SU834289A1

SU834289A1 - Composition of pigmented coating of decorative material on paper backing

Info

Publication number: SU834289A1
Application number: SU792830172A
Authority: SU
Inventors: Ольга Ивановна Смирнова; Вера Борисовна Тарасова; Владимир Петрович Барановский; Людмила Леонидовна Щербатюк; Николай Тимофеевич Лисовский
Original assignee: Центральный Научно-Исследовательскийинститут Бумаги
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1981-05-30

Description

(54) СОСТАВ ПИГМЕНТИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ ДЕКОРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА НА БУМАЖНОЙ ОСНОВЕ(54) COMPOSITION OF PIGMENTED COATING DECORATIVE MATERIAL ON A PAPER BASED

. Изобретение относитс к проиаводстйу бумаг с покрытием и может &лть использовано в производстве декоративных материалов на бумажной основе, например переплетных материалов и обоев. Известны составы пигментированных покрытий на основе синтетических попимер ньГк св зующих, используемые в производстве бумаги с покрытием. Широкое применение в качестве св зу- кших пигментированных покрытий дп бумаги наход т синтетические латексы и патексолодобные дисперсии, которые представл ют собой продукт полимеризации винипаиетата , бутадиена, стирола, акридовых эфиров и других мономеров. Синтетические св зующие улучигают качество покрытий (эластичность, гл нец), позвол ют уст{)анить скручиваемость и образование морщин . Однако нар ду с этим покровные сус пензии на основе таких св зующих имеют низкую стабильность, слипаемость и не обеспечивают достаточной прочности по- крытий к истиранию. Дл устранени указанных влений в композиции на основе синтетических св зующих ввод т специальные добавки. В рецептуру кроющих составов на основе синтетических латексов в качестве загущающей и водоудерживающей добавки часто ввод т природные полимеры (крахмал, эфиры целлюлозы, казеин), а дл устранени слипаемости, истираемости и водопроницаемости ввод т такие добавки, как отвердите ли, дубители и сшивающие агенты 1. Известен состав пигментированного покрыти дл бумаги, включающий бутадиеистирольный латекс, поливиниловый спирт, пигмент, наполнители и добавку, способствующую образованию сетчатой структуры покрыти - термореактивный полимер (мочевино-меламино-формальдегидную смолу ) 2. Введегте термореактивной смолы с отверждающей добавкой (стеарат аммони или хлористый аммоний) позво1шет улучшить физико-механическую прочность, устранить слипаемость и истираемость локры- -.383 ти , но ар ду с этим снижает стойкость суспензи1й и ухудшает санитарно-гигиенические свойства, что ограничивает возмож ность применени состава в производстве бумаги с покрытием. Наиболее бпизким к предлагаемому в- п етс состав покрыти декоративного материала на бумажной основе, представл ющий собой суспензию, содержащую, мас.ч синтетический латекс 1ОО; загуститель гидроксилсодержащий полимер (поливиниловый спирт, метипцеплюлоза, карбоксиметилцеллюлоза или их смеси) 1,5-5} пигмент 40-1005 многоатомный спирт жирного р да 4-10} сшивающую добавкут. смесь силиката щелочного металла 5-2О и натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (комплексон ЭДТА) 0,О40 ,2. Состав имеет высокую кроющую способность, водные суспензии представп ют собой стабильную систему, при одйократном нанесении на бумагу-основу со став обеспечивает образование гибкого, эластичного покрыти , обпадающе1ро высокими показател ми физико-механической прочности и СТОЙКОСТИ- к мытью fsj. Основной недостаток этого состав заключаетс в том, что он в качестве плас тифицирующей добавки содержит многоатомный спирт жирного р да (глицерин, этиленгликоль), который увеличивает водопоглощение состава, тем самым вызывает необходимость ужесточени режимов сущкв материала с покрытием. Такой состав обеспечивает образование стойкого к мытью покрыти при производстве обоев только на машинах с камерной сушкой при 70-120 С} усложн ет технологи ческий процесс. Цель изобретени «-снижение температуры сушки покрыти при сохранении сто кости к МЫТЫб., : Поставленна цепь достигаетс тем, что состав пигментированного покрыти , содержащий бутадиеновый или бутадиенстирольный латекс, силикат щелочного ме талла, гидроксилсодержащий полимер и пигмент; в качестве гидроксилсодержащ© го полимера Ьн содержит 5-10%-иый вод ный раствор борнокислого комплекса пол винилового спирта; при следующем соотно шении компонентов, мас.ч.: , Бутадиенов1)1й или бутадиенстирольный латекс Силикат щелочного металла , 5-10% ный водный рас твор борнокислого комплекса поливинилового спирта82-210 Пигмент40-250 Борнокислый комплекс поливинилового пирта в качестве боросодержащего соеинени содержит борную кислоту, борат ли перборат натри в количестве 0,11 ,0% от массы абсолютного сухого полимера ,i В предлагаемом составе покрыти пред- очтительно применение синтетических ла-/ ексов концентраций полимера , выбранных из группы гомополимеров бутадиена и сополимеров бутадиена со стиропом , В качестве пигмента могут быть использованы каолин, мел, тальк, двуокись титана с диспергатОрами (сода кальцинированна , фосфаты натри и др.), а также металлические пигменты, например бронза-порршок не требующие диспергатора. В качестве сшивающего агента к латексу до(бавлзют жидкое стекло, разведенное водой в соотнощении 1:4. . Состав в виде водной покровной суспензии может быть использован в качестве фонового покрыти при производстве пе-, реп летных материалов, обоев, а также в качестве печатньтх красок дли нанесени влагостойкой печати на обоепечатных машинах . Нанесение и сушка покрыти осуществл етс на обычных бумагокрасительных 1(1ашинах cocTiaB обеспечивает образование устойчивого к мокрому трению фонового покрыти и рисунка при сушке материала с покрытием как на машинах с камерной сушкой, так и на машинах с фестонной сушкой с темиературой сушки 20TO Q , что позвол ет получить влагостойкую печать обоев на существующем обоепечатном оборудовании при их паспортной производительности. При приготовлении окрашенных крас щих суспензий примен ют крас щие пнгМентные; пасты, рекомендованные дл обоев , - : . Покровные суспензии при оптимальной массе фонового покрыти 15-25 г/м при однократном нанесении на бумагу-ч снову обеспечивают достаточную укрывистость покрыти , обладающего высокой стойкостью к действикэ влаги и моющих средепч Достигнутый положительный эффект обусловлен тем, что св зующа компози .ци состава состоит из смеси двух поли- меров, которые, предварительно соедин сь со структурирующей добавкой - силикатом шелочного метапла, образуют сшитую трехмерную структуру. Применение борнокислого комплекса попивинилового спирта в качестве второго св зующего в предлагаемой композиции позвол ет повысить стабильность водных кроющих суспензий, что обеспечивает посто нную готовность суспензий к упбтреблению при хранении в закрытой емкости, при этом борнокислое комплексное соединение обеспечивает повышенную влагонепроницаемость покрыти , способствует сокращению времени ш 1сыхэни и снижению температуры сушки покрыти . Технологи приготовлени состава по , крыти проста и осуществл етс на обычном краскозаготовитепьном оборудовании. Состав фонового покрыти готов т еле дующим образом. В емкость заливают расчетное количество холодной водыИ засыпают поливиниловый спирт, при посто нном перемешивании смесь нагревают до образовани ггрозрачного раствора, затем при перемешивании ввод т 0,3-О,5%-ный водный раствор борной кислоты или еч солей. В отдельную емкость заливают латекс, при перемешивании ввод т расчетное количество жидкого стекла, разведенного водой в соотношении 1:4. После тщательного перемешивани воск ный раствор борнокислого комплекса попивинипового спирта ввод т в Пйтексную композицию.. В реактор заливают расчетное копичест в6 воды водного раствора диспергатора, при посто нном перемешивании засыпают каолин и перемешивают до образовани од нородной системы, затем ввод т по колеру крас щую суспензию, после тщательного перемешивани соедин ют с латекснЬй композицией. Полученную суспензию при необходимости разбавл ют водой и нанос5 т на бумагу-основу, сушат при 2О-70 С, Приготовление суспензий, йспопьзуе ых в качестве печатных красок, осуществл етс при таком же пор дке введени компонентов , что рекомендовано ад фонового покрыти .., В суспензии печатной краски, содержащей металлический пигмент, не требуетс введение диспергатора. Во избежание окислени метапла в процессе хранени металлический пигмент рекомендуетс вводить в состав непосредственно перед употреблением . 8 6 . Пример 1. Готов т крас щую пензию следующего состава, мас.ч.: Бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП концентрацией полимера 45-50%10О идкое стекло5 Борный комплекс поливинилового спирта (10%-ный вЬдный. раствор) 2 Ю Пигмент (каолин, мел) 250 Лиспергатор {полифосфат натри ) 0,2 5 Пример 2. Готов т крас щую пензию следующего, состава, мас.ч.: Бутадиенстирольный ( латекс СКС-65 ГП концентрацией 45-50%10О Жидкое стекло 2,5 Борнокислый комплекс попивинилового спирта (8%-нйй водный раствор)125 Пигмент (тальк, двуокись титана)1ОО Лиспергатор (гекса метафосфат натри )0,1. Пример 3. Готов т крас щую пензию следующего состава, мас.ч.: Бутадиеновый патекс СКЛ-1-6 концентрацией попимера 45-55%1ОО Жидкое стекло1 Борнокислый комплекс поливинилового спирта (5%-ный водный раствор ) 205 Пигмент (каолин, мел) 2ОО Лиспергатор (полифосфат натри ) , 0,2 Пример 4, Готов т крас щую пензию спедующего состава, мас.ч.: Бутадиенстирольный латекс концентрацией олимера 45-5О%1ОО идкое стекло.1 орнокислый комплекс поивинилового спирта i 5%-ный воднь1й растор )82 игмент (бронза-пороок ) . 4О ,р и м е р 5, Готов т крас щую ензию следующего состава, мае.ч.; Бутадиецстирольный патекс СКС-С- 0 концентрацией полимера 60-65%аоо Жидкое стекло ,2 Борный комплекс поливи- нилового спирта (5%-ный водный раствор)82 Пигмент (мел, каолин)12 Лиспергатор (сода кальцинированна )0 Параллельно готов т крас щие су зии по рецептуре известного срст мас.ч.: Бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП концентрацией полимера 50%,1ОО Поливиниловый спирт ( 10%-ный водный раствор)2О ГлицеринГО Пигмент (каолин)75 Жидкое стекло, рааведен- , ное ВОДОЙ5 в соотношении Комплексон ЭДТА. The invention relates to the manufacture of coated papers and can & be used in the manufacture of paper-based decorative materials such as binding materials and wallpaper. Known compositions of pigmented coatings based on synthetic popimer nGH binders used in the manufacture of coated paper. Synthetic latexes and patecolodic dispersions are widely used as bonded pigmented dp coatings of paper, which are the product of polymerization of vinipiatet, butadiene, styrene, acridic esters and other monomers. Synthetic binders improve the quality of the coatings (elasticity, gloss), allow the mouth {} to retard curliness and wrinkle formation. However, along with this, the suspension suspensions based on such binders have low stability, adhesion and do not provide sufficient strength of abrasion coatings. To eliminate these effects, special additives are introduced into the composition based on synthetic binders. Natural polymers (starch, cellulose ethers, casein) are often used as a thickening and water-retaining additive in the formulation of coating compositions based on synthetic latexes, and additives such as hardening, tanning agents and crosslinking agents are used to eliminate adhesion, abrasion and water permeability. The composition of the pigmented paper coating is known, which includes butadi-styrene latex, polyvinyl alcohol, pigment, fillers and an additive that promotes the formation of a reticular structure of the coating — a thermosetting field. imer (urea-melamine-formaldehyde resin) 2. Introduce a thermosetting resin with a curing agent (ammonium stearate or ammonium chloride) to improve the physical and mechanical strength, eliminate the stickiness and abrasion of the loxion, -.383, but with this reduces the durability of suspension 11 and impairs the sanitary and hygienic properties, which limits the use of the composition in the production of coated paper. The most basic to the proposed invention is the composition of the coating of the decorative material on a paper base, which is a suspension containing, by weight, synthetic latex 1OO; hydroxyl-containing polymer thickener (polyvinyl alcohol, metiptsepuloza, carboxymethylcellulose, or mixtures thereof) 1,5-5} pigment 40-1005 fatty alcohol polyatomic series 4-10} cross-linking add. a mixture of alkali metal silicate 5-2O and sodium ethylenediaminetetraacetic acid (complexone EDTA) 0, O40, 2. The composition has a high covering ability, aqueous suspensions are a stable system, when applied once on a base paper, the composition ensures the formation of a flexible, elastic coating that has high physical and mechanical strength and resistance to washing fsj. The main disadvantage of this composition is that it contains a polyhydric fatty alcohol (glycerin, ethylene glycol) as a plasticizing additive, which increases the water absorption of the composition, thereby necessitating a tightening of the substrate's substrate. Such a composition ensures the formation of a coating resistant to washing in the production of wallpaper only on machines with chamber drying at 70-120 ° C} complicates the technological process. The purpose of the invention is to reduce the drying temperature of the coating while maintaining the cost of the MYTYb.: The delivered chain is achieved by the composition of the pigmented coating containing butadiene or styrene butadiene latex, alkali metal silicate, hydroxyl-containing polymer and pigment; as a hydroxyl-containing polymer, LP contains a 5–10% aqueous solution of a vinyl alcohol borate complex; at the following ratio of components, parts by weight:, Butadienes1) 1st or butadiene styrene latex Alkali metal silicate, 5-10% aqueous solution of polyvinyl alcohol-acid complex 82-210 Pigment40-250 Boric acid complex of polyvinyl pirate as a boron-containing compound contains boric acid , sodium perborate borate in an amount of 0.11, 0% by weight of absolute dry polymer, i In the proposed coating composition, the use of synthetic polymer concentrations of polymer selected from the group of homopolymers buty diene and copolymers of butadiene with stiropom, as pigment may be used kaolin, chalk, talc, titanium dioxide with a dispersant (calcined soda, sodium phosphates, etc.), and metal pigments, for example bronze-porrshok not requiring a dispersant. As a cross-linking agent to latex to (liquid glass, diluted with water in a ratio of 1: 4.). The composition in the form of a water coating suspension can be used as a background coating in the production of pe-, rep flight materials, wallpaper, and paints for applying moisture-proof printing on wall-printing machines. The coating is applied and dried on ordinary paper-dyeing 1 (1 cocTiaB tires ensure the formation of a wet-rubbing background coating and a pattern when drying the material from the coating It can be used both on chamber-dried machines and on scalar-dried machines with a 20TO Q drying rate, which makes it possible to obtain a moisture-resistant wallpaper print on the existing oboepresso equipment with their nameplate performance.Painting dyed suspensions are used in the preparation of colored dyed suspensions; recommended for wallpaper, -:. Coating suspensions with an optimum background coating weight of 15-25 g / m when applied once on a paper-hour basis ensure sufficient hiding power of a highly resistant coating. The achieved positive effect is due to the fact that the binding composition of the composition consists of a mixture of two polymers that, preliminarily combined with a structuring additive, a silk metropolis, form a cross-linked three-dimensional structure. The use of the booster complex of popivinyl alcohol as a second binder in the proposed composition makes it possible to increase the stability of aqueous coating suspensions, which ensures a constant readiness of suspensions for use in storage in a closed container, while the boron-complex compound provides an increased moisture-impermeability of the coating and contributes to a reduction in time sh 1 and lowering the drying temperature of the coating. The technology of preparing the coating is simple and is carried out on conventional paint equipment. The composition of the background coating is prepared barely. The calculated amount of cold water is poured into the container. Polyvinyl alcohol is poured, the mixture is heated with constant stirring until a warm solution is formed, then 0.3-O, 5% aqueous solution of boric acid or salt is added with stirring. Latex is poured into a separate container, with stirring, the calculated amount of liquid glass diluted with water in a ratio of 1: 4 is introduced. After thorough mixing, the wax solution of the bovate complex of popivinipol alcohol is introduced into the Pytex composition. after thorough mixing, it is combined with the latex composition. The resulting suspension, if necessary, is diluted with water and applied to base paper, dried at 2 ° C to 70 ° C. The preparation of suspensions used as printing inks is carried out in the same order of introduction of the components, as recommended by the background coating. The suspension of printing ink containing a metallic pigment does not require the introduction of a dispersant. In order to avoid the oxidation of the metaplate during storage, it is recommended to introduce the metallic pigment into the composition immediately prior to use. 8 6. Example 1. Preparing a dye penza with the following composition, parts by weight: Butadiene styrene latex SKS-65 GP with a polymer concentration of 45-50% 10O liquid glass5 Boric polyvinyl alcohol complex (10% all-per-cent solution) 2 U Pigment (kaolin, chalk) 250 Lispergator {sodium polyphosphate) 0,2 5 Example 2. Preparing a coloring pensy of the following composition, wt.h .: Butadiene styrene (latex СКС-65 ГП with concentration 45-50% 10О Liquid glass 2,5 Popivinyl borate alcohol (8% aqueous solution) 125 Pigment (talc, titanium dioxide) 1LO Lyspergator (sodium hexaphosphate) 0.1. Pr imer 3. Prepare a dye penza of the following composition, parts by weight: Butadiene patex SKL-1-6 popimer concentration 45-55% 1OO Liquid glass1 Polyvinyl alcohol complex (5% aqueous solution) 205 Pigment (kaolin, chalk) ) 2OO Lyspergator (sodium polyphosphate), 0.2 Example 4, Preparing a coloring penza of a lower composition, parts by weight: Butadiene styrene latex with an olimer concentration of 45-5 O% liq. 1 glassy alcohol polyvinyl alcohol i 5% water Rastor) 82 igment (bronze-vice). 4O, p and m 5, Preparing a dyeing powder of the following composition, m.ch .; Butadiene styrene patch SCS-C- 0 polymer concentration 60-65% liquid glass, 2 Boric acid complex of polyvinyl alcohol (5% aqueous solution) 82 Pigment (chalk, kaolin) 12 Lispergator (calcined soda) 0 In parallel, a red The following formulations are known in the recipe of a known srct.wt .: Butadiene styrene latex SKS-65 GP with a polymer concentration of 50%, 1OO Polyvinyl alcohol (10% aqueous solution) 2O Glycerol Pigment (kaolin) 75 the ratio of Complexon EDTA

м покрыm covered

1 one

1515

2525

Прочность покрыти к истиранию влажным мыльным тампоном, количество хоДов стержн на приборе ИКБ««3 при смачива НИИ тампона в 2%.чюм мыльном растворе Врем высыхани покрыти , мин, при- температуре , СThe durability of the coating to abrasion with a moist soap swab, the number of rod hops on the IKB “3” device when the SRI of the tampon is wetted is 2%. Soap solution solution.

20 30 40 5020 30 40 50

2525

ГОСТ GOST

2020

25 13199-6725 13199-67

ГОСТGOST

6810-746810-74

135135

125 130125,130

поп.4.2 98 Опытные образцы декоративного материала изготовленные с использованием предлагаемых составов 1-5, и известные образцы подвергают испытани м по определению основных качественных показателей . Сравнительные результаты физико-механических испытаний приведены в табПрочность покрыти к мытью определ ют на приборе ИКБ-3, где покрытие подвергаетс истиранию капроновым тампоном , смоченным 2%-ным стандартнь1м мь льным раствором (мыло, кальцинированна сода) при комнатной темпера-туре . Из таблицы видно, что предлагаемый состав при Ьдннаковой массе покрыти в сравнении fc известным составом обеспечивает сокр)ащение времени и снижение температуры сушки при сохранении вьтсокой стойкости истиранию при смачивании покрыти в 2%-ном мыпьнрм растворе. Ожидаемый экономический эффект от йспшьзовани предлагаемого состава составит 200-ЗОО тыс.руб. ,.Pop.4.2 98 Prototypes of decorative material made using the proposed formulations 1-5, and known samples are subjected to tests to determine the basic quality indicators. The comparative results of the physicomechanical tests are given in the table. The washability of the coating is determined on an IKB-3 instrument, where the coating is subjected to abrasion with a nylon tampon moistened with a 2% standard solution (soap, soda ash) at room temperature. From the table it can be seen that the proposed composition with a solid coating mass in comparison with the known composition provides a shortening of time and a decrease in the drying temperature while maintaining high resistance to abrasion when the coating is wetted in a 2% solution. The expected economic effect from the performance of the proposed composition will be 200-ZOO thousand rubles. ,

Claims

9 Claim 1. Composition of pigmented coating of decorative material on paper base, containing butadiene or styrene butadiene latex, whisker silicate, hydroxyl-containing polymer and pigment, characterized in that, in order to reduce the drying temperature of the coating while maintaining the strength to washing, as a hydroxyl-containing the polymer it contains 5 1O% "41st aqueous solution of polyvinyl alcohol borate complex in the following ratio of parts by weight of components: latex lOOj silicate shellox on metal 1 5-1О% - th aqueous borate complex popivinilovogo alcohol pigment 40-250 and 82-210.

834289

10 Prodzhevchev tvblshhy 2. The composition according to claim 1, of t p and h and y and the fact that the boric acid complex of the polyIfBilyl alcohol contains boric acid, borate or perborate sodium in the amount of 0.1-1% of mass of absolutely dry polymer. Sources of information taken into account in the examination 1. Nedelman X. X. et al. Theory and practice of croc suspensions. M ,, Forest industry, 1969, p. BUT.

2. The patent of France N 2161483, CP. Ь 21 Н З / ОО, 1973.

3. USSR author's certificate for application No. 2635840/12, 30.06.78 (about the type).