Als Klebstoff und Farbenbindemittel geeignete Mischung. Wasserlösliche Zellulosederivate werden bekanntlich als Klebstoffe für verschiedene Zwecke verwendet; so haben zum Beispiel wasserlösliche Methylzellulosen zur Herstel lung von Tapetenkleister, Malerleim oder dergleichen Anwendung gefunden. Bisher hat man aber zur Bereitung dieser Klebstoffe immer nur solche Zellulosederivate verwen det, bei deren Herstellung jede Verkleine rung des Zellulosemoleküls vermieden wurde;
man war bestrebt, hierfür möglichst stark wasserbindende hochmolekulare Derivate zu erhalten.
Es hat sich nun :gezeigt, dass für be stimmte Verwendungszwecke .gerade die wasserlöslichen Derivate der Zellulose mit einer Molekülgrösse, die erheblich unter der der nativen Zellulose liegt, ausgezeichnete Klebstoffe sind.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine als Klebstoff und Farbenbindemittel geeignete Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einem wasserlöslichen Zellulosederivat, dessen Molekulargewicht unter<B>60000</B> liegt, und weniger als 95 'Wasser besteht.
Während beiden bisher bekannten Zellu- losederivaten immer nur Lösungen verwendet wurden, die kaum mehr als 5 % enthielten, lassen sich von den erfindungsgemäss verwen deten Zellulosederivaten mitWasser Mischun- gen herstellen, die bis zu<B>50%</B> und darüber an Festsubstanz enthalten.
Das Molekül der nativen Zellulose besteht nach heutiger allgemeiner Ansicht aus einer Kette, in .der .die Gruppierung -CsHlo05- immer wiederkehrt, vom Molekulargewicht 100 000 bis 500 000. Bei der Herstellung von Zellulosederivaten beliebiger Art lässt sich nun ein .geringer Abbau nicht vermeiden.
Es werden zum Beispiel für Aoetylzellulosen Molekular:gewichte von<B>7</B>0000 oder für Me- thylzellulo-se von 60 000 bis 80 000 angege ben. Weitere Erniedrigung der Molekular gewichte - also etwa unter<B>60000</B> - lässt sich nur durch eine absichtlich abbauende Behandlung erzielen. Die Svasserlö.@lichen Zellulosederivate, deren jlolehulargewicbt durch eine derartige Behandlung unterhalt> von etwa.<B>60000</B> gehalten wird, werden .ge mäss vorliegender Erfindung als Klebstoffe benutzt.
Ale @Iolehulargewichte sind hier die nach den neueren Methoden durch 0.smo- metrie oder Viskosimetrie nach den Arbeiten von Staudinger gefundenen Werte zu ver stehen.
Die Wasserlöslichkeit ergibt sich be- kanntlicli immer bei Anwesenheit von be stimmten Gruppen im Molekül der Zellulose. Es können zum Beispiel Hydroxylgruppei:
der Zellulose mit @ethyl-, Äthyl-, Oxyäthyl-, Diäthylaminoä.thyl-, Carboxymethyl- und Sulfoäthylgruppen verätliert sein. Hydroxyl- gruppen der Zellulose können auch zum Bei spiel mit Pbthalsäure, Berirsteinsäure oder Anthranilsäure verestert sein, oder es können Ester oder Äthergruppen nebeneinander eine Was serlösliehkeit des Zellulosederivates be wirken.
Es ist ferner möglich, dass \vasser- lösliehmachende Gruppen neben solchen. die eine -\Vasserlöslichl-#eit verringern, vorhanden ,sind. So ist zum Beispiel ein wasserlösliches. nebeneinander Benzyl- und Essigsäuregrup- pen enthaltendes Zellulosederivat mit der oben angegebenen llolekulargrösse im Sinne vorliegender Erfindung zur Herstellung von als Klebstoffe und Farbenhindemittel geeig neten Eichungen zu verwenden.
Die Herstellung der genannten Zellulose derivate geschieht so, dass vor, während oder nach Einwirkung der Reagenzien, die die wasserlöslich machenden Gruppen einführen, ein Abbau stattfindet. So kann man zum Beispiel nach bekannten Methoden Natron zellulose herstellen, diese einige Tage lang stehen lassen und dadurch einen nicht sehr weitgehenden Abbau erhalten. Die so behan delte abgebaute Alkalizellulose kann nach an sich bekannten Methoden mit Verätherungs- reagenzien umgesetzt werden, wie mit Chlor methyl, Dimethylsulfat. Chloressigsäure oder Diäthylaminoäthylchlorid. Einen weitgehen den Abbau erreicht man durch Einwirkung von Säuren.
Man kann diese entweder vor der Umsetzung auf die native Zellulose oder zum Beispiel bei Äthern, da ja die Äther bindung gegen Säuren beständig ist, auf den fertig hergestellten Zelluloseäther einwirken lassen. Ein Abbau während der Reaktion ist zum Beispiel bei Zelluloseestern. die sich ja auch in saurem Medium bilden, möglich. Da die Zelluloseester weniger stabil sind als die Äther. wird man hier im allgemeinen den Abbau nicht am fertigen Produkt vor nehmen.
Bei Herstellung von gewissen Deri vaten, wie Methylzellulosen oder Zellulose- glykolsäuren, kann man auch den Abbau ein fach durch Steigerung der Temperatur wäh rend der Reaktion erreichen.
Die Eigenschaften der neuen Klebstoff- mischungen unterscheiden sich weitgehend von denen der bekannten Klebstoffe aus wasserlöslichen Zellulosederivaten. Die starke Wasserbindungs fähigkeit der letzteren machte sie für viele Aufgaben der Klebstofftechnik ganz ungeeignet. Eine zum Beispiel als Far benbindemittel vorgesehene wasserlösliche Methylzellulose würde mit viel Wasser einen gut streichfähigen "Malerleim" ergeben, finit dem sich jedoch infolge seiner geringen Kleb kraft keine wischfesten Anstriche erhalten lassen.
Steigert man die Konzentration. um die Klebkraft zu erhöhen, so werden zu dicke. fast gallertige Lösungen erhalten, denen jede Streichfähigkeit abgeht. Behandelt man da gegen die Methylzellulose zum Beispiel mit Säuren, so wird eine weniger stark wasser bindende Methylzellulose erhalten, die in konzentrierterer wässriger Lösung angewandt -erden kann und dann hohe Klebkraft be sitzt und wischfeste Anstriche ergibt. Die gleichen Verhältnisse gelten auch für andere Gebiete der Klebstofftechnik, bei denen höhere Anforderungen an die Klebkraft ge stellt werden. so z. B. beim Kleben von Kar tonnager, Holz, Pappe usw., kurz bei allen sogenannten schweren Klebungen.
Die neuen Klebstoffmischungen können für sich oder auch im Gemisch mit andern bekannten Klebstoffen, wie Quellstärken, Degtrinen, tierischen und pflanzlichen Lei men, nicht abgebauten Zellulosederivaten usw., angewandt werden. Sie können auch Netz- und Verdickungsmittel, alkalische und neutrale Salze und dergleichen enthalten.
<I>Beispiele:</I> 1. 10 Teile einer wasserlöslichen Methyl- zellulose iMolekulargewicht etwa <B>50000)</B> werden in 200 Teilen Wasser gelöst und mit einem Teil konzentrierter Salzsäure zusam men mehrere Stunden bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Das Gemisch wird darnach neutralisiert, durch Erhitzen auf 100 C aus geflockt und getrocknet. Beim Auflösen in Wasser wird in einer Konzentration von 20% eine dünne streichfähige Lösung er halten, die als Farbenbindemittel ausgezeich net verwendbar ist.
2. Aus Sulfitzellstoff wird durch Trän ken mit 20%iger Natronlauge, Abpressen und Zerfasern eine Natronzellulose mit etwa 33% fester Zellulose und 17 % Alkali her gestellt. Die Natronzellulose wird vier Tage in einem geschlossenen Gefäss bei 25 auf bewahrt und dann nach bekannten Verfahren mit Chloressigsäure zum Natriumsalz einer Zelluloseglykolsäure (Molekulargewicht zwi schen 30 000 und 60 000) umgesetzt.
Das so erhaltene Produkt ergibt in der 3- bis 5- fachen Wassermenge aufgelöst einen Kleb stoff von hoher Klebkraft; er ist zum Kle ben von schweren Kartonnagen ausgezeich net geeignet. Ohne den durch das längere Stehenlassen der Alkalizellulose bewirkten Abbau würde ein zelliiloseglykolsaures Na trium erhalten werden, das in der 20fachen Wassermenge gelöst eine dicke, nur für leich tere Klebungen verwendbare Paste ergibt. Konzentrierte Lösungen von diesem Produkt könnten infolge seiner hohen Wasserbin- dungsfähigkeit gar nicht angesetzt werden.
3. 10 Teile Sulfitzellulose werden in 100 Teilen 50%i ger Schwefelsäure suspendiert und 1 Stunde bei 20 bis 25 gerührt. Dar nach wird abfiltriert und gut ausgewaschen. Die so vorbehandelte Zellulose wird im Auto klaven in an sich bekannter Weise mit Äthylenoxyd umgesetzt. Man erhält eine abgebaute Ogyäthylzellulose (Molekularge- wicht etwa 40 000 bis 60 000).
Das Produkt wird in 5- bis 10facher Wassermenge auf gelöst und ergibt hiernach eine Mischung, die zum Kleben von schweren Bartonnagen gut geeignet ist.