Состав пигментированного покрытиядекоративного материала ha бумажнойоснове

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистичесиик

Республии (ii>834289 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл.

Э 21 Н 1/32 (22) Заявлено 17. 10.79 (2 I ) 2830172/29-1 2 с присоединением заявки РЙ

I (23) Приоритет

Гееудеретееииый кеиитет

СССР ао делает иэееретеиий и атирытий

Опубликовано30,05.81. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 30.05.81 (53) ll, К 676.488 (088.8) О. И. Смирнова, В. Б. Тарасова, В. П. Б ранввотшй.

Л. Л. Шербатюк и Н. Т. Лит овский1: -

Центральный научно-исследовательский ин титут бумаги (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) CCX,×À ПИГМЕНТИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ ЙЕКОРАТИВНОГО

МАТЕРИАЛА НА БИЙАЖНОЙ ОСНОВЕ

Изобретение относится к производству бумаг с покрытием и может быть использовано в производстве декоративных материалов на бумажной основе, например переплетных материалов и обоев.

Известны составы пигментированных покрытий на.основе синтетических полимерI ньтх связующих, используемые в производстве бумаги с покрытием.

Широкое применение в качестве связуfO юших пигментированных покрытий для бумаги находят синтетические латексьт и латексоподобные дисперсии, которые представляют собой продукт полимеризации ви» нипацетата, бутаднена, стирола, акридовых1 эфиров и других мономеров. Синтетические свяэуюшие улучшают качество покрытий (эластичность, глянец), позволяют уст1эанить скручиваемость и образование морщин. Однако наряду с атим покровные суспенэии на основе таких связуюших имеют низкую стабильность, слнпаемость и не обеспечиваю достаточной прочности по крытий к истнранию, 2

Дпя устранения указанных явлений в композиции на основе синтетических связующих вводят специальные добавки. В рецептуру кроюших составов на основе синтетических латексов в качестве загушаюшей тт водоудерживающей добавки часто вводят природные полимеры (крахмал, эфиры целлюлозы, казеин), а для устранения спипаемости, истираемости и водопроницаемости вводят такие добавки, как отвепди тели, дубители и сшивающие агенты (1J.

Известен состав пигментированного покрытия ass бумаги, включаюший бутадиенстирольный патекс, поливини ловы и спирт, пигмент, наполнители -и добавку, способствуквцую образованию сетчатой структуры покрытия - термореактивный полимер (мочевино-меламино-формальдегидную смолу) (2).

Введение термореактивной смолы с отверждаюшей добавкой (стеарат аммония или хлористый аммоннй) позволяет улучшить физико-механическую прочность, устранить слипаемость и истираемость локрыI

Поставленная цепь достигается тем, 45 что состав пигментированного покрытия, содержащий бутадиеновый ипи бутадиен» стирольный патекс, еипикат щелочного металла, гидроксилсодержаший попимер и пигмент. в качестве гидроксилсодержаше

50 го полимера ьн содержит 5-10%-ный вод- . ный раствор борнокислого комппекса поливинилового спирта при следуюшем соотно»шепни компонентов, мас.ч.:

Вутадиеновь и ипи бутади енстирольный латекс

Сипикат щелочного метапла

100,. 1-5

3 .. 83428 тия, но наряду с этим снижает стойкость суспензии и ухудшает, санитарно-гигиени» ческие свойства, что ограничивает возможность применения-состава в производстве бумаги с покрытием.

Наибопее близким к предпагаемому яв-. ляется состав покрытия декоративного материала на бумажной основе, представляющий собой суспензию, содержащую, мас.ч.: синтетический патекс 100; загуститель - lo гидроксилсодержащий попимер (поливиниловый спирт, метилцеллюлоза, .карбоксиметилцелпюлоза или их смеси) 1,5-5 пигмент 40-100; многоатомный спирт жирного ряда 4-10; сшивающую добавку-. 15: смесь силиката щелочного металпа 5-20 и натриевую соль .этилендиаминтетрауксусной кислоты (комппексон ЭДТА) О,Ch10,2. Состав имеет высокую кроющую способность, водные суспенэии. представ- 20 пяют собой стабильную систему, при од нократном нанесении на бумагу-основу со став обеспечивает образование гибкого, эластичного покрытия, обладающего высекими показатепями физико-механической 25 прочности и стойкости к мытью $3).

Основной недостаток этого состав заключается в том, что он в качестве ппастифицирующей добавки содержит многоатомный спирт жирного ряда (гпицерин, ЗО этиленгликопь), который увецичивает водопоглощение состава, тем самым вызывает необходимость ужесточения режимов сушки материайа с покрытием. Такой состав обеспечивает образование стойкого к мытью покрытия при производстве обо-. ев только на машинах.с камерной сушкой при 70-120 С; что усложняет технологио ! ческий процесс.

Бень изобретения снижение темпера- 4о туры сушки покрытия при сохранении .стой« кости к мытью.

9,4.

5 10%-ный водный раствор борнокислого комплекса поливинилового спирта 82-2 10

Пигмент 40-250

Борнокиспый комплекс поливинилового спирта в качестве боросодержащего соединения содержит борную кислоту, борат или перборат натрия в количестве 0,11,0% от массы абсолютного сухого полимера.

:В предлагаемом составе покрытия пред- почтительно применение синтетических па- тексов концентраций попимера 45 35%, выбранных из группы гомополимеров бутадиена н сополимеров бутадиена со стиропс1м.

В качестве пигмента могут быть использованы каопин, мед, тальк, двуокись титана с диспергаторами (сода кальцини1 рованная, фосфаты натрия и др.), а также металлические пигменты, например бронза-порошок, не требующие диспергатора.

В качестве сшивающего агента к патексу добавляют жидкое стекло, разведенное водой в соотношении 1:4.

Состав в виде водной покровной суспензии может быть использован в качестве фонового покрытия .при производстве пе-. реплетных материалов, обоев, а также в качестве печатных. красок дня нанесения .впагостойкой печати H& обоепечатных маGIB нахе

Нанесение и сушка покрытия осуществпяется на обычных бумагокрасительных ,машинах, состав обеспечивает образование устойчивого к мокрому трению фонового покрытия и рисунка при сушке материапа с покрытием как на машинах с камер ной сушкой, так и на машинах с фестонной сушкой с темяературой сушки 20. 70 С, что позволяет получить впагостой кую печать обоев на существующем обоепечатном оборудовании при их паспортной производитепьности.

При приготовлении окрашенных красящих суспенэий применяют красящие пигментные. пасты, рекомендованные для обоев, Покровные суспенэии при оптимапьной массе фонового покрытия 15-25 г/м при однократном нанесении на бумагу-основу обеспечивают достаточную укрывистость покрытия, обладающего высокой стойкостью к действию влаги и моющих средств, Достигнутый попожительный эффект обусловлен тем, что связующая компози.ция состава состоит из смеси двух поли

834289 6

П р н м е р 1. Готовят красящую суспензию следующего состава, мас.ч.:

210

125

200 меров, которые, предварительно соединяясь со структурируюшей добавкой - сипи катом щелочного металла, образуют сшитую трехмерную структуру., Применение борнокислого комплекса поливинилового спирта в качестве второго связующего в предлагаемой композиции позволяет повысить стабильность водных кроюших суспензий, что обеспечивает постоянную готовность суспенэий к упбтреб- 10 пению при хранении в закрытой емкости, при:этом борнокислое комплексное соединение обеспечивает повышенную впагонепроницаемость покрытия, способствует сокрашению времени высыхания и снижению !5 температуры сушки покрытия.

Технология приготовления состава покрытия проста и осуществляется на обычном краскоэаготовительном оборудовании.

Состав фонового покрытия готовят сле-щ дующим образом.

В емкость заливают расчетное коли.чество холодной воды" и засыпают поливиниловый спирт, при постоянном перемешивании смесь нагревают до образования 25 прозрачного раствора, затем при перемешивании вводят 0,3-0,5 /-ный водный раствор борной кислоты или ее солей.

В отдельную емкость заливают латекс, при перемешнвании вводят расчетное коли-Зо чество жидкого стекла, разведенного водой в соотношении 1:4.

После тщательного перемешивания водный раствор борнокислого комплекса поливинилового спирта вводят в латексную 35 композицию»

В реактор заливают расчетное количест» во воды водного раствора диспергатора, при постоянном перемешивании засыпают каолин и перемешивают до образования од-40 нородной системы, затем вводят по колеру красяшую суспензию, после тщательного.перемешивания соединяют с патексной кампозицией. Полученную суспеизию при необходимости разбавляют водой и H8Hoc$IT45 на бумагу-основу, сушат при 20 70 С.

С)

Приготовление суспензий, используемых в качестве печатных красок, осуществля- . ется при таком же порядке введения ком- понентов, что рекомендовано для фонового 50 покры тия.

И суспензии печатной краски, содержащей металлический пигмент, не требуется . введение диспергатора. Во . избежание окисления металла в процессе хранения металлический пигмент рекомендуется вводить в состав непосредственно перед употI ре бле ни ем.

Бу та диенсти роль ный латекс СКС 65 ГП концентрацией поли мера 45-50% 100

Жидкое стекло 5

Борный комплекс поливинилового спирта (10%ный вЬдный. раствор)

Пигмент (каолин, мел) 250

Лиспергатор (полифосфат натрия) 0,25

Пример 2. Готовят красящую суспензию следующего. состава, мас.ч,;

Бутадиенстирольный l латекс СКС-65 ГП концентрацией

45-50% 100

Жидкое стекло, 2,5

Борнокислый комплекс попивинилового спирта (8%-ньЪй водный раствор)

Пигмент (тальк, двуокись титана) 100 диспергатор (гекса» метафосфат натрия) 0,1.

Пример 3. Готовят красящую суспензию следующего состава, мас.ч.:

Бутадиеновый патекс

GKlJ-1-6 концентрацией полимера 45-55% 100

Жидкое стекло 1

Борнокислый комплекс полнвиннлового спирта

Ф (5 й-ный водный раствор)

Пигмент (каолин, мел)

Оиспергатор (полифосфат натрия) . 0,2

П P и м е р 4. Готовят красящую

1 суспенэию следующего состава, мас.ч.:

Бутадиенстирольный латекс концентрацией полимера 45-50% 100

Жидкое стекло 1

Борнокиспый комплекс поливици лового . спи рта

5%-ный водный раст- вор) 82

Пигмент (бронза-порошок) 40

П,р и м е р 5. Готовят красящую

О суслензию следующего состава, мас.ч.:

834289

100 .

82

120

0,2 ие суспен срстава, 15

1G0

1GG

0,04

Масса 1 м1- покрытия, г .. 15

Проч нос ть п ок pbl тия . к истиранию влажным мыпьным тампоном, количество ходов с гержня на приборе

ИКЬ-3 при смачивании тампона в 2%-ном мыпьном растворе 25.

ГОСТ

6810-74

110 27, 38 135 125 130 по п.4.2

Бремя высыхания покрытия, мин, при. температуре, С

3 О) 22

l2 12 12

7 12

6 10

40

10. 10

8 7

20 4 8

Бутадиенстиропьный патекс СКС-С 30 .концентрацией полимера

60-65%

Жидкое стекло

Борный комппекс поливи- . нилового спирта (5%-ный водный раствор)

Пигмент (мел,. каолин)

Писпергатор (сода капьцинированная)

Параплельно готовят красящ зии по рецептуре известного мас.ч.:

Бутадиенсти рольки и патекс СКС«65 ГП концентрацией полимера 50%

Попивиниловый спирт (10%-ный водный раствор) . Глицерин

Пигмент (каолин)

Жидкое стекло, разведенное водой, в соотношении

1:4

Комппексон ЭДТА

1.8

Опытные образцы декоративного материала, изготовленные с использованием предлагаемых составов 1 -5, и известные образцы подвергают испытаниям. по определению основных качественных показателей.

Сравнительные резупьтаты физико-механических испытаний приведены в таблице.

Прочность покрытия к мытью определяют на приборе ИКБ-З, где покрытие подвергается истиранию капроновым тампоном, смоченным 2%-ным стандартным мыльным раствором (мыло, кальцинированная сода) при комнатной температу ре.

Из таблицы видно, что предлагаемый состав при:одинаковой массе покрытия в сравнении. с известным составом обеспечивает сокращение времени и снижение темлературы сушки при сохранении высокой стойкости истиранию при смачивании покрытия в 2%-ном мыльнрм растворе.

Ожидаемый экономический эффект от йспоцьзования предлагаемого состава составит. 200 ЗОО тыс.руб.:., 25 15 18 25 20 25 ГОСТ

13 199-67

9 12 14 14 15

83428910

Продолжение таблицы

27,.

70

25

24

90

100

Составитель Л. Лукашевич

Редактор Ю. Ковач Техред Ж.Кастелевич Корректор В. Бутяга

Заказ

4022/55 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППД Патент», r. Ужгород уп. Проектная, 4 пцц,патент Зак. 3503 Формула изобретения

1 ° Состав пижентированного покрытия декоративного материала на бумажной ос . нове, содержащий бутадиеновый илн бутадиенстирольный латекс, силикат щелочного металла, гидроксилсодержащий попимер и пигмент, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры сушки покрытия при сохранении прочности к мытью, в качестве гидроксилсодержащего полимера он содержит 5 10%-ный водный раствор борнокислого комплекса поливинилового спирта при следующем соотноше- нии компонентов, мас.ч.: латекс 100; си- З5 ликат щелочного металла 1 5; 5»10% ный водный раствор борнокислого комплекса поливинилового спирта 82-2.10 и пигмент

40250.

2. Состав по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем что борнокислый комплекс

Э пол11винилового спирта содержит s качестве боросодержащего соединения борную кислоту, борат или перборат натрия в количестве 0,1-1% от массы абсолютно сухого полимера.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Недельман Х. Х. и др, Теория и, .практика кроющих суспензий. М., Лесная промышленность", 1969, с. 110.

2. Патент Франции % 2161483, кл. Ц 21 Н 3/00, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2635840/12, 30.06.78 (про тотип).