DE1966452A1 - Mittel zur oberflaechenleimung von papier und karton - Google Patents

Mittel zur oberflaechenleimung von papier und karton

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DE1966452A1
DE1966452A1 DE19691966452 DE1966452A DE1966452A1 DE 1966452 A1 DE1966452 A1 DE 1966452A1 DE 19691966452 DE19691966452 DE 19691966452 DE 1966452 A DE1966452 A DE 1966452A DE 1966452 A1 DE1966452 A1 DE 1966452A1
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Kurt Berner
Cla Dr Phil Christoffel
Ulrich Dr Schobinger
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Blattmann and Co AG
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Blattmann and Co AG
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Description

DR. BERQ DIPL.-ίΝβ. STAPF
PATE NTANVVÄLTE β MÜNCHEN EO, MAUERKiRCHERSTR. 48 1966452
Ausscheidungsanmeldung P 19 66 452.9
(Ausscheidung aus P 19 25 322.6-42) Blattmann & Co.
Mittel zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Mittel zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton, das insbesondere auch zur Oberflächenleimung von stark alaunhaltigem und holzhaltigem Papier geeignet ist.
Es ist bereits bekannt zur Oberflächenleimung von Papier Keten-Dimere heranzuziehen. Da die Emulgierung von wachsartigen Keten-Dimeren in Wasser Schwierigkeiten bereitet, wurden bisher üblicherweise gebrauchsfertige wässrige Emulsionen von Keten-Dimeren in Kombination mit kationischen Stärkederivaten oder anderen kationischen Mitteln zur Massenleimung und/oder Oberflächenleimung von Papier einge-
309827/0 505
Dr.IM.-mer ' 14'294 w
14.9.1972
setzt (siehe beispielsweise die US-Patentschrift
Nr. 3Ό701452)* Diese gebrauchsfertigen Emulsionen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie eine zeitlich sehr begrenzte Haltbarkeit besitzen, die bei einer Lagerungstemperatur von etwa 24 C maximal einen Monat beträgt. Ausserdem wirkt es sich auf die Versandkosten sehr nachteilig uas, dass diese Emulsionen im allgemeinen einen Wassergehalt von über 80 % besitzen. Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung derartiger bisher bekannter Emulsionen aus Keten-Dimeren zur Leimung von Papier besteht darin, dass Pa-P piere mit einem Alaungehalt von mehr als 0,7 Gew.-% Al (SOr),«18 HpO, bezogen auf das Gewicht des trockenen Papiers, sowie holzhaltige Papiere mit diesen Leimungsmitteln entweder überhaupt nicht oder nur in sehr unwirtschaftlicher Weise geleimt werden konnten.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden können, wenn man zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton ein neuartiges Mittel verwendet, das neben den Keten-Dimeren noch entweder eine gut wasserlösliche Phosphatstärke mit niedriger Viskosität oder eine Mischung aus einem anionischen t oder nicht ionogenen Umwandlungsprodukt von Stärke, das wasserlöslich ist, und einem Dialkalimetallphosphat verwendet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Mittel zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein Dimeres eines Ketens der Formel I
R-CH-C=O
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worin R ein Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylrest ist, und ausserdem entweder ein gut wasserlösliches niedrig viskoses phosphorhaltiges Polysaccharidderivat, das in 5 %-iger wässriger Lösung bei 25°. C eine Viskosität von 5 bis 200 Cps. aufweist, oder eine Mischung aus einem wasserlöslichen, niederviskosen, anionischen oder nichtionogenen Stärkederivat und einem Dialkalimetallphosphat enthält.
Vorzugsweise werden als Keten-Dimere solche Verbindungen der oben angegebenen Summenformel eingesetzt, in denen R für einen Alkylrest mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen, einen Phenyl-, Naphthyl- oder Benzylrest steht. Besonders bevorzugt sind dabei Keten-Dimere, in denen R einen Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Cyclohexyl- oder ß-Naphthylrest bedeutet.
Wenn die neben dem Keten in den erfindungsgemässen Mitteln zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton enthaltene zweite Komponente ein lösliches niedrigviskoses phosphorhaltiges Polysaccharidderivat ist, dann weist dieses Produkt vorzugsweise einen Gehalt von 0,70 bis 2,9» insbesondere 0,80 bis 1,10 Gew.-%, an gebundenem Phosphor auf und enthält ausserdem Phosphor als frei vorliegendes Phosphat, insbesondere 2,5 Gew.-% Phosphor in Form des frei vorliegenden Phosphates. Vorzugsweise werden Dextrinphosphate verwendet, die in 5 %-iger wässriger Lösung bei einer Temperatur von 25° C eine Viskosität von 5 bis 30 Cps., insbesondere 5 bis 10 Cps., aufweisen.
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Diese in den erfindungsgemässen Mitteln verwendbaren niedrigviskosai, stark wasserlöslichen phosphorhaltigen Polysaccharidderivate weisen vorzugsweise in Wasser bei einer Temperatur von 65° C eine Löslichkeit von mindestens 75 % auf. Diese gute Löslichkeit und die geringe Viskosität der Lösungen ist auf das niedrige Molekulargewicht der phosphorhaltigen Polysaccharidderivate zurückzuführen, die im allgemeinen 0,3 bis 3 % an gebundenem Phosphor enthalten. Die ' Herstellung dieser neuartigen Produkte kann nach einem neuartigen Verfahren durchgeführt werden, indem man die Polysaccharide mit Phosphorverbindungen unter Erhitzung und Entwässerung umsetzt, wobei während mindestens eines Teiles der Umsetzung der Sauerstoffgehalt der umgebenden Gasatmosphäre soweit vermindert wird, dass der Partialdruck der Sauerstoffes geringer ist als der in Luft bei Atmosphärendruck. Bei der Herstellung der phosphorhaltigen Polysaccharidderivate wird dabei eine innige Mischung aus gegebenenfalls teilweise abgebauter Stärke und einer Lösung, die Phosphorsäure enthält und einen pH-Wert von unter 5 aufweist, in einer ersten Stufe unter vermindertem Sauerstoffgehalt der umgebenden Atmosphäre erhitzt und dann in einer zweiten Stufe unter noch weiter vermindertem Sauerstoffgehalt die Kondensation mit dem Stärkeprodukt durchgeführt und dinn die Reaktionsmasse gekühlt, wobei auch die Kühlung bei vermindertem Sauerstoffgehalt der Gasatmosphäre erfolgt.
Wenn andererseits das erfindungsgemässe Mittel zur Oberflächenleimung statt der gut löslichen niederviskosen Phosphatstärke eine
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Mischung aus einem wasserlöslichen niederviskosen anionischem oder nicht-ionogenen Stärkederivat .und einem Dialkalimetall«-!
phosphat enthält, dann wird als Stärkederivat vorzugsweise eine säuremodifizierte, oxydierte oder enzymatisch abgebaute Stärke, ein Stärkeester oder Stärkeäther verwendet, wobei diese Stärkederivate im allgemeinen in Mischung mit 4 bis 6 Gew. fa Dinatriumphosphat, bezogen auf das Trockengewicht des Stärkederivates, angewandt werden.
Ein besonderer Vorteil der erwähnten Mittel zur- Oberfläohenleimung von Papier oder Karton besteht darin, dass sie als gebrauchsfertiges pulverförmiges Produkt gehandelt werden können, das dann vor seiner Verwendung zur Oberflächenleimung
lediglich in Wasser emulgiert bzw. gelöst werden muss. Die in den Mitteln enthaltenen Dextrinphosphate weisen bei 650C im allge-» meinen eine Wasserlöslichkeit von 80 - 90 f» auf, was deshalb besonders vorteilhaft ist, weil die in den Mitteln enthaltenen y
ο S Keten-Dimeren im allgemeinen bei Temperaturen von 65 - 70 C :
i ! emulgiert werden. I
ι I Zweckmässigerweise wird das Mittel vor der Verwendung
in Form eines Peststoffes in Wasser aufgeschlämmt wobei man.dann die so erhaltene Lösung oder Emulsion auf die Oberfläche einer Papierbahn oder Kartonbahn aufträgt. Vorzugsweise wird das Mittel in Wasser bei einer Temperatur von 50 - 800O, insbesondere 6|? 700C, aufgeschlämmt. Ein Erhitzen dieser wässrigen Lösung oder
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. Λ6 - , 19664
-. 6 - 1ÖCC/ π
Emulsion auf eine Temperatur von Über etwa 80 C soll deshal'
. ' I ■
vermieden werden, weil bei höheren Temperaturen bereits eine Zersetzung der Keten-Dimeren auftreten kann· Wenn ,'deshalb in
den Mitteln statt der gut löslichen niederviskosen Phosphatstärke eine Mischung aus einem niederviskosen anionischen
i oder nicht-ionogenen Stärkederivat mit einem Dialkalimetallphosphat verwendet wird, dann ist es wesentlich, dass dieses Stärkederivat wasserlöslich ist, denn Stärken und Stärkederivate, die vor Gebrauch aufgekocht werden müssen, dürfen in den Mitteln auf Grund der Temperaturempfindlichkeit der Keten-Dimeren nicht in wesentlichen Mengen enthalten sein.
Wie.bereits erwähnt, werden die Mittel zur Oberflächenleimung vorzugsweise in Form von pulverförmigen Produkten gehandelt, wobei diese trockenen Produkte im allgemeinen bei Zimmertemperatur eine Haltbarkeit von mindestens einem Jahr Γ besitzen. Durch diese erhöhte Haltbarkeit und durch den Umstand, dass diese Produkte in trockener Form gehandelt und dann beim ! Verbraucher jederzeit leicht gelöst bzw. emulgiert werden können, ergeben eich im Vergleich zu den nicht beständigen bisher bekannten Emulsionen der Keten-Dimeren bedeutende wirtschaftliche Vorteile.
Wenn die Mittel bei einer Temperatur von 50 - 80°ψ in Wasser aufgeschlämmt bzw. gelöst werden, dann erhält man im allgemeinen bereits naoh einer Rührzeit von 15 Minuten, beir
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" 7" 196645
spielsweise bereits nach 10 Minuten, eine einsatzbereite Lösung "bzw. Emulsion. Die Mittel zur Oberflächenleimung . v/erden im allgemeinen in solchen Mengen in Wasser emulgiert
bzw. gelöst, dass die so erhaltene Lösung bzw. Emulsion einen
I ■■
Gehalt an Trockenmaterial im Bereich von 2-8 Gew.fo aufweist.
! I
Ein weiterer Torteil bei der Verwendung der erwähnten Mittel zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton liegt darin, dass durch die Anwesenheit der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten niedrigviskosen Dextrinphosphate die Leimungsgeschwindigkeit, verglichen mit der bei Verwendung ' von bisher bekannten Keten-Emulsionen beobachteten Leimungsgesohwindigkeit, wesentlich erhöht wird. Auch kann man mit Hilfe der hier beschriebenen Leimungsmittel wesentliche Verbesserungen der Oberflächeneigenschaften des behandelten Papieres erhalten, die nach dem Verfahren der Dennison-Rupffestigkeitsprtifung bestimmt werden. Dieser Dennison-Test ist ein in der Papierfabrik
kation üblicher Test und wird beispielsweise im "Handbuch der '
j ! Papier-Pappenfabrikation" Band II auf Seite 2014 beschrieben
(Ausgabe 1963 Dr. Sandig; Verlag, Wiesbaden), . ·
Die in den hier beschriebenen Oberflächenleimungsmitteln zwingend enthaltenen Keten-Dimeren werden im allgemmeinen nicht in reiner Form, sondern in. Mischung mit einem nicht-ionogenen Emulgator gehandelt, wobei der Gehalt an nicht-
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lonogonera Emulgator. boiBplölov/eioe Im Sareioh ν on tnsbenoncloro- 15 ~ 20 Gew.$ liegen kann. Vorziigowe'
196.6"A5"i;
10 « 30, .he enthalten daher die Mittel derartige nicht-lonogene Emulgatoren im angegebenen Bereich, bezogen auf das Gewicht des in ihnen ■
i onthnlfconon Keten-Dlmoren. In den Mitteln krmn der Gohnlt nn Ko(.<:n-!!)imoron bolnpioloweino im Bereich von 2 ^ 15 Gow.'/>, vorzugsweise bei 4-6 Gew.$, bezogen auf das Trockengewicht der MiQohung. liegen, Ea hat sich als vorteilhaft erwiesen, . Insbesondere für spezielle Anwendungsswecke, wenn die Mittel ausätzlich au··-den bereits erwähnten Komponenten noch weitere Komponenten enthalten-. Dabei soll jedoch der Gehalt an nach dem orfindungsgemässen Verfahren hergestellten löslichen .
nledrigviokooen Dextrinphoophaten im allgemeinen, hloht unter*· ·
- j etwa 55 Gew.$, bezogen auf das Trockengewioht des Mittels, sinken und vorzugsweise soll er mindestens 65 - 70 Gev/.^, inebofjondere mindestens 75 *- SO Gew.^, betragen, I >
Die Mittel sind, wie bereits erwähnt wurde, zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton geeignet, wobei sie aber auch zur Oberflächenleimung von anderen verwandten, haupt· ,sächlich aus Zelluloeefasern aufgebauten Materialien in Frage
- ■ " ■ - I
kommen. Beispielsweise können sie auoh zur Oberflächenleimung von Pappe, Pressmasse, Pressstoff, Holsschliffmaterial, Pappmaschee und ähnlichen Materialien herangezogen werden. Zweclcmässlgerweise enthalten in diesen-Fällen die Mittel nooh
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COPY
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weitere Zusätze, die öle fUr diese apeaic-Xlcn Airronrran^nge^
. -. j i biete geeignet machen. So ist eo, cum !Beispiel, -wie in der · Folge noch näher erläutert wird, sv,reckmägsig5 bei
der Oberflächenleimung von stark alaunhaltigen Papieren o#er Pappen,
i d.h. Materialien, deren Alaungehalt Über 0,7 Gew. fo Al(SO^,),. IS HpO, bezogen auf das trockene Material liegt, zur Oberflächenleimung Mittel su verwenden, die ein Material enthalten, das mit Aluminiumionen Komplexe bildet. Wenn ein Papier-geleimt werden soll, das nicht nur atark alaunhaltig, oondern auch stark holzhaltig ist, dann soll das zur Oberfläohenleimung verwendete Mittel ausserdem ein Alkalikarbonat enthalten.
In der Folge worden oinige vorsugenvoiae In den , papierleimungsmitteln enthaltene Zusätze näher besprochen. !/ Wenn die Mittel.ein Alkalikarbonat enthalten, dann
1st dieses vorzugsweise Natriumkarbonat. Das Alkalikarbonat1
' . . ■ . ■■'■■ i wird Im allgemeinen in einer Menge von 2 - 10 Gew.^ trockenes
Alkalikarbonat, bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen1 Lelmung8tnittels, angewandt. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an
Alkalikarbonat 3-5 Gew.^. ,·
V/enn das Mittel zur Leimung von stark alaunhaltigen Papieren verwendet wird, dann kann die bei der Oberflächenleimung störende Wirkung des Überschüssigen Alauns dadurch
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-ίο- f 196B45!2
behoben werden, dago man einen Zuaats beigibt, der Kur |
ί !
IComplexbildung mit Alunilnlurnionen geeignet iat. Λ13 komplexbildendes Material enthält dos Mittel vorzugsweise ein Alkßl: notallfluorid, Nitrilotriessigsäure, Aethylendiamlntetraeanl^ säure, Weinsäure, Citronensäure, Phosphorsäure oder v/oaserlösliche Salze dieser Säuren. Der Gehalt an komplexbildendem Mittel kann beispielsweise 0,5 - 10 Gew$, vorzugsv/eiae 1,5 5 Gew.56 komplexbildendes Mittel, bezogen auf das Trookenge-
v/icht des Leimüngsmittels betragen. Wenn als Komplexbildner rlatrlutnfluorld venvendet wird, dann iat es vorzugsweise in einer Menge von 2-5 Gewichtsteilen, bezogen auf das Trocken gewloht des Leimungsmittels, enthalten.
Vorzugsweise enthalten die Mittel aur Oberflächenleimung ausserdem einen nicht-ionogenen Emulgator, beispielswoine einen nloht-lonogenon-aynthetlochen Emulgntor. En int nuch vorteilhaft, wennale nuoaerdom ein hochvlnlconon, wnsnor-
! i löDllches Polysncoharld, beispielov/olriG ein hochvlokoooo : 1
kaltwoeserlöslleheo polysaccharid, v/ie z.B. eine Carboxy- ■. ' methylcellülose Hydroxyäthylcellulose, Methylcellulose,
Guarmehl oder ein Alginat enthielten.Dieses Material kann in einer Menge von bis zu 20 Gew.^i, bezogen auf das Gewicht des
I fertigen Mittels, anwesend sein. Vorzugsweise wird es in einei
Menge von 5-10 Gew.^, beispielsweise 7-8 Gew.$,'angewandt.
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- ii -
Öle erwähntem Polysaccharide sind anloniache odor nicht« :
lonogene Polyoaocharide und- durch ihre Anwesenhe1
t kann, der
Verbrauch an den relativ teuren Keten-Dlmeren, Insbesondere
i bei der Leimung von Cellulosepapier und auch bei!der leimung
von stark holzhaltigem Papier, gesenkt werden. Beispielsweise
i lcann der Verbrauch an den relativ teuren Keten-Dimeren in diesen Füllen durch die Verwendung der hler beschriebenen Mittel um etwa 50 fo gesenkt werden, bezogen auf die bei der Verwendung von bisher bekannten Emulsionen der Keten-Dlmeren benötigten, Mengen an den Keten-Dlmeren.
Obwohl durch die erwähnton Zunätse eine weitere Vorbounorun/i dor Oborflflohenloimimflnmittol or tv.!, ο It wordon knjrm, sind donnooh die beiden wesentlichen Bestandteile der Mittel das Koten-Dimere sowie die gut wasserlösliche niederviakose Phosphatstärke oder die Mischung aus einem wasserlöslichen': .
niederviskosen anionischen oder nicht-ionogenen Stärkederivat ι
I und einem Dialkaliphosphat. Dies kann, beispielsweise daduroh
gezeigt werden, dass bei Verwendung eines Mittels zur Ober-η flächenleimung, das walkengetrocknete Stärkeprodukte, hochq
!
viskose Polysaccharide, Koten-Dimere, Mittel,- die mit Aluminium-Ionen Komplexe bilden, und Natriumkarbonat enthält, die benötigte Nachreifungszelt wesentlich länger ist als bei der Anwendung der niedrigviskose Dextrinphoaphato enthaltenden Mittel notwendige Zeit. Bei Verwendung der Mittel ist nämlich
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BAD ORIGINAL
~12~ 196645
oken«
JIe Leimung des Papiere nach Austritt aus dem Tro zylinder im allgemeinen zu 90 - 95 $> "bereits abgeschlossen und es wird keine zusätzliche Reifezeit "benötigt. lAusserdem
kann man bei den oben erwähnten Mitteln, die anstelle des
i niederviskosen Dextrinphosphates ein walzengetrooknetes Stärkeprodukt enthalten, nie die hervorragenden Oberflächeneigenschaften erzielen, die durch Verwendung der die erfindungsgemäss. hergestellten Dextrinphosphate enthaltenden Mittel erreicht worden sind. Die zuletztgenannten Mittel liefern wesentlich höhere Dennison-Werte.
In der Polge werden die Vorteile, die bei Anwendung der Mittel zur Oberflächenleimung,die die nach dem erfindungs-
gemässen Verfahren hergestellten Dextrinphosphate mit niedrigem Molekulargewicht enthalten gegenüber bisher bekannten handelsüblichen kationischen Emulsionen von Keten-Dimeren erzielt werden, an Hand .von Vergleichsversuchen veranschaulicht. Das
■ ι
neue, niedrigviskoses Dextrinphosphat enthaltende Mittel wird
ί mit einem bekannten Mittel verglichen,· wobei beide Mittel das gleiche Keten-Dimere, nämlich das Hexadecylketendimere ent-l halten und auoh die Konzentration an dem Keten-Dimeren ist pin beiden Fällen gleich. ■
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BAD ORIGINAL
j t vJ· Q -.j '-ι- -.j
Mischung n l (n&u) ;
Hiederviskoses
CJuarraehl -
ITatriumf !noria Hatriumcarbonatj kalziniert .
Kexaaecylketen-Biiser 5 «3 "*
Polyoxyätliylea-SorTjit-Hexaoleal; X9I ί5
Diese Mischung 1 ist ein gel>rauah,3f©:rfeigss pislTörförKiigöa Leinrungsmittel τιτΛ die sy.r "Leimung "ψ^τ^ϊ^ώ&^ο Bmslaiea vmrQ^
wie folgt hergestellt?
I 'iff?
t J 1 		■ β a, -..
ft- J
ά
100 g dieser pylvsrförniigea Miseh™si;;? ««rSsa «atsr· Eühsf^a in 1 Liter Wasser von 65°C eingestreut ν,τΔ ^l&gL· 10 Wlnwtieri WXt
wurden aliauote Teile dieser S^asaalösung mit Wasss,? a^i 0·5» 1» 2 und 3 ^ verdttiint.
!,.ischung 2 (Vergleichsmisohung) Eationische Stärke
(Diäthylaminoäthyl-Hydroxypropylstä^E©) ' 5?2 G-9v/sf«:
Polyoxyäthylen-Sorbit-Hexaoleat I3I n
Hexadecylketen-Bimer 393 "
Säuremodifizierte Stärke (nicht-ionogen) SO,4 iS
Bei Verwendung dieser VergleichendeGftung (Mischung 2) war die Herstellung einer gebrauchsfertigen, sur Lsimung geeigneten Lösung wesentlich schwieriger.
309827/0505 . j
BAD ORIGINAL
Herst ellung der Sösung-wurden" vorerst 3,2 g
■ 1 ■ ■
Stärke und 90$ 4 g säuremodifisierte Stärke durch Aufkochen in"l I&ter Wasser'gelöst und nach Abkühlen auf mit Xfl g nlcht=ionißohem Emulgator und 5? 3 g Hexadeoylketen·= Dimer ve,reetst und naeh 15-fflinutigein. Rühren wurde idlese Stamm» ; lösung mit Wasser auf 0.5,""I9 ^?' 3 und 4 $ verdünnt.
Mit den 0,5?. Ip 2 und 3 ^»igen Emulsionen der das 3)©xtrinphosphat. enthaltenden Mischung 1 bswe'den 0g5> X9 2» 3p "4 $lgen-Emulsionen-der Tergleiohsmis-chung 2 wurden Oberflächen« leimungen auf. einem holzfreien -voluminös"en gebleichten Cellulose·= papier bs???- auf ■ reinem Holzschliff papier durchgeführt.. Beide.
Papiere wiesen'eine Stärke vor«. 100 g/m auf« Die. Leimlösungen ■ wurden, mit Hilfe einer Labor-Slssepresse mit einem Abquetsch-»"' "drucfe von 30 kg/em und einer Geschwindigkeit von O95 m/min·, auf
dia"Papiere aufgebracht. "' ' .
'Die. so geleimten Papiere wurden auf ihre Tinten« ' ; festigkeit geprüft und die dabei erzielten Ergebnisse werdet in den figuren '1 und % -veranschaulichte
In den figuren,,, J und t ist auf der Abszisse die. · j Menge an -Gesamtmischung, die die verwendete Leimungs lösung enthält ρ in G-ew.^ angegeben» Auf der Ordinate ist die Tinten schwimmdauer angeführt. Die zur Herstellung der Emulsionen v.er·
wendeten Mischungen -waren die oben aufgeführten Mischungen l| und 2f wobei die J?ig# 2 die beim Cellulosepapler erzielten j
a, s i A? Ja y
ÖAD ORIGINAL
Ergebnisse veranschaulicht und dn Pig. ^, die schliffpapier erhaltenen, angegeben werden* .
Aus den figuren 5. und έ' sieht man» dass
■' |1SSB4B
Holz-
zur Er
zielung einer "bestimmten Leimungswirkung sowohl bäirn öellulosepapier als auoh beim Holzechliffpapier bei Verwendung der aus ■ der Mischung 1 hergestellten Emulsion um rund 50 $ weniger an Keten-Dimeren benötigt werden, als bei Verwendung!der Vergleichsmisehung 2, die einen kationischen Emulgator (kationische Stärke) enthält,' ' , ' . . ;
Wenn man das in den. Mischungen 1 und 2 enthaltene Hexadecylketendimere durch ein Keten-Dimeres ersetzt, das sioh von natürlich vorkommenden gesättigten und/oder ungesättigten fettsäuren oder Fettsäuremischungen ableitet, dann·erhält man unter sonst gleichen Bedingungen im wesentlichen die gleichen Ergebnisse. . . .
■ "'■·' Γ '
» Zur Prüfung der Stabilität gegenüber ausgewascheniem ·
■ · . - ' . - ■ 1 ! Aluminiumsulfat AIp(SO.), . IS H2Q, dae während des Iieimungs-' Vorganges in der Siaepresse. vom Papier in die Leimlösung gelangen kann, wurden die j Lösungen aus Mischung 1 und Mischung 2 mit Soda auf pH 7.2 eingestellt und anschiiessend mit steigenden Mengen AIo(SO.), · 18 HpO versetzt. Die Ergebnisse sind in Figur 5 graphisch dargestellt. · ' ..··
•Zur Prtifung des Verhaltens der 2 #igen Lösungen aus Mischung 1 und Mischung 2 auf die Stabilität gegenüber alaunhaltigem Papier, wurde vorher ein Cellulosepapier in
3 0 9827/050 5
- 16 - ■ ' '■■ ■
136-64512
18 HnO
Wasser mit unterschiedlichem Gehalt an Al-(SO.), getränkt und getrocknet. Die Resultate über die Abnahme der Iteimungswirkung mit zunehmendem Alaungehalt im Papier sind in Figur 4 graphisch dargestellt. j
Aus den Ergabnissen der Figuren 5 und 4jgeht eindeutig hervor, dass durch den Zusatz an Natriurafluörid
(= Mischung 1) die Verträglichkeit der Leimlösung; gegenüber Aluminiumsulfat stark erhöht werden kann»
= In der Tabelle VI ist die spezifisohe Wirkung des nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten niederviskos en 'Dextrinphosphats in Kombination mit Keten-Dimeren auf die Öberfläoheneigenschaften des Papiers aufgezeigt. Die zum Vergleich herangezogenen handelsüblichen Stärken wurden separat aufgekocht und nach Abkühlen mit Keten-Dimeren emulgiert. Der Anteil an Keten-Dimer betrug 5,3 f° bezogen auf das Gewicht der Stärken.
In iDabelle T wird ein Vergleich der spezifischen
Wirkung vori niederviskosem Dextrinphosphat mit 2 handeis- ' üblichen Stärken bei der Oberflächenleimung in Kombination '
mit Hexadecyl-Keten-Dimer gegeben.
309827/0 50
~ 17 -"
T A B E I. LE ..I
1366452
Aufnahme . Reisslänge . Dehnung Dennison ■tn.fi bez. . m $ Wert auf Papier ' r Stempel
- ■ - 2.1 3700 - 4700 ■ Γ .
I		 6/7 i
Oellulosepapier ' . I t
ι
110 g/m2 ; 3*;8 9/10
unbehandelt ■ -
behandelt mit 1.95 ' i - _ " 4800 13/14
einer 4 $igen ■ .
lösung von Dextrin 3o6 I
I
phosphat + Hexadecyl- *'
keten-Dimer (erfin- . 4600
dungsgemäss) .."'■■
behandelt mit
einer 4 ^igen 2.0 , 10/11
Lösung von
oxydierter . 3.5
Maisstärke + •
Hexad e ο ylket en ;" ;
Dimer (Vergleiche-
versuoh)
behandelt mit
einer 4. $igen
Lösung einer · .
dünnkochenden 3t5
Kartoffelstärke
+ Hexadecylketen
Dimer (Vergleichs··
versuch)
t~- ' - '.
Die Ergebnisse der Tabelle I zeigen eindeutigi dass die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten niederviskosen phosphorhaltigen Polysaccharide in Kombination mit
309827/QSQ5
Keten-Dimeren bessere Oberflächeneigenachaften
Dennison-!
100 Gew.Teile
10 It
. 8 (I
5 Il
3 Il
Werte) ergibt ala andere handelsübliche Stärken.
. In der folgenden Tabelle ΊΙ wird zur Ob'erflächen-
i leimung eine neue niedrigviskose Dextrinphoephate'enthaltende
Mischung verwendet, die wie folgt zusammengesetzt :ist: Mischung 3 (neu) '
Niederviskoses Dextrinphosphat Guar-Gummen
Gemischte Tetradeoyl- und Hexadecyl-Keten-Dimere Natriumkarbonat Natriumfluorld
Diese pulverförmlge trockene Mischung wurde in Wasser bei einer Temperatur von 65 C eingerührt und man erhielt nach 15 Min. eine gebrauchsfertige Emulsion. Die Konzentration dieser Emulsion an dem trockenen leimungsmittel (Mischung 3) lag zwischen 2 und 6 Gew.?£, bezogen auf die ge- ' samte Emulsion.
In der folgenden Tabelle -II werden die ausserordentlich guten Ergebnisse gezeigt,.die unter Verwendung
neuen Mischung 3 im Vergleich zu einem käuflich erhältlichen, Oberflächenleimungsmittel erhalten werden. Das. käuflich erhältliche Vergleichspräparat 1st aus einer kationischen Acrylat· dispersion und oxydierter Stärke hergestellt. Bei der Bereitung
309827/0505
• 1.96645$
der leiraungsemulsion aus diesem käuflich erhältlichen Präparat musste die oxydierte Stärke vor der Verwendung 15
"bei 950C aufgekocht werden.
TABELLE "H
Minuten lang
Papiergewicht in g/m2 Aschegehalt in $>
Aufnahme des Leimungsmittels in /^
ITnbehandeltes Geleimt-mit Geleimt mit
Vergleichspräparat 99
Papier 97 15
Dennis on Y/ert
Stempel Ur
Beretdruck in kg/cm^ Reisslänge in Metern Dehnung in $
Doppelfalzzahl
Leimungsv/irkung ausgedrückt durch die Tintendurchlässigkeit nach 10 Minuten
2/2
0.9 1B55 . 2.35
100 Mischung 3'
. - f
98
-1·
2.7
8/9
1.6
2825
2.35
12
15
3.7
7/8 1'.35 2455 2.2
9 ;
50
309827/0505
ORIGINAL INSPECTED

Claims (16)

Patentansprüche
1. Mittel zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Diineres eines Ketens der Formel I
R-CH=C=O
worin R ein Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylrest ist, und ausserdem entweder ein gut wasserlösliches niedrigviskoses phosphorhaltiges Polysaccharidderivat, das in 5 ?£-iger wässriger Lösung bei 25° C eine Viskosität von 5 bis 200 Cps. aufweist, oder eine Mischung aus einem wasserlöslichen, niederviskosen, anionischen oder nichtionogenen Stärkederivat und einem Dialkalimetallphosphat enthält.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Dimeres des Ketens der Formel I enthält, in dem R für einen Alkylrest mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen, einen Phenyl-, Naphthyl- oder Benzylrest steht.
3· Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Dimeren des Ketens der Formel I R für einen Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Cyclohexyl- oder ß-Naphthylrest steht.
4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ein niedrigviskoses Dextrinphosphat enthält, das einen Gehalt von 0,70 bis 2,9, insbesondere 0,80
309827/0505
bis 1,10 Gev.-% an. gebundenem Phosphor und ausserdem
Phosphor als frei vorliegendes Phosphat, insbesondere
2,5 Gew.-% Phosphor in Form des frei vorliegenden Phosphates, enthält.
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in ihm enthaltene Dextrinphosphat in
5 %-iger wässriger Lösung bei einer Temperatur von 25 C eine Viskosität von 5 bis 30 Cps., insbesondere 5 bis
10 Cps. aufweist.
6. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem ein Alkalicarbonat, vorzugsweise Natriumcarbonat enthält.
7. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem ein zur Komplexbildung mit
Aluminiumionen geeignetes Material enthält.
8. Mittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das komplexbildiande Material ein Alkalimetallfluorid, Nitrilo triessigsäure, Aethylendiamintetraessigsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Phosphorsäure oder wasserlösliches Salz
dieser Säuren ist.
9. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem ein hochviskoses wasserlösliches Polysaccharid enthält.
309827/0505
10. Mittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das in ihm enthaltene hochviskose kaltwasserlösliche Polysaccharid eine Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthylcfcllulose, Methylcellulose, Guarmehl oder ein Alginat ist.
11. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem einen nicht ionogenen Emulgator enthält.
12. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form eines Pulvers vorliegt.
13. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in ihm, bezogen auf das Trockengewicht des Mittels mindestens.70 % an löslichen niedri'gviskosen Dextrinphosphaten,/niedrigem Molekulargewicht und vorzugsweise 5 %, bezogen auf das Trockengewicht des Mittels an hochviskosen kaltwasserlöslichen Polysacchariden enthalten sind.
14. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Keten-Dimere in dem Mittel in einer Menge von 3 bis 7 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des Mittels enthalten ist.
15. Mittel nach einem der Ansprüche· 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es einen nicht ionogenen Emulgator in einer Menge von 15 bis 20 Gew.-?< >, bezogen auf das Gewicht der im Mittel enthaltenen Keten-Dimeren enthält.
309827/Q5Q5
16. Verwendung des Mittels nach Anspruch 12 zur Leimung von Papier oder Karton, dadurch gekennzeichnet, dass man das Mittel vor seiner Verwendung in Wasser aufschlämmt und die so erhaltene Lösung oder Emulsion auf die Oberfläche einer Papierbahn oder Kartonbahn aufträgt.
Blattmann & Co,
Dr. IM.-mer
14.9.1972 303827/0505
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