Состав для поверхностной проклейки бумажного материала Советский патент 1978 года по МПК D21H3/12 C08F20/06 

моры и сопрлимеры, например, ароматические - бензол, толуол галогенировааные аромйтические - хлорбензол, хлортолуол| низшие кетоны т ацетон, этилметилкетон} эфиры низших жирных кислот - .эти лопый эфир уксусной кислоты хлорированные алифатические углеводороды - хлоро форм, тетрахлору глеБодород| простые эфиры тотрагиарофуран| сильно полярные растворители - диметилформамиц или пиметнлсульфоксид. Температура полимеризации 20 - 15О С, предпочтительно ЗО - 120°С Полученные сополимеры взаимодействием с 0,l-5jO моль, предпочтительно 0,2-1 мо {в пересчете на 1 моль групп малеинового ангидрида в сополимере) алифатических неразветБленньпс или разветвленных С С рпредпочтительно C -Cg-одноатомных спиртов таких, как метанол, этанол пропанол, изопропанол, бутанол, амиловый спирт, изоа-j миловый спирт, гексанол, З-этилгексанол, цодеканол, октадеканол, предпочтительно изопропанол или этанол, или с цивдоалифа тическими Сг-Сд оакоатомпымк спиртами, предпочтительно циклогексанолом, по 10-100 мол.%, предпочтительно мол (в каждом случае в пересчете на ангидрид) могут быть превращены в соответствующие полуэфирыо При этом образование полуэфиpd ьсушествляется или в вешестве или в растворителе, в котором сополимер или полуэфир раствори. Это могут быть приведен ные спирты, ароматические углеводороды, такие как толуол, галогенированные аромати ческие соединения, например хлорбензол, хлортолуол, низшие кетоны, например ацето этилметилкетон, сложные эфиры низших жирных кислот , например этилацетат, хлор ровапные алифатические углеводороды такие как тетрахлоруглеводород, простые эфиры, например тетрагидрофуран, сильно полярные растворит ли, например диметилформамид, диметилсульфоксид и т.п., при 20 - 120°С, предпочтительно 20 90°С, / ., Содержащиеся в предлагаемьтх растворах для проклеивания сополимеры как правило содержат мономерыв чередующейся последовательности и имеют эквимолекулярную структуру. Их степень полимеризации сое- тавляет 20-800, предпочтительно 80-120„ Переведениепродуктов реакции обменнного рлзложения между сополимерами малеинового ангидрида и диизобутилена и одноатомными спиртами в их соли щелочных металлов, аминовые или аммониевые соли можно осуществлять с помощью гидроокисей щелочных металлов или первичных, вторичных или третичных алифатических аминов таких как метиламин, диметиламин, этаноламин, триэ-шламин, диэтаноламин или триэтаноламин, водный аммиак. Количества применяемых для солеобразования щелочей, алифатических аминов или аммиака не являются критическими; прима некие избытка ни в коем случае не уменьшает клеящую способность предлагаемогб -продукта. По физиологическим .причинам предпочитают, однако (в пересчете на свободные карбоксильные или ангидридные группы) стехиометрические или метгьше, чем стехиометрические, количества щелочи, алифатического амина или аммиака. В случае, если используют меньшее чем стехиометрическое количество, по меньшей мере 50 мол,% содержащихся в сополимере, карбоксильных групп необходимо нейтрализовать с помощью щелочей, алифатических аминов или аммиака. Для получения водорастворимых продуктов необходимо нейтрализовать 80-1ОО мол.% карбоксильных или ангидридных групп. Сополимеры переводят в их соли щелочных| металлов, аминные или аммониевые соли или путем растворения выделившихся порошкообразных полу фиров в водных растворах соединений щелочных металлов, алифатических аминов или аммония, или путем добйвления водных соединений щелочных металлов или аммония к растворам полуэфирных полим&ризатов, В последнем случае образовавшийся при этом раствор или эмульсию можно применять как таковой, а также растворитель или растворители могут быть удалены дистилляцией (в случае необходимости в вакууме), причемвсегда получается почти бесцветный водйый раствор без запаха, Предлагаемый состав, для проклеивания обладает - шировдм -.Сп.ё к-рром применения в области - 11:р;о.кпейкй .бумаги. Его можно применять для нщпвещ.-б-умаг, .бумаг с проклеенным груйтЬ.у-а.-также в комбинации с другими срвде р.вами для проклеивания, предпочтительн-р -длз. поверхностного проклеивания. Преимущество этого средства заключается также в том, что оно обладает клеящей способностью также на бумагах, в которых отсутствуют ионы металла, например алюминия, и не уменьшает эффективность оптических белителей. Его можно применять совместно с кисльгми, нейтральными или также основными наполнителями, такими как ме; каолин, белая глина и другие, и с добавками, такими как карбоксиметилцеллюлоза или крахмал. Как было обнаружено, новый раствор для проклеивания бумаги не является чувствительным по отношению к колебаниям значения рН в клеевом растворе. Так при значеннях рН 4-1.1, прещючтительно , клеящая способность как на некпееных, так и на бумагах с проклеенньм грунтом одинаково хороша. Как уже указывалось выше, новый раст- вор для проклеивания бумаги находится в торговле в виде его водного или водноспиртового раствора, предпочтительно в вид водного раствора аммониевой, аминной соли или соли щелочного металла с содержанием твердого вещества 5-75 вес.% Для процесса прокленванин его используют часто в сильно ра авпенном виде с содержанием твердого вещества О,ОО5-10 вес,% Введение раствора осуществляют пропиткой, обрызгиванием листа бумаги или другими известными способами. Средство для проклеиванйЯ А. В стальном автоклаве емкостью 40 л при незначительном избыточном давлении азота нагревают до 75 С 294О вес.ч. малеинрвого ангидрида, 4500 вес.ч динаобутилена и :4080 вес.ч, сухого толуола, В этот раствор в течение 3 ч добавляют 63 вес.ч, азодиизобутиронитрила и 1О8О вес,ч сухого толуола. По истечении 6 ч темпера.туру повьпиают до 85 Си добавляют еще 31,5 вес, ч, азодиизобутиронитрила в 540 вес.ч. толуола. По истечении дальнейших 6 ч температуру повьянакн- до 95 С п поддерживают эту температуру до тех пор, по ка не произойдет кйличест1венная полимеризация мономеров. Затем снижают, температуру до 8О С -и добавлЯ19Т. раствор 90О вес,ч,. изопропанола :В. 75-Р- .р,ч, .толуопа и - перемешивают при )й;;температуре в течение 2 ч, В полученныйпрозрачный высоковязкий полимерный раствор добавляют 24500 вес,ч, жидкого электролита и 4300 вес,ч, приблизительно 25%-ного водного раствора аммиака, Затем, перемешивая и применяяслабый вакуум, при 8О С азеотроп отгоняют толуол до образования прозрачного слабо желто окрашенного раствора, Этот раствор с содержанием твердого вещества 20 вес,% можно использовать или непосредственно или после соответствующе го разбавления водой. Средство для проклеивания Б, 21,0 вес.ч, сополимера малеинового ангидрида и диизобутилена (соотношение 1:1), как в примере 1, однако изолирован НО1-О в форме порошка, растворяют в 14О вес,ч, тетрагидрофурана. Добавляют 2 капл концентрированной солялой кислоты и зате при комнатной температуре вкапывают 1,6 вес,ч, метанола в 25 вес.ч. тетрагидрофурана и нагревают еще в течение 2ч с обратньтм холодильникам. Полученный поли- мерный раствор (ползэфир), размешивал, каплями иобав1 яют в нзбьпочное количество ростого эфира и выделяющийся при этом елый порошок в течение 24 ч при 60 С высушивают в вакууме. Растворением 18,О вес,ч, этого ророшка в 82 вес.ч, пршбли зительно3%-ного водного раствора NHn получают прозрачный беспветный раствор с содержанием твердого вещества приблизительно 20 вес,%. Этот. р)аствор можно использовать или непосредственно или псхзле оответствующего разбавления. Средство для проклеивания В, Получение аналогично получению средства вместо метанола используют, однако, 4,4 вес,ч. изоамилового спирта. Средство для проклеивания Г, Получение аналогично получению средств Б и В, вместо ктетанола или изоамнлового спирта используют, однако, 3,О вес,ч, изопропанола. Средство для проклеивания Д. В. трехгорлой колбе емкостью 1 л с мешалкой, внутренним термометром, капельной воронкой, обратным холодильником, входом и выходом для N2.1 полимеризуют смесь 98 вес.ч, малеинового ангидрида, 15О вес.ч. диизобутилена и 136 вес. ч, сухого толуола вкапыванием 2,10 вес, ч, перекиси бензоила в 36 вес,ч, толуола при 8О С, По истечении 24 ч в этот полимерный раствор вкапьюают раствор из 30 вес,ч, изопропанола в 25 вес,ч, толуола и нагревают еще в течение 2 ч с обратным холодильником. Затем добавляют 66О вес,ч, жидкого электролита и 116 вес,ч. 25%-ного аммиака. Из возникшей эмульсии, применяя незначительный вакуум, при 80-90 С удаляют остаточный растворитель. Получается прозрачный, слабо-желто ок эашенный раст- вор с содержанием твердого вещества 21.8 вес,%. Который можно использовать как средство для прокленвания или непосредственно, или после соответствующего разбавления. Средство для проклеивания Е. Получение аналогичтю получению средства Б, -Вместо метанола используют, опиако, 5,0 вес.ч, циклогексанола. Средство аля проклеиванпя 3, Получение анапогично получению средства В,вместо метанола используютj однако, 13,5 вес.ч, стеарнлового спирта. Ния-се описывают применение средства А-3 для 1 роклеивания. Применяемая некле- еная бумага ( с цобавко приблизительно 1,5 вес,% сульфата алюминия (в пересчете на сухое сырье) получена из беленой сульфитной целлюлозы и имеет вес приблиаител :,но 80 г/м . Применяемая GyNtara

с проклеенн{,1м грунтом получена из беленой сульфитной целлюлозы с добавкой приблизительно 0,3 вес.% обычного смоляного клея (на основе абиената) и приблизительно 2 вес.% сульфата алюминия (в пересчете на сухую целлюлозу) и также имеет .вес приблизительно 8О . В качестве клеевого раствора для поверхностной проклейки использован раствор 5 вес.% крахмала и 0,2-0,4 вес.% испытуемого раствора для проклеивания (в пересчете на 100%-ное действующее вещество) в 94,8-94,6 вес.% воды.

Для проклеивания использован клеильный пресс. Клеевой раствор в клеильном прессе имеет температуру приблизительно 20 С и уровень жидкости - высоту приблизительно

3см. Бумагу пропускануг со скоростью

4м/мин.

Высушивание проклеенной с поверхности бумаги осуществляют с помошью сушильног цилиндра в течение 1 мин приблизительно при 100 С. До испытания :6jrMary в течение 2 ч при комнатной температуре подвергают кондиционированию Бумаяшые обрезки пред- варительно- взвешивают,: погружают в течение 1 мин в врду с температурой 20 С, один раз с помощью утяжеленньги роликов отжимают между фильтровальной бумагой и опять взвешивают. По разности веса высчитьдаают значение поглощения воды с обеих сторон в г/м . Чем меньше. поглощение Воды, тем лучше клеящая способность ис пытуемого средства для нроклеивакия, Хорошая проклейка наблюдается при поглощени воды приблизительно 40 г/м - и .меньше.

Указанные в таблицах проценты относятся к доле содержащего в клеевом растворе средства для проклеивания в пересчете на 1ОО%-нов действующее вещес.тво.

В табл. 1 показано, что с описанными средствами для прпклеивания можно достигать хороших эффектов прокленвания на неклееных, , содержащих ионы алюминия, бумагах..

В табл, 2 показано поглощение воды. бумагой с проклеенным грунтом,, которую

в клеильном прессе} подвергли поверхностной проклейке.

По сравнению с продуктами, изготовленными описанньм в патенте CliJA № 2 725 3f способом, достигается улучшенная клеящая способность предлагаемого раствора для пооклеивания, что показано в табл. 3.

В табл, 4 показано, что предлагаемый раствор для проклеивания по сравнению с известным из уровня техники средством (аммониевая соль сополимера с соотношением стирола к изопропиловому полуэфиру малеиновой кислоты, 1:1),- обеспечивает значительно улучшенную проклейку на неклееной бумаге и бумаге с проклеенным грунтом. ;/ .

В табл. 5 показано штияние значения рН на поверхностное проклеиваниенеклееноЙ бумаги и на бумаге с проклеенным грунтом.

Добавка средства для проклеивания (1ОО%-ная) к раствору О,О8%,

Поглощение воды неклееной бумагой без отделки 94 г/м .

Поглощение воды бумаги с проклеенныи грунтом без отделки 69 г/м .

Несклеенную бумагу (80 г/м) из 75% древесной массы и 25% небеленой сульфитной целлюлозы, содержащую i 2% золы и 1,5% сульфата алюминия, обрабатьгоают в клеильном прессе 5%-ным крахмальным раствором, содержащим средство в различных количествах. Поглощение влаги соста&ляет (примерно 80%, Степень проклеивания определяют прибором фирмы Геркулес Инкорпорейтит Вильмннгтон, Делавэр, США, После нанесения чернил и пробивания через бумагу измеряют в секундах то время, которое истекает до понижения яркости до 75% показателя яркости бумаги. Степень проклеивания. содержащей древесную массу, поверхностно проклеенной бумаги приведена в табл. 6.

Результаты опытов свидетельствуют о том, что качество проклейки также повышаеся при концентрации средства для проклеивания, равной 10%.

Поверхноствая проклейка на неклееной бумаге.

Т П Р JT ir Н ;1

Прту ечание; поглощение вопы бумагой без отделки 78 г/м. Поверхностная проклейка на бумаге с проклеенным

Примечание: поглощение воцы бумагой без отделки 67 г/м , Таблица 2 грунтом

li

Поверхностная проклейка на неклевяой бумаге

42Д

Сравнительный

49,4 продукт Примечание поглощение воды Добавка 0,08 вес,% средства

Поглощение воды, г/м

Средство для проклеивания

на неклееной бумаге

Аммониевая соль сополимера иэопропиленового полуэфира малеиновой кислоты и стирола (Itl)

А Б В

Г

д

Е 3

598573

12

Т a б п и ii a 3

31,9

30,3

37,0

31,7

на бумаге с проклеенным грунтом .

39,7 32,4 33,0 32,0 33,9 30,6 30,8 31,5 бумагой без отделки 78 г/м , для проклеивания (100%-ное по отношению к раствор Д Таблица 4

«3

Значение рН

на неюгееНой бумаге на с проклеенным грунт

10

9

8Д

7 6 5

Количество добаштяемого средства Г для проклеивания, %

rU5B57

М

Т а б и I ц л 5

Поглощение вицы, г/м

33,1 35,7 37,6 37,8 38,1. 38,2

Таблица б

Степень прокленвания, с