iniciador é em geral de 0,1 a 10% em peso,preferivelmente de 0,5 a 5% em peso, com base em monômeros a serempolimerizados. Também é possível usar uma pluralidade de diferentesiniciadores em polimerização em emulsão.

Na polimerização, é possível usar reguladores, por exemploem quantidades de 0 a 0,8 parte em peso, com base em 100 partes em pesodos monômeros a serem polimerizados, por meio do que a massa molar éreduzida. Por exemplo, compostos tendo um grupo tiol, como terc-butilmercaptano, éster etilacrílico de ácido tioglicólico, mercaptoetinol,mercaptopropiltrimetoxissilano ou terc-dodecil mercaptano.

A polimerização em emulsão é efetuada como uma regra de 30a 130°C, preferivelmente de 50 a 90°C. O meio de polimerização podecompreender ou exclusivamente água ou misturas de água e líquidosmiscíveis com a mesma, como metanol. Preferivelmente, exclusivamenteágua é usada. A polimerização em emulsão pode ser realizada tanto como umprocesso em batelada ou na forma de processo de alimentação, incluindo umprocedimento em etapas ou gradiente. A preferência é dada ao processo dealimentação, em que parte da batelada de polimerização é inicialmentetomada, aquecida na temperatura de polimerização e começa a polimerizar eentão o restante da batelada de polimerização é alimentado para a zona depolimerização, geralmente via uma pluralidade de alimentações espacialmenteseparadas, um ou mais destas compreendendo os monômeros em forma puraou emulsificada, continuamente, em etapas ou com superposição de umgradiente de concentração, enquanto mantendo a polimerização. Napolimerização, também é possível inicialmente tirar uma semente depolímero, por exemplo para um melhor ajuste do tamanho da partícula.

O modo em que o iniciador é adicionado ao vaso depolimerização no curso da polimerização em emulsão aquosa de radical livreé bem conhecido do versado. Ele pode ser completamente inicialmentetomado no vaso de polimerização ou usado continuamente ou em etapas nataxa de seu consumo no curso da polimerização em emulsão aquosa de radicallivre. Especificamente, isto depende da natureza química do sistema iniciadorassim como da temperatura de polimerização. Preferivelmente, uma parte éinicialmente tomada e o restante é alimentado para a zona de polimerizaçãona taxa de consumo.

Para remover os monômeros residuais, o iniciador égeralmente adicionado mesmo após o final a polimerização em emulsão real,isto é, após uma conversão de monômero de pelo menos 95%.

No processo de alimentação, os componentes individuaispodem ser adicionados ao reator de acima, no lado ou de baixo através dofundo do reator.

Na polimerização em emulsão, as dispersões aquosas dopolímero, como uma regra tendo teores sólidos de 15 a 75% em peso,preferivelmente de 40 a 75% em peso, são obtidos.

Os aglutinantes particularmente apropriados são tambémmisturas de vários aglutinantes, por exemplo também misturas de polímerossintéticos e naturais As dispersões aquosas de polímeros que são compostosde pelo menos 60% em peso de butadieno ou misturas de butadieno e estirenoou dispersões aquosas de polímeros que compreendem pelo menos 60% empeso de Cr a C2o-(met)acrilatos de alquila ou misturas de Cp a C2o-(met)acrilatos de alquila com estireno, incorporados na forma de unidadespolimerizadas, são preferivelmente usados como o aglutinante.

Outros aglutinantes apropriados são polímeros quecompreendem unidades de vinilformamida e/ou vinilamina e tem uma massamolar média Mw de pelo menos 10000. Estes polímeros podem estar presentescomo uma dispersão aquosa ou como uma solução em água. Eles sãopreparados, por exemplo, por polimerização de N-vinilformamida sozinho ouna presença de pelo menos um outro monômero não iônico, catiônico e/ouaniônico. Os homo- e copolímeros de N-vinilformamida que podem serpreparados deste modo podem ser hidrolisados em uma reação análoga apolímero com eliminação de grupos formila das unidades vinilformamidapolimerizadas com formação de grupos amino. A hidrólise é preferivelmenteefetuada em um meio aquoso na presença de pelo menos um ácido, comoácido clorídrico ou ácido sulfurico, enzimaticamente ou na presença de bases,como solução de hidróxido sódio ou solução de hidróxido de potássio. Asunidades de vinilformamida podem ser completa ou somente parcialmentehidrolisadas. Assim, polivinilaminas são obtidas, por exemplo, na hidrólisecompleta de homopolímeros e N-vinilformamida.

Os monômeros aniônicos apropriados são, por exemplo,monômeros compreendendo grupos ácidos. Exemplos destes são ácidoacrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico,ácido vinilfosfonico, ácido acrilamido-2-metilpropanossulfonico, ácidoestirenosulfonico, ácido alilacetico, ácido crotônico e ácido etacrílico. Osmonômeros aniônicos podem ser usados na polimerização na forma de umácido livre ou em uma forma parcialmente ou completamente neutralizadacom bases de metal alcalino, metal alcalino terroso e/ou amônio. Os sais desódio ou sais de potássio dos ácidos são preferidos. Ambos os copolímerosnão hidrolisados de N-vinilformamida com monômeros aniônicos como oscopolímeros parcialmente ou completamente hidrolisados de N-vinilformamida e monômeros aniônicos, que são descritos, por exemplo, emDE-A 103 15 363 mencionados em conexão com a arte anterior (cf. emparticular pág. 5, linha 39 a pág. 12, linha 39), podem ser usados comoaglutinantes para modificar os pigmentos inorgânicos.

N-Vinilformamida também pode ser copolimerizada commonômeros catiônicos, como dialquil amino(met)acrilatos de alquila e/oucloreto de dialildimetilamônio. Os monômeros básicos são preferivelmenteusados na forma do sais com ácidos minerais ou em uma forma parcialmenteou completamente quaternizada com halogenetos de alquila ou com sulfato dedimetila. Na copolimerização de N-vinilformamida com monômerosaniônicos e/ou catiônicos, monômeros não iônicos, como acrilato de metila,acrilato de etila, metacrilato de metila, acetato de vinila, acrilamida e/oumetacrilamida, podem, se apropriado, ser usados adicionalmente Ambos oscopolímeros catiônicos hidrolisados como os catiônicos não hidrolisadospodem ser usados como aglutinantes para modificar os pigmentosinorgânicos. Também é possível usar polímeros anfotéricos que sãoobteníveis, por exemplo, por copolimerização de N-vinilformamida,metocloreto de acrilato de dimetilaminoetila e ácido acrílico ou que formamestes copolímeros por hidrólise completa ou parcial das unidades devinilformamida. Os polímeros que compreendem unidades de vinilformamidae/ou vinilamina e são usados para modificar pigmentos preferivelmente temuma massa molar média Mw de pelo menos 20 000. Em geral, as massasmolares médias dos copolímeros estão na faixa de 30 000 a 5 milhões, emparticular de 50 000 a 2 milhões. As massas molares são determinadas, porexemplo, de dispersão de luz estática a pH 7,6 em uma solução de cloreto desódio aquosa 10 mmolar.

Os híbridos polímero-pigmento também se formam se assuspensões aquosas descritas em DE-A 102 09 448 e. DE-A 103 15 363 ecompreendendo cargas finamente divididas, que são pelo menos parcialmenterevestidas com polímeros e são obteníveis por mistura de suspensões aquosasde carga finamente divididas com pelo menos um aglutinante polimérico oucom pelo menos um copolímero hidrolisado anfotérico de N-vinilformamidasolúvel em água e pelo menos um ácido carboxílico etilenicamente insaturadotendo 3 a 8 átomos de carbono e/ou os sais de metal alcalino, metal alcalino-terroso ou de amônio dos mesmos, são secados, por exemplo em temperaturasde >95 a 140°C, preferivelmente de 100 a 120°C, o produto seco é, seapropriado, cominuído e peneirado e o pó assim obtenível e tendo umtamanho médio de partícula de cerca de 1 a 10 μηι é disperso em água.

A moagem de pigmentos inorgânicos em um meio aquoso napresença de pelo menos um aglutinante para a preparação do híbridospolímero-pigmento a serem usados de acordo com a invenção também podeser realizada com vantagem na presença de ceras de polietileno e, seapropriado, pelo menos um dispersante. Os dispersantes particularmenteapropriados são ácido poliacrílico, que são obteníveis por polimerização deácido acrílico em isopropanol sob pressão superatmosférica a temperaturas deaté 140°C. Os ácidos poliacrílicos apropriados como dispersantes em umamassa molar média Mw de, por exemplo, de 1000 a 50 000, preferivelmentede 2000 a 30 000. Se ceras de polietileno forem adicionalmente usadas namoagem dos pigmentos, elas são usadas, por exemplo, em quantidades de 0,1a 10, preferivelmente de 1 a 5, % em peso, com base em pigmento inorgânico.As ceras de polietileno são conhecidas. Elas são preparadas, por exemplo, porpolimerização de etileno e pelo menos um ácido carboxílico etilenicamenteinsaturado. As ceras de polietileno particularmente apropriadas são as que sãoobteníveis por copolimerização de

(A) de 26,1 a 39% em peso, preferivelmente de 26,3 a 35% empeso, particularmente preferivelmente de 26,5 a 38,9% em peso, de pelomenos um ácido carboxílico etilenicamente insaturado e

(B) de 61 a 73,9% em peso, preferivelmente de 65 a 73,7,particularmente preferivelmente de 70 a 73,5, % em peso de etileno.

Também são apropriadas as ceras de copolímero de etileno quecompreendem

(A')de 20,5 a 38,9% em peso, preferivelmente de 21 a 28% empeso, de pelo menos um ácido carboxílico etilenicamente insaturado,

(B') de 60 a 79,4% em peso, preferivelmente de 70 a78,5% em peso, de etileno e

(C') de 0,1 a 15% em peso, preferivelmente de 0,5 a 10%em peso, de pelo menos um carboxilato etilenicamente insaturadoincorporado na forma de unidades polimerizadas.As ceras de copolímero de etileno acima tem, por exemplo,uma taxa de fluxo de massa em fusão a (MFR) na faixa de 1 a 50 g/10 min,preferivelmente de 5 a 20 g/10 min, particularmente preferivelmente de 7 a 15g/10 min, medido a 160°C e uma carga de 325 g de acordo com EN ISO1133. Seu índice de ácido é geralmente de 100 a 300 mg KOH/g de cera,preferivelmente de 115 a 230 mg KOH/g de cera, determinado de acordo comDIN 53402.

Elas tem uma viscosidade em fusão cinemática ν de pelomenos 45 000 mm2/s, preferivelmente de pelo menos 50 000 mm2/s. A faixade fusão das ceras de copolímero de etileno está, por exemplo, na faixa de 60a IlO0C, preferivelmente na faixa de 65 a 90°C, determinado por DSC deacordo com DIN 51007.

As faixas de fusão das ceras de copolímero de etileno pode serampla e pode ter uma faixa de temperatura de pelo menos 7 a não mais do que20°C, preferivelmente pelo menos 10°C e não mais que 15°C.

Os pontos de fusão das ceras de copolímero de etileno podem,no entanto, ter uma faixa pequena de variação e podem estar em uma faixa detemperatura de menos do que 2°C, preferivelmente menos do que 1°C,determinado de acordo com DIN 51007.

A densidade das ceras é geralmente de 0,89 a 1,10 g/cm3,preferivelmente de 0,92 a 0,99 g/cm3, determinado de acordo com DIN53479.

As ceras de copolímero de etileno usadas nas dispersõesusadas de acordo com a invenção podem ser copolímeros alternados oucopolímeros em bloco ou preferivelmente copolímeros aleatórios.

As ceras de copolímero de etileno compreendendo etileno eácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e, se apropriado, carboxilatosetilenicamente insaturados podem ser preparado com vantagem porcopolimerização de radical livre sob condições de pressão elevada, porexemplo em autoclaves agitados de pressão elevada ou em reatores tubularesde pressão elevada. A preparação em autoclaves agitados de pressão elevada épreferida. Os autoclaves agitados de pressão elevada são bem conhecidos, esua descrição é encontrada em Ullmann's Encyclopedia of IndustrialChemistry, 5a. ed. Palavras chaves:Waxes, Vol. A 28, pág. 146 et seq., VerlagChemie, Weinheim, Basle, Cambridge, New York, Tokyo, 1996. Nosmesmos, a relação diâmetro /comprimento está predominantemente na faixade 5:1 a 30:1, preferivelmente de 10:1 a 20:1. Os reatores tubulares de pressãoelevada que também podem ser usados são também descritos em Ullmann'sEncyclopedia de Industrial Chemistry, 5a. ed. Palavras chaves: Waxes vol. A28, pag. 146 et seq., Verlag Chemie, Weinheim, Basle, Cambridge, NewYork, Tokyo, 1996.

As condições de pressão apropriadas s para a polimerizaçãosão de 500 a 4000 bar, preferivelmente de 1500 a 2500 bar. Condições destetipo são também referidas abaixo como pressão elevada. As temperaturas dereação estão na faixa de 170 a 300°C, preferivelmente na faixa de 195 a280°C. A polimerização também pode ser realizada na presença de umregulador. As ceras acima mencionadas são descritas em detalhes, porexemplo, em WO 04/108601, pág.2, linha 38 a pág. 12, linha 10.

A invenção também refere-se ao uso de suspensões aquosas dehíbridos polímero-pigmento, que são obteníveis

(i) por moagem de uma suspensão aquosa de pelo menos umpigmento inorgânico na presença de pelo menos um aglutinante ou

(ii) por secagem da suspensão aquosa obtenível de acordo com(i) e redispersão do híbrido polímero-pigmento secado em água,

como um aditivo para o estoque de papel para a produção depapel contendo carga, cartolina contendo carga ou papelão contendo carga pordrenagem do estoque de papel com formação de folha.

No processo de acordo com a invenção, para a produção depapel ou produtos de papel, pigmentos orgânicos, como descrito, porexemplo, em WO 01/00712 e WO 01/00713, podem, se apropriado, sertambém concomitantemente usados além dos híbridos polímero-pigmento. Aproporção de pigmentos orgânicos é preferivelmente menor do que 20 partesem peso, em particular menor do que 10 partes em peso, particularmentepreferivelmente menor do que 5 partes em peso, com base em 100 partes empeso de híbrido polímero-pigmento.

O aglutinante e pigmento inorgânico estão presentes pelomenos parcialmente na forma de híbridos pigmento-polímero. Nesteshíbridos, o polímero orgânico ou aglutinante é quimicamente ou fisicamenteligado ao pigmento inorgânico. Em particular, o aglutinante é adsorvido nasuperfície do pigmento.

Os híbridos pigmento- polímero constituem um tipo departícula independente tendo uma densidade uniforme. Na medida dadensidade dos híbridos pigmento-polímero usando uma ultracentrífuga pelométodo de gradiente de densidade estática (21°C e 1 bar), somente umadensidade, isto é, um tipo de partícula, é determinado. O método de medidapara determinar o gradiente de densidade estática é descrito, por exemplo, emW. Máchtle, M. D. Lechner, Progr. Colloid Polim. Sci (2002) 119,1.

Para investigar uma amostra pelo método de gradiente dedensidade estática, (DG estat.), uma mistura de solvente leve e solventepesado ou aditivo (como uma regra metrizamida/ H2O, metrizamida/D20) écentrifugado em velocidades moderados do rotor durante pelo menos 22 h. Asedimentação diferente e comportamento de difusão de agentes pesados eleves leva à formação de um gradiente de concentração, e assim um gradientede densidade sobre a célula. Cada posição radial da célula de medida assimtem uma densidade de solvente diferente. A amostra e os componentesquimicamente diferentes da amostra assentam ou flutuam neste gradiente dedensidade exatamente na posição radial em que uma relação de mistura deagente leve e pesado que corresponde à densidade da partícula está presente.Isto permite um fracionamento altamente preciso de amostras de acordo coma densidade e assim a composição químico.

Porque no sistema investigado compreendendo polímero(cerca de 1 g/cm3), carbonato de cálcio (de 2,6 a 2,95 g/cm3, dependendo damodificação) e híbrido polímero/carbonato, as densidades das partículasdiferem radicalmente, a detecção de polímero livre ou a exclusão de polímerolivre podem ser afetadas por meio das medidas dos híbridos em gradientes dedensidade estática apropriados.

Além do aglutinante e pigmento inorgânico, os híbridospigmento-polímero podem compreender outros componentes, por exemplodispersantes, como pelo menos um ácido policarboxílico ou sais do mesmo,em particular ácido poliacrílico, ou ácido polifosfórico. A suspensão aquosade híbrido polímero-pigmento pode, se apropriado, compreender de 0,01 a 2%em peso de pelo menos um dispersante.

Exemplos

As porcentagens dadas nos exemplos são percentagens empeso,salvo especificado em contrário no contexto.

O híbrido polímero-pigmento de acordo com suspensão 1 foipreparado de acordo com o ensinamento de FR-A 04 07 806 de Omya.

Suspensões aquosas de carga preparadas sob suspensão 1 esuspensão 2 foram testadas em exemplo 1 e em exemplos comparativos 1 e 2,em cada caso por sua apropriabilidade para a produção de papéis contendocarga. Os resultados obtidos são resumidos em tabela 2.

Os híbridos polímero-pigmento foram caracterizados pelométodo de gradiente de densidade estática descrito acima.

O tamanho médio de partícula dos pigmentos ou do híbridospolímero-pigmento foi determinado com base na difração de Fraunhofer pormeio de um aparelho Beckman Coulter Counter do tipo LS 230.A preparação da amostra para a medida da distribuição dotamanho de partícula foi realizada como a seguir:

0,4 g de Polisalzs (dispersante com base em ácidopoliacrílico) foi adicionado a 90 ml de solução de pirofosfato de sódio a 0,1%em peso de concentração.

4 g do pigmento ou híbrido polímero-pigmento foramadicionados a 90 ml de um pirofosfato de sódio a 0,1% em peso deconcentração.

O volume restante foi completado até 100 ml por meio deuma solução de pirofosfato de sódio a 0,2% em peso de concentração.

A amostra foi agitada durante 3 minutes e então tratadacom ultrassom durante 10 minutos e então medida com a ajuda do aparelhoBeckman Coulter Counter.

Suspensão 1

200 kg de um pó de carbonato de cálcio tendo um tamanhomédio de partícula D 50 de 7,0 μηι foram colocados em suspensão em 1000litros de água por agitação lenta por meio de um agitador de pás. 38 kg deuma dispersão aquosa de estireno-acrilato a 50% de concentração comercial(Acronal®s 728) foram então misturado no carbonato de cálcio suspensãocom agitação contínua, em adição, 4 kg de uma dispersão aquosa comercial a25% de concentração de cera de polietileno (Poligen® WE 4) forammisturados na suspensão de carbonato de cálcio com agitação contínua. Asuspensão foi então diluída a um teor de sólidos de 20% por diluição comágua de beber. Ela tinha um pH de 8,5.

Esta suspensão de pigmento a 20% de concentração foi entãomoída em um moinho de esferas a um tamanho médio de partícula de 2,5 μηι.Na investigação da suspensão aquosa assim obtida, que foi um híbridopolímero-pigmento, nenhum aglutinante foi encontrado com a ajuda daultracentrífuga.Suspensão 2 (de acordo com o ensinamento de DE-A 102 09 448)

200 kg de um pó de carbonato de cálcio (Omyacarb® 2 AV)tendo um tamanho médio de partícula D 50 de 2,4 μηι foram colocados emsuspensão em 1000 litros de água por agitação lenta por meio de um agitadorde pás. 38 kg de uma dispersão aquosa de estireno-acrilato a 50% deconcentração comercial (Acronal®s 728) foram então misturados nasuspensão de carbonato de cálcio com agitação contínua. Além disso, 4 kg deuma dispersão aquosa comercial a 25% de concentração de cera de polietileno(Poligen® WE 4) foram misturados na suspensão de carbonato de cálcio comagitação contínua. A suspensão foi então diluída a um teor de sólidos de 20%por adição de água de beber. Ela tinha um pH de 8,5.

Na investigação da suspensão aquosa resultante com a ajudada ultracentrífuga, 100% de polímero livre (Acronal®s 728 e Poligen® WE4) foram encontrados na mistura polímero-pigmento.

Suspensão 3 (de acordo com o ensinamento de DE-A 103 15 363)227 kg de uma solução a 11% concentração de um copolímeroanfotérico comercialmente disponível (Catiofast® PR 8236) forammisturados com 2000 kg de uma suspensão de carbonato de cálcio a 50%concentração (Omyacarb® HO) tendo um tamanho mediano de partícula D 50de 1,0 μηι, com agitação constante. A suspensão foi então diluída a um teorde sólidos de 20% por adição de água de beber. Ela tinha um pH de 8,5.Método geral para a produção de papel contendo carga

A mistura de bétula e pinheiro branqueados foi batida emrelação em peso de 70/30 e com uma consistência de 8% no formador depasta até ficar livre de feixes de fibras. Esgotamento de 30° Schopper-Rieglerfoi estabelecido. O pH do estoque de papel estava na faixa de 7 a 8. O estoquede papel batido foi então diluído a uma consistência de 1% com água debeber.

A amida catiônica usada foi Hicat® 5163 A, em uma dose de 8kg por tonelada métrica de papel seco.

O abrilhantador óptico usado foi Blankophor® PSG, em umadose de 3 kg por tonelada métrica de papel.

O auxiliar de retenção usado foi auxiliar de retenção catiônico(Polymin® KE 2020), a quantidade medida de auxiliar de retençãopermanecendo constante em cada experimento (0,02 kg tonelada métrica depapel seco). A quantidade de carga medida foi variada até o teor de cinza dopapel produzido no estoque ser de 30%.

A cola usada como dispersão AKD (dímero alquil ceteno)(Basoplast® 2009 LC), a quantidade medida da cola sendo ajustada em cadaexperimento de modo que o valor Cobb (60) foi 30 g/m2.

O estoque de papel descrito acima foi então processado emcada caso em uma máquina experimental de papel para dar um papel tendouma base de peso de 80 g/m2. 3 papéis que diferiram somente no tipo de cargausada em cada caso foram produzidos por este método.

Papel 1: A carga usada foi um carbonato de cálcio comercial(Omyacarb® 2 AV) em suspensão aquosa (exemplo comparativo 1)

Papel 2: De acordo com exemplo 1, o híbrido polímero-pigmento de acordo com suspensão 1 foi usado.

Papel 3: De acordo com exemplo comparativo 2, a cargausada foi a mistura de acordo com suspensão 2 (preparada de acordo com oensinamento de DE-A 102 09 448).

Papel 4: De acordo com exemplo comparativo 3, a cargausada foi a mistura de acordo com suspensão 3 (preparada de acordo com oensinamento de DE-A 103 15 363).

Tabela 1 dá uma visão geral da produção de papéis 1 a 3 tendoum teor de carga de 30% em cada caso.Tabela 1

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As propriedades de funcionamento durante a produção dospapéis foram classificadas qualitativamente em base nos depósitos naextremidade úmida e na extremidade seca da máquina de papel e com base natendência de espumar em recipiente de água branca e a freqüência derasgamento durante as experiências. Os resultados são mostrados em tabela 3.

Teste das folhas de papel

Após um tempo de armazenamento em uma câmaracondicionada em 230C constantes e 50% umidade relativa durante 24 horas,os seguintes testes de papéis foram realizados:

Durabilidade da dobra de acordo com ISO 5626

Resistência de propagação ao rasgamento de acordo com DIN53115

resistência estrutural de acordo com ISO TC 6 / SC 2

Ligação Scott de acordo com DIN 20 187

Teste Taber de acordo com DIN 53 863/1

Porosidade Bendtsen de acordo com ISO 5636-3

Opacidade de acordo com DIN 53146

Adesão do toner de acordo com DIN V EN V 12 283.

Os resultados assim obtidos são resumidos em tabela 2.Tabela 2

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Tabela 3

Propriedades de funcionamento da máquina de papel durante a produção dopapéis

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Papéis 1 a 4 tem bases de peso e teores de cinza comparáveis.

Eles são comparáveis entre si nestes aspectos.

Como é evidente dos testes de papel, os papéiscompreendendo híbrido polímero-pigmento (exemplo 1 e papel 2) tempropriedades substancialmente melhoradas com relação às resistências (comoligação Scott Bond, resistência à propagação de rasgamentos e durabilidadedos dobramentos), propriedades de superfície (como Taber) e propriedadesópticas (como opacidade) em combinação com propriedades defuncionamento substancialmente melhoradas do papel produzido de acordocom o exemplo comparativo em comparação com um papel de acordo comexemplo comparativo s 2 e 3 (papéis 3 e 4 em tabela 3).Os híbridos polímero-pigmento podem ser processados naforma de suspensões aquosas de pigmento com boas propriedades defuncionamento da máquina de fabricação de papel para dar papel em que aspropriedades de resistência, propriedades ópticas e propriedades de superfíciesão melhoradas comparadas com os papéis convencionais. Além disso, ospapéis produzidos pelo processo de acordo com a invenção não formampoeiras no processo de cópia na extensão dos papéis que compreendem carganão tratada.

Produção de papéis contendo carga 1

Uma carga SC típica (composição: 70% de madeira triturada,batida até ficar livre de feixes de fibras, 10% rompida, batida até ficar livre defeixes de fibras e 20% de pasta sulfato, esgotamento 35° SR) foi ajustada auma consistência de 0,4% com água de beber. A fim de determinar ocomportamento da suspensão 1 descrita em comparação com argila e GCC naprodução de papel contendo carga, em cada caso 500 ml da suspensão estoquede papel foi inicialmente tomado e referidas cargas e a combinação deauxiliares catiônicos de retenção (Polymin® SK e Polymin® KE 2020) forammedidos nesta pasta. A quantidade de auxiliares de retenção e suspensão depigmento foi ajustada por meio de uma pluralidade de experiênciaspreliminares de modo que o teor de carga abaixo foi obtido.

As folhas de papel foram cada produzidas em um formadorRapid-Kothen de acordo com ISO 5269/2 com um peso de folha de 52 g/m2 eentão secadas a um teor de umidade de 10% e então calandradas 3 vezes a90°C com uma pressão de passe de 90 daN/cm.

Após um tempo de armazenamento em uma câmaracondicionada em constantes 23 0C e 50% de umidade atmosférica durante 24h, os seguintes testes de papel foram realizados:

Resistência à tração: DEST 54540

Aspereza: ISO 8791/2-90Permeabilidade de ar: DIN 53120 TOI-98, ISO 5636/3-92

Dispersão de luz: DIN 54500 96

Adsorção de luz: DIN 54500 96

As propriedades dos papéis calandrados são mostradas emtabela 4.

Tabela 4

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Como é evidente da tabela 4, em comparação com papelcompreendendo argila de acordo com exemplo comparativo 4, um papelcompreendendo 50% de híbrido polímero -pigmento (exemplo 3) mesmoassim tem propriedades de papel semelhantes ao padrão.

Produção de papéis contendo carga 2

Além da carga SC (composição: 17% de pasta química, 46%de madeira triturada, batida até ficar livre de feixes de fibras) foi ajustada auma concentração de sólidos 0,4% com água.

Este estoque de papel foi então processado em cada caso emuma máquina de papel com o uso das matérias primas mencionadas em tabela5 para dar um papel tendo um peso base de 54 g/m2 em uma velocidade decerca de 950 m/min. Este método foi usado para produzir 3 papéis quediferiram no tipo e quantidade da carga usada em cada caso. O auxiliar deretenção usado foi um auxiliar de retenção catiônico (Polymin® 8209). Umpolímero catiônico (Catiofast® GM) foi também usado como um agentefixador.

Papel 5: A carga usada foi um carbonato de cálciocomercialmente disponível, 21% em suspensão aquosa (exemplo comparativo6), e um caulim comercialmente disponível com 14%.

Papel 6: De acordo com o exemplo acima, o híbridopolímero-pigmento de acordo com suspensão 1 (21% de híbrido polímero-pigmento) e 14% caulim foram usados.

Papel 7: A carga usada foi o híbrido polímero-pigmento deacordo com suspensão 1 (31% de híbrido polímero-pigmento) e 14% decaulim.

Tabela 5 apresenta uma visão geral da produção de papéis 5 a 7.

Tabela 5

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Durante a produção do papéis, não foram observadasdeposições na extremidade úmida e na extremidade seca da máquina de papel.Além disso, a tendência para espumar no recipiente de água branca e afreqüência de rasgamento também foram normais durante as experiências.

Após um tempo de armazenamento em uma câmaracondicionada a 23 0C e 50% de umidade relativa durante 24 h, os seguintestestes de papel foram realizados:

Resistência à tração: DIN 54540

Aspereza: ISO 8791/2-90

Porosidade: ISO 3687

Brancura CIE: DIN 5 033As propriedades dos papéis calandrados são mostradas emtabela 6.

Tabela 6

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Como é evidente da tabela 6, papel 7 com o teor de cargaelevado de 45% (31% híbrido polímero-pigmento e 14% argila (caulim))ainda tem propriedades de papel comparáveis com papel 4 (exemplocomparativo 6) tendo um teor de carga total de 35% (31% de carbonato decálcio e 14% de argila (caulim)). Além disso, não ocorreram problemas naprodução dos papéis.

Claims

1. Processo para produção de papéis contendo carga e produtosde papel contendo carga, por adição de uma suspensão aquosa de pelo menosuma carga finamente dividida que foi tratada com pelo menos um aglutinantepara um estoque de papel e drenagem do estoque de papel com formação defolha, caracterizado pelo fato de que a carga usada é um híbrido polímero-pigmento que é obtenível por moagem de uma suspensão aquosa de pelomenos um pigmento inorgânico na presença de pelo menos um aglutinante e,se apropriado, por secagem da suspensão aquosa assim obtenível eredispersão do híbrido polímero-pigmento secado em água.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que, para a preparação do híbrido polímero-pigmento, umasuspensão aquosa ala 80% em peso de concentração de pelo menos umpigmento inorgânico dentre o grupo consistindo de dióxido de titânio,alumina, hidróxido de alumínio, caulim, talco, dolomita, argila, bentonita,branco cetim, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio e/ou sulfato de bário émoído na presença de um aglutinante natural e/ou sintético.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que carbonato de cálcio na forma de cal, giz,calcita, mármore e/ou carbonato de cálcio precipitado é usado como opigmento inorgânico para a preparação do híbrido polímero-pigmento.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 3, caracterizado pelo fato de que um aglutinante natural dentre o gruposelecionado de amido, caseína, as proteínas, carboximetilcelulose e/ouetilhidroxietilcelulose é usado para a preparação do híbrido polímero-pigmento.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 3, caracterizado pelo fato de que um polímero sintético que é composto depelo menos 40% em peso de assim chamados monômeros principais,selecionados dentre Cr a C2o-(met)acrilatos de alquila, ésteres de vinila deácidos carboxílicos compreendendo até 20 átomos de carbono,vinilaromáticos tendo até 20 átomos de carbono, nitrilas etilenicamenteinsaturadas, halogenetos de vinila, éteres de vinila de álcool compreendendo 1a 10 átomos de carbono, hidrocarbonetos alifáticos tendo 2 a 8 átomos decarbono e uma ou duas ligações duplas ou misturas destes monômeros, éusada como o aglutinante para a preparação do híbrido polímero-pigmento.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que um polímero sintético que é composto de pelo menos 60%em peso de butadieno ou misturas de butadieno e estireno é usada como oaglutinante para a preparação do híbrido polímero-pigmento.

7. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que um polímero sintético que é composto de pelo menos 60%em peso de Cr a C20-(met)acrilatos de alquila ou misturas de Cr a C20-(met)acrilatos de alquila com estireno é usado como o aglutinante para apreparação do híbrido polímero-pigmento.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5a 7, caracterizado pelo fato de que o aglutinante sintético é um polímero ememulsão.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 8, caracterizado pelo fato de que, na preparação do híbrido polímero-pigmento, uma relação em peso de pigmento inorgânico para aglutinante deentre 99 e 1, preferivelmente entre 70 e 30, é estabelecida.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 9, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa do híbrido polímero-pigmento compreende de 5 a 80% em peso de pelo menos um pigmentoinorgânico, de 1 a 30% em peso de pelo menos um aglutinante e de 19 a 94%em peso de água.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 10, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa do híbrido polímero-pigmento compreende de 0,01 a 2% em peso de pelo menos um dispersante.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 10, caracterizado pelo fato de o híbrido polímero-pigmento tem umdiâmetro médio de partícula de 0,01 a 50 μηι.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 12, caracterizado pelo fato de que uma suspensão aquosa de pelo menos umhíbrido polímero-pigmento é medida no estoque de papel em uma quantidadetal que papel ou produtos de papel tendo um teor de carga de 5 a 70% empeso, preferivelmente de 20 a 50% em peso, com base, em cada caso, emestoque seco de papel, é ou são obtidos.

14. Uso de suspensões aquosas de híbridos polímero-pigmento, que são obteníveis(i) por moagem de uma suspensão aquosa de pelo menos umpigmento inorgânico na presença de pelo menos um aglutinante ou(ii) por secagem da suspensão aquosa obtenível de acordo com(i) e redispersão do híbrido polímero-pigmento secado em água,caracterizado pelo fato de ser como um aditivo para o estoque de papel para aprodução de papel contendo carga, cartolina contendo carga ou papelãocontendo carga por drenagem do estoque de papel com formação de folha.