一种纸张涂层组合物 本发明涉及一种含有颜料和水质粘合剂的纸张涂层组合物。更具体地说,本发明提供一种不产生甲醛且能提供优良印刷性能以及印刷效果的纸张涂层组合物。这里所用的“纸张”一词是广义的,包括狭义的纸张和卡纸板。
一种主要由颜料和水质粘合剂组成的的涂层组合物应用于纸张,然后使之干燥并加以所需要的处理诸如砑光处理以获得有涂层的纸张。有涂层的纸张的特征在于其优良的印刷效果,因而为商业印刷品、杂志、书籍等提供广泛的用途。但是,在追求更高的质量水平和更快速的印刷这样情况下,目前正努力改进涂层纸的质量。尤其是在胶板印刷方面已占印制的很大比例,对于该专业的技术人员来说,重要的问题在于改善并提高油墨的可接受性、在诸如被水渗湿影响下的抗湿性能以及在轮转印刷机印刷中防隆起气泡。
对于上述问题,通常有公知技术如公开于JP-B-44-11667、Jp-A-55-31837(=USP 4246153)的三聚氰胺-甲醛树脂、尿素甲醛树脂、聚酰胺脲-甲醛树脂,公开于JP-A-63-120197的嵌段乙二醛树脂等等作为粘合剂的抗水剂和添加剂被加进去。然而,粘合剂的这两种通常抗水剂和添加剂具有显著的优点,同时也要承认在特性方面也有严重的缺点和不足之处。所以在实际使用中都未能达到所需的满意程度。
例如,所谓氨基塑料地树脂如三聚氰胺-甲醛树脂和尿素甲醛树脂都有以下问题:
在工作时或从涂布的纸张上都产生大量的甲醛;改进油墨的可接受性和防止起泡的作用几乎不能做到;而且,当涂层组合物的pH值增大时就很难发挥抗水的效果。
在另一方面,嵌段乙二醛树脂已知作为不含有甲醛的粘合剂添加物在某种程度上能赋予对抗水渗的抗水性能,但是,在改进有涂层纸张品质例如油墨可接受性及抗起泡方面作用很小。
本发明的一个目的是提供纸张涂层组合物其对于有涂层纸张具有较高的品质,例如高水平的油墨接受性和抗水性以达到涂层纸张品质要求并且不产生甲醛。
本发明人为解决上述问题进行广泛研究的结果,已经发现含有一种颜料和一种含水粘合剂以及一种通过特有化合物进行反应而取的的化合物,能够给纸张带来好的性能,因而完成了本发明。
本发明提供一种纸张涂层组合物,它含有:
(Ⅰ)一种颜料;
(Ⅱ)一种含水粘合剂;以及
(Ⅲ)一种通过一杂环胺(a)与一在分子中至少有两个缩水甘油基团的缩水甘油化合物(b)进行反应而取得的交联胺化合物。
该颜料(Ⅰ)作为纸涂层组合物的一个组分可以是通常使用的一般纸张涂层的颜料。颜料的实例包括白色无机颜料和白色有机颜料。白色无机颜料的实例包括高岭土、滑石粉、碳酸钙(重质的或轻质的)、氢氧化铝、缎光白和钛白粉。白色有机颜料的实例包括聚苯乙烯、三聚氰胺-甲醛树脂和脲-甲醛树脂。这些颜料可单独使用或两种以上结合使用。
含水粘合剂也可以是通常使用的一般纸张涂层的粘合剂。含水粘合剂的实例包括水溶性粘合剂和水乳胶粘合剂。水溶性粘合剂的实例包括未改性的或已改性的淀粉如氧化淀粉和磷酸淀粉、聚乙烯醇、水溶性蛋白如酪蛋白和白明胶以及改性纤维如羧甲基纤维素。水乳胶粘合剂的实例包括含有羧基的苯乙烯-丁二烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、乙烯-乙酸乙烯(共聚)树脂和甲基丙烯酸甲酯树脂。含水粘合剂可单独使用,或两种或两种以上结合使用。
用于本发明的交联胺化合物(Ⅲ)是通过一杂环胺(a)与一在分子中至少有两个缩水甘油基团的缩水甘油基化合物(b)发生反应而取得的。这里所用的杂环胺是一种除几个碳原子之外至少有一个氮原子作为成环原子。该构成杂环的原子并不限于碳和氦,另外杂原子如氧和硫都能构成这种环。而且,含有具有氮作为环原子的杂环化合物也可以含有脂烃基、脂环烃基、芳烃基、酰基等。还有,通过这些烃基,与环氨基不同的氨基以及其他取代如卤素可以连接于其上。
杂环胺(a)的实例包括杂环单胺如哌啶、2-、3-或4-甲基哌啶,和2.4-、2,6-或3,5-二甲基哌啶;杂环二胺如哌嗪、高哌嗪(homopiperazine)、N-烷基(例如甲基、乙基或丙基)哌嗪,N-甲基高哌嗪,N-酰基(例如乙酰基)哌嗪,N-酰基(例如乙酰基)高哌嗪和1-(氯苯)哌嗪;以及连接氨烷基的杂环胺如N-氨烷基(例如乙基或丙基)哌啶、N-氨烷基(例如乙基或丙基)哌嗪、N-氨烷基(例如乙基或丙基)吗啉,N-氨丙基-2-,或-4-二甲基哌啶以及1,4-双氨基丙基哌嗪。其中,哌啶、哌嗪、N-氨乙基哌嗪、1,4-双氨基丙基哌嗪等在工业上都是有优势的。每一种杂环胺(a)都可以单独使用或两种或两种以上结合使用。
杂环胺(a)由于与缩水甘油基化合物的反应作用至少有一个伯氨基或仲氨基,这是有好处的,尤其是,除构成杂环的仲氨基或叔氨基外至少有一个伯氨基是有好处的。特别是当一种化合物其中氨烷基连接到具有氮作为环原子的杂环例如N-氨乙基哌嗪和1,4-双氨丙基哌嗪单独使用或结合其他胺使用时,其优良的效果便发挥出来了。
允许与杂环胺(a)发生反应的缩水甘油基化合物(b)在该分子中至少具有两个缩水甘油基。连接多个缩水甘油基的基团不受特别限制,可以用脂基、芳香基的或脂环基等任一种。缩水甘油化合物(b)的实例包括亚烷基二醇二缩水甘油醚,如乙二醇二缩水甘油醚和丙二醇二缩水甘油醚;聚氧亚烷基二醇二缩水甘油醚,如聚乙烯二醇二缩水甘油醚和聚丙烯二醇二缩水甘油醚;芳香族二缩水甘油醚,如间苯二酚二缩水甘油醚和双酚A二缩水甘油醚;三羟甲基丙烷二缩水甘油醚或三缩水甘油醚,山梨醇二-、三-、四-、五-或六-缩水甘油醚,以及季戊四醇二-、三-、或四-缩水甘油醚。每一种缩水甘油化合物(b)都可以单独使用,也可以两种或两种以上结合使用。
对于每一摩尔的杂环胺(a)来说,使用缩水甘油化合物(b)的数量一般在0.1至1mol的范围内,可取在0.3至0.8mol范围,更可取的是在0.5至0.8mol范围内,即使在杂环胺(a)中出现许多反应的伯氨基和仲氨基的时候,缩小甘油基化合物(b)用量的增加将加速反应产物的凝胶作用。所以,设定缩水甘油化合物(b)对杂环胺(a)的摩尔比在1或更少些而不论氨基团的数目,这是适宜的。杂环胺(a)与缩小甘油基化合物(b)之间的反应可以无需溶剂进行,或在一溶剂中进行。这种反应一般在温度约30至100℃下进行。较佳的温度可因有无溶剂或因何种溶剂而异。当使用一种水和有机溶剂作为溶剂时,较佳温度约为40至9O℃。当使用一种不含水的有机溶剂时,较佳温度则在约40至70℃。反应时间通常是大约1至20小时。这种反应甚至不用催化剂都可进行,然而碱性催化剂如氨和苛性苏打可以存在。
在这一反应中,杂环胺(a)中的氨基与缩小甘油化合物(b)中的缩小甘油基之间的反应是最主要的。反应产物具有多种多样的结构,这取决于所使用的杂环胺(a)和缩水甘油化合物(b)之间的比例,取决于该缩水甘油化合物(b)的种类,还有该杂环胺(a)的种类。该反应产物也可以是具有一定程度分子量分布的低聚物。以化学式Gly-R-Gly表示具有两个缩小甘油基(缩写为Gly)的缩水甘油化合物(b),主要反应过程说明如下。
当杂环胺(a)是一没有附加氨基的杂环单胺时,以化学式HN=Cyc1(Cyc1代表从杂环单胺中除去氨基的一残基)来表示,以下反应继续进行以形成胺-环氧加成产物。然而,这一产物其结构中只有一个杂环胺的分子被加到该缩水甘油化合物上,也可以部分地形成。
当杂环胺(a)是一不附加氨基的杂环二胺时,以化学式HN=Cyc2=NH(Cyc2表示从杂环二胺中除去两个氨基)表示,以下反应大体继续进行。但是,也可以在下列反应产物中将缩水甘油化合物加入仲氨基,产生不同的结构。
当杂环胺(a)有一个伯氨基或一个仲氨基而不是杂环时,当多种杂环胺(a)相结合作用时,或者当缩水甘油化合物有三个或更多的缩水甘油基化合物时,反应就变得更加复杂。然而,在任何情况下,占优势的是形成多个胺分子互相交联的化合物。例如,当杂环胺(a)除了杂环外还有一个伯氨基,假设以R1-NH2来表示,主要进行以下反应。但是,在以下反应产物中也可将缩水甘油化合物加到仲氨基上,产生不同的结构。
如上所述,交联胺化合物(Ⅲ)可以是一种具有一定程度分子量分布的低聚物,其取决于作为初始材料的杂环胺(a)的结构。其分子量可以是那些由50(重量)%溶液在25℃时的粘度下降为10至30000mPa.s范围内而产生的分子量。特别是粘度为30mPa.s或更多些是可取的,更可取的是大于50mpa.s而小于25000mPa.s。
交联胺化合物(Ⅲ),即杂环胺(a)与缩水甘油化合物(b)之间的反应产物,作为一种溶液或液体介质中分散物用来制备涂布纸张的组合物。也就是说,使杂环胺(a)与缩水甘油化合物(b)在一液体介质(溶剂)中相互发生反应。用另一种方法,使杂环胺(a)与缩水甘油化合物(b)互相发生反应,然后将所加的液体介质添加进去以溶解或分散该反应产物。这样就造成了交联胺化合物溶液或分散液成为本发明涂布纸张组合物的一个组分。
只要交联胺化合物(Ⅲ)可以溶解或可均匀分散在其中,任何液体介质都是可以接受的。这些介质可以是水和/或一种有机溶剂。有机溶剂的例子包括一元醇如甲醇、乙醇、1-或2-丙醇、1-或2-丁醇、1-戊醇、3-甲基-1-丁醇、1-己醇、4-甲基-2-戊醇、2,4-二甲基-3-戊醇、2,6-二甲基-4-庚醇、2-乙基-1-己醇、1-或2-辛醇、月桂醇、环己醇以及苄醇;多元醇类如1,2-乙二醇、1,2-丙二醇以及1,2,3-丙三醇;具有醇或羟基的醚,如糖醇、四氢化糠醇、1,2-乙二醇-甲基醚、1,2-乙二醇-乙基醚、1,2-乙二醇-丁基醚、二甘醇、二甘醇-甲基醚、二甘醇-乙基醚、二甘醇-丁基醚以及三甘醇;酮醇类,如4-羟基-4-甲基-2-戊酮;醚类,如二乙醚、二丙醚、二异丙醚、二丁醚、β,β’-二氯二乙醚、1,4-二恶烷、二乙基溶纤剂,以及二丁基卡必醇;醛类化合物,如丁醛;碳氢化合物类,如环己烷、己烷、庚烷、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯;有机卤素化合物类,如1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、1-或2-溴丙烷、1-溴丁烷、月桂基溴、1,3-二溴丙烷、1,4-二溴丁烷、1,5-二溴戊烷、1-溴-3-氯丙烷,以及2,3-二溴-1-丙醇;酮类化合物,如丙酮、2,4-戊二酮、丁酮、2-或3-戊酮、3-甲基-2-丁酮、甲基·异丁基酮、2-庚酮、2,6-二甲基4-庚酮、2、4-二甲基-3-戊酮、环己酮、异亚丙基丙酮,以及异佛尔酮;酯类化合物,如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸苄酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、丙二酸二乙酯、草酸二乙酯、磷酸丁酯,以及乙酰乙酸乙酯。它们之中每种化合物都可单独使用,或者两种或两种以上结合使用。特别是,苄醇在溶解性、弥散性和安全性方面均属优良,它单独使用或与其它有机溶剂结合使用都是有好处的。
最好,液体介质只是水或者水与有机溶剂的混合物。但是在许多情况下,缩水甘油化合物(b)是交联胺化合物(Ⅲ)一种原料,它很难溶解于只有水的溶剂。在这样情况下,使用水与一种有机溶剂的混合物作为溶剂供杂环胺(a)与缩水甘油化合物(b)之间的反应,而且使用这种反应溶剂作为交联胺化合物(Ⅲ)的液态介质。在反应物料中,水的含量可取的是占重量的20%或更少些,占重量10%或更少些则更好。当水的含量过高时,因为产生不溶于水也不溶于有机溶剂的环氧树脂都归因于缩水甘油化合物(b)的聚合作用。完成反应后,可以把水加进反应溶液,以便在液体介质中减少有机溶剂的含量,交联胺化合物(Ⅲ)在其中得以溶解或分散。
在溶解或分散有交联胺化合物的液体介质中,可以采用有机溶剂与水两者之间的任何比例。通常,所采用的比例是水1~100(重量)%对有机溶剂99~0(重量)%,最好其比例为3~50(重量)%的水对97~50(重量)%的有机溶剂。有些有机溶剂不易与水融合。但是,依照本发明由于存在交联胺化合物(Ⅲ)推测因其作为表面活性剂的作用,而有机溶剂变成十分均匀地与水溶合。通过将杂环胺(a)与缩水甘油化合物(b)两者在一种有机溶剂中进行反应的方法能够为交联胺化合物制备出实际只含水的液体介质。在反应完成后,把有机溶剂蒸馏去,把水加到反应物料中。在这一方法中,最好将缩水甘油化合物(b)溶解在一种酮化合物中,而将杂环胺(a)化合物溶解于一种除酮类化合物之外的亲水性溶剂中,然后将这两种溶液混合进行反应。作为缩水甘油化合物(b)溶剂的酮化合物,其实例包括上述例举的作为交联按化合物(Ⅲ)液体介质的酮类化合物,其中,可优选丙酮。亲水性溶剂的实例,除酮类化合物外,供做杂环胺(a)的溶剂包括上述列举的作为交联胺化合物(Ⅲ)液体介质除酮类化合物外的亲水性溶剂。其中,一元醇和多元醇,特别是甲醇在工业上使用是有利的。
在反应完成后,蒸馏去掉溶剂一般是在标准大气压下通过蒸馏来进行的,但也可以通过降低气压进行蒸馏或者通过汽蒸馏。两三种方法都可结合。例如,在常压蒸馏之后可以进行汽蒸馏。如有常压下蒸馏,温度在该溶剂沸点至100℃之间进行是可取的,更可取的是在60℃以避免交联胺化合物(Ⅲ)染色。
在溶剂被蒸馏出去之后添加水最好在温度50-120℃之间进行。如果温度过低,可能引起水溶解发生困难,因为交联胺化合物(Ⅲ)粘度在溶剂被蒸出去后变得非常高。如果温度太高,则有暴沸风险。
如此获得的交联胺化合物(Ⅲ)与颜料(Ⅰ)和含水粘合剂(Ⅱ)混合以制备纸张涂层组合物。在制备本发明的纸张涂层组合物方面,颜料(Ⅰ)和含水粘合剂(Ⅱ)组合比例要根据用途和目的来决定,这种比例与专业技术人员平常采用的组合并没有多少差别。通常,含水粘合剂(Ⅱ)的含有量基于颜料(Ⅰ)每一100重量份,优选在1至200重量份顺序上,更优选在5至50的重量份顺序上。交联胺合化合物(Ⅲ)在固体内容物基础上加以混合,优选在0.01至0.03重量份顺序上,更优选在0.05重量份或更多些和0.2重量份或更小些的顺序上(均基于颜料(Ⅰ)的每-100重量份计)。
在配制纸张涂层组合物的过程中,添加并混合颜色(Ⅰ)、含水粘合剂(Ⅱ)和交联胺化合物(Ⅲ)的顺序并非关键性的,也不受特别限制。在一实例中,溶解或分散在液体介质中的交联胺化合物(Ⅲ)可以添加并混合到颜料(Ⅰ)和含水粘合剂(Ⅱ)的混合物中去,也可以将交联胺化合物(Ⅲ)先添加并混合到颜料(Ⅰ)中去或含水粘合剂(Ⅱ)中去,然后其他组分再加以混合。
本发明的纸张涂层组合物可以包含除交联胺化合物(Ⅲ)外另一种树脂组分,如另一种抗水剂或适于印刷的改进剂。本发明的纸张涂层组合物还可以含有其他组分,如分散剂、粘度/流动调节剂、消泡剂、防腐剂、润滑剂、保水剂和色料(即染料)、有色颜料等。
本发明的纸张涂层组合物涂布于纸张上可用平常的工具包括使用各种已知的涂布机的方法,如刮板涂布机、气刀辊涂机、刮涂机、胶液压延涂布机、框式辊涂机及流延涂布机。因此,这种纸张必须经过必要的干燥工序,而且如有必要,还须经平整工序,用超级砑光机之类来压光涂层纸张。
本发明现在用实施例作更详细的说明,这不能被解释为对本发明范围的一种限制。在实施例中用来表示含量和数量的“%”和“份”,除非另有说明外均指基于重量。粘度和pH都是在25℃下测得的。
合成实施例1
在设有一温度计、一回流冷凝器和一搅拌器的四颈烧瓶内装进38.7g(0.30mole)N-(2-氨乙基)哌嗪和25.3g水,维持内部温度在65~75℃之间,将60.2g(0.77mole)的双酚A二环氧甘油醚和105.8g的苄醇预先混合而配制的全部溶液缓慢滴加进去。滴加完毕后,在内部温度70℃下再加4小时进行反应,以取得一种具有50%浓度、pH14.5及粘度960mPa.s的交联胺化合物溶液。
合成实施例2
在合成实施例1所用的相同容器内装进38.7g(0.30mole)的N-(2-氯乙基)哌嗪。保持内部温度在65-75℃之间,将55.1g(0.162mole)的双酚A二环氧甘油醚、86.3g的苄醇及7.5g的水预先混合而配制的全部溶液缓慢地滴加进去。滴加完毕后,在内部温度70℃下再加4小时进行反应以取得一种具有50%浓度、pH12.9及粘度2940mpa.s的交联胺化合物溶液。合成实施例3
在合成实施例1所用的相同容器内装进60.1g(0.3mole)1,4-双(3-氨丙基)哌溱和9.2g水。保持内部温度在65-70℃之间,将55.1g(0.162mole)的双酚A二环氧甘油醚和106.0g苄醇预先混合而配制的全部溶液缓慢地滴加进去。滴加完成后在内部温度70℃下再加4小时进行反应,以取得一种具有50%浓度、pH14.1及粘度6590mPa.s的交联胺化合物溶液。合成实施例4
在合成实施例1所用的相同容器内装进34.0g(0.4mole)的哌啶和8.8g的水。保持内部温度在65-75度之间,将73.5g(0.216mole)的双酚A二环氧甘油醚和98.9g的苄醇预先混合而配制的全部溶液缓慢地滴加进去。滴加完毕后,在内部温度70℃下再时行4小时反应,以取得一种具有50%浓度、pH13.9及粘度197mpa.s的交联胺化合物溶液。合成实施例5
在合成实施例1所用的相同容器内装进64.6g(0.50mole)的N-(2-氨乙基)哌嗪和77.9g的甲醇。保持内部温度在45-55℃之间,将91.3g(0.268mole)的双酚A二环氧甘油醚和77.9g的丙酮预先混合而配制的全部溶液缓慢地滴加进去,滴加完毕后,在内部温度45-55℃再进行4小时反应。然后,用李比希冷凝器替换回流冷凝器,将内部温度提高到120℃,同时将反应物料中丙酮和甲醇蒸馏掉。此后,缓慢地加188.6g的水,冷却反应物料以取得一种具有50%浓度、pH12.4及粘度1839mpa.s的交联胺化合物溶液。合成实施例6
在合成实施例1所用的相同容器内装进90.5g(0.701mole)的N-(2-氨乙基)哌嗪和96.5g的甲醇。保持内部温度45-55℃,将102.4g(0.301mole)的双酚A二环氧甘油醚和96.5g的丙酮预先混合而配制的全部溶液缓慢地滴加进去。然后,按照合成实施例5的相同方式进行反应并蒸馏去溶剂。此后,缓慢地添加233.7g的水,冷却该反应物料以取得一种具有50%浓度、pH12.2及粘度560mPa.s交联胺化合物溶液。合成实施例7
在合成实施例1所用的相同容器内装进75.6g(0.586mole)的N-(2-氨乙基)哌嗪和96.6g的甲醇。保持内部温度在45-55℃之间,将117.6g(0.346mole)的双酚A二环氧甘油醚和96.6g的丙酮预先混合而配制的全部溶液缓慢滴加进去。然后,按照合成实施例5的相同方式进行反应并蒸馏掉溶剂。此后,缓慢添加236.4g水,冷却该反应物料以取得一种具有50%浓度、pH12.1及粘度3980mPa.s的交联胺化合物溶液。合成实施例8
在合成实施例1所用的相同容量内装进90.4g(0.700mole)的N-(2-氯乙基)哌嗪和96.5g的甲醇,保持内部温度45-55℃,将159.7g(0.469mole)的双酚A二环氧甘油醚和125.0g的丙酮预先混合而配制的全部溶液缓慢滴加进去。然后,按照合成实施例5的相同方式进行反应并把溶剂蒸馏出去。此后缓慢添加282.5g水,冷却反应物料从而取得一种具有50%浓度、pH11.6及粘度23350mPa.s的交联胺化合物溶液。合成实施例9
在合成实施例1所用的相同容器内装进92.4g(0.715mole)的N-(2-氨乙基)哌嗪和59.1g的甲醇。保持内部温度在45-55℃,将104.6g(0.307mole)的双酚A二环氧甘油醚和137.9g的丙酮预先混合而配制的全部溶液缓慢地滴加进去。然后,按照合成实施例5的相同方式进行反应并把溶剂蒸馏出去。此后,缓慢地加进236.6g水,冷该反应物料从而取得一种具有50%浓度、pH12.5及粘度484mPa.s的交联胺化合物溶液。合成实施例10
在合成实施例1所用的相同容器内装进77.6g(0.601mole)的N-(2-氨乙基)哌嗪和99.3g的甲醇。保持内部温度在45-55℃之间,将7.8g(0.258mole)的双酚A二环氧甘油醚和66.2g的丙酮预先混合而配制的全部溶液缓慢地滴加进去。然后,按照合成实施例5的相同方式进行反应并把溶剂蒸馏出去。此后,缓慢地加进170.3g水,冷却反应物料从而取得一种具有50%浓度、pH12.7及粘度634mPa.s的交联胺化合物溶液。合成实施例11
在合成实施例1所用的相同容器内装进73.1g(0.566mole)的N-(2-氨乙基)哌嗪和121.5g的甲醇。保持内部温度在45-55℃,将82.8g(0.234mole)的双酚A二环氧甘油醚和34.3g的丙酮预先混合而配制的全部溶液缓慢地滴加进去。然后,按照合成实施例5的相同方式进行反应并把溶剂蒸馏出去。此后,缓慢地加进190.0g水,冷却反应物料从而取得一种具有50%浓度、pH12.5及粘度1086mPa.s的交联胺化合物溶液。
使用上述各合成实施例中区得的交联胺化合物溶液配制纸张涂层组合物,在下列实施例中对它们进行评价,其中使用一种示于表1且具有64.5%固体浓度的多种组合物的含水基本色料。表1组合物基本色料 混合物成分 产 品 固体重比率 颜料Ultrawhite 90[1](一种白土)Carbital 90[2](碳酸钙) 60份 40份 分散剂聚丙烯酸酯型颜料分散剂[3] 0.2份 含水粘合剂聚乙烯-丁二烯胶乳[4]氧化淀粉[5] 11份 4份注:[1]Ultrawhite 90:美国Engel Hard Minerals制造的粘土;
[2]Carbital 90:Fuji Kaolin K,K,制造的碳酸钙;
[3]、[4]、[5]:市售产品。
实施例1-11与比较例1-2
在实施例1-11中将各合成实施例取得的交联胺化合物溶液分别加进示于表1的基本色料中,其结果在所述基本色料中固体含量成为示于表2或表3中每100份颜料的数量。
在比较例1中重复同一方式,只是在各合成实施例中获得的交联胺化合物用以下这样一种含水溶液替换,即具有50%浓度的热固性聚酰氨基聚脲甲醛树脂的含水溶液,它是根据专利号为JP-A-55-31837(=USP4246153)中实施例3所描述的方法制备出来的(这种树脂在列表中缩写为“PAPU”)。
在比较例2中不把交联胺化合物和其他树脂加到基本色料中去。
由此产生的组合物用水和10%的含水氢氧化钠调节总固体含量为64%。及pH值约9给出涂层组合物。依照下述的方法将所获得涂层组合物对其物理性能作出评价,结果示于表2表3。
(1)pH
使用玻璃电极氢离子浓度计(Toa Dempa Kogyo K,K.制造),在这些涂层组合物配制后立即在25℃下测定其pH值。
(2)粘度
使用一B型粘度测定计(型号BL,K.K.Tokyo Keiki制造),在这些涂层配制立即在60rpm和25℃条件下测定其粘度。
将这些涂层组合物涂布于具有其底重量(美国标准)80g/cm2的高级纸张的一面上用一钢丝棒使涂布重量达14g/cm2。紧接涂布之后,该纸张在120℃的热空气中干燥30秒,在20℃温度下经受潮气的调节其相对湿度65%持续16小时,还须在60℃温度和60kg/cm线性压力的条件下经受两次超级砑光处理以给出涂层纸张。根据下述的方法将所获得的有涂层的纸张在抗水性和油墨接受能力方面作出评价,其结果示于表2和表3。
(3)抗水性:润湿纸张起毛法(WP法)
使用RI测试机(Akira Seisakusho制造)将有涂层的纸面以滚筒机用水润湿后进行印制,用肉眼观察来评价涂层剥落的程度。计分方法和评价标准如下:抗水性:1(劣)-5(优)
(4)油墨的接受能力;
(4-1)方法A
使用RI测试机将有涂层的纸面以滚筒机用水润湿后进行印制,用肉眼观察来评价涂层剥落的程度。计分方法和评价标准如下:油墨的接受能力:1(劣)-5(优)
(4-2)方法B
使用RI测试机,把水倒进金属辊筒与橡胶辊筒之间的小缝隙后进行印刷,用肉眼来评价油墨的接受能力。计分方法和评价标准如下:油墨的接受能力:1(劣)-5(优)表2实施例1-7的测试结果 例别 1 2 3 4 5 6 7该化合物的合成实施例别 1 2 3 4 5 6 7该化合物数量 0.15 0.15 0.15 0.15 0.2 0.2 0.2涂层组合物特性pH粘度(CP) 9.5 2700 9.5 2960 9.6 3150 9.3 2140 9.6 2820 9.7 3800 9.6 2680涂层纸张特性抗水性:WP法油墨接受能力: 过程A: 过程B: 4.5 4.2 4.2 4.5 4.4 4.5 4.5 4.0 4.2 4.2 3.5 3.8 4.6 4.0 4.5 4.6 4.5 4.3 4.5 4.0 4.5表3实施例8-11和比较例1-2的测试结果 实 施 例 比 较 例 例别 8 9 10 11 1 2该化合物合成实施例别 8 9 10 11 PAPU -该化合物数量 0.2 0.2 0.2 0.2 0.6 -涂层组合物特性pH粘度(CP) 9.5 2500 9.7 3670 9.6 3890 9.7 4280 9.2 2080 9.2 2060涂层纸张特性抗水性:WP法油墨接受能力: 过程A 过程B 4.7 4.5 3.8 4.7 4.5 4.4 4.5 4.6 4.5 4.7 4.4 4.4 2.4 3.0 3.0 1.3 1.5 1.5
本发明所用的交联胺化合物不是由甲醛制得的,因此本发明的纸张涂层组合物不会产生甲醛。另外,该纸张涂层组合物能赋予纸张以各种改进的性能,包括优良的油墨接受性能和抗水性。