Состав для поверхностной проклейки бумажного материала

 

Союз Советсиик

Социанистическнк

Ресниублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

<и 704466 (6!) Дополнительный к патенту

{И) N. Кл. (22) Заявлено 170178 (21)2567351/29-12 (23) Приоритет — (32) д8ад77 (З ) Р27 017603 (з) ФРГ

921 Н 3/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{И} УДЫ ь7б.б3. .04 (088.8)

Опубликовано 15.1279. Бюллетень Ю 46

Дата опубликования описания 15.1279

{72) Авторы

Иностранцы изобретения . ГюнтеР Закманн, Гюнтер кольб, Гейнц ФишеР и Фридхельм Мюллер (ФРГ) Иностранная фирма т Байер АГ (ФРГ) P1) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПРОКЛЕЙКИ

БУМАЖНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в част ности к поверхностной проклейке бумажных материалов.

Известен состав для поверхностной проклейки бумажного материала, содержащей сополимер на основе ангидрида малеиновой кислоты и диизобутилена в виде соли щелочного металла, аминовой или аммониевой.соли, ® в котором 10-100 мол.% ангидрида этерифицированы нераэветвленными или разветвленными алифатическими одноатомными спиртами с 1-20 атомами углерода или циклоалифатическими одноатомными спиртами с 5 или б атомами: углерода в соответствующий полуЬфир, а также воду (1).

Известный состав.не обеспечивает высокую степень проклейки.

ЯО

Целью изобретения является повышение степени проклейки.

Цель достигается за счет того, %Toi предлагаемый состав содержит сополимер, модифицированный соединением общей формулы

С-CH и где Я вЂ” метил, этил, оксиметил, ме- Э0 токсикарбонилметил, фенил, алкокси с 1-4 атомами углерода.

:.% - водород, метил, в количестве

1-12 мол.В в пересчете на ангидрид малеиновой кислоты, причем компоненты состава взяты в следующем соотношении, вес.Ъ:

:Модифицированный сополимер О, 02-10

Вода Остальное.

В качестве модификатора общей формулы можно назва1ь, например, этилен, пропилеи, изобутилен, стирол, с -метилстирол, п-метилстирол, винилацетат, аллилацетат, изобутилвиниловый эфир, аллиловый спирт и металлиловый спирт. Предпочтительно применяют с(-олефины, в частности стирол, ц(-.метилстирол и изобутилен.

Модификатор указанной формулы Можно применять отдельно или в виде смеси.

Процесс полимеризации для получения модифицированных сополимеров проводят известными приемами. Модификатор может содержаться в исходной смеси мономеров или может добавляться на любой стадии процесса полимериэации, но модификатор предпочтительно добавляют непосредственно до или пос704466

Затем раствор полимера охлаждают до 80 С, добавляют раствор 0,5625 кг изопропанола в 0,469 кг толуола и ! раствор перемешивают при 80 С, н течение 2 ч. Частично зтерифицированный цополимер осаждают в виде мелкого белого порошка за счет подачи раствора в воду с температурой примернй .70 С с одновременным удалением толуола и дииэобутилена азеотропной 55 перегонкой. Образующуюся при этом суспензию полимера перемешивают при

90 С и давлении 350-370 мм рт.ст. в течение 2 ч. Затем добавляют 5,1 кг

25%-ного водного раствора аммиака. и смесь перемешивают при 50ОС в течение 1 ч. Получают прозрачный водный

Металлиловый спирт

5,14

6,0

8,0

10,0 аллило вый спирт

4,0 ле окончания реакции полимеризации.

В этом случае модицикатор можно добавлять либо отдельно, либо вместе с образующим радикалы веществом r.;ðè

30-200 С.,Цобанление модификатора непосредственно до или после завершения реакции полимеризации позволяет повысить степень введения и сополимер ангидрида малеиновой кислоты, т.е. степень полимеризации ангидрида малеиновой кислоты.

Перевод модифицированного сополимера н полуэфир и в соль щелочного металла или аминоную или аммониеную соль проводят известными приемами.

Предлагаемый состав приготовляют смешением модифицированного сополимера с необходимым количестном водЫ.

Пример 1. В. выполненный из нержавеющей стали автоклав емкостью

40 л подают 3,675 кг ангидрида ма.леиноной кислоты, 5,625 кг диизобу= тилена и 5.,100 кг толуола. После промывки азотом и закрывания автоклава температуру повышают до 75,, С

Ф при размешивании, а затем быстро добавляют 20 нес. Ъ. раствора

0,0785 кг аэоизобутиродинитрила н

l,350 кг толуола. Остаток раствора инициатора добавляют н течение 2 ч.

Реакционную смесь перемешивают при

75 С н течение б ч и затем добавляют раствор 0,039 кг аэоизобутиродинитрила н 0,675 кг толуола в течение

30 мин. Температуру повышают до

85 С и перемешивают в течение б ч.

Затем температуру повышают до 95ОC и смесь перемешивают еще раз в течение 6 ч. Затем быстро добанляют

4,60 мол.Ъ, в пересчете на ангидрид малеиноной кислоты, стирола вместе с раствором 0,039 кг азоизобутиродинитрила в 0,675 кг толуола.Смесь перемешивают при 95 С в течение

2 ч., после чего температуру повышают до 105 С и смесь поддерживают .при этой температуре н течение 2 ч. раствор модифицированного сополимера н виде аммониеной соли, к которому добавляют необходимое количество воды для получения предлагаемого состава.

Пример 2. В выполненный из нержавеющей стали автоклав емкостью

100 л подают 12,250 кг ангидрида малеиновой кислоты, 41,000 кг ди- иэобутилена,и 2,130 кг диспергатора (сополимера на основе диизобутилена и сложного додецилового полуэфира малеиновой кислоты). Автоклав промывают азотом, температуру повышают до 75 С и смесь перемешивают со скоростью 110-120 об./мин. После закрывания антоклава напрессовывают небольшое избыточное данление азота и затем быстро 25 вес.Ъ раствора

0,325 кг т-бутилпероктоата в 2500 кг диизобутилена. Затем! внутреннюю температуру реактора повышают до

90 С в течение 1 ч, после чего добавляют остаток раствора инициа20 тора в течение 1 ч. Затем смесь пеР ремешивают при 90 С в течение 6 ч и в течение 1 ч добавляют 6,52 мол.%, н пересчете на ангидрид малеиновой кислоты, стирола вместе с раствором

25 0,05 кг т-бутилпероктоата в 0,460 кг диизобутилена. Затем смесь перемешиювают при 90 С в течение 2 ч и

О охлаждают до 80 С. После приготовления полуэфира описанным в примере

30 1 образом добавляют 17 кг 25%-ного водного раствора аммиака . при 50 С и смесь перемешивают в течение 1 ч.

Получают прозрачный водный раствор модифицированного сополимера н виде

35. амиониевой соли, к которому добавляют необходимое количество норовы для получения предлагаемого состава.

Пример 3. Повторяют пример 2, но стирол добавляют в количестве 9,80 мол.%, в пересчете на ангидрид малеиновой кислоты.

Пример ы 4-14. Повторяют пример 2, но в качестве модификатора применяют аллиловый спирт, металлилоный спирт и иэобутилен н укаэанном 45 .в табл. 1 количестве. .,Т а б л. и ц а 1

7044,66

Продолжение табл. 1

6,0

8,0

10,0

4,2 изобутилен

8,2

12,0

526

Сополимер примера 1

422

Известный сололимер

331 419

Сополимер примера 1

440

236

Известный сополимер

219.112

Таблица 4 ь проклейки и содержании аве сополимера, вес.%,09 0,13

108

203

Сополимер примера2

30 128

Известный сополимер

Примеры иллюстрируют превосходство предлагаемого состава по сравнению с известным при поверхностной проклейке бумажного материала.

При этом различного рода бумажные материалы обрабатывают соответствую- О щими водными растворами аммониевой соли сополимеров в лабораторном клеильном прессе.

Поверхностную проклейку проводят раствором 5 вес.% крахмала и 0,04- 25

0,13 вес.% аммониевой соли сополимера в 94,96-94,87 вес.% воды.

После поверхностной проклейки бумажный материал сушат при температуре примерно 100 С в течение 1 ч 30 с помощью сушильного цилиндра. До проведения опыта бумагу подвергают кондиционированию при комнатной температуре в течение 2 ч.

Степень проклейки обработанной бумаги определяют прибором фирмы

Геркулес;Йнкорпорейшн Вильмингтон, Делавэр, СШй. После йанесения чернил и пробивания через бумагу. измеряют. в секундах то время, которое истекает до снижения яркости до

65% или 75% показателя яркости бумаги.

Поглощение воды определяют за счет того, что бумажные куски пред-. варительно взвешивают, погружают в воду с температурой .20 C в течение

1 мин, пропускают между отжимными валками и снова взвешивают. По разности веса высчитывают значение поглощения воды с обеих сторон (г/м-).

Чем меньше поглощение воды, тем лучше клеящая способность испытуемого состава.

Пример 15. Сополимер примера

1 применяют для поверхностной проклейки предварительно проклеенной бу- 55 маги и неклеенной бумаги.

Применяемая неклеенная бумага, содержащая 12% тальковой золы, изготовлена иэ беленой целлюлозы с добавкой квасцов, а применяемая предварительно 60 проклеенная бумага, содержащая 7% золы, изготовлена из беленой целлюлозы с добавкой 0,1% обычного смоляного клея (на основе абиетината) и квасцов, 6S

Результаты опытов по определению степени проклейки (сек. до снижения показателя яркости до 75%) приведены в табл. 2 и 3.

Таблица 2 .Неклеенная бумага

Таблица 3.

Предварительно проклеенная бумага

Пример 16. Сополимер примера

2 применяют для поверхностной.проклейки неклеенной бумаги примера 15.

Результаты опыта по определению степени проклейки (сек. до снижения показателя якркости до 65%) приведены в табл. 4.

Пример 17. Сополимер примера 3 применяют для повер>ностной проклейки наклеенной бумаги, содер704466

Продолжение табл. 7 (тельно ная ды (г/м ) IG

2 9 сополимера l0,%

60,9

40„2

60,2 (5 12

42,,0

41 2

40,4

62,1

61,4

Сополимер примера 3

60,6

Известный сополимер

j 4

2О

Известный сополимер

33,8

38,0 36,9

39,1

45,. 7

65,2 глощение воды (г м )

2. и содержании сополира в составе, вес., Ъ

4 0,05 О,"06 0,08

Сополимер примера 3

Известный сополимер

Кол соп

:при и и

НОГ лим епень проклеиваия (время пока ярость бумаги вследвие пробивания не снижается до 75%), С ды, r/м

4 ительно иная

15/12

178/165

298/284

41РО

61,3

60,8

40,8

60,3

62,0

41,8 жащей квасцы. и бумаги, предварительно проклеенной смоляным клеем.

В этом случае качество проклейки определяют за счет определенияi поглощения воды в г/м

Результаты опытов приведены в табл. 5 и б.

T а. б л и ц а 5

Неклеенная бумага

35,5 34,1 33,3 30,7

Таблица 6

Предварительно проклеенная бумага

54,0 52,1 47,6 40,3

58,1 54,3 50, 1 44,6

Пример 18. Повторяют пример

17, но применяют состав, содержащий 0,02 вес.Ъ сополимера примеров

4-14 и известного сополимера.

Результаты опытов приведены в табл; 7.

Пример)9. Неклеенную бумагу

g (80 г/м ) из древесной массы и

25Ú небеленной сульфитной целлюлозы, содержащую 12Ъ золы и 1,5% сульфата алюминия, обрабатывают в клеильном прессе 5%-ным раствором, содержащий сополимер примера 3 и известный сополимер в различных количествах. Поглощение влаги составляеТ 80%.

Степень проклеивания определяют прибором Hercules S12ing .Tester фирмы Геркулес Инкорпорейшн Вильмингтон, Делавэр, США. После нанесения чернил и пробивания через бумагу измеряют в секундах время, которое истекает до понижения яркости до 75% показателя яркости бъмаги. 1 а б л и ц а 8 1

Степень проклснйания поверхностно проклеенной бумаги, содержащей древесную массу

Дайные,указанные после косого штри ха, относятся, к составу, содержащему известный сополимер.

Пример 20. Повторяют пример .65 1, но в качестве модицикатора приме704466

Формула изобретения

Таблица 9; .20 сн=сн где p — метил,этил оксиметил, меток-, сикарбонилметил, фенил, алкокси с

1-4 атомами углерода, % — водород, метил, в количестве 1-12 мол. В в пересчете на ангидрид малиновой кислоты, причем компоненты состава взяты в слеЗО дующем соотношении, вес.Ъ:

Модифицированный сополимер 0,02-10

Вода Остальное

Источники информации .принятые во внимание при экспертизе

l. Патент СССР 9 598573, кл. Xl21 Н 3 12 1974.

36,8

55,4

55,1

36,5

36,4

54,8

36,2

54,5

5-4 4

36,0

Составитель О.Маслаченко

Редактор Н.Трубченко Техред О.Андрейко Корректор Г,Решетник

Заказ 7843/50 Тираж 443 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,Раушская наЬ., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 няют аллилацетат (A) простой метилвиниловый эфир (Б), простой этилви- е ниловый спирт (В), простой изопропилвиниловый спирт (Г) и простой иэобутилвиниловый спирт {Д), причем модификаторы берут в количестве 1 мол.В, в пересчете на малеиновый ангидрид.

Полученные сополимеры А-Д смешивают с водой для получения составов, содержащих 0,04 вес.% сополимеров A-Д.

Эти составы применяют аналогично при- о меру 17 для поверхностной проклейкй несклеенной бумаги, содержащей квасцы, и бумаги, предварительно проклеенной смоляным клеем. При этом качество проклейки определяют за счет определения. поглощения воды (г/м. ) .

Результаты опытов приведены в табл. 9.

Состав для поверхностной проклейки бумажного материала, содержащий сополимер на основе ангидрида малеиновой кислоты и диизобутилена в виде соли щелочного металла, аминовой или аммониевой соли, ангидрид которого на

10-100 мол.Ъ этерифицирован нераззетвленными или разветвленными алифатическими одноатомными спиртами с

1-20 атомами углерода или циклоалифатическими одноатомными спиртами с

5-6 атомами углерода-в соответствующий полуэфир,и воду,о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени проклейки материала, он содержит указанный сополимер, модифицированный соединением общей формулы