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La présente invention est rulative à dcs agents d'cncallgu du papier qui sé préparent par copol;Y1I\!:' atn\on de aocipùsés c!:\tiQniques à liaison àthyldnique, Il est connu de préparera l'nide d'esters ou ' d'pcddeâ acrylique ou w5thr.orylic!ue, des copolyméres, qui contiennent des'. groupes nmnonium quaternaires dans la ^ rt; Q -:.stèI' ou :-r.1ide. De tels coP01YT.lèrea conviennent p.rt m'ï..<r c":rs d<ne l'industrie textile pour imprégnations et inducti'--ns.
On 01.'.1 t iiussi qu l'on peut utiliser, pour l'encollage cil:; },1[1,1)il:.11:' ,kns 1! re4te vu en surface. des polymères qui contienm.nt r;4s swxs t1e groupement basiques, Ainsi, on a djà prOv(,s0 d'utilisur à cette fin des copolyméree qui des sels de vinylinidasolinium quaternaires incor.p<.:r6s p!\r l1vlyméri snt:.a. on. Ces polymères ne donnent e.,:xif;^rt pas satisfaction n ce qui concerne toutes les
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conditions posées par la technique.
Un inconvénient notable les
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réside dans le fait que l'on ne peut paréparer aisément, On a constaté à 1 rúsent que l'on peut préparer des agents <1'enL.?lla.i; du papier possédant les propriétés p,..rticulièrcmcnt avantageuses, par copolymérisation de c:;r.yscsg canoniques à liaison éthylénique avec C'autres
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composés z. liaison éthylén1.qul:: ccpo7.yrér.so,hles en préxence 11 co,tn.lys<:ure de polymérisation 'lorsqu'on utilise pour copolynicriontion un Nëlange de composés à liaisons éthyl1#niques, constitue de ;
A) environ 20 à environ 60% en poids de styrène et/ou r' 1 C\.o:r.yloni trilc, B) environ 20 environ 60% en poids d'un ester de l'acide
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acrylique et/ou de l'acide méthacrylique nvoc des alcools contenant 2 à 12 atolice de oarbune dans le reste alcoolique 0) environ 5 à 50% en poids d'un composd de formule générale
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et
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D) env1rCln 0 à environ 20%. en pt,ic1s d'un C0!:1pvIJÓ à liaison éthylénique oopolyniëriaable différent d(,8 :1Unomèl'cs A, J3 ct C, les pourcùntaiàe81v rr.itportn.nt à ln sortuc de rionorières A, 1, C et D du ré.cn;e.
La mélance de oncr.iér4s ...i..isc: ns le cadre de la présente invention pour 1& pr p;r<:tion àcs copoly- mères convenant pour tr4 employas CO::1I:1i: açints d'encollage du papier doit contenir 20 b-60ei on pui0s et, en particulier 30 à 50% son poids de styrène ou d'acrylonitrile ou de mélanges de ces deux ricnonàri-s. PtrJ:l:..1es cstLrs de 1'('.01,1.; acrylique et/ou de l'acide néthacryliquc utilisas dans une proportion de 20 à 60;o du poids de 1, quantité de Donomères, en particulier dans une proportion dL 30 i? 5C en poids, on préfère les esters de l'acic1i::: acrylique qui contiennent 2 8 atones de c(rb(,nG dans lc r-ste ,zlcoaliue . d'éthyle 1'acrylcte Comme exemple de ces tlon(.'ml::rvs on peut citer 1' r'cryl'tc/d.'. n-butyle ou l'acrylate de 2-sthylhexyle.
Les rionorères 0, qui sont util1sJs un proportion de 5 à 50 en l,7aï:lu c:t, zon particulier, de 10 Ú 30el en poids par rapport à le quantité totale dos r.lOl1d..',ces, s::,nt des sels d'ariloniuiri qU:1.tc;r'l.irl;;s de fOr1.l1"üL cJnÓrp"le :
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Dans. cette formule, R désigne un atome d'hyàrogéne ou un groupe méthyle, A déxlgne un atome d'oxygène ou le groupe . Nt, désigne un radical alkylène linéaire ou ramifié contenant 2 à 4 atomes de carbone, R 'et/ou R 9 d6eignant ; ;.a radicaux alkyles ut/ou oyclolkyles identiques ou différente à 1 - 6 atomes de"carbone, R3 désigne un radical méthyle, éthyle ou bonzyle et Xe désigne un anion de chlorure ou un
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s,lnion ?le sulfate de tuéthvie ou c1'dthylo.
Ces monomères C, qui sont utilisée isoléuent ou en mélange, pour la prépa- ration des copolyneres,. constituent des amides et esters spéciaux de 1' acide acrylique ou d6 l'acide méthacrylique et qui comportent un groupr.lI:;nt Q.L:1Illonium quaternaire dans la partie tua3,de ou celer' Ces composée se préparent, de manière simple, par des procédés connus, par exemple par estérification d'acide acrylique avec des aminoalcools, qui comportent un groupe amino- tertiaire et par quater- nisation subséquente avec, par exemple du chlorure d'étjyle ou du sulfate de diméthyle.
Comme exemples de monomères C préférés, on peut citer les sels quaternaires d'acrylnte
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de -c:idthylaminodthyle, de timéthylaminopropyl-méthacry- lamide, de néthacrylate de dibutylaminoéthyle, de dicylo- hexylaninobutyl-acrylamidc, d'aorylate de 0-N-pipéridyléthyle.
On peut, de la manière habituelle, modifier les propriétés des cop'." rr.ères obtenus à partir des moronnéres A, B et C, en utilisant conjointement d'autres composés h liaison éthylénique oopolyinérisables lors do la polyméri- sation. La proportion de ces autres comonomères ne dait
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aepenàant pas oxeéder environ 20% en poids par rapp' \:,t
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à la quantité totale des monoixërest Comme exemples de conununeres appropries, on peut citer les esters vinyliques, tels que l'acétate de vinyle, le propjx- nate de vinyle ou le butyrate de vinyle, les halogénures de
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vinyle, tels que le chlorure de vinyle ou le chlorure de
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vinylidéne, des iatGllUi:irC:B polaires, tels que l'aorylami<1c le méthacrylanidet ou le N...nthylol!:
.lùth±'.crylt'.c1ide et leurs1 éthers, les esters d'acides dicarboxyliquus non satures, tels que le rialdate de dibutyle. On peut citer aussi les composés N...vinyliqu6, tels que la yinylpyrroliâone et dûs monomères comportant des groupes hydroxyles, tels que l'ncry- lac de p-hydroxyéthyle, de m't\:: que l'acide acrylique, l'acide m6thacryliquep l'r.cide crotonique, l'acide vinyl- sulfoniquoq l'acide styrènoeulfonique qui on considérant Í\O r PPr 'Ml 1r. : azx ..?noi,iér,>u '"u: t.rn' 11'.1:1 na do1.1f1tt1ï ;
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cependant être utilises qu'en petites quantités. Il est
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également possible d'utiliser des coi,iyos6s d'aaoniua à liaisun éthylénique oopolynerisablee, an plus des sels d'ammonium mintiunnés en C.
Ainai, 0n -ut utiliser des sels de vinylimiùazolinium, La préparation des oopolynerës suivant la présente invention peut s'effectuer par les procèdes classiquos de polymérisation û?ns la Nasse, en suspension, en émulsion, en solution ou c,v4a précipitation. On préfère les préparer par polymérisation en émulsion aqueuse.
Comme catalyseurs,
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on peut utiliser surtout les initiateurs qui libèrent des
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radicaux, tels que le persulfate de potessium, l'eau oxygé- née, l'acide peracetique, le peroxyde de benzoyle, 1'hydro- peroxyde de cumène, le pr9xyùicnrbonte de ùiisopropy1c glu
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l'azodiisobutyronitrile, qui peuvent être utilisé seuls
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ou en mélange l'un avec l'autre, en quantités usuelles ou en combinaison avec les réactifs et activateurs habituels tels que l'acide ascorbique, les acides suif iniques, les sulfites ou les sels de métaux lourds, tels que le chlorure do fer.
Lorsque la polymérisation s'effectue en émulsion,
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on lèeut utiliser des émulsionnants cationiques e1?non-iono- gnes, tels que les sels domines grasses supérieures, par exemple tels que le sulfate i1'octaàéGylamine, des composes d'ammonium quaternaires, tels que le méthylsulfate de cétylpyriàiniun ou le chlorure de ctyld3.radthylbenzyls.r.unnnixm, de i:lGla1 que des dérivés d'oxyde c1's,lky,ène, tels que des produits d'addition de 10 à 50 moles d'oxyde d'éthyléhe
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sur 1 -,l'un >.loc:.1 à longue chaîne, d'une aminé ou d'un alkylphénpi.
On peut aussi employer avantageusement des ;Mlfy:s ér.1Ulaiol'ln1nts cC1.tioniquva et non ionu;rms, de même qu'il puut s'nvúrt::r I.wp,ntt's'-u:x: d'utiliser les agents émulsion- nants non ,orlCartnue et/ou cationiquea, en múl':'i.l1ge avec L,4fe collo!,1ûo protocteurs, tcale que des polyserylamiduef de l'alcool p'jlyvinyliquM de la polyvinypyrrolidone, des ualB 0 polyvinylimidazoliniumt de! .'hydxaayméthylac..ulosc ou d'autres collo!dua protecteurs habituels, lors de la l''Y.',v,.r!''.ti(}n (10S copolyaeres suivant l'invention en milieu aqueux,
On peut faire varier les propriétés des produits obtenus, une mesure selon la manière dont la polymérisation est effectuée.
Ainsi, on peut utiliser dès le dbbut de la. polymérisation la quantité totale de mono- mères, ou bien, on peut introduire la quantité totale de
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D0D0aères lentement Et Gn fonction de la vitesse le polymé- irisation dans le récil-6ent-.de polymé-
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riention chauffé. est àg?,lflm0n% possible d'utiliser une partie des monomères, par exemple les nonoméres éfltioniquex, en totalité ou en partie des le début de la polymérisation et d'ajouter progrossivenent les autres monomères.
Les propriétés de copolymères peuvent Ógp10ent Être influencées de manière connue, lors ciu In polyr,vrisation par addition d'agents régulateurs, tels quo des w.:rc0.ptrtns, Les température c'c j;iulyr.1érisaticn sont, en c3ns- rail, aonprixex entre la 1empérture t,l.lbinn te et 1 p C, de préférence, entroe 40 et 90 C, ces tC!'1pér<:"turt:s étant surtout determinaes par le genre de 1,ol.yrrris::;icn et le type d'ini- tiateurs de polyriérisction utilisée Un raison des possibilités étendues de variation lors de la pr6p,,,,r-tion des polymères suivant la présente invention, les produits peuvent être aiEdncnt ^..tritts nu domaine d'utilisation 1;3},)\:'.ciale envians' Do t'\ê!'1\.!t le. choix de la composition c1&s QopolYr.1È:l't:
s, qui conviennent particulièrement bien sous forn de luura .ispcrsicns primaires ou secondaires, pour l'encol1nge dc papier dans
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la pâte ou en surface, dépend des agcnts auxiliaires
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utilisée avec les copolymère:3, des conditions de fabric'1- tion et du type de papier désire. En pr0a6dnt à un esa-%i préalable simple, c,n peut 'iB6r.1nt dëtrt:iiner quels pc7.tr- mères conviennent le mieux peur le but prrticulier qui est visé. Cette posibilité de variation chiraiqu:: yLsëe et, en particulier, aussi de modification de la structure des monomères cl..tioniqu!;Js utilisés, de r7-e que In bonne apti- tude à la polymériention des uononëres utilises constituent un avantage par rapport à la fabrication des agents d'enccl.. lage connus du papier.
Un autre nvnntHft: réside Ltans la
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grande insensibilité des produits aux variations de pH et de température. Par ailleurs, ces produits sont compatibles avec la plupart des autres agents auxiliaires communément utilisés lors de la fabrication de papier, dans la mesure
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où ils 1113 prr:.:sl;1ntel1t lH.S un caractère anionique aocintué, de tit-rio qu'ils sont compatibles avec d'autres agents d'encol- lage connus du papier avec lesquels ils peuvent aussi Être
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employés en combinaison. On préfère utiliser les copolymères suivant l'invention, sous forme de leurs dispersions
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.queusos, pour l' oncoll±1.ge: du p.ler, la teneur en natiére solide' de la dispersion pouvant varier dans une large mesure.
La quantité c1' "\ge:nt c.1' flnc<Jll"lB" est choisit::, en ggdnôr<;1, de façon que les papiers encolles obtenus contic;n-. nanti après l'encollage dans la pat, environ 0,5 à 3% en poids de copolymèr6 et, c.près l'encollage en surface, environ 0,3 à 1% en poids du copolymére. Les dispersions do
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oopolyr.1èro!:l suivant la présente invention peuvent Ctre utiliséespour encoller les papiers les plus divers, tels que le Kraft, les papiers d'écriture, les papiers d'impres- sion et les papiers contenant des fibres artificielles.
Vis-à-vis des agents d'encollage résineux normaux, les agente d'encollée du papier suivant la présente invention
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ont l' a,v;twt,.;:;: =.",c 1'<.rr,lc ttr; d'effectuer l'encollage à nif- porte quel stade de la fabrication du papier. Les dispersi- ons de copolyméres peuvent aussi bien être ajoutées à la
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Z .tL C:. papier aqueuse que dr'ns la Machine à papier, par ext10 vr pulverisatiun 'lans le. partie humide ou par application ;1rms la partie seh4 de In machine à papier On 1,,,ut auxsi encoller du papier fabrique a l'aide des Lâ:ni:f3 lcncolla2:o suivant l'invention, par un post-truito- Kent, par exemple sur unt Machine d'enduction.
Un post-trai-
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tement particulier des papiers encollés conformément à la présente invention n'est en général pas nécessaire, en sorte que le séchage des papiers encollés à l'aide dos dispersions peut s'effectuer aussi à la température ambinx...
La résistance ou stabilité du papier encollé est satisfai- sante, également vis-à-vis des alcalis. Etant donné que les dispersions des copolyméres suivant la présente inven- tion présenvent, cn genéial, une bonne compatibilité via- à-vis des pigments, ces dispersions conviennent également pour la préparation de colorants pigmentés applicables par enduction, auquel oas, les dispersions en question agissant non seulement comme agents d'encollatge, Liais également comme liants des pigments,
Les pitiés et pourcentages donnés dans l'exemple suivant sont on poids. Le degré d'encollage a été dtermi- né par la méthode Tappi Standard T 441 M-45.
EXMEPLE
Par polymérisation en milieu aqueux de 60 parties de styrène, de 20 parties d'dcrylate de N-butyle ot de 20 parties d'crylatc de diméthylaminoéthyle quaternisé avec du sulfate de diméthyle; en présence de 2 parties de sulfate de diméthyldodécylammonium et de 0,5 partie d'un peroxyde soluble dans l'eau, on pr6are une dispersion de polymère aqueuse à 40%. a) Essai de la dispersion de polymère pour l'encollage dans la pâte de cellulose au bisulfite blanchie :
Une dispersion fibreus& de 2 parties de cellulose au bisulfite blanchie avec un degré de raffinage de 38 SR dans 100 parties d'eau est traitée par 0,75 partie d'une dispersion à 4% du type précité. On melange la charge
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pen,'nt environ 10 Minvtos et on forme alors des feuilles d'un poids d'environ 80 g/m2 dans un(; forme de laboratoire Les feuilles guutt6es sont a6ohes des deux côtés sur un oylînarc dont la surface Il une tumpérature d'environ 120 0 après quoi elles sont clilltises pendant 24 heures avant lle-,sani) dans une atrieephbre à 65% d'humidité relative et à une t\11;lp6rr.ture do 20 C. La teneur théorique en polymère du 1J(rhr est dt.1 1,5% Par r1-piQrt E'.u poids de in cellulose.
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On obtient un papier encolla qui présente un degré
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du 200 Cobb nprès une durée d'essai do 1 minute. b) Essai de 111 dispersion de polymère pour l'oncollntco en surface: d'un papier brut de cellulose nu bisulfite! blanchie: Un brut non encolle constitue de 1 005 de cellulose nu bisulfite blanchie (Cogr4 Je broyage 35 SR), qui UL. coutient lizts d'autres Nf.tiër'58 d'addition et a un i>wi,1;w':1t# 65 c/nt2, ,;:et tr'i té sur un; Linchino c1' imr>rgn!\t1 C'YI à 1 ' ?i;11 d'u ù diversion à 015 de l,olymbre du type précité.
L,t quantité dû dispersion ÇtbeQI'bo dans lu nachino est d'environ '70]J du puids clu pf'I.pic.r brut sec, La teneur en ce<>lyniBre du pt',j,':1.l:l' r'.:tttiirlt :\1n8i onviron 0, µsix fiaI' report à l." ccilulof;. :1.1Jrbs l'ir.LprÓgnt'.tion, le est séché sur le cylinÜro Mt cliw.tisé de la rirnière décrite en (a).
On obtient un ljp.l,icr ûncoll6, qui prdeunto un ,l0r d'oncollijgu de l30 0,)bbl aprbs une 1urc d'essai do
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