DE1188927B

DE1188927B - Aqueous dispersion for coating fibers for the production of paper-like surface structures

Info

Publication number: DE1188927B
Application number: DEA34050A
Authority: DE
Inventors: David Alexander Feigley Jun; Leonard Nixon Ray Jun
Original assignee: Armstrong Cork Co
Current assignee: Armstrong World Industries Inc
Priority date: 1959-02-24
Filing date: 1960-02-23
Publication date: 1965-03-11
Also published as: GB891745A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

D21hD21h

Deutsche Kl.: 55f-16German class: 55f-16

Nummer: 1188 927 .Number: 1188 927.

Aktenzeichen: A 34050 VI b/55 fFile number: A 34050 VI b / 55 f

Anmeldetag: 23. Februar 1960 Filing date: February 23, 1960

Auslegetag: 11. März 1965Opening day: March 11, 1965

Die Erfindung betrifft ganz allgemein wäßrige Dispersionen von Bindemitteln und insbesondere wäßrige Dispersionen von organischen Bindemitteln, die sich vor allem zur Abscheidung des Bindemittels auf in Wasser suspendierte und mit Alaun vorbehandelte Fasermaterialien für die Papierherstellung eignen. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung von besonderen wäßrigen Dispersionen organischer Bindemittel beim Aufbringen des Bindemittels auf in wäßriger Suspension befindliche Fasern für die Papierherstellung, die mit etwa 1 bis 10 Gewichtsprozent Alaun, bezogen auf das Gewicht der zu verwendenden Fasern, behandelt worden sind.The invention relates generally to aqueous dispersions of binders, and more particularly Aqueous dispersions of organic binders, which are mainly used for the deposition of the binder on fiber materials for paper manufacture suspended in water and pretreated with alum suitable. The invention also relates to the use of particular aqueous dispersions of organic substances Binder when applying the binder to fibers in aqueous suspension for the Papermaking made with about 1 to 10 weight percent alum based on the weight of the to be used Fibers, have been treated.

Die Erfindung befaßt sich mit einer wäßrigen Dispersion eines organischen Bindemittels in Teilchenform, die ein Emulgiermittel aus der Gruppe der sulfonierten anionischen und der nichtionischen Verbindungen enthält. Außer einem oder mehreren dieser Emulgiermittel enthält die erfindungsgemäße Dispersion noch etwa 2 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Teile Trockengewicht des Bindemittels, eines wasserlöslichen Salzes einer aliphatischen PoIycarbonsäure mit wenigstens 36 Kohlenstoffatomen.The invention relates to an aqueous dispersion of an organic binder in particulate form, an emulsifier from the group of sulfonated anionic and nonionic Contains connections. In addition to one or more of these emulsifying agents, the emulsifying agent according to the invention contains Dispersion still about 2 to 20 parts by weight, based on 100 parts dry weight of the binder, a water-soluble salt of an aliphatic polycarboxylic acid having at least 36 carbon atoms.

Die im vorstehenden beschriebene Bindemitteldispersion eignet sich als eine Art Universaldispersion oder -latex zur Abscheidung des darin enthaltenen Bindemittels auf Papierherstellungsfasern, insbesondere solange diese Fasern in Wasser dispergiert sind, überraschenderweise wurde gefunden, daß diese Dispersionen organischer Bindemittel, die ein Gemisch aus nicht kationischen Emulgiermitteln und dem genannten Salz einer aliphatischen PoIycarbonsäure enthalten, die Abscheidung einer außerordentlich großen Anzahl verschiedener organischer Bindemittel auf Papierherstellungsfasern ermöglichen, wobei nur wenige oder gar keine weiteren Behandlungsstufen notwendig sind.The binder dispersion described above is suitable as a type of universal dispersion or latex for the deposition of the binder contained therein on papermaking fibers, especially as long as these fibers are dispersed in water, it has surprisingly been found that these dispersions of organic binders, which are a mixture of non-cationic emulsifiers and contain the said salt of an aliphatic polycarboxylic acid, the deposition of an extraordinary enable a large number of different organic binders on papermaking fibers, with few or no further treatment steps necessary.

Die Fasern, auf die das Bindemittel aufgebracht werden soll, können Asbest, Glas, Mineralwolle, Tierhaar, synthetische Fasern, wie Nylon, oder Gemische daraus sein. Es können auch Zellulosefasern verwendet werden, z. B. Kraftstoff, Lumpenstoff, Natron- oder Sulfatstoff, Holzschliff, Sulfitstoff und Alfa-Zellstoff. Man kann auch andere Formen faserförmiger Zellulose einsetzen, z. B. hydratisierte Baumwoll-Linters, sowie Fasern aus anderen Rohstoffen, wie Jute, Hanf, Sisal, Fäden und zerkleinerter Leinwand und anderen entweder zelluloseartigen oder nicht zelluloseartigen organischen oder anorganischen Materialien. Bei zelluloseartigen Stoffen zeigte sich, daß die erfindungsgemäßen Bindemitteldispersionen die Abscheidung von Bindemitteln, wie Wäßrige Dispersion zum Überziehen von Fasern für die Herstellung papierartiger FlächengebildeThe fibers to which the binder is to be applied can be asbestos, glass, mineral wool, Animal hair, synthetic fibers such as nylon, or mixtures thereof. Cellulose fibers can also be used be used, e.g. B. fuel, rags, soda or sulphate, wood pulp, sulphite and alfa pulp. Other forms of fibrous cellulose can also be used, e.g. B. hydrated Cotton linters, as well as fibers from other raw materials, such as jute, hemp, sisal, and shredded threads Canvas and other organic or inorganic either cellulosic or non-cellulosic Materials. In the case of cellulosic substances, it was found that the binder dispersions according to the invention the deposition of binders such as aqueous dispersion for coating fibers for the production of paper-like fabrics

Anmelder:Applicant:

Armstrong Cork Company, Lancaster, Pa.Armstrong Cork Company, Lancaster, Pa.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,Dr.-Ing. H. Ruschke, patent attorney,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:
David Alexander Feigley jun.,
Leonard Nixon Ray jun., Lancaster, Pa.
(V. St. A.)Named as inventor:
David Alexander Feigley jun.,
Leonard Nixon Ray Jr., Lancaster, Pa.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Februar 1959
(794 867)Claimed priority:
V. St. v. America February 24, 1959
(794 867)

Polytetrafluoräthylen, auf den Fasern ermöglichen, die sich bei Anwendung anderer Verfahren nur mit großen Schwierigkeiten auf derartige Fasern aufbringen lassen. Ferner ist es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Bindemitteldispersionen möglich, das Bindemittel auf Fasergemische aufzubringen, z. B. auf ein Gemisch aus Asbest- und Zellulosefasern, die gewohnlich bei Versuchen, Bindemittel (wie synthetische Kautschuksorten und synthetische thermoplastische Harze) darauf abzuscheiden, Schwierigkeiten bereiten.
Man hat bei der Papierleimung bereits Lösungen oder Suspensionen von Kondensationsprodukten aus Formaldehyd und Gemischen von aromatischem Kohlenwasserstoff und aromatischer Sulfonsäure oder aus Formaldehyd mit aromatischem Kohlenwasserstoff und anderen schwefelhaltigen Verbindüngen verwendet. Nach einem anderen bekannten Verfahren hat man Holzfaserstoff mit festem Polyäthylen behandelt, wobei übliche Dispergiermittel verwendet werden können. Weiterhin ist es bekannt, Suspensionen, Emulsionen und kolloidale LösungenPolytetrafluoroethylene, on the fibers, which can only be applied to such fibers with great difficulty when other methods are used. Furthermore, with the aid of the binder dispersions according to the invention it is possible to apply the binder to fiber mixtures, e.g. B. to a mixture of asbestos and cellulose fibers, which usually cause difficulties in attempts to deposit binders (such as synthetic rubbers and synthetic thermoplastic resins) thereon.
Solutions or suspensions of condensation products of formaldehyde and mixtures of aromatic hydrocarbons and aromatic sulfonic acid or of formaldehyde with aromatic hydrocarbons and other sulfur-containing compounds have already been used in paper sizing. According to another known process, wood pulp has been treated with solid polyethylene, it being possible to use conventional dispersants. It is also known to use suspensions, emulsions and colloidal solutions

mit aliphatischen sulfonierten Alkoholen oder Derivaten aliphatischer oder aromatischer sulfonierter Kohlenwasserstoffe zu stabilisieren.with aliphatic sulfonated alcohols or derivatives to stabilize aliphatic or aromatic sulfonated hydrocarbons.

509 518/378509 518/378

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Abänderung von Bindemitteldispersionen in der Weise, daß sie sich zur Abscheidung ihres Bindemiuelgehalts auf jede beliebige Art von zur Papierherstellung dienenden oder anderen Fasern bei Anwendung einer nur geringfügigen oder gar keiner weiteren Behandlung eignen. Die Erfindung betrifft daher eine neue Bindemitteldispersion und die Anwendung dieser Dispersion auf Faseraufschlämmungen.The present invention is concerned with modifying binder dispersions in such a way that that they can be used in any form of paper-making to separate their binder content Serving or other fibers when using only a minor or no further fibers Suitable treatment. The invention therefore relates to a new binder dispersion and the application this dispersion on fiber slurries.

Bei den erfindungsgemäßen Bindemitteldispersionen wird das Bindemittel in Form kleiner Teilchen (0,5 bis 200 Mikron) mit Hilfe der üblichen Emulgier- oder Dispergiermittel anionischer oder nichtionischer Natur in einem wäßrigen Medium suspendiert. Diese Dispersionen oder Latices können als Bindemittelkomponente bituminöse Teilchen, wie Asphalt, Teersorten, Pechsorten und Bitumenarten, enthalten. Das Bindemittel kann auch aus Wachsteilchen bestehen, und zwar aus Teilchen von Paraffinwachs, Carnaubawachs, Montanwachs, Petrolatumwachs, mikrokristallinem oder amorphem Petroleumwachs oder chlorierten Wachsen. Jede beliebige Form von Naturharz kann als Bindemittel im Rahmen der Erfindung verwendet werden. Auch synthetische Kautschuk- und natürliche Kautschuklatices kommen in Betracht. Beispiele für derartige synthetische Kautschuksorten sind die Copolymeren aus Butadien und Styrol mit einem Gehalt von etwa 50 bis 70 Gewichtsprozent Butadien. Auch die Copolymeren aus Butadien und Acrylnitril mit einem Gehalt von etwa 50 bis 80°/o Butadien, können verwendet werden. Das gleiche gilt für die Neoprene. Die Neoprene sind Polymere von 2-Chlorbutadien-(l,3), die auch als Polychloroprene bezeichnet werden. Gewünschtenfalls kann man auch Homopolymere von Butadien sowie Homopolymere und/oder Copolymere von Butadienhomologen, z. B. Isopren, verwenden. Diese synthetischen Kautschukarten können näher bezeichnet werden als kautschukartige Polymere von Butadien, Isopren und Chloropren und kautschukartige Copolymere aus Butadien oder Isopren und copolymerisierbaren Vinylverbindungen, wie Styrol und Acrylnitril. Die Polymeren und Copolymeren brauchen nicht kautschukartig zu sein, da sie eine größere Menge copolymerisierbarer Bestandteile, wie Styrol, enthalten können. Für die erfindungsgemäßen Bindemitteldispersionen kommen auch die wärmehärtbaren Harze, wie Phenolaldehydharze und insbesondere die Phenol- und Alkylphenolformaldehyd-Preß- oder -Gießharze in Betracht. Die Dispersionen wärmehärtbarer Harze können auch Alkydharze, Harnstoffaldehydharze, nicht kationische Melaminformaldehydharze und die verschiedenen alkyl- oder alkoholmodifizierten Harnstoff - Formaldehydharze und Melaminformaldehydharze enthalten. Unter die Erfindung fällt auch die Verwendung von Bindemitteldispersionen, deren Teilchen aus einem thermoplastischen Harz, ζ. B. aus beliebigen Polyvinylharzen, den Polystyrolen, den Polyacrylaten und den PoIymethacrylaten, den Polyvinylesters wie den Copolymeren aus Vinylchlorid und Vinylacetat, Polyvinylacetat Polyvinylalkoholen und Copolymeren aus Vinylchlorid und einer großen Anzahl verschiedener Materialien wie Styrol, Acrylsäureestern, Acrylnitril und Acrylamid bestehen. Die Erfindung umfaßt ferner Bindemitteldispersionen der thermoplastischen Phenolaldehydharze, ζ. B. der Phenolacetaldehyd- und Phenolfurfurolharze und der entsprechenden, aus Kresolen und anderen Alkylphenolen erhaltenen Harze. Die Bindemittel können ferner der Gruppe der ölmodifizierten Phenolformaldehydharze angehören. Auch die Ester von Naturharzen mit mehrwertigen Alkoholen, die Cumaronharze. die PoIyindenharze und die Cumaronindenharze kommen ebenso wie die Vinylacetylenharze in Frage. Man kann auch Bindemitteldispersionen der polymerisierten, halogenierten. ungesättigten Kohlenwasserstoffe.In the case of the binder dispersions according to the invention, the binder is in the form of small particles (0.5 to 200 microns) anionic or nonionic with the help of the usual emulsifying or dispersing agents Nature suspended in an aqueous medium. These dispersions or latices can be used as binder components bituminous particles such as asphalt, tar, pitch, and bitumen. That Binder can also consist of wax particles, namely particles of paraffin wax, carnauba wax, Montan wax, petrolatum wax, microcrystalline or amorphous petroleum wax or chlorinated waxes. Any form of natural resin can be used as a binder within the scope of the invention be used. Synthetic rubber and natural rubber latices also come in Consideration. Examples of such synthetic rubbers are the copolymers of butadiene and Styrene with a content of about 50 to 70 percent by weight butadiene. Even the copolymers from Butadiene and acrylonitrile containing about 50 to 80% butadiene can be used. That the same applies to the neoprene. The neoprene are polymers of 2-chlorobutadiene- (1,3), which are also called Polychloroprenes are called. If desired, homopolymers of butadiene can also be used as well as homopolymers and / or copolymers of butadiene homologues, e.g. B. isoprene, use. These synthetic rubbers can be described in more detail as rubbery polymers of Butadiene, isoprene and chloroprene and rubbery copolymers of butadiene or isoprene and copolymerizable vinyl compounds such as styrene and acrylonitrile. The polymers and copolymers need not be rubbery as they contain a larger amount of copolymerizable ingredients such as Styrene. The thermosetting dispersions are also suitable for the binder dispersions according to the invention Resins, such as phenol aldehyde resins and especially the phenol and alkylphenol formaldehyde press or casting resins into consideration. The dispersions of thermosetting resins can also be alkyd resins, Urea aldehyde resins, non-cationic melamine formaldehyde resins and the various alkyl or contain alcohol-modified urea formaldehyde resins and melamine-formaldehyde resins. Under the Invention also covers the use of binder dispersions, the particles of which are made of a thermoplastic Resin, ζ. B. from any polyvinyl resins, polystyrenes, polyacrylates and polymethacrylates, the polyvinyl esters such as the copolymers of vinyl chloride and vinyl acetate, polyvinyl acetate Polyvinyl alcohols and copolymers of vinyl chloride and a large number of different ones Materials such as styrene, acrylic acid esters, acrylonitrile and acrylamide are made. The invention includes also binder dispersions of thermoplastic phenol aldehyde resins, ζ. B. the phenol acetaldehyde and phenol furfural resins and the corresponding obtained from cresols and other alkyl phenols Resins. The binders can also belong to the group of oil-modified phenol-formaldehyde resins. Also the esters of natural resins with polyhydric alcohols, the coumarone resins. the polyindene resins and the coumarone indene resins as well as the vinyl acetylene resins are possible. Man can also binder dispersions of the polymerized, halogenated. unsaturated hydrocarbons.

z. B. von dem unter dem Handelsnamen Teflon bekannten Polytetrafluoräthylen, verwenden. Solange die Bindemitteldispersion das Bindemittel in wasserunlöslicher Teilchenform in Suspension in einem wäßrigen Medium enthält, betrifft die Er-z. B. of the polytetrafluoroethylene known under the trade name Teflon, use. So long the binder dispersion the binder in water-insoluble particle form in suspension in contains an aqueous medium, relates to the

■5 findung die überführung des Bindemittels in eine Form, die sich zur leichten Abscheidung auf beliebige Papierherstellungsfasern oder andere Fasern in wäßriger Aufschlämmung eignet.■ 5 finding the transfer of the binding agent into a Shape designed for easy deposition on any papermaking fiber or other fibers in aqueous slurry is suitable.

Die oben beschriebenen Bindemitteldispersionen müssen ein sulfoniertes anionisches oder ein nichtionisches Emulgier-, Dispergier- oder Netzmittel oder ein Gemisch daraus enthalten. Kationische Emulgiermittel sind weniger geeignet, da sie mit den Salzen von Polycarbonsäuren, die anschließend zugesetzt werden, reagieren.The binder dispersions described above must be a sulfonated anionic or a nonionic emulsifying, dispersing or wetting agent or contain a mixture thereof. Cationic emulsifiers are less suitable because they use the salts of polycarboxylic acids, which are then added, react.

Der Ausdruck Sulfonierung wird häufig für die Reaktion von Schwefelsäure mit organischen Verbindungen angewandt. Der Ausdruck umfaßt sowohl die echten Sulfonate als auch die Sulfate, und dies ist die Bedeutung, in der er hier angewandt wird. Für diese Sulfonate kann folgende allgemeine Formel wiedergegeben werden:The term sulfonation is often used for the reaction of sulfuric acid with organic compounds applied. The term includes both the true sulfonates and the sulfates, and this is the meaning in which it is applied here. The following general formula can be used for these sulfonates be reproduced:

IlIl

X —O —S-Y
OX-O-SY
O

In dieser Formel bedeutet X einen hydrophilen Rest, wie H, Na oder K. und Y einen hydrophoben Rest, ζ. B. einen Kohlenwasserstoffrest oder einen Äther-, Amid- oder Esterrest, der in Wasser nicht löslich ist. Als Beispiele für die sulfonierten anionischen Mittel können die sulfatierten aliphatischen Verbindungen, wie Natriumlaurylsulfat und die Sulfate höherer sekundärer Alkohole sowie sulfoniertes Ricinusöl. sulfonierte Produkte, wie Natriumkerylbenzolsulfonat. Natriumisopropylnaphthalinsulfonat. Ester von Sulfocarbonsäuren, wie Ester von Natriumsulfoacetat. Dialkylsulfosuccinamate. Dinatriummonoalkylsulfosuccinamate. Amide von Sulfocarbonsäuren, wie Natriumsulfosuccinamate. sul-In this formula, X is a hydrophilic radical such as H, Na or K. and Y is a hydrophobic one Rest, ζ. B. a hydrocarbon residue or an ether, amide or ester residue that does not exist in water is soluble. As examples of the sulfonated anionic agents, the sulfated aliphatic ones can be used Compounds such as sodium lauryl sulfate and the sulfates of higher secondary alcohols as well as sulfonated ones Castor oil. sulfonated products such as sodium keryl benzene sulfonate. Sodium isopropyl naphthalene sulfonate. Esters of sulfocarboxylic acids such as esters of sodium sulfoacetate. Dialkyl sulfosuccinamates. Disodium monoalkyl sulfosuccinamates. Amides of sulfocarboxylic acids such as sodium sulfosuccinamates. sul-

•^ foniertes Lignin, die verschiedenen Salze von Alkylarylsulfonaten im allgemeinen genannt werden. Die nicht sulfonierten anionischen Emulgiermittel, wie die Fettsäureseifen, fallen nicht unter die vorliegende Erfindung, da bei ihrer Gegenwart in der fertigen• Formed lignin, the various salts of alkylarylsulfonates generally be mentioned. The non-sulfonated anionic emulsifiers such as the fatty acid soaps, do not fall under the present invention, since they are present in the finished product

^fl" Bindemitteldispersion neben den im folgenden zu beschreibenden Salzen von Polycarbonsäuren die Abscheidung des Bindemittels auf die Papierherstellungsfasern verzögert wird. ^fl "binder dispersion, in addition to the salts of polycarboxylic acids to be described below, the deposition of the binder on the papermaking fibers is delayed.

Typische Beispiele für die nichtionischen Emulgier-Typical examples of the nonionic emulsifying

mittel sind die Ester und Äther mehrwertiger Alkohole, z. B. die polyäthylenglykolsubstituierten Maleinsäureester, die Manitan- und Sorbitanmonoester höherer Fettsäuren, z. B. der Palmitin-, Stearin- undmedium are the esters and ethers of polyhydric alcohols, e.g. B. the polyethylene glycol-substituted maleic acid esters, the manitan and sorbitan monoesters of higher fatty acids, e.g. B. the palmitin, stearin and

ölsäure und ihre Äthylenoxyd-Kondensationsprodukte sowie die Arylalkylpolyätheralkohole, für die häufig folgende Formel angegeben wird:Oleic acid and its ethylene oxide condensation products and the Arylalkylpolyätheralkohole, for the following formula is often given:

CH₃ CH₃ CH ₃ CH ₃

CH₃ — C — CHo — CCH ₃ - C - CHo - C

CH₃ CH₃ CH ₃ CH ₃

(OCH₂CH₂)^OH(OCH ₂ CH ₂ ) ^ OH

in der χ eine Zahl von 5 bis 15 bedeutet.in which χ is a number from 5 to 15.

Aus dem Vorstehenden wird ersichtlich, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Bindemittelsystem jedes beliebige der organischen Emulgier-. '5 Dispergier- oder Netzmittel enthalten kann, solange dieses Mittel entweder sulfonierte anionische oder nichtionische Verbindungen aus der Gruppe der Ester. Äther und Amide oder beide darstellen.From the above it can be seen that within the scope of the present invention, the binder system any of the organic emulsifying agents. '5 may contain dispersants or wetting agents, as long as this means either sulfonated anionic or nonionic compounds from the group of Ester. Represent ethers and amides or both.

Der in der Bindemitteldispersion noch vorhandene Bestandteil ist ein wasserlösliches Salz einer aliphatischen Polycarbonsäure mit wenigstens 36 Kohlenstoffatomen. Die besten Beispiele für derartige Säuren sind die dimerisierten und trimerisierten Fettsäuren, die im Handel ohne weiteres erhältlich sind. Diese Säuren werden durch Wärmepolymerisation von trocknenden ölsäuren in einem Druckgefäß in Gegenwart von Wasser in Dampfform hergestellt. Die gebildeten Massen enthalten im allgemeinen im Mittel etwa 3% Monomeres. 75% Dimeres und 22% Trimeres. Ein derartiges Produkt wird als dimt>risierte Fettsäure bezeichnet und weist im allgemeinen eine Jodzahl von etwa 90 und eine Säurezahl von etwa 190 auf. Die dimerisierte Säure selbst ist im wesentlichen eine Dicarbonsäure mit 36 Kohlenstoffatomen, die durch Dimerisierung von technischer Linolsäure aus Sojaöl, Baumwollsamenöl. Maisöl und Leinsamenöl erhalten wird. Das Produkt wird häufig als Dilinolsäure bezeichnet und ist im Handel erhältlich. Die bei dem oben beschriebenen Druckverfahren gebildeten dimerisierten und trimerisierten Säuren können je nach Wunsch ohne weiteres getrennt oder weiter eingeengt werden. So ist beispielsweise die trimere Säure als solche erhältlich. Sie ist eine Säure mit 54 Kohlenstoffatomen und enthält eine Vielzahl von Carbonsäuregruppen. Die trimere Säure ist für die erfindungsgemäßen Zwecke ganz besonders gut geeignet. Als Beispiel für eine weitere Abwandlung der dinieren und trimeren Säure sei die Entfernung etwa noch vorhandener Mehrfachbindungen in der Kohlenstoffkette durch Hydrierung erwähnt. Sowohl die hydrierte dimere Säure als auch die vorwiegend geradkettige trimere Säure ist im Handel erhältlich. Diebe Substanzen sind polymerisierte Fettsäuren mit langer Kette, einer Vielzahl von Polycarbonsäuregruppen und wenigstens 36 Kohlenstoffatomen, die in Form ihrer Salze zu der Bindemitteldispersion zugesetzt werden, die eines der oben beschriebenen Emulgiermittel enthält.The constituent still present in the binder dispersion is a water-soluble salt of an aliphatic Polycarboxylic acid having at least 36 carbon atoms. The best examples of such Acids are the dimerized and trimerized fatty acids that are readily available commercially are. These acids are produced by the heat polymerisation of drying oleic acids in a pressure vessel produced in the presence of water in vapor form. The masses formed generally contain in Medium about 3% monomer. 75% dimers and 22% trimers. Such a product is called dimt> ized Fatty acid denotes and generally has an iodine number of about 90 and an acid number of about 190 on. The dimerized acid itself is essentially a dicarboxylic acid having 36 carbon atoms, the by dimerizing technical grade linoleic acid from soybean oil, cottonseed oil. Corn oil and flaxseed oil is obtained. The product is often referred to as dilinoleic acid and is commercially available. the dimerized and trimerized acids formed in the printing process described above can easily be separated or narrowed further as required. For example, the trimeric acid available as such. It is an acid with 54 carbon atoms and contains a variety of carboxylic acid groups. The trimeric acid is particularly good for the purposes of the invention suitable. The removal is an example of a further modification of the dine and trimer acids any multiple bonds still present in the carbon chain due to hydrogenation are mentioned. As well as the hydrogenated dimer acid as well as the predominantly straight-chain trimer acid are commercially available. Thieves are made with polymerized fatty acids long chain, a plurality of polycarboxylic acid groups, and at least 36 carbon atoms, the in the form of their salts are added to the binder dispersion, which one of those described above Contains emulsifier.

Die Gegenwart der langkettigen Polycarbonsäuren ist erforderlich, um eine Dispersion zu erhalten, aus der der Bindemittelgehalt mit guter Wirkung auf Fasern für die Papierherstellung abgeschieden wird. In Abwesenheit des Salzes der Polycarbonsäure wird der Bindemittelgehalt der Bindemitteldispersion häufig ungleichmäßig abgeschieden, oder er koaguliert in Wasser, wenn die Dispersion in eine faserhaltige Aufschlämmung eingegossen wird. Bei manchen Aufschlämmungen scheidet sich das Bindemittel leicht ab, jedoch nimmt die Entwässerung der gebildeten Aufschlämmung von überzogenen Fasern zu lange Zeit in Anspruch, um bei Papierherstellungsverfahren brauchbar zu sein. Die Dispersion muß ferner ein Emulgiermittel, das von den Salzen von Polycarbonsäuren verschieden ist, enthalten, wie dies oben beschrieben wurde, da die Salze von Polycarbonsäuren als solche im allgemeinen gegenüber der Fällwirkung der in einem wäßrigen System üblicherweise anwesenden Ionen mehrwertiger Metalle nicht ausreichend stabil sind. Die erfindungsgemäßen Bindemitteldispersionen erfordern daher die Gegenwart der beschriebenen Emulgiermittel sowie eines Salzes einer Polycarbonsäure. wenn sie sich für die beabsichtigten Verwendungszwecke eignen sollen. Die neuen Dispersionen können als Zweikomponenten-Dispersionssysteme bezeichnet werden, da sie außer dem Bindemittel erstens eines oder mehrere der definierten Emulgiermittel und zweitens das Salz einer Polycarbonsäure enthalten.The presence of the long chain polycarboxylic acids is required in order to obtain a dispersion from which the binder content is deposited with good effect on fibers for papermaking. In the absence of the salt of the polycarboxylic acid, the binder content of the binder dispersion often becomes deposited unevenly, or it coagulates in water if the dispersion in a fibrous Slurry is poured. With some slurries, the binder separates easily, however, the dehydration of the formed coated fiber slurry takes too long to be useful in papermaking processes. The dispersion must also be a Contain emulsifiers other than the salts of polycarboxylic acids, as described above as the salts of polycarboxylic acids as such generally oppose the precipitating effect the ions of polyvalent metals usually present in an aqueous system are insufficient are stable. The binder dispersions according to the invention therefore require the presence of those described Emulsifiers and a salt of a polycarboxylic acid. if they are intended for Intended uses. The new dispersions can be used as two-component dispersion systems are designated because, in addition to the binder, they firstly have one or more of the defined Emulsifiers and, secondly, the salt of a polycarboxylic acid.

Die der Dispersion zuzusetzende Menge an polycarbonsaurem Salz liegt im Bereich von etwa 2 bis 20 Gewichtsteilen und vorzugsweise 2 bis 8 Gewichtsteilen polycarbonsaurem Salz je 100 Gewichtsteile Bindemittel-Trockensubstanz. Eine Menge an polycarbonsaurem Salz von weniger als etwa 2 Teilen je 100 Teile Bindemittel ist in der Regel zu gering, um die gewünschte Wirkung hervorzurufen. Andererseits wird bei Mengen an carbonsaurem Salz von über etwa 20 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Bindemittel die Bindemitteldispersion gelatinös und viskos und läßt sich schwierig hantieren und in der Aufschlämmung dispergieren.The amount of polycarboxylic acid to be added to the dispersion Salt ranges from about 2 to 20 parts by weight and preferably 2 to 8 parts by weight of polycarboxylic acid salt per 100 parts by weight Binder dry substance. An amount of the polycarboxylic acid salt less than about 2 parts per 100 parts of binder is usually too low to produce the desired effect. on the other hand becomes binder for amounts of carboxylic acid salt of more than about 20 parts by weight per 100 parts by weight the binder dispersion is gelatinous and viscous and difficult to handle and in the slurry disperse.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Bindemitteldispersion ermöglicht die Abscheidung verhältnismäßig großer Bindemittelmengen auf die zur Papierherstellung dienenden Fasern. So lassen sich beispielsweise 10 bis 80 Gewichtsprozent Bindemittel (bezogen auf das Fasergewicht) leicht auf Asbestfasern abscheiden, wenn man lediglich die erforderliche Menge der erfindungsgemäßen Bindemitteld'ispersionen zu einer Asbestaufschlämmung zusetzt.The use of the binder dispersion according to the invention enables the deposition to take place relatively large amounts of binder on the fibers used for papermaking. So let yourself for example 10 to 80 percent by weight of binder (based on the fiber weight) lightly on asbestos fibers deposit if you only have the required amount of the binder dispersions according to the invention added to an asbestos slurry.

Die Faseraufschlämmungen, zu d.er die erfindungsgemäßen Bindemitteldispersionen zugesetzt werden sollen, können in bekannter Weise hergestellt werden. Die Fasern werden zu genügend Wasser in einem Schaff oder in einem anderen geeigneten Behälter in solcher Menge zugesetzt, daß die gebildete Aufschlämmung etwa 0,3 bis 3 Gewichtsprozent Fasern enthält. Die bevorzugte Konsistenz der Aufschlämmung liegt bei etwa 1% Trockenfasergewicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aufschlämmung zum Zeitpunkt der Zugabe der Dispersion. Diese Konzentration kann während der gegebenenfalls durchgeführten mechanischen Bearbeitung in einem Aufschläger, einer Kegelstoffmühle (Jordan-Mühle), einer Scheibenstoffmühle (Disk Refiner) od. dgl. verändert werden, wodurch eine Aufschlämmung gebildet wird, in der die Länge und der Durchmesser der Fasern in dem gewünschten Ausmaß vermindert worden sind.- Wenn einmal die Aufschlämmung auf die bevorzugte Konsistenz, beispielsweise 1%. eingestellt ist, wird die erfindungsgemäße Bindemitteldispersion einfach in die Aufschlämmung, gewöhnlich unter Rühren, eingegossen.The fiber slurries to which the binder dispersions according to the invention are added can be prepared in a known manner. The fibers become enough water in one Schaff or in another suitable container added in such an amount that the slurry formed contains about 0.3 to 3 percent by weight fibers. The preferred consistency of the slurry is about 1% dry fiber weight based on the total weight of the slurry at the time of adding the dispersion. This concentration can be used during the event mechanical processing carried out in a beater, a cone pulp mill (Jordan mill), a disk refiner or the like, whereby a slurry is formed in which the length and diameter of the fibers are reduced to the desired extent Once the slurry has been adjusted to the preferred consistency, e.g. 1%. set the binder dispersion of the present invention simply becomes into the slurry, usually with stirring, poured.

Aus der erhaltenen Aufschlämmung von mit Bindemittel überzogenen Fasern wird dann em Produkt.The resulting slurry of binder-coated fibers then becomes a product.

ζ. B. eine Bahn, entweder auf üblichen Papierherstellungsvorrichtungen, z. B. einer Fourdrinier-Maschine (Langsiebmaschine) oder einer Rundsiebmaschine, oder in Formen hergestellt, die das Ablaufen des Wassers ermöglichen, wobei die mit Bindemittel überzogenen Fasern zurückgehalten werden. Es können so Papiere und Filze, die eine oder mehrere der verschiedenen für die Papierherstellung dienenden Fasersorten enthalten, die mit einem oder mehreren der verschiedenartigsten Bindemittel gebunden sind, hergestellt werden. Die Papiere können sich als Toiletten-, Schreib- oder Einwickelpapiere eignen. Die Filze können als Stützmaterial für Linoleum- und Kunststoffbodenbeläge oder als Stützmaterial für Unterseiten- und andere Oberflächenüberzugsstoffe geeignet sein. Viele der mit den erfindungsgemäßen Dispersionen erzeugten Produkte eignen sich als Dichtungsmaterialien für die verschiedensten Zwecke. So dienen beispielsweise die mit Polytetrafluorethylen überzogenen Asbestfasern als gegenüber Chemikalien beständige Dichtungen.ζ. B. a web, either on conventional papermaking equipment, z. B. a Fourdrinier machine (Fourdrinier machine) or a cylinder mold machine, or made in molds that allow the water to run off, with binders coated fibers are retained. It can be papers and felts, one or more of the various types of fiber used for papermaking, with one or more of the most diverse binders are bound. The papers can turn out to be Toilet, writing or wrapping papers are suitable. The felts can be used as a support material for linoleum and Plastic floor coverings or as support material for underside and other surface covering materials be suitable. Many of the products made with the dispersions of the invention are useful as Sealing materials for a wide variety of purposes. For example, those with polytetrafluoroethylene are used coated asbestos fibers as seals that are resistant to chemicals.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Alle Teile sind Gewichtsteile, wenn nichts anderes angegeben ist. The following examples illustrate the invention without restricting it. All parts are parts by weight unless otherwise specified.

example 1

In 3850 Teile Wasser wurden 38.5 Teile Crocydolit-Asbestfasern gegeben, und die Aufschlämmung wurde 10 Minuten in einem Laboratoriumsmahlgerät behandelt. Die Ablaufzeit der gemahlenen Aufschlämmung betrug 345 Sekunden. Dann gab man 1,35 Teile Papiermacheralaun zu, wobei die Ablaufzeit unverändert blieb.Into 3850 parts of water, 38.5 parts of crocydolite asbestos fiber was placed and the slurry became Treated for 10 minutes in a laboratory grinder. The expiration time of the milled slurry was 345 seconds. Then 1.35 parts of papermaker's alum were added with the drain time unchanged stayed.

Zu 115 Teilen einer Polytetrafluoräthylen-Dispersion, die 33,5 Gewichtsprozent Feststoffe in einem wäßrigen Medium und als nichtionisches Emulgiermittel 1,35 Gewichtsprozent eines alkylierten Arylpolyätheralkohols enthielt, wurden 30,5 Teile einer 16gewichtsprozentigen Lösung (4,9 Teile Trockenbasis) des Kaliumsalzes einer dimerisierten Säure (Dilinolsäure) gegeben. Das Salz wurde in die PoIytetrafluoräthylen-Dispersion eingerührt.To 115 parts of a polytetrafluoroethylene dispersion, the 33.5 weight percent solids in an aqueous medium and as a nonionic emulsifier 1.35 percent by weight of an alkylated aryl polyether alcohol contained, 30.5 parts of a 16 weight percent solution (4.9 parts dry basis) of the potassium salt of a dimerized acid (dilinoleic acid). The salt was in the polytetrafluoroethylene dispersion stirred in.

Die mit dem Salz der dimerisierten Säure behandelte Bindemitteldispersion wurde dann in die oben beschriebene Asbestaufschlämmung eingegossen. Das Polytetrafluoräthylen schied sich glatt und gleichmäßig auf die Asbestfasern ab, wobei ein klares Weißwasser zurückblieb. Die Ablaufzeit der polytetrafluoräthylenüberzogenen Asbestfasern betrug 27 Sekunden. Aus den überzogenen Fasern wurde beim Eingießen der Aufschlämmung in eine Laboratoriumsform mit einem Drahtsieb am Boden ein kräftiges inertes Blatt gebildet. Anschließend wurde aus dem Blatt ein gegenüber Chemikalien beständiges, für Dichtungen geeignetes Blatt hergestellt, indem man es preßte und bei einer Temperatur von etwa 370⁰C sinterte.The binder dispersion treated with the salt of the dimerized acid was then poured into the asbestos slurry described above. The polytetrafluoroethylene deposited smoothly and evenly on the asbestos fibers, leaving a clear white water behind. The run-off time of the polytetrafluoroethylene-coated asbestos fibers was 27 seconds. The coated fibers formed a strong inert sheet when the slurry was poured into a laboratory mold with a wire screen at the bottom. Subsequently, from the sheet a resistant to chemicals, suitable for gaskets sheet was produced by stamping it and sintered at a temperature of about 370 ⁰ C.

Example 2

Die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß als Asbest kanadischer Chrysotil-Asbest verwendet wurde, der durch eine Jordan-Mühle geleitet wurde. Die Ablaufzeit betrug 390 Sekunden. Die 38,5 Teile Chrysotil enthaltende Aufschlämmung wurde mit 1,9% Papier-The procedure described in Example 1 was repeated with the exception that asbestos Canadian Chrysotile asbestos passed through a Jordan mill. The expiration time was 390 seconds. The slurry containing 38.5 parts of chrysotile was made with 1.9% paper

macheralaun, bezogen auf das Gewicht des trockenen Asbestes, vorbehandelt. Die Polytetrafluoräthylendispersion (115 Teile) wurde mit der 16%igen Lösung des Salzes der dimeren Säure in solcher Menge versetzt, daß in die Dispersion 4,9 Teile des Salzes, bezogen auf Trockenbasis, eingebracht wurden.macheralum pretreated based on the weight of the dry asbestos. The polytetrafluoroethylene dispersion (115 parts) was mixed with the 16% solution of the salt of the dimeric acid in such an amount, that 4.9 parts of the salt on a dry basis were incorporated into the dispersion.

Die Ablaufzeit der gebildeten Aufschlämmung von mit Polytetrafluoräthylen überzogenen Asbestfasern betrug 52 Sekunden. Daraus wurde ein kräftiges Blatt gebildet.The expiration time of the formed slurry of asbestos fibers coated with polytetrafluoroethylene was 52 seconds. A strong leaf was formed from this.

Example 3

Wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde ein Blatt aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:As described in Example 1, a sheet was made from the following components:

Bestandteile:Components:

TeileParts

Chrysotil-Asbest 40Chrysotile Asbestos 40

Wasser 4000Water 4000

Papiermacheralaun .... 2
Asphaltemulsion (60 Gewichtsprozent Feststoffe) 24
Kaliumsalz der dimerisierten Säure (16°/oigePapermakers alum .... 2
Asphalt emulsion (60 weight percent solids) 24
Potassium salt of dimerized acid (16%

(Trockenbasis)(Dry basis)

Lösung)
AblaufzeitSolution)
Expiration time

1,6 (Trockenbasis) 55 Sekunden1.6 (dry basis) 55 seconds

Die Seife der dimeren Säure wurde zu der Asphaltemulsion gegeben, die mit einem sulfonierten anionischen Mittel, nämlich sulfoniertem Lignin, stabilisiert war.The dimer acid soap was added to the asphalt emulsion containing a sulfonated anionic Agent, namely sulfonated lignin, was stabilized.

Das Weißwasser war klar, und es wurde ein kräftiges Blatt erhalten.The white water was clear and a strong leaf was obtained.

Example 4

BestandteileComponents

TeileParts

Chrysotil-Asbest 40Chrysotile Asbestos 40

Wasser 4000Water 4000

Papiermacheralaun .... 2
Polyvinylchloridlatex (56-gewichtsprozentige Dispersion) 30 (Trockenbasis)Papermakers alum .... 2
Polyvinyl chloride latex (56 weight percent dispersion) 30 (dry basis)

Kaliumsalz der dimerisierten Säure 1,6 (Trockenbasis)Potassium salt of dimerized acid 1.6 (dry basis)

Ablaufzeit 95 SekundenExpiry time 95 seconds

Der Polyvinylchloridlatex enthielt als Emulgiermittel Natriumisopropylnaphthalinsulfonat.The polyvinyl chloride latex contained sodium isopropylnaphthalene sulfonate as an emulsifier.

Es wurde ein Blatt mit ausgezeichneten Eigenschäften erhalten.It became a sheet with excellent properties obtain.

Example 5

Es wurden die im folgenden beschriebenen zwei Ansätze gemacht, um die große Verbesserung bezüglich der Ablaufzeit zu erläutern, die eine Aufschlämmung überzogener Fasern zeigt, wenn die erfindungs-Two approaches, described below, were taken in order to make the great improvement on to explain the drain time that a slurry of coated fibers shows when the invention

gemäße Dispersion verwendet worden ist. Im folgenden werden die Bestandteile im einzelnen angegeben:proper dispersion has been used. The components are specified in detail below:

BestandteileComponents

Gebleichter Sulfitstoff Bleached sulphite fabric

Wasser water

Papiermacheralaun Papermaker's alum

Polyvinylchloridlatex (56%ige Dispersion mit einemPolyvinyl chloride latex (56% dispersion with a

Gehalt an Natriumdecylbenzolsulfonat) Content of sodium decylbenzenesulfonate)

Kaliumsalz der dimerisierten Säure Potassium salt of dimerized acid

Ablaufzeit Expiration time

Ansatz A
TeileApproach A
Parts

40
400040
4000

10 (Trockenbasis)
150 Sekunden10 (dry basis)
150 seconds

Ansatz B
TeileApproach B
Parts

4040

40004000

10 (Trockenbasis) 1,2 (Trockenbasis) 55 Sekunden10 (dry basis) 1.2 (dry basis) 55 seconds

Der einzige Unterschied zwischen den Ansätzen A und B besteht in der Zugabe des Kaliumsalzes der Polycarbonsäure zu der Bindemitteldispersion vor der Zugabe der erhaltenen Dispersion zu der Faseraufschlämmung. Wenn das polycarbonsäure Salz der Bindemitteldispersion wie im Ansatz A nicht zugesetzt wird, dann ist die erhaltene Ablaufzeit etwa 300% größer als im Falle des Zusatzes des Säuresalzes zu der Dispersion.The only difference between approaches A and B is the addition of the potassium salt of Polycarboxylic acid to the binder dispersion prior to adding the resulting dispersion to the fiber slurry. If the polycarboxylic acid salt is not added to the binder dispersion as in batch A. is then the drainage time obtained is about 300% greater than in the case of the addition of the acid salt to the dispersion.

B e i s ρ i e 1 6B e i s ρ i e 1 6

Wie im Beispiel 1 beschrieben, wurden Ansätze mit folgenden Bestandteilen durchgeführt:As described in Example 1, approaches were carried out with the following components:

BestandteileComponents

1 1

Gebleichter Sulfitstoff Bleached sulphite fabric

Wasser water

Alaun alum

Asphaltemulsion (60%ige Dispersion, die sulfoniertesAsphalt emulsion (60% dispersion, the sulfonated

Lignin enthält) Contains lignin)

Kaliumsalz der dimerisierten Säure (16%ige Lösung)Potassium salt of dimerized acid (16% solution)

Ablaufzeit Expiration time

Ansatz A
TeileApproach A
Parts

Ansatz B
TeileApproach B
Parts

4040

4000
14000
1

8
145 Sekunden8th
145 seconds

40
400040
4000

8 (Trockenbasis) 1,5 (Trockenbasis)8 (dry basis) 1.5 (dry basis)

80 Sekunden80 seconds

TeileParts

Wiederum bestand der einzige Unterschied zwischen den Ansätzen A und B im Zusatz des polycarbonsäuren Salzes zu der Bindemitteldispersion.Again, the only difference between batches A and B was the addition of the polycarboxylic acids Salt to the binder dispersion.

Example 7

Wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde ein Blatt aus folgenden Bestandteilen hergestellt:As described in Example 1, a sheet was made from the following components:

Bestandteile TeileComponents parts

Cottonades*) 40Cottonades *) 40

Wasser 4000Water 4000

Alaun 1Alum 1

Phenoldispersion 40Phenol dispersion 40

Kaliumsalz einer trimerisiertenPotassium salt of a trimerized

Säure (16°/_oige Lösung) 1,5Acid (16 ° / _o solution) 1.5

Ablaufzeit 15 SekundenExpiry time 15 seconds

*) Aus Baumwoll-Lumpen stammende Baumwollfasern.*) Cotton fibers from cotton rags.

Die Phenoldispersion enthielt folgende Bestandteile: The phenol dispersion contained the following components:

TeileParts

Wa>, jr 34Wa>, jr 34

Phenolformaldehydharz, Teilchengröße kleiner als 0.074 mm. wasserunlöslich,Phenol-formaldehyde resin, particle size less than 0.074 mm. insoluble in water,

alkohollöslich, in der Wärme anziehend 5
Nichtionisches Dispergiermittel**) .... 1alcohol-soluble, attractive in the warmth 5
Nonionic dispersant **) .... 1

4545

5555

6o CH₃ CH₃ 6o CH ₃ CH ₃

CH₃-C-CH₂-CH₂ CH ₃ -C-CH ₂ -CH ₂

CH₃ CH₃ CH ₃ CH ₃

(OCH₂CH_a>7-8OH(OCH ₂ CH _a > 7-8OH

Claims

Patent claims:

1. Aqueous dispersion for coating fibers pretreated with a small amount of about 1 to 10 weight percent alum for the production of paper-like fabrics by wet means with an organic binder, characterized in that it consists of an organic binder of a particle size from 0.05 to 200 microns, of an anionic or nonionic emulsifier and from about 2 to 20 parts by weight, preferably 2 to 8 parts by weight, based on 100 parts Dry weight of the binder, a water-soluble salt of an aliphatic polycarboxylic acid is composed of at least 36 carbon atoms.

509 518/378509 518/378

11 1211 12

2. Aqueous dispersion according to claim 1, da- an asphalt binder, a synthetic one characterized in that it is used as a polycarboxylic acid rubber or a synthetic, thermoplastic dimerized or preferably trimerized Sau's resin, preferably polytetrafluoroethylene ren contains. contains.

3. Aqueous dispersion according to claim 2, da- 5

characterized in that the polycarboxylic acid Considered publications:

Is dilinoleic or trilinoleic acid. German Patent No. 331 549;

4. Aqueous dispersion according to claim 1 or 2, Belgian patent specification No. 399 874; characterized in that it is registered as British Organic Patent No. 726,364.

509 518/378 3.65 9 Bundesdruckerei Berlin509 518/378 3. 65 9 Bundesdruckerei Berlin