CS234516B1 - Water dispersed coating composition for surface finish of flexible synthetic band materials - Google Patents

Water dispersed coating composition for surface finish of flexible synthetic band materials Download PDF

Info

Publication number
CS234516B1
CS234516B1 CS465583A CS465583A CS234516B1 CS 234516 B1 CS234516 B1 CS 234516B1 CS 465583 A CS465583 A CS 465583A CS 465583 A CS465583 A CS 465583A CS 234516 B1 CS234516 B1 CS 234516B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
casein
pigment
coating composition
coating
Prior art date
Application number
CS465583A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jan Ulicny
Bohumil Sevcik
Otakar Karasek
Jaroslav Lacina
Eva Mrlikova
Original Assignee
Jan Ulicny
Bohumil Sevcik
Otakar Karasek
Jaroslav Lacina
Eva Mrlikova
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 Jan Ulicny, Bohumil Sevcik, Otakar Karasek, Jaroslav Lacina, Eva Mrlikova filed Critical Jan Ulicny
Priority to CS465583A priority Critical patent/CS234516B1/en
Publication of CS234516B1 publication Critical patent/CS234516B1/en

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Vynález se týká zlepšeni zpracovatelských vlastností vodné disperzních nátěrových hmot pro povrchovou úpravu poromerů a jiných ohebných syntetických pásových materiálů. Nátěrová hmota podle vynálezu obsahuje 0,3 až 16 % hmot. polyř akrylátového zahuštovadla, 0,05 až 0,3 % hmot. amoniaku, 0,7 až 1,3 % hmot kaseinu, 1,5 až 11 % hmot. pigmentu, 1 až 5 % ( hmot. neionogenní povrchově aktivní lát~ ky, dále dvě ze skupiny vzájemně nesnár šenlivých polymernich pojiv, zahrnující kopolymer akrylát-butadien, termoreaktiv- ni kopolymer akrylát-styren, kopolyakry- lát a polyuretan, přičemž vybraná dvě polymerní pojivá, jsou v hmotnostním poměru 1:4 až 4:1, dále případné melamin- formaldehydový předkondenzát, vosky a vodu. Nátěrová hmota může obsahovat kasein a pigment s výhodou ve formě kasseinové pigmentové preparace, v níž je sušina složena z 9 až 30 % hmot. kaseinu a ,91 až 70 % hmot. pigmentu, a která je připravena dispergací a homogenizaci pigmentů a případně plniv v koloidním alkalickém vodném roztoku kaseinu s přísadami tak, že výsledný roztok má koncentraci 30 až 60 % hmot.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to improving the processing properties of aqueous dispersion coating compositions for poromers and other flexible synthetic sheet materials. The coating composition according to the invention contains 0.3 to 16 wt. a poly acrylate thickener, 0.05 to 0.3 wt. % ammonia, 0.7 to 1.3% by weight of casein, 1.5 to 11% by weight of casein; pigment, 1 to 5% (non-ionic surfactant by weight, two of the non-irradiated polymeric binders, including acrylate-butadiene copolymer, thermoreactive acrylate-styrene copolymer, copolyacrylate and polyurethane, wherein the two polymer binders, in a weight ratio of 1: 4 to 4: 1, optionally, melamine-formaldehyde precondensate, waxes and water The coating composition may comprise casein and pigment preferably in the form of a cassein pigment preparation in which the dry matter is comprised of 9 to 30% % by weight of the casein and 91 to 70% by weight pigment, which is prepared by dispersing and homogenizing pigments and optionally fillers in a colloidal alkaline aqueous solution of casein with additives such that the resulting solution has a concentration of 30-60% by weight.

Description

Vynález se týká vodná disperzní nátěrové hmoty pro povrchovou úpravu ohebných syntetických pásových materiálů, zejména poromerů na bázi polyuretanů·The present invention relates to aqueous dispersion paints for surface treatment of flexible synthetic sheet materials, in particular polyurethane-based poromers.

Úpravářské systémy pro ohebné plošné materiály mohou být rozpouštědlové, ale i klasické - vodně disperzní· U poromerických syntetických usní se velmi často používá kombinace obou typů. Barevná základní vrstva povrchové úpravy je v tomto případě vytvořena aplikací vodně disperzních nátěrových hmot v jednom nebo častěji ve více nánosech. Na ní se aplikuje rozpouštědlový systém nátěrové hmoty finišové·Treatment systems for flexible sheet materials can be solvent, but also classic - water-dispersive. · For poromeric synthetic leather, a combination of both types is very often used. The colored base layer of the surface treatment is in this case formed by applying water-dispersive paints in one or more times in multiple coats. The solvent system of the finish paint is applied on it ·

V kontinuálním výrobním procesu jsou vedle konečných užitných vlastností neméně důležité i zpracovatelské vlastnosti úpravářských systémů pro jednotlivé vrstvy povrchové úpravy. Cílem výběru komponent a konečné formulace úpravářských systémů mUsí být bezriziková, reprodukovatelná výroba.In the continuous production process, in addition to the end-use properties, the processing properties of the treatment systems for the individual coating layers are equally important. The goal of component selection and final formulation of treatment systems must be risk-free, reproducible production.

Vodně disperzní nátěrové hmoty formulované na bázi vodných disperzí vhodných polymemích pojiv jsou komplikované koloidní systémy, jejichž stabilita je do značné míry citlivá na vnější podmínky, např· při přípravě a zpracování na nanášecích strojích· NejSaetěji jsou to:Aqueous dispersive coatings formulated on the basis of aqueous dispersions of suitable polymeric binders are complicated colloidal systems whose stability is largely sensitive to external conditions, for example · during preparation and processing on coating machines · Most often they are:

- válcový nanášecí stroj pro aplikaci hlavního podílu hmotnosti nánosu barevné nátěrové hmoty;- a roll coating machine for applying a major proportion of the weight of the colored paint;

- střikácí stroj, který se používá k překrytí častých defektů z válcového nanášení - rýhy, vzduchové bubliny s^j. - a pro konečnou egalizaci barevného odstínu·- a spraying machine, which is used to cover frequent defects from cylindrical application - scratches, air bubbles with. - and for the final leveling of the color shade ·

234 516234 516

- ϋPro vytvoření kvalitní barevné základní vrstvy povrchové úpravy je nutné, aby nátěrová hmota vykazovala optimální zpracovatelské vlastnosti. Mezi nejdňležitější zpracovatelské vlastnosti patří:- vytvořeníTo produce a high-quality color base coat, it is essential that the coating has optimal processing properties. The most important processing properties include:

- dokonalá mechanická a elektrolytická stabilita- perfect mechanical and electrolytic stability

- stabilita proti rozdělování směsí pigmentů- stability against separation of pigment mixtures

- dobrá roztékavost- good flowability

- nízká pěnivost- low foaming

- možnost regulace hmotnosti nánosu na daném nanášecím zařízení.- the possibility of controlling the weight of the coating on the application device.

Zpre&vatelské vlastnosti ovlivňují kvalitu provedeného nánosu a tím mohou významně ovlivňovat i užitné vlastnosti povrchové úpravy. S ohledem na konečnou kvalitu barevného nánosu a na ekonomiku výroby jsou základní zpracovatelské vlastnosti nátěrové hmoty pro uvedené typy nanášecích zařízení spojeny s problematikou roztěkání, t<<j. vytvoření souvislé hladké, egální vrstvy mokrého nánosu nátěrové hmoty.The processing properties influence the quality of the coating and thus can significantly affect the utility properties of the coating. With regard to the final quality of the color coating and the economy of production, the basic processing properties of the coating material for these types of coating devices are associated with the problem of flow, i.e. creating a continuous smooth, level, layer of wet paint.

Roztékavost nátěrové hmoty je důležitým požadavkem pro dosažení egálního vybávení a optimální hmotnosti nánosu zejména v podmíhkách kontinuální výroby. Tento kvalitativní parametr zahrnuje dva základní aspekty:The flowability of the paint is an important requirement for achieving leveling and optimum coating weight, especially in continuous production conditions. This quality parameter includes two basic aspects:

a - mezipovrchové vlastnosti, t<j. vzájemnou interakci mezi povrchem upravovaného substrátu a povrchem aplikované vrstvy nátěrové hmoty;and - interfacial properties, i. interactions between the surface of the substrate being treated and the surface of the applied paint layer;

b - tokové vlastnosti vyjádřené charakteristikami Teologickými, které vyžadují podrobnější rozboř.b - flow properties expressed in theological characteristics, which require a more detailed breakdown.

Systémy vodně disperzních nátěrových hmot mají charakter ne^jiewtonakých kapalin. Vyznačují se výraznou strukturní viskozitou, což' znamená, že hodnoty viskozit jsou ve větší či menší míře závislé na střihovém napětí či střihové rychlosti.Water dispersion paint systems have the character of non-ionic liquids. They are characterized by a pronounced structural viscosity, which means that the viscosity values depend to a greater or lesser extent on the shear stress or shear rate.

Hodnota viskozity, naměřená při zvoleném střihovém napětí nebo střihové rychlosti, se označuje jako zdánlivá viskožita.The viscosity value measured at the selected shear stress or shear rate is referred to as the apparent viscosity.

Významnou Teologickou charakteristickou strukturně viakozních systémů je hodnota tak zvané klidové viskozity; míní se tím hodnota viskozity, které nátěrový systém dosahuje v.okolí nulovéhoAn important theological characteristic of structurally visacous systems is the value of the so-called resting viscosity; it means the viscosity value that the coating system achieves in the zero environment

234 516 střihového napětí - tedy v okamžiku, kdy systém projde nanášecím zařízením a je rozprostřen na substrát.234,516 shear stress - that is when the system passes through the applicator and is spread over the substrate.

U mnohých systémů však lze pozorovat, že tečení nastává teprve po překročení určité hodnoty střihového napětí r^Q - Vzv« mez toku; tato vlastnost kapalného systému se nazývá plasticita.However, in many systems, it can be observed that creep occurs only when a certain shear stress value r Q - is exceeded; this property of the liquid system is called plasticity.

K Teologickým anomáliím, které mohou někdy významně ovlivňovat průběh i kvalitu nanášení, zejména pak roztékavost (vrstuení) ňané^Řítéirové hmoty, patří tixotropie. V tomto případě je viskozita systému závislá nejen na střihové rychlosti, ale i na čase- s dobou působení konstantního střihového napětí viskozita klesá.Theological anomalies, which can sometimes significantly influence the course and quality of application, especially the flowability of the Řthree mass, include thixotropy. In this case, the viscosity of the system depends not only on the shear rate, but also on the time-viscosity decreases with the constant shear stress.

Při hodnocení parametrů nátěrových systémů pro povrstvování nutno vzít v úvahu také mechanické složky: elasticitu kapalného systému, pevnost v tahu a tažnost vlákna taženého z kapalného systému.When evaluating the parameters of coating systems for coating, the mechanical components must also be considered: elasticity of the liquid system, tensile strength and elongation of the fiber drawn from the liquid system.

S hodnotou elasticity kapalného systému souvisí v hlavní míře odolnost proti kapkování. Vysoká elasticita a tažnost vlákna způsobují, že ie štěrbiny nanášecího válce se vytahují vlákna nátěrové hmoty. V tomto směru jsou výhodnější nátěrové hmoty s nízkými hodnotami klidové viskozity, protože nedovolují, aby se vytvořená vlákna zafixovala na substrátu.The drip resistance is mainly related to the elasticity value of the liquid system. The high elasticity and elongation of the fiber cause the apertures of the application roller to draw the fibers of the coating composition. In this regard, coatings with low resting viscosity values are preferred because they do not allow the formed fibers to be fixed to the substrate.

relativní důležitosti t^-zv. mežipovrchových aspektů a aspektů Teologických existují určité rozpory. Obecně se však konstatuje, že jsou to především Teologické aspekty, které řídí aplikační fázi při povrstvování substrátů. Např. tvorba mokrého filmu je při kterémkoliv způsobu aplikace - nanášení válcové , nožové, stříkáním, kartáčováním anebo kombinované - ovlivňována hodnotou viskozity v oblasti poměrně nízkých střihových napětí. Ukazatelem zde může být hodnota klidové viskozity. Tvorba mokrého filmu, jehož dobrá kvalita je předpokladem pro realizaci jednovrstvých krycích nánosů, závisí současně na schopnosti roztěkání a vrstvení a na odolnosti proti tvorbě defektů v mokrém nánosu vzduchové bubliny, rýhování a jiná poškozeni.of relative importance. There are some contradictions between the surface and theological aspects. However, it is generally stated that it is primarily theological aspects that control the application phase in the coating of substrates. E.g. the formation of wet film is influenced by any viscosity value in the region of relatively low shear stresses in any application - roller, knife, spray, brush or combined. The indicator here may be the resting viscosity value. The formation of a wet film, of which good quality is a prerequisite for realizing single-layer top coatings, depends at the same time on the spreading and layering capability and resistance to formation of defects in the wet coating of air bubbles, scoring and other damage.

- 4 ·- 4 ·

234 516234 516

Systémy s výraznou strukturní viskozitou, příp· s tizotropním charakterem nebo a vysokými hodnotami meze toku jsou výhodné pro aplikaci na vysoce savé materiály (např· textilní); po aplikaci vzroste jejich klidová viskozita na velmi vysoké hodnoty, systém ztrácí tekutost a tím se zamezí penetraci do hloubky nebo dekorový tisk si zachová dokonalou ostrost kontur·Systems with a pronounced structural viscosity, whether with a tisotropic nature or with high flow limit values, are preferred for application to highly absorbent materials (e.g., textile); after application, their resting viscosity increases to very high values, the system loses its fluidity and thus avoids deep penetration or decorative printing maintains perfect contour sharpness ·

Na málo savé substráty a pro plnoploáné nánosy, tedy i pro povrchovou úpravu syntetických usní, jsou vhodnější systémy s opačnými Teologickými charakteristikami - β málo výraznou strukturní viskozitou, s nízkou hodnotou klidové viskozity, bez tixotropního efektu a s nízkými hodnotami meze toku·Systems with opposite theological characteristics - β of low structural viscosity, low resting viscosity value, no thixotropic effect and low flow limit values are more suitable for low absorbency substrates and for full-surface deposits, including for the treatment of synthetic leather.

Vodné disperzní nátěrové hmoty pro základní barevné vrstvy obsahují velký počet komponent se specifickými účinky· Základní složkou jsou zde polymerní pojivá ve formě vodných disperzí, nejčastěji na bázi polyakrylátů, polyuretanů, kopolymerů akrylátů s jinými monomerními komponentami, např· s butadienem, akrylonitrilem, styrenem, vinylacetátem a^j· Dále obsahují tyto nátěrové hmoty anorganické a/nebo organické pigmenty, barviva a speciální pomocné látky pro úpravu užitných a/nebo zpracovatelských vlastností; jsou to např· látky povrchově aktivní, sííovací, odpěňovací, regulátory viskozity, látky pro úpravu omaku a^zj.Aqueous component dispersion paints for basic color layers contain a large number of components with specific effects · The basic component here are polymeric binders in the form of aqueous dispersions, most often based on polyacrylates, polyurethanes, copolymers of acrylates with other monomer components such as butadiene, acrylonitrile, styrene. In addition, these coatings comprise inorganic and / or organic pigments, dyes and special auxiliaries for adjusting performance and / or processing properties; they are, for example, surface-active substances, crosslinking agents, defoamers, viscosity regulators, touch-adjusting agents, and, in particular, surfactants.

Nátěrově hmoty pro základní barevnou vrstvu povrchové úpravy poromerů jsou tedy složitými a citlivými koloidními systémy, jejich stabilita se vzrůstem počtu složek klesá.The coatings for the base color layer of the poromer coatings are therefore complex and sensitive colloidal systems, and their stability decreases as the number of components increases.

K dosažení optimálních užitných vlastností povrchové úpravy je často nutné použít směsi dvou i více polymerních pojiv. Barvící složky vnášejí do systému určitý podíl povrchově aktivních látek a kromě toho mohou někdy i samy o sobě ovlivnit Teologické charakteristiky nátěrové hmoty. Zahušlovadla se používají nejčastěji polyakrylátová vzhledem k jejich vysoké účinnosti - nemusí se tedy používat v přebytku, takže nepůsobí negativně na hodnoty nasákavosti a nezvyšují tuhost polymerního filmu.Mixtures of two or more polymeric binders are often required to achieve optimum surface finish performance. The coloring components impart a certain amount of surfactants to the system and, moreover, they can sometimes affect the rheological characteristics of the coating. Thickeners are most commonly used in polyacrylate because of their high efficiency - so they do not need to be used in excess, so they do not negatively affect the wicking values and do not increase the stiffness of the polymer film.

-/234 516- / 234 516

Reologicky se však většinou vyznačují extrémní strukturní viskozitou a nekonečné vysokou hodnotou klidové viskozity - plasticita,» Složitost systému zvyšují další komponenty, jako jsou sítovadla, povrchově aktivní látky, stabilizátory, vosky, silikonové sloučeniny a jiné.However, rheologically they are usually characterized by extreme structural viscosity and infinite high value of resting viscosity - plasticity. »Other components such as crosslinkers, surfactants, stabilizers, waxes, silicone compounds and others increase the complexity of the system.

Účinkem interakce jednotlivých složek v takových komplikovaných systémech vznikají nadmolekulární struktury, které ovlivňují vlastnosti kontinuálního media: zvyšuje se kohezní síla systému, mění se reologická charakteristika. Vlastnosti těchto systémů nejsou aditivní a vzhledem k počtu komponent nelze je ani předvídat. Vzájemné chování složek může být dokonce anomální do té míry, že reálné vlastnosti a chováni systému se podstatně liší od teoretických předpokladů.Due to the interaction of individual components in such complicated systems, supramolecular structures are formed which influence the properties of the continuous medium: the cohesive strength of the system increases, the rheological characteristic changes. The features of these systems are not additive and cannot be predicted due to the number of components. The mutual behavior of the components may even be anomalous to the extent that the real properties and behavior of the system differ substantially from the theoretical assumptions.

Z hlediska reologických charakteristik jsou tyto nátěrové hmoty systémy, které mají:In terms of rheological characteristics, these coatings are systems having:

- poměrně výrazný strukturně-viskozní charakter, t«<j. rychlý spád viskozity se vzrůstem střihového napětí, který je vyjádřen poměrně vysokými hodnotami tangenty úhlu a hodnotami indexu toku;- a relatively pronounced structure-viscosity character, i.e.. a rapid viscosity gradient with an increase in shear stress, which is expressed by relatively high angle tangent values and flux index values;

- velmi vysoké hodnoty klidové viskozity;- very high resting viscosity values;

- viskoplastický charakter s omezenou tekutostí a mezí toku;- viscoplastic character with limited flowability and flow limit;

- u některých formulací, zejména v závislosti na typu polymerního pojivá a pigmentové preparace tixotropní chování, v některých případech náznak reopexie;- for some formulations, in particular depending on the type of polymeric binder and pigment preparation, thixotropic behavior, in some cases a hint of reopexia;

- poměrně vysoké hodnoty tažnosti a pevnosti v tahu.- relatively high ductility and tensile strength values.

Nepříznivé tokové vlastnosti těchto nátěrových hmot se dále zhoršují ve vztahu ke kvalitě povrstvovaného substrátu nebo při použití určitého způsobu nanášení. Téměř kompaktní, uzavřený povrch z polyuretanu u neupraveného poromerického materiálu se vyznačuje mimořádně nízkou hodnotou povrchové energie, někdy označované jako kritické povrchové napětí pevného povrchu , které leží okolo 27 mN.m*^. Pro srovnání, u polyetylénu, který je označován jako zvláště hydrofobní materiál, se pohybuje tato hodnota okolo 31 mN.m“\ S ohledem na nedostupnost povrchověThe unfavorable flow properties of these coatings further deteriorate in relation to the quality of the coated substrate or when a particular application method is used. The almost compact, closed polyurethane surface of the untreated poromeric material is characterized by an extremely low surface energy value, sometimes referred to as the critical surface tension of the solid surface, which is about 27 mNm @ -1. For comparison, for polyethylene, which is referred to as a particularly hydrophobic material, this value is about 31 mN.m &quot;

234 516 aktivních látek pro docílení tak nízkých povrchových napětí u kapalného systému a vzhledem k tomu, že při reálné konzistenci používaných nátěrových hmot vliv mezipovrchových jevů je dosti potlačen, potom nároky na příznivé reologické charakteristiky nátěrových hmot jsou opodstatněnéo234 516 active substances to achieve such low surface tensions in the liquid system and since the effect of interfacial effects is quite suppressed due to the real consistency of used paints, then the demands on favorable rheological characteristics of paints are justified

Důsledky nepříznivých tokových vlastností u současných vodně disperzních nátěrových hmot pro povrchovou úpravu syntetické poromerické usně jsou;The consequences of the adverse flow properties of current water-dispersive coatings for the surface treatment of synthetic poromeric leather are;

U válcového nanášení:For cylindrical application:

- Vysoká hodnota klidové viskozity nedovolí dostatečně rychlé zacelení defektů v mokrém nánosu, způsobených buá psaním” pevných částic, nebo rýhováním raklí. Nedokonalá kvalita této vrstvy si vyžaduje další dodatečný egalizační nános, obvykle stříkáním»- A high resting viscosity value does not allow the defects in the wet coating to heal quickly enough due to either the writing of solid particles or the grooving of the blades. The imperfect quality of this layer requires an additional leveling layer, usually by spraying »

- Poměrně nízký obsah sušiny neumožňuje za stávajících provozních podmínek dosáhnout takové hmotnosti barevné vrstvy, která by byla potřebná k vytvoření jednovrstvých kryvých nánosů»- Relatively low solids content does not allow under the current operating conditions to achieve the weight of the color layer required to form single-coat top coatings »

U nanášení střídáním:For application by rotation:

- Nátěrové hmoty mají nižší obsah sušiny, mají však relativně vyšší obsah pólyakrylátového zahuštovadla než u válcového nanášení, Při průchodu tryskou stříkací pistole je nátěrová hmota podrobena vysokému střihovému napětí, takže v této fázi má poměrně nízkou zdánlivou viskozitu, což je předpokladem pro jemné rozptýlení částic» Během letu ztrácí atomizovaná částečka odpařením část kapalné fáze, tím vzroste v kapce obsah sušiny;- Paints have a lower dry matter content, but have a relatively higher content of polyacrylate thickener than roller coating. When passing through a spray gun nozzle, the paint is subjected to a high shear stress so that at this stage it has a relatively low apparent viscosity, which is a prerequisite for fine particle dispersion. »During flight, the atomized particle loses some of the liquid phase by evaporation, increasing the dry matter content in the drop;

v nátěrové hmotě se zvýší síly interakce a tím i její strukturně-viskozní charakter. Po dopadu na substrát zaniká vysoké střihové napětí, hodnota viskozity značně vzroste, až na klidovou viskozitu, takže vznikají velmi nepříznivé podmínky pro roztěkání kapek a jejich spojení v souvislý egální nános.In the coating composition, the strength of the interaction and hence its structural-viscous character is increased. Upon impact on the substrate, the high shear stress ceases, the viscosity value rises considerably, except for the resting viscosity, so that very unfavorable conditions for droplet flow and their connection into a continuous leveling layer are created.

Bylo pozorováno zvláště nepříznivé, anomální chování nátěrových hmot obsahujících eměsi určitých typů vodně disperzních polymerních pojiv. Např· použitím směsi z polydiaperzního pojivá kopolymeru akrylát-butadien s monodisperzním kopolymeremParticularly unfavorable, anomalous behavior of paints containing blends of certain types of water-dispersed polymer binders has been observed. For example, using a mixture of a polydisperse binder acrylate-butadiene copolymer with a monodisperse copolymer

- > 234 516 akry lát- styren se sílová telnými skupinami by ly“1 luk w é—via SLittasJi při stříkání tak nepříznivé, že nebylo možné vytvořit dokonale egální vstvu. V tomto případě byly tokové charakteristiky nepříznivě ovlivněny nejpravděpodobněji rozdíly v geometrickém uspořádání pevné fáze obou vodných disperzí. I když užitné vlastnosti povrchové úp y u této směsi pojiv byly vyhovující a jejich využití by bylo ek.-omicky výhodnější, nemohla být tato směs v nátěrové hmotě s ohledem na nezvládnuté zpracovatelské vlastnosti realizována»-> 234,516 acres lát- styrene having a force liable to confusion groups should Ly "bow w 1 Star-via SLittasJi during spraying so severe that it was impossible to create a level vstvu perfectly. In this case, the flow characteristics were adversely affected most likely by the differences in the geometrical arrangement of the solid phase of the two aqueous dispersions. Although the utility properties of the surface binder of this binder mixture were satisfactory and their use would be more economically advantageous, this mixture could not be realized in the paint due to the unmanageable processing properties »

Nyní bylo zjištěno, že existují látky, které mohou výhodně změnit zpracovatelské vlastnosti kapalného koloidního systému, aplikovaného jako nátěrová hmota.It has now been found that there are substances which can advantageously alter the processing properties of a liquid colloidal system applied as a coating composition.

Nepříznivé zpracovatelské vlastnosti dosud známých nátěrových hmot pro povrchovou úpravu ohebných syntetických pásových materiálů, zejména poromerů na bázi polyuretanů, jsou značně zlepšeny u vodně disperzní nátěrové hmoty podle vynálezu.The unfavorable processing properties of the hitherto known coatings for the coating of flexible synthetic sheet materials, in particular polyurethane-based poromers, are greatly improved with the water-dispersive coating composition according to the invention.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že nátěrové hmota na bázi polyakrylátů a/nebo jejich kopolymerů či směsí s jinými akryláty,s butadienem a/nebo styrenem, obsahující pigmenty, Darviva, zahušlovadla, povrchově aktivní látky, odpěňovače a další přísady nátěrových hmot, obsahuje 0,3 až 16¾ hmot. polyakrylátového zahuštovadía, 0,05 až 0,3 % hmot. amoniaku, 0,7 až 1,3 % hmot.kaseinu,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a coating composition based on polyacrylates and / or copolymers or mixtures thereof with other acrylates, butadiene and / or styrene, containing pigments, Darviva, thickeners, surfactants, defoamers and other paint additives, containing 0 3 to 16¾ wt. % polyacrylate thickener, 0.05 to 0.3 wt. ammonia, 0.7 to 1.3% by weight of casein,

1,5 až 11 % hmot.pigmentu, 1 až 5 % hmot. neionogenni. povrchově aktivní látky, dále dvě ze skupiny vzájemně nesnášenlivých polymerních pojiv, zahrnující kopolymér akrylát-butadien v množství1.5 to 11 wt.% Of a pigment; 1 to 5 wt. neionogenni. surfactants, two of the group of incompatible polymeric binders comprising acrylate-butadiene copolymer in an amount of

2,3 až 13,8 % hmot., termoreaktivní kopolymér akrylát-styren v množství 4,6 až 14 % hmot., kopolyakrylát v množství 2 až 10 % hmot. a polyuretan v množství 2 až 3,2 % hmot.,přičemž vybraná dvě polymerní pojivá jsou v hmotnostním poměru 1:4 až 4:1, dále případně 0,002 až 0,2 % hmot. odpěňovače, 0,4 až 0,9 % hmot.melaminformaldehy dového předkondenzátu a 0,4 až 0,7 % hmot. vosků, přičemž zbývající podíl do 100 % hmot.nátěrové hmoty tvoří voda. Tato nátěrová hmoia s výhodou obsahuje kasein a pigment ve formě kaseinové pigmentové preparace, v níž je sušina složena z 9 až*30 % hmot. kaseinu a 91-70 % hmot. pigmentu, a která je připravena dispergací a íímogenizací pigmentů a případně plniv v koloidním alkalickém vodném roztoku kaseinu s přísadami tak, že výsledný roztok má koncentraci 30 až 60 % hmot.2.3 to 13.8 wt.%, Thermoreactive acrylate-styrene copolymer in an amount of 4.6 to 14 wt.%, Copolyacrylate in an amount of 2 to 10 wt. and polyurethane in an amount of 2 to 3.2% by weight, wherein the selected two polymeric binders are in a weight ratio of 1: 4 to 4: 1, further optionally 0.002 to 0.2% by weight. 0.4 to 0.9% by weight of melamine formaldehyde precondensate and 0.4 to 0.7% by weight of an antifoam; % of the waxes, the remaining proportion of which is up to 100% by weight of the paint is water. The coating composition preferably comprises casein and a pigment in the form of a casein pigment preparation in which the dry matter is comprised of 9 to 30% by weight. casein and 91-70 wt. % of a pigment, and which is prepared by dispersing and homogenizing the pigments and optionally fillers in a colloidal alkaline aqueous casein solution with additives such that the resulting solution has a concentration of 30 to 60 wt.

234 516234 516

Ke kvantitativnímu popisu zpracovatelských vlastností nátěrové hmoty podle vynálezu je použito následujících ukazatelů:The following indicators are used to quantitatively describe the processing properties of the coating composition according to the invention:

Přímka znázorňující závislost viskozity (nebo střihové rychlosti) na střihovém napětí v logaritmických souřadnicích svírá s osou hodnot střihových napětí úhel°^ a tangenta tohoto úhlu udává rychlost poklesu viskozity (nebo střihové rychlosti) se střihovým napětím, tedy udává výraznost strukturně-viskozního charakteru nátěrové hmoty.The line representing the viscosity (or shear rate) on the shear stress in logarithmic coordinates forms an angle ° ^ with the axis of the shear stress values and the tangent of this angle indicates the rate of decrease of viscosity (or shear speed) with shear stress. .

Hodnota klidové viskozity byla určena na uvedené logaritmické závi. slosti extrapolací na nulovou hodnotu střihového napětí.The resting viscosity value was determined at the indicated logarithmic weight. extrapolation to zero shear stress.

Mez toku - hodnota střihového napětí, při němž dochází k tečení systému - byla určena z grafické závislosti střihové rychlosti na střihovaťíém napětí jako průsečík vzestupné přímkové části této závislosti s osou střihových napětí.The flow limit - the shear stress value at which the system creeps - was determined from the graphical dependence of the shear rate on the shear stress as the intersection of the ascending linear portion of this dependence with the shear stress axis.

V praxi se strukturně viskozní charakter systému často vyjadřuje pomocí indexu toku - je to poměr hodnot zdánlivých viskozit naměřených při nižší a vyšší střihové rychlosti, obvykle v poměru 1:10 nebo 1:20. K výpočtu indexu toku byly použity hodnoty zdánlivých viskozit naměřené viskozimetrem Brookfield RVT při rychlosti 1 a 10 ot. min».“1 měřícího vřetena.In practice, the structural viscosity of a system is often expressed by the flow index - a ratio of the apparent viscosities measured at lower and higher shear rates, usually at a ratio of 1:10 or 1:20. The apparent viscosities measured by a Brookfield RVT viscometer at 1 and 10 rpm were used to calculate the flow index. min ».“ 1 measuring spindle.

Výraznost tixotropního charakteru se posuzovala z plochy hysterezní smyčky, která vznikla při proměřování závislosti střihové rychlosti na střihovém napětí od nulové hodnoty do maxima a zpět za definovaného časového programu.The thixotropic character was evaluated from the area of the hysteresis loop, which was created when measuring the shear rate dependence on the shear stress from zero to maximum and back in a defined time program.

Z mechanických vlastností nátěrových systémů pro povrstvování plošných materiálů se stanovily hodnoty tažnosti a pevnosti v tahu. Pevnost v tahu kapalného sloupce se stanovila na přístroji íAi Nouy, používaném k měření povrchového napětí. Pro měření pevnosti v tahu se použila kruhová destička upevněná na torzním drátě. Síla potřebná k odtržení destičky z hladiny nátěrové hmoty se určila hmotností závaží, potřebného k vyvážení destičky zpět do výchozí polohy.The ductility and tensile strength values were determined from the mechanical properties of coating systems for coating flat materials. The tensile strength of the liquid column was determined on an Ai Nouy instrument used to measure the surface tension. A circular plate mounted on torsion wire was used to measure the tensile strength. The force required to tear off the plate from the paint level was determined by the weight of the weight needed to balance the plate back to its starting position.

Pro stanovení tažnosti se použilo principu dle Janssona: kovová destička, která se položila přesně na povrch zkoušenéJansson's principle was used to determine the ductility: a metal plate that was placed exactly on the surface of the test

- 4 234 516 nátěrové hmoty, se pohybovala rovnoměrným silným tahem směrem vzhůru· Mezi destičkou a povrchem nátěrové hmoty se tvořilo vlákno a v okamžiku přetržení se stanovila jeho délka v mm·- 4 234 516 of the paint, was moved evenly by a strong upward pull · A fiber formed between the plate and the paint surface and its length in mm was determined at the moment of breaking ·

Při zkoumání vlivu modifikačních složek na zpracovatelské vlastnosti nátěrových hmot byla nejdříve připravena nátěrová hmota bez modifikace· Kasein jako modifikační složka se pak přidával do nátěrové hmoty používané pro základní barevnou vrstvu povrchové úpravy poromerů a nanášené na válcovém stroji· Konzistence u všech nátěrových hmot (dle ČSN 673 013) byla nastavena pomocí polyakrylé tového zahušlovadla a amoniakové vody na hodnotu cca 20 s· Byly stanoveny následující veličiny: úhel//, hodnota klidové viskozity srovnávací zdánlivá viskožita a hodnota indexu tokuWhen investigating the effect of modifying components on the processing properties of paints, a paint without modification was first prepared. Casein as a modifying component was then added to the paint used for the base color coating of poromer coatings and applied on a roller machine. 673 013) was adjusted to approx. 20 s with a polyacrylic thickener and ammonia water. The following quantities were determined: angle //, resting viscosity value, comparative apparent viscosity and flow index value

1^0 a hodnota meze toku (2^·1 ^ 0 and flow limit value (2 ^ ·

V tabulce 1 je uveden účinek těchto látek na sledované reologické veličiny·Table 1 shows the effect of these substances on the observed rheological variables.

Tabulka ITable I

obsah kaseinu (% hm.) casein content (% wt) £gnzieten- £ gnzieten- reologické veličiny rheological variables (deg) (deg) 7, (mPaS) 7, (mPaS) ^0 (mPaS) ^ 0 (mPaS) bo bo (dyn.cm) (dyn.cm) - - 20,8 20.8 74 74 10880 10880 1,14.109 1,14.10 9 5,74 5.74 47,5 47.5 2,5 2.5 20,6 20.6 38 38 1860 1860 6,84.103 6,84.10 3 2,82 2.82 19,5 19.5 6,3 6.3 20,4 20.4 26 26 920 920 1,62.10^ 1,62.10 ^ 1,92 1.92 13,5 13.5

Ze srovnání hednot úhlu o4 , klidové viskosity /7 a meze toku 6Γθ vyplývá, že kasein vykazuje značný účinek na potlačení pseudoplastického charakteru toku a na snížení hodnot ^0, a to i při poměrně nízké koncentraci v systému· ή!) 234 516A comparison of the θ4 values, the resting viscosity / 7, and the 6Γ θ flux limit indicates that casein has a significant effect on suppressing the pseudoplastic nature of the flux and reducing ^ 0 values, even at relatively low concentrations in the system (ή!) 234 516

Kasein patří do skupiny vysokomolekulárních bílkovin - proteidů. Makromolekulární řetězec obsahuje peptidové skupiny, na nichž účinkem např· formaldehydu, nebo látek obsahujících metylolové nebo N-alkoxymetylolové skupiny nebo účinkem dalších látek se vytváří příčné metylénové -CJ^- vazby; tím dochází k fixaci a potlačení rozpustnosti kaseinového filmu·Casein belongs to the group of high-molecular proteins - proteins. The macromolecular chain contains peptide groups on which, by the action of, for example, formaldehyde, or substances containing methylol or N-alkoxymethylol groups, or by the action of other substances, transverse methylene -C 1-6 bonds are formed; this fixes and suppresses the solubility of casein film ·

V alkalickém prostředí se kasein rozpustí a tvoří koloidní roztok· Rychle podléhá rozkladnému účinku bakterií, takže roztoky je nutno konzervovat. Nejčastěji se používají organické sloučeniny jako je parachlormetakrezol, nitrobenzen, fenol a^·In an alkaline environment, casein dissolves to form a colloidal solution. · Rapidly undergoes a degrading effect of bacteria, so solutions must be preserved. Organic compounds such as parachlormethacresol, nitrobenzene, phenol, and phenol are most commonly used.

Kasein vytváří poměrně tvrdé filmy; jeho použitelnost v nátěrových systémech určených pro povrstvování ohebných plošných materiálů jako jsou poromerické usně, je proto ohraničena· Při optimalizaci obsahu kaseinu ve směsích pojiv používaných v těchto nátěrových hmotách se sledovaly změny hodnot počátečního modulu pružnosti v tahu Εθ a hodnoty navlhavosti u polymerních filmů v závislosti na skladbě polymerních pojiv, na obsahu kaseinu a na stupni sítování - fixace.Casein produces relatively hard films; its applicability in coating systems intended for coating flexible sheet materials such as poromeric leather is therefore limited. on the composition of polymeric binders, on the casein content and on the degree of cross-linking - fixation.

Zjistilo se, že v nátěrových hmotách pro povrchové úpravy ohebných plošných materiálů je možné, podle skladby nátěrového systému, přidat až 15 % sušiny kaseinu, vztaženo na celkovou sušinu polymerních pojiv v nátěrové hmotě bez negativního ovlivnění kvality povrchové úpravy·It has been found that up to 15% of the casein dry matter, based on the total dry matter of polymeric binders in the coating material, can be added in coatings for surface treatment of flexible sheet materials, depending on the composition of the coating system.

Dále se zjistilo, že kasein je možno přidávat v různých formách. Základem všech je vodný alkalický koloidní roztok kaseinu s konzervovadlem. Ten může obsahovat další pomocné prostředky, jako jsou vosky, změkčovadla, kožní klih, povrchově aktivní látky a případně jiné· Zvláště výhodná je kaseinové pigmentová preparace připravená dispergací a homogenizací anorga· nických nebo organických pigmentů, příp· i s některými anorganic< kými plnivy, jako jsou např· síran barnatý nebo hydroxid hlinitý ve vodném alkalickém koloidním roztoku kaseinu s konzervovadly a obsahující další uvedené pomocné prostředky.It has further been found that casein can be added in various forms. All are based on an aqueous alkaline colloid casein solution with a preservative. It may contain other auxiliaries such as waxes, emollients, skin glue, surfactants and possibly others. are, for example, barium sulfate or aluminum hydroxide in an aqueous alkaline colloid solution of casein with preservatives and containing the other aforementioned auxiliaries.

234 516234 516

K optimalizaci obsahu kaseinu se použil kaseinový roztok β přísadami· Zjistilo se, že k potlačení nepříznivých interakcí a k dosažení významných změn mechanických vlastností a reologických charakteristik nátěrové hmoty je nutné, aby obsah byl vyěěí než 5 hmotnostních % sušiny kaseinu, vztaženo na celkovou sušinu polymerních pojiv v nátěrové hmotě. Dále se zjistilo, že kasein působí jako modifikační složka v nátěrových hmotách které obsahují směsi polymerních pojiv nejrůznějěíeh vlastností a jsou použity v různých podílech (poměrech) tak významně, že zpracovatelské vlastnosti modifikovaných nátěrových hmot jsou si velmi blízké·Casein solution with β additives has been used to optimize casein content in the paint. Furthermore, it has been found that casein acts as a modifying component in paints which contain mixtures of polymeric binders of various properties and are used in varying proportions (ratios) so significantly that the processing properties of the modified paints are very close to each other.

S ohledem na ekonomiku výroby je zvláště výhodné použití kaseinovýeh pigmentových preparací, protože je možno spojit dvě technologické operace: kaseinová pigmentová preparace půeobl jako látka barvicí a současně jako účinný modifikátor.In view of the economics of production, the use of casein pigment preparations is particularly advantageous since two technological operations can be combined: the casein pigment preparation both as a coloring agent and as an effective modifier.

Účinnost pigmentové preparace u nátěrových hmot se zvláště výraznými vnitřními interakcemi dokazují výsledky uvedené v tabulce II na následující straně·The results shown in Table II on the next page show the effectiveness of the pigment preparation for paints with particularly pronounced internal interactions.

Pro přípravu nátěrových hmot se zde použily dvě různé směsi polymerních pojiv:Two different blends of polymeric binders were used for the preparation of paints:

Směs A - kopolymer butyl*akrylát-akrylonitrii s kopolymerem akrylát-butadien v hmotnostním poměru 1:1Mixture A - butyl * acrylate-acrylonitrile copolymer with acrylate-butadiene copolymer in a weight ratio of 1: 1

Směs B - termoreaktivní kopolymer akrylát-styren s kopolymerem akrylát-butadien v hmotnostním poměru 1:1·Mixture B - thermoreactive acrylate-styrene copolymer with acrylate-butadiene copolymer in a weight ratio of 1: 1 ·

Použité pigmenty:Pigments used:

P - pigment v odstínu okr - kysličníky železaP - pigment in shade ocher - iron oxides

S - směs pigmentu v odstínu okr * hnědá - kysličníky železa.S - pigment mixture in ocher * brown - iron oxides.

Použité modifikační systémy:Modification systems used:

KPP - kaseinová pigmentová preparaceKPP - casein pigment preparation

K + P - ka$einový roztok + pigmentK + P - liquid solution + pigment

KP+ P - kaseinový roztok s přísadami ♦ pigmentKP + P - casein solution with additives ♦ pigment

Modifikační systémy jsou blíže specifikovány v jednotlivých příkladech.Modification systems are specified in more detail in individual examples.

-4l> 234 516-4l> 234,516

VI (B VI (B VI VI -P* -P * UJ UJ rv rv H H CK 0 CK 0 Ό Ό co what O o O o B (B) ttí ttí ω ω co what 00 00 5 » t_i. h ax t_i. h ax Η·Κ< Η · Κ < co what < B <B O O Ό Ό H · bi bi bi bi ω ω ω ω bi bi bi bi Φ Φ o O c+ c + 1 1 s with ČS MS W W ČS MS IV B IV B TJ I.E + + T7 T7 o O O O •tí • tí + + bi bi 1 1 < < Oj Oj bi bi ffu p. ffu p. 3 3 o O W W 1 1 /-»<+ fV / - »<+ fV H H IV IV H H H H H H ω Φ ω Φ o O KO KO KO KO O O Ό Ό KO KO 00 00 3 3 w w 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 o O N N uj uj IV IV IV IV rv rv O O 00 00 ro ro H · ω ω t t OK Okay rv rv IV IV rv rv UJ UJ VI VI Qj Qj JV JV UJ UJ -4 -4 o O -4 -4 IV IV (D (D 40 40 40 40 04 04 / 40 40 O O I-* AND-* O O O O o O O O H H c+ c + 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 «0 «0 04 04 / 00 00 vi vi UJ UJ -4 -4 IV IV 00 00 IV IV IV IV -v -in OK Okay 00 00 z-> z-> VI VI H H UJ UJ a and rv rv OK Okay \O \O VI VI 4*· 4 * · rv rv 00 00 4* 4 * O O A AND O O -Ρ» -Ρ » C04 C04 o O o O O O O O O O o O VI VI H H UJ UJ & & K TO H H UJ UJ KO KO fd fd 00 00 00 00 -4 -4 -4 -4 •Ρ» • Ρ » o O Uf Γ4Ν Uf Γ4Ν ok ok vn vn Ok Okay OK Okay 00 00 CO WHAT O O o O O O O O —4 —4 o O vz vz H H IV IV H H UJ UJ φ- φ- H H w w M M 40 40 <0 <0 w w 40 40 H H Ό Ό ko ko H H 00 00 o O H H O O 00 00 o O IV IV -4 -4 rv rv 00 00 o. O. UJ UJ H H (V (IN «< «< o O -V -IN 1 1 1 1 IV IV rv rv 0 0 40 40 40 40 4 · * * o O V/ IN/ O O O O VI VI o O o O Q ' Q ' B (B) v-z v-z o O o O o O bi bi 40 40 40 40 1 1 1 1 40 40 M M & & H H -4 -4 00 00 KO KO 0 0 . O . O Ό Ό H H ~4 ~ 4 H H she knows O O 1 1 rv rv KO KO OK Okay OK Okay 00 00 40 40 40 40 1 1 1 1 40 40 «0 «0 tv> tv> O O O O H H (3 (3 _ _

Tabulka IIí Souhrnné hodnoty vlastností nemodifikovaných a kaseinem modifikovaných nátěrových hmotTable IIi Summary values of properties of unmodified and casein-modified paints

234 516234 516

U směsi B polymerních pojiv lze potvrdit silnější interakce mezi komponentami, které jsou vyjádřeny velmi vysokou hodnotou klidové viskozity jakož i dalšími mechanickými hodnotami a reologickými charakteristikami; ty jsou v tomto případě tak nepříznivé, že nátěrovou hmotu obsahující tuto směs pojiv není možno nanášet např. stříkáním. Poměrně malým přídavkem kaseinového modifikátoru se dosáhlo výrazného potlačení vnitřních struktur a tím i zvýšení pohyblivosti vrstev, zlepšení tokových vlastností a roztékavo3ti nátěrové hmoty po nanesení na upravovaný substrát. Jako modifikační přísada má kasein rovněž schopnost úplně odstranit .tixotropní charakter a dále zlepšit tečení nátěrové hmoty v oblasti velmi nízkých střihových napětí potlačením meze toku. Kasein dále<snižuje mechanické hodnoty; kapalné vlákno ztrácí svoji elasticitu a zejména při válcovém nanášení nátěrová hmota se lépe odděluje od aplikačního válce a předává na povrstvovaný substrát.In the polymeric binder mixture B, stronger interactions can be confirmed between the components, which are expressed by a very high resting viscosity value as well as other mechanical values and rheological characteristics; these are so unfavorable in this case that the coating composition containing this binder mixture cannot be applied, for example, by spraying. The relatively small addition of the casein modifier resulted in a significant suppression of the internal structures and thus an increase in the mobility of the layers, an improvement in flow properties and flowability of the paint after application to the treated substrate. As a modifying additive, casein also has the ability to completely eliminate the thixotropic character and further improve the creep flow in the region of very low shear stresses by suppressing the flow limit. Casein further <lowers mechanical properties; the liquid fiber loses its elasticity, and in particular in the case of a roll coating, the coating composition is better separated from the application roller and passed on to the coated substrate.

Použití kaseinu v nátěrové hmotě má další příanivé důsledky. Vysušená vrstva nátěrové hmoty s kaseinem má hydrofilní charakter; tím se zřetelně zlepšuje smáčivost této vrstvy a roztékavost dalších aplikovaných nánosů. Na přístroji Gontact Angle Analýzer se měřily dotykové úhly Φ u kapek nátěrových hmot a zjistilo se, že hodnoty těchto úhlů při aplikaci na vrstvu nátěrové hmoty s kaseinem jsou zřetelně nižší než při aplikaci téže nátěrové hmoty na barevnou vrstvu bez kaseinu.The use of casein in the paint has other beneficial consequences. The dried casein layer has a hydrophilic character; this significantly improves the wettability of this layer and the flowability of other applied coatings. On the Gontact Angle Analyzer, the contact angles Φ of the paint droplets were measured and found to be markedly lower when applied to a casein-coated paint layer than when the same paint was applied to a casein-free color coat.

U vícevrstvým nánosů se tak zlepšují podmínky pro vytvoření kvalitní barevné vrstvy povrchové úpravy úpravou reologických charakteristik i zlepšením poměrů mezipovrchových.For multi-layer coatings, the conditions for creating a high-quality color coating of the surface treatment are improved by adjusting the rheological characteristics as well as by improving the inter-surface ratios.

Významný je rovněž příspěvek kaseinu ke zvýšeni hodnot propustnosti vodních par pres polymerni film. Při hodnocení samostat ných filmů z polymerních pojiv se zjistilo, že přídavek kaseinu zvyšuje hodnoty propustnosti pro vodní páry u pigmentovaných filmů o 20 - 30 Tím se vytváří předpoklady pro podstatné zlepšení významné užitné vlastnosti poromerik - komfortnosti při nošení obuvi vyrobené z tohoto materiálu.Also important is the contribution of casein to increasing the water vapor permeability values through the polymer film. When evaluating separate polymeric binder films, it has been found that the addition of casein increases the water vapor permeability values of pigmented films by 20-30.

234 516234 516

Přídavek kaseinu ▼ množství nad 11 hmotnostníA % zřetelně zvyšuje hodnoty navlhavosti polymerního filmu a to ee nepříznivě odráží v nízkých hodnotách odolnosti povrchová úpravy proti otěru za mokra·Addition of casein ▼ above 11% by weightA% significantly increases the wetting values of the polymer film, and this adversely reflects the low wet abrasion resistance of the coating.

Bylo zjištěno, že fixace kaseinu je možno prováet současně se sítovánía tensoreaktivních polymemích pojiv přídavkem sloučenin např· s metylolovými nebo N-alkoximetylolovými skupinami, přičemž tyto sloučeniny mohou případně obsahovat volný, zbytkový formaldehyd· K tomu se použije např· vodorozpuatný melaminformaldehydový předkondanzát v množství do 10 hmotnostních %, vztaženo na celkovou hmotnost sušiny polymemích pojiv· Reakce sítování a fixace proběhnou při expozici materiálu při teplotách 130 až 140 °C po dobu 2 min·It has been found that casein fixation can be carried out simultaneously with crosslinking and tensoreactive polymeric binders by the addition of compounds with, for example, methylol or N-alkoxyethyl groups, optionally containing free, residual formaldehyde. 10% by weight, based on the total dry weight of polymeric binders · The sieving and fixation reactions take place when the material is exposed at temperatures of 130 to 140 ° C for 2 minutes ·

Nátěrová hmota podle vynálezu ae připraví tak, že se nejprve připraví zahuětovací sůl z vodě disperzních zahuětovadel na bázi polyakrylátů a z anorganické nebo organické zásady, nejlépe z amoniakové vody; po ustálení viskosity se do zahuětovací soli přidá bud pigmentová preparace a dále vodný alkalický koloidni roztok kaseinu s konzervovadlem a s dalšími pomocnými látkami, např. s vosky, změkčovadly, povrchově aktivními látkami a jinými, nebo ee použije kaseinová pigmentová preparace (přičemž je možno případně přidat k této některou z dalších uvedených modifikačníeh kaaainových směsí), dále se vmíchají vodná disperze polymemích pojiv a potřebné pomocné prostředky, jako jsou povrchově aktivní látky, prostředek odpěňovací, sítovací, případně dalěí· Optimální viskozita pro zvolený způsob nanášení se reguluje obsahem zahuětovací soli.The coating composition according to the invention is prepared by first preparing a thickening salt from water-dispersing thickeners based on polyacrylates and from an inorganic or organic base, preferably from ammonia water; once the viscosity has stabilized, either the pigment preparation and the aqueous alkaline colloid casein solution with a preservative and other excipients such as waxes, emollients, surfactants and others are added to the thickening salt, or a casein pigment preparation can be added (optionally adding The aqueous dispersion of polymeric binders and the necessary auxiliaries such as surfactants, antifoams, sieving agents, and possibly others are mixed in. The optimum viscosity for the selected application method is controlled by the thickening salt content.

Při přípravě nátěrové hmoty se může postupovat i tím způsobem, že zahuětování se provádí jako poslední operace bez předchozí přípravy zahuětovací soli: anorganická nebo organická zásada, nejlépe amoniaková voda, ae přidává do směsi za věech výěe uvedených komponent jako poslední složka v takovém množství, aby nátěrová hmota vykazovala hodnotu pH 7-* 10«The preparation of the coating composition can also be carried out in such a way that the thickening is carried out as a last operation without prior preparation of the thickening salt: inorganic or organic base, preferably ammonia water, and added to the mixture with all the above components the paint had a pH of 7- * 10 «

234 516234 516

Použití modifikační přísady podle vynálezu do nátěrových hmot pro povrchovou úpravu ohebných plofiných materiálů, jako jsou poromerické a jiná syntetické usně, v kontinuálním výrobním procesu přináěí významné výhody v technologii i ekonomice výroby. Modifikace pomocí kaseinu má velmi příznivý vliv na zpraeovatelké vlastnosti nátěrových hmot a umožňuje:The use of the modifying additive according to the invention in coatings for the surface treatment of flexible flat materials, such as poromeric and other synthetic leathers, in a continuous manufacturing process brings significant advantages in the technology and economics of production. Casein modification has a very beneficial effect on the processable properties of paints and allows:

- realizovat formulace nátěrových hmot, které obsahují suroviny sice ekonomicky velmi výhodné, ale z hlediska zpracovatelských vlastností dosud reálně nepoužitelné. Tímto způsobem lze významně rozěířit oblast použitelných surovin, např. i na domácí zdroje;- to realize formulations of paints that contain raw materials which are economically very advantageous, but are not really usable in terms of processing properties. In this way, the field of usable raw materials can be significantly expanded, eg to domestic sources;

- spojit při použiti kaseinových pigmentových preparací dvě technologické operace a funkce - vybarvováni a modifikaci;- to combine two technological operations and functions - case dyeing and modification - using casein pigment preparations;

- dobrou kvalibu nánosů z modifikované nátěrové hmoty vytvořit předpoklady pro zjednodušení technologického procesu povrchové úpravy případným odstraněním dodatečné egalizace barevného odstínu stříkáním.- good quality of coatings from modified paint create conditions for simplification of technological process of surface treatment by possible removal of additional leveling of color shade by spraying.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu uvádíme několik příkladů modifikovaných nátěrových hmot.In order to further elucidate the invention, there are some examples of modified paints.

Příklad 1 - srovnávacíExample 1 - Comparative

Standardní formulace nátěrové hmoty bez kaseinu pro válcové nanáSení; uvádí se pro ozřejmění účinnosti postupu modifikace. Úprava konzistence nátěrové hmoty je provedena pomocí předem připravené zahuslovací soli.Casein-free standard formulations for roller application; it is given to illustrate the effectiveness of the modification process. The consistency of the paint is adjusted using a pre-formed thickening salt.

demineralizovaná voda polyakrylátové zahuělóvadlo (40 % hmot.) odpěňovač amoniaková voda (25 % hmot.demineralized water polyacrylate thickener (40 wt.%) antifoam ammonia water (25 wt.

48,00 hmot.dílů 3,26 nh3)48.00 parts by weight 3.26 nh 3 )

0,0020,002

0,80 zahuělovací sůl se poneehá 1 hod v klidu, potom se přidají vytanovaná pigmentová preparace bez kaseinu (50 % homt.) 15,60 vodná disperze kopolymerů akrylát-butadien (46 % hmot.) 23,30The 0.80 thickening salt is left to stand for 1 hour, then the casein-free pigmented preparation (50% homt.) Is added. 15.60 aqueous dispersion of acrylate-butadiene copolymers (46% by weight) 23.30

- 1C 234 516 vodná disperze butylakrylát-akrylonitrii (40 % hmot·) 7,80 hmot.dílů neionogenní povrchová aktivní látka (10% hmot.) 1,30 Připravená nátěrová hmota se nanáší na poromerický substrát na válcovém nanáSecím zařízení, vybaveném vzduchovou raklí pro dodatečnou egalizaci hmotnosti nánosu.- 1C 234 516 aqueous dispersion of butyl acrylate-acrylonitrile (40% by weight) 7.80 parts by weight non-ionic surfactant (10% by weight) 1.30 The prepared coating composition is applied to a poromeric substrate on a roller application equipped with an air blade for additional leveling of the coating weight.

Po vysušení vykazuje barevná vrstva defekty (rýhy, vzduchové bubliny a^j.) - nutno aplikovat dodatečný, korekční přestřik. Reologické charakteristiky nátěrové hmoty jsou uvedeny v tabulce; II, řádek č. 1.After drying, the colored layer shows defects (scratches, air bubbles etc.) - an additional correction spray must be applied. The rheological characteristics of the paint are given in the table; II, row 1.

Příklad 2Example 2

Formulace modifikované nátěrové hmoty pro válcové nanášení; ve srovnání s příkladem 1 nahradí se ve formulaci nátěrové hmoty vytónovaná pigmentová preparace bez kaseinu kaseinévou pigmentovanou preparací v ekvivalentním množství. Ostatní komponenty zůstávají zachovány jako ve formulaci příkladu 1.Formulation of modified paint for roller application; In comparison to Example 1, the casein-free pigmented preparation in the coating formulation is replaced by the casein-pigmented preparation in an equivalent amount. The other components are retained as in the formulation of Example 1.

Modifikovaná nátěrová hmota se vyznačuj· výrazně zlspisnými zpracovatelskými vlastnostmi. Příznivá změna rsologických charakteristik vyvolaná přídavkem kaseinu je zřejmá z tabulky II - viz č. 2 ve srovnání a č. 1. Barevný nános je podstatně kvalitnější, defekty se vyskytují ojediněle. V případě dostatečné kryvosti barevné vrstvy není nutný dodatečný přsstřik.The modified paint has markedly poor processing properties. The favorable change in rsological characteristics induced by the addition of casein is evident from Table II - see No. 2 in comparison and No. 1. The color coating is significantly better, defects occur sporadically. If the color layer is sufficiently opaque, no additional spraying is required.

Příklad 3 demineralizovaná voda 50 hmot.dílůExample 3 demineralized water 50 parts by weight

polyakrylátové zahuěíovadlo odpéňovač polyacrylate thickener defoamer (30 % hmot.) (30% by weight) 2,50 0,20 2.50 0.20 Ň Ň N W N W vytonováná směs nekryvých, transparentních pigmentů toned blend of opaque, transparent pigments (20 (20 % hmot.) % by weight) 3,00 3.00 M M N N roztok kaséinu caséine solution (18 (18 % hmot.) % by weight) 5,00 5.00 H H W W vodná disperze kopolymeru butylakrylátoakryloni trii an aqueous dispersion of butyl acrylate acrylonitrile copolymer (40 (40 % hmot.) % by weight) 23,00 23,00 N N H H vodná disperse polyuretanu aqueous polyurethane dispersion (40 (40 % hmot.) % by weight) 7,00 7.00 H H 1 « povrchově aktivní látka surfactant (20 (20 % hmot.) % by weight) 5,00 5.00 « « w w vosková disperze wax dispersion (15 (15 % hmst.) % wt.) 3,00 3.00 W W

234 516 vodorozpustný melaminformaldehydový předkondenzát (60 % hmot.) 1,30 hmot.dílů amoniaková voda (25 % hmot.) množství k nastavení na pH 7-8234 516 water-soluble melamine pre-condensate (60% w / w) 1.30 parts by weight ammonia water (25% w / w) quantity to adjust to pH 7-8

Modifikace provedena dodatečným přídavkem kaseinu k preparaci nekryvých transparentních pigmentů. Nátěrová hmota se nanáší na válcovém nanášecím stroji; následná egalizace hmotnosti mokrého nánosu se provede pomocí vhodné spirálové rakle tak, —2 aby konečná hmotnost nánosu se pohybovala v rozmezí 60 - 80 g.m Kvalitní transparentní barevný nános na vhodně podbarveném poromerickém substrátu vytváří brilantní povrchovou úpravu semianilinového typu. Reologické charakteristiky viz čo 3 v tabulce II.The modification is carried out by additional casein addition to the preparation of opaque transparent pigments. The coating composition is applied on a roll coating machine; the subsequent leveling of the wet deposit weight is carried out using a suitable spiral blade so that the final deposit weight is in the range of 60 - 80 g. See Table 3 in Table II for rheological characteristics.

Příklad 4Example 4

Formulace nátěrové hmoty pro jednovrstvý kryvý barevný nánosFormulation of coating material for single layer topcoat

demineralizováná voda polyakrylátové zahuštovadlo demineralized water polyacrylate thickener (40 % hmot.) (40% by weight) 30,64 hmot.dílů 2,09 hmot.dílů 30.64 parts by weight 2.09 parts by weight odpěňovač , defoamer, 0,02 0.02 H H 99 99 vytónovaná pigmentová preparace tinted pigment preparation 17,70 17.70 tl th 99 99 bez kaseinu without casein (36 (36 % % hmot.) wt.) vodný alkalický koloidní aqueous alkaline colloidal roztok kaseinu, konzerl.vovaný, casein solution, preserved s vosky, změkčovadly with waxes, emollients (20 (20 % % hmot.) wt.) 6,76 6.76 19 19 Dec 99 99 vodná disperze termoreaktivního aqueous dispersion of thermoreactive kopolymeru akrylát-styren acrylate-styrene copolymer (46 (46 % % hmot.) wt.) 17,90 17.90 99 99 99 99 akrylát-butadien acrylate-butadiene (46 (46 % % hmo t o) hmo t o) 17,90 17.90 99 99 99 99 neionogenní,povrchově nonionic, surface aktivní látka active substance (10 (10 % % hmot.) wt.) 1,53 1.53 99 99 »9 »9 vodorozpustný melamin- water-soluble melamine- formaldehydový předkondenzát formaldehyde precondensate (60 (60 % % hmot.) wt.) 0,75 0.75 1 « 99 99 vosková disperze wax dispersion (15 (15 % % hmot.) wt.) 4,51 4.51 « « W W amoniaková voda ammonia water (25 (25 % % hmot.NHj) hm.NHj) množství k quantity k : nasta : nasta vení vení pH 8- pH 8- Ί0 Ί0

234 516234 516

Nátěrová hmota se nanáší na válcovém stroji, vybaveném vzduchovou raklí v množství 60-80 g.m . Kvalitní nános nátěrové hmoty s vyšším obsahem sušiny (ve srovnání s nátěrovou hmotou v příkladu 2) nevyžaduje dodatečný korekční nános stříkáním. Reologické charakteristiky viz tab. II.The coating composition is applied on a roller machine equipped with an air blade of 60-80 g.m. A high-quality coating with a higher dry matter content (compared to the coating of Example 2) does not require additional correction spray coating. See Table 4 for rheological characteristics. II.

Příklad 5Example 5

Nátěrová hmota pro stříkání. Aplikuje se dodatečně na barevnou základní vrstvu vytvořenou na válcovém nanášecím zařízení (viz příklady 1, 2).Spray paint. It is additionally applied to the colored base layer formed on the roller applicator (see Examples 1, 2).

demineralizováné voda polyakrylátové zahuštovadlc amoniaková voda zahušlovací sůl se ponechá v klidu, Dotom seypřidají vytonovaná kaseinová pigmentová preparace termoreaktivní kopolymer akrylát - styren kopolymer akrylát-butadien neionogenní povrchověaktivní látka vodorozpustný melaúin-demineralized water polyacrylate thickener ammonia water thickening salt is allowed to stand, dotted casein pigment preparation thermoreactive acrylate-styrene copolymer acrylate-butadiene copolymer non-ionic surfactant water-soluble melain adds

(40^,% hmot.) (2^6hmotoNH3)(40 ^, wt%) (2 ^ 6hmotoNH 3 ) 57,70 3,70 0,90 57.70 3.70 0.90 hmoto 11 n hmoto 11 n dílů «1 11 parts «1 11 (44 % hmot.) (44% by weight) 12,00 12.00 n n n n (46 % hmot.) (46% by weight) 18,00 18.00 tt tt « « (46 % hmot.) (46% by weight) 6,00 6.00 11 11 11 11 (10 % hmot.) (10% by weight) 1,00 1.00 11 11 ·» · » (60 % hmot.) (60% by weight) 0,70 0.70 11 11 11 11 ovede účinkem effect tepelné thermal expozice exposure

(130 w - 140 'ů/2min. ) současně sítování termoreaktivního póly merního pojivá a fixace kaseinu.(130 w - 140 ů / 2min.) Simultaneously crosslinking the thermoreactive poles of the specific binder and the casein fixation.

Modifikací nátěrové hmoty se dosáhne takového zlepšení v roztékavosti nánosu, že barevná vrstva je dokonalehomogenní a barevně egální.By modifying the coating composition, such an improvement in the flowability of the coating is achieved that the color layer is perfectly homogeneous and color level.

234 516 ’234 516 ’

Při aplikaci nátěrové hmoty bez kaseinové modifikační složky jsou kohezivní síly u této kombinace polymerních pojivtak vysoké, že jemné kapky se nespojují a výsledná vrstva je barevně výrazně neqcplní.When applied without the casein modification component, the cohesive forces of this combination of polymeric binders are so high that the fine droplets do not bond and the resulting layer does not significantly fill them in color.

Rozdíly v hodnotách mechanických vlastností a reologických veličin jsou zřejmé z tabulky II - ř. 5, 5a; modifikační přísada vyvolává zvláště výrazné změny ve strukturně-viskozní charakteristice - hodnota úhlu tk, případně Ι^θ - au hodnoty klidové viskozity.Differences in values of mechanical properties and rheological quantities are apparent from Table II - rows 5, 5a; the modifying additive produces particularly pronounced changes in the structure-viscosity characteristic - the value of the angle tk or případně ^ θ - and the value of the resting viscosity.

Účinek vynálezu se zde projevuje nejvýrazněji - u této kombinace polymerních pojiv jsou původní reologické charakteristiky tak nepříznivé, že nátěrovou hmotu bez modifikace nelze pro aplikaci stříkáním použít.The effect of the invention is most pronounced here - in this combination of polymeric binders, the original rheological characteristics are so unfavorable that the coating composition without modification cannot be used for spray application.

Příklad 6Example 6

Formulace nátěrové hmoty pro jednovrstvý kryvý barevnýFormulation of coating material for single layer topcoat

Jl nános demineralizovaná voda polyakrylátové zahuštovadlo (40 % hmot.) amoniaková voda vytónovaná pigmentová preparace s kaseinem (43 % hmot.) vodně disperzní kopolymer akrylát-butadien (46 % hmot.) vodně disperzní termoreaktivní kopolymer akrylát-styren (46 % hmot.) neionogenní povrchově aktivní látka vodný roztok melaminformaldehydového předkondenzátu (60 % hmot.)Jl deposit demineralized water polyacrylate thickener (40 wt%) ammonia water tinted pigment preparation with casein (43 wt%) water-dispersed acrylate-butadiene copolymer (46 wt%) water-dispersed thermoreactive acrylate-styrene copolymer (46 wt%) nonionic surfactant aqueous solution of melamine formaldehyde precondensate (60% w / w)

10,0 hmot.dílů10.0 parts by weight

0,90.9

0,20.2

28,1 ,28,128.1, 28.1

30,130.1

1,21,2

1,41.4

ApliSace se provede postupem popsaným v příkladě 4. Reologické harakterištiky nátěrové hmoty jsou uvedeny v tab. II, č. 5.The application is carried out as described in Example 4. The rheological characteristics of the coating composition are shown in Tab. II, No 5.

Claims (2)

1, Vodně disperzní nátěrová hmota pro povrchovou úpravu ohebných syntetických pásových materiálů, zejména polyuretanových poromerů, na bázi polyakrylátů a/nebo jejich kopolymerů či směsí s jinými akryláty, butadienem a/nebo styrenem a obsahující dále pigmenty, barviva, zahuštovadla, povrchově aktivní látky, odpěňovače a ostatní přísady nátěrových hmot, vyznačená tím, že obsahuje 0,3 až 16 %» hmot. polyakrylátového zahuštovadla, 0,05 až 0,3 % hmox. amoniaku, 0,7 až 1,3 % hmot. kaseinu, 1,5 až 11 % hmot. pigmentu, 1 až 5 % hmot. neionogenní povrchově aktivní látky, dále dvě ze skupiny vzájemně nesnášenlivých polymerních pojiv, zahrnující kopolymer akrylát-butadien v množství 2,3 až 13,8 % hmot., termoreaktivní kopolymer akrylát-styren v množství 4,6 až 14 % hmot., kopolyakrylát v množství 2 až 10 % hmot. a polyuretan v množství 2 až 3,2 % hmot., přičemž vybraná dvě polymerní pojivá jsou v hmotnostním poměru 1:4 až 4:1, dále případně 0,002 až 0,2 % hmot. odpěňovače, 0,4 až 0,9 % hmot. melaminformaldehydového předkondenzátu a 0,4 až 0,7 % hmot. vosků, přičemž zbývající podíl do 100 % hmot. nátěrové hmoty tvoří voda.Water-dispersive coating material for the treatment of flexible synthetic sheet materials, in particular polyurethane poromers, based on polyacrylates and / or copolymers thereof or mixtures with other acrylates, butadiene and / or styrene, and further comprising pigments, dyes, thickeners, surfactants, defoamers and other paint additives, characterized in that it contains 0.3 to 16 wt. of a polyacrylate thickener, 0.05 to 0.3% hmox. % ammonia, 0.7 to 1.3 wt. % casein, 1.5 to 11 wt. % pigment, 1 to 5 wt. nonionic surfactants, two of the group of incompatible polymeric binders comprising an acrylate-butadiene copolymer in an amount of 2.3 to 13.8% by weight, a thermoreactive acrylate-styrene copolymer in an amount of 4.6 to 14% by weight, a copolyacrylate in 2 to 10 wt. and polyurethane in an amount of 2 to 3.2% by weight, wherein the selected two polymeric binders are in a weight ratio of 1: 4 to 4: 1, further optionally 0.002 to 0.2% by weight. % antifoam, 0.4 to 0.9 wt. % of melamine formaldehyde precondensate and 0.4 to 0.7 wt. % of waxes, the remainder being up to 100 wt. Paints are water. 2. Vodně disperzní nátěrová hmota podle bodu 1, vyznačená tím, že obsahuje kasein a pigment ve formě kaseinové pigmentové preparace, v níž je sušina složena z 9 až 30 % hmot. kaseinu a homogenizací pigmentů a případně plniv v koloidním alkalic kém vodném roztoku kaseinu s přísadami^ totapefe» výsledný roztok má koncentraci 30 až 60 % hmot.2. A water-dispersive coating composition as claimed in claim 1, comprising casein and a pigment in the form of a casein pigment preparation in which the dry matter is comprised of 9 to 30% by weight. casein and homogenizing the pigments and optionally fillers in a colloidal alkaline aqueous casein solution with additives. The resulting solution has a concentration of 30 to 60% by weight.
CS465583A 1983-06-23 1983-06-23 Water dispersed coating composition for surface finish of flexible synthetic band materials CS234516B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS465583A CS234516B1 (en) 1983-06-23 1983-06-23 Water dispersed coating composition for surface finish of flexible synthetic band materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS465583A CS234516B1 (en) 1983-06-23 1983-06-23 Water dispersed coating composition for surface finish of flexible synthetic band materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS234516B1 true CS234516B1 (en) 1985-04-16

Family

ID=5389812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS465583A CS234516B1 (en) 1983-06-23 1983-06-23 Water dispersed coating composition for surface finish of flexible synthetic band materials

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS234516B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3894980A (en) Thickener
EP0193808A2 (en) Spreading pastes containing polyurethane plastics, and process for the preparation of water vapour permeable polyurethane coatings
DE69726480T2 (en) Latex compositions with improved drying speed
JP2001507726A (en) Aqueous dispersion and use of crystalline polymers
US3337482A (en) Ethylene-vinyl acetate copolymer paper coating composition
FI108305B (en) Procedure for lowering the permeability of water vapor in paper, cardboard and the like
WO2006082223A1 (en) Use of an aqueous polymer dispersion as a binding agent for cellulose fibers and for the production of filter materials
EP0238991B1 (en) Coating compositions containing solvents and pu dispersions, their use in the preparation of water vapour-permeable polyurethane coatings
EP0208908B1 (en) Ionically modified pur spreading pastes and their use
US4382990A (en) Coating composition for fibrous polyolefin sheets
DE19526278A1 (en) Paints with polyisocyanates
US2536018A (en) Coating compositions
US4880673A (en) Acrylate binder and its use for dressing leather
US6803403B2 (en) Polymer emulsion
WO2006015744A1 (en) Method for finishing absorbent materials
CS234516B1 (en) Water dispersed coating composition for surface finish of flexible synthetic band materials
CN112063250A (en) Water-based matte white coating and preparation method thereof
US3136652A (en) Method and apparatus for coating paper
DE69405386T2 (en) Polymer with hydrocarbon wax and its use
TW201930501A (en) Superhydrophobic coatings for the treatment of textiles
JPS6228826B2 (en)
PL108051B1 (en) METHOD OF COLORING GLASS FIBER PRODUCTS METHOD OF DYEING GLASS FIBER PRODUCTS
US2717217A (en) Process of preparing coated fabrics
JPS6295301A (en) Production of non-film-forming resin emulsion used in field other than cosmetic and method for pulverizing said emulsion
DE3839136A1 (en) METHOD FOR THE TREATMENT OF FIBROUS MATERIALS WITH MODIFIED ORGANOPOLYSILOXANS AND THE MATERIALS TREATED THEREFORE