NO802401L - Vandige dispersjoner til fremstilling av overtrekksmasser - Google Patents

Abstract

Vandige dispersjoner som er egnet til fremstilling av forbedrede overtrekksmasser på flatesubstrater, spesielt strøkne trykkbærere av. a) som bindemiddel tjenende, eventuelt hydrofile gruppeholdige polymerisater A, som er oppbygget av en eller. flere monomere, styren, butadien, isopren, akrylnitril,. C| ^2"al^ylester av akryl- og metakrylsyre, etylen, vinylacetat og vinylklorid og. b) som oo-bindemiddel tjenende vannoppløselig polymerisater B som. 1. Minst inneholder iO mol? av inpolymeriserte enheter av amider og umettede karboksylsyrer, vinylpyrrolidon, etylenoksyd, vinylalkohol og allylalkohol,. er til stede i en mengde på 0,5-50 vekt?, referert til polymerisat A, og 3. delvis eller fullstendig er bundet til poly-risatet A, idet mengden av et bundet polymerisat B minst utgjør 0,5 vekt? av polymerisatet A.

Description

Oppfinnelsen vedrører vandige dispersjoner

som inneholder a) polymerisater i dispergert form (polymerisat A) og b) vannoppløselige polymerisat (polymerisat B) i slike mengder at det til den polymere A minst er bundet 0,5 vekt$ av dets egenvekt av polymer B. Disse vandige dispersjoner egner seg til "'fremstilling av forbedrede over-trekksmasse for flate substrater, spesielt for strøkne trykkbærere.

For fremstilling av strøkne trykkbærere, spesielt strøkent papir, som er egnet til trykking, erstattes stadig de naturlige bindemidler, som f. eks. kasein og/eller stiv-else helt eller delvis av syntetiske bindemidler på basis av kopolymere av akrylsyreestere, styren, butadien og umettede karboksylsyrer, som foreligger i form av vandige dispersjoner. Bindemiddelet på basis av naturprodukter har den ulempe at de ikke alltid fremkommer i samme kvalitet,

ofte har en forstyrrende farving, er følsomme mot angrep av mikroorganismer, og oppsluttes ved omstendélig fremgangs-måte, og gir høyviskos opplsøning. ■med lite fast stoffinnhold. Bindemidler på basis av syntetiske høypolymere har ikke disse mangler, og har i tillegg fordeler.

Ved det stadigøkende krav til kvaliteten av

trykt papir, kreves alltid bedre egenskaper av bindemiddelet. Forbedringer i dette henseende oppnår man ved tilsetning av såkalte c-bindere, f. eks. av blandingspolymerisater av vinylacetat og akrylamid (DOS 2 4.50 039, G. Hirsch, Das Papier 32 (10 A), 1978, 66-72). Man oppnår derved imidlertid . en forbedring av enkelte egenskaper, imidlertid ikke en samtidig kvalitetsforbedring,for flertallet av de krevede egenskaper.

Fra DOS 27 03 -418 er det kjent pigmentholdige papir srykema.sse ' som for uten en valigvis som binder, anvendes syntetisk latex på basis av polyakrylater, polymeta-krylater, styren-butadien-polymerisater eller polymerisater av vinylacetat i form" av vandige dispersjoner inneholder som co-binder et høymolekulært vannoppløselig polymerisat. Vesentlig for disse papirstrykemasser er fremstillingen av det vannoppløselige polymerisat ved polymerisering i en vann-i-olje-emulsjon. Derved lar det seg forbedre viskositet sforholdet , vanntilbakeholdingsevnen, og slitefastheten.

Imidlertid forblir det som tidligere et problem,

å få høye filmhårdheter ved samtidig god bindeevne, små tendenser til migrering i pigmentmatrixen, spesielt god fiberdekning, god opasiet og spesielt ved LWC-papir (liten flatevekt) en liten bortslåing av trykkfarver i papiret. Nettopp i den senere tid øker "spørsmålet etter papir med lite flatevekt tydelig( senkning av råstoff- og forsendelsesomkost-ninger) således at for dette området ved LWC- og dypptrykk-papir, strøkets glatthet, fiberdekning, opasitet og vekk-slåingsforhold av trekkfarver blir av største tekninske og økonomiske betydning.

Det. er nå funnet at forbedrede pigmentholdige papirstrykemasser som til sfreds stiller overnevnte krav,

kan fremstilles med dispersjoner som ved siden av et sé.m bindemiddel egnet syntetisk polymerisat som co-bihder, innehold-

er et relativt lav molylært vannoppløselig polymerisat,

som helt eller delvis er bundet til det syntetiske polymerisat kjemisk og/eller fysikalsk. Derved omgis i dispersjonen foreliggende partikler av det syntetiske polymerisat helt eller delvis er et hylster av vannoppløselig polymer.

Oppfinnelsens gjenstand er vandige dispersjoner med fast stoffinnhold mellom 35 og 65 vekt$.

a) Som bindemiddel tjenende, eventuelt hydrofil-gruppe holdige polymerisater A som er oppbygget av en eller

flere av de minomere styren, butadien, isopren, akrylnitril, C|-Cj ^-alkyle ster av akryl- og metakrylsyre, etylen, vinylacetat og vinylklorid og

b) Som co-bindemiddel tjenende vannoppløslige polymerisater B, idet dispersjonen erkarakterisert ved

at de vannoppløselige polymerisater B

1. Minst inneholder 4-0 mol% av inpolymeriserte enheter av amider og umettede karboksyl syrer, vinylpyrrolidon, etylenoksyder, vinylalkoholer og allylalkoholer, 2. Er tilstede eri mengde på 0,5-50 vekt$, referert til polymerisat A, og 3. Helt eller delvis er biandet til polymerisat A, idet mengden av bundet polymerisat B, minst utgjør 0,5 vekt% av polymerisat A.

Ved polymerisater A, som danner den disperse fase av den vandige dispersjon, forståes innen rammen av oppfinnelsen alle som bindemidler egnede syntetiske poly-meriater. De består av homopolymerisater og butadien, styren, C^-^^-alkylestere av (met)akrylsyre, vinylacetat, etylen<p>g vinylklorid og/eller blandingspolymerisat, som til 70 - 100 vekt$ er oppbygget av polymeriserte enheter av s^yren/butadien, akrylnitril/butadien, metylmetakrylat/ butadien, styren/isopren, styren/C^ ^2-alkylester av akrylsyre, vinylacetat/etylen, etylen/vinylklorid eller vinylacetat/vinylklorid, til 0-15 vekt$ av en hydrofil monomer som umettede karboksyl syrer og deres amider, f. eks. fumar-, itacon-, malein- og (met)akrylsyre og (met)akrylamid og/eller monomere med sulfonsyre-, amino- og hydroskyl-grupper og til 0-15 vekt$ av en eller flere ytterligere monomere.

Foretrukket består polymerisatene A av styren/ butadien-blandingspolymerisater med 30 - 75 vekt$ styren, 17-69 vekt$ butadien og 1 - 8 vekt% av en eller flere-; umettede karboksyl syrer.

I en annen foretrukket form består polymerisatene A ifølge oppfinnelsen av blandingspolymerisåtet med 30 - 75 vekt$ styren, 17 - 69 vekt$ av en C^^<->alkylester av akrylsyre og 1 - 8 vekt$ av umettede karboksylsyrer.

I en spesielt foretrukket form består polymerisatet A ifølge oppfinnelsen av blandingspolymerisatet med 30 75 vekt$ styren, 17-69 vekt$ butylakrylat og 1-8 vekt$ umettede karboksyl syrer.

I en ytterligere foretrukket form, består polymerisatehe A ifølge oppfinnelsen 1 -av 30- 75 vekt$ styren, 17-69 vekt% butadien og 1 - 8 vekt% u:-'ettede syre-amidér-, •■'<

De vannoppløselige polymerisater B ifølge oppfinnelsen består av homopolymersater av umettede syreamider, vinylpyrrolidon, etylenoksyd, vinylalkohol, allylalkohol og/eller blandingspolymerisater, hvori minst 4-0 mol% av innpolymeriserte enheter harovernenvte monomere-innhold, idet molekylvekten av det vannoppløselige polymerisatet ligger mellom 1000 og 1 000 000.

Ved umettede syreamider forståes amider og umettede ' monokarboksylsyrer, f.eks. (met)akrylsyre og crotonsyre, N-substituerte amider, som f. eks. N-metylol-(met)akrylamid og/eller mono- eller diamider av diakarbok-sylsyrer, f. eks. av itacon-, fumar- og maleinsyre. Fortrinnsvis inneholder de vannoppløselige polymerisater B ifølge oppfinnelsen minst 70 mol-% av inpolyleriserte enheter av vinylalkohol, etylenoksyd, umettede syreamider, vinylpyrrolidon og/eller allylalkohol, idet molekylvekten av de vannoppløselige polymerisater ligger mellom 5000 og 200 000.

Som comonomere for de vannoppløselige polymerisater B ifølge oppfinnelsen, kommer det for de nevnte vannoppløselige monomere på tale vinylalkohol, (met Akrylamid, vinylpyrrolidon og allylalkohol, alle med disse monomere kopolymeriserbare kjente monomere. Eksemplet skal nevnes." Monoolefinisk umettede alifatiske monomere, monoolefiniske umettede aromatiske monomere, konjugerte dien-monomere, estere og/eller halvestere av alkoholer, inn-befattende aminoalkoholer med umettede mono- og dikarboksylsyrer, halvestere av dialkoholer med umettede mono- og/eller dikarboksylsyrer, estere, resp. halvestere av umettede mono- og dialkoholer med mettede mono- og dikarboksylsyrer, ni

umettede alkoholer, umettede mono- og dikarboksylsyrer,

samt umettede aldehyder og ketoner.

De anførte monomere kan anvendes såvel alene

som også kombinert med hverandre som komonomere i det vannoppløselige polymerisat B.

Egnede monoolefinisk umettede alifatiske monomere, er fj. eks. etylen, propylen, butylen, og iso-butylen, samt slike monomere hvor hydrogen erstattet med halogen- og cyanogrupper slik dette er tilfelle ved akrylnitril metakrylnitril, vinylklorid og vinylidenklorid.

Som monoolefiniske umettede aromatiske monomere egner det seg styren, substituerte styrener ( f. eks. styren med halogen-, alkoksy-, cyano- eller alkylsubsti-tuenter) og vinylnaftalin.

Noen spesielle eksempler er substituerte styrener er a-metyl-styren, Ar-metylstyren, Ar-etylstyren, a-Ar-dimetylstyren, Ar-a-dimetylstyren, Ar-tert.-butylstyren, metoksystyren, cyanostyren, monoklorstyren, diklorstyren.

Acykliske konjugierte diener er f. eks. butadien, substituerte butadiener og andre acykliske forbindelser som i det minste har to C-C-dobbeltbindinger i kon-jugasjon. Spesiélle eksempler på slike monomere er isopren, kloropren, 2,3-diklorbutadien, 2,3-dimetylbutadien og pentadien-1,3.

Estere av umettede karboksyl syrer med mettede alkoholer er f. eks. estere av metyl-, etyl-, butyl- og høyere alkoholer med (met)akrylsyre, croton- og vinyleddiksyre. De nevnte alkoholer kan også være forestret som halvestere eller diestere med umettede dikarboksylsyrer som f.eks. med fumar-,,malein- og itaconsyre.

Som eksempler på halvestere av dialkoholer og umettede syrer skal det nevnes 3-hydroksyetylakrylat og 8-hydroksyetylmetakrylat.

En ester av aminoalkoholer og umettede syrer med kationisk karakter, er f. eks. N,N-dimetylaminoetyl(met)-akrylat.

Av rekken av estere og halvestere og umettede alkoholer med mettede mono- og dikarboksylsyrer, skal det f. eks. nevnes allylacetat, vinylacetat, vinyllaurativinylbenzoat, vinylpalmitat og diallylftalåt.

Av rekken av umettede alkoholer, skal det

nevnes allylalkohol av rekken umettede aldehyder og ketoner skal det nevnes metylvinylketon og acrolein. Endelig egner det seg umettede syrer og deres salter, f. eks. (met)acryl-syre, croton- og vinyleddiksyre, samt dikarboksylsyrer,

som f. eks. fumar-, malein- og itaconsyrer, som comonomere.

Som comonomere for etylenoksyd i de vannopp-løselige polymerisater B ifølge oppfinnelsen, kommer det på .tale epoksyder som f. eks. propylenoksyd og slike forbindelser som over en OH-gruppe kan være knyttet med (poly)-etylenoksyd, som f. eks. metted og umetted alkohol. Ved de umettede alkoholer består da ennå den mulighet å foreta en radikalisk polymerisasjon ved den vinyliske dobbeltbinding med egnede monomerer. 'Dette prinsipp kan_også anvendes når en OH-gruppe-holdig polyetylenoksyd omsettes med umettede karboksyl syrer, og deretter foretas en radikalisk polymerisasjon ay, den vinyliske dobbeltbinding med egnede komonomere.

Endelig ka^n kopolymerisater med innbygde enheter av etylenoksyd for vannoppløselige polymerisater B ifølge oppfinnelsen, også fåes ved omsetning av OH-gruppeholdige polyetylenoksyder med isocyanater eller polymere i so cyanater.

Spesielt foretrukket består de vannoppløse-lige polymerisater B ifølge oppfinnelsen av homopolymerisater av (met)akrylamid, vinylpyrrolidon, vinylakohol hvis 0H-grupper under tiden kan være acetalisert og etylenoksyd og/eller blandingspolymerisater av (met)akrylamid-styren, vinylpyrrolidon-vinylacetat, vinylalkohol-vinylacetat, (met)akrylamid/vinylacetat og etylenoksyd-propylenoksyd, idet molekylvekten ligger mellom 5000 og 500 000. Fortrinnsvis inneholder vandige dispersjoner ifølge oppfinnelsen vannoppløselige polymerisater B en mengde på 0,5-30 vekt$, referert til polymerisat A, idet det til polymerisat A minst er bundet 0,5 vekt$ av dets egenvekt av polymerisat B.

Spesielt foretrukket inneholder vandige dispersjoner ifølge oppfinnelsen vannoppløselige polymerisater B en mengde på 0,5-15 vekt.$, referert til polymerisat A, idet det polymerisat A minst er bundet 0,5 vekt$ av dets egenvekt av polymerisat B.

Fremstillingen av den vandige dispersjonen i-følge oppfinnelsen foregår enkelt ved at man omstiller den vandige oppløsning av det vannoppløselige polymerisat B, og tilblander til en polymer dispersjon som inneholder polymerisat A, som dispergert fase. Mengdene dimensjoneres derved således at refererte polymerisat A er det til stede 0,5-50 vekt% av polymerisat B,i den vandige dispersjonen.

En slik blanding er spesielt egnet som bindemiddel til fremstilling av overtrekksmass.e på trykkbærere. Disse overtrekksmasser inneholder ved siden av bindemiddel, pigmenter av eventuelt vanlige fortykningsmidler (som f. eks. polyakrylat). Som pigmenter kommer det overveiende i betraktning mineralske produkter, det kan imidlertid delvis eller også fullstendig anvendes organiske pigr menter. Vanlige pigmenter er f. eks. leirtyper, titandi-oksyd, kalsiumkarbonat, kalsiumsulfat, bariumsulfat, blank-fix, satinhvitt, aluminiumhydroksyd og sinkpigmenter som sinkoksyd og sinksulfid.

Mengden av vannoppløselig polymerisat B av-hengér av affiniteten mellom vannoppløselig polymerisat B og polymerisat A, og partikkelstørrelsen av latexpartiklene som er oppbygget av polymerisat A, og må være dimensjonert således at det ikke bundne vannoppløselige polymerisat B, ikke overskrider 2 vekt% av pigmentmassen. Fortrinnsvis skal mengden av vannoppløselig polymerisat B være dimensjonert således at de ikke bundne polymerisat B ikke overskrider 1 vektig av pigmentmassen.

I forhold til hittil kjente systemer, hvor det tilsettes en cp- binder til en latex, er det for forbedringen av egenskapen av overtrekksmassene for trykkbærere ved den vandige dispersjon i henhold til oppfinnelsen vesentlig at før blanding av bindemiddel og pigment, tilsettes det vannoppløselige polymerisat B til latexen med den disperse fase av polymerisatet A, og det vannoppløse-lige polymerisat B, er delvis eller fullstendig bundet til polymerisatet A, kgeniisk eller fysikalsk. Forbedringen inn-trer overraskende ikke når det vannoppløselige polymerisat B er bundet til polymerisat A, eller først settes til blandingen av bindelmiddelet av pigment ellerimidlertid først til pigmentoppslemmingen.

Bindingen av vannoppløselig polymerisat B til polymerisat A av en latex, lar seg undersøke ved at man fyller en prøve av latexen ved sentrifugering i en første fase som overveiende består av polymer (A+B) og-en 2...

fase av serumet, og påviser en eventuelt i serumet gjen-blivende del av det vannoppløselige polymerisat B. På-visning av vannoppløselig polymerisat B kan foregå ved kjemiske eller spektroskopiske metoder. Disse metoder er f. eks. beskrevet for polyvinylalkoholer og kopolymere av vinylalkohol og vinylacetat i J. appl. Polym. Sei. (1965) 2393 og for polyetylenoksyd og polyakrylamid i■Br. Polym.

J. 7 (1975) 135.

Ved hjelp av de vandige dispersjoner i følge oppfinnelsen lar de viktigste og fleste av de krevede papirstrekkegenskaper seg samtidig optimere i en måte som fører til bedre resultater enn ved tidligere co-bind-ende fremgangsmåter. I vandige dispersjoner ifølge opp-finnnelsen anvendes fortrinnsvis til fremstilling av papir-strekkmasser,imidlertid er andre anvendelsesområder også tenkelige og miiilige, som f. eks. fremstilling av overtrekksmasser for andre substrater, som papp, kartong, tekstiler og lær.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen muliggjør såvel den samtidige optimering av mange egenskaper som også den målrettede fremragende pptimering av spesielle strykeegneskaper, som kompressibilitet, mikroporositet, farveopptak, glatthet og bindeevne.

Ved anvendelse av vandige dispersjoner, d.v.s med modifisert latex i henhold til foreliggende oppfinnelse, finnes det overraskende fremstilling av trekkpapir med liten flatevekt, da latexen ikke slår igjennom papiret,

at fiberavdekning forbedres og det danner seg en homogen jevn strykematriks. Derved forbedres opasitet, hvithets-grad og glatthet, og det oppnås en jevn og hurtig trekk-farveopptak ved jevntblivende, resp. forbedret bindeevne. Den ytterligere fordel ved bindemiddelet ifølge oppfinnelsen består i at det unngås irreversible fortykninger, som kan opptre ved den tidligere vanlige anvendelsen av f. eks. polyvinylalkohol i strykefarver.

De ifølge oppfinnelsen modifiserte latexer, bevirker sammenlignet til teknikkens stand, mere voluminøse og jevnt mikroporøse strøk. Ved offset-trykk betinger dette et hurtig jevn farveopptak som byr spesielle for=-deler ved merfarvetrykk, vått i vått.

For dyptrykk bevirker de ifølge oppfinnelsen modifiserte latexer en høy kompressibilitet og glatthet av strøket ved nedsatt kalanderarbéidet. Ved de omtalte styrkestrukturer oppnås en høy, hurtig farveopptak, og høy trykkglans.

Som ved offset-papir består også ved dyptrykk ønsket etter et stivere papir. Fremstillingen av stivere papir var hittil ikke mulig, for de ved anvendelse av latexer med harde filmer, opptrådte en tydlig medgang i trykkegenakapene: Ujevn porøsitet, nedsatt kompressibilitet, dårlig uttrykk (missing dots). Ifølge oppfinnelsen modifisert lat§xV méd hard film, muliggjør et på gr unn" "a v den spesielle stryke struktur under bibehold av de for dyptrykk nødvendige egenskaper for først å trykke stive papir i dyptrykkfremgangsmåten.

Ved den samtidige innleiring av det modifiserte bindemiddelet i en strykematrix, kan det på grunn av dets høye bindeevne reduseres binderaengdedel i strykemassen, hvilket til slutt fører til en ytterligere forbedring av trykkbarhetsegen skapene.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av noen eksempler hvor prosentangivelsene og deler ref-ererer seg til vekt, hvis intet annet er angitt.

Eksempel 1

Tilsetning av delforsåpet polyvinylacetat til forskjellige papir stry kelat.e.x. -

a) Modifisering av latex.

De videre nedenfor omtalte latikser forskjellige

polymer sammensetning for fremstilling av papirstrykemasser innstilles med vann til en for alle likt fast stoffinnhold på 4-5 %. Disse latikser blir for modifisering langsomt under omrøring tilsatt en 10%-ig vandig oppløsning av en delvis forsåpet polyvinylacetat. Tl setningsmengden utgjør 5% (referert fast til fast). Det delvis forsåpetde polyvinylacetat har en hydrolyserningsgrad på 88 mol-% og en molvekt på 25 000.

Følgende latex-typer modifiseres ifølge opp^finnelsen som omtalt ovenfor:

SBR- latex, type 1

Karbdksylert styren-butadien-latex med vanlig filmhårdhet og høy pigmentbindeevne (handelsvanlig papir-strykelatex ( 60% styren, 36% butadien og U% (met)akryl syre).

I modifisert form = latex A

SBR- latex, type 2

Karboksylert styren-butadien-latex med høy filmhårdhet med nedsatt pigmentbindeevne.

I modifisert form = latex B

Akrylat- latex

Styren-akrylsyrebutylester-latex med noe høyere filmhårdhet men mindre pigmentbindeevne som SBR-latex type 1 (handelsvanlig papirstryke-latex)

I modifisert form = latex C

For dannelse av en tilleiringslikevekt, ble det modifiserte latixen lagret før videreforarbéidelsen i 24. timer.

Som sammenligning ble det medundersøkt i to SBR-latiks (type 1 og type 2) og akrylatlatexen i ikke-modifisert form.

Bindeegenskapene er oppført i tabell 1.

Anm:

Viskositet: Brookfield LVT. Spindel 3»resp. 4-» 60 Opm 20°C. b) Fremstilling av papirstrykemasser og gjennom-føring av strykefor søket.

I en vandig oppløsning av 0,2 deler natrium-polyakrylat, 0,2 deler natriumpolyfosfat og 1 del ammoni-akkvann innrøres ved hjelp av en hurtigrører 100 deler kaolin, og det dispergeres til en homogen suspensjon.

Som bindemiddel tilsettes hver gang 10% (fast på fast, ref. til leire) av den under a) omtalte latex. Med ammoniakk-vann innstilles til pH 8,5.. Den eventuelle sammensetning fremgår av tabell 2.

Strykemassens egenskaper er oppført i tabell 3.

Etter beroligelse.'og avXuftning, påstrykes de således fremstilte strykemasser ved hjelp av en Schaber-forsøksstrykemaskin, med en fasthet på 200 m/min., på et treholdig bleket råpapir av 55% treslipp, og k5% bleket sulfitcellulose (nåletre), et askeinnhold på 9» 9%, og en flatevekt på 50 g/m 2 på o begge sider, med en påoføringsvekt på o 8 10 g/m 2pr. side (tørr).

Også etter lengre driftstid danner det seg ved strykemassene ved modifisert latex intet koagulat eller belegg, verken på Schaberen eller på motvalsen. Likeledes kan det ikke fastslåes gjennomslag av strykemassen på motvalsen. Det strøkne papir satineres deretter over en superkalander (2 passeringer) og etter klimatisering ved 20°C og 65% relativ luftfuktighet undersøkes.

Prøveresultatene er oppstilt i tabell i.

Anm:

Omtale av prøvefremgangsmåten, se eksempel 1, del d.

Anm:

Omtale av prøvefremgangsmåten se eksempel 1, del D.

c) Vurdering

Det strøkne papir fra forsøkene 1-3»hvis

strykemasse inneholdt de ifølge oppfinnelsen modifiserte 1 atex,_, viser i forhold til de med vanligelatex strøkede papir (forsøk 4-6) tydelig forbedrede trykkbarhetsegenska-per, strykgaltthet, opasitet og fremfor alt høy fiberdekning. Likeledes ble glansen øket. Stokkpunktet av disse strykemasser ble nedsatt således at det muliggjøres en tidlig strøk-immobilisering før den egentlige tørkning,

og bindemiddelvandringen kan undertrykkes.

Forbausende er at også ett strøk som inneholder en forholdsvis hård binder (forsøk 2) har meget gode trykk-barhet for dyptrykk. På denne måte får man et papir med liten flatevekt, med høy bøyestivhet, som egner seg for dyptrykk.

d) Prøvemetoder

Følgende prøvemetoder ble anvendt':

(Prøveklima, såvidt intet annet er angitt: 20°C; 65% relativ luftfuktighet)'

pH-verdi: eiektrometrisk"' if 01Se Din 53 785.

Faststoff -

innhold: a) for latex ifølge Din 53 1 89.

b) for strykemasse: Differanseveining etter tørkning ved 110°C.

Viskositet: til Din 53 788

a) måleapparat: Brookfield-viskosimeter LVT, Spindel 3» resp. i 60 Opm.

Prøvetemperatur: 20°C

b) måleapparat til opptak av rheogrammer: Rheomat 15»målesystem A-C, prøvetemperatur

20°C.

Strykemassens

stokkpunkt: 100 g av strykemassen uthelles på en uglasert under konstante betingelser tørket leir-tallerken. Såsnart fuktighetsspeilet fra strykemassens' overflate er forsvunnet, uttas en prøve til bestemmelse av fast stoffinnholdet.

Det så fastslåtte faststoffinnholdet i % be-tegner stokkpunktet.

Vanntilbake-

holdelses- ~

evne: 10 cm av strykemassen strykes med en liten rakel, slisshøyde 0,2 mm, iløpet av få tiende-dels sek. - konstant strykehastighet- over en prøveflate av papiret som skal strykes. Ved det inn i papiret inntrengende vann fra strykemassen, øker den relative luftfuktighet på papirundersiden. Denne fuktighet søkning i avhengighet av tiden registreres kontinuerlig med en hygroskopisk fuktighetsføler. Jo sterkere fuktighet søkningen er pr. tid, desto dårligere er strykemassens vanntilbakeholdel-se sevne.

Fuktighetsføler: VAISALA (Utrustning HM 11)

Måling i klimarom ( 65% relativ luftfuktighet).

Påførings-

vekt: Flatevektsdifferanse mellom klimatiserte^.prøver

av strøket og ustrøket papir (ifølge DIN 53 111).

Tykkelse: Bestemmelse ifølge DIN 53 105-

Vannopp-

tak ifølge

Cobb: Bestemmelse ifølge DIN 53 132, 60 sek.

Glatthet

ifølge Bekk:Bestemmelse ifølge DIN 53 107.

Ruhet

ifølge

Bendtsen: Bestemmelse ifølge DIN 53 108.

Bøye stiv-

het ifølge Schlenker: Bestemmelse ifølge DIN 53 121, Bøyevinkel 4-0 o.

Slitasj e-

fasthet: Bestemmelse ifølge Tappi-Standard T 499 Su

64- med IGT-apparat, type AC2, og en trykkspen-ning på o 35 kg/cm 2. Som slitasjefarver tjente IGT-slitasjeprøvefarver av lav viskositet.

K+N-prøve

(Trykkfarve -

opptak) Fastslåelse av farveopptak av strøket papir vanligvis etter Tappi-rutinekontrollmetoder RC 19»innvirkningstid: 3 min. K+N-verdien

er differensen av hvithetsgraden mellom u-behandlet og med prøvefarve behandlet papir.

Måleapparat: Elrefo, filter R 457

Prøvefarve: K+N-prøveblekk, fra K+N-labora-

i .jtories Inc, Melrose Park.

Mikrokontur p

prøve: Prøvefremgangsmåten til vurdering av stryke-jevnhet, gjennomføring tilsvarende K + N- ut-viskningsprøve, innvirkningstid imidlertid bare 2 minutter, prøvefarve: blå prøvefarve 3811 fra firma Lorilleux Druckfarben GmbH, Ratingen. Vurderingen foregår visuelt ved hjelp av en femtrinnet vurderingsskala fra tallet 1 for en absolutt homogen, ribbe-, hull- og slørfri prøveflate til tallet 5

for en sterkt urolig, ujevn prøveflate med mange feilsteder.

Trykkprøve: Dyptrykk-prøvetrykk på prøvetrykkmaskin system Dr. Dtlrner. Trykkre sultatet ble under-søkt visuelt, og vurdert etter skarphet av rastergjengivelse i jevnhet og farveopptak, lukkethet av uttrykk, gjennomskinning og lignende. Derved er det fastlagt tre klasser:

1= meget godt,

2= godt

3= dårlig.

Glans: Fastleggelse av glans ifølge Din 67 530 mot sammenligningsstandard ved målevinkel på 60°, måleapparat: Lange reflektometer.

Opasitet: Bestemmelse ifølge Din 53 14-6.

Hvithet s -

grad: Måling med remissjonsfotometer Elrefo, filter

R 457.

Fiber-

dekning: Strykefarven påstrykes på en svart kartong (Påo føringsvekt: 8-10 g/m 2 tørr) og tørkes forsiktig. Deretter måles hvithetsgraden

(Elrefo, filter R 4-57) av den strøkne kartong-side. Er desto høyere jo sterkere strøket dekker den svarte undergrunn.

En ytterligere vurdering av fiberdekning består

1 følgende metode:

Man avfører den bestrøkne kartongoverflate med en meget snever buntet stråle av et spektralfotometer, og registrer remissjonen kontinuerlig over en lende av kartongen på ca. 10 cm. De derved opptredende remissjons-svingninger gir stokastisk vurdering, en grad for fiber-dekningens jevnhet. Belysningsstrålen tverrsnitt 0,3 x

2

2 mm , rettkantblende.

Eksempel 2

Tilsetning av forskjelligco-bindere til en papir-strykelatex.

a) Modifisering av latexen.

Som omtalt i eksempel 1 under a) tilsettes til

SBR-latex, type 1, hver gang 5% (referert fra fast til fast) av følgende co-bindemidler i form av 10$-ig vandige opp-løsninger : Blokkblandepolymerisat av hydrofile polyoksy-etylengrupper (mengde ca. 80 mol%) og hydrofobe polyoksy-propylengrupper, samlet molekylvekt ca. 16.000.

Karakterisering: PEO-PPO, i latex D,

Polyvinylpyrrolidon med en molvekt på ca.

40 000.

Karakterisering: PVP, gir latex E.

Polyakrylamid, med en molvekt på 30.000- 40.000. Karakterisering: PAA, gir latex F.

Acetalisert polyvinylalkohol (forsåpningstall

"2 0)lnolvekt_ca. 70 000.

Karakterisering: PVA acetalisert gir latex G.

Til sammenligning

Delforsåpet polyvinylacetat som omtalt i eksempél 1

Karakterisering: PVAC ti. forsåpet, gir latex A.

pH-verdier og viskositet av de modifiserte latisker, er oppført i tabell 5-

Faststoffinnhold: 38,6%

Anm: Viskositet: Brookfield LVT, Spindel 3»resp. i,

60 Opm 20°C.

b) Fremstilling av papirstrykemasse og gjennom-føring av strykefor søk.

Foregår under samme betingelser som eks-

empél 1, under b). Sammensetningene er omtalt tabell 6, strykemassens egenskaper i tabell 7.

Også ved disse f or søk opptrådte heller ikke etter lengre tids driftstid noe koagulat eller belegg på schaberen.

Til sammenligning ble i "tillegg forsøk 12 gjennomført tilsvarende forsøk 4-t eksempel 1, idet den tilsvarende del avdelfor såpet polyvinylacetat etterpå ble satt til den ferdige strykefarve.

De to strøkne papir blé deretter satinert over en superkalander og undersøkt etter klimatisering. Stryke egenskapene er oppstilt i tabell 8.

Anm:

Omtale av prøvefremgangsmåtene se eksempel 1, del d).

c) Vurdering

Som forøkene 7-11 viser, fører modifiseringen av

latexen med co-bindemiddel ifølge foreliggende oppfinnelse til forbedring av strykeegenskapene og således til meget gode trykktekninske egenskaper fremfor alt ved dyptrykk.

Forsøk 12 viser derimot at en senere tilsetning av co-bindemiddel til strykefarver ikke bevirker til den ønskede forbedring.

Claims (1)

1. Vandige dispersjoner med faststoffinnhold på 35-65 vektf, av a) som bindemiddel tjenende eventuelt hydrofile-gruppeholdig polymerisater A, som er oppbygget av en eller flere av de monomere styren, butadien, isopren, akrylnitril, C| ^2-alkylestere, akryl- og metakrylsyre, etylen, vinylacetat og vinylklorid og b) som co-bindemidler tjenende vannoppløselige polymerisater B karakteris' ert ved at de vannoppløselige polymerisater B

1 ) minst inneholder 4-0 mol% av inpolymeriserte enheter av amider av umettede karboksyl syrer vinylpyrrolidon, etylen etylenoksyd, vinylalkohol og allylalkohol,

2) er til stede i en mengde på 0,5-50 vekt%, referert til polymerisat A, og

3) er bundet delvis eller fullstendig til polymerisat A, idet mengden av bundet polymerisat B minst utgjør 0,5 vekt% av .polymerisatet A.

2. Vandige dispersjoner ifølge krav 1, karakterisert ved at polymer A inneholder 70-100 vektfo inpolymerisert enheter av styren/butadien, butadien/acryl-nitril, etylen/vinylklorid, styren(met)akrylsyreester, vinylacetat /etylen eller vinylacetat/vinylklorid, 0-15 vekt% av ytterligere monomere og 0-15 vektfo av umettede karboksyl-syre, deres amider og/eller andre hydrofile monomere med sulfonsyre-, amino- eller hydroksylgrupper.

3. Vandige dispersjoner ifølge krav 1, karakterisert ved at det vannoppløselige polymerisat B består av polyvinylalkohol, poly(met) akrylamid, polyetylenoksyd, polyvinylpyrrolidén, polyallylalkohol og/eller kopolymere som vinylalkohol/vinylacetat, (met)akrylamid/ vinylacetat, vinylpyrrolidon/vinylacetat, vinylalkohol/ (met)akrylamid, (met)akrylamid/styren eller etylenoksyd/ propylenoksyd med molvekter fra 1000 til 1 000 000.

4-. Vandige dispersjoner ifølge krav 3>karakterisert ved at det vannoppløselige polymerisat B, har en molekylvekt fra 5000 .til 200 000.

5» Vandige dispersjoner ifølge krav 2, karakterisert ved at polymerisat A er et blandingspolymerisat av 30-75 vekt% styren, 17-69 vekt% butadien og 1-8 vekt% av en eller flere umettede karboksylsyrer.

6. Vandige dispersjoner ifølge krav 2, karakterisert ved at polymerisat A er et blandingspolymerisat av 30-75 vekt% styren, 17-69 vekt% 'av en Cj12~ alkylester av (met)-akrylsyre og 1 - 8 vekt% av en eller flere umettede karboksylsyrer.

7. Vandige dispersjoner ifølge krav 2, karakterisert ved at polymerisat A er et blandingspolymerisat av 30-75 vekt% styren, 17-69 vekt% butadien og 1-8 vekt% umettede syreamider.

8. Vandige dispersjoner ifølge krav 3»karakterisert ved at de vannopplø selige polymerisater B er homopolymerisater av (met)akrylamid, vinylpyrrolidon, vinylalkohol, etylenoksyd og/eller blandingspolymerisater av (met)akrylamid/styren, vinylpyrrolidon/vinylacetat, vinylalkohol /vinylacetat , i(imét )akrylamid/vinylacetat eller propylenoksyd/etylenoksyd.

9. Anvendelse av de vandige dispersjoner ifølge krav 1-8 som bindemiddel til fremstilling av overtrekksmasser for trykkbærere.

10. Anvendelse av vandige dispersjoner ifølge krav 9, karakterisert ved at en til pigmentmassen tilsatte vandig dispersjon, inneholder mindre enn 2 vekt%, referert til pigmentet av ikke biimdet polymerisat B.