[0001] Die Erfindung betrifft Vorhangstabilisatorsysteme, die bei der Papierherstellung
und -verarbeitung eingesetzt werden können, insbesondere Stabilisatorsysteme für Papierbeschichtungen,
insbesondere Papierstreichfarben, deren Herstellung und Verwendung.
[0002] Bei der Verarbeitung und Herstellung von Papier kommen diverse Beschichtungsprozesse
zum Einsatz. Problematisch bei diesen Beschichtungsprozessen sind häufig die hohen
Band-/Papierlaufgeschwindigkeiten, die hohe Anforderungen an die eingesetzten Beschichtungsmittel
stellen. Insbesondere die Schaumbildung im Beschichtungsmittel muss bei den meisten
Beschichtungsmitteln vermieden werden. Bei dem sogenannten Vorhangbeschichtungsverfahren
(Curtain Coating Process) muss neben der Schaum- bzw. Blasenfreiheit auch sichergestellt
sein, dass der Vorhang, durch den sich die zu beschichtende Bahn im Beschichtungsprozess
bewegt, immer vollständig geschlossen ist.
[0003] Zu diesem Zweck ist es seit langem bekannt, spezielle Tenside als sogenannte Vorhangstabilisatoren
einzusetzen. Insbesondere der Einsatz von Vorhangstabilisatorsystemen, die 2,4,7,9-Tetramethyldec-5-in-4,7-diol
aufweisen, wird dabei häufig beschrieben.
[0004] Aus
JP 2008-274465 ist eine Papierbeschichtung bekannt, die durch Vorhangbeschichtung aufgebracht wird
und die 2,4,7,9-Tetramethyldec-5-in-4,7-diol (Surfynol) als Tensid aufweist.
[0005] Auch
JP 2005-154912 beschreibt die Herstellung von beschichtetem Papier mittels eines Vorhangbeschichtungsverfahrens,
bei welchem ein Tensid vom Acetylenglycol-Typ (Surfynol)eingesetzt wird.
[0006] Aus
US 6,489,037 ist ebenfalls die Verwendung von Surfynol zur Herstellung von Vorhangbeschichtungsmitteln
bekannt.
[0007] Die Qualität der Vorhangstabilisation hat großen Einfluss auf die erhaltenen beschichteten
Stoffe. Da je nach Zusammensetzung des Beschichtungsmittels die Stabilisierungswirkung
der eingesetzten Tenside auf den Vorhang unterschiedlich ist, besteht ein großer Bedarf
weitere Vorhangstabilisierungsstabilisatoren bzw. -systeme bereitzustellen, mit denen
es insbesondere möglich ist, stabilisierte Beschichtungsvorhänge zu erhalten. Unter
stabilisierten Beschichtungsvorhängen sind solche zu verstehen, die während des Gießens
über die gesamte Länge eine einheitliche Breite und keinerlei Risse, Löcher oder Einbuchtungen
aufweisen.
[0008] Überraschenderweise wurde gefunden, dass mit den in Anspruch 1 beschriebenen Vorhangstabilisatorsystemen
diese Aufgabe gelöst werden kann.
[0009] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind deshalb Vorhangsstabilisationssysteme,
deren Verwendung in Beschichtungsmitteln bzw. Beschichtungsverfahren sowie mit diesen
Beschichtungsverfahren erhältliche Produkte wie in den Ansprüchen beschrieben.
[0010] Die Verwendung des erfindungsgemäßen Vorhangstabilisationssystems hat den Vorteil,
dass bereits ohne die Zugabe von Entschäumern die Ausbildung eines ausreichend stabilen
Vorhangs mittels der Zugabe des erfindungsgemäßen Vorhangstabilisationssystems erreicht
werden kann.
[0011] Je nach verwendetem Beschichtungssystem können mit dem erfindungsgemäßen Vorhangstabilisierungssystem
(Vorgangstabilisator) stabilere Vorhänge erzeugt werden als mit den bekannten Vorhangstabilisatoren.
[0012] Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Vorhangstabilisationssystems in Vorhangsbeschichtungsmitteln
und die dadurch erzielten stabilen Beschichtungsvorhänge lassen sich sehr niedrige
oder hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten bzw. niedrige oder hohe Auftragsmengen, insbesondere
hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten und niedrige Auftragsmengen einstellen und trotzdem
fehlerfrei beschichtete Papiere herstellen.
[0013] So können in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verarbeitungsgeschwindigkeiten z.
B. von ca. 700 bis 1.000 m/min betragen. Trotz dieser hohen Substratgeschwindigkeit
können bei Einsatz einer relativen geringen Auftragsmenge von z. B. von 13 bis 20
g/m
2 an wasserfreiem Vorhangbeschichtungsmittel fehlerfreie Beschichtungen erhalten werden.
[0014] Die erfindungsgemäßen Vorhangstabilisationssysteme bzw. die erfindungsgemäßen Vorhangstabilisatoren,
die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen, das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren
sowie das damit erhaltene beschichtete Substrat bzw. Papier und dessen Verwendung
werden nachfolgend beispielhaft beschrieben, ohne dass die Erfindung auf diese beispielhaften
Ausführungsformen beschränkt sein soll. Sind nachfolgend Bereiche, allgemeine Formeln
oder Verbindungsklassen angegeben, so sollen diese nicht nur die entsprechenden Bereiche
oder Gruppen von Verbindungen umfassen, die explizit erwähnt sind, sondern auch alle
Teilbereiche und Teilgruppen von Verbindungen, die durch Herausnahme von einzelnen
Werten (Bereichen) oder Verbindungen erhalten werden können. Werden im Rahmen der
vorliegenden Beschreibung Dokumente zitiert, so soll deren Inhalt, insbesondere bezüglich
der in Bezug genommenen Sachverhalte vollständig zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden
Erfindung gehören. Werden nachfolgend Mittelwerte genannt, so sind ohne gegenteilige
Angaben Zahlenmittel gemeint. Werden nachfolgend Werte in Prozent angegeben, so sind
die Prozentangaben, wenn nicht anders angegeben, Angaben in Massen-%.
[0015] Das erfindungsgemäße Vorhangstabilisationssystem bzw. der erfindungsgemäße Vorhangstabilisator
zeichnet sich dadurch aus, dass es bzw. er
A) von 0 bis 50 Massen-%, vorzugsweise von 15 bis 40 und bevorzugt von 20 bis 30 Massen-%
eines Monoalkohols, vorzugsweise eines Alkanols mit 6 bis 16, vorzugsweise 8 bis 12
Kohlenstoffatomen, bevorzugt eines Nonanols und besonders bevorzugt von 2,6-Dimethylheptan-4-ol
und
B) von 0,1 bis 70 Massen-%, vorzugsweise von 15 bis 40 und bevorzugt von 25 bis 35
Massen-% eines oder mehrerer Poly(meth)acrylate, welches vorzugsweise aus den Monomeren
Acrylsäure, Butylmethacrylat und Methylmethacrylat aufgebaut ist, bevorzugt eines
oder mehrerer Polyacrylate, wie sie in DE 198 41 559 beschrieben werden (geeignete Polyacrylate werden z. B. von der Evonik Tego Chemie
GmbH unter dem Namen LA 441 vertrieben) und
C) von 3 bis 90 Massen-%, vorzugsweise von 15 bis 40 und bevorzugt von 20 bis 30 Massen-%
eines Polyethers, vorzugsweise eines endverkappten, bevorzugt eines durch Veretherung
z. B. mit einem Methoxyrest oder Veresterung, z. B. mit einem Acetylrest endverkappten
Polyethers, bevorzugt eines Polyethers der ein Molekulargewicht von 250 bis 800, vorzugsweise
350 bis 500 aufweist, besonders bevorzugt ein Allyl-Alkohol gestarteter Polyether
und ganz besonders bevorzugt ein ausschließlich Ethylenoxid-Einheiten als Alkylenoxid-Einheiten
aufweisender Polyether oder besonders bevorzugt ein ethoxylierter Monophenylglykol
(Ethylenglycolmonophenylether), wie er z. B. von Evonik Tego Chemie GmbH unter der
Bezeichnung Rewopol® MPG 40 erhältlich ist, oder mit einem 5 bis 10 Kohlenstoffatomen aufweisenden Alkanol
gestarteter Polyether, der vorzugsweise 2 bis 20 Styroloxid- und 5 bis 20 Ethylenoxid-Einheiten
aufweist, wie er z. B. von Evonik Tego Chemie GmbH unter der Bezeichnung LA D 1075
erhältlich ist, und/oder, vorzugsweise und
D1) von 0,5 bis 60 Massen-%, vorzugsweise von 15 bis 40 und bevorzugt von 20 bis 30
Massen-% eines Esters einer mindestens difunktionellen Säure, vorzugsweise eines Sulfosuccinatesters,
bevorzugt Natriumdiethylhexylsulfosuccinat (z.B. erhältlich unter dem Handelsnamen
Tagat® ME 90 von der Evonik Degussa GmbH) oder Natriumdiisoctylsulfosuccinat (z.B. erhältlich
unter dem Handelsnamen REWOPOL® SB DO 75 PG von der Evonik Tego Chemie GmbH) und/oder,
vorzugsweise und,
D2) von 0,5 bis 70 Massen-%, vorzugsweise von 15 bis 40 und bevorzugt von 20 bis 30
Massen-% eines Polyglycerolesters, vorzugsweise Polyglycerolester mit Polymerisationsgraden
von 3 bis 6, bevorzugt Polyglycerolester linearer oder verzweigter Fettsäuren, besonders
bevorzugt Polyglycerin-Caprinsäureester, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des
Vorhangstabilisationssystems, aufweist bzw. besonders bevorzugt aus diesen Komponenten
besteht.
[0016] Als Polyglycerolster können z. B. die Produkte TEGOSOFT
® PC 41, TEGO
® Cosmo P 813, TEGOSOFT
® PC 31 und TEGO
® Care PL 4 eingesetzt werden.
[0017] Besonders bevorzugte Vorhangstabilisationssysteme enthalten
A) von 15 bis 40 Massen-% eines Nonanols, besonders bevorzugt 2,6-Dimethylheptan-4-ol
und
B) von 15 bis 40 Massen-% eines Poly(meth)acrylats, welches aus den Monomeren Acrylsäure,
Butylmethacrylat und Methylmethacrylat aufgebaut ist, und
C) von 15 bis 40 Massen-% eines endverkappten, vorzugsweise eines durch Veretherung
oder Veresterung endverkappten, bevorzugt mit einem Methoxyrest oder Acetylrest endverkappten
Polyethers, der ein Molekulargewicht von 350 bis 500 aufweist, und ein Allyl-Alkohol
gestarteter Polyether, der ausschließlich Ethylenoxid-Einheiten als Alkylenoxid-Einheiten
aufweist, ist, oder ein mit einem 5 bis 10 Kohlenstoffatomen aufweisenden Alkanol
gestarteter Polyether, der vorzugsweise 2 bis 20 Styroloxid- und 5 bis 20 Ethylenoxid-Einheiten
aufweist, und
D1) von 15 bis 40 Massen-% eines Sulfosuccinatesters, und/oder, vorzugsweise und,
D2) von 15 bis 40 Massen-% eines Polyglycerol-Caprinsäureesters mit einem Polymerisationsgrad
von 3 bis 6,
bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Vorhangstabilisationssystems. Ganz besonders
bevorzugte Systeme bestehen aus diesen Komponenten.
[0018] Die erfindungsgemäßen Vorhangstabilisationssystem eigenen sich besonders gut zur
Herstellung von Beschichtungsmitteln, wie z. B. durch Rakeln oder Streichen oder als
Vorhang aufzubringende Beschichtungsmittel, insbesondere Vorhangbeschichtungsmittel,
also Beschichtungsmittel, die in Beschichtungsverfahren nach der Vorhangmethode (Curtain
coating) eingesetzt werden.
[0019] Erfindungsgemäße Beschichtungsmittel, insbesondere Vorhangbeschichtungsmittel enthalten
ein Lösemittel, vorzugsweise Wasser, mindestens ein Bindemittel und ein erfindungsgemäßes
Vorhangstabilisationssystem. Als Bindemittel kann das Beschichtungsmittel alle bekannten,
als Bindemittel geeigneten Verbindungen, enthalten. Eine Auflistung geeigneter Bindemittel
kann z. B. dem Dokument Sortimentsübersicht "Paper adds value to life, BASF adds value
to paper, der BASF SE, 2008/02 entnommen werden. Bevorzugt weist das erfindungsgemäße
Beschichtungsmittel als Bindemittel Styrolacrylate oder Butadiencopolymere auf, wie
sie z. B. unter dem Handelsnamen Litex P 7100 von der Firma PolymerLatex erhältlich
sind.
[0020] Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel, insbesondere Vorhangbeschichtungsmittel
weist vorzugsweise einen Anteil des zugegebenen Vorhangstabilisationssystems bezogen
auf die Gesamtzusammensetzung des Beschichtungsmittels von 0,01 bis 6 Massen-%, bevorzugt
von 0,05 bis 3 Massen-% und besonders bevorzugt von 0,5 bis 1,5 Massen-% auf.
[0021] Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel, insbesondere Vorhangbeschichtungsmittel
kann Pigmente/Füllstoffe aufweisen. Solche Pigmente/Füllstoffe können alle für Beschichtungsmittel
bekannten oder geeigneten Pigmente/Füllstoffe, insbesondere solche wie sie für die
Beschichtung von Papier eingesetzt werden, sein. Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße
Vorhangbeschichtungsmittel eines oder mehrere Pigmente/Füllstoffe auf, insbesondere
ausgewählt aus TiO
2, CaCO
3 und Aluminiumsilikaten.
[0022] Es kann vorteilhaft sein, wenn das erfindungsgemäße (Vorhang-)Beschichtungsmittel
eine Entschäumerkomponente enthält. Grundsätzlich können alle Substanzen, die als
Entschäumer wirken, und die die Wirkung des Vorhangstabilisationssystem nicht oder
nur in geringem Maße negativ beeinflussen als Entschäumerkomponente verwendet werden.
Beispiele für ggf. geeignete Entschäumerkomponenten finden sich z. B. in den Schriften
US 5,804,099,
US 6,353,068,
US 6,858,663,
EP 2094761 oder
DE 102008043032.
[0023] Enthält das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel eine Entschäumerkomponente so beträgt
deren Anteil bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Beschichtungsmittels von 0,01
bis 5 Massen-%, vorzugsweise von 0,05 bis 1,8 Massen-%, bevorzugt von 0,5 bis 1,0
Massen-%.
[0024] Das erfindungsgemäße (Vorhang-)Beschichtungsmittel weist vorzugsweise eine Viskosität
bei 25 °C von 150 bis 1200 mPas auf. Die Viskosität kann z. B. mit einem Brookfield
Viskosimeter bestimmt werden.
[0025] Das erfindungsgemäße Vorhangbeschichtungsmittel kann insbesondere zur Beschichtung
von Papier, wobei unter Papier auch Karton verstanden werden soll, verwendet werden.
Des Weiteren können Folien aus Kunststoffen oder Metall, wie sie zur Herstellung von
Spezialpapieren verwendet werden, beschichtet werden. Grundsätzlich sind alle Substrate
geeignet, die mittels CurtainCoating Technologie beschichtet werden können, wie z.
B. Holz, Metall, Kunststoff.
[0026] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung von Substrat, insbesondere Papier,
Holz, Metall oder Kunststoff, vorzugsweise Papier mittels Vorhangbeschichtungsmittel,
zeichnet sich dadurch aus, dass dem Beschichtungsmittel zur Vorhangstabilisierung
ein erfindungsgemäßes Vorhangstabilisationssystem zugegeben wird.
[0027] Das Vorhangstabilisationssystem wird vorzugsweise in einer solchen Menge zugegeben,
dass der Anteil des Vorhangstabilisationssystems bezogen auf die Gesamtzusammensetzung
des Beschichtungsmittels von 0,01 bis 6 Massen-%, bevorzugt von 0,05 bis 3 Massen-%,
besonders bevorzugt von 0,5 bis 1,5 beträgt.
[0028] Werden dem Beschichtungsmittel neben einem Vorhangstabilisationssystem auch eine
Entschäumerkomponente zugegeben, so ist es vorteilhaft, wenn dem Beschichtungsmittel
erst nach der Zugabe der Entschäumerkomponente ein erfindungsgemäßes Vorhangstabilisationssystem
zur Stabilisierung des Vorhangs zugegeben wird. Die Entschäumerkomponente wird vorzugsweise
in einer solchen Menge zugegeben, dass der Anteil der Entschäumerkomponente bezogen
auf die Gesamtzusammensetzung des Beschichtungsmittels von 0,01 bis 5 Massen-%, vorzugsweise
von 0,05 bis 0, 8 Massen-%, bevorzugt von 0,2 bis 0,8 Massen-% beträgt.
[0029] Werden dem Beschichtungsmittel neben einem Vorhangstabilisationssystem auch eine
Entschäumerkomponente zugegeben, so ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Vorhangstabilisationssystem
erst nach einem Verfahrensschritt der Entschäumung dem Beschichtungsmittel zugegeben
wird. Der Verfahrensschritt der Entschäumung kann z. B. so durch geführt werden, dass
zunächst die Entschäumungskomponente dem Beschichtungsmittel zugegeben und gleichmäßig
verteilt wird und nach dieser Entlüftung das Stabilisationssystem so zugegeben wird,
dass keine (neue) Luft eingetragen wird. Vorzugsweise erfolgt die Zugabe des Stabilisationssystems
durch langsames Zufließen bei gleichzeitigem langsamem Rühren. Statt der Verwendung
eines Rührers kann es vorteilhaft sein, wenn die Zugabe und insbesondere die anschließende
Vermischung unter Verwendung von statischen Mischern erfolgt.
[0031] Die Auftragsmenge an Vorhangbeschichtungsmittel auf das Substrat, insbesondere Papier
beträgt vorzugsweise von 0,1 bis 800 g/m
2, bevorzugt von 5 bis 400 g/m
2 und besonders bevorzugt von 8 bis 100 g/m
2.
[0032] In dem erfindungsgemäßen Verfahren können vorzugsweise Substrat- bzw. Papiergeschwindigkeiten
von 100 bis 1000 m/min, bevorzugt von 200 bis 950 m/min und besonders bevorzugt von
300 bis 800 m/min. eingesetzt werden.
[0033] Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Vorhangstabilisationssystems ist es möglich
das Beschichtungsverfahren so durchzuführen, dass auch bei geringen Auftragsmengen
von 0,3 bis 50 g/m
2, insbesondere 5 bis 15 g/m
2 und Papiergeschwindigkeiten von 100 bis 1000 m/min, vorzugsweise von 200 bis 950von
300 bis 800 m/min. stabile Beschichtungsvorhänge hergestellt werden können.
[0034] Bevorzugte Verarbeitungsgeschwindigkeiten betragen von ca. 700 bis 1.000 m/min. Vorzugsweise
wird diese Verarbeitungsgeschwindigkeit mit dem Einsatz einer wasserbasierenden Formulierung
erreicht, die nach der Trocknung eine Auftragsmenge von 13 bis 20 g/m
2 an Beschichtung liefert.
[0035] Das Vorhangbeschichtungsverfahren kann insbesondere auch so durchgeführt werden,
dass mehrere Schichten gleichzeitig appliziert werden. Dabei können eine, mehrere
oder alle, vorzugsweise alle Beschichtungsvorhänge das erfindungsgemäße Vorhangstabilisationssystem
aufweisen.
[0036] Durch Beschichtung mit einem erfindungsgemäßen Vorhangbeschichtungsmittel oder durch
das erfindungsgemäße Verfahren ist ein erfindungsgemäß beschichtetes Substrat, welches
insbesondere Papier, Metall(-folie) oder Kunststoff(-folie), bevorzugt Papier sein
kann, erhältlich.
[0037] Das beschichtete Substrat, vorzugsweise Papier, Metall(-folie) oder Kunststoff(-folie),
bevorzugt Papier, kann dabei je nach eingesetztem Beschichtungsmittel z. B. mit einer
Farbe oder einem Kleber oder Laminierkleber beschichtet sein.
[0038] Das erfindungsgemäße beschichtete Substrat, vorzugsweise Papier kann als oder zur
Herstellung von Verpackungsmaterial, Kartonagen, Dekorpapier, Fotopapier, Papiertuch,
Druck- und Schreibpapier, Aufkleber oder Klebefolie verwendet werden.
[0039] In den nachfolgend aufgeführten Beispielen wird die vorliegende Erfindung beispielhaft
beschrieben, ohne dass die Erfindung, deren Anwendungsbreite sich aus der gesamten
Beschreibung und den Ansprüchen ergibt, auf die in den Beispielen genannten Ausführungsformen
beschränkt sein soll.
Beispiele
Beispiel 1: Herstellung erfindungsgemäßer Vorhangstabilisationssysteme
[0040] Es wurden Vorhangstabilisationssysteme mit einer Zusammensetzung gemäß den Tabellen
1a bis 1c hergestellt. Bei den eingesetzten Produkten handelte es sich um Polyacrylat,
erhältlich unter der Produktbezeichnung LA 441 bei der Evonik Goldschmidt GmbH, ein
Sulfosuccinatester, erhältlich unter der Produktbezeichnung Tagat
® ME 90 bei der Evonik Goldschmidt GmbH, ein Polyglycerolester, erhältlich unter der
Produktbezeichnung Tegosoft
® PC 41 bei der Evonik Goldschmidt GmbH, 2,4,7,9 Tetramethyl-5-decin- 4,7- diol, erhältlich
unter der Produktbezeichnung LA W 1092 bei der Evonik Goldschmidt GmbH, ein Styroloxyd
enthaltender Polyether, erhältlich unter der Produktbezeichnung LA D 1075 bei der
Evonik Goldschmidt GmbH, ein EO/PO modifiziertes Cashewöl, welches durch Anlagerung
von EO und PO an Cashewöl hergestellt wurde, erhältlich unter der Produktbezeichnung
LA D 1305 bei der Evonik Goldschmidt GmbH, modifiziertes Polyacrylat, erhältlich unter
der Produktbezeichnung LA 441 bei der Evonik Goldschmidt GmbH und hydrophile Polyether,
erhältlich unter der Produktbezeichnung BP 1825 bei der Evonik Goldschmidt GmbH. ZALP
0400 ist ein Allyl-gestarteter, Methylendverkappter Polyether mit einem Molekulargewicht
von ca. 400 g/mol, der ausschließlich Ethylenoxid-Einheiten als Alkylenoxid-Einheiten
aufweist, und der bei Evonik Goldschmidt GmbH erhältlich ist. PPG 2290 ist ein Propylenglykol
gestarteter Polyether mit einem Anteil an PO von 90 % und einem Molekulargewicht von
ca. 2200, und der bei Evonik Goldschmidt GmbH erhältlich ist. REWOPAL® MPG 40 ist
ein Phenylgykolether der Evonik Goldschmidt GmbH. REWOPOL® SBDO 75 PG ist ein Polyether
der Evonik Goldschmidt GmbH. Tego
® Dispers 720 ist ein Polyacrylat der Evonik Goldschmidt GmbH. Diisobutylcarbinol ist
unter dieser Bezeichnung bei der Aldrich Deutschland GmbH erhältlich.
Tabelle 1a: Zusammensetzung der Vorhangstabilisationssysteme in Massen-%
Komponenten |
1a |
1b |
1c |
1d |
1e |
1f |
1g |
1h |
1i |
1j |
Tego® Dispers 720 |
31,0 |
31,0 |
|
|
|
38,7 |
|
|
|
15,6 |
Tagat® ME 90 |
24,0 |
|
1,2 |
|
|
|
|
9,9 |
2,9 |
21,4 |
Tegosoft® PC 41 |
|
24,0 |
|
20,0 |
|
|
10,9 |
|
|
|
LA W 1092 |
|
|
61,3 |
|
25,4 |
|
5,1 |
19,5 |
59,4 |
|
PPG 2290 |
|
|
13,6 |
|
33,0 |
|
|
26,7 |
17,2 |
9,9 |
ZALP 0400 |
21,0 |
21,0 |
13,6 |
15,0 |
|
26,0 |
24,6 |
32,6 |
20,5 |
22,6 |
Polyether BP 1825 |
|
|
|
|
|
|
|
11,3 |
|
|
REWOPOL® SBDO 75 PG |
|
|
|
20,0 |
34,6 |
|
28,9 |
|
|
|
REWOPAL® MPG 40 |
|
|
|
30,0 |
|
|
22,8 |
|
|
|
LA 441 |
|
|
|
|
3,0 |
|
|
|
|
11,2 |
LA D 1075 |
|
|
|
|
|
|
3,9 |
|
|
|
Diisobutylcarbinol |
24,0 |
24,0 |
10,3 |
15,0 |
4,0 |
15,9 |
3,8 |
|
|
19,3 |
LA D 1305 |
|
|
|
|
|
19,4 |
|
|
|
|
Summe |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Tabelle 1b: Zusammensetzung der Vorhangstabilisationssysteme in Massen-%
Komponenten |
1k |
1l |
1m |
1n |
1o |
1p |
1q |
1r |
1s |
Tego® Dispers 720 |
|
|
29,7 |
|
11,4 |
|
11,3 |
|
|
Tagat® ME 90 |
|
12,8 |
31,1 |
|
|
|
|
|
|
Tegosoft® PC 41 |
|
10,0 |
|
7,0 |
13,8 |
|
|
46,2 |
17,2 |
LA W 1092 |
|
49,4 |
|
12,1 |
|
|
33,9 |
|
33,4 |
PPG 2290 |
|
|
|
|
14,7 |
40,0 |
21,6 |
|
|
ZALP 0400 |
12,7 |
|
18,9 |
|
22,2 |
28,0 |
18,9 |
7,6 |
|
Polyether BP 1825 |
|
|
|
|
4,0 |
|
|
16,9 |
9,7 |
REWOPOL® SBDO 75 |
|
|
|
23,9 |
|
|
14,3 |
7,3 |
7,9 |
REWOPAL® MPG 40 |
26,4 |
11,6 |
|
42,7 |
28,3 |
|
|
16,5 |
|
LA 441 |
|
|
|
3,8 |
|
11,5 |
|
|
14,6 |
LA D 1075 |
41,2 |
16,2 |
|
10,5 |
|
20,5 |
|
5,5 |
|
Diisobutylcarbinol |
19,7 |
|
20,3 |
|
|
|
|
|
2,6 |
LA D 1305 |
|
|
|
|
5,6 |
|
|
|
14,6 |
Summe |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Tabelle 1c: Zusammensetzung der Vorhangstabilisationssysteme in Massen-%
Komponenten |
1t |
1u |
1v |
1w |
1x |
1y |
1z |
1aa |
1ab |
Tego® Dispers 720 |
31,5 |
23,7 |
|
35,5 |
45,7 |
|
|
8,9 |
|
Tagat® ME 90 |
24,2 |
|
|
20,2 |
18,3 |
58,2 |
|
7,3 |
38,4 |
Tegosoft® PC 41 |
|
|
19,8 |
|
|
|
25,7 |
|
14,3 |
LA W 1092 |
|
|
|
|
5,7 |
10,9 |
7,1 |
3,4 |
|
PPG 2290 |
|
19,8 |
|
|
10,8 |
7,9 |
|
|
|
ZALP 0400 |
30,9 |
|
18,6 |
35,7 |
17,5 |
|
|
25,4 |
|
Polyether BP 1825 |
|
|
|
|
|
|
26,4 |
19,5 |
6,8 |
REWOPOL® SBDO 75 |
|
|
20,1 |
|
|
|
|
26,7 |
|
REWOPAL® MPG 40 |
|
|
33,3 |
|
2,0 |
15,5 |
|
|
|
LA 441 |
4,8 |
6,8 |
|
|
|
|
|
3,9 |
22,3 |
LA D 1075 |
|
14,5 |
|
|
|
|
|
|
18,2 |
Diisobutylcarbinol |
8,6 |
|
8,2 |
8,6 |
|
7,5 |
14,9 |
|
|
LA D 1305 |
|
35,2 |
|
|
|
|
25,9 |
4,9 |
|
Summe |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Als nichterfindungsgemäße Vorhangstabilisatorsysteme wurden geprüft:
W1 = Surfynol SEF, ein Acetylendiolderivat der Fa. Air Produts
W2 = Surfynol 104, ein Acetylendiolderivat der Fa. Air Produts
W3 = BYK 3410, ein Alkoholalkoxylat der Fa. Byk Chemie GmbH mit Sitz in Wesel Deutschland.
Beispiel 2: Prüfung der Vorhangstabilität
[0041] Das Vorhangverhalten wurde auf einer Laboranlage mit einem 17 cm breiten Gießkopf
bestimmt. Die fertig aufbereitete Streichfarbe wurde dabei mittels einer Pumpe zum
Gießkopf befördert und dort über eine Schlitzdüse zu einem Ablaufblech geleitet, von
welchem der (Beschichtungs-)Vorhang nach unten fällt.
[0042] Die Stabilität des Vorhangs wurde bestimmt durch die Messung des Vorhangs ab Kante
des Ablaufbleches bis zum Auftreten von Defekten in cm. Defekte können sein: zum Beispiel
Reißen des Vorhangs, Blitzer im Vorhang, Trennung von der Randführung und Zusammenziehen
des Vorhanges.
[0043] Zur Herstellung des Vorhangbeschichtungsmittels (Streichfarbe) wurden zunächst die
in den Tabellen 1a bis 1c angegebenen Vorhangstabilisationssysteme sowie die Vergleichssysteme
W1 bis W3 in den in Tabelle 2 angegebenen Mengen zu einer Menge von 9 kg einer Streichfarbe
bestehend aus 100 Gewichtsteilen Pigment HC 90 ME der Firma Omya, 15 Gewichtsteilen
Litex
® 7110 der Firma Polymer Latex und 0,75 Gewichtsteilen Mowiol
® PVA 26-88 der Firma Kuraray die durch Mischen der Komponenten selbst hergestellt
wurde, zugegeben. Die Bestandteile der Rezeptur 90 ME, Litex
® 7110 und Mowiol
® PVA 26-88 sind wasserbasierende Polymerdispersionen oder wasserbasierende Pigmentslurrys.
Somit enthält die Rezeptur große Anteile an Wasser das aus den eingesetzten Rohstoffen
stammt.
[0044] Die Ergebnisse und Parameter der Austestung der Vorhangstabilisationssysteme (VSS)
sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Tabelle 2: Parameter und Ergebnisse der Beispiele 2
Bsp. |
VSS gem. Bsp. |
Menge VSS |
EZ* in min. |
AZ** in min. |
VS*** in cm |
2_1 |
1a |
18 g |
5 |
5 |
10 |
2_2 |
1b |
45 g |
5 |
5 |
11 |
2_3 |
1c |
90 g |
5 |
5 |
9 |
2_4 |
1d |
12 g |
9 |
5 |
8 |
2_5 |
1e |
15 g |
9 |
7 |
8 |
2_6 |
1f |
22 g |
9 |
7 |
11 |
2_7 |
1g |
32 g |
5 |
5 |
9 |
2_8 |
1h |
45 g |
5 |
15 |
8 |
2_9 |
1d |
34 g |
5 |
5 |
8 |
2_10 |
1a |
42 g |
8 |
5 |
12 |
2_11 |
1ab |
95 g |
5 |
5 |
9 |
2_12 |
1g |
25 g |
5 |
5 |
8 |
2_13 |
1h |
32 g |
5 |
7 |
10 |
2_14 |
1i |
45 g |
5 |
7 |
9 |
2_15 |
1j |
90 g |
25 |
5 |
9 |
2_16 |
1k |
26 g |
10 |
15 |
8 |
2_17 |
11 |
25 g |
15 |
5 |
8 |
2_18 |
1m |
32 g |
20 |
5 |
9 |
2_19 |
1n |
35 g |
12 |
5 |
12 |
2_20 |
1o |
90 g |
8 |
10 |
10 |
2_21 |
1p |
26 g |
5 |
10 |
10 |
2_22 |
1q |
25 g |
5 |
10 |
11 |
2_23 |
1r |
32 g |
5 |
9 |
9 |
2_24 |
1s |
45 g |
5 |
9 |
8 |
2_25 |
1t |
90 g |
5 |
9 |
8 |
2_26 |
1u |
26 g |
5 |
5 |
11 |
2_27 |
1v |
13 g |
5 |
5 |
9 |
2_28 |
1x |
101 g |
5 |
5 |
8 |
2_29 |
1y |
50 g |
5 |
7 |
8 |
2_30 |
1z |
34 g |
5 |
7 |
5 |
2_31W |
W1 |
12 g |
5 |
5 |
6 |
2_32W |
W2 |
45 g |
5 |
10 |
7 |
2_33W |
W3 |
90 g |
10 |
9 |
7 |
2_34W |
W1 |
15 g |
10 |
5 |
5 |
2_35W |
W3 |
30 g |
20 |
5 |
6 |
*EZ = Einarbeitungszeit
**AZ = Zeit zwischen Herstellung des Vorhangbeschichtungsmittels und dem Gießen des
Vorhangs
***VS = Vorhangstabilität |
[0045] Die Ergebnisse in der Tabelle 2 zeigen, dass die erfindungsgemäßen Vorhangsstabilisationssysteme
aus den Versuchen 1 und 30 stabilere Vorhänge liefern als die Vergleichsprodukte aus
den Versuchen 31 W -35 W.
1. Vorhangstabilisationssystem,
dadurch gekennzeichnet,
dass es
A) von 0 bis 50 Massen-% eines Monoalkohols mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen und
B) von 0,1 bis 70 Massen-% eines Poly(meth)acrylats und
C) von 3 bis 90 Massen-% eine Polyethers und/oder
D1) von 0,5 bis 60 Massen-% eines Esters einer difunktionellen Säure und/oder
D2) von 0,5 bis 70 Massen-% eines Polyglycerolesters, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung
des Vorhangstabilisationssystems,
aufweist.
2. Vorhangstabilisationssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass es
A) von 0 bis 50 Massen-% eines Monoalkohols mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen und
B) von 0,1 bis 70 Massen-% eines Poly(meth)acrylats und
C) von 3 bis 90 Massen-% eine Polyethers und
D1) von 0,5 bis 60 Massen-% eines Esters einer
difunktionellen Säure und/oder
D2) von 0,5 bis 70 Massen-% eines Polyglycerolesters, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung
des Vorhangstabilisationssystems,
aufweist.
3. Vorhangstabilisationssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass es
A) von 0 bis 50 Massen-% eines Monoalkohols mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen und
B) von 0,1 bis 70 Massen-% eines Poly(meth)acrylats und
C) von 3 bis 90 Massen-% eine Polyethers und
D1) von 0,5 bis 60 Massen-% eines Esters einer
difunktionellen Säure und
D2) von 0,5 bis 70 Massen-% eines Polyglycerolesters, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung
des Vorhangstabilisationssystems,
aufweist.
4. Vorhangstabilisationssystem gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass es
A) von 15 bis 40 Massen-% eines Nonanols, besonders bevorzugt 2,6-Dimethylheptan-4-ol
und
B) von 15 bis 40 Massen-% eines Poly(meth)acrylats, welches aus den Monomeren Acrylsäure,
Butylmethacrylat und Methylmethacrylat aufgebaut ist, und
C) von 15 bis 40 Massen-% eines endverkappten Polyethers, der ein Molekulargewicht
von 350 bis 500 aufweist und ein Allyl-Alkohol gestarteter Polyether der ausschließlich
Ethylenoxid-Einheiten als Alkylenoxid-Einheiten aufweist ist, oder ein mit einem 5
bis 10 Kohlenstoffatomen aufweisenden Alkanol gestarteter Polyether, der vorzugsweise
2 bis 20 Styroloxid- und 5 bis 20 Ethylenoxid-Einheiten aufweist, und
D1) von 15 bis 40 Massen-% eines Sulfosuccinatesters
und/oder, vorzugsweise und,
D2) von 15 bis 40 Massen-% eines Polyglycerol-Caprinsäureesters mit einem Polymerisationsgrad
von 3 bis 6,
bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Vorhangstabilisationssystems, enthält.
5. Vorhangbeschichtungsmittel enthaltend Wasser, mindestens ein Bindemittel und ein Vorhangstabilisationssystem
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.
6. Vorhangbeschichtungsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des zugegebenen Vorhangstabilisationssystems bezogen auf die Gesamtzusammensetzung
des Beschichtungsmittels von 0,01 bis 6 Massen-% beträgt.
7. Vorhangbeschichtungsmittel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel ein oder mehrere Pigmente ausgewählt aus Aluminiumsilikaten,
TiO2 und CaCO3 enthält.
8. Verfahren zur Beschichtung von Papier, Holz, Kunststoff und/oder Metall mittels Vorhangsbeschichtungsmittel,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Beschichtungsmittel eingesetzt wird, welches ein Vorhangstabilisationssystem
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Beschichtungsmittel ggf. nach der Zugabe einer Entschäumerkomponente zur Stabilisierung
des Vorhangs ein Vorhangstabilisationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 zugegeben
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhangstabilisationssystem in einer solchen Menge zugegeben wird, dass der Anteil
des Vorhangstabilisationssystems bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Beschichtungsmittels
von 0,01 bis 6 Massen-% beträgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhangstabilisationssystem nach einem Verfahrensschritt der Entschäumung dem
Beschichtungsmittel zugegeben wird.
12. Beschichtetes Substrat, erhältlich durch Beschichtung mit einem Beschichtungsmittel
gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7 oder durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche
8 bis 11.
13. Verwendung von beschichtetem Substrat gemäß Anspruch 12 als Verpackungsmaterial, Kartonage,
Dekorpapier, Fotopapier, Papiertuch, Druck- und Schreibpapier, Aufkleber oder Klebefolie.