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DE2035919A1 - Coating agents - Google Patents

Coating agents

Info

Publication number
DE2035919A1
DE2035919A1 DE19702035919 DE2035919A DE2035919A1 DE 2035919 A1 DE2035919 A1 DE 2035919A1 DE 19702035919 DE19702035919 DE 19702035919 DE 2035919 A DE2035919 A DE 2035919A DE 2035919 A1 DE2035919 A1 DE 2035919A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
copolymer
coating
mixture
latex
viscosity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702035919
Other languages
German (de)
Inventor
Maurice Welwyn Garden City Hertfordshire Freeman (Großbritannien)
Original Assignee
Doverstrand Ltd , London
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Doverstrand Ltd , London filed Critical Doverstrand Ltd , London
Publication of DE2035919A1 publication Critical patent/DE2035919A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/56Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/58Polymers or oligomers of diolefins, aromatic vinyl monomers or unsaturated acids or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D125/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D125/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09D125/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C09D125/08Copolymers of styrene
    • C09D125/14Copolymers of styrene with unsaturated esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09D133/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

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Description

BeschichtungsmittelCoating agents

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf wässrige Beschichtungsmittel, insbesondere solche für Beschichtungen durchlässiger Substrate, wie Papier, Pappe, Gewebe und Vliesstoffe.The present invention relates to aqueous coating agents, in particular those for coatings permeable substrates, such as paper, cardboard, fabric and Nonwovens.

Es ist üblich, Papier und Pappe mit einer wässrigen Dispersion eines mit einem Pigment-Bindemittel gebundenen Pigments zu beschichten. Während früher Kasein und Stärke als übliche Pigmentbinder verwendet wurden, kommen in neuerer Zeit filmbildende organische Polymere kombiniert mit Kasein oder Stärke als Pigmentbinder zum Einsatz. Aufgrund der thermoplastischen Eigenschaften des organischen Polymers wäre es denkbar, eine Beschichtung von besserem Aussehen zu erhalten, wenn das Bindemittel nur aus dem organischen Polymer bestünde. Dies hat sich bisher als nicht möglich erwiesen, da die in Beimischung zu dem Pigment verwendeten konventionellen organischen Polymere keine Beschichtungs- masse von ausreichend hohem Wasserrückhaltevermögen oder genügend hoher Viskosität It is customary to coat paper and cardboard with an aqueous dispersion of a pigment bound with a pigment binder. While casein and starch were used as conventional pigment binders in the past, more recently, film-forming organic polymers combined with casein or starch have been used as pigment binders. Due to the thermoplastic properties of the organic polymer, it would be conceivable to obtain a coating with a better appearance if the binder consisted only of the organic polymer. This has hitherto proven to be impossible, since the conventional organic polymers used in admixture with the pigment do not have a coating composition with a sufficiently high water retention capacity or a sufficiently high viscosity

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_2_ /U35919_2_ / U35919

ergeben, sofern sie als alleiniges Bindemittel verwendet werden. if they are used as the sole binder.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Beschichtungsmittel bereitzustellen, in welchem der filmbildende Bestandteil ein synthetisches organisches Polymer ist und bei der man. ohne die konventionellen Pigmentbinder, wie Stärke und Kasein, auskommt.It is the object of the invention to provide a coating agent provide in which the film-forming ingredient is a synthetic organic polymer and in which one. without the conventional pigment binders such as starch and Casein, get by.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein wässriges Beschichtungsmittel vor, enthaltend eine Latexmischung aus 80 bis 99 $» vorzugsweise 88 bis eines Copolymers A und 1 bis 20, vorzugsweise 3 bis 12 fo eines Copolymers B, wobei Copolymer A ein fumbildendes Polymer aus 45 bis 70 fo Styrol und/oder Methylmethacrylat, 0 bis 5 äthylenisch ungesättigte Carbonsäure, Rest Butadien ist, welches in wässriger alkalischer Lösung ; bei pH 10 und 200C unlöslich und im wesentlichen nicht^ , quellbar ist und wobei Copolymer B ein vernetztes Copolymer aus 35 bis 50 $ Butadien-1,3 und 50 bis 65 ^ einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure ist, welchea : im wesentlichen quellbar und zu mindestens 50 $ ■ -; in wässriger alkalischer Lösung bei pH 10 und 20 C unlöslich ist.To solve this problem, the present invention provides an aqueous coating agent containing a latex mixture of 80 to 99%, preferably 88 % of a copolymer A and 1 to 20, preferably 3 to 12% of a copolymer B, where copolymer A is a film-forming polymer of 45% to 70 fo styrene and / or methyl methacrylate, 0 to 5 ° i ethylenically unsaturated carboxylic acid, the remainder being butadiene, which in an aqueous alkaline solution; at pH 10 and 20 0 C insoluble and essentially not ^, swellable and wherein copolymer B is a crosslinked copolymer of 35 to 50 $ butadiene-1,3 and 50 to 65 ^ of an ethylenically unsaturated carboxylic acid, which a : essentially swellable and to at least $ 50 ■ - ; is insoluble in aqueous alkaline solution at pH 10 and 20 C.

Der Vernetzungsgrad des Copolymers B reicht aus, um die gewünschte Unlöslichkeit in wässriger alkalischer Lösung zu bewirken, er ist jedoch nicht so gross, um die Quellung des Copolymeren in wässriger alkalischer Lösung zu behindern.The degree of crosslinking of the copolymer B is sufficient to to bring about the desired insolubility in aqueous alkaline solution, but it is not so great as to the To hinder swelling of the copolymer in aqueous alkaline solution.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung Beschichtungsmittel mit darin dispergieren Pigmenten. Derartige BeSchichtungsmischungen bestehen vorzugsweise aus 5 bis 25 Gewichtsteilen einer Latexmischung vonIn a further embodiment, the invention relates Coating agents with pigments dispersed therein. Such coating mixtures preferably exist from 5 to 25 parts by weight of a latex mixture of

-3-10 98 U/208 6-3-10 98 U / 208 6

* : -3- 2Ü35919* : -3- 2Ü35919

Copolymer A und Copolymer B pro 100 Gewichtsteilen Pigment. Mit derartigen Beschichtungsmischungen werden durchlässige Substrate wie Papier, Pappe, Gewebe oder Vliesstoffe beschichtet. Copolymer A and Copolymer B per 100 parts by weight of pigment. Such coating mixtures are used to coat permeable substrates such as paper, cardboard, fabric or nonwovens.

Sowohl für den Einsatz als Beschichtungsmittel, als auch, wenn der Copolymer-Latex als Pigmentbinder verwendet werden soll, ist es wünschenswert, die Viskosität bis zum Stadium der Zubereitung der pigmentierten Mischung aus Gründen leichterer Handhabung und Transportierbarkeit niedrig zu halten. Die Anfangsviskosität liegt zweckmässig unter ca. 200 cps. Bei einem pH von ca. 7 ist die Viskosität des Copolymer-Latex vorzugsweise niedrig zu halten, da bei diesem pH die Latices stabiler gegen Behandlung und Transport sind. Beim Auftragen der Beschichtungsmasse auf das Substrat sollte dann die Viskosität erhöht werden, um die richtigen BeSchichtungs-Eigenschaften zu erzielen. Es sind zwar viele lösliche Verdickungsmittel bekannt, die einer Streichmischung die gewünschte Viskosität verleihen können, z.B. Natrium- oder Ammoniumsalze von Polyacrylsäure und ihren Copolymeren. Wenn man diese jedoch in den Latex eines Copolymeren gibt,-das man als Pigment-Bindemittel verwenden will, erhöht sich die Viskosität des Latex derartig, dass er noch nicht einmal bei pH-Werten unter 7 zu verarbeiten ist.Both for use as a coating agent and when the copolymer latex is used as a pigment binder it is desirable to adjust the viscosity up to the stage of preparation of the pigmented mixture for reasons easier handling and portability to keep low. The initial viscosity is expediently below approx. 200 cps. At a pH of about 7, the viscosity of the copolymer latex should preferably be kept low, since at this pH the latexes are more stable to treatment and transport. When applying the coating material to the substrate, the Viscosity can be increased to get the right coating properties to achieve. Many soluble thickeners are known which give a spread mix the desired Viscosity, e.g., sodium or ammonium salts of polyacrylic acid and its copolymers. But if you put this in the latex of a copolymer, -that If you want to use it as a pigment binder, the viscosity of the latex increases so much that it does not even have to to be processed at pH values below 7.

Dispersionen von alkalilöslichen Copolymeren , z.B. von im Handel erhältlichen Polyacrylsäure-Copolymeren, die eine niedrige Viskosität bei pH 3 haben, nehmen mit Erhöhung des pH-Wertes auf 6 oder 7 schnell an Viskosität zu und sind deshalb nicht geeignet, die Viskositätseigenschaften gewöhnlicher Papierbeschichtungs-Latices zu modifizieren. Dispersions of alkali-soluble copolymers, e.g. from im Commercially available polyacrylic acid copolymers that have a have low viscosity at pH 3, increase in viscosity rapidly as the pH value increases to 6 or 7 and are therefore not suitable for modifying the viscosity properties of common paper coating latices.

Die Copolymeren B des erfindungsgemäss_en BeSchichtungsmittels haben, da sie weitgehend alkaliunlöslich sind, keine wesentliche Wirkung auf die Viskosität der Copolymeren-Mischung The copolymers B of the coating composition according to the invention since they are largely insoluble in alkali, have no significant effect on the viscosity of the copolymer mixture

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oder der Streichmisehung,, Ms ein pH-Wert über ■ 7 erreicht wird» Dies wird durch Zusatz eines Alkalis, zweckmässig von wässrigem Aimoniumhydroxyd herbeigeführte Somit wird bei diesen erfindungsgemässen Beschichtungsmittel die für Streiehzweeke erforderliche Viskosität in einfacher Weise durch Alkali-Zusatz erreicht, wodurch die wirtschaftliche Verwendung, von Butadien-Copolymeren als alleiniges Bindemittel für das Pigment möglich wird»or the spreadable manure, Ms reaches a pH value above ■ 7 becomes »This becomes expedient by adding an alkali Thus brought about by aqueous ammonium hydroxide is with these inventive coating compositions The viscosity required for spreading purposes can be achieved in a simple manner by adding alkali, which makes it economical Use of butadiene copolymers as the sole binder for the pigment becomes possible »

Die Latices des erfindungsgemässen Beschichtungsmittel werden zweckmässig in an sich bekannter Weise im Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt. Hierin wird die Mischung der Monomeren polymerisiert während sie kontinuierlich in wässriger, ein Emulgierungsmittel enthaltender Phase dispergiert werden» In den konventionellen Emulsionspolymerisationsprozessen sind gewöhnlich 1,5 bis 5 Gew.fo Emulgierungsmittel, bezogen auf das Gewicht der Monomeren-Mischung, anwesend» Es ist jedoch vorteilhaftThe latices of the coating composition according to the invention are expediently produced in a manner known per se in the emulsion polymerization process. Herein, the mixture of monomers is polymerized while they are continuously dispersed in an aqueous, an emulsifying agent containing phase "In the conventional emulsion polymerization processes are usually from 1.5 to 5 wt. Fo emulsifier, based on the weight of the monomer mixture present" However, it is advantageous

- besonders im Falle von Copolymer A5 das den Hauptanteil der Copolymeren-Mischung bildet,- weniger als 1 Gewichtsprozent Emulgierungsmittel, bezogen auf das Gewicht der Monomeren-Mischung,einzusetzen» Damit wird bei der fertigen Beschichtung eine verbesserte Feuchtigkeitsbeständigkeit erreicht, sowie auch ein niedriger Schäumungsgrad während der Anwendung der Beschichtungsmasse, d„h„ beim Mischen und Auftragen des erfindungsgemässen Beschichtungsmittels auf das Substrat« Bei der Emulsionspolymerisation wird ferner normalerweise ein wasserlöslicher Katalysator, z.B. Kalium- oder Ammoniumpersulfat, oder ein Redox-Katalysator, z.B. eine Kombination eines organischen Peroxyds und eines Reduktionsmittels, verwendet. Ebenso ist es bei der Emulsionspolymerisation üblich, einen Polymerisationsmodifikator zu verwenden, normalerweise- especially in the case of copolymer A 5, which forms the main part of the copolymer mixture, - use less than 1 percent by weight of emulsifying agent, based on the weight of the monomer mixture Degree of foaming during the application of the coating material, i.e. when the coating composition according to the invention is mixed and applied to the substrate and a reducing agent is used. Also in emulsion polymerization it is common to use a polymerization modifier, usually

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ein Mercaptan, um das Molekulargewicht des Polymeren zu kontrollieren. Auch wenn eine der monomeren Komponenten des Polymerisationsansatzes eine Carbonsäure ist, ist es notwendig, "bei einem unter 7 liegenden pH-Wert, normalerweise bei einem pH von etwa 2 bis 3, zu polymerisieren. a mercaptan to increase the molecular weight of the polymer check. Even if one of the monomeric components of the polymerization formulation is a carboxylic acid, it is necessary "to polymerize at a pH below 7, usually at a pH of about 2-3.

Sofern Carbonsäure in Copolymer A enthalten ist, kann dies jede äthylenisch ungesättigte Carbonsäure sein, die mit den anderen monomeren Bestandteilen des Copolymeren copolymerisierbar ist. Als Beispiel für solche copolymerisierbaren Carbonsäuren sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und Citraconsäure zu nennen. Im Falle von Dicarbonsäuren können auch die Monoester dieser Säuren verwendet werden. Die Anwesenheit von Carbonsäure in Copolymer A tendiert in der Wirkung dahin, dass das Copolymer in Alkalischem Medium quellfähig wird. Jedoch ist der Effekt , verglichen mit dem von Copolymer B nicht bedeutend. Diese Eigenschaft kann durch Änderung des Molekulargewichtes des Copolymeren modifiziert werden, z.B. wird die Quellfähigkeit in alkalischem Medium durch Erhöhung des Molekulargewichtes reduziert. Copolymer A kann ein Papierbeschichtungs-Latex eines organischen Polymeren der herkömmlichen Art sein. Der Anteil von Copolymer A in einer erfindungsgemässen Mischung von Copolymer A und Copolymer B sollte vorzugsweise 88 bis 97 Grew.$ betragen.If carboxylic acid is contained in copolymer A, this can be any ethylenically unsaturated carboxylic acid which is copolymerizable with the other monomeric constituents of the copolymer. Examples of such copolymerizable carboxylic acids are acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and citraconic acid . In the case of dicarboxylic acids, the monoesters of these acids can also be used. The presence of carboxylic acid in copolymer A tends to have the effect that the copolymer becomes swellable in an alkaline medium. However, compared with that of Copolymer B, the effect is not significant. This property can be modified by changing the molecular weight of the copolymer, for example the swellability in an alkaline medium is reduced by increasing the molecular weight. Copolymer A can be a paper coating latex of an organic polymer of the conventional type. The proportion of copolymer A in a mixture according to the invention of copolymer A and copolymer B should preferably be 88 to 97 grains.

Der Anteil von Copolymer B, der erforderlich ist, um bei dem Beschichtungsmittel den gewünschten Effekt hinsichtlich Wasserrückhaltevermögen und Viskosität zu erreichen, hängt unter anderem von seinem Säuregehalt ab. Auch hat Copolymer B geringe Bindewirkung auf Pigmente, so dass es von diesem Gesichtspunkt her ratsam ist, die Konzentration von Copolymer B so niedrig wie möglich zu halten. Um Copolymer B am wirkungsvollsten einsetzen zu können, sollte es zweckmässig nicht weniger als 50 $ äthylenisch ungesättigte CarbonsäureThe proportion of copolymer B which is required in order to achieve the desired effect in terms of water retention capacity and viscosity in the coating composition depends, among other things, on its acid content. Copolymer B also has little binding effect on pigments, so that from this point of view it is advisable to keep the concentration of copolymer B as low as possible. To use copolymer B is most effective, it should advantageously not less than 50 $ ethylenically unsaturated carboxylic acid

enthalten. „ _Λ Λ , . _c contain. "_ Λ Λ,. _c

1098U/2086 ■1098U / 2086 ■

Copolymer B kann mit jeder äthylenisch ungesättigten Carbonsäure hergestellt werden,, sofern diese mit Butadien copolymerisierbar ist» Monoäthylenisch ungesättigte Carbonsäuren copolymerisier^fen leicht mit Butadien. Dicarbonsäuren hingegen polymerisieren langsam und es ist im allgemeinen nicht so leicht, Copolymer B ausschliesslich mit einer ©!carbonsäure herzustellen„ normalerweise werden daher monoäthylesisch. ungesättigte' Carbonsäuren, wie Methacrjl- oder Acrylsäure, als Säurekomponente des Copolymeren B vorgezogen.Copolymer B can be produced with any ethylenically unsaturated carboxylic acid, provided it is with butadiene »Monoethylenically unsaturated ones can be copolymerized Carboxylic acids copolymerize easily with butadiene. Dicarboxylic acids, on the other hand, polymerize slowly and it is generally not so easy to use copolymer B exclusively with a ©! carboxylic acid “normally will be hence Mono-Ethyle. unsaturated carboxylic acids, such as Methacrylic or acrylic acid, as the acid component of the copolymer B preferred.

Die relativ liohe Usilöslichkeit von Copolymer B in alkalischem Medium mrd durch, die Vernetzung des Copolymeren erreicht. Wie often erwähnt, dürfen«, damit die optimale Wirkung von Copolymer B auf die Eigenschaften der Beschichtuiigsisiseiiiuig hinsichtlich Viskosität und Wasserrückhaltevermögen erzielt wird, die Latex-Partikel des Copolymere» B weder so dicht vernetzt sein, dass sie das Quellen der Partikel unter alkalischen Bedingungen behindern.9 noch darf das Molekulargewicht klein sein und dabei so geringe Vernetzung vorliegen, dass das Copolymer ..weitgehend in wässriger Lauge löslich ist. Das Molekulargewicht und der Vernetzungsgrad können durch die bei der Herstellung des Copolymeren verwendete Menge eines Polymerisat!ons-Modifikators z.B. Merkaptan,, kontrolliert werden.The relatively low solubility of copolymer B in an alkaline medium is achieved by crosslinking the copolymer. As has often been mentioned, "so that the optimum effect of copolymer B on the properties of the coating is achieved with regard to viscosity and water retention capacity, the latex particles of copolymer" B must not be so densely crosslinked that they hinder the swelling of the particles under alkaline conditions . 9 nor the molecular weight may be small and be present as low crosslinking that the copolymer is ..weitgehend soluble in aqueous alkali. The molecular weight and the degree of crosslinking can be controlled by the amount of a polymerisation modifier, for example mercaptan, used in the preparation of the copolymer.

Für die Subereitung von pigmentierten Streichmassen werden die in der Bapierstreieherei üblichen feinzerteilten Pigmente verwendet. Das sind normalerweise mineralische Pigmente, beispielsweise China-Glays Titandioxid, Satinweiß, Blanc fixe und Calciumcarbonat.For the preparation of pigmented coating slips, the finely divided pigments customary in paper spreading are used. These are normally mineral pigments, such as China Glay s titanium dioxide, satin white, blanc fixe and calcium carbonate.

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Obwohl das Beschichtungsmittel der vorliegenden Erfindung für .die Beschichtung durchlässiger Substrate ohne die Anwesenheit konventioneller Pigmentbinder, wie Kasein, und Stärke -vorgesehen ist, kann es auch kleine Mengen dieser konventionellen Stoffe enthalten.Although the coating agent of the present invention for. The coating of permeable substrates without the Presence of conventional pigment binders such as casein, and When starch is provided, it can also contain small amounts of these conventional substances.

Die Zubereitung der pigmentierten Mischungen des erfindungsgemässen Beschichtungsmittels und der Auftrag der Streichmassen auf die durchlässigen Substrate erfolgt nach den in der Papierstreicherei üblichen Verfahren.The preparation of the pigmented mixtures of the invention Coating agent and the application of the coating slips to the permeable substrates are carried out according to the Customary paper coating process.

Das erforderliche Verhältnis von Copolymer A zu Copolymer B in einer Papierstreichmischung richtet sich nach dem Gesamtanteil des Pigmentbinders (A+ B) in der Mischung. Für gestrichene Druckpapiere der Tiefdruckqualität genügt wegen der geringen Klebrigkeit der Druckfarbe ein niedriger Gehalt an Pigmentbinder, d.h. 8 bis 10 fo Bindemittel im Pigment reichen für zufriedenstellende Bedruckbarkeit aus. Für gestrichene Offset-Druckpapiere dagegen ist ein höherer Gehalt an Pigmentbinder, etwa 12 bis 16 $ erforderlich, da die bei diesem Druckverfahren verwendete Farbe eine hohe Klebrigkeit hat. Um bei BeSchichtungsmassen für Tiefdruckqualitäten und für Offset-Litho-Qualitäten von gestrichenen Druckpapieren in beiden Fällen die gleiche Auftragsviskosität zu erzielen, soll daher der in der latexmischung von Copolymer A und Copolymer B vorhandene Anteil von Copolymer B für die Tiefdruck-Qualität höher sein, als für die Offset-Litho-Qualität. The required ratio of copolymer A to copolymer B in a paper coating mixture depends on the total proportion of pigment binder (A + B) in the mixture. For coated printing papers of gravure printing quality, because of the low tackiness of the printing ink, a low content of pigment binder is sufficient, ie 8 to 10% binder in the pigment is sufficient for satisfactory printability. For coated offset printing papers, on the other hand, a higher content of pigment binder, around $ 12 to $ 16, is required, since the ink used in this printing process has a high tack. In order to achieve the same application viscosity in both cases with coating compounds for gravure printing grades and for offset litho grades of coated printing papers, the proportion of copolymer B present in the latex mixture of copolymer A and copolymer B for the gravure printing quality should therefore be higher than for the offset litho quality.

Die erfindungsgemässen Beschichtungsmittel werden mit grossem Vorteil als alleiniger Pigmentbinder in Papierstreichmassen eingesetzt. Darüber hinaus können die mit Füllstoff verstärkten erfindungsgemässen Beschichtungsmittel auf die Rückseite eines Teppichgewebes oder Polsterstoffe aufgetragen werden , um den Flor mit dem Trägerstoff zu verankern und ihm die gewünschten Gebrauchseigenschaften zu verleihen.The coating compositions according to the invention are used with great advantage as the sole pigment binder in paper coating slips used. In addition, the filler-reinforced coating compositions according to the invention can be applied to the The back of a carpet fabric or upholstery fabric can be applied to anchor the pile to the carrier fabric and to give it the desired properties.

10 98U/2 0-8 6"8"10 98U / 2 0-8 6 " 8 "

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Das Beschichtungsmittel kann auch dazu verwendet- werden, eine zusä-tzliehe lage des Trägerstoffes an die Rückseite der Teppichstruktur zu binden» Des weiteren kann mit dem erfindungsgemässen Mittel die Viskosität von Anstrichfarben, die Styrol-Butadies-Öopolymere enthalten., modifiziert werden. Ferner kann das erfindungsgemässe Mittel dazu verwendet werden, die Viskosität von Latex-Dispersionen, die als · ■ Imprägniermittel für Hadelfilz-Teppichwaren oder als Beschichtungen für Filme, z.B. aus Zellulose, Polyester oder Polyolefinen verwendet werden, au regulieren» Ebenso kann die Viskosität von pigmentierten Leder-Appreturen«, die ein filmbildendes organisches Polymer enthalten, modifiziert werden. Schliesslich kann das erfindungsgemässe Mittel zur Modifizierung der Viskosität eines Gemisehs auf Basis von Pigment und filmbildendem organischem Polymer, wie es bei der Herstellung von festen Schäumen verwendet wird, eingesetzt werden.The coating agent can also be used to an additional layer of the carrier material on the back to bind the carpet structure »Furthermore, with the agent according to the invention the viscosity of paints, which contain styrene-butadies-oopolymers., modified will. Furthermore, the agent according to the invention can be used to reduce the viscosity of latex dispersions which are used as · ■ Impregnating agent for rag felt carpets or as coatings for films, e.g. made of cellulose, polyester or Polyolefins are used to regulate au »Likewise, the Viscosity of pigmented leather finishes «that form a film contain organic polymer. Finally, the agent according to the invention can be used for modification the viscosity of a mixture based on pigment and film-forming organic polymer, as it is during manufacture used by solid foams.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele veranschaulicht. Hierin sind alle Teile als Gewichtsteile angeführt.The invention is illustrated by the following examples. All parts are listed here as parts by weight.

Beispiel 1example 1

Ein Copolymer ( Copolymer A ) in Latex-Form wurde durch eine wässrige Emulsionspolymerisation bei 37 $ Monomergehalt aus 38 Teilen Butadien, 60 Teilen Methylmethacrylat und 2 Teilen Itaconsäure in Gegenwart von 0,1 Teilen eines Emulgators und 0,05 Teilen Natriumhexamethaphosphats hergestellt, Der Polymerisationsprozess wurde bis zum im wesentlichen vollständigen Umsatz geführt. Das Copolymer erwies sich als unlöslich und im wesentlichen quellungsfest, als es mit einer wässrigen Lösung von Ammoniumhydroxyd behandelt wurde.A copolymer (Copolymer A) in latex form was obtained by aqueous emulsion polymerization at 37% monomer content from 38 parts of butadiene, 60 parts of methyl methacrylate and 2 parts of itaconic acid prepared in the presence of 0.1 part of an emulsifier and 0.05 part of sodium hexamethaphosphate, The polymerization process was carried out until the conversion was essentially complete. The copolymer was found to be insoluble and essentially resistant to swelling when treated with an aqueous solution of ammonium hydroxide.

■Ein Copolymer ( Copolymer B ) in Latex-Form wurde in einem Rührautoklav zubereitet« Folgende Komponenten kamen in den Autoklav :■ A copolymer (Copolymer B) in latex form was made into one Stirring autoclave prepared «The following components were put into the autoclave:

-9-109814/2086 " -9- 109814/2086 "

Wasser 1Water 1 7070 TeileParts IlIl MethacrylsäureMethacrylic acid 5555 IlIl Hatriumdodezyrbenzol-
sulfonat
Sodium dodecyrbenzene
sulfonate
22 ,2, 2 IlIl
Tert .DodezylvercaptanTert .dodecylvercaptan ΌΌ ,2, 2 IlIl Ammoniumperoxydi-
sulfat
Ammonium peroxide
sulfate
00 ,4, 4 IlIl
Dinatriumsalz der
Äthylendiamintetra-
essigsäure
Disodium salt of
Ethylene diamine tetra
acetic acid
00 ,5, 5

Der Autoklav wurde dann verschlossen, mit Stickstoff gespült und evakuiert. Bs wi&en sodann 45 Teile Butadien eingefüllt und der Autoklav auf 5O0G erhitzt, Ms sich der gesamte Monomerinhalt im wesentlichen in Oopolymer umgesetzt hatte. Das Oopolymer bestand aus einem säurehaltigen Latex mit 37 Feststoff gehalt. Dieses Copolymer war in wäaeriger Ammoniumhydroxyd-IiÖsung bei einem pH von 9 und darüber nicht erkennbar löslich, sondern ergab eine durchscheinende Suspension einer gallertartigen Masse.The autoclave was then sealed, flushed with nitrogen and evacuated. Bs & wi s then 45 parts of butadiene charged, and the autoclave at 5O 0 G heated, Ms, the entire Monomerinhalt had substantially reacted in Oopolymer. The copolymer consisted of an acidic latex with a solid content of 37 °. This copolymer was not noticeably soluble in aqueous ammonium hydroxide solution at a pH of 9 and above, but gave a translucent suspension of a gelatinous mass.

Es wurde sodann eine Mischung hergestellt aus 92 Teilen Oopolymer A mit 8 Teilen Copolymer B. Die Viskosität dieser Mischung erhöhte sich fast gar nicht, als der pH-Wert mit wässriger Ammoniumhydroxyd-Lösung auf ca. β erhöht wurde. Diese Mischung wurde für die Zubereitung der folgenden Streichmischung verwendet;A mixture of 92 parts was then made Oopolymer A with 8 parts of copolymer B. The viscosity of this mixture increased almost not at all than that Adjust pH to approx. β with aqueous ammonium hydroxide solution was increased. This mixture was used to prepare the following spread mix;

China clay 100 Teile TrockengewichtChina clay 100 parts dry weight

"Dispex" 115 N"Dispex" 115 N.

Ha-SaIz einer Polycarbonsäure niedrigen Molekulgewichtes 0,3 " "Ha-salt of a polycarboxylic acid low molecular weight 0.3 ""

Latex-Mischung 7 " "Latex mix 7 ""

-ΙΟ-ΙΟ

098 U/2086098 U / 2086

China, elay wurde in Wasser in einem Schnellmischer in Anwesenheit des "Dispex" 115 1 dispergiert, dem entstandenen Gemisch, die Late2cmischung zugesetzt und der Feststoff gehalt auf 60 # eingestellt«,* Der pH-Wert wurde sehliesslieh mit wässrigem Ammoniak auf 9 Ms eingestellt.China, elay was made in water in a high speed mixer dispersed in the presence of the "Dispex" 115 1, the resulting Mixture, the late2cm mixture added and the solids content adjusted to 60 # «, * the pH value was finally adjusted to 9 Ms with aqueous ammonia.

Me so zubereitete Mischung hat zufriedenstellende Fließ- und WasserrüoMialtuags-Eigenschaften für das Rakel- · ■streichverfahren,, Die Eigenschaften des gestrichenen Papiers genügten &e& Jnforderungen für Zylindertiefdruck. Eine ähnliche Mischung auf eier Basis eines allein aus Copolymer A sufeereitetsn Latex konnte auf einer Rakelstreiehmaschine nicht erfolgreich verarbeitet werden, weil Viskosität imö Wasserrückhaltevermögen zu gering waren.The mixture prepared in this way has satisfactory flow and water resistance properties for the squeegee coating process. The properties of the coated paper meet the requirements for rotogravure printing. A similar mixture on the basis of a eggs alone of Copolymer A sufeereitetsn latex could not be successfully processed on a Rakelstreiehmaschine because viscosity Imoe water retention capacity was too low.

Beispiel 2Example 2

Ein Copolymer in Latexx-Form ( Copolymer A ) wurde aus folgenden Komponenten hergestellt, die in einen RührautoklaT gegeben wurdensA latexx form copolymer (copolymer A) was made from The following components are manufactured in a stirred autoclave were given

Wasser 150 TeileWater 150 parts

Stjrrol . 4-7 " Itaeonsämre 5 "Stjrrol. 4-7 " Itaeonsamre 5 "

Natriumdodezylsulfonat 1,6 M Sodium dodecyl sulfonate 1.6 M.

Bin Koadeasationsprodukt VG'ifi, los^rlphenol und Ithylenoxyd ( haaäelsüloliches aichtionlBohes Emulgierungemlttel) 3jO n "Am coadeasation product VG'ifi, los ^ rlphenol and ethylene oxide (haaäelsüloliches aichtionlBohes emulsifying agent) 3jO n "

Kalimipsrsulfat 0,8 n Potash sulphate 0.8 n

Kaliumsulfat 0,15"Potassium sulfate 0.15 "

Hatriumliexamethaphosphat 0.05 " ·Sodium lexamethaphosphate 0.05 "

-11--11-

109814/2086109814/2086

Der Autoklav wurde mit Stickstoff gespült, verschlossen,-evakuiert und 48 Teile 1,3-Butadien eingefültt« Die Dispersion wurde auf einer Temperatur von 65° C gehalten, bis im wesentlichen der gesamte monomere. Inhalt in Oopolymeres umgesetzt worden war und einen säurehaltigen Latex von ca. 40 # Feststoffgehalt ergab. Dieses Copolymer erwies sich bei Behandlung mit einer wässrigen Lösung von Ammoniumhydroxid als unlöslich und im wesentlichen quellungsfest.The autoclave was flushed, closed and evacuated with nitrogen and 48 parts of 1,3-butadiene poured in «The Dispersion was kept at a temperature of 65 ° C, to substantially all of the monomer. Contents had been converted into Oopolymeres and an acidic one Yielded latex of about 40 # solids. This Copolymer was found when treated with an aqueous Solution of ammonium hydroxide as insoluble and essentially resistant to swelling.

Ein emulsionspolymerisiertes Copolymer (Copolymer B ) in Latex-Form ( mit 37 '$> Feststoff gehalt) wurde bei 5O0C in einem Rührautoklav hergestellt aus 40 Teilen Butadien und 60 Teilen Methacrylsäure in Anwesenheit von 2,4 Teilen Natriumdodezylbenzolsulfonat als Emulgator und 0,2 Teilen tertiärem Dodezylmercaptan als Polymerisationsmodifikator. Bei Behandlung des entstandenen säurehaltigen milchigweissen Latex mit einer wässrigen Ammoniumhydroxyd-Lösung, wobei der pH-Wert bei 9 oder darüber lag, löste sich das Copolymer nicht zu einer klaren Lösung, sondern bildete eine durchscheinende Suspension von stark aufgequollenen gallertartigen Partikeln.An emulsion copolymer (copolymer B) in latex form (content 37 '$> solids) at 5O 0 C in a stirred autoclave made of 40 parts of butadiene and 60 parts of methacrylic acid in the presence of 2.4 parts Natriumdodezylbenzolsulfonat as an emulsifier and 0, 2 parts of tertiary dodecyl mercaptan as a polymerization modifier. When the resulting acidic, milky white latex was treated with an aqueous ammonium hydroxide solution, the pH being 9 or above, the copolymer did not dissolve into a clear solution, but instead formed a translucent suspension of strongly swollen gelatinous particles.

Entsprechende Mengen der beiden Latices wurden zu einer Mischung aus 97 Teilen Copolymer A mit 3 Teilen Copolymer B verarbeitet. Der pH dieser Latex-Mischung wurde durch Zusatz von wässrigem Ammoniak auf 6 erhöht, ohne dass eine merkliche Erhöhung der Viskosität eintrat.Corresponding amounts of the two latices were made into a mixture of 97 parts of copolymer A with 3 parts of copolymer B. processed. The pH of this latex mixture was raised to 6 by the addition of aqueous ammonia, without any noticeable increase in viscosity occurred.

Diese Latexmischung wurde für die Zubereitung folgender Streichmasse verwendet:This latex mixture was used for the preparation of the following Coating used:

China clay 100 Teile TrockengewichtChina clay 100 parts dry weight

"Dispex" 115 N (Natriumsalz einer Polycarbonsäure mit niedrigem Molekulargewicht) 0,3 " ""Dispex" 115 N (sodium salt of a polycarboxylic acid with low molecular weight) 0.3 ""

Latex-Mischung 14 " "Latex mix 14 ""

109814/7086 ~12~109814/7086 ~ 12 ~

_12- 2U35919_ 12 - 2U35919

China-clay wurde in einem Schnellmischer in Wasser, in Anwesenheit von "Dispex" 115 N als Dispersionsmittel für China clay, dispergiert, dem entstandenen Gemisch die Latexmischung zugesetzt und der Peststoffgehalt auf 60 $> eingestellt. Nachdem der pH-Wert der Mischung durch Zusatz von wässrigem Ammoniak auf 9 bis 10 erhöht worden war, wies die Mischung die entsprechenden Pliess- und Wasserrückhaltungseigenschaften auf, welche für" den AuftragChina clay was dispersed in water in a high-speed mixer in the presence of "Dispex" 115 N as a dispersant for China clay, the latex mixture was added to the resulting mixture and the pesticide content was adjusted to $ 60. After the pH of the mixture had been increased to 9 to 10 by adding aqueous ammonia, the mixture had the corresponding pleating and water retention properties required for the order

sie auf Papier mittels einer Schnellrakelstreichmaschine geeignet machten. Eine ähnliche Streichmischung, die nur mit einem Latex von Copolymer A allein zubereitet worden war, wies hingegen eine zu niedrige*Viskosität und unzureichendes Wasserrüekhältevermögen auf, um mit einer Rakelstreichmaschine aufgetragen werden zu können. Nach dem Auftrag der Beschichtungsmasse auf das Papier unter Verwendung einer Schnellrakelstreichmasehine und nach dem Trocknen und Satinieren hatte das Papier eine für Offset-Litho-Druck geeignete, zufriedenstellende Rupffestigkeit und hohen Glanz.them on paper using a high-speed squeegee coater made suitable. A similar paint mix made with just a latex of Copolymer A alone on the other hand, had too low * viscosity and insufficient Water retention to with a knife coater to be applied. After applying the coating material to the paper under Using a high speed squeegee coater and after drying and calendering the paper had one for offset litho printing suitable, satisfactory pick resistance and high gloss.

-13--13-

10981A/708610981A / 7086

Claims (2)

-13-Patentansprüche .-13- claims . Wässriges Beschichtungsmittel enthaltend eine Latexmischung aus 80 bis 99 #, vorzugsweise 88 bis 97 # eines Gopolymers A und 1 bis 20 , vorzugsweise 3 bis 12 io eines Copolymers B, wobei Copolymer A ein filmbildendes Polymer aus 45 bis 70 5» Styrol und/oder Methylmethaerylat, 0 bis 5 i* äthylenisch ungesättigte Garbonsäure, fiest Butadien ist, welches in wässriger alkalischer Lösung bei pH 10 und 20°C unlöslich und im wesentlichen nicht quellbar ist, und wobei Copolymer B ein vernetzt es Copolymer aus 35 bis 50 % Butadien-1,3 und 50 bis 65 ί> einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure ist, welches im wesentlichen quellbar und zu mindestens 50 io in wässriger alkalischer Lösung bei pH 10 und 20° C unlöslich ist,Aqueous coating agent containing a latex mixture of 80 to 99 #, preferably 88 to 97 # of a copolymer A and 1 to 20, preferably 3 to 12 percent of a copolymer B, where copolymer A is a film-forming polymer of 45 to 70% styrene and / or methyl methacrylate , 0 to 5 i * ethylenically unsaturated carboxylic acid, fiest is butadiene, which is insoluble and essentially not swellable in aqueous alkaline solution at pH 10 and 20 ° C, and where copolymer B is a crosslinked copolymer of 35 to 50 % butadiene-1 , 3 and 50 to 65 ί> an ethylenically unsaturated carboxylic acid, which is essentially swellable and at least 50 io insoluble in aqueous alkaline solution at pH 10 and 20 ° C, 2) Wässriges Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer A weniger als 1 $> eines Eanilgators, bezogen, auf die zur Heretellung des Copolymers A verwendete Monomermischung, enthält.2) Aqueous coating agent according to claim 1, characterized in that the copolymer A contains less than 1 $> of an Eanilgators, based on the monomer mixture used to produce the copolymer A. 1098U/20861098U / 2086
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