CS273149B1 - Lacquer for cellulosic materials' surface treatment - Google Patents

Abstract

This lacquer for surface treatment of cellulose materials forms, after drying and applying on printed matter, a smooth, shiny, slick and non-sticky coating that requires no calendaring, thus eliminating one technological operation. The lacquer can be applied from a dampening device or from the inking unit of a printing machine. The aesthetic and utility qualities of the improved printed matter have a qualitatively higher level in comparison to existing lacquers. When dehumidifying the lacquer, predominantly water with a small content of organic solvents is evaporated, thereby significantly improving the hygiene of the working environment and work safety. The lacquer contains a 60 to 80 % by weight aqueous dispersion with a content of 35 to 60 % by weight terpolymer composed of 15 to 25 % by weight acrylic or methacrylic acid, 30 to 50 % by weight alkyl ester of acrylic or methacrylic acid with 2 to 8 carbon atoms in the alkyl, preferably ethylacrylate and 30 to 50 % by weight vinyl monomer, preferably styrene. It further contains an 8 to 18 % by weight aqueous dispersion with a content of 35 to 60 % by weight terpolymer composed of 40 to 50 % by weight butylacrylate, 45 to 55 % by weight styrene 0.1 to 5 % by weight acrylic acid, 5 to 10 % by weight organic solvent, preferably ethanol or toluene, 1 to 4 % by weight ester wax, 1 to 4 % by weight paraffin wax, 0.5 to 3 % by weight amines, preferably ammoniac or triethanolamine, and 0.02 to 0.2 % by weight anti-foam agent, preferably α,ω-alkoxypoly(oxyethylene).

Description

Lak pro povrchovou úpravu celulózových materiálůLacquer for surface treatment of cellulosic materials

57) Lak pro povrchovu úpravu celulózových materiálů vytváří po vysušení a nanesení na tiskovinu hladký, lesklý, kluzký a nelepivý nános, který nevyžaduje kalandrování, čímž’ odpadá jedna technologická operace.(57) After drying and application to the printed matter, a coating for the treatment of cellulosic materials creates a smooth, shiny, slippery and non-stick coating that does not require calendering, thus eliminating one technological operation.

Lak je možné nanášet z vlhčícího zařízení nebo z barevníku tiskového stroje. Estetické i užitné vlastnosti zušlechtěné tiskoviny mají kvalitativně vyšší úroveň ve srovnání se stávajícími laky. Při vysoušení laku se odpařuje převážně voda s malým obsahem organických rozpouštědel, čímž se významně zlepšuje hygiena pracovního prostředí a bezpečnost práce. Lak obsahuje 60 až 80 % hmoť. vodné disperze s obsahem 35 až 60 % hmot. terpolymeru o složení 15 až 25 % hmot. kyseliny akrylové nebo metakrylové, 30 až 50 % hmot. alkylesteru kyseliny akrylové nebo metakrylové s 2 až 0 atomy uhlíku v alkylu, s výhodou etylakrylát a 30 až 50 % hmot. vinylového monomeru, s výhodou styren. Dále obsahuje 8 až 18 % hmot. vodné disperze s obsahem 35 až 60 % hmot. terpolymeru o složení 40 až 50 % hmot. butylakrylátu, 45 až 55 % hmot. styrenu a 0,1 až 5 % hmot. kyseliny akrylové, 5 až 10 % hmot. organického rozpouštědla, s výhodou etanol nebo toluen, 1 až 4 % hmot, esterového vosku, až 4 % hmot, paratinického vosku, 0,5 až 3 % hmot. aminů, s výhodou amoniak nebo trietanolamin, a 0,02 až 0,2 % hmot. odpěnovacího činidla, s výhodou^ .ay-alkoxypoly(oxyetylen).The varnish can be applied from the dampening device or from the inking unit of the printing machine. The aesthetic and utility properties of the refined printed matter are of a higher quality compared to existing varnishes. When the paint is dried, mainly water with a low content of organic solvents evaporates, which significantly improves work environment hygiene and occupational safety. The varnish contains 60 to 80% weight. % aqueous dispersions containing 35 to 60 wt. % terpolymer of 15 to 25 wt. % acrylic or methacrylic acid, 30 to 50 wt. % alkyl ester of acrylic or methacrylic acid having 2 to 0 carbon atoms in the alkyl, preferably ethyl acrylate and 30 to 50 wt. vinyl monomer, preferably styrene. It also contains 8 to 18 wt. % aqueous dispersions containing 35 to 60 wt. % terpolymer of 40 to 50 wt. % butyl acrylate, 45 to 55 wt. % styrene and 0.1 to 5 wt. % acrylic acid, 5 to 10 wt. an organic solvent, preferably ethanol or toluene, 1 to 4 wt.%, ester wax, up to 4 wt.%, paratin wax, 0.5 to 3 wt. % of amines, preferably ammonia or triethanolamine, and 0.02 to 0.2 wt. an antifoaming agent, preferably N, N-alkoxypoly (oxyethylene).

(11) , (11), (13) (13) Bl Bl (51) (51) Int. Int. Cl? Cl? C 09 C 09 D 133/00 D 133/00 B 41 B 41 N 3/00 N 3/00

I eeI ee

CS 273149 BlCS 273149 Bl

Vynález se týká laku pro povrchovou úpravu '(zušlechtění celulózových materiálů, který je formulován na bázi disperze směsi polymeru^-a vosku ve vodě. Po ovrstvení celulózového · materiálu disperzním lakem a vysušení se vytvoří hladký, lesklý a nelepivý nános. Tuto zušlechťující úpravu tiskoviny je možné provádět technologicky na lakovacím zařízení nebo přímo v tiskovém stroji.This invention relates to paint for surface treatment '(processing cellulosic materials, which is formulated based on a dispersion mixture of a polymer ^- and a wax in water. After coating the cellulosic · material dispersion varnish and drying, a smooth, glossy and tack-free coating. This refining printed matter is can be carried out technologically on the painting equipment or directly in the printing machine.

Jsou známy laky na zušlechťující úpravu tiskovin, které po nanesení a vysušení vytvářejí hladký, lesklý a nelepivý povlak. Jejich podstatou jsou přírodní pryskyřice nebo jejich kombinace, jako například kopál, šelak, manila. Tyto pryskyřice se obvykle rozpouštějí ve směsných organických rozpouštědlech, jejichž podstatnou složkou je etanol. Další typy laků pro zušlechťující úpravu tiskovin obsahují chemicky modifikované přírodní polymery, například nitrocelulózu nebo estery celulózy, zvláště acetylcelulózy, rovněž v roztoku směsných organických rozpouštědel, jejichž podstatnou složkou jsou alkylestery kyseliny octové.Varnishes for the refinement of printed materials are known which, after application and drying, form a smooth, glossy and non-sticky coating. They are based on natural resins or combinations thereof, such as copal, shellac, manila. These resins are usually dissolved in mixed organic solvents, the essential component of which is ethanol. Other types of finishing coatings include chemically modified natural polymers such as nitrocellulose or cellulose esters, especially acetylcellulose, also in a solution of mixed organic solvents, the essential component of which are alkyl esters of acetic acid.

Uvedené laky mají z hlediska technologické aplikace řadu nedostatků. Protože obsahují směsi organických rozpouštědel, je nutnéaby tisková barva byla před aplikací laků dokonale zaschlá, nebyla tudíž atakována organickými rozpouštědly. To omezuje možnost přímé aplikace laku v tiskovém stroji. Dalším nedostatkem těchto laků je odpař organických rozpouštědel při manipulaci a ovrstvování a nutnost provádět sušení nánosu v sušárnách s nevýbušným provedením. Rovněž při čištěni nanášeciho zařízení je třeba používat organická rozpouštědla. Proto se při práci s těmito laky musí přísně dodržovat striktní hygienické a bezpečnostní předpisy pro práci s hořlavinami, Pro zvýšení lesku zušlechtěného povrchu tiskoviny je nutné v řadě případů provádět dodatečnou technologickou operaci - kalandrování. Podstatnou nevýhodou všech výše uvedených laků je jejich nevhodnost k přímému lakování v tiskových strojích.These lacquers have a number of drawbacks in terms of technological application. Because they contain mixtures of organic solvents, it is necessary that the ink is completely dried before applying the lacquers, so that it is not attacked by organic solvents. This limits the possibility of direct application of the lacquer in the printing machine. A further drawback of these lacquers is the evaporation of organic solvents during handling and coating and the necessity of drying the coating in non-explosive dryers. Organic solvents must also be used to clean the coating equipment. Therefore, when working with these varnishes, strict hygienic and safety regulations for working with flammable materials must be strictly observed. In order to increase the gloss of the refined surface of the printed matter it is necessary in many cases to carry out an additional technological operation - calendering. A significant disadvantage of all the above-mentioned varnishes is their unsuitability for direct varnishing in printing machines.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje lak pro povrchovou úpravu celulózových materiálů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 60 až 05 % hmot. vodné disperze s obsahem 35 až 60 % hmot. terpolymeru o složení 15 až 25 % hmot. kyseliny akrylové nebo metakrylové, 30 až 50 % hmot. alkylesteru kyseliny akrylové nebo metakrylové s 2 až 0 ato-, my uhlíku v alkylu, s výhodou etylakrylát a 30 až 50 % hmot. vinylového monomeru, s výhodou styren. Dále obsahuje 8 až 18 % hmot. vodné disperze s obsahem 35 až 60 % hmot, terpolymeru o složení 40 až 50 % hmot. butylakrylátu, 45 až 55 % hmot. styrenu a 0,1 až 5 % hmot. kyseliny akrylové. Dále obsahuje 5 až 10 % hmot. organického rozpouštědla, s výhodou etanol nebo toluen, 1 až 4 % hmot. esterového vosku, 1 až 4 % hmot. parafinického vosku,The aforementioned drawbacks are eliminated by the lacquer for the surface treatment of cellulosic materials according to the invention, which comprises 60 to 05 wt. % aqueous dispersions containing 35 to 60 wt. % terpolymer of 15 to 25 wt. % acrylic or methacrylic acid, 30 to 50 wt. % alkyl ester of acrylic or methacrylic acid with 2 to 0 carbon atoms in alkyl, preferably ethyl acrylate and 30 to 50 wt. vinyl monomer, preferably styrene. It also contains 8 to 18 wt. aqueous dispersions containing 35-60 wt.%, terpolymer of 40-50 wt. % butyl acrylate, 45 to 55 wt. % styrene and 0.1 to 5 wt. acrylic acid. It also contains 5 to 10 wt. % organic solvent, preferably ethanol or toluene; % wax, 1 to 4 wt. paraffin wax,

0,5 až 3 % hmot, aminů, s výhodou amoniak nebo trietanolamin, a 0,02 až 0,2 % hmot. odpěňovacího činidla, s výhodou aí ,αζ-alkoxypolyCexyethylen).0.5 to 3 wt.%, Amines, preferably ammonia or triethanolamine, and 0.02 to 0.2 wt. an antifoaming agent, preferably α, α-alkoxypoly (hexylene).

Jako rozpouštědla esterových vosků je možné použít alkoholy, s výhodou etanol a propanol, alkylacetáty, ketony, chlorované uhlovodíky, alifatické uhlovodíky s výhodou toluen a xylen, nebo jejich směsi. Jako esterové saponifikující vosky, které výrazně změnšují lepivost nánosu laku, je možné použít včelí vosk, japonský vosk, kandelila, s výhodou montanní vosk a karnaubský vosk, dále cetylalkohol, kyselinu stearovou, poly(oxyethylen) s molární hmotnustí 6 000 až 10 000 nebo nízkomolekulární oxidovaný polyetylén. Z. parafinických vosků je možné použít mikrovosk, cerezin, s výhodou parafin.As wax solvents, alcohols, preferably ethanol and propanol, alkyl acetates, ketones, chlorinated hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, preferably toluene and xylene, or mixtures thereof can be used. Beeswax, Japanese wax, candelilla, preferably montan wax and carnauba wax, cetyl alcohol, stearic acid, poly (oxyethylene) with a molar mass of 6,000 to 10,000 may be used as ester saponifying waxes which significantly reduce the tackiness of the lacquer coating. low molecular weight oxidized polyethylene. From paraffinic waxes it is possible to use microwax, ceresin, preferably paraffin.

Jako aminy je možné použít mono-, di-, tri- etanolaminy, morfolin, s výhodou amoniak. Jako odpěňovače jsou vhodné soli sulfonované olejové kyseliny, vysokomolekulárni mastné alkoholy, silikonové emulze, s výhodou , ftr-alkoxypoly(oxyethylen).The amines which can be used are mono-, di-, triethanolamines, morpholine, preferably ammonia. Suitable antifoams are salts of sulphonated oleic acid, high molecular weight fatty alcohols, silicone emulsions, preferably t-alkoxypoly (oxyethylene).

Předností laku je, že po nanesení na tiskovinu a vysušení v lakovacím zařízení, nebo přímo v tiskovém stroji vytváří na jejím povrchu hladký, lesklý, kluzký a nelepivý nános, který nevyžaduje kalandrování, čímž-odpadá jedna technologická operace. Při vysoušení laku se odpařuje převážně voda s malým podílem organického rozpouštědla, čímž se významně zlepšuje hygiena pracovního prostředí a bezpečnost práce. Současně se snižují rizika ekologická. Stejné přednosti se dosahují'při údržbě a čištění nanášeciho zařízení, protože místo organických rozpouštědel lze používat vodu.The advantage of the lacquer is that, when applied to the printed matter and dried in the coating equipment or directly in the printing machine, it forms a smooth, glossy, slippery and non-sticky coating on its surface, which does not require calendering, thus eliminating one technological operation. When the paint is dried, most of the water evaporates with a small proportion of organic solvent, which significantly improves occupational hygiene and safety. At the same time, environmental risks are reduced. The same advantages are achieved in the maintenance and cleaning of the coating equipment, since water can be used instead of organic solvents.

CS 273149 BlCS 273149 Bl

Lak je vhodný pro povrchovou úpravu celulózových materiálů jako papíru, potištěného papíru a fólií pro dosažení vysokého lesku a kluznosti povrchu. Lak je možné nanášet z vlhčícího zařízení nebo barevníku tiskového stroje, Tím se dosahuje zkrácení doby manipulace s tiskovinou a snižuje se počet obsluhujících pracovníků. Estetické i užitné vlastnosti zušlechtěné tiskoviny mají kvalitativně vyšší úroveň ve srovnání se stávajícími laky. Lak podle vynálezu nahrazuje dosud užívané laky, obsahující organická rozpouštědla, a odstraňuje jejich exhalaci při sušení lakovaných tiskovin a při čištění nanášecího zařízení. Lak představuje v podstatě vodnou disperzi polymeru, takže je ekologicky nezávadný a z hlediska hořlavosti bezpečný.The varnish is suitable for surface treatment of cellulosic materials such as paper, printed paper and foils to achieve a high gloss and slip surface. The varnish can be applied from a dampening device or inking machine of the printing machine, thereby reducing the handling time of the printed material and reducing the number of operators. The aesthetic and utility properties of the refined printed matter are of a higher quality compared to existing varnishes. The lacquer according to the invention replaces the previously used lacquers containing organic solvents and removes their exhalation during drying of the lacquered printed matter and cleaning of the coating device. The lacquer is essentially an aqueous dispersion of the polymer, so that it is environmentally safe and flammable safe.

Vynález jo blížo objasněn na následujících příkladech.The invention is illustrated by the following examples.

Přiklad 1 Example 1 68 % hmot. 68% wt. vodné disperze s obsahem 43 a ethylakrylátu a 57 % hmot % aqueous dispersion containing 43 and ethyl acrylate and 57 wt 10 % hmot. 10% wt. vodné disperze s obsahem 51 a butylakrylátu a 49 % hmot % aqueous dispersions containing 51 and butyl acrylate and 49 wt 2 % hmot. 2 wt. montánní vosk montan wax 2 % hmot. 2 wt. parafin paraffin 7,5 % hmot. 7.5 wt. etanol ethanol 2,3 % hmot. 2.3 wt. amoniak ve vodě (25 % hmot) ammonia in water (25% by weight) 0,2 % hmot. 0.2 wt. ,řtz-alkoxypoly(oxyetylen) , t-alkoxypoly (oxyethylene)

% hmot. kopolyméru styrenu, kyseliny akrylové vody (kompenenta A) % hmot. kopolyméru styrenu, kyseliny akrylové vody (komponenta B)% wt. % copolymer of styrene, acrylic acid (compensator A) wt. styrene-acrylic acid copolymer (component B)

Lak uvedeného složení je na lakovacím zařízení soustavou válců obsoustranně nanesen 9 na potištěné archy kartonu 200 g/m . Po vysušení se za zvýšené teploty vytvoří hladký, lesklý a nelepivý film, takže je možno archy skládat do stohů.The varnish of the above-mentioned composition is applied on both sides by a system of rollers 9 to 200 g / m 2 of printed cardboard sheets. After drying, a smooth, glossy and non-sticky film is formed at elevated temperature so that the sheets can be stacked.

Příklad 2 Example 2 80 % hmot. 80 wt. komponenta A (z příkladu 1) component A (from example 1) B % hmot. B% wt. komponenta B (z příkladu 1) component B (from example 1) 3 % hmot. 3 wt. karnaubský vosk carnauba wax 5 % hmot. 5 wt. toluen toluene 2 % hmot. 2 wt. parafin paraffin 1,9 % hmot. 1.9 wt. trietanolamin triethanolamine 0,1 % hmot. 0.1 wt. sulfonované kyselina olejová sulfonated oleic acid

Lak uvedeného složení se z vlhčícího zařízení tiskového stroje jednostranně nanese 2 na potištěné archy tiskového papíru o hmotnosti 70 g/m , za vzniku hladkého lesklého a nelepivého nánosu po vysušení.The lacquer of this composition is applied unilaterally from the printing machine dampening machine 2 onto printed sheets of printing paper weighing 70 g / m @ 2, producing a smooth glossy and non-sticky coating after drying.

Příklad 3 % hmot. 18 % hmot, % hmot.Example 3 wt. 18 wt.%, Wt.

% hmot. 10 % hmot. 0,9 % hmot 0,1 % hmot komponenta A (z příkladu 1) komponenta B (z příkladu 1) nízkomolekulární oxidovaný polyetylén mikrovosk propanol amoniak ve vodě (25 % hmot,) ei· ,^-alkoxypoly(exyetylen) .% wt. 10% wt. 0.9% by weight 0.1% by weight of component A (from Example 1) component B (from Example 1) low molecular weight oxidized polyethylene microwax propanol ammonia in water (25% by weight) .alpha.,. Beta.-alkoxypoly (exyetylene).

Lak uvedeného složení se na lakovacím zařízení nanese soustavou válců na acetátovou fófii. Po vysušení za zvýšené teploty se vytvoří hladký, lesklý a nelepivý film.The varnish of the above composition is applied to the varnishing apparatus by a set of rollers on acetate foil. After drying at elevated temperature, a smooth, glossy and non-sticky film is formed.

CS 273149 BlCS 273149 Bl

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims (1)

Lak pro povrchovou úpravu celulózových materiálů, vyznačený tím, že obsahuje 60 až B5 % hmotnostních vodné disperze s obsahem 35 až 60 % hmotnostních terpolymeru o složení 15 až 25 % hmotnostních kyseliny akrylové nebo metakrylové, 30 až 50 .% hmotnostních aikylesteru kyseliny akrylové nebo metakrylové s 2 až 8 atomy uhlíku v alkylu, s výhodou etylakrylát a 30 až 50 % hmotnostních vinylového monomeru, s výhodou styren, dále obsahuje 8 až 10 % hmotnostních vodné disperze s obsahem 35 až 60 % hmotnostních terpolymeru o složení 40 až 50 % hmotnostních butylakrylátu, 45 až 55 % hmotnostních styrenu a 0,1 až 5 % hmotnostních kyseliny akrylové, dále obsahuje 5 až 10 % hmotnostních organického rozpouštědla, s výhodou etanol nebo toluen, 1 až 4 % hmotnostní esterového vosku, 1 až 4 % hmotnostní parafinického vosku, 0,5 až 3 % hmotnostní aminů, s výhodou amoniak nebo trietanolamín, a 0,02 až 0,2 % hmotnostních odpěňovacího činidla, s výhodou*; ,Λτ-alkoxypoly(oxyetylen).Paint for the treatment of cellulosic materials, characterized in that it contains 60 to B5% by weight of an aqueous dispersion containing 35 to 60% by weight of a terpolymer of 15 to 25% by weight of acrylic or methacrylic acid, 30 to 50% by weight of an acrylic or methacrylic acid alkyl ester having 2 to 8 carbon atoms in the alkyl, preferably ethyl acrylate and 30 to 50% by weight of vinyl monomer, preferably styrene, further comprising 8 to 10% by weight of an aqueous dispersion containing 35 to 60% by weight of terpolymer of 40 to 50% by weight of butyl acrylate 45 to 55 wt.% Styrene and 0.1 to 5 wt.% Acrylic acid, further comprising 5 to 10 wt.% Organic solvent, preferably ethanol or toluene, 1 to 4 wt.% Ester wax, 1 to 4 wt.% Paraffin wax, 0.5 to 3% by weight of amines, preferably ammonia or triethanolamine, and 0.02 to 0.2% by weight of an antifoam Reagents preferably *; , Λτ-alkoxypoly (oxyethylene).