СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ЖИДКИЙ КЛЕЕВОЙ КОНЦЕНТРАТ
STABILISED LIQUID ADHESIVE CONCENTRATE

Данное изобретение относится к области жидких клеевых концентратов, которые находят применение, например, как основы для обойных клеев. В частности, изобретение относится к стабилизированному солью жидкому клеевому концентрату, способу его получения и его применению.
Клеи для закрепления обоев на стене до сих пор часто основываются на композиции твердых веществ из полисахаридов в виде хлопьев или порошка. Данные продукты в большинстве случаев реализуют в смеси с дополнительными добавками, в виде порошковой смеси, которая при смешивании с водой дает готовый клей. Смешивание с водой происходит на месте применения клея потребителем. Однако порошкообразные полуфабрикаты полисахаридов имеют ряд недостатков.
Как правило, необходимо использование всего размера упаковки порошкообразного продукта для того, чтобы избежать неоднородности композиции из-за разделения порошка в упаковке. Кроме того, часто образуются комки нерастворенного порошка, и полученную пасту необходимо оставлять на некоторое время для того, чтобы достичь полного растворения композиции. Часто растворения комков можно достичь только с помощью значительных физических усилий при перемешивании раствора, которое должно происходить при определенных обстоятельствах в течение нескольких минут. Если несмотря на это комки все-таки остаются в готовом растворе, они служат причиной, в частности в случае тонких покрытий для стен, неоднородной поверхности на стене после приклеивания. Кроме того, порошкообразные композиции полисахаридов часто очень тонко перемолоты и имеют высокое содержание тонкой пыли, и, таким образом, при насыпании и пересыпании композиции встречается неприятное для потребителя пылеобразование.
Были попытки с помощью жидкого клеевого концентрата, в котором находятся уже диспергированные полисахариды, избежать проблем порошкообразных обойных клеев. Таким образом, предлагались клеевые концентраты, которые содержат диспергированную метилцеллюлозу или крахмал в подходящем растворителе. Однако стабильность данных композиций являлась в общем незначительной, и легко наступало разделение фаз на жидкую и твердую фазы. Кроме того, данные композиции трудно редиспергировались взбалтыванием. Также был затруднен контроль над вязкостью и текучестью.
В GB-A-2310861 описан жидкий клеевой концентрат, который содержит водорастворимый полимер в смешивающимся с водой или эмульгируемом, не водном по существу растворителе. Например, метилгидроксиэтилцеллюлозу вводили в изопропанол. Тем не менее, полученные композиции являются нестабильными при хранении и разделяются на твердую и жидкую фазы. После этого материал не может больше простым взбалтыванием редиспергироваться.
В EP 0 839 888 B1 описан жидкий клеевой концентрат, который содержит диспергированный водорастворимый полимер в смешивающимся с водой или эмульгируемом, не водном по существу растворителе и, кроме того, модификатор вязкости на основе силиката, а также поверхностно-активное вещество. Данные композиции также недостаточно удовлетворяют высоким требованиям стабильности при хранении и, кроме того, имеют высокую вязкость.
WO 2007/096123 описывает жидкий клеевой концентрат, который содержит карбоксиметилцеллюлозу, крахмал, или производные крахмала, или, соответственно, их смеси в смешивающимся с водой или эмульгируемом органическом растворителе, который стабилизирован слоистыми силикатами, а также соединениями Ca. Клеящая способность, особенно влажная клеящая способность данных систем, выражена недостаточно.
Идею использовать концентрированную суспензию частиц полисахарида в водном растворе для получения применяемых для приклеивания растворов, например, рассматривают в WO 96/18676 A1. В данной работе описан способ получения водной дисперсии неионогенного простого эфира целлюлозы, который не имеет точки помутнения в воде. При этом исходят из сухой смеси, которая содержит сшитый с глиоксалем простой эфир целлюлозы и соль для электролиза; после помещения в воду концентрация простого эфира целлюлозы составляет 8-25 масс.%, в то время как содержание соли составляет 20-45 масс.% по отношению к дисперсии.
В EP 0 482 533 B1 описана псевдоожиженная суспензия неионогенного полимера в водном растворе, причем суспензия включает по меньшей мере 28 масс.% формиата натрия.
В US 4883537 описана водная дисперсия водорастворимой карбоксиметилцеллюлозы, которая находится в 33 масс.% растворе по отношению к общей массе воды и соли - карбоната калия.
US 4883536 описывает водные дисперсии водорастворимых анионных или неионогенных полимеров; которые были диспергированы в водном растворе соли аммония с мультивалентным анионом, причем отношение веса соли аммония к воде составляло по меньшей мере 0,15.
В EP 0 698 647 B1 описаны дисперсии метилцеллюлозы, которые стабилизированы неорганическими солями с массовой долей 15-45%. Далее, данные дисперсии могут содержать виниловый латекс, например, на основе поливинилацетата.
Принципиально частицы полисахарида должны находиться в дисперсии в такой концентрации, чтобы высокое разбавление водой потребителем приводило к клеям со все еще достаточной прочностью склеивания.
Так как полисахариды, тем не менее, растворяются в воде или, по меньшей мере, в ней набухают, подобные высокие концентрации полисахаридов в воде обычно не используют или используют с трудом, так как при этом получаются желеобразные твердые вещества, которые не обеспечивают быстрого распределения в воде при разбавлении.
С данной проблемой пытаются бороться с помощью диспергирования соответствующих полисахаридов в водном растворе соли. По причине высокого содержания соли в данных растворах полисахариды не набухают или набухают только незначительно, так что указанная дисперсия имеет небольшую вязкость и при этом остается удобной в использовании, в частности текучей. Диспергированные частицы полисахарида распределяются после добавления дисперсии в большое количество воды быстрее и лучше, чем порошкообразные твердые частицы, так что можно получать свободный от комков раствор. Кроме того, свойства растворов диспергированных частиц полисахарида часто лучше, чем твердых частиц, так что быстрее образуется готовый к употреблению раствор.
Однако описанные в уровне техники дисперсии полисахаридов в водных растворах солей после разбавления пользователем дают в итоге сильно разбавленные растворы, которые имеют уменьшенную клеящую способность. Кроме того, может доходить до появления кристаллизации, которая, например, приводит к нежелательной глянцевой поверхности или к неоднородной структуре поверхности. Далее, приклеенные таким раствором покрытия для стен легко загрязняются.
Поэтому задачей данного изобретения является создание клеевого концентрата, который стабилен при хранении, прост для перемешивания и применения и после разбавления водой дает жидкий клей или, соответственно, клейстер с высокой клеящей способностью, при этом необходимо избежать описанных выше недостатков. В частности, концентрат должен иметь хорошую текучесть и удобство в использовании и, кроме того, не загустевать при хранении. Кроме того, желательно, чтобы концентрат имел приблизительно нейтральное значение pH, под этим понимают значения pH в области от 4 до 10.
Решение задачи по изобретению основывается на основной идеи изобретения применять для состава жидкий клеевой концентрат на основе водного раствора по меньшей мере одной соли щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты и по меньшей мере один сoполимер.
Поэтому объектом по изобретению является жидкий клеевой концентрат, который содержит воду, по меньшей мере один неионогенный полисахарид, по меньшей мере один сoполимер и по меньшей мере одну соль щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты. Под «жидким клеевым концентратом» в рамках данного изобретения понимают дисперсию или раствор, который при необходимости может уже сам использоваться как клей, из которого, тем не менее, получают, как правило, разбавлением разбавителем или растворителем, который предпочтительно является водой, готовый к употреблению клей. Понятие «клей» в данной работе понимают в широком смысле, и оно включает, в частности, обойные клеи, загущающие средства, красящие концентраты и красящие полуфабрикаты.
Жидкий клеевой концентрат по изобретению отличается, естественно, от обычных порошковых клеев или, соответственно, порошкообразных обойных клеев тем, что отсутствует пылеобразование при перемешивании, что возможно использование по частям и не происходит образования комков и, следовательно, не происходит снижения клеящей способности разведенного материала. Кроме того, клеевой концентрат по изобретению имеет хорошую стабильность при хранении, которая выражается, в частности, в том, что загустевание и связанное с ним повышение вязкости во время хранения по сравнению с известными жидкими клеевыми концентратами явно ниже. Кроме того, вязкость клеевого концентрата по изобретению является такой, чтобы обеспечить хорошую текучесть. Поэтому данный концентрат легко применять и перемешивать.
Под «неионогенным полисахаридом» понимают высокомолекулярный углевод, необязательно производное углевода, молекулы которого состоят из более чем десяти, обычно значительно больше, связанных друг с другом гликозидными связями молекул моносахарида и который в нейтральной области pH не несет никакого заряда.
В качестве неионогенных полисахаридов в рамках данного изобретения принципиально пригодны все неионогенные полисахариды, на растворимость или набухаемость которых предусмотренное изобретением содержание соли в клеевом концентрате влияет таким образом, что данные свойства не ухудшают удобства применения продукта для потребителя. Поэтому предпочтительно клеевой концентрат по изобретению содержит только такие полисахариды, водорастворимость которых можно уменьшать добавлением соли по существу полностью, то есть до величины менее чем 10 масс.%, предпочтительно менее чем 5 масс.%, в частности менее чем 4, 3, 2 или 1 масс.% по отношению к массе применяемого полисахарида.
В качестве неионогенных полисахаридов клеевой концентрат по изобретению содержит предпочтительно целлюлозу и/или ее производные, предпочтительно простой эфир целлюлозы. Простые эфиры целлюлозы, как привило, получают частичным или полным замещением атомов водорода гидроксильных групп целлюлозы алкильными и/или (ар)алкильными группами. Алкильные и/или (ар)алкильные группы необязательно имеют дополнительные неионогенные группы. Отдельные молекулы целлюлозы, как правило, замещены по-разному, так что степень замещения является средним значением. Кроме того, во время реакции замещения необязательно может происходить замещение также вновь образующимися «новыми» гидроксильными группами, как это случается, например, при образовании простых эфиров эпоксидных соединений.
Образование простых эфиров целлюлозы проводят, в общем, взаимодействием (ар)алкилгалогенидов, например, метил-, этил- и/или бензилхлорида и/или 2-хлорэтилдиэтиламина, или эпоксидов, например, этилен-, пропилен- и/или бутиленоксида, активированных олефинов, например, акрилонитрила или акриламида, с активированной основаниями, чаще всего водным раствором едкого натра, целлюлозой.
Далее, в рамках данного изобретения пригодными полисахаридами являются гуар и его производные, в частности гидроксипропилгуар. В рамках особого варианта осуществления данного изобретения применяют блокированные производные полисахаридов, то есть такие производные полисахаридов, которые подвергли сшивающей поверхностной обработке, например, с глиоксалем или полиглиоксалем. Соответствующие способы получения блокированных производных полисахаридов известны специалистам.
6
24
Предпочтительно клеевой концентрат по изобретению в качестве неионогенного полисахарида содержит по меньшей мере одну гидроксиалкилцеллюлозу и/или по меньшей мере одно ее производное. Особенно пригодными представителями являются гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, гидрофобно модифицированная гидроксиэтилцеллюлоза, как например, содержащие C-C алкильные группы полимеры гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксиэтилгидроксипропилцеллюлоза, метилгидроксипропилцеллюлоза, метилгидроксиэтилцеллюлоза и 3-алкокси-2-гидроксипропилгидроксиэтилцеллюлоза, где алкильная группа содержит примерно 6-24 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, метилгидроксипропилцеллюлоза и метилгидроксиэтилцеллюлоза, в частности метилгидроксиэтилцеллюлоза.
Жидкий клеевой концентрат по изобретению может содержать, соответственно, только вышеназванные полисахариды. Тем не менее, также возможно и предусмотрено в рамках данного изобретения, чтобы концентрат клея по изобретению содержал смесь из двух- или больше вышеназванных полисахаридов, к примеру 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 или большее количество разных полисахаридов.
Предпочтительно от 36 до 68% частиц применяемых неионогенных полисахаридов по изобретению имеют минимальный размер частиц 0,125 мм. Далее, предпочтительно от 1 до 8% частиц применяемых неионогенных полисахаридов по изобретению имеют минимальный размер частиц 0,2 мм. Под «частицами» понимают макроскопические частицы неионогенных полисахаридов, под данное понятие попадают как первичные частицы, так и агломераты, и агрегаты. Понятие «частица» также является синонимом к известному специалистам понятию «зерно». Под «размером частицы» понимают максимальный размер частицы. При приблизительно шарообразных частицах используют их диаметр. При неправильно сформированных телах указывают, исходя из их объема, диаметр аналогичного по объему шара (эквивалентный диаметр). Если речь идет о волокнах, максимальный размер частицы приравнивается к длине волокон. В основном, в контексте данного изобретения максимальный размер частиц полисахарида определяют с помощью ситового анализа, например с помощью воздухоструйного ситового аппарата фирмы Alpine. Значение минимальной величины частицы к примеру 0,2 мм означает, что при длине квадрата координатной сетки сита 0,2 мм указанное процентное содержание частиц определяют как остаток на сите. Полученное процентное содержание понимают как количественное содержание в общем количестве частиц.
Полисахариды или, соответственно, производные полисахаридов в рамках данного изобретения можно применять в той форме, в которой они находятся, то есть, например, с содержанием воды примерно от 5 до 20 масс.%, однако предпочтительно с содержанием воды менее чем 10 масс.%.
Содержание неионогенных полисахаридов и/или производных полисахаридов предпочтительно выбирают таким образом, чтобы десятикратное разбавление клеевого концентра по изобретению водой давало композицию, которая имеет достаточно хорошие клеящие свойства. Предпочтительно содержание полисахаридов и/или производных полисахаридов в жидких клеевых концентратах по изобретению составляет от 2 до 70 масс.%, предпочтительно от 5 до 30 масс.%, например от 10 до 25 масс.% и особенно предпочтительно от 15 до 22 масс.% в каждом случае по отношению к общей массе клеевого концентрата и исходя из полисахаридов в применяемой форме, то есть включая содержание воды.
Наряду с вышеназванными полисахаридами и/или производными полисахаридов, концентрат клея по изобретению содержит воду. Принципиально для получения клеевого концентрата по изобретению пригодна вода любого вида, которая не приводит к дополнительному нарастанию вязкости по сравнению с дистиллированной водой в клеевом концентрате. Пригодными, например, являются дистиллированная вода, опресненная вода (VE-вода), дождевая вода, техническая вода, полученная, например, из химических реакций вода, если в ней непосредственно не содержатся никакие вредные для здоровья потребителя вещества, родниковая вода или водопроводная вода.
Предпочтительно жидкий клеевой концентрат по изобретению содержит от 30 до 80 масс.%, особенно предпочтительно от 45 до 70 масс.% и, в частности, от 50 до 65 масс.% воды в каждом случае по отношению к общей массе клеевого концентрата.
Под «сoполимером» согласно общему определению понимают полностью синтетический полимер, который образуется из большего количества разнообразных мономеров, чем требуется для полимеризации согласно соответствующему механизму реакции. Предпочтительно в рамках данного изобретения применяют сoполимеры, образованные из двух различных мономеров.
3
8
Пригодными сoполимерами в рамках данного изобретения являются, например сополимеры, основанные на виниловых сложных эфирах, в частности, сoполимеры винилацетата с этиленом, и/или винилхлоридом, и/или таких виниловых сложных эфиров, как виниллаурат, сложный виниловый эфир версатиковой кислоты, винилпивалат и/или сложные эфиры малеиновой кислоты/фумаровой кислоты, далее сoполимеры виниловых сложных эфиров насыщенных C-C-алкилкарбоновых кислот с этиленом, винилхлоридом и/или другие виниловые сложные эфиры. Кроме того, пригодны сoполимеры на основе стирола, сложных эфиров акриловой кислоты, сложных эфиров метакриловой кислоты и/или винилхлорида, например стиролбутадиеновые сополимеры, винилхлоридэтиловые сополимеры или сополимеры стирола и сложных эфиров акриловой кислоты (стиролакрилаты). Представленные сополимеры способствуют усилению клеящей способности.
Предпочтительно в клеевом концентрате по изобретению содержится по меньшей мере один сополимер сложного эфира метакриловой кислоты, сложного эфира акриловой кислоты и/или стирола. Это означает, что по меньшей мере один из образующих сополимер мономеров является сложным эфиром метакриловой кислоты, сложным эфиром акриловой кислоты или стиролом, причем сополимер, наряду с указанными мономерами, может быть образован из дополнительных мономеров. Особенно предпочтительным является по меньшей мере один сополимер стирола и сложного эфира акриловой кислоты (стиролакрилaт).
Сополимеры в рамках данного изобретения, как правило, применяют в виде водной дисперсии. Массовая доля самих сополимеров, то есть сухих сополимеров или, соответственно, сухих сополимеров по отношению к общей массе клеевого концентрата, по изобретению составляет предпочтительно от 1 до 20 масс.%, особенно предпочтительно от 3 до 15 масс.%, в частности от 5 до 12 масс.% и особенно предпочтительно от 6 до 10 масс.%.
Предпочтительно весовое соотношение неионогенных полисахаридов к сухому веществу сополимеров составляет от 1:1 до 4:1, особенно предпочтительно от 2:1 до 3:1. Под «сухим веществом» сополимера понимают массу чистого, сухого сополимера или, соответственно, чистых, сухих сополимеров, в частности не нужно понимать при этом массу примененной, как правило, водной дисперсии сополимера или сополимеров. По отношению к весу полисахарида в применяемой форме, то есть включая содержание воды. Указанным весовым соотношением между полисахаридами и сополимерами достигают особенно уравновешенного отношения между хорошей клеящей способностью и высокой стабильностью при хранении концентрата клея по изобретению.
Следующей составной частью жидкого клеевого концентрата по изобретению является по меньшей мере одна соль щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты. При этом группа принимающихся в расчет щелочных металлов включает литий, натрий, калий, рубидий и цезий, причем из них предпочтительны литий, натрий и калий. Особенно предпочтительно в качестве соли щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты применять натриевую соль.
3
2
4
3
4
2
3
2
2
2
4
4
3
4
2-
2-
2-
Под от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислотой принципиально понимают любую неорганическую кислородную кислоту, которая имеет от двух до четырех атомов водорода, способных диссоциировать, которые могут быть заменены металлами или одновалентным органическим радикалом. Под кислородсодержащей кислотой понимают соединение, которое содержит кислород, по меньшей мере один дополнительный элемент и по меньшей мере один водородный атом, способный диссоциировать, и может образовывать при отделении одного протона соответствующее основание. В частности, при этом речь идет о неорганических кислотах, которые содержат в анионе полуполярный или, соответственно, связанный координационной связью кислород, как например, азотная кислота (HNO), серная кислота (HSO), фосфорная кислота (HPO), угольная кислота (HCO или, соответственно, CO/HO) или марганцовистая кислота (HMnO). Предпочтительно в клеевом концентрате по изобретению содержится по меньшей мере одна соль щелочного металла двухвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты. Особенно предпочтительной солью щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты является сульфат щелочного металла (анион: SO ) и/или карбонат щелочного металла (анион: CO ). Если в рамках данной работы и, соответственно, данного изобретения рассматривают соли многовалентных, например от двух- до четырехвалентных, кислот, при этом предпочтительно понимать соль, полученную максимальным солеобразованием, соответствующим валентности. Например, под солью двухвалентной кислоты предпочтительно понимают соль, которая в анионе имеет два отрицательных заряда, а не только один. Под солью щелочного металла серной кислоты при этом, например, предпочтительно понимают соответствующий сульфат, а не гидросульфат HSO .
Массовая доля соли щелочного металла или, соответственно, соли щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты составляет предпочтительно от 3 до 18 масс.%, особенно предпочтительно от 5 до 15 масс.% и, в частности, от 6 до 14 масс.%, например от 7 до 13 масс.%, в каждом случае по отношению к общей массе жидкого клеевого концентрата и исходя из массы соответствующей соли без кристаллизационной воды. В пределах данных областей получают хорошо стабилизированный концентрат, без отрицательного влияния на клеящую способность полученной из него готовой к употреблению композиции.
В рамках особого варианта осуществления данного изобретения жидкий клеевой концентрат дополнительно к по меньшей мере одной соли щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты содержит по меньшей мере одну соль щелочного металла от двух- до четырехвалентной карбоновой кислоты. Под от двух- до четырехвалентной карбоновой кислотой при этом понимают каждое соединение, которое содержит от двух- до четырех карбоксильных групп (-CООH). В данном случае также группа принимающихся в расчет щелочных металлов включает литий, натрий, калий, рубидий и цезий, причем из них предпочтительнее литий, натрий и калий, особенно предпочтителен натрий. Таким образом, данная комбинация по меньшей мере одной соли щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты с по меньшей мере одной солью щелочного металла от двух- до четырехвалентной карбоновой кислоты особенно хорошо пригодна для того, чтобы стабилизировать клеевой концентрат по изобретению так, что даже после многодневного хранения наблюдается только незначительное загустевание, которое не оказывает отрицательного влияния на текучесть и технологичность концентрата.
В качестве от двух- до четырехвалентной карбоновой кислоты применяют, например, следующие соединения в виде их солей щелочных металлов: щавелевая кислота, фумаровая кислота, яблочная кислота, винная кислота, лимонная кислота, пропандикарбоновая кислота, бутандикарбоновая кислота, пентандикарбоновая кислота, гександикарбоновая кислота, гептандикарбоновая кислота, октандикарбоновая кислота и их высшие, линейные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные гомологи. Далее, пригодными являются соли щелочных металлов соответствующих поликарбоновых кислот, как например, таких кислот, которые могут быть получены олигомеризацией или полимеризацией жирных кислот с по меньшей мере одной олефиновой ненасыщенной двойной связью, например димеры жирных кислот или тримеры жирных кислот.
Равным образом пригодны соли щелочных металлов циклоалифатических или ароматических дикарбоновых кислот, как например, дициклогексанкарбоновая кислота, фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота и тому подобные. Далее, пригодными являются алифатические, циклоалифатические или ароматические трикарбоновые кислоты, такие как тримеллитовая кислота. Предпочтительно клеевой концентрат по изобретению дополнительно к по меньшей мере одной соли щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты содержит по меньшей мере одну соль щелочного металла двух- или трехвалентной карбоновой кислоты, особенно предпочтительны трехвалентные карбоновые кислоты. Особенно предпочтительно жидкий клеевой концентрат по изобретению содержит в качестве соли щелочного металла от двух- до четырехвалентной карбоновой кислоты, цитрат щелочного металла, например, цитрат натрия.
Предпочтительно соль щелочного металла или, соответственно, соли щелочных металлов от двух- до четырехвалентных карбоновых кислот содержатся в клеевом концентрате по изобретению в количестве от 5 до 10 масс.%, особенно предпочтительно от 6 до 9 масс.% по отношению к общей массе клеевого концентрата и исходя из массы соли без кристаллизационной воды. Массовое отношение соли или солей щелочных металлов от двух- до четырехвалентных карбоновых кислот к соли или солям щелочных металлов от двух- до четырехвалентных неорганических кислородсодержащих кислот имеет предпочтительно значение от 1:1 до 3:1, особенно предпочтительно от 1,4:1 до 2:1, например от 1,6:1 до 1,8:1. Данные значения относятся к массе соответствующих солей без кристаллизационной воды.
Предпочтительно ионы щелочного металла соли щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты и соли щелочного металла от двух- до четырехвалентной карбоновой кислоты являются ионами натрия. Особенно предпочтительно в клеевом концентрате по изобретению содержится комбинация сульфата натрия и цитрата натрия, в частности, в массовом соотношении от 1,5:1 до 1:3 и особенно предпочтительно от 1:1,6 до 1:1,8.
Общее содержание солей щелочных металлов от двух- до четырехвалентных неорганических кислородсодержащих кислот и от двух- до четырехвалентных карбоновых кислот составляет в жидком клеевом концентрате предпочтительно от 5 до 20 масс.%, особенно предпочтительно от 6 до 17 масс.%, в частности от 7 до 15 масс.%, например от 7 до 13 масс.%, по отношению к общей массе клеевого концентрата и исходя их массы соответствующих солей без кристаллизационной воды. В пределах данных областей получают хорошо стабилизированный концентрат, без отрицательного влияния на клеящую способность полученной из него готовой к употреблению композиции.
Массовое отношение суммы солей щелочных металлов от двух- до четырехвалентных неорганических кислородсодержащих кислот и от двух- до четырехвалентных карбоновых кислот к сумме неионогенных полисахаридов и сухого вещества сополимеров предпочтительно имеет значение от 1:1 до 1:4, особенно предпочтительно от 1:2 до 1:3. При этом исходят из массы полисахарида в применяемой форме, то есть включая содержание воды, и массы соответствующих солей без кристаллизационной воды.
В основном, в рамках данного изобретения при применении нескольких солей щелочных металлов от двух- до четырехвалентных неорганических кислородсодержащих кислот и необязательно от двух- до четырехвалентных карбоновых кислот, они могут произвольно варьировать как в отношении ионов щелочного металла, так и в отношении анионов в пределах заданных рамок по изобретению.
Предпочтительно клеевой концентрат по изобретению по существу свободен от органических растворителей. «По существу свободный» означает при этом, что применяемые в качестве органических растворителей соединения принципиально могут содержаться, однако находятся при этом в таком количестве, которое не соответствует их функции как растворителей.
Поэтому в рамках данного изобретения считают материал «по существу свободным от органического растворителя», если общее содержание веществ, применяемых как органические растворители, составляет максимум 3 масс.% по отношению к общей массе жидких клеевых концентратов. Органическими растворителями согласно данной заявке являются, в частности, углеводороды, спирты, как например, метанол, этанол или жирные спирты, гликоли, как например, полиалкиленгликоли или бутандиол, простые эфиры гликолей и сложные эфиры гликолей, альдегиды, сложные эфиры, кетоны, соединения, такие как пропиленкарбонат и полиэтиленимин, пригодные в качестве растворителя кислоты, как например, уксусная кислота. Определенно, согласно данной работе органическим растворителем не являются содержащиеся в клеевом концентрате по изобретению компоненты: вода, неионогенные полисахариды и сополимеры. Особенно предпочтительно клеевой концентрат по изобретению не содержит органического растворителя. Занесенные при изготовлении компонентов клеевого концентрата и, соответственно, присутствующие везде следы растворителей рассматривают при этом как незначительные.
Жидкий клеевой концентрат по изобретению, наряду с вышеупомянутыми компонентами, может содержать дополнительные добавки. Пригодными дополнительными добавками являются, например, стабилизаторы, в частности стабилизаторы, которые по существу нечувствительны к соли, то есть их стабилизирующее действие в содержащей соль водной среде не ослабевает настолько, что пропадает стабилизирующий эффект.
С помощью стабилизатора можно достигать дополнительной стабилизации клеевого концентрата, принимая во внимание явление осаждения. Пригодными стабилизаторами являются, в частности, неорганические стабилизаторы, такие как кремниевая кислота, слоистые силикаты или глины. Особенно предпочтительно применять в качестве стабилизатора слоистые силикаты. Стабилизаторы вводят в жидкий клеевой концентрат по изобретению предпочтительно в количестве до 2 масс.%, например в количестве от 0,1 до 1,8 масс.%.
В качестве следующей дополнительной добавки клеевой концентрат по изобретению может содержать, например, биоциды, красящие вещества, пигменты, диспергирующие средства, смачиватели и/или поверхностно-активные вещества, гликоли, загустители или реологические добавки.
В качестве биоцидов пригодны, например, четвертичные аммониевые соединения, альдегиды, предпочтительно формальдегид, изотиазолон, или бензизотиазолон, или смеси из двух- или более указанных биоцидов. Данные биоциды добавляют к клеевому концентрату в качестве консервантов.
В качестве красящих веществ и пигментов пригодны, например, мел, рутильная двуокись титана, сажа и подобные неорганические красящие вещества и пигменты, а также органические красящие вещества и пигменты, такие как азокрасители или анилиновые красители.
В качестве диспергирующих средств или, соответственно, смачивателей и/или поверхностно-активных веществ пригодны, например, анионные, катионные или неионогенные поверхностно-активные вещества.
Типичными примерами анионных поверхностно-активных веществ являются имеющие менее двух кислотных групп алкилбензолсульфонаты, алкансульфонаты, олефинсульфонаты, сульфонаты алкиловых простых эфиров, сульфонаты простых эфиров глицерина, сульфонаты сложных метиловых эфиров, жирные сульфокислоты, алкилсульфаты, сульфаты простых эфиров жирных спиртов, сульфаты сложных эфиров глицерина, сульфаты гидрокси простых эфиров, моноглицерид(простой эфир)сульфат, амид жирной кислоты(простой эфир)сульфат, моно- и диалкилсульфосукцинаты, моно- и диалкилсульфосукцинаматы, сульфотриглицерид, амидные мыла, простые эфиры карбоновых кислот и их соли, изоцианаты жирных кислот, саркозинаты жирных кислот, тауриды жирных кислот, ациллактилаты, алкилoлигоглюкозидсульфат, конденсаты жирных кислот белков (в частности, растительные продукты на основе сои) и алкил(простой эфир)фосфаты. Если анионные поверхностно-активные вещества содержат цепи полимера простого эфира гликоля, они могут иметь обычное, предпочтительно, тем не менее, суженное гомологичное распределение.
Далее в рамках данного изобретения пригодны неионогенные поверхностно-активные вещества, которые получены не на основе целлюлозы.
Типичными примерами подобных неионогенных поверхностно-активных веществ являются простой эфир жирного спирта и полигликоля, простой эфир алкилфенола и полигликоля, сложный эфир жирной кислоты и полигликоля, простой эфир амида жирной кислоты и полигликоля, простой эфир жирного амина и полигликоля, алкоксилированный триглицерид, алк(ен)илолигоглюкозиды, жирная кислота-N-алкилгюкамид, гидролизаты белков (в частности, растительные продукты на основе сои), сложные эфиры полиолов и жирных кислот, сложные эфиры сахаров, сложные эфиры сорбитана и полисорбат. Если неионогенные поверхностно-активные вещества содержат цепи полимера простого эфира гликоля, они могут иметь обычное, предпочтительно, тем не менее, суженное гомологичное распределение.
В качестве гликолей в рамках данного изобретения, в частности, пригодны низкомолекулярные гликоли или простые эфиры олигогликолей, как например, этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль и им подобные.
В качестве загустителей в рамках данного изобретения особенно пригодны уже представленные выше как стабилизаторы вещества.
В качестве реологических добавок в рамках данного изобретения пригодны, в частности, ксантановая смола, слоистые силикаты, или кремниевые кислоты, или смеси из двух или более указанных веществ.
Жидкий клеевой концентрат по изобретению содержит описанные выше компоненты предпочтительно в таком количестве, чтобы получалась хорошо текучая дисперсия. Предпочтительно жидкий клеевой концентрат по изобретению имеет при этом вязкость максимально 15000 мПа·с, особенно предпочтительно от 150 до 8500 мПа·с, в частности от 1000 до 6500 мПа·с, например от 2000 до 5500 мПа·с (Вискозиметр Брукфильда, 20°С, 20 об/мин, шпиндель 4 и 5).
Клеевой концентрат по изобретению имеет, кроме того, предпочтительно значение pН от 4 до 10, особенно предпочтительно от 5 до 9 и, в частности, от 6 до 8. Пригодные значения pH лежат, например, в интервале от 6,5 до 7,5.
Предпочтительно в жидком клеевом концентрате содержатся следующие компоненты в указанных количествах:
45-70 масс.% воды,
5-30 масс.% неионогенных полисахаридов,
3-15 масс.% сополимеров,
5-20 масс.% солей щелочных металлов от двух- до четырехвалентных неорганических кислородсодержащих кислот или смеси из солей щелочных металлов от двух- до четырехвалентных неорганических кислородсодержащих кислот и от двух- до четырехвалентных карбоновых кислот,
0-10 масс.% дополнительных добавок,
причем содержания компонентов составляют вместе 100 масс.%. Данные значения устанавливаются исходя из массы полисахарида в форме применения, то есть включая содержание воды, исходя из массы сухого вещества сополимеров и исходя из масс солей щелочных металлов без кристаллизационной воды.
Принципиально могут быть осуществлены все, описанные в рамках данной работы в качестве предпочтительных вариантов осуществления, количеств компонентов, составных частей и других отличительных признаков клеевого концентрата по изобретению, комбинации во всех возможных и не взаимоисключающих вариантах.
Следующим объектом по изобретению является способ получения жидкого клеевого концентрата по изобретению, в котором по меньшей мере одну соль щелочного металла от двух- до четырехвалентной неорганической кислородсодержащей кислоты растворяют в воде, в полученный раствор добавляют по меньшей мере один неионогенный полисахарид и затем водную дисперсию по меньшей мере одного сополимера.
Объектом по изобретению является, кроме того, также клей, в частности обойный клей, загуститель или красящий концентрат, который получают по меньшей мере четырехкратным разбавлением водой жидкого клеевого концентрата по изобретению или полученного способом по изобретению клеевого концентрата по отношению к общей массе жидкого клеевого концентрата. Следующим объектом по изобретению является применение жидкого клеевого концентрата по изобретению или полученного способом по изобретению жидкого клеевого концентрата для получения клея, в частности обойного клея, загустителя или красящего концентрата.
Примеры
Общая инструкция получения клеевого концентрата
Берут водопроводную воду, с которой сначала смешивают применяемую соль. Затем добавляют полисахарид и дополнительные добавки, такие как загуститель, наполнитель и консервант. В полученную дисперсию при перемешивании добавляют 50% водную дисперсию сополимера. Конкретные композиции и достигнутые результаты представлены в нижеследующих таблицах 1 и 2.
Таблица 1(Значения в масс.%)
Компонент
1vgl.
2vgl.
3vgl.
4vgl.
6erf.
7erf.
8erf.
9erf.
10erf.
Сульфат алюминия(Chinafil 800)
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
Сульфат натрия
4,8
9,2
12,7
4,8
6,35
Цитрат натрия
7,9
12,7
7,9
6,35
Сульфат алюминия
12,7
Карбонат натрия
12,7
Тартрат натрия
12,7
Полисахарид (МНЕС 35000PF)
18,5
18,5
18,5
18,5
18,5
18,5
18,5
18,5
18,5
Поливинилацетат
16,0
Сополимер стирола и сложного эфира акриловой<b></b>кислоты (Аxilat DS 910) (50% водная дисперсия)
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
Консервант (формальдегид)
0,35
0,35
0,35
0,35
0,35
0,35
0,35
0,35
0,35
Загуститель (слоистый силикат Laponite RD/Laponite Rs, Optigel WX)
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
Вода
48,95
48,95
48,95
48,95
52,45
48,95
48,95
48,95
48,95
Итого
100
100
100
100
100
100
100
100
100
Vgl.- сравнительный примерErf. - пример по изобретению
Таблица 2
Признак
1Vgl.
2Vgl.
3Vgl.
4Vgl.
Вязкость после получения, мПа·с
густой
4,500
густой
6,000
Вязкость через 24 ч после получения, мПа·с
густой
7,000
густой
10,000
Текучесть/вязкость после 8 дней, мПа·с
sf
13,000
sf
sf
Текучесть/вязкость после 8 недель, мПа·с
sf
sf
sf
sf
Примечание
Сильная кислота
Продолжение таблицы 2
Признак
6erf.
7erf.
8erf.
9erf.
10erf.
Вязкость после получения, мПа·с
2,500
3,000
3,000
4,500
4,000
Вязкость через 24 ч послеполучения, мПа·с
3,500
5,000
3,500
7,000
5,000
Текучесть/вязкость после 8 дней, мПа·с
4,000
5,000
3,500
8,000
5,00
Текучесть/вязкость после 8 недель, мПа·с
4,000
6,000
4,000
8,500
6,000
Примечание
сильная щелочь pH>12
Vgl.- сравнительный примерerf. - пример по изобретениюsf. - плотный на разрез
Данные результаты показывают, что клеевой концентрат по изобретению не загустевает даже после многодневного хранения и вместе с этим остается стабильным в виде дисперсии, при этом обладает хорошей текучестью и технологичностью.