NO884759L - Emulsjonspolymerisasjon. - Google Patents
Emulsjonspolymerisasjon.Info
- Publication number
- NO884759L NO884759L NO88884759A NO884759A NO884759L NO 884759 L NO884759 L NO 884759L NO 88884759 A NO88884759 A NO 88884759A NO 884759 A NO884759 A NO 884759A NO 884759 L NO884759 L NO 884759L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- surfactant
- weight
- approx
- preparation
- vinyl
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 30
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 26
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 14
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 13
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 13
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 13
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 11
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 claims description 5
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 5
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 6
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- -1 propylene, butylene Chemical group 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- LRCFXGAMWKDGLA-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;hydrate Chemical compound O.O=[Si]=O LRCFXGAMWKDGLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229960004029 silicic acid Drugs 0.000 description 2
- BWYYYTVSBPRQCN-UHFFFAOYSA-M sodium;ethenesulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)C=C BWYYYTVSBPRQCN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine Chemical compound C=CCOC1=NC(OCC=C)=NC(OCC=C)=N1 BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical class [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000089486 Phragmites australis subsp australis Species 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 241001315609 Pittosporum crassifolium Species 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000007754 air knife coating Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- ZPOLOEWJWXZUSP-AATRIKPKSA-N bis(prop-2-enyl) (e)-but-2-enedioate Chemical compound C=CCOC(=O)\C=C\C(=O)OCC=C ZPOLOEWJWXZUSP-AATRIKPKSA-N 0.000 description 1
- ZPOLOEWJWXZUSP-WAYWQWQTSA-N bis(prop-2-enyl) (z)-but-2-enedioate Chemical compound C=CCOC(=O)\C=C/C(=O)OCC=C ZPOLOEWJWXZUSP-WAYWQWQTSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- GFJVXXWOPWLRNU-UHFFFAOYSA-N ethenyl formate Chemical compound C=COC=O GFJVXXWOPWLRNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical group O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229950010765 pivalate Drugs 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000007761 roller coating Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 229940070710 valerate Drugs 0.000 description 1
- UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N vinylsilane Chemical class [SiH3]C=C UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
- D21H19/56—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F18/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid
- C08F18/02—Esters of monocarboxylic acids
- C08F18/04—Vinyl esters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
- D21H19/20—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår vandige emulsjoner som inneholder kopolymerer hvor vinylacetat er hovedkomponenten. Kopolymerer ifølge oppfinnelsen anvendes i papirbelegningspreparater og oppviser spesielt god reologi og forbedret tørrnappingsstyrke ("dry pick strength").
Papirbelegningspreparater omfatter vanligvis en vandig polymerbinderemulsjon, et pigment og eventuelt andre additiver som er vanlige innenfor teknologien. Den foreliggende oppfinnelse er spesifikt rettet mot nye kopolymerer som omfatter en vinyl-Cl-C13-alkanatkomponent, d.v.s. som utgjør minst ca. 40 vekt% av kopolymeren, mer vanlig minst ca. 50 vekt%. Vinylacetat er et eksempel på en vinylester av en Cl-C13-alkansyre som oppfinnelsen generelt er rettet mot. Belegningspreparater ifølge oppfinnelsen vil inneholde et pigment, for eksempel leire, som er blandet med lateks-bindemidlet og anvendt ved belegging av en cellulosebane, for eksempel en papir- eller kartongbane. Lateksbindemiddel-komponentens karakteregenskaper er betydelige når det gjelder lettheten ved fremstillingen av papirbelegningspreparatet, anvendelsen av det og kvaliteten av det belagte produkt.
Spesielt er strømningsegenskapene hos det væskeformige belegningspreparat avgjørende ved industriell påføring på papi-ret eller kartongen, og etter tørking gir latekspartiklene overflaten passende styrke for etterfølgende bearbeidelse.
Oppfinnelsen tilveiebringer en kopolymeremulsjonslateks
med et faststoffinnhold på fra ca. 20 til ca. 70%, fortrinnsvis 40-60%, hvor en vinylester av en alkansyre med 1-13 karbonatomer utgjør minst ca. 4 0 vekt% av monomermengdenkarakterisert vedat polymerisasjonen utføres i nærvær av en effektiv mengde av et stabiliseringssystem omfattende:
A) minst ett overflateaktivt middel som beskrevet i det føl-gende og som kan tilveiebringe sterk nukleasjon i polymerisasjonsprosessen og B) minst ett overflateaktivt middel som innbefatter en C14-C20-alkylendel.
Produktet ved denne fremgangsmåte har god reologi og forbedret tørrnappingsstyrke, og disse ønskelige produktegen-skaper er en følge av det stabiliserende overflateaktive system.
I emulsjonene som er fremstilt for anvendelse i papirbelegg, vil polymerisasjonssystemet være hovedsakelig fritt for beskyt-tende kolloider. Kolloidale materialer kan tilsettes etter papirbelegningspreparatet.
Det stabiliserende overflateaktive system er fortrinnsvis tilstede i en mengde på fra ca. 1 til ca. 10 vekt%, mer foretrukket 2-8%, i forhold til de kopolymeriserbare monomerer. Fortrinnsvis er de overflateaktive midler A og B tilstede i et vektforhold på fra 5:1 til 1:5.
Det antas at tilstedeværelsen av det overflateaktive middel A tilveiebringer en redusert partikkelstørrelse for emul-sjonspartiklene og følgelig øker lateksbindemidlets overflate-areal.
Det overflateaktive system kan påføres på vinylacetat-homopolymerer og vinylacetat/akrylater.
Skjønt vinylacetat er den foretrukkede vinylalkanat-monomer på grunn av tilgjengeligheten av den, omkostninger og kjent reaktivitet, kan andre vinylestere innenfor den definerte klasse anvendes, spesielt vinylformiat, -propionat, -butyrat, -isobutyrat, -valerat, -2-etylheksanat, -isooktanat, -nonanat,
-dekanat, -pivalat og -versatat.
En foretrukket komonomer er etylen, men andre etyleniske hydrokarboner, for eksempel propylen, butylen og isobuten og høyere alfaolefiner, kan anvendes. Alkylakrylater er også foretrukkede komonomerer.
Eventuelt kan kopolymeren inneholde mindre monomerkomponen-ter tilsatt for tilveiebringelse av spesifikke fordeler; eksempler er natriumvinylsulfonat, akrylsyre, metakrylsyre, akrylamid, hydroksyfunksjonelle akrylater, vinylsilaner og vinylhalogenider. En foretrukket komonomer er en polyetylenisk umettet forbindelse valgt blant triallylcyanurat, triallylisocya-nurat, diallylmaleat, diallylfumarat, divinylbenzen og dialkyl-ftalat.
Fremgangsmåter for fremstilling av kopolymer-emulsjonene ifølge oppfinnelsen er godtkarakteriserti litteraturen. Polymer Synthesis (vol. I og III) av Sandler og Karo (Academic Press 1974) og Preparative Methods of Polymer Chemistry (2. utgave) av Sørenson og Campbell (Interscience 1968) tilveie bringer innledende informasjon. Methoden der Organischen Chemie (Houben-Wey) bind XIV publisert av George Thieme Verlag Stuttgart (1961) tilveiebringer også innledende beskrivelser.
Det spesifikke stabiliserende system som oppfinnelsen er rettet mot, omfatter to overflateaktive midler. Overflateaktivt middel A kan tilveiebringe sterk nukleasjon i polymerisasjonsprosessen. Betegnelsen "sterk nukleasjon" er beskrevet i Forsøksmetode (iii) nedenfor. Ett eksempel på et egnet overflateaktivt middel kan fås fra Cyanamid, USA, under handelsnavnet Aerosol A102 beskrevet som dinatriumsaltet av en etoksylert-alkohol-halvester av sulforavsyre.
Det fordres at overflateaktivt middel B inneholder en C14-C20-alkylendel, og eksempler er et oleylpropanolamid-sulfosuksi-nat som fås fra Witco, USA, under handelsnavnet Emcol K8300, og kaliumsaltet av sulfoneringsproduktet av oleinsyre som fås fra Lankro Chemicals, Manchester, England, under handelsnavnet Lankropol OPA.
Papirbelegningspreparatet omfatter et pigment, for eksempel leirarter, hydratiserte silisiumdioksyd-leirarter og andre konvensjonelle bestanddeler.
De anvendte leirarter innbefatter leirarter fra kaolingrup-pen og hydratiserte silisiumdioksyd-leirarter; spesifikke leirarter er beskrevet i "Kaolin Clays and their Industrial Uses" av J.M. Huber Corp. (1949) , New York, kapitler 10-16.
Andre pigmenter, for eksempel kalsiumkarbonat, titandioksyd, blanc fixe (bariumsulfat), litopon og sinksulfid kan anvendes i tillegg til leire. Vanligvis vil papirbelegningspreparatet omfatte
Belegningspreparatene som er fremstilt ved hjelp av lateksmaterialene ifølge oppfinnelsen, vil bli påført på fibrøse papirbaner under anvendelse av konvensjonelle hjelpe-midler, for eksempel utstryksblad-belegningsanordninger, luftkniv-belegningsanordninger og valsebelegningsanordninger.
Utprøvningsmetoder:
i) Tørrnappingsstyrkeverdier (cm/sek.) ble målt på Reeds Aircoat trefritt papir under anvendelse av en IGT Dynamic Pick Tester (AC2-modell) med 25 kg belastning og lawisko-sitetstrykksverte. ii) Viskositetsmålinger anvendte enten et Brookfield-viskosi-meter ved 25°C eller et Carrimed-reometer under betingel-sene
iii) Identifikasjonen og definisjonen av et sterkt overflateaktivt nukleasjonsmiddel A fås ved hjelp av følgende forsøksmetode.
En vinylacetat-homopolymer dannes ved polymerisasjon ved 60°C av et preparat som omfatter komponentene
Prøver på reaksjonsmediet ble uttatt under begynnelses-trinnene i polymerisasjonen. Innholdet av ikke-flyktige materialer i hver prøve ble målt, og tiden det tok for tilveiebringelse av 15% omdannelse fra igangsetting av nukleasjonen, ble beregnet. Et sterkt overflateaktivt nukleasjonsmiddel er ett som tilveiebringer et tidsrom på under 5 minutter, fortrinnsvis under 4 minutter, for oppnåelse av 15% omdannelse. Resultatene for utprøvde overflateaktive midler er:
Preparatene og kommersielle kilder for Aerosol A102 og Emcol K83 00 er oppgitt tidligere. Perlankrol PA er ammoniumnonylfenol-4EQ-sulfat og Perlankrol RN75 natrium-nonylfenol-20E0-sulfat; de fås fra Lankro Chemicals, Manchester. Empicol LXV er natriumdodekylsulfat som fås fra Albright and Wilson, Whitehaven, England.
Arylan SC15 er natriumdodekylbenzensulfonat og Perlankrol P208 er nonylfenol 20EO; begge fås fra Lankro Chemicals.
De første fire oppregnede overflateaktive midler tilfreds-stiller definisjonen av et sterkt overflateaktivt nuklea-sj onsmiddel.
Eksempler ifølge oppfinnelsen vil nå bli gitt for å illus-trere men ikke begrense oppfinnelsen.
Eksempel I
Dette eksempel beskriver fremstillingen og anvendelsen av en kopolymer-lateks med følgende sammensetning på vektbasis:
En oppløsning av overflateaktivt middel omfattende en 37% vandig oppløsning av Emcol K8300 (276 kg), 30% vandig oppløsning av Aerosol A102 (178 kg), 25% vandig oppløsning av natriumvinylsulfonat (178 kg) oppløst i vann (2,5 tonn) ble fremstilt og tilsatt til en beholder med trykk 8,5 tonn innbefattende en agitator. Denne oppløsnings pH var i området 5,0-6,5.
En oppløsning av ammoniumpersulfat (30 kg) i vann (160 kg) ble fremstilt og 4 5% av denne oppløsning pumpet til den omrørte reaktor.
Temperaturen ble justert til 75°C mens 10% av de tre væskeformige monomerer ble tilsatt og beholderen satt under trykk med etylen til 62 bar. Temperaturen ble holdt ved 75°C i 45 minutter og etylen tilsatt for opprettholdelse av trykket på 62 bar. Vann (4 00 kg) ble tilsatt til resten av persulfatopp-løsningen i løpet av dette tidsrom. Trykket ble holdt på 62 bar inntil den ønskede mengde etylen var blitt omsatt; dette var etter 3,5 timer - et tidsrom som tidligere var blitt bestemt for at den ønskede mengde etylen skulle reagere.
Etter tidsrommet på 45 minutter ble persulfatoppløsningen tilsatt kontinuerlig i løpet av et tidsrom på 7 timer og resten (90%) av monomerblandingen tilsatt i løpet av 6 timer. Begge tilsetninger ble utført ved konstant hastighet.
Etter fullførelse av alle tilsetninger, ble reaksjonsmas-sen holdt ved 75°C i 3 0 minutter og beholderens innhold der etter avkjølt til 40°C og tømt i en avgassingsbeholder hvor ferdigbehandlings-oppløsninger A og B omfattende:
Ammoniakkoppløsning ble tilsatt, hvis nødvendig, for å bringe emulsjons-lateksens pH i området 8,0-9,0, sammen med en liten mengde konserveringsmiddel. Emulsjonen hadde et faststoffinnhold på 54%. Et papirbelegningspreparat ble utformet som inneholdt 12 deler pr. hundre av bindemiddel på leire (på tørr-stoffbasis) med et slutt-faststoffinnhold på 45%; dette ble underkastet tørrnappingstesten. Reologiske målinger med Carrimed-reometeret ble utført med et belegningspreparat på 4 deler pr. hundre av bindemiddel på leire (på tørrstoffbasis) med et slutt-faststoffinnhold på 64,5%. En sammenlikningsemulsjon ble også fremstilt hvor EMCOL K8300 ble erstattet av det overflateaktive Aerosol-middel på vektbasis og utformet i et sam-menlikningspreparat.
Tørrnappingstesten (fremgangsmåte i) ga et resultat på 250 cm/sek.; dette er en kommersielt attraktiv verdi.
Reologien hos bindemiddelpreparatet ifølge Eksempel I og sammenlikningspreparatet som ikke inneholdt overflateaktivt middel B, ble undersøkt. Resultatene var:
Av disse resultatene vil det sees at preparatene ifølge Eksempel I oppviser en minskning i viskositeten med skjærhastigheten mens sammenliknings-preparatets viskositet øker ved skjærkraft, og etter hvert som skjærspenningen øker, avtar skjærhastigheten til slutt som en følge av dette. Denne for-tykning av sammenlikningspreparatet vil gi vanskeligheter ved påføring av preparatet på papiroverflater, mens preparatet ifølge Eksempel I kunne påføres uten vanskelighet på en papir-overf late.
Eksempel II
Dette eksempel beskriver fremstillingen og anvendelsen av en kopolymer-lateks med følgende sammensetning på vektbasis: En oppløsning av overflateaktivt middel omfattende en 37% vandig oppløsning av Emcol K8300 (13 g), 31% vandig oppløsning av Aerosol A102 (2,5 g) og kaliumpersulfat (0,6 g) oppløst i destillert vann (140 g) ble fylt i en 1 liters glassreaktor, gjennomblåst to ganger med nitrogen og oppvarmet til 75°C under omrøring. En monomerblanding omfattende var blitt fremstilt tidligere, og 10% ble tilsatt i reaktoren når temperaturen nådde 60-65°C. Reaktortemperaturen ble holdt ved 75°C i 45 minutter.
Deretter ble en kaliumpersulfatoppløsning (persulfat 0,5 g i destillert vann 30 g) tilsatt kontinuerlig i løpet av et tidsrom på 5 timer og de gjenværende 90% av monomerblandingen tilsatt i løpet av 4,5 timer. Etter fullførelse av alle tilsetninger ble reaksjonen holdt ved 75°C i 30 minutter og innholdet i reaktoren avkjølt til 40°C før tilsetning av en blanding av nonylfenol 35 EO (5 g) med destillert vann (20 g).
Ammoniakkoppløsning ble tilsatt for å bringe oppløsningens pH til området 6,5-7,5. Produktet hadde et faststoffinnhold på 54%.
Det ble også fremstilt en sammenlikningsemulsjon hvor Aerosol A102 ble erstattet med Arylan SC15; sistnevnte tilfreds-stilte ikke definisjonen av Overflateaktivt middel A.
Papirbelegningspreparater som inneholdt emulsjonen ifølge Eksempel II og sammenlikningsemulsjonen, hver med 12 deler pr. hundre på leire (på tørrvektbasis), ble fremstilt med et slutt-faststoffinnhold på 45%. Preparatet ifølge Eksempel II hadde en tørrnappingsverdi på 245 cm/sek. og sammenlikningspreparatet en tørrnappingsverdi på 107 cm/sek.
Eksempel III
Dette eksempel beskriver fremstillingen og anvendelsen av en kopolymer-lateks med følgende sammensetning på vektbasis:
En oppløsning av overflateaktivt middel omfattende en 37% vandig oppløsning av Emcol K8300 (13 g), 31% vandig oppløsning av Aerosol A102 (4 g) og ammoniumpersulfat (0,8 g) oppløst i destillert vann (240 g) ble fylt i en 1 liters glassreaktor, gjennomblåst to ganger med nitrogen og oppvarmet til 75°C under omrøring. Vinylacetat (25 g) ble tilsatt i reaktoren når temperaturen nådde 60-65°C. Reaksjonstemperaturen ble holdt på 7 5°C i 45 minutter.
Deretter ble en ammoniumpersulfat-oppløsning (persulfat 0,25 g i destillert vann 20 g) tilsatt kontinuerlig i løpet av et tidsrom på 5 timer og en tidligere fremstilt monomerblanding omfattende
tilsatt i løpet av 4,5 timer. Etter fullførelse av alle tilsetninger, ble reaksjonen holdt ved 75° i 30 minutter og innholdet i reaktoren avkjølt til 40°C før tilsetning av en blanding av nonylfenol 35 EO (4,4 g) med destillert vann (22,5 g).
Ammoniakkoppløsning ble tilsatt for å bringe oppløsningens pH til området 6,5-7,5. Produktet hadde et faststoffinnhold på 47%.
En sammenlikningsemulsjon ble fremstilt på samme måte som
i Eksempel II og papirbelegningspreparater fremstilt etter den samme oppskrift som i Eksempel II. Preparatet ifølge Eksempel III hadde en tørrnappingsverdi på 106 cm/sek., og sammenlikningspreparatet hadde en tørrnappingsverdi på 63 cm/sek.
Eksempler II og III viser således den fordel som oppnås
ved anvendelse av Overflateaktivt middel A.
Claims (4)
1. Kopolymeremulsjonslateks med et faststoffinnhold på 20-70 vekt%, fortrinnsvis 40-60% hvor vinyl-Cl-C13-alkanat utgjør minst ca. 40 vekt% av monomermengden, karakterisert ved at polymerisasjonen utføres i nærvær av en effektiv mengde av stabiliserende system omfattende
A) minst ett overflateaktivt middel som kan tilveiebringe sterk nukleasjon i polymerisasjonsprosessen og
B) minst ett overflateaktivt middel innbefattende en C14-C20-alkylendel.
2. Kopolymeremulsjonslateks ifølge krav 1, karakterisert ved at det stabiliserende overflateaktive system er tilstede i en mengde på fra ca. 1 til ca. 10 vekt%, fortrinnsvis 2-8%, i forhold til de kopolymeriserbare monomerer.
3. Kopolymer-emulsjon ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de overflateaktive midler A og B er tilstede i et vektforhold på fra 5:1 til 1:5.
4. Pigmentert papirbelegningspreparat omfattende
a) minst ett pigment og
b) et vandig syntetisk polymerlateksbindemiddel ifølge krav 1,2 eller 3.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB878725131A GB8725131D0 (en) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | Emulsion polymerisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO884759D0 NO884759D0 (no) | 1988-10-26 |
| NO884759L true NO884759L (no) | 1989-04-28 |
Family
ID=10625957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO88884759A NO884759L (no) | 1987-10-27 | 1988-10-26 | Emulsjonspolymerisasjon. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5071903A (no) |
| EP (1) | EP0316090B1 (no) |
| JP (1) | JPH01146909A (no) |
| AT (1) | ATE87321T1 (no) |
| AU (1) | AU609890B2 (no) |
| CA (1) | CA1336218C (no) |
| DE (1) | DE3879626T2 (no) |
| ES (1) | ES2046308T3 (no) |
| FI (1) | FI91077C (no) |
| GB (1) | GB8725131D0 (no) |
| NO (1) | NO884759L (no) |
| ZA (1) | ZA888021B (no) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU613550B2 (en) * | 1989-01-17 | 1991-08-01 | Ppg Industries, Inc. | Use of mixed polymeric surfactants for improved properties |
| DE4110058A1 (de) * | 1991-03-27 | 1992-10-01 | Hoechst Ag | Verfahren zur verminderung des restmonomerengehaltes in waessrigen kunststoffdispersionen auf polyvinylesterbasis |
| US6040368A (en) * | 1998-11-18 | 2000-03-21 | Rohm And Haas Company | Aqueous coating compositions with extended open time |
| JP2008527119A (ja) | 2005-01-13 | 2008-07-24 | シンベンション アーゲー | 炭素ナノ粒子を含有する複合材料 |
| US20120021237A1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-01-26 | Celanese International Corporation | Vinyl ester/ethylene-based binders for paper and paperboard coatings |
| DE102010063470A1 (de) | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Wacker Chemie Ag | Papierstreichmassen enthaltend eine Kombination aus Styrol-Butadien-Copolymer und/oder Styrol-Acrylsäureester-Copolymer und Vinylacetat-Ethylen-Copolymer |
| US9156920B2 (en) | 2012-09-26 | 2015-10-13 | Wacker Chemical Corporation | Process for the preparation of an aqueous emulsifier-stabilized vinyl acetate-ethylene copolymer dispersion with fine particle size |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB885604A (en) * | 1959-08-27 | 1961-12-28 | Ici Ltd | Aqueous polymer dispersions |
| US3189582A (en) * | 1961-12-26 | 1965-06-15 | Goodrich Co B F | Polymerization process for polyvinylidene chloride and copolymers thereof using an insoluble metallic soap as sole emulsifier |
| GB1012361A (en) * | 1962-02-07 | 1965-12-08 | Dunlop Rubber Co | Process for the polymerization of vinyl compounds |
| DE1265988B (de) * | 1965-08-06 | 1968-04-11 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von waessrigen Dispersionen von Vinylesterpolymerisaten |
| GB1220937A (en) * | 1967-04-29 | 1971-01-27 | Dunlop Co Ltd | Surface coatings |
| CH488749A (de) * | 1968-04-08 | 1970-04-15 | Reichhold Albert Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung konzentrierter, handelsfähiger wässriger Dispersionen und Verwendung der nach diesem hergestellten Dispersionen |
| DE2256154C3 (de) * | 1972-11-16 | 1984-10-04 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Dispersionen von Polymerisaten monoolefinisch ungesättigter Carbonsäureester |
| IT1026928B (it) * | 1974-12-10 | 1978-10-20 | Montedison Spa | Procedimento di polimerizzazione continua in emulsione |
| US4694056A (en) * | 1982-08-16 | 1987-09-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure sensitive adhesives prepared by polymerization in the presence of ethoxylated acetylenic tertiary glycol |
| US4395499A (en) * | 1982-09-13 | 1983-07-26 | National Starch And Chemical Corporation | High strength pigment binders for paper coatings containing carboxylated vinyl ester alkyl acrylic interpolymers |
| DE3339407A1 (de) * | 1983-10-29 | 1985-05-09 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Mischemulgator fuer die emulsionspolymerisation |
| US4609704A (en) * | 1984-06-22 | 1986-09-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Vinyl acetate/acrylate copolymer emulsions for paper coating compositions |
| DE3442457A1 (de) * | 1984-11-22 | 1986-05-28 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Polymerisationsemulgatoren |
| US4739004A (en) * | 1986-12-08 | 1988-04-19 | Desoto, Inc. | Cross-linked dispersion copolymers containing vinyl acetate |
-
1987
- 1987-10-27 GB GB878725131A patent/GB8725131D0/en active Pending
-
1988
- 1988-10-24 FI FI884894A patent/FI91077C/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-10-24 AU AU24188/88A patent/AU609890B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-25 CA CA000581137A patent/CA1336218C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-25 DE DE8888310018T patent/DE3879626T2/de not_active Revoked
- 1988-10-25 EP EP88310018A patent/EP0316090B1/en not_active Revoked
- 1988-10-25 ES ES198888310018T patent/ES2046308T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-25 AT AT88310018T patent/ATE87321T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-10-26 ZA ZA888021A patent/ZA888021B/xx unknown
- 1988-10-26 NO NO88884759A patent/NO884759L/no unknown
- 1988-10-26 JP JP63270611A patent/JPH01146909A/ja active Pending
-
1991
- 1991-02-19 US US07/657,374 patent/US5071903A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1336218C (en) | 1995-07-04 |
| DE3879626D1 (de) | 1993-04-29 |
| FI884894L (fi) | 1989-04-28 |
| FI884894A0 (fi) | 1988-10-24 |
| FI91077C (fi) | 1994-05-10 |
| DE3879626T2 (de) | 1993-07-15 |
| US5071903A (en) | 1991-12-10 |
| JPH01146909A (ja) | 1989-06-08 |
| EP0316090B1 (en) | 1993-03-24 |
| AU2418888A (en) | 1989-04-27 |
| ATE87321T1 (de) | 1993-04-15 |
| ZA888021B (en) | 1990-06-27 |
| GB8725131D0 (en) | 1987-12-02 |
| ES2046308T3 (es) | 1994-02-01 |
| EP0316090A1 (en) | 1989-05-17 |
| FI91077B (fi) | 1994-01-31 |
| NO884759D0 (no) | 1988-10-26 |
| AU609890B2 (en) | 1991-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4775420A (en) | Complex pigment compositions for coating of paper | |
| FI88928C (fi) | Pao findelad vattendispersion baserat papperslim | |
| US3716504A (en) | Paper coating compositions and products formed therefrom | |
| NO884759L (no) | Emulsjonspolymerisasjon. | |
| EP0172354A1 (en) | Vinyl ester/ethylene copolymer emulsions for paper coating compositions | |
| US4298513A (en) | Binder for paper-coating compositions | |
| US5302655A (en) | Monovinylidene aromatic and conjugated diene copolymer coating compositions comprising sulfoalkyl monomeric emulsifier | |
| US6878763B2 (en) | Free radical polymerization using acidified ethoxylated conjugated fatty ether surfactants | |
| NO156568B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av en karboksylert lateks. | |
| US5274027A (en) | Monovinylidene aromatic and conjugated diene copolymer coating compositions comprising sulfoalkyl monomeric emulsifier | |
| EP0140227B1 (en) | Improved high strength pigment binders for paper coating compositions | |
| WO2014204779A1 (en) | Copolymer dispersions and their use in paper-coating formulations | |
| EP0381379B1 (en) | Process of offset lithographic printing | |
| EP0167902A1 (en) | Vinyl acetate copolymer emulsions for paper coating compositions | |
| US3933716A (en) | Aqueous dispersions of vinylester/ethylene/ethylenically unsaturated sulfonic acid or derivative thereof copolymers | |
| JP3969543B2 (ja) | 紙質向上剤 | |
| CA2194803A1 (en) | Method for improving the properties of paper or cardboard | |
| US5219924A (en) | Process for the production of paper coating binders | |
| US4003869A (en) | Ethylene-propylene copolymer emulsions | |
| US3558543A (en) | Polyvinyl pyrrolidone pigment "shock" reducer | |
| US3664983A (en) | 2-acetoxy-4-oxa-alkanesulfonates,synthetic latices and method of preparing same | |
| DE19847824A1 (de) | Wäßrige Leimungsmittel-Dispersionen für die Leimung von Papier | |
| NO166736B (no) | Anvendelse av vandige pigmentoppslemminger ved fremstilling av papir | |
| CA2241315A1 (en) | Latex for packaging applications | |
| WO1992001836A1 (en) | Copolymer emulsions for paper coating |