DE2229872A1 - Belagzusammensetzungen - Google Patents

Belagzusammensetzungen

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DE2229872A1
DE2229872A1 DE19722229872 DE2229872A DE2229872A1 DE 2229872 A1 DE2229872 A1 DE 2229872A1 DE 19722229872 DE19722229872 DE 19722229872 DE 2229872 A DE2229872 A DE 2229872A DE 2229872 A1 DE2229872 A1 DE 2229872A1
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alkoxy
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Ronald Wynford Keats Ge orge Harold Hinton Anthony John Clarke Warwick Kingston Manchester Lancashire Kenyon (Großbritannien)
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Description

PATENTANWÄLTE
DR. -ING. H. FINCKE DIPL.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER
Fernrufi ·26ίΟίΟ
Mappe 22921 - J):e. Oase Dx 24001
B MÜNCHEN S1 Müllerstraße 3T
Imperial Chemical Industries Ltd. London» Großbritannien
Bei ag aus araraens a t saungen
Priorität: 17.6.71 - Großbritannien
Die Srfindwr;g "bezieht sich auf BolagausammensetaungöB; und insbesondere auf Belagjüusaiameriastauigen, die auf einem weißen Pigmeat lan.d einem Latexbiader basieren und eine verbesserte Weiße aufweisen.
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So sind Bijlagaugamraenaetsu&Siän bekannt, mxt denen beinplsiswoise Papier eine glabte Oberfläche erteilt werden kann und die ein Streckmittel, wie a.B. Kaolin4 und einen Binder, wie s.B. Stärke oder Kasein, und zusätzlich gegebenenfalls einen synthetischen Latex enthalten. Solche Belagzusammensetzungen können auch einen üblichen optischen Aufheller enthalten, um ihre Weiße zu erhöhen. Stärk© und Kasein sind aber nicht vollständig zufsiedansteilend für die Verwendung in Belagzusammensstzungsn mit einem hohen Feststoffgehalt oder in einem schnellen Beschichtungsverfahren; in diesen Fällen ist es erwünscht» einen synthetischen Latex als einziges Bindemittel zu verwenden. Dies hat aber den Hachteil daß die üblichen optischen Aufheller in solchen Zusammensetzungen nicht wirksam sind, wenn sie in bekannter Weiae verwendet werden. Die vorliegende Erfindung gestattet nun die Herstellung von. geweißten Belägen, die als einsiges Binde~ mittel einen Latex enthalten.
Gemäß der Erfindung werden also Belagzusammengetzungen vorgeschlagen, die ein weißes Pigmsntstreckmitteli einen synthetischen Latex als einziges Bindemittal, ein odar mehrere optische Aufheller, ein Amid/Formald'ehyd-Harz, einen wasserlöslichen oxyäthylierten oder oxypropylierten Alkohol und Wasser enthalten*
Als weißes Pigmentstreckmittel können beispielsweise Kaolin, Schlämmkreide, Baryte, Satinweiß und Titandioxid verwendet werden.
Das weiße Pigmentstreckmittel macht vorzugsweise 40 bis 70 Göw«-% der Belagzusammensetaung aus«.
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Als sjmtla&tiscb.ei Laid cos eolie-n wässrige Dispersionen., Emilßicmsn oder Suspsas.iori.ert von syntlxotiaclier, Additionspo leeren erwähnt wfcra&a« Hit diesem Ausdruck euia Polymere,, die durch Polymerisation yoü uKßosättigtfcii Verbindungen QFhaltexi werdea. wie z.B* von Olefine»:; Diolßfi&ön und anderen ungesättigten polymerisierbar^».Verbindungen» oowie Derivate von solchen Polymeren gemeint. Biese Polymere umfassen Polymere, Mischpolymere wr.d Teipoljiaere und Gemische derselben, wie '&·B. rtLschpoljmere aus carboxyliertem Butadien und Styrol, aus ■Butylacr-ylat und Styrol·, aus Butylacrylat und Vinylacetat und aus Butadien und Ifethylmethacrylat.
Der Latex wird vorzugsweise ia einer Menge verwendet, die aus reichti daß der polymere Feststoff 1 bis 25 G-ev/.~% und vorzugsweise 5 his 15 Gew.-% des weißen Pigmen-cstreckmittsls, wxe z.Bο Kaolint ausmacht*
Per Latex kann ein alkaliempfindlicher Latex sein. Eine Einstellung des pH der Belagsusammensetzung auf 9 bis 10 kann erwünscht sein, um geeignete rheologische Eigenschaften au erzielen. In anderen Fällen kann ein "Wasserretensionshilfsmittel" oder ein Eindicker» wie z.B. ein wasserlösliches Alginat oder ei», wasserlöslicher Zelluloseätherr für diesen Zweck zugegeben werden. Die Zelluloseäther können auch die Weiße verbessern.
Der optische Aufheller ist vorzugsweise von der Art von 4„V-Bi3triazin,ylami»oEtilben-2i21-disulfoßsäure der Formel
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worin R1, Rg* R* und R^, welche gleich oder verschieden sein können, folgendes bedeuten: eine Alkoxygruppe, die gegebenenfalls durch eine Alkoxy-, Hydroxy-, Cyano- oder Dialkylaminogruppe substituiert ist, eine Alkenyl oxygruppe, eine Aryloxygruppe, die gegebenenfalls durch eine nicht-ehromophore Gruppe substituiert ist, wie z.B. ein Halogenatom (Chlor) oder eine Alkyl- f Alkoxy-, SuIfonsäure- oder Carbonsäuregruppe, oder eine Gruppe der Formel MXY, worin X und Y, welche gleich oder verschieden sein können, Jeweils ein Wasssrstoffatom oder eine Alkyl- oder Cycloalkylgruppe, die gegebenenfalls durch Hydroxy-, Alkoxy-, Cyano- oder SuIfonsäuregruppen substituiert ist 5 bedeuten oder X und Y gemeinsam mit dem Stickstoffatom einen heterocyclischen Hing, wie z.B. einen Morpholin- oder Piperidinring bilden, oder X den oben angegebenen Wert besitzt und Y eine Arylgruppe bedeutet, die gegebenenfalls durch eine nicht-chromophore Gruppe substituiert ist, wie z.B. durch ein Halogenatom (Chlor) oder eine Alkyl-t Hydroxy-, Alkoxy-, Sulfonamido-, Carbonsäureester-, Carbonsäureamid-, Cyano- oder nicht mehr als ein® SuIfonsäwregruppe, und worin M ein salebiIdendös Metall, wie ^.B. ein Alkalimetall, oder ein sal »ti., ls.ua v",-ä5 aiiphatisciies Amin, wie z.B. Triäthanolamin» bedeutet, Als Alkyl- oder Alkoxygruppen sollen insbesondere solche Gruppen erwähnt werden, dia 1 bis M- Kohlenstoff atome enthalten, und zwar insbesondere Äthylr Äthoxy, Methyl und Methoxy.
Andere optische Aufheller können jedoch ebenfalls verwendet werden, wie z.B. Triazinyl- oder Pyrimidylderivate νοη polycyclischen Kohlenwasserstoffen oder Naphthylather, wie z.B. 2,4-Dimethoxy-s-triazin-6-ylpyren.
Gewünschtenfalls können Gemische von optischen Aufhellern verwendet werden, und zwar insbesondere Gemische die aus den entsprechenden 2,4-Dichlorotriaziny!verbindungen mit
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Gemischen ύοώ. Aminen und/oder Alkoholen erhalten
Der optische Aufheller kann al3 Feststoff oder als wässriges flüssiges Präparat verwendet werden, welches organisch© Lösungsmittel enthalten kann» wie z.B. Alkanolamine, insbesondere (Erialkanolainine 4 wie z.B. Triethanolamin und Iriisopropylamin; oder Äthylenglycol, Diäthylenglycol oder Dimethylformamid·«
Der otisehe Aufheller wird vorzugsweise in einer Menge von Q5OOI "bis 2 Göw.-% und insbesondere von 0,05 bis 1,0 Gew.-%, bszogen auf das weiße Pigmentstreckmittel> verwendet.
Als Amid/Formaldehyd-Harss sollen beispielsweise Kondensate, insbesondere Aufangskondensationsprodukte< erwähnt werden, die von Formaldehyd in Gegsnwart von Säuren oder Säure er-K&ngendan Substanzen mit ein oder mehreren Amident vie a.B. Harnstoff. Carbonsäureamidet Carbamate, Urone, Ureide, Imidazolidone« Pyrimidone, Triazinone und Melamin erhalten werden* Weiterhin sollen die üiedrigen Alkyläther,. »rie 2s»B» die Methyl-, Ithyl- land Propyläther, von solchen Kondensaten erwähnt werden^Bevorzugte Amidharae sind Harnstoff/Formalde,hyd-Kondansate und Melaminharze» wie z.B. methylierte Polymethylolmelaminhamsto ff kondensate.
Das Amia/IPoriii&ldenyd^Harz wird vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-%. bezogen auf das weiße Pigmentstreckmittel, verwendet.
Als wasserlösliche O2tyäthylierte oder oxypropylierte Alkohole sollen Polymere von Äthylenoxid und/oder Propylenoxid und Kondensate von solchen Epoxides, mit einwertigen odor mehrwertigen Alkoholen und Äther derselben erwähnt werden, insbesondere beispielsweise Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von 500 bis 'IO.000 und vorzugsweise 1000 bis
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6000, alkylierte Polyathylenglyeole mit einem Molekulargewicht von 400 bis 800, Polypropylenoxide, die Polyathylenoxid und Ketten enthalten., die 10 bis 80% Po lyäthyl enox idkomp ο-nente aufweisen und ein Molekulargewicht zwischen 1000 und 16*000 und vorzugsweise zwischen 3000 und 10*000 haben.: Propylano3Eid/lthyl©noxid-rü.schpolymere mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 2000,, oxyäthyliertes Glycerin, wel&fces vorzugsweise sin Molekulargewicht von 500 "bis 1500 aufweist, oxypropyliertes Sorbit^ welches vorzugsweise ein -Molekulargewicht von 500 bis 1500 aufweist., und oxypropylierte Saccharose, welche vorzugsweise ein Molekulargewicht von' 4-00 bis 1000 aufweist.
Der Qxyäthyiierte oder oxypropylierte Alkohol sollte ir. Menge von 0,01 bis 10,0 Gew.-$ und vorzugsweise ve·a 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das weiße Pigmentstreckmittel, verendet werdenä
Die erfindungagemäßen Belagzusammensetzungeη könnsn dadurch hergestellt werden, daß man die Komponenten der Zusammen« setzung in irgendeiner Heihanfolge mischt, beispielsweise indem man das Kaolin odsr das andere weiße Pigmentstreckmittel in Wasser, vorzugsweise in Gegenwart eines Dispergiermittels . dispergiert, den Latex und den optiachen Aufheller, das Hara und den oxyäthylierten oder oxypropylierten Al'ufhol zugibt und außerdem nötigenfalls Wassei1 isusetzt, um die Konzentration der Zusammensetzung einzustellen. Gegebenenfalls kann auch ein Eindickungsmittel zugegeben werden.
Die BescMchtungszusammensetzung kann zur Beschichtung von Papier, Pappe t Filmen., Textilstoff en, nicht-gewebt en Materialien mid Baumaterialien verwendet werden. Die Zusammensetzungea können aui das Substrat durch (jedes herkömmliche
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Verfahren. aufgebracht werden, wie ζ.Β» mit ©lnem Luftmesser, eiriöm Streiehm®sser5 einer Biirste{ einer Eolle oder einem Stab, worauf dann der Belag bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 1400C und vorzugsweise im Bereich von 90 bis 1C5°C getrocknet wird»
Die Erfindung wird durch, die folgenden Beispiele näher erläutert, worin alle Seile und Prozentangab en in Gewicht ausgedrückt sind« sofern nichts anderes angegeben ist.
100 g Kaolin werden in 67 Teilen Wasser divergiertf uad zwar in Gegenwart von 0,66 Teilen eines unter der Bezeichnung Dispersant A im Handel erhältlichen Dispergiermittels und unter.' Verwendung eines stark scherenden Mischers» Der pH wird durch Zugabe von wässrigem Ammoniak auf mindestens 8,5 eingestellt, und dann werden 1,1 Teile optischer Aufbeller zugegeben, worauf sich der Zusatz von 1,7 Teilen Polyäthylenglycol (Molekulargewicht 400O)9 welches isa Handel als "Oarbowax 4000" erhältlich ist, and voa 2,5 eines methylierten Polymethylol-malamin/Harnatoff.-V sat^ das im Handel unter der Bezeichnung "Calaroc MB" ("OaIaroc" ist ein eingetragenes Warenzeichen) erhältlieh ISt4 anschliefit. 16 Teile (bezogen auf den trockenen Feststoff) ο ine s Styiol/Acrylat-rüschpolyiaerlatex, der unter der Be«- Köichnung ''vlnscipyl 7172" erhältlich ist9 werden zugegeben, -and die fertige Belagmasse wird durch Susats der nötigen Menge Wasser auf einen Feststo£%ehalt von insgesamt 50% eingestellt.
Die auf diese Weise erhaltene Zusammensetzung wird auf ein Papier (cream wove paper) aufgebracht, wobei sine Nr.
"K' Beachichtungsstange verwendet wird, und der Belag wird
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auf einem sich drehenden erhitzten Zylinder mit 1050O eö~ trocknet.
Die Fluoreszenz des Belags und von ähnlichen Belägen, bei denen der optische Aufheller oder das Polyäthylenglycol weggelassen worden ist, wird gemessen, wobei ein Z~Filter (Bereich 400 bis 500 m((£f auf einem Harrison FM-Colorimeter (Modell 1969) verwendet wird. Ea werden die folgenden Resultate erhalten.
Der optische Aufheller in diesem Beispiel ist das Hexanatriumsalz von 4»4l-Bia[2t4--di(?~sulfophenylamino)-8-triaain-6-ylamino3 -stilben-2,2' -disulf onsäure.
Teile des op- Teile des Fluoreszenz tischen Auf- Polyäthylenfel &Μ
nichts nichts 1,1 1,1 " 7,6
1S1 1*7 11»3
Beispiel 2
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt,. wobei als optischer Aufheller 4t4'-Bisi2--di(ß-hydroxyäthyl)amino~4-(4-sulf ophenylamino ) -s-triazin-e-ylamincpstilben^, 2' disulfonsäure in Form des Tetranatriumsalzes verwendet wird»
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Teile des optischen Seile des PoIy-Aufhellers athylenglycols
0,36 0,24 0,36 0,96 1,2
nichts 0,8 0,8 3>0 3,0
fluoreszenz
6,2
.6,5 7,4
11*1.
11,7
Beispiel 3
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei der gleiche optische Aufheller verwendet wirdj wobei aber das Polyäthylenglycol durch ein Polypropylenoxid mit Polyäthylenoxidendketten (Molekulargewicht 8750) ersetzt wird, bei dem das Polyäthylenoxid 80% des gesamten Kolakulargewichte ausmacht·
Teile des optischen ieile des PolyAufhellers alkylenoxide
1,1
Fluoreszenz
nichts 7 ,6
1*7 10 ,5
3,0 11 • 3
4,8 11 »9
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Das Verfahren ¥on Beispiel 1 vrird wiederholt;, wobei der gleiche optische Aufheller wie im Beiepial 2 verwendet wird, wobei aber das Polyäthylenglyool durch ©in Polypropylenoxid mit Polyäthylen· oxidendkstt©». (Molekulargewicht 8750.» ersetzt wird * bei dem der Anteil des Polyäthylenoxids im ganzen Molekulargewicht ungefähr 80% beträgt.
Teile d«3 optischen !Teile des Poly- ™i „„„-,*,,«„„ Aufhellers alkylenoxide' Fluoresaeaa
0,24 0,8 6,2
0,56 aiohta 6,2
°*36 0,8 7,0
0,96 3,0 10,3
1,2 5,0 11,2
3*0 11S2
4-8 11,7
Das Verfahren ron Beispiel "1 wird wiederholt, wobei als optleeher Aufheller das Tetranatriumsalz von 454'-Bi3[2-di~ methoxy-4- (4-sulf ophsnylamino ; -s-triazin-ö^yl aainoT stilbön-2,2'-disulfonaäuro verwendet wird*
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Weile des optischen Taile des Poly- m,,.-.«.»«. Aufhellers · äthylengiycols ™»βββ·ΐι«
1,1 nichts , 4,8
1.1 1,7 9,9
Beispiel 6
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei als optischer Aufheller das Dinatriumsalz der 4,4'-Bis[2-iiorpholino-4-phenylaoino)-s-triaain-6-ylamino3 stilben-2,2'-dieulfoneäure verwendet wird.
Teile des optischen Teile des Poly- iluoreezea!8 Aufhellers äthylengiycols "uwew«*
1S1 nichts 5,3
1,1 . 1,7 8,3
Beispiel 7
Das Verfahren von Baispiel 1 wird wiederholt, wobei als optischer Aufheller das Dinatriumsalz der 4,4'-Bis[]2-aethoxy-4-phenylaaino-s-triazin-e-ylamino] stilben-2,2' -disulf onsHurt verwendet wird.
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Teile des optischen Teile des Poly Aufhellers äthylenglycols
1,1 nichts 5»7
1,1 1,7 9,1
Beispiel 8
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei der gleiche optische Aufheller und 1,7 Teile Polyäthylenglycol verwendet werden, wobei aber das methylierte Polymethylolmelamin/Harnstoff-Kondensat durch ein Harnstoff/Formaldehyd-Harz ersetzt wird, das im Handel unter dem Namen Calarac UFB erhältlich ist.
Teile des optischen Teile des Harn- Fluoreszenz Aufhellers stoff/Formalde-
1,1 nichts 8,0
1,1 2,5 9*1
3elspiel 9
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei O472 Teile des optischen Aufhellere von Beispiel 2 und 1,1 Teile Polyäthylenglycol verwendet werden und wobei eine Natrlum-
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carboxymethylcellulose, die iia Handel unter der Bezeichnung Oellofae B50 ("Gellofas" ist ein eingetragenes Warenzeichen) erhältlich ist, verwendet wird.
Teile Natriumcarboxymethylcellulose
nichts 6»9
1,0 9,2
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. BelaGzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet* daß sie ein weißes Pigmentstreckmittel, einen synthetischen Latex als einsigen Binder« ein oder mehrere optische Aufheller, ein Araid/.?ormaldehyd~Harss, einen wasserlöslichen oxyäthylierten oder oxypropyiierten Alkohol und Wasser enthält♦
    2. . Belagzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weiße Pigmentstreckmittel aus Kaolin besteht 4
    3» Belagzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 40 bis 70 Gew.,-% von dem weißen Pigmentstreckmittal anwesend sind.
    4» Bslagzuaamaensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der synthetische Latex ein Styrol/ Ac i^lat-Mischpolymer ist.
    5· Belagzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der synthetische LatexPolymer~ feststoff in einer Menge von 1 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das weiße Pigmentstrackmittel, enthält.
    6» Belagzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Aufheller von der Art der 414'~BistriazinylaBiinostilben-2,3l~disulfonsaure der Formel
    MO,S
    209852/ IUI
    ist, worin E^, Rg, R* und R^, welche gleich oder verschieden sein können» folgendes bedeuten: eine Alkoxygruppe, die gegebenenfalls durch eine Alkoxy-, Hydroxy-* Gyano- oder Dialkylami· nogruppe substituiert ist, eine Alkenyloxygruppe« eine Aryloxygruppe t die gegebenenfalls durch eine nicht-chromophore Gruppe substituiert ist, wie z.B. ein Halogenatom (Chlor) oder eine Alkyl-, Alkoxy-, Öulfonsäure- oder Carbonsäuregruppe» oder eine Gruppe der Formel SXT, worin X und I5 welche gleich oder verschieden sein können, Jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl- oder Cycloalkylgruppe* die gegebenenfalls durch Hydroxy-, Alkoxy-, Cyano- oder ßulfonsäuregruppen substituiert ist« bedeuten oder X und Y gemeinsam mit dem Stickstoffatom einen heterocyclischen Hing, wie z.B. einen Horpholin- oder Fiperidlnring bilden, oder X den oben angegebenen Wert besitzt und Y eine Arylgruppe bedeutet, die gegebenenfalls durch eine nicht-chromophore Gruppe substituiert ist, wie z.B. durch ein Halogenatom (Chlor) oder eine Alkyl-, Hydroxy-, Alkoxy-, Sulfonamide-, Carbonsäureester-, Carbonsäureamid-, Cyano- oder nicht mehr als eine SuIfonsäuregruppe» und worin H ein salzbildendes Metall, wie z.B. ein Alkalimetall, oder ein salzbildendes aliphatisch.es Amin, wie z.B. Triethanolamin, bedeutet.
    7* Belagzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des optischen Aufhellers 0,001 bis 2 Gew.-^, bezogen auf das weiße Pigmentstreckmittel, beträgt.
    8 * Belagzusammensetzung nach einem der Ansprüche Λ bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß das Amid/Formaldehyd-Harz ein Melaminharz ist.
    9. Belagzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß das Araid/iOrmaldehyd-Harz ein Harnstοff/Formaldehyd-Kondensat ist.
    209852/ 1 U 1
    ΙΟ» Belagzusamiaensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9$ dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Amid/Formaldehyd-Harzes 1 bis 5 Gew.~%, bezogen auf das weiße Pigmentstreckmittel t beträgt*
    11» Belagzusammenaetzung nach einem der Ansprüche 1 bie 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des oxyäthyllerten oder oxypropylierten Alkohols 0,01 bis 10,0 Gew.-%% bezogen auf das weiße Pigmentstrecfcpittel, beträgt.
    12. BelagEueamraensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auch ein Zelluloseäther anwesend ist.
    13« Belagzus„fflmensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß der optische Aufheller als fluealgeβ Präparat, welches ein Alkanolamiu enthältt verwendet wird*
    14-. Verwendung der Belagsusammensetzungen nach einea der vorhergehenden Ansprüche sum Beschichten von Papier, Holz, Filmen, Text!Istoffen* nieht-gswebten Materialien oder Baumaterialien durch Aufbringen der Belagzusammensetzung auf das Substrat und Trocknen des beschichteten Substrats bei einer Temperatur zwischen 80 und 140°0.
    209857/11/«1
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