FR2718471A1 - Composition de revêtement pour papier. - Google Patents
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Abstract
Composition de revêtement pour papier qui comprend en tant que liant un latex d'un copolymère (désigné ci-après comme étant la particule A) se composant de (a) 20 à 80 % en poids d'un motif monomère diène conjugué aliphatique, (b) de 0,5 à 10 % en poids d'un motif monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (c) de 20 à 79,5 % en poids d'un autre motif monomère copolymérisable avec les composants ci-dessus (a) et (b) et ayant deux points de transition vitreuse compris entre -100 degréC et 50 degréC, la différence entre les deux points de transition étant d'au moins 5 degréC.
Description
/ La présente invention concerne une composition de revêtement pour
papier, plus particulièrement une composition excellente pour l'opérabilité en revêtement et également excellente pour l'imprimabilité telle que le brillant d'impression, le lissé en surface, la
résistance de surface, la rigidité et similaires.
Un papier revêtu excellent pour l'imprimabilité était jusqu'alors fabriqué en revêtant un papier avec une composition de revêtement pour papier comprenant un pigment et un liant aqueux comme composants principaux, et un latex de copolymère était utilisé comme liant principal pour la composition de revêtement pour papier
en raison de son excellente force de cohésion.
Avec les récentes sophistications d'impression et d'impression à grande vitesse, la performance requise pour le papier revêtu est devenue stricte et une amélioration de la force de cohésion, la résistance à l'eau, la rigidité, la transférabilité de l'encre, le brillant d'impression, la résistance aux cloques et similaires sont devenus nécessaires. De plus, pour réduire le coût, la nécessité de réduire la quantité d'un liant est devenue pressante, d'o le souhait d'un liant présentant une résistance de surface suffisante,
même en quantités réduites.
D'autre part, la fabrication du papier s'est changée en soi en une fabrication à plus grande vitesse, d'o une amélioration de l'opérabilité du revêtement, c'est-à-dire la réduction de la contamination de la surface de rouleau qui est le principal obstacle au fonctionnement, en d'autres termes, la diminution du caractère gluant (ou adhésivité) du latex de copolymère, est maintenant
fortement requise.
En tant que latex de copolymère qui est le liant principal de la composition de revêtement pour papier, une amélioration dans les propriétés citées ci-dessus, particulièrement la résistance de surface, est particulièrement nécessaire, et, des procédés améliorés, par exemple, un procédé dans lequel la teneur en gel est contrôlée, un procédé dans lequel la composition de copolymère est modifiée et des choses similaires ont été proposées. Cependant, la plupart de ces propriétés physiques requises sont contradictoires les unes par rapport aux autres et il est très difficile d'équilibrer toutes ces propriétés à un
niveau élevé.
Par exemple, pour améliorer la force de cohésion, la procédure consistant à augmenter la quantité de monomère diène conjugué pour abaisser le point de transition vitreuse du copolymère résultant a été adoptée; cependant, selon cette procédure, la détérioration de la résistance à l'eau, de la rigidité et de l'adhésivité est grande. Au contraire, lorsque le point de transition vitreuse est élevé, la détérioration de la force de cohésion et du brillant d'impression est marquée, la résistance à l'eau et la rigidité étant pourtant bonnes. De plus, l'utilisation d'un monomère ayant un groupe fonctionnel en grande quantité peut améliorer la résistance mais élève la viscosité du latex de manière inhabituelle, détériore remarquablement l'ouvrabilité, et élève le coût de
fabrication du latex de copolymère.
Ainsi, dans tous les cas ci-dessus, une amélioration de la performance individuelle peut être obtenue, mais il est impossible de satisfaire toutes les exigences. Par conséquent, la situation actuelle est que les exigences en matière d'impression, qui deviennent de plus en plus strictes, ne sont pas satisfaites. Jusqu'alors, une étude a été faite pour réconcilier les propriétés contradictoires en mélangeant au moins deux latex ayant des points de transition vitreuse différents fabriqués séparément, mais il a été impossible d'obtenir ainsi la performance visée. Cependant, on a découvert maintenant de manière surprenante que, lorsqu'une partie de copolymère ayant une température de transition vitreuse basse et une partie de copolymère ayant une température de transition vitreuse élevée sont présentes dans une seule et même particule de latex, la performance visée peut être obtenue, et comme résultat d'autres recherches étendues sur celle-ci, cette invention a été
réalisée.
Un objectif de cette invention est de fournir une composition de revêtement pour papier par laquelle la force de cohésion d'un papier revêtu est grandement améliorée, une excellente résistance à l'eau, la rigidité, la séchabilité de l'encre et un excellent brillant d'impression sont obtenus, et l'adhésivité est réduite. Un autre objectif de cette invention est de fournir une composition de revêtement pour papier qui est excellente dans l'ouvrabilité du revêtement, appropriée au revêtement de papier, et particulièrement appropriée au revêtement d'un papier pour impression
offset à grande vitesse.
D'autres objectifs et avantages de cette invention
apparaitront à partir de la description suivante.
Selon cette invention, une composition de revêtement pour papier est fournie, qui comprend comme liant un latex d'un copolymère (désigné ci-après comme la particule A) se composant (a) de 20 à 80 % en poids d'un motif monomère diène conjugué aliphatique, (b) de 0,5 à 10 % en poids d'un motif monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (c) de 20 à 79,5 % en poids d'un motif monomère vinylique copolymérisable avec les monomères (a) et (b) ci-dessus o (a) + (b) + (c) = 100 % en poids, la particule A ayant deux points de transition vitreuse compris entre -100 C et 50 C, et la différence entre les deux points de transition vitreuse étant d'au moins 5 C. La fig. 1 représente une courbe de détection sur laquelle l'axe des ordonnées indique la quantité détectée et l'axe des abscisses indique le temps de
rétention.
Dans cette invention le motif monomère (unité monomère) désigne une structure monomère (ou résidu)
après polymérisation du monomère par voie radicalaire.
Avant tout, une explication est donnée ci-dessous concernant le latex de la particule A utilisé comme liant dans la composition de revêtement pour papier de
cette invention.
L'unité monomère (a) diène conjugué aliphatique qui est un des constituants de la particule A de cette
invention comprend les structures (ou résidus) 1,3-
butadiène, isoprène, 2-chloro-1,3-butadiène, chloroprène et similaires après polymérisation radicalaire, et sont particulièrement préférables les structures 1,3-butadiène après polymérisation radicalaire. Ces unités monomères (a) diène conjugué aliphatique peuvent être utilisées seules ou par
combinaison de deux ou plus.
Ladite unité monomère (a) diène conjugué aliphatique est un constituant essentiel pour conférer une souplesse et une élongation appropriées au copolymère obtenu et pour conférer également au copolymère une résistance aux chocs. La proportion d'unité monomère (a) utilisée est de 20 à 80 % en poids, de préférence de 30 à 70 % en poids. Lorsque la proportion est inférieure à 20 % en poids, le copolymère devient trop dur et la force de cohésion ne peut pas être améliorée. Lorsque la proportion excède
% en poids, l'adhésivité devient mauvaise.
L'unité monomère (b) acide carboxylique éthyléniquement insaturé comprend les structures (ou résidus) acide itaconique, acide acrylique, acide méthacrylique, acide fumarique, acide maléique et similaires après polymérisation radicalaire. Ces unités monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé peuvent être utilisées seules ou par combinaison de deux ou plus. La proportion de ladite unité monomère (b) acide carboxylique éthyléniquement insaturé utilisée est de 0,5 à 10 % en poids, de préférence de 0,8 à 8 % en poids, et de préférence, de 1 à 5 % en poids. Lorsque la proportion est inférieure à 0,5 % en poids, la stabilité du latex pendant la polymérisation
est faible et une grande quantité de coagulum se forme.
Lorsque la proportion excède 10 % en poids, la viscosité du latex augmente fortement et l'ouvrabilité
devient mauvaise.
L'unité monomère (c) vinylique copolymérisable avec les monomères (a) et (b) comprend les structures (ou résidus) de composés vinyliques aromatiques, (méth)acrylates d'alkyle, de composés de cyanure de vinyle, d'acétate de vinyle, de composés d'acrylamide
et similaires après polymérisation radicalaire.
Parmi eux les composés vinyliques aromatiques
comprennent, par exemple, du styrène, du a-
méthylstyrène, du p-méthylstyrène, du vinyltoluène, du chlorostyrène et similaires, et le styrène est
particulièrement préféré.
Les (méth)acrylates d'alkyle comprennent, par exemple, l'acrylate de méthyle, le méthacrylate de méthyle, l'acrylate d'éthyle, le méthacrylate d'éthyle, l'acrylate de propyle, le méthacrylate de propyle, l'acrylate de butyle, le méthacrylate de butyle,
l'acrylate de 2-éthylhexyle, le méthacrylate de 2-
éthylhexyle, l'acrylate d'octyle, le méthacrylate d'octyle, l'acrylate de benzyle, le méthacrylate de benzyle, l'acrylate de lauryle, le méthacrylate de lauryle, l'acrylate de stéaryle, le méthacrylate de stéaryle, l'acrylate d'isobornyle, le méthacrylate d'isobornyle, l'acrylate 2-cyanoéthyle, le méthacrylate 2- cyanoéthyle et similaires; et le méthacrylate de
méthyle est particulièrement préféré.
Les composés cyanure de vinyle comprennent l'acrylonitrile, le méthacrylonitrile et similaires, et
l'acrylonitrile est particulièrement préféré.
Les composés d'acrylamide comprennent
l'acrylamide, le méthacrylamide, le N-
méthylolacrylamide, les alkyl(méth)-acrylamides tels
que le N,N-diméthylacrylamide, le N,N-
diméthylaminopropylacrylamide, le N,N-
diméthylaminopropylméthacrylamide et similaires.
Ces unités monomère vinylique copolymérisables peuvent être utilisées seules ou par combinaison de
deux ou plus.
L'unité monomère (c) vinylique copolymérisable ci-
dessus est utilisée dans le but de conférer au copolymère un point de transition vitreuse approprié à l'objectif, et la proportion d'unité monomère (c) contenue est de 20 à 79,5 % en poids, de préférence de à 69 % en poids. Lorsque la proportion excède 79,5 % en poids, la particule A devient trop dure et sa force
de cohésion devient inférieure.
Dans cette invention, la particule A a deux points différents de transition vitreuse. La caractéristique principale de la présente invention réside en ce qu'une partie du copolymère ayant un point de transition vitreuse bas et une partie du copolymère ayant un point de transition vitreuse élevé sont présentes dans une seule et même particule A. La particule A n'est pas un mélange de deux types de particules, une ayant un point de transition vitreuse bas et l'autre ayant un point de
transition vitreuse élevé.
La particule A de cette invention a deux points de transition vitreuse compris entre -100 C et 50 C, et de préférence, a un point de transition vitreuse bas compris entre -100 C et 0 C, de préférence compris entre -70 C à -5 C et un point de transition vitreuse élevé compris entre -5 C et 50 C, de préférence, compris entre 0 C et 40 C. Lorsque le point de transition vitreuse élevé est plus haut que 50 C, la force de cohésion devient inférieure et lorsque le point de transition vitreuse bas est inférieur à -100
C, l'adhésivité devient mauvaise.
Il est nécessaire, pour réaliser l'objectif de cette invention, que la particule A ait deux points de transition vitreuse; cependant, la particule A peut avoir trois points de transition vitreuse ou plus, dès l'instant o l'essence de cette invention n'en est pas
affectée de manière défavorable.
Puisque chacune des particules de latex du latex de la particule A de cette invention présente une partie de copolymère ayant un point de transition vitreuse faible compris entre -100 C et 0 C, la particule A présente une grande résistance aux chocs, d'o la grande force de cohésion de la composition. En même temps, la particule A a une partie de copolymère ayant un point de transition vitreuse élevé compris entre -5 C et 50 C, et par conséquent, d'autres propriétés physiques telles que la résistance à l'eau, la rigidité et similaires peuvent être conservées, l'adhésivité est faible et l'ouvrabilité du revêtement
est excellente.
Par conséquent, afin de permettre à cette performance d'apparaître suffisamment, la différence entre les deux points de transition vitreuse ci-dessus de la particule A de cette invention est de préférence C ou plus, de préférence 10 C ou plus, et plus préférablement 15 C ou plus. Lorsque la différence est inférieure à 5 C, la performance visée dans la
présente invention ne peut pas être obtenue.
Dans la particule A, il est préférable que la partie du copolymère ayant un point de transition vitreuse compris entre -100 C et 0 C soit un copolymère (désigné ci-après comme étant le copolymère X) se composant (a-l) de 35 à 95 % en poids d'une unité monomère diène conjugué aliphatique, (b-l) de 5 à 50 % en poids d'une unité monomère cyanure de vinyle, (c-l) de 0 à 2 % en poids d'une unité acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (d-l) de 0 à 60 % en poids d'une autre unité monomère vinylique copolymérisable avec les monomères ci-dessus (a-l) à (c-l) dans laquelle (a-l) + (b-l) + (c-l) + (d-l) = 100 % en poids, et la partie du copolymère ayant un point de transition vitreuse compris entre -5 C et 50 C soit un copolymère (désigné ci- après par le copolymère Y) se composant (a-2) de 10 à 60 % en poids d'une unité monomère diène conjugué aliphatique, (c-2) de 0,5 à 30 % en poids d'une unité monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (d-2) de 10 à 89,5 % en poids d'une unité monomère vinylique copolymérisable avec les monomères ci-dessus (a-2) et (c-2) dans
laquelle (a-2) + (c-2) + (d-2) = 100 % en poids.
Dans cette invention, l'unité monomère diène conjugué aliphatique (a-1) dans le copolymère X comprend les unités monomère mentionnées ci-dessus comme étant l'unité monomère (a) diène conjugué aliphatique. La proportion de ladite unité (a-l) monomère diène conjugué aliphatique dans le copolymère X est de 35 à 95 % en poids, de préférence de 40 à 90 % en poids. Lorsque la proportion d'unité monomère diène conjugué aliphatique (a-l) dans le copolymère X est inférieure à 35 % en poids, la particule A devient trop
dure et la force de cohésion devient inférieure.
Dans cette invention, l'unité monomère (b-l) cyanure de vinyle dans le copolymère X comprend les mêmes unités monomère que les unités monomère cyanure de vinyle désignées ci-dessus comme c'est le cas de l'unité monomère (c). La proportion de ladite unité monomère (b-l) cyanure de vinyle dans le copolymère X est de 5 à 50 % en poids, de préférence de 10 à 40 % en poids. Lorsque la proportion d'unité monomère cyanure de vinyle (b-1) dans le copolymère X est inférieure à 5 % en poids, le brillant d'impression devient remarquablement bas et lorsque la proportion excède 50 % en poids, la particule A devient trop dure et sa
force de cohésion devient inférieure.
Dans cette invention, l'unité monomère (c-l) acide carboxylique éthyléniquement insaturé dans le copolymère X comprend les mêmes unités monomère mentionnées ci-dessus comme étant l'unité monomère (b) acide carboxylique éthyléniquement insaturé. La proportion de l'unité monomère (c-l) acide carboxylique éthyléniquement insaturé dans le copolymère X est de 0
à 2 % en poids, de préférence de 0 à 1 % en poids.
Lorsque la proportion d'unité monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé dans le copolymère X excède 2 % en poids, la viscosité du latex est grandement augmentée et l'ouvrabilité devient
inférieure.
Dans cette invention, l'unité monomère (d-l) vinylique copolymérisable avec les monomères (a-l) à (c-1) comprend les mêmes unités monomère mentionnées comme l'unité (c) monomère vinylique copolymérisable avec les monomères ci-dessus (a) et (b) autres que les
unités monomère cyanure de vinyle.
L'unité monomère (d-l) est de préférence l'unité composé vinylique aromatique ou (méth)acrylate d'alkyle. La quantité de ladite unité monomère (d-l) utilisée est de 0 à 60 % en poids, de préférence de 0 à 50 % en poids. Lorsque la proportion d'unité monomère (d-1) dans le copolymère X excède 60 % en poids, la particule A devient trop dure et sa force de cohésion devient inférieure. Dans cette invention, l'unité (a-2) monomère diène conjugué aliphatique utilisée dans le copolymère Y comprend les mêmes unités monomère mentionnées comme
étant l'unité monomère (a) diène conjugué aliphatique.
La proportion de ladite unité (a-2) monomère diène conjugué aliphatique dans le copolymère Y est de 10 à
60 % en poids, de préférence de 15 à 50 % en poids.
Lorsque la proportion d'unité monomère (a-2) diène conjugué aliphatique dans le copolymère Y excède 60 % en poids, la résistance à l'eau et l'anti-adhésivité de la composition de revêtement pour papier obtenue sont
extrêmement diminuées.
Dans cette invention, l'unité (c-2) monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé utilisée dans le copolymère Y comprend les mêmes unités monomère mentionnées ci-dessus comme étant les unités monomère (b) acide carboxylique éthyléniquement insaturé. La proportion d'unité monomère (c-2) acide carboxylique éthyléniquement insaturé dans le copolymère Y est de 0,5 à 30 % en poids, de préférence de 2 à 10 % en poids. Lorsque la proportion d'unité monomère (c-2) acide carboxylique éthyléniquement insaturé dans le copolymère Y est inférieure à 0,5 % en poids, la stabilité du latex devient mauvaise, un coagulum a tendance à se former, et le latex obtenu est inférieur en matière de stabilité mécanique et chimique. D'autre part, lorsque la proportion de l'unité monomère (c-2) acide carboxylique éthyléniquement insaturé dans le copolymère Y excède 30 % en poids, le latex obtenu a une trop grande viscosité, la manipulation du latex devient difficile, l'ouvrabilité est diminuée, et la
praticabilité devient insuffisante.
L'unité (d-2) monomère vinylique polymérisable avec les monomères (a-2) et (c-2) ci-dessus comprend les mêmes unités monomère mentionnées ci- dessus comme étant les unités monomère (c) vinylique copolymérisable. L'unité monomère copolymérisable (d-2) est de préférence un composé de vinyle aromatique, un (méth)acrylate d'alkyle ou un monomère cyanure de vinyle. La proportion d'unité monomère (d-2) dans le copolymère Y est de 10 à 89,5 % en poids, de préférence de 30 à 88,5 % en poids. Lorsque la proportion d'unité monomère (d-2) copolymérisable dans le copolymère Y est inférieure à 10 % en poids, la particule A devient trop molle, et la composition de revêtement pour papier obtenue a une anti-adhésivité et une rigidité inférieures, tandis que, lorsque la proportion excède 89, 5 % en poids, la particule A devient trop dure et a
une force de cohésion inférieure.
Le rapport de la partie du copolymère X et de la partie du copolymère Y présentes dans la particule A est tel que la proportion de partie du copolymère X est de 10 à 80 % en poids, de préférence de 15 à 75 % en poids et de préférence de 20 à 70 % en poids. Lorsque la proportion de partie du copolymère X est inférieure à 10 % en poids, la composition de revêtement pour papier obtenue manque de force de cohésion dans certains cas, et lorsque les proportions excèdent 80 %
en poids, l'adhésivité devient mauvaise.
Dans la présente invention, la particule A a de préférence une structure formant noyau-enveloppe dans laquelle la partie de copolymère X forme le noyau et la
partie de copolymère Y forme l'enveloppe.
Dans cette invention, la taille particulaire moyenne de la particule A est de préférence de 70 à
350 mm, de préférence de 80 à 250 mm.
Dans cette invention, la proportion de particule A insoluble dans le toluène est de préférence de 10 à 95 % en poids, de préférence de 20 à 90 % en poids. Dans cette invention, le procédé de production de la particule A est de préférence un procédé qui comprend des monomères pour polymérisation par inoculation, dont le copolymère a un point de transition vitreuse compris entre -5 C et 50 C, en présence de particules initiateurs de polymérisation (germes), se composant d'un copolymère ayant un point de transition vitreuse compris entre -100 C et 0 C, en d'autres termes, un procédé qui comprend la polymérisation d'un mélange de monomères conduisant au copolymère Y en présence de particules germes se
composant du copolymère X ci-dessus.
Dans la présente invention, à la fois dans la production des particules germes et dans la polymérisation par inoculation, la polymérisation en
émulsion est utilisée.
Dans cette invention, pour la polymérisation en émulsion, un procédé connu peut être adopté, et la polymérisation en émulsion peut être réalisée dans un solvant aqueux en utilisant un émulsifiant, un initiateur de polymérisation, un modificateur de poids
moléculaire et similaires.
Dans ce cas, l'émulsifiant comprend des tensioactifs anioniques, des tensioactifs non-ioniques, des tensioactifs amphotères et similaires, et ils peuvent être utilisés seuls ou en combinaison de deux
ou plus.
Les tensioactifs anioniques comprennent, par exemple, des esters de l'acide sulfurique d'alcools supérieurs, des sels d'acide alkylbenzènesulfonique, des sels d'acide sulfonique aliphatique, des esters de
l'acide sulfurique d'éthers alkyliques de polyéthylène-
glycol et similaires.
Comme tensioactifs non-ioniques, sont utilisés ceux de type ester d'alkyle conventionnels, de type éther alkylique conventionnels et de type éther d'alkylphényle de polyéthylène-glycol et similaires. Les tensioactifs amphotères comprennent ceux ayant un sel d'acide carboxylique, un sel d'ester d'acide sulfurique, un sel d'acide sulfonique ou un sel d'acide phosphorique comme partie anionique et un sel d'amine
ou un sel ammonium quaternaire comme partie cationique.
De manière spécifique, sont utilisées des bétaines telles que la lauryl bétaine, la stéaryl bétaine et similaires; celles du type amino acide telles que la lauryl-9-alanine, la stéaryl-9-alanine, la lauryl di(aminoéthyl)glycine, l'octyl di(aminoéthyl)glycine et similaires; etc. La quantité d'émulsifiant utilisée est de préférence de 0,5 à 5 parties en poids pour 100 parties
en poids de tous les monomères.
En tant qu'initiateur de la polymérisation, des initiateurs de la polymérisation solubles dans l'eau tels que le persulfate de sodium, le persulfate de potassium, le persulfate d'ammonium et similaires; des initiateurs de la polymérisation solubles dans l'huile tels que le peroxyde de benzoyle, le peroxyde de lauroyle, le 2,2'azobisisobutyronitrile et similaires; des initiateurs de la polymérisation de type redox dans lesquels le peroxyde est combiné à un agent réducteur; etc. peuvent être utilisés seuls ou
en combinaison.
La quantité d'initiateur de la polymérisation utilisée est de 0,5 à 3 parties en poids pour 100
parties en poids de tous les monomères.
Des modificateurs de poids moléculaire connus, des agents chélatants, des électrolytes inorganiques et
similaires peuvent être utilisés.
En tant que modificateurs de poids moléculaire, on peut utiliser tous ceux qui peuvent être utilisés dans une polymérisation en émulsion habituelle, par exemple, des hydrocarbures halogénés tels que le chloroforme, le tétrabromure de carbone et similaires; des mercaptans tels que du n-hexylmercaptan, du n-octylmercaptan, du n-dodécylmercaptan, du t-dodécylmercaptan, de l'acide thioglycolique et similaires; des xanthogènes tels que du xanthogènedisulfure diméthyle, du xanthogènedisulfure diisopropyle et similaires; du terpinolène; un dimèrea-méthylstyrène; etc. La quantité de modificateur de poids moléculaire utilisée est de 0,1 à 5 parties en poids pour 100
parties en poids de tous les monomères.
Le procédé de polymérisation comprend (1) un procédé qui comprend, avant la production préalable du polymère X par polymérisation dans un réacteur séparé, l'introduction de ce copolymère X en tant que particules germes en quantité souhaitée dans le réacteur, et par la suite la polymérisation des monomères produisant le copolymère Y; (2) un procédé qui comprend la production du copolymère X par polymérisation, et la polymérisation des monomères produisant le copolymère Y dans le même réacteur; et similaires. A ce propos, dans l'un ou l'autre des procédés, la conversion par polymérisation du copolymère X est d'au moins 50 % en poids, de
préférence de 70 % en poids.
Pour charger un mélange de monomères produisant le copolymère Y, on peut adopter un procédé qui comprend le chargement de la quantité totale du mélange de monomères et ensuite sa polymérisation, un procédé qui comprend la polymérisation d'une partie du mélange de monomères et par la suite l'ajout du reste en continu ou par intermittence, un procédé qui comprend l'ajout continu du mélange de monomères dès le début de la polymérisation; ou d'autres procédés. Donc, ces
procédés peuvent être combinés.
La température de polymérisation est habituellement comprise entre 5 et 80 C, de préférence entre 5 et 50 C dans le cas de la polymérisation destinée à produire le copolymère X, et entre 20 et 80 C, de préférence entre 20 et 60 C dans le cas de la polymérisation pour produire le copolymère Y. Le temps de polymérisation est habituellement de 10 à 30 heures. L'invention concerne notamment une composition de revêtement pour papier selon la revendication 1, dans laquelle la particule A est un copolymère obtenu par polymérisation (Y) de 10 à 95 parties en poids d'un composant monomère se composant de (a- 2) 10 à 60 % en poids d'un monomère diène conjugué aliphatique, (b-2) de 0,5 à 30 % en poids d'un monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (c-2) de 10 à 89,5 % en poids d'un autre monomère copolymérisable avec les monomères ci-dessus (a-2) et (b-2) o (a-2) + (b-2) + (c-2) = 100 % en poids, en présence de (X) 5 à 90 parties en poids d'un copolymère se composant de (a-1) à 95 % en poids d'un motif monomère diène conjugué aliphatique, (b-1) de 5 à 50 % en poids d'un motif monomère cyanure de vinyle, (c-l) de 0 à 2 % en poids d'un motif monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (d-l) de 0 à 60 % en poids d'un autre motif monomère vinylique copolymérisable avec les monomères
ci-dessus (a-l) à (c-l) o (a-l) + (b-1) + (c-l) + (d-
1) = 100 % en poids, la quantité totale dudit composant
(X) et dudit composant (Y) étant 100 parties en poids.
12. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 1, dans laquelle le module de Young d'une pellicule obtenue à partir du latex de la particule A est de 1 kg/mm2 ou plus et la composition est destinée
à l'impression offset à alimentation par feuilles.
13. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 1, dans laquelle le module de Young d'une pellicule obtenue à partir du latex de la particule A est de 5 kg/mm2 ou plus et la composition est destinée
à l'impression offset rotative.
Dans cette invention, lorsque qu'un latex de la particule A est utilisédans une composition pour revêtir un papier pour impression offset rotative, il est préférable que la particule A ait la répartition du poids moléculaire suivante mesurée par chromatographie
par perméation de gel (désignée ci-après par GPC).
C'est-à-dire, dans la distribution du poids moléculaire représentée par la courbe de détection représentée sur la fig. 1 sur laquelle l'axe des ordonnées indique la quantité détectée et l'axe des abscisses indique le temps de détection, il est préférable, en admettant que la surface délimitée par la courbe de détection et l'axe des abscisses soit la surface totale, que la proportion de ladite surface totale correspondant aux composants détectés avant la détection d'un polymère ayant un poids moléculaire équivalent en polystyrène de 1.000. 000 comme mesuré par GPC, c'est-à-dire la zone
hachurée de la fig. 1 soit inférieure ou égale à 50 %.
Ladite proportion est, de préférence, inférieure ou égale à 30 %, de manière préférée entre toutes,
inférieure ou égale à 20 %.
Les composants détectés avant la détection d'un polymère ayant un poids moléculaire équivalent en polystyrène de 1.000.000, sont des copolymères de poids moléculaire très élevé ou leurs composants gélifiés réticulés. Lorsque la proportion desdits composants excède 50 %, on n'obtient pas une bonne résistance aux cloques. Donc, afin que le papier revêtu par application de la composition de revêtement pour papier de cette invention, présente une bonne stabilité à sec, le poids moléculaire moyen en poids des composants détectés entre le temps de détection auquel un polymère ayant un poids moléculaire équivalent en polystyrène de 500 est détecté et le temps de détection auquel un polymère ayant un poids moléculaire équivalent en polystyrène de 1.000.000 est détecté, doit être au moins de 40.000, de préférence au moins de 50.000, et mieux encore d'au moins 60.000. Lorsque ledit poids moléculaire moyen en poids est inférieur à 40.000, aucun revêtement ayant une bonne résistance à l'arrachage à sec et une bonne résistance à l'arrachage à l'état humide n'est obtenu à
partir de la composition de revêtement pour papier.
La distribution du poids moléculaire représentée par la courbe de détection dans le tableau 1 est obtenue en faisant approximativement varier la température de polymérisation, la quantité d'un modificateur de poids moléculaire, le procédé d'ajout
des monomères et similaires.
A ce propos, dans cette invention, la GPC est
réalisée dans les conditions suivantes.
(Préparation d'échantillon) Pour 0,3 g d'un latex de copolymère dont la teneur en solides a été ajustée à 48 % en poids sont ajoutés 1 g d'eau et environ 1 g d'une résine échangeuse de cations qui a été soumise à un lavage avec de l'acide chlorhydrique dilué et avec de l'eau de manière conventionnelle pour éliminer les cations. Par la suite, on ajoute 50 ml de tétrahydrofuranne, et on laisse le mélange obtenu reposer pendant deux heures
pour dissoudre le copolymère dans le tétrahydrofuranne.
La solution est ensuite filtrée à travers un filtre à membrane de polytétrafluoréthylène (taille des pores: 3 pm, fabriqué par ADVANTEC), et le filtrat est utilisé
comme échantillon de mesure.
Appareil de mesure: HLC-8020 (fabriqué par
TOSOH CORP.)
Type et taille particulaire de la charge: gel de polystyrène, 30pm GMHHR-H (30) fab. par
TOSOH CORP.
Taille de la colonne: 7,8 mm 2D x 300 mm Solvant: Tétrahydrofuranne Concentration de l'échantillon: 0,3 % en poids Quantité déversée: 30 pl Débit: 1 ml/mn Température: 40 C Détecteur: Réfractomètre différentiel A ce propos, le poids moléculaire équivalent en polystyrène est calculé à partir d'une courbe d'étalonnage préalablement tracée à partir d'un
polystyrène standard de poids moléculaire connu.
Dans cette invention, la température la plus basse de formation d'une pellicule d'un latex de la particule A est comprise entre 0 et 60 C, de préférence entre 5 et 50 C, et de préférence entre 10 à 40 C. Lorsque la température est plus basse que 0 C, la composition de revêtement pour papier obtenue a une anti-adhésivité inférieure, et lorsque qu'elle excède 60 C, la composition de revêtement pour papier a une résistance
d'adhésion inférieure.
Dans cette invention, le module de Young de la pellicule obtenue à partir du latex de la particule A est de 1 kg/mm2 ou plus, de préférence de 2 à 50 kg/mm2 lorsque la composition de revêtement pour papier de cette invention est utilisée en impression offset à alimentation par feuilles, et il est de 5 kg/mm2 ou plus, de préférence de 5 à 50 kg/mm2 lorsque la composition de revêtement pour papier est utilisée en
impression offset rotative.
Dans cette invention, le module de Young de la pellicule obtenue à partir du latex de la particule A est mesuré en séchant le latex de la particule A obtenu sur une plaque en verre à 50 C de sorte que l'épaisseur de la pellicule résultante atteint 0,2 mm pour former une pellicule et en soumettant la pellicule à l'Autograph AG-500B fabriqué par Shimaduz Corp. à une vitesse d'étirement de 10 mm/mn à 25 C. Dans le cas de l'impression offset à alimentation par feuilles, lorsque le module de Young de la pellicule obtenue à partir du latex de la particule A est inférieur à 1 kg/mm2, il devient difficile pour la composition de revêtement pour papier obtenue de présenter une rigidité, une résistance à l'humidité et une anti-adhésivité suffisantes. Dans le cas de l'impression offset rotative, lorsque le module de Young de la pellicule obtenue à partir du latex de la particule A est inférieur à 5 kg/mm2, la rigidité et l'anti- adhésivité de la composition de revêtement pour
papier obtenue devient faible.
La composition de revêtement pour papier de cette invention est préparée en mélangeant un latex de la particule A et, si nécessaire, d'autres liants et des constituants variés dans un pigment inorganique ou
organique. La quantité de latex de la particule A ci-
dessus est de 1 à 30 parties en poids (en tant que solides), de préférence de 3 à 25 parties en poids, pour 100 parties en poids du pigment. Lorsque la quantité de latex de la particule A est inférieure à 1 partie en poids, la force de cohésion est remarquablement diminuée, tandis que, lorsque la quantité excède 30 parties en poids, la séchabilité de
l'encre est remarquablement diminuée.
Le pigment inorganique comprend de l'argile, du sulfate de baryum, de l'oxyde de titane, du carbonate de calcium, du blanc satiné, du talc, de l'hydroxyde d'aluminium, de l'oxyde de zinc et similaires; et le pigment organique comprend du latex de polystyrène, de
la résine urée-solution de formol et similaires. Ceux-
ci peuvent être utilisés seuls ou par combinaison de
deux ou plus, cela dépend de l'utilisation.
Ledit autre liant comprend du latex de styrène-
butadiène conventionnel, du latex d'éthylène-acétate de
vinyle, une émulsion acrylique et similaires.
Comme agents de composition variés, peuvent être utilisés, le cas échéant, par exemple un agent améliorant la résistance à l'eau, un agent de dispersion de pigment, un modificateur de viscosité, un pigment colorant, une teinture fluorescente et un
ajusteur de pH.
De plus, lorsque la composition de revêtement pour papier de cette invention est utilisée lors d'une impression offset comme liant de pigment, on peut utiliser des matières solubles dans l'eau telles que la caséine, la caséine modifiée, l'amidon, l'amidon modifié, le poly(alcool vinylique), la carboxyméthylcellulose et similaires en combinaison, si nécessaire. La composition de revêtement pour papier de cette invention peut être utilisée de manière appropriée aux diverses impressions telles que l'impression offset à alimentation par feuilles, l'impression offset rotative, la typographie, l'héliogravure et similaires
et comme agent de revêtement pour papier.
La composition de revêtement pour papier de cette invention présente un effet qui n'est pas obtenu avec les compositions de revêtement pour papier conventionnelles. C'est-à-dire, même lorsque la teneur en liant est fortement diminuée, la composition a une force de cohésion, un brillant d'impression et une rigidité satisfaisants et son adhésivité et sa
résistance aux cloques sont excellentes.
Cette invention est expliquée plus en détail ci-
dessous par voie de référence aux exemples. Cependant, cette invention ne devrait pas être interprétée comme
étant limitée aux exemples.
A ce propos, dans les exemples, la partie et le pourcentage sont en poids à moins d'indication contraire. (Production d'un latex de la particule A) Exemples de référence 1 à 5 (1) Formation du copolymère X Un autoclave à température réglable équipé d'un agitateur a été chargé avec 200 parties d'eau, 0,5 partie de dodécylbenzènesulfonate de sodium, 1,0 partie de persulfate de potassium, 0,5 partie de bisulfite de sodium et le modificateur de poids moléculaire produisant le copolymère X représenté dans le tableau 1 en une seule fois, et ils ont été mis à réagir à 45 C pendant 6 heures. Il a été confirmé que le taux de
conversion de la polymérisation était de 70 %.
(2) Formation du copolymère Y A la suite de la polymérisation en (1) ci-dessus, un mélange se composant du modificateur de poids moléculaire et de monomères produisant le copolymère Y représenté dans le tableau 1 a été ajouté en continu à C pendant 7 heures pour continuer la polymérisation. En fin d'addition, on a laissé en outre la réaction se dérouler à 70 C pendant 6 heures. Le taux final de conversion de la polymérisation a été de
98-99 %.
La particule A ainsi obtenue a été soumise aux mesures suivantes: (Mesure du point de transition vitreuse) Le latex de la particule A obtenu a été soumis à un séchage sous vide à 100 C pendant 20 heures pour former une pellicule. La pellicule séchée ainsi obtenue a été analysé par calorimétrie différentielle (fabriqué par DU PONT DE NEMOURS & COMPANY) selon le procédé ASTM. (Mesure de la taille particulaire du latex) La taille particulaire moyenne du latex de copolymère obtenu a été déterminée de manière
conventionnelle au moyen d'un analyseur sous-
micrométrique (Modèle N4) fabriqué par Coultar.
(Mesure de la proportion insoluble dans le toluène) La proportion insoluble dans le toluène du latex de copolymère a été mesurée comme suit: le pH du latex de copolymère a été ajusté à 8, après que le copolymère ait été coagulé par ajout d'isopropanol et que le coagulum obtenu ait été lavé et séché, ce après quoi la quantité déterminée (environ 0,03 g) de l'échantillon a été immergée dans la quantité prédéterminée (environ 100 ml) de toluène pendant vingt heures. Par la suite, l'échantillon immergé dans le toluène a été filtré à travers un filet grillagé ayant 120 mesh, et le pourcentage en poids des solides restants obtenus basé sur le poids des solides totaux chargés a été
déterminé.
(Mesure du module de Young) Le module de Young du latex de copolymère obtenu a été mesuré comme suit: le latex de copolymère obtenu a été séché sur une plaque en verre à température ambiante de sorte que l'épaisseur de pellicule a atteint 0,2 mm. La pellicule ainsi obtenue a été soumise à la mesure du module de Young par l'Autograph AG-500B fabriqué par Shimaduz Corp. à 25 C à une
vitesse d'étirement de 10 mm/mn.
Les résultats obtenus sont représentés dans le
tableau 1.
Exemples de référence 6 à 8 (1) Formation du copolymère X Un autoclave à température réglable équipé d'un agitateur a été chargé avec 150 parties d'eau, 2 parties de dodécylbenzènesulfonate de sodium, 0,2 partie de persulfate de potassium et les composants représentés dans le tableau 2 à un moment donné, et ils ont été mis à réagir à 45 C pendant 8 heures. Lorsque
la polymérisation a atteint 70 %, 0,1 partie de N,N-
diéthylhydroxylamine a été ajoutée pour achever la polymérisation. Ensuite, les monomères n'ayant pas réagi ont été éliminés par strippage à la vapeur, et après refroidissement, la teneur en solides a été ajustée à 25 %. (2) Formation du copolymère Y Un autoclave à température réglable équipé d'un agitateur, distinct de celui utilisé en (1) ci-dessus a été chargé avec 120 parties (30 parties en teneur en
solides) du latex du copolymère X obtenu en (1) ci-
dessus après l'ajustement en teneur en solides, 60 parties d'eau, 0,5 partie de dodécylbenzènesulfonate de sodium, 1,0 partie de persulfate de potassium et les composants représentés dans le tableau 2 en une seule fois, et ils ont été mis à réagir à 65 C pendant 8 heures. Le taux final de conversion de la
polymérisation a été de 98-99 %.
La particule A ainsi obtenue a été soumise à la mesure du point de transition vitreuse, de la taille particulaire moyenne, de la proportion insoluble dans
le toluène et du module de Young.
Les résultats obtenus sont représentés dans le
tableau 2.
Exemples 1 à 8
En utilisant le latex de la particule A fabriqué dans chaque exemple de référence 1 à 8, une composition de revêtement pour papier appropriée à l'impression offset à alimentation par feuilles a été préparée selon la formulation suivante: Composition Argile de kaolin: 70,0 parties Carbonate de calcium: 30,0 parties Polyacrylate de sodium: 0,2 partie Hydroxyde de sodium: 0, 1 partie Amidon: 4,0 parties Latex de la particule A: 10,0 parties Eau: en quantité telle que la teneur en
solides totale s'est élevée à 60 %.
Cette composition de revêtement pour papier a été appliquée sur un papier à revêtir de sorte que la quantité de composition déposée sur un côté soit de 18,0 0,5 g/m2 par une coucheuse à lame entraînée par un moteur (fabriquée par Kumagai Riki Kogyo) et a ensuite été séchée pendant 15 secondes par un séchoir à air chaud à 150 C. Le papier revêtu obtenu a été laissé au repos dans un thermo-hygrostat à une température de 23 C à une humidité de 50 % pendant 24 heures, et ensuite, a été soumis quatre fois à un traitement de supercalandrage dans des conditions de pression linéaire de 100 kg/cm et de température de rouleau de C. L'évaluation de la performance du papier revêtu obtenu a été effectuée par les procédés suivants: 1) Résistance à l'arrachage à sec Le degré d'arrachage, lorsque le papier a été imprimé par une presse RI, a été jugé à l'oeil nu, et évalué sur une échelle à cinq degrés. Le phénomène
d'arrachage moindre correspond au degré le plus élevé.
La valeur numérique a été la moyenne de six
évaluations.
2) Résistance à l'arrachage à l'état humide En utilisant une presse RI, la surface d'un papier revêtu a été mouillée par un rouleau molton, et ensuite, le degré d'arrachage, lorsque le papier revêtu a été imprimé par une presse RI, a été jugé à l'oeil nu et évalué sur une échelle à cinq degrés. Le phénomène
d'arrachage moindre correspond au degré le plus élevé.
La valeur numérique a été la moyenne de six évaluations. 3) Brillant d'impression En utilisant une presse RI, une encre offset a été imprimée de manière solide, et le brillant a été mesuré à un angle de 60 en utilisant un lustromètre du type Murakami. 4) Rigidité Mesurée selon JIS P8143 en utilisant un testeur de rigidité automatique Clark (fabriqué par Kumagai Riki Kogyo). ) Adhésivité Le latex a été appliqué sur une pellicule de polyéthylène par une tige n 18 et séché à 120 C pendant 30 secondes pour former un revêtement. Cette pellicule revêtue a été placée sur un papier floqué noir de sorte que le revêtement est entré en contact avec le papier floqué et l'assemblage résultant a été lié par contact par une supercalandre d'établi dans des conditions de pression linéaire de 200 kg/cm et de température de 70 C. La pellicule a été retirée du papier floqué noir et le degré de transfert du papier floqué noir vers le latex a été évalué de manière visuelle sur une échelle à cinq degrés. Le degré le plus élevé a été conféré au degré de transfert le plus bas. La valeur numérique a été la moyenne des six évaluations. Les résultats obtenus par les procédés d'évaluation ci-dessus sont représentés dans le
tableau 3.
Exemples de référence comparatifs 1 et 2 De la même manière que dans l'exemple référence 1, parties d'eau, 0,5 partie de dodécylbenzènesulfonate de sodium, 1,0 partie de persulfate de potassium, 0,5 partie de bisulfite de sodium et le premier composant étant constitué de modificateurs de poids moléculaire et des monomères représentés dans le tableau 3 ont été chargés en une seule fois dans un autoclave à température réglable équipé d'un agitateur, et ont été mis à réagir à 60 C pendant 2 heures, durant lesquelles le taux de
conversion de la polymérisation a atteint 90-95 %.
Par la suite, le deuxième composant représenté dans le tableau 3 a été ajouté en continu à 70 C pendant 7 heures pour continuer la polymérisation, et en fin d'addition, on a laissé la réaction se dérouler à 75 C pendant 6 autres heures, pour obtenir un latex de copolymère. Le taux final de conversion de la
polymérisation a été de 98-99 %.
Exemple de référence comparatif 3 De la même manière que dans l'exemple de référence 1, 200 parties d'eau, 0,5 partie de dodécylbenzènesulfonate de sodium, 1,0 partie de persulfate de potassium, 0,5 partie de bisulfite de sodium et le premier composant étant constitué de modificateurs de poids moléculaire et de monomères représentés dans le tableau 3 ont été chargés en une seule fois dans un autoclave à température réglable équipé d'un agitateur, et mis à réagir à 50 C pendant 6 heures, et après avoir vérifié que le taux de conversion de la polymérisation a atteint 80 % ou plus, le deuxième composant représenté dans le tableau 3 a été ajouté en continu à 70 C pendant 7 heures, pour continuer la polymérisation, et en fin d'addition, on a laissé la réaction se dérouler à 75 C pendant 6 autres heures pour obtenir un latex de copolymère. Le taux de
conversion de la polymérisation a été de 98-99 %.
Exemples comparatifs 1 à 3 La même procédure que dans l'exemple 1 a été répétée, sauf que chacun des latex de copolymère obtenus dans les exemples de référence comparatifs 1 à 3 a été substitué par le latex de la particule A, pour préparer une composition de revêtement pour papier, et de la même manière que dans l'exemple 1, un papier revêtu a été préparé en utilisant la composition de revêtement pour papier obtenue et sa performance a
été évaluée.
Les résultats obtenus sont représentés dans le
tableau 3.
Exemples de référence 9 à 13 et exemples de référence comparatifs 4 à 6 De la même manière que dans l'exemple de référence 1, sauf que les types et les quantités de monomère et de modificateur de poids moléculaire ont été changés pour ceux représentés dans le tableau 4, un copolymère (particule A) a été obtenu. Le latex de la particule A obtenu a été soumis à la mesure du point de transition vitreuse, de la taille particulaire, de la proportion insoluble dans le toluène, du module de Young de la même manière que dans l'exemple de référence 1. Les résultats obtenus sont
représentés dans les tableaux 4 et 5.
A ce propos, la GPC a été réalisée comme suit.
(Mesure de la GPC) Pour 0,3 g du latex de la particule A dont la teneur en solides a été ajustée à 48 % en poids, ont été ajoutés 1 g d'eau et environ 1 g d'une résine échangeuse de cations qui a été soumise à un lavage à l'acide chlorhydrique et à l'eau de manière conventionnelle, pour éliminer les cations. Par la suite, 50 ml de tétrahydrofuranne ont été ajoutés, et on a laissé le mélange résultant reposer pendant 2 heures pour dissoudre le copolymère dans le tétrahydrofuranne. Par la suite, la solution a été filtrée à travers un filtre à membrane de polytétrafluoréthylène (taille des pores: 3 pm, fabriqué par ADVANTEC), et le filtrat a
été utilisé comme échantillon de mesure.
Appareil de mesure: HLC-8020 (fabriqué par
TOSOH CORP.)
Type et taille particulaire de la charge: gel de polystyrène, 30pm GMHHRH (30) fab. par
TOSOH CORP.
Taille de la colonne: 7,8 mm 2D x 300 mm Solvant: Tétrahydrofuranne Concentration de l'échantillon: 0,3 % en poids Quantité de l'échantillon: 30p 1l Débit: 1 ml/mn Température: 40 C Détecteur: Réfractomètre différentiel A ce propos, le poids moléculaire équivalent en polystyrène est calculé à partir d'une courbe d'étalonnage préalablement tracée à partir d'un
polystyrène standard de poids moléculaire connu.
Résultat 1 de la mesure par GPC: la proportion de la surface correspondant aux composants détectés avant la détection d'un polymère ayant un poids moléculaire équivalent en polystyrène de 1.000.000 sur la courbe de détection (comme représenté sur la fig. 1) par rapport à la surface totale qui est la surface délimitée par la courbe de détection et l'axe des abscisses de la
fig. 1.
* Résultat 2 de la mesure par GPC: le poids moléculaire moyen en poids des composants détectés entre la détection d'un polymère ayant un poids moléculaire équivalent en polystyrène de 500 et la détection d'un polymère ayant un poids moléculaire réduit en
polystyrène de 1.000.000.
Exemples 9 à 13 et exemples comparatifs 4 à 6 La même procédure que dans l'exemple 1 a été répétée, sauf que le latex de copolymère utilisé dans l'exemple 1 a été remplacé par les latex de copolymère obtenus dans les exemples de référence 9 à 13 et les exemples comparatifs 4 à 6, pour produire des compositions de revêtement pour papier appropriées à
l'impression offset rotative.
Chacune des compositions de revêtement pour papier a été revêtue sur un papier à revêtir et séchée de la même manière que dans l'exemple 1, sauf que les deux côtés du papier à revêtir ont été revêtus avec la composition. La résistance à l'arrachage à sec, la résistance à l'arrachage à l'état humide, le brillant d'impression, la rigidité et l'adhésivité de chacun des papiers revêtus obtenus ont été mesurés de la même manière que dans l'exemple 1. De plus, la résistance aux cloques a été mesurée comme suit: (Résistance aux cloques) Le papier doublement revêtu a été soumis à des conditions d'humidité (environ 6 %), et par la suite jeté dans un bain d'huile bouillante, et la température la plus basse à laquelle les cloques sont apparues a été mesurée. Cette température est la mesure de
résistance aux cloques.
Tableau 1
Composant Exemple
1 2 3 4 5
Copolymère X Butadiène 20 30 35 24 28
Styrène 5 15 15 - -
Acrylonitrile 5 5 5 16 11,5
Méthacrylate de - - 15 - -
méthyle Acide itaconique - - 0,5
Dimèrea-méthylstyrène - 0,1 0,1 - -
Terpinolène 0,1 - - - 0,5 t-Docécylmercaptan 0,1 0,2 0,2 0,3 0,2 Conversion par 91 89 86 95 87 polymérisation du copolymère X (%) Copolymère Y Butadiène 30 20 10 25 20 Styrène 12 12 10 25 19 Acrylonitrile 10 10 7 6 7 Méthacrylate de 15 5 - 10 10 méthyle Acide acrylique 1 1 1 2 1 Acide fumarique 2 1 - - 1 Acide itaconique - 1 2 2 2
Dimèrea-méthylstyrène - 0,3 0,2 - -
Terpinolène 0,5 - - - 0,5 t-Docécylmercaptan 0,5 0,3 0,1 0,4 0,3 Conversion par 98 98 99 98 99 polymérisation de la particule A (%) Point de transition -56 -35 -18 -30 -43 vitreuse 1 (o C) Point de transition 0 2 10 4 8 vitreuse 2 (o C) Taille particulaire 115 125 110 120 135 (nm) Insoluble dans le 89 85 79 92 88 toluène (%) Module de Young 4,2 4,6 6,8 5,1 6,5 (kg/mm2) Propriétés physiques de la composition de revêtement pour papier Arrachage à sec RI 4,6 4,3 3,7 4,3 4,0 Arrachage à l'état 4,1 4,3 4,5 4,5 5,0 humide RI Brillant d'impression 78,5 79,6 80,2 79,0 79,5 (%) Rigidité 47,5 50,3 54,2 52,8 55,3 Adhésivité 3,5 3,9 4,5 4,5 4,6
Tableau 2
Composant Exemple
6 7 8
Copolymère X Butadiène 70 60 70 Styrène - - 15 Acrylonitrile 30 40 15 t-Dodécylmercaptan 0,4 0,4 0,5 conversion par 70 70 70 polymérisation du copolymère x (%) Copolymère Y Butadiène 28 25 25 Styrène 24 32 27 Acrylonitrile 10 5 10 Méthacrylate de méthyle 5 5 5 Acide acrylique 1 1 1 Acide fumarique 2 1 2
Acide itaconique - 1 -
Dimèrea-méthylstyrène - 0,2
Terpinolène 0,3 - -
t-Dodécylmercaptan 0,2 0,3 0,5 Conversion par 98 98 99 polymérisation de la particule A (%) Point de transition vitreuse -43 -31 -46
1 ( C)
Point de transition vitreuse 2 5 7
2 ( C)
Taille particulaire (nm) 148 145 150 Insoluble dans le toluène 88 89 78 (%) Module de Young (kg/mm2) 4,6 5,2 6,3 Propriétés physiques de la composition de revêtement pour papier Arrachage à sec RI 4,9 4,8 4,9 Arrachage à l'état humide RI 4,2 4,9 5,0 Brillant d'impression 80, 5 81,5 79,2 (%) Rigidité 49,3 54,5 50, 5 Adhésivité 3,7 4,4 4,8
Tableau 3
Composant Exemple comparatif
1 2 3
Premier composant Butadiène 8 8 5 Styrène 4 7 25 Acrylonitrile 2 2 3 Méthacrylate de méthyle 3 4 7
Acide acrylique 1 2 -
Acide fumarique 2 2 -
Dimère x-méthylstyrène - 0,2 0,1
Terpinolène 0,5 - -
t-Dodécylmercaptan 0,2 0,3 0,2 Conversion par 92 91 95 polymérisation du premier composant (%) Deuxième composant Butadiène 42 28 27 Styrène 18 29 14 Acrylonitrile 8 8 8 Méthacrylate de méthyle 12 10 8 Acide acrylique - 1 Acide itaconique - 2 Dimère x-méthylstyrène - 0, 6 0,3
Terpinolène 0,5 - -
t-Dodécylmercaptan 0,5 0,2 0,4 Conversion par 99 98 99 polymérisation (%) Point de transition vitreuse - -
1 (O C)
Point de transition vitreuse -15 5 -3
2 ( C)
Taille particulaire (nm) 105 120 110 Insoluble dans le toluène 85 90 87 (%) Module de Young (kg/mm2) 0,6 3,2 0,8 Propriétés physiques de la composition de revêtement pour papier Arrachage à sec RI 4,5 2,5 2,5 Arrachage à l'état humide RI 1,0 4,0 1,8 Brillant d'impression 77, 5 76,6 78,2 (%) Rigidité 40,3 55,5 49,5 Adhésivité 1,5 4,5 1,9
Tableau 4
Composant Exemple 9 10 il 12 13 Copolymère X Butadiène 21 30 35 27 28 Styrène - 10 10 - 6,5 Acrylonitrile 9 10 10 3 5
Méthacrylate de - - 15 - -
méthyle Acide itaconique - -_ 0,5
Dimère x-méthylstyrène 0,1 0,1 0,1 - -
t-Dodécylmercaptan 0,4 0,5 0,6 0,3 0,4 Conversion par 85 80 78 87 79 polymérisation du copolymère X (%) Copolymère Y Butadiène 15 10 5 15 il11 Styrène 20 22 12 22 26 Acrylonitrile 12 5 5 15 10 Méthacrylate de 20 10 5 15 10 méthyle Acide acrylique 2 1 1 2 1
Acide fumarique - - 2 - -
Acide itaconique 1 2 - 1 2
Dimèrea-méthylstyrène 0,8 0,8 0,5 - -
Terpinolène - - - 1,0 1,0 t- Dodécylmercaptan 0,8 0,7 0,4 0,6 0,4 Conversion par 98 97 99 98 96 polymérisation de la particule A (%) Point de transition -35 -30 -18 -43 -35 vitreuse 1 (o C) Point de transition 25 27 35 20 21 vitreuse 2 (o C) Taille particulaire 112 121 115 119 117 (nm) Insoluble dans le 0 5 18 0 12 toluène (%) Résultat 1 de la 12 17 13 8 9 mesure de la GPC (%) Résultat 2 de la 8,5 70* 70* 60* 70* mesure de la GPC (%) Module de Young 8,5 8,6 10,7 7,8 7,9 (kg/mm2) Note: *: x 103 Tableau 4 (suite) Composant Exemple 9 10 il 12 13 Propriétés physiques de la composition de revêtement pour papier Arrachage à sec RI 4,0 4,5 4,4 4,34,2 Arrachage à l'état 4,8 4,5 4,3 4,0 4,7 humide RI Brillant d'impression 79,5 78,6 80,2 79,0 79,5 (%) Rigidité 49,5 47,3 48,2 47,5 47,9 Adhésivité 4,8 4,0 4,5 4,3 4,6 Résistance aux cloques 240 230 240 240 235 (o C)
Tableau 5
Composant Exemple comparatif
4 5 6
Copolymère X Butadiène 7 8 5 Styrène 5 6 8 Acrylonitrile 5 4 3 Méthacrylate de méthyle 5 4 7 Acide acrylique 2 1 1 Acide itaconique 1 2 1
Dimèrea-méthylstyrène 0,2 0,2 -
Terpinolène - - 0,2 t-Dodécylmercaptan 0,2 0,3 0,2 Conversion par 69 85 89 polymérisation du copolymère x (%) Copolymère Y Butadiène 29 32 25 Styrène 15 26 17 Acrylonitrile 16 11 15 Méthacrylate de méthyle 15 6 17 Acide acrylique - 1
Dimèrec-méthylstyrène 1,0 0,8 -
Terpinolène - 0,8 t-Dodécylmercaptan 0,9 0,8 0,6 Conversion par 99 98 98 polymérisation de la particule A (%)
Point de transition vitreuse -9 -12 -
1 (o C) Point de transition vitreuse -* - 11
2 (O C)
Taille particulaire (nm) 105 120 110 Insoluble dans le toluène 32 45 62 (%) Résultat 1 de la mesure de 35 38 56 la GPC (%) Résultat 2 de la mesure de 30* 20* 20* la GPC (%) Module de Young (kg/mm2) Propriétés physiques de la composition de revêtement pour papier Arrachage à sec RI 2,5 3,5 3,0 Arrachage à l'état humide RI 3,0 1,5 3,8 Brillant d'impression 77,5 76,6 76,2 (%) Rigidité 42,5 41,2 47,2 Adhésivité 2,5 1,6 4,2 Résistance aux cloques (o C) 235 230 220 Note: *: x 10
Claims (13)
1. Composition de revêtement pour papier qui comprend comme liant un latex d'un copolymère (désigné ci-après comme étant la particule A) se composant de (a) 20 à 80 % en poids d'un motif monomère diène conjugué aliphatique, (b) de 0,5 à 10 % en poids d'un motif monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (c) de 20 à 79,5 % en poids d'un autre motif monomère copolymérisable avec les monomères (a) et (b) ci-dessus o (a) + (b) + (c) = 100 % en poids et ayant deux points de transition vitreuse compris entre -100 C et 50 C, la différence entre les deux points de transition étant d'au moins 5 C.
2. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 1, dans laquelle un des deux points de transition vitreuse existe entre -100 C et 0 C et les autres existent entre -5 C et 50 C.
3. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 1, dans laquelle la différence entre les deux points de transition vitreuse est comprise entre 10 et 100 C.
4. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 1, dans laquelle la particule A se compose de 20 à 70 % en poids d'une partie (désignée ci-après comme étant la partie 1) dans laquelle le point de transition vitreuse existe entre -100 C et 0 C et 30 à 80 % en poids d'une autre partie (désignée ci-après comme étant la partie 2) dans laquelle le point de transition existe entre -5 C à 50 C.
5. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 4, dans laquelle la partie 1 se compose d'un copolymère (désigné ci-après comme étant le copolymère X) se composant de (a-l) 35 à 95 % en poids d'un motif monomère diène conjugué aliphatique, (b-l) de 5 à 50 % en poids d'un motif monomère cyanure de vinyle, (c-1) de 0 à 2 % en poids d'un motif monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (d-l) de 0 à 60 % en poids d'un autre motif monomère vinylique copolymérisable avec les monomères ci-dessus (a-l) à (c-1) o (a-1) + (b-l) + (c-1) + (d-1) = 100 % en poids
et la partie 2 se compose d'un copolymère (désigné ci-
après comme étant le copolymère Y) se composant de (a-
2) 10 à 60 % en poids d'un motif monomère diène conjugué aliphatique, (c2) de 0,5 à 30 % en poids d'un motif monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (d-2) de 10 à 89,5 % en poids d'un autre
motif monomère copolymérisable avec les monomères ci-
dessus (a-2) et (c-2) o (a-2) + (c-2) + (d-2) = 100 %
en poids.
6. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 5, dans laquelle le point de transition vitreuse du copolymère Y est d'au moins 5 C plus élevé que le point de transition vitreuse du copolymère X.
7. Composition selon la revendication 5, dans laquelle le monomère (d-l) est au moins un élément sélectionné parmi le groupe se composant de monomères vinyliques aromatiques, de monomères (méth)acrylate d'alkyle, de monomères acétate de vinyle et acrylamide.
8. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 5, dans laquelle le monomère (c-2) est au moins un élément sélectionné parmi le groupe se composant de monomères vinyliques aromatiques, de monomères (méth)acrylate d'alkyle, acétate de vinyle, de monomères cyanure de vinyle et de monomères acrylamide.
9. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 1, dans laquelle la particule A satisfait les conditions suivantes (A) et (B) et la composition est destinée à l'impression offset rotative: (A) dans la distribution du poids moléculaire obtenue par mesure par chromatographie par perméation de gel, la surface correspondant aux composants détectés avant détection d'un polymère ayant un poids moléculaire équivalent en polystyrène de 1. 000.000 représente 50 %
ou moins de la surface totale.
(B) Le poids moléculaire moyen en poids des composants détectés entre la détection d'un polymère ayant un poids moléculaire équivalent en polystyrène de 500 et la détection d'un polymère ayant un poids moléculaire équivalent en polystyrène de 1.000.000 est 40.000 ou
plus.
10. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 5, dans laquelle la particule A a une structure noyau-enveloppe dans laquelle la partie de copolymère X forme le noyau et la partie de copolymère
Y forme l'enveloppe.
11. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 1, dans laquelle la particule A est un copolymère obtenu par polymérisation (Y) de 10 à 95 parties en poids d'un composant monomère se composant de (a- 2) 10 à 60 % en poids d'un monomère diène conjugué aliphatique, (b-2) de 0,5 à 30 % en poids d'un monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (c-2) de 10 à 89,5 % en poids d'un autre monomère copolymérisable avec les monomères ci-dessus (a-2) et (b-2) o (a-2) + (b-2) + (c-2) = 100 % en poids, en présence de (X) 5 à 90 parties en poids d'un copolymère se composant de (a-l) 35 à 95 % en poids d'un motif monomère diène conjugué aliphatique, (b-l) de 5 à 50 % en poids d'un motif monomère cyanure de vinyle, (c-l) de 0 à 2 % en poids d'un motif monomère acide carboxylique éthyléniquement insaturé et (d-l) de 0 à 60 % en poids d'un autre motif monomère vinylique copolymérisable avec les monomères ci-dessus (a-1) à (c-l) o (a-l) + (b- l) + (c-l) + (d-l) = 100 % en poids, la quantité totale dudit composant (X) et dudit
composant (Y) étant 100 parties en poids.
12. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 1, dans laquelle le module de Young d'une pellicule obtenue à partir du latex de la particule A est de 1 kg/mm2 ou plus et la composition est destinée
à l'impression offset à alimentation par feuilles.
13. Composition de revêtement pour papier selon la revendication 1, dans laquelle le module de Young d'une pellicule obtenue à partir du latex de la particule A est de 5 kg/mm2 ou plus et la composition est destinée
à l'impression offset rotative.
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