DE1012165B

DE1012165B - Verfahren zum Leimen von Papier

Info

Publication number: DE1012165B
Application number: DEA15543A
Authority: DE
Inventors: Walter Florus Reynolds Jun; Lennart Albert Lundberg
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1951-04-18
Filing date: 1952-04-15
Publication date: 1957-07-11
Also published as: FR1062496A; GB711404A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Leimen von Papier durch Anwendung neuer Leimungsmittel, die leicht aus im Handel erhältlichen Ausgangsmaterialien hergestellt werden können, von Zellulosefasern schnell und Substantiv adsorbiert werden und kein Ausfällen und Flockulieren erfordern. Die neuen Leimungsmittel machen die Papierfasern wasserabstoßend, ohne daß irgendein anderer Stoff, wie beispielsweise Wachs, zugesetzt werden muß. Das nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhaltene Papier behält seine Leimung auch bei alkalischen Bedingungen und kann daher beispielsweise auch zum Verpacken von Gips, Zement und Seife verwendet werden, für welche Zwecke mit Kolophonium geleimtes Papier ungeeignet ist. Das Verfahren ist auch unter alkalischen Bedingungen, beispielsweise in Gegenwart von Calciumcarbonat oder anderen alkalischen Füllstoffen anwendbar.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zum Leimen von Papier ein Kondensationsprodukt aus 2 bis 4 Mol einer höhermolekularen Fettsäure und 1 Mol Alkylenpolyamin verwendet, das durch Umsetzen mit Säure in an sich bekannter Weise in ein wasserlösliches Salz übergeführt wird. Um die leimenden Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten Stoffe voll zu entwickeln, muß das aus dem Stoff hergestellte Papier bei einer Temperatur von nicht wesentlich unter 105° getrocknet werden. Bei Anwendung wesentlich niedrigerer Temperaturen ist das fertige Papier merklich weniger wasserabstoßend. Dies beruht jedoch nicht darauf, daß die Leimungsmittel bei der angewendeten Trocknungstemperatur polymerisieren oder sonstige chemische Umsetzungen erfahren, sondern ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß die von den Cellulosefasern adsorbierten Partikel des Leimungsmittels schmelzen und auf den Fasern zerfließen, wodurch die von dem Lösungsmittel geschützte Fläche vergrößert wird.

Bei der Erzeugung von geleimtem Papier, das einen alkalischen Füllstoff, z. B. Calciumcarbonat, enthält, wird der alkalische Füllstoff nach dem Zusatz des Amidsalzes in feinverteilter Form mit dem Stoff vermischt.

Die Amide können als solche oder nach weiterer Alkylierung durch Umsetzung von 1 Mol des Amids mit 1 bis 2 Mol Epichlorhydrin verwendet werden. In beiden Fällen bleibt das Leimvermögen unter alkalischen Bedingungen erhalten; d.h., das damit geleimte Papier wird durch die Anwesenheit von alkalischen Füllstoffen, wie Calciumcarbonat, oder durch Anwendung alkalischer Bleichmittel nicht entleimt.

Nach dem Zusatz des Amidsalzes zum Stoff kann noch eine wäßrige Dispersion von Stärke, Gummi oder Kohlenwasserstoffwachs zugesetzt werden.

Aus der französischen Patentschrift 884 560, Beispiele 16, 17, war bereits bekannt, Papier im Stoff mit einem noch basischen Kondensationsprodukt aus 1 Mol PoIy-Verfahren zum Leimen von Papier

Anmelder:

American Cyanamid Company,
New York, N. Y. (V. St A.)

Vertreter: Dr. F. Zumstein, Patentanwalt,
München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. April 1951

Walter Florus Reynolds jun.
und Lennart Albert Lundberg,

Stamford, Conn. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

alkylenpolyamin mit 1 Mol höherer Fettsäure, z. B. Stearinsäure, zu versetzen. Jedoch wirken diese Substanzen nicht als Leimungsmittel, sondern als Emulgiermittel, die die normalerweise beim Verarbeiten des Stoffes zu Papier erfolgende Bindung der Fasern untereinander beeinträchtigen und dadurch das Papier weicher und schmiegsamer machen.

Aus der deutschen Patentschrift 599 132 war es bekannt, alkalische Füllstoffe zum schwach sauren Papierstoff so spät zuzusetzen, daß Leimschädigungen nicht mehr eintreten können. Gemäß dieser Patentschrift muß jedoch der Zusatz der alkalischen Füllstoffe zu einem sehr späten Zeitpunkt erfolgen, während er gemäß der vorliegenden Erfindung zu jedem gewünschten Zeitpunkt während des Papierherstellungsverfahrens erfolgen kann.

Bei der Herstellung der Amide werden 2 bis 4 Mol einer oder mehrerer höhermolekularer Fettsäuren, vorzugsweise solcher mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen, mit 1 Mol eines oder mehrerer Alkylenpolyamine kondensiert. Die Kondensationsprodukte können gewünschtenfalls mit 1 bis 2 Mol Epichlorhydrin je Mol Alkylenpolyamin weiter umgesetzt werden. In beiden Fällen werden die Amide in Form ihrer wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Salze, z. B. in Form ihrer Salze mit Salzsäure, Essigsäure

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u. dgl. auf die Papierfasern aufgebracht. Gewöhnlich Gewünschtenfalls kann die Kondensation von Alkylen-

wird das Amid in Mengen von 0,2 bis 1 °/₀ bis zu 5 Ge- polyaminen und höhermolekularen Fettsäuren oder deren wichtsprozent, bezogen auf das Trockengewicht des Gemischen in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie Xylol, Stoffes, zugesetzt. Toluol u. dgl., durchgeführt werden. In diesem Fall kann ;

Es können beliebige Cellulosepapierfasern, wie Sulfit-, 5 das Lösungsmittel mit dem gebildeten Wasser ein azeo-Natron- oder Sulfatzellstoff, Lumpen, Holzschliff u. dgl., tropes Gemisch bilden, und die Reaktionstemperatur auf diese Weise behandelt werden. Nachdem der Leim- kann mit Vorteil auf ISO bis 165° reduziert werden. Nach stoff absorbiert ist, werden die Fasern zu Papier, Pappe beendeter Amidbildung wird das Lösungsmittel vorzugsusw. verarbeitet und dann so lange und auf die Tempera- weise abdestilliert und das Produkt von flüchtigen Beturen erhitzt, wie es bei Papiermühlen zum Trocknen von i° standteilen durch Erwärmen unter vermindertem Druck Papier üblich ist, d. h. auf etwa 105 bis 150° während 0,5 abgetrennt.

bis 3 Minuten oder länger. Während des Erhitzens ent- Bei der Herstellung von Kondensationsprodukten der

wickeln sich die leimenden Eigenschaften der Konden- Amide mit Epichlorhydrin kann die Alkylierungsreaktion sationsprodukte auf den Fasern. in Gegenwart oder in Abwesenheit eines Lösungsmittels

Die Alkylenpolyamine, die zur Herstellung der erfin- 15 durchgeführt werden. Vorzugsweise werden polare Lödungsgemäßen Amide benutzt werden, sind bekannte sungsmittel, wie Äthanol, Isopropanol, tertiäres Butariol Verbindungen der Formel H₂N(C_nH_2n · HN)₁H, in der u. dgl., verwendet. Wenn Lösungsmittel nicht angewandt χ =1 ist oder eine größere Zahl bedeutet. Wenn χ = 2 werden, wird das Amid vorzugsweise geschmolzen und oder eine größere Zahl ist, dann bezeichnet man diese Ver- unter Rühren bei Temperaturen zwischen 60 und 100° gebindungen als Polyalkylenpolyamine. Typische Amine 20 halten, während man Epichlorhydrin tropfenweise oder dieser Klasse sind Alkylendiamine, wie Äthylendiamin in langsamem Strom hinzufügt. Unter diesen Bedingungen und 1, 3-Propylendiamin. Polyalkylenpolyamine sind die werden gewöhnlich Reaktionszeiten von etwa 1 bis 3 Stunbevorzugten Verbindungen für die Durchführung des er- den benutzt. Diese Reaktionszeit ist für die Beendigung findungsgemäßen Verfahrens; typische Verbindungen der Epichlorhydrinkondensation ausreichend, aber nicht dieser Stoff Masse sind Diäthylentriamin, Triäthylen- 25 lang genug, um weitgehende Vernetzung unter Bildung tetramin, Tetraäthylenpentamin und. die entsprechenden wasserunlöslicher Produkte hervorzurufen. Bei Verweil·· Polypropylenpolyamine und Polybutylenpolyamine. Diese dung von Lösungsmitteln wird die Alkylierung vorzugSh-Verbindungen sind alle basisch und durch die Konden- weise unter Rückflußbedingungen durchgeführt; d. h. sationsfähigkeit mit höheren Fettsäuren oder Gemischen beim Siedepunkt der Lösung unter Atmosphärendruck , derselben im Verhältnis von 2 bis 4 Mol Fettsäure je Mol 3° und Reaktionszeiten von etwa 1 bis 5 Stunden. Obgleich Alkylenpolyamin unter Bildung von Amiden ausgezeich- eine vollständige Identifizierung der Kondensationsr net, die zum Leimen von Papier geeignet sind. produkte nicht möglich ist, können diese wohl als al- . ■

Fettsäuren, die mindestens 14 Kohlenstoffatome ent- kylierte Alkylenpolyamin-Fettsäureamide angesprochen halten, können mit irgendeinem der obenerwähnten werden, wobei die Alkylierung entweder durch den Alkylenpolyamine zu Amiden umgesetzt werden, die mit 35 Epoxydring oder das Chloratom des Epichlorhydrins ver- , Epichlorhydrin kondensiert und bei dem Verfahren der mittelt wird. In jedem Fall entwickelt sich während der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Handels- Kondensation HCl und bildet ein Hydrochlorid desübliche Mischungen höhermolekularer, entweder ge- Alkylierungsproduktes.

sättigter oder ungesättigter Fettsäuren können verwendet Es sei bemerkt, daß die maximale Menge der umger-

werden. Beispielsweise kann man Baumwollsaatölfett- 40 setzten Fettsäure zur voUständigen Acylierung des PoIy-säuren, Kokosnußölfettsäuren oder Säuren aus tierischen alkylenpoly amins nicht ausreichend sein soll, da voll-Fetten, wie Talg, Schweinefett u. dgl., benutzen. Wenn ständig acylierte Polyalkylenpolyamine in Wasser unn ein höherer Anteil gesättigter Fettsäuren gewünscht wird, löslich, auf übliche Weise in Wasser nicht dispergierbar können diese Säuren vor ihrer Anwendung hydriert wer- sind und daher nicht leicht auf das Papier aufgebracht! den. Beispielsweise kann man die Säuren von hydriertem 45 werden können. Die in Wasser dispergierbaren Produkte

Talg verwenden. Wenn ein wesentlicher Anteil von Fett- der vorliegenden Erfindung werden erhalten, indem man

säuren, die mehr als 18 Kohlenstoffatome enthalten, ge- mindestens 1 Stickstoffatom des Polyalkylenpolyamins wünscht wird, kann man hydrierte Fischölfettsäuren ver- unumgesetzt läßt und damit ein Salz bildet. Im anderen -t wenden. Auch Tallölfettsäuren und Fettsäuren von hy- Extrem soll die minimale Menge der umgesetzten Fettdriertem Tallöl können benutzt werden. Für die meisten 5° säure mindestens zur Bildung eines acylierten Polyalkylen-Zwecke werden vorzugsweise Fettsäuren mit 16 bis polyamins, das in Wasser unlöslich ist, ausreichend 18 Kohlenstoffatomen verwendet, wie diejenigen von sein.

hydriertem Talg, da sie verhältnismäßig billig sind und Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen

ausgezeichnete Leimstoffe liefern. Leimstoffe ergibt sich aus den besseren Resultaten, die

Die Amide höhermolekularer Fettsäuren mit Alkylen- 55 erhalten werden können, wenn man diese Leimstoffe zu^-

polyaminen werden durch einfaches Erhitzen der Re- sammen mit Stärken, Pflanzengummi, Wachsleimen und

aktionsteilnehmer in den erforderlichen Mengen verhält- anderen organischen Leim- oder Füllstoffen verwendet

nissen gewonnen. Jedoch ist es zur Vermeidung von Ver- Es wurde gefunden, daß der Zusatz von 0,1 bis zu 3 % färbungen ratsam, die Amidbildung unter Ausschluß oder mehr dieser Stoffe, zusammen mit etwa 0,1 bis 1,5% atmosphärischer Luft und vorzugsweise in einer Atmo- 60 oder mehr der erfindungsgemäßen Amide, sowohl zu Sphäre eines inerten Gases durchzuführen. Dies kann am einer weiteren Verbesserung der Wasserfestigkeit als auch ■ zweckmäßigsten dadurch erreichtwerden, daß man während der Tintenfestigkeit im fertigen Papier führen. Die Pro* der Kondensation einen kräftigen Stickstoffstrom durch zentzahlen beziehen sich auf das Trockengewicht f|ps : das Reaktionsgemisch leitet. Bei der Amidbildung werden Papierstoffes. Geeignete Stärken sind Maisstärke, Kpgewöhnlich 4 bis 8 Stunden lang oder länger Tempera- 65 toffelstärke, Weizenstärke u. dgl. Johannisbrotgurxani türen von etwa 150 bis 200° angewandt; während dieser und andere Mannogalaktane, Casein und andere Proteine Zeit wird das durch die Reaktion gebildete Wasser vor- und ähnliche Pflanzenschleime können verwendet werden, zugsweise aufgefangen und gemessen. Die Amidbildung vorzugsweise nachdem sie mit Borax oder anderen aJjJ ist beendet, wenn sich die theoretische Menge Wasser ge- kaiischen Stoffen löslich gemacht wurden. Es können bildet hat. 70 auch beliebige handelsübliche Wachsleimemulsionen be- J)

5 6

nutzt werden, ausgenommen Harz enthaltende Emul- wurde mit Essigsäure angesäuert, wobei 1,57 g Eisessig sionen. jeweils für 12,1 g des Produktes verwendet wurden.

Die Menge der zu benutzenden Leimstoffe gemäß der . .

Erfindung hängt von der Art des verwendeten Papier- -Beispiel 3

stoffes ab, von der gewünschten Wasser- und Tinten- 5 Distearoyltetraäthylenpentamin wurde hergestellt, infestigkeit und von den Erhitzungszeiten und Tempera- dem man eine Mischung aus 285 Gewichtsteilen Stearinturen, die zum Trocknen des Papiers verwendet werden säure und 190 Teilen Teträathylenpentamin auf 165 bis sollen. Es wurde gefunden, daß so geringe Mengen wie 180° in Stickstoffatmosphäre so lange erhitzte, bis die 0,2 bis 1,0 °/₀, bezogen auf das Trockengewicht des Papier- Wasserbildung im wesentlichen aufhörte, dann die Temstoffes, verwendet werden können, wenn das Papier io peratur auf 200° erhöhte und insgesamt 4 Stunden auf durch 1 bis 2 Minuten langes Erhitzen auf 115 bis 130° diesem Wert hielt.

getrocknet wurde. Für die meisten Zwecke sind in dem Eine Mischung aus 37,5 g (0,05 Mol) des Produktes und

Bereich von 0,5 bis zu etwa 3 % liegende Mengen des 9,25 g (0,1 Mol) Epichlorhydrin wurde in 50 ecm Äthanol Leimstoffes empfehlenswert. Größere Mengen als 5%, be- suspendiert und 4 Stunden zum Sieden am Rückflußzogen auf das Trockengewicht des Papierstoffes, scheinen 15 kühler erhitzt. Das erhaltene Produkt wurde durch Erdie Wasser- oder Tintenfestigkeit des Papiers nicht weiter hitzen bei 1 mm Quecksilberdruck abgezogen. Dabei zu erhöhen und sind daher nicht notwendig. Irgendwelche wurden 43 g eines hellbraunen Wachses erhalten, das Temperaturen und Behandlungszeiten, die in Papier- 1,25 Mol umgesetztes Epichlorhydrin je Mol Distearoylmühlen zur Trocknung des aus der Formungsmaschine teträathylenpentamin enthielt, kommenden Papiers üblich sind, wie Temperaturen von 20 . .

105 bis 150 "^J während 0,5 bis 3 Minuten, können angewandt Beispiel 4

werden. Eine Mischung aus 3580 g (12,6 Mol) Stearinsäure,

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 649 g (6,3 Mol) Diäthylentriamin und 100 ecm Xylol kann die behandelte Suspension auf geeignete Weise, z. B. wurde unter Abdestillieren des gebildeten Wassers auf einer Langsiebmaschine, zu Papier verarbeitet wer- 25 während 10 Stunden umgesetzt. Das zurückgebliebene den. Das erhaltene Papier wird in der Weise getrocknet, Xylol wurde durch Erhitzen unter vermindertem Druck daß man es über dampfgeheizte Trockenwalzen von min- auf 160° entfernt. Das Produkt, das ein Gewicht von 3891 g destens 105°, vorzugsweise von 115 bis 130°, 1 bis 2 Minu- hatte, war ein hell gelbbraunes, hartes Wachs, das in verten lang oder langer führt. Während dieser Trocknung dünnter Essigsäure und Salzsäure löslich war. Eine Probe entwickeln sich die leimenden Eigenschaften des Kon- 30 wurde in verdünnter Salzsäure gelöst, wobei 2 Mol Säure densationsproduktes in dem Papier. Auf diese Weise wird je Mol Diäthylentriamin verwendet wurden, ein vollgeleimtes Papier erhalten, das, obwohl es keinen . .

Harzleim oder eine andere Form von Abietinsäure ent- ei spiel

hält und auch keine anderen Leimstoffe zu enthalten Fettsäuren, die 14 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten,

braucht, zu einem hohen Grad sowohl Wasserfestigkeit 35 können zur Herstellung der erfindungsgemäß anzuwenals auch Tintenfestigkeit besitzt. Das geleimte Papier denden Polyalkylenpolyaminamide benutzt werden, da kann auch vorteilhafterweise 0,5 bis 3% Stärken, sie die erforderlichen hydrophoben Eigenschaften zur Pflanzengummi, Wachsleime oder andere, zusätzliche Erzielung guter Wasser- und Tintenfestigkeit verleihen. Leimstoffe enthalten, wobei seine Eigenschaften ent- Mischungen dieser Fettsäuren sind besonders geeignet, sprechend verbessert werden. 4° da sie in großen Mengen im Handel erhältlich sind. Bei-

Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren an spielsweise kann man eine handelsübliche Mischung von Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben wer- Säuren des hydrierten Fischöls verwenden, die ein durchden. Es sei jedoch klargestellt, daß die Beispiele in erster schnittliches Molekulargewicht von 288 besitzen. Ein Linie zum Zwecke der Erläuterung gegeben sind. Polyäthylenpolyaminamid wurde hergestellt, indem man

45 115 g dieses Fettsäuregemisches mit 38 g Teträathylenpentamin nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren

Beispiel 1 umsetzte. Eine Hälfte dieses Amids wurde geschmolzen

und mit 12 g Eisessig vermischt, um ein wasserlösliches

Es wurde eine Mischung hergestellt aus 63 g Tetra- Produkt (Beispiel 5 a) zu erhalten. Die andere Hälfte äthylenpentamin und 199 g eines handelsüblichen Ge- 50 wurde mit 57 g Epichlorhydrin in 300 ecm Äthanol misches gesättigter Fettsäuren von 16 bis 18 Kohlenstoff- 4 Stunden zum Sieden erhitzt, wonach das Lösungsmittel atomen, das durch Hydrierung von Talg erhalten wird. und andere flüchtige Anteile durch Vakuumdestillation Diese Mischung wurde 8 Stunden in einem Kolben auf entfernt wurden, um ein wasserlösliches Produkt (Bei-200° C erhitzt, wobei kontinuierlich ein Stickstoffstrom spiel 5 b) zu erhalten. Die Herstellung der Kondensationsdurch die Mischung geleitet und die Gase ins Freie ab- 55 produkte selbst ist nicht Gegenstand der Erfindung, geführt wurden. Man erhielt eine Ausbeute von 248 g
eines dunkelbraunen, harten Wachses. Beispiel 6

336,93 g des Wachses wurden durch Erhitzen auf etwa Ein aus 40 % Sulfitzellstoff und 60 % Natronzellstoff

90° geschmolzen, und dann wurden 6 g Eisessig eingerührt. bestehender, aufgeschlagener Stoff wurde mit entminerali-Die Erfahrung zeigte, daß für die Durchführung des er- 60 siertem Wasser auf eine Stoffdichte von 0,6 % verdünnt findungsgemäßen Verfahrens geeignete Produkte erhalten und in mehrere Portionen geteilt. Zu diesen wurde 1 % werden, wenn 1 bis 2 Mol Eisessig je Mol des umgesetzten Fettsäure- Polyalkylenpolyamin - Kondensationsprodukt, Tetraäthylenpentamins verwendet werden. bezogen auf das Trockengewicht der Faser, zugegeben.

Das Kondensationsprodukt wurde nach einem der vor-Beispiel 2 65 stehenden Beispiele hergestellt.

Feinverteilter Calziumcarbonat-Füllstoff wurde dann

Eine Mischung aus 199 g hydriertem Talg und 51,5 g zugesetzt, und zwar in einer Menge, die dem Trocken-Diäthylentriamin wurde hergestellt und in Stickstoff- gewicht der Papierfasern gleich war, und der Ansatz auf atmosphäre 4 Stunden auf 200° nach dem im Beispiel 1 einer Nash-Laboratoriums-Papiermaschine zu Papier verbeschriebenen Verfahren erhitzt. Das Reaktionsprodukt 70 arbeitet. Die Papierfolien wurden auf Fließpapier ge-

gautscht und bei den in der folgenden Tabelle angegebenen Temperaturen während der in der Tabelle angegebenen Zeiten getrocknet. Die trockenen Folien wurden auf den Calciumcarbonatgehalt analysiert und auf Wasserfestigkeit in dem Currier-Leimprüfungsgerät und auf Tintenfestigkeit in einem B. K. Y.-Prüfgerät (Testgerät nach Bars, Knobel und Young, beschrieben auf S. 35 der Ausgabe der Technical Association Section des »Paper Trade Journal« vom 23.12.1937) untersucht.

Alle Kondensationsprodukte ergaben Papierblätter, deren Tintendurchdringungszeiten größer als 300 Sekunden waren. Der Calciumcarbonatgehalt und die Leimprüfungen mit verschiedenen Leimstoffen sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben:

Leimstoff	% CaCO₃	1 Minute	Leimprüfung* nach, dem Erhitzen	1 Minute	2 Minuten
des Beispiels Nr.	im Blatt	bei 115°	2 Minuten	bei 130°	bei 130°
			bei 115°
Kontrolle (ohne		0		0	0
Leimstoff)	9,8	28	0	37	37
1	11,9	8	32	18	24
2	11,9	20	15	29	30
3	12,5	25	24	39	46
4	10,7	7	26	14	25
5a	11,3	16

* Zeit in Sekunden, in der Wasser das Papier durchdringt. Beispiel 7

Das Verfahren des Beispiels 6 wurde wiederholt unter Verwendung von 2°/₀ der folgenden Fettsäure-Polyalkylenpolyamin-Epichlorhydrin-Kondensationspro- dukte:

Leimstoff Nr. 1: Es wurde das Produkt des Beispiels 3 verwendet.

Leimstoff Nr. 2: Es wurde das Reaktionsprodukt aus 37,5 g (0,05 Mol) Distearoyltetraäthylenpentamin und 6 g Epichlorhydrin verwendet.

Leimstoff Nr. 3: Das Reaktionsprodukt aus 37,5 g Distearoyltetraäthylenpentamin und 18,5 g Epichlorhydrin. Leimstoff Nr. 4: Das Reaktionsprodukt aus 50 g (0,0755 Mol) Distearoyldiäthylentriamin und 7 g Epichlorhydrin.

Leimstoff Nr. 5: Das Produkt des Beispiels 5 (b). Alle diese Kondensationsprodukte liefern Papierblätter mit Tintendurchdringungszeiten, die mehr als 300 Sekunden betragen. Der Calciumcarbonatgehalt und die Currier-Leimprüfungen sind in der folgenden Tabelle angegeben:

	⁰/₀ CaCO₃	1 Minute	Leimprüfung nach dem Erhitzen	2 Minuter	ι bei 130°
Leimstoff Nr.	im Blatt	Filzseite*	bei 130°	Filzseite*	Siebseite*
		0	Siebseite*	0	0
Kontrolle	14,2	59	0	56	44
1	15,4	50	48	55	47
2	17,0	47	47	45	37
3	20,5	56	35	61	52
4	18,3	42	43	48	43
5	17,2	39

Seite des Papiers, auf die das Wasser beim Test aufgebracht wurde.

Diese Ergebnisse zeigen, daß in Blättern, die Calciumcarbonat-Füllstoffe enthalten, durch die erfindungsgemäßen Leimstoffe ein hoher Leimungsgrad verbunden mit einer ausgezeichneten Tintenfestigkeit erhalten werden kann. Es ist offensichtlich, daß nach Zusatz der normalerweise im Handel verwendeten Mengen an Calciumcarbonat-Füllstoff der pH-Wert des Ansatzes in der Nähe von 9 hegt.

Beispiel 8

Um das Leimvermögen der Kondensationsprodukte aus höhermolekularen Fettsäuren und Polyalkylenpolyaminen unabhängig von ihrer Wirkung in Gegenwart alkalischer Füllstoffe zu bestimmen, wurde eine Reihe von Papierblättern hergestellt, in denen Füllstoffe nicht verwandt wurden. Der aufgeschlagene Papierstoff wurde auf eine Stoffdichte von 0,6 °/₀ in üblicher Weise verdünnt, und dann wurde das Produkt der Beispiele 2 und 3 in einer Menge von 1 % des Trockengewichtes des Stoffes zugegeben. Hierbei betrug der pH-Wert 5,0. Ein Teil des Ansatzes wurde ohne weitere Behandlung zu Papierblättern verarbeitet; andere Teile wurden durch Zusatz von Natriumhydroxydlösung auf den in der folgenden Tabelle angegebenen pn-Wert eingestellt und dann auf einer Laboratoriums-Papiermaschine zu Papier verarbeitet. Das Papier wurde unter den angegebenen Bedingungen getrocknet und auf Leim- und Tintenfestigkeit geprüft. In allen Fällen betrug die B.K.Y.-Tintenfestigkeit mehr als 300 Sekunden, Die Leimprüfung mit dem Currier-Gerät ergab folgende Durchdringungszeiten in Sekunden. Die entsprechenden Werte für Papier aus dem gleichen Ansatz, mit 1 °/₀ Harzleim und 1,5 % Alaun behandelt, sind ebenfalls angegeben.

Ph des Ansatzes
Produkt des
Beispiels Nr...

1 Minute bei
115° getrocknet

2 Minuten bei
115° getrocknet

1 Minute bei
130° getrocknet
2 Minuten bei
130° getrocknet

5	5	7	7	9	9	11
2	3	2	3	2	3	2
38	40	33	33	36	29	25
44	45	40	38	39	35	27
42	44	42	39	43	36	28
43	48	37	40	48	36	30

Beispiel 9

Wie angegeben, können die erfindungsgemäßen Leimstoffe mit Vorteil zusammen mit Stärken, Pflanzengummi, harzfreien Wachsleimen u. dgl. angewandt werden. Dies zeigen die folgenden Ergebnisse, die erhalten wurden, · indem man zuerst 1 °/₀ des Distearoyldiäthylentriamin-- ,:_:

Amids des Beispiels 4 nach der in Beispiel 6 beschriebenen Methode verwendete und dann zu der Fasersuspension gekochte Stärke in den weiter unten angegebenen Mengen zugab, worauf man den behandelten Ansatz zu Papier verarbeitete. Die Leimprüfungen nach Currier, in Sekunden, für Papier, das bei wechselnden Temperaturen und während wechselnder Trocknungszeiten getrocknet wurde, sind in der folgenden Tabelle angegeben; in allen Fällen betrug die B. K. Y.-Tintenfestigkeit mehr als Sekunden.

o/o Stärke	°/o CaCO₃	Bei 115° j	getrocknet	Bei 130°	getrocknet
auf der Faser	in der Folie	1 Minute	2 Minuten	1 Minute	2 Minuten
Keine	10,7	25	26	39	46
1	11,9	41	44	52	61
2	13,8	35	42	46	43
5	15,1	30	39	43	46

Beispiel 10

Ein 100°/₀iger ungebleichter, aufgeschlagener Sulfitzellstoff wurde mit entmineralisiertem Wasser auf eine Stoffdichte von 0,6 % verdünnt und mit 1,5 % (Feststoffe, bezogen auf das Trockengewicht der Faser) eines Fettsäure-Polyalkylenpolyamin-Kondensationsproduktes behandelt, das nach dem Beispiel 1 hergestellt wurde. Der auf diese Weise behandelte Ansatz wurde mit Natronlauge auf einen ρπ-Wert von 9,0 eingestellt und auf einer Nash-Laboratoriums-Papiermaschine zu Papier verarbeitet. Die Papierblätter wurden auf Fließpapier gegautscht, zwischen Wollfilzen auf einer Laboratoriums-Rotationspresse gepreßt und auf einer erhitzten Trommel 4 Minuten lang bei 115° getrocknet.

Teile dieser Papierblätter wurden einer Peroxydbleichung unterworfen, indem man die Blätter mit einer alkalischen, wäßrigen Peroxyd-Bleichlösung, die 0,5 % Wasserstoffperoxyd und 0,75 % Trinatriumphosphat enthielt, imprägnierte. Es wurde eine 60°/₀ige Aufnahme der Bleichflüssigkeit erzielt. Die imprägnierten Blätter wurden auf einer erhitzten Trommel 2 Minuten lang bei 105° getrocknet. Der Glanz (°/₀ Reflexion bei 454 Millimikron) und Wasserfestigkeit wurden für die gebleichten und ungebleichten Blätter bestimmt. Das Currier-Leimprüfungsgerät wurde für den Wasserfestigkeits-Leimtest verwendet. Die Prüfungen sind in der folgenden Tabelle angegeben.

45

50 S

Behandlung	Glanz (brightness)	Currier Leimprüfung in Sekunden
mit Peroxyd gebleicht ungebleicht	58,0 53,7	52 74

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Leimen von Papier durch Zusatz eines Kondensationsproduktes aus einer höhermolekularen Fettsäure und einem Alkylenpolyamin zum wäßrigen Papierstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensationsprodukt aus 2 bis 4 Mol Fettsäure und 1 Mol Alkylenpolyamin verwendet wird, das durch Umsetzen mit Säure in an sich bekannter Weise in ein wasserlösliches Salz übergeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch Γ, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zusatz des Kondensationsproduktes zum Stoff diesem noch ein alkalischer Füllstoff in an sich bekannter Weise zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Leimungsmittel ein Kondensationsprodukt aus 2 bis 4 Mol einer oder mehrerer Fettsäuren mit mindestens 14 C-Atomen mit 1 Mol eines oder mehrerer Alkylenpolyamine, das durch Umsetzen von je 1 Mol des so gebildeten Amids mit 1 bis 2 Mol Epichlorhydrin wasserlöslich gemacht ist, verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Papierstoff nach Zusatz des Amidsalzes noch eine wäßrige Dispersion von Stärke, Pflanzengummi, Wachsleimen und bzw. oder anderen organischen Leim- oder Füllstoffen zugesetzt wird.

Unter ähnlichen Bedingungen würde ein mit Harz geleimtes Blatt praktisch die gesamte Wasserfestigkeit beim Bleichen einbüßen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 599 132; französische Patentschriften Nr. 824 952, 884 560; USA.-Patentschrift Nr. 2 487 899; Auszüge deutscher Patentanmeldungen, Sammelband (Anmeldung J 71922 IVc/55f).

' 70S 587Λ45 7.57