DE1966704B2

DE1966704B2 - Verstärkter Kolophoniumleim in Form einer stabilen wässrigen Suspension Ausscheidung aus: 1958965

Info

Publication number: DE1966704B2
Application number: DE1966704*A
Authority: DE
Inventors: Robert Wilder Wilmangton Del. Davison (V.St.A.)
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1969-03-27
Filing date: 1969-11-24
Publication date: 1974-11-21
Also published as: FR2128343A2; DE2207730C3; CA981823A; NL6918175A; AU3888372A; SE392929B; DK133475B; NL148927B; DE2207730B2; NO136984C; US3565755A; JPS5323402B1; DE1966704A1; FR2067212A1; CA929440A; CH537966A; BR7200932D0; AU470323B2; FI58507B; CH572968A5

Description

Gegenstand der Stammanmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Kolophoniumleims als stabile Suspension in Form einer Dispersion von Teilchen aus Material auf Kolophoniumbasis in einem wäßrigen Medium, bei dem verstärktes Kolophonium oder ein Gemisch aus Kolophonium und verstärktem Kolophonium in einem wäßrigen Medium emulgiert wird, wobei das verstärkte Kolophonium das Addukt (Reaktionsprodukt) von Kolophonium mit einer die

-C=C-C=O-Gruppe

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enthaltenden sauren Verbindung ist und wobei das Material auf Kolophoniumbasis einen niedrigen Verseifungsgrad aufweist, wobei eine weitgehend instabile Öl-in-Wasser-Emulsion aus gewichtsmäßig 95 bis Teilen Wasser und 5 bis 60 Teilen Material auf Kolophoniumbasis, gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel, gebildet wird, wobei mindestens 5 Gewichtsprozent des Materials verstärktes Kolophonium ist, wobei der Anteil an saurer Verbindung 1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf Material auf Kolophoniumbasis, beträgt uni wobei der Verseifungsgrad, dargestellt als der Prozentsatz der verfügbaren verseiften Carboxylgruppen, (L5 bis 20°/» betrögt. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Öl-in-Wasser-Emulsion homogenisiert und dann das mit Wasser nicht mischbare organische Lösungsmittel zur Bildung einer Suspension, in der die Teilchen auf Kolophoniumbasis einen Durchmesser im Bereich von 0,03 bis 3 \an haben, im wesentlichen vollständig entfernt wird.

Verstärkte Kolophoniumleiroe mit hohem Freiharzgehalt haben bekanntlich vorteilhafte Eigenschaften, insbesondere bei der Erzeugung von qualitativ hochwertigem Papier. Eine besonders wünschenswerte Form des Leims ist die einer feinverteirten Dispersion oder Emulsion in Wasser oder einem wäßrigen Medium. Die Verstärkung und der niedrige Verseifungsgrad dieser Materialien führen jedoch zu erhöhten hydrophoben und verminderten lyophilen Eigenschaften, so daß es schwer wird, sie mit Wasser zu emulgieren.

Man war deshalb bisher darauf angewiesen, die Harze zu modifizieren oder Emulgatoren zuzusetzen. So ist aus der DT-AS 1 131 348 ein Papierleim in Form einer wäßrigen Dispersion hohen Freiharzgehaltes aus verstärktem Harz bekannt, das einen Tropfpunkt unter 110° C und keine Neigung zur Kristallisation hat, enthaltend neben dem verstärkten Harz Fettsäuren, Fettsäuregemische und Naphthensäuren. Um die Dispergierung zu ermöglichen, wird demnach das Kolophoniummaterial mit einer Fettsäure oder Naphthensäure modifiziert, um den Tropfpunkt des Kolophoniummaterials herabzusetzen.

Aus der DT-AS 1126553 und der DT-AS 1159118 sind Freiharzleime bekannt, bei denen zum Stabilisieren von normalen Harzdispersionen diese mit Vordispersionen von mit Formaldehyd und/oder einer dienophilen Carbonsäure modifiziertem Kolophonium bzw. mit Pineöl oder dessen reinen alkoholischen Komponenten bzw. deren Gemischen teilveresterten Addukten aus Kolophonium und/oder Fettsäuren mit dienophilen Carbonsäuren oder deren Anhydriden vermischt werden. Auch hier ist die Zugabe von Dispergiermitteln und darüber hinaus Emuigierhilien erforderlich, die nichts mit der Leimung zu tun haben.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines verstärkten Kolophoniumleims mit hohem Freiharzgehalt, der nur aus Wasser und dem Kolophoniummaterial besteht und bei dem auf Fremdstoffe, die nichts mit den Leimungserfordernissen zu tun haben, sondern lediglich dazu dienen, die Emulgierung zu erleichtern, verzichtet werden kann, wobei dieser Leim aber selbst bei sehr niedrigen Anwendungskonzentrationen noch eine ungewöhnlich gute Leimungseigenschaft hat.

Diese Aufgabe wird durch den gemäß dem Verfahren der Stammanmeldung P 19 58 965.2 hergestellten verstärkten Kolophoniumleim in Form einer stabilen wäßrigen Suspension mit einem Wassergehalt von 40 bis 95 Gewichtsprozent und 5 bis 60 Gewichtsprozent Feststoffgehalt von Teilchen auf Kolophoniumbasis mit niedrigem Verseifungsgrad gelöst, wobei die Teilchen auch verstärktes Kolophonium enthalten, das ein Addukt aus Kolophonium und einer die

- C=C - C=O-Gruppe

I I I

enthaltenden sauren Verbindung ist. Dieser Leim ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in

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4m JodigUth aus Wasser und Kolophoniummaterial den auf dem einschlägigen Gebiet vielfach ala Dlels»

besiehendea Leim, bezogen auf Kolophoniumbasis, Alder-Reakttansprodukte bezeichnet. Die Addukte

jnfodestens 5»/» verstärktes Kolophonium und der (Reaktionsprodukte) werden hier als »Kolophonium-

eventoeUe Rest unverstSrktes Kolophonium ist, wo- Addukte«, »Addukte* und »verstärktes Kolopbo-

bei der Anteil der sauren Verbindung 1. bis 20 % des a nium« bezeichnet.

Materials auf Kolophoniumbasis ausmacht, der Ver- Beispiele für saure Verbindungen, die die

geifungsgrad, dargestellt als Prozentsatz der verfüg- _n_~ _r_rw- « »

baren verseiften Carboxylgruppen, 0,5 bis 20°/o be- -L—y-L-u-^ruppe

trägt, die Teilchengröße 0,03 bis 3 um beträgt und III

wahlweise bis zu 20 Gewichtsprozent eines Kolopho- xo enthalten und die zur Gewinnung der Addukte ver-

niumstreckmittels vorhanden sind. wendet werden können, sind die «,^-ungesättigten

Bei diesem Leim beträgt der Anteil an Kolopho- mehrbasischen organischen Säuren und ihre bekann-

nhunmaterial vorzugsweise 30 bis 45^e/o und der An- tea Anhydride. Spezifische Beispiele dafür sind Fu-

teü an verstärktem Kolophonium vorzugsweise min- marsäure, Maleinsäure, Acrylsäure, Maleinanhydrid,

destens 25 °/o. Außerdem ist es zweckmäßig, wenn 15 Itaconsäure, Itaconanhydrid, Citraconsäure und Ci-

die Menge an saurer Verbindung 4 bis 8°/o und der iraconanhydrid.

Verseifongsgrad 2 bis 4°/o betragt Das zur Gewinnung des Addukts verwendete Kc-

Die wäßrigen Suspensionen nach der Erfindung lophonium kann ein beliebiges handelsübliches KoIosind insbesondere bei der Herstellung von geleim- phonium, wie Holzkolophonium, Gummikolopho- tem Papier verwendbar, wobei Papiermacheralaun ao nhinv Tallölkolophonium und ein Gemisch ?us diesen (Aluminiumsulfat) oder ein ähnliches Ausfällmitiel in rohem oder gereinigtem Zustand sein. Polymerimitunter in Verbindung mit diesen zur Unterstützung siertes Kolophonium und teilweise hydriertes KoIoder Ausfällung von Kolophonium und dem Addukt phonium können ebenso verwendet werden wie KoIoauf den Papierfasern verwendet werden. Die Suspen- phonium, das einer Kristallisationsunterdrückungssionen nach der Erfindung können bei der inneren as behandlung unterworfen worden ist. Schließlich ist sowie bei der äußeren Leimtechnik angewendet wer- auch möglich, ein Addukt einzusetzen, das nach seiden. Bei der inneren Leimung werden die Suspen- ner Bildung weitgehend vollständig hydriert worden sionen und Alaun zu einer wäßrigen Dispersion von ist.

Papiermacherfasern in verschiedenen Stadien der Die Komponenten, aus denen die wäßrigen Suspen-Bogenausbildung, vorzugsweise getrennt, zugesetzt, 30 sionen nach der Erfindung bestehen, können sämtlich während bei der äußeren Leimung zunächst das Pa- von ein und derselben sowie von verschiedenen Ko!opierband hergestellt wird, welches dann nach be- phoniumquellen herstammen. So kann beispielsweise kannten Methoden zur Gewinnung von geleimtem die Kolophoniumkomponeniie ein Gemisch aus weit-Papier mit der wäßrigen Suspension behandelt wird. gehend vollständig hydriertem Holzkolophonium und Durch Verwendung der wäßrigen Suspension nach 35 ungereinigtem Holzkolophonium sein, während die der Erfindung können Papiererzeugnisse, wie Papier- Adduktkomponente ein Addukt aus ungereinigtem band, mit verbesserter Beständigkeit gegen das Ein- Holzkolophonium und Fumarsäure und das verseifte dringen von Wasser und wäßrigen Farbmischungen Material, das als Dispergiermittel wirkt, das Natriumhergestellt werden. salz von Gummikolophonium sein können. Gewünsch-

Die die dispergierte Phase bildenden Teilchen sind 40 tenfalls kann die Kolophoniuc komponente polyrelativ klein und haben, wie bereits ausgeführt, eine merisiertes Holzkolophonium, die Adduktkompo-Teilchengröße von etwa 0,03 bis 3 um. Mindestens nente das Addukt von polymerisiertem Holzkolophoetwa 20 Gewichtsprozent der suspendierten Teilchen nium und Maleinanhydrid und das verseifte Material haben dabei eine Teilchengröße von weniger als etwa das Kalziumsalz von Tallölkolophonium sein. Nach 0,3 μπι. 45 einem weiteren Beispiel ist die Kolophoniumkompo-

Das anwesende Kolophonium kann ein beliebiges nente ein Gemisch aus teilweise hydriertem Holzhandelsübliches Kolophonium, wie Holzkolophonium, kolophonium und Tallölkolophonium, die Addukt Gummikolophonium, Tallölkolophonium oder ein komponente das Addukt von teilweise hydriertem Gemisch aus diesen in rohem oder gereinigtem Zu- Holzkolophonium und Fumarsäure und das verseifte stand "pin Fbenso können teilweise oder weitgehend 50 Material das Kalziumsalz von hydriertem Holzkolovollständig hydriertes Kolophonium und pofymeri- phonium. Weitere Komponentenkomuinaiiuncn gelier, siertes Kolophonium sowie Kolophonium, das bei- aus den nachstehenden Ausführungsbeispielen hervor, spielsweise durch Wärmebehandlung oder Umsetzung Wie vorstehend erläutert, liegt die besondere Anmit Formaldehyd einer Kristallisationsunterdriik- wendbarkeit der wäßrigen Suspensionen nach der Erkungsbehandlung unterworfen worden ist, ebenso wie 55 findung beim Leimen von Papier. In diesem Zusam-Gemisch aus derartigen Kolophoniumarten als Ko- menhang sind die Mengen an in dem Addukt vorhanlophoniumkomponente verwendet werden. dener saurer Verbindung und die Mengen an vorhan-

Das Addukt (Reaktionsprodukt) aus Kolophonium denem verseiftem Material von Wichtigkeit. Es ist

und einer sauren, die selbstverständlich, daß weitgehend die gesamte Menge

60 an saurer Verbindung mit dem Kolophonium reagiert

-C=C-C=O-Gruppe _{b2W ein Addukt mit diesem} gebildet hat und als

I I I Addukt mit Kolophonium vorliegt. Deshalb ist bei

enthaltenden Verbindung wird durch Umsetzen von den nachfolgenden Beispielen die Menge an in dem

Kolophonium mit der sauren Verbindung bei erhöh- Endprodukt vorhandener saurer Verbindung in Ge-

ten Temperaturen von etwa 150 bis 210° C erhalten. 6$ wichtsprozent angegeben, wobei sie weitgehend voll-

Verfahren zur Gewinnung dieser Addukte siftd in den ständig in Adduktform vorliegt. USA.-Patentschriften 2 628 918 und 2 684 300 be- Die Menge an verseiftem Material, d. h. die Menge

schrieben. Diese Addukte (Reaktionsprodukte) wer- an Kolophoniumsalz und/oder Kolophonium-Addukt-

ai^L^fi^v^iiv.i^.n'.'ifc-i:

Salz, das als Dispergiermittel wirkt, in der wäßrigen Suspension ist so auszuwählen, daß die gewünschte stabile Suspension sich ergibt. Die Menge an verseiftem Material ist bier als Prozentsatz der Gesamtzahl der ursprünglich vorhandenen verfügbaren Cerboxylgrup- S pen (·—COOH) angegeben, die unter Bildung des Salzes (in der einschlägigen Literatur manchmal als »Seife« bezeichnet), beispielsweise des Natriumsalzes (—COONa), reagiert haben. Der Bequemlichkeit halber wird dieser Wert in den folgenden Ausfüh- *° rungsLeispielen als »Verseifungsgrad« bezeichnet So bedeutet Ui den Beispielen ein Verseifungsgrad von 4%, daß von den ursprünglich verfügbaren Carboxylgruppen 4% mit Alkali reagiert haben oder mit diesem verseift worden sind. Der Verseifungsgrad kann, wie bereits ausgeführt wurde, zwischen 0,5 und 20% liegen, jedoch ist es angebracht, innerhalb eines Bereiches von etwa 2 bis etwa 4% zu bleiben. Überschüssige Seife kann die Leimungseigenschaften beeinträchtigen. Es ist hervorzuheben, daß die das Ko- ao lophonium bildenden Säuren eine verfügbare Carboxylgruppe aufweisen. In dem Fall, daß Kolophonium zur Bildung von verstärktem Kolophonium oder eines Kolophonium-Addukts mit einer sauren Verbindung umgesetzt worden ist, wie es vorstehend as erläutert ist, hat das Reaktionsprodukt zusätzliche verfügbare Carboxylgruppen, die durch die umgesetzte saure Verbindung geliefert werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen im einzelnen erläutert. In diesen Beispielen sind alle Teile und Prozentsätze Gewichtsteile und Gewichtsprozente, wenn es nicht anders ajgegeben ist.

Die Suspensionen der nachstehenden Beispiele enthielten die jeweils aufgeführten Kolophonium-Addukt-Reaktionsmassen, deren Herstellung nachstehend erläutert wird.

Reaktionsmasse 1

Aus 630 Teilen Fumarsäure und 3307 Teilen geschmolzenem Holzkolophonium wird bei erhöhten Temperaturen ein Addukt gebildet. Die Fumarsäure löst sich in dem geschmolzenen Holzkolophonium und reagiert mit diesem. Die gebildete Reaktionsmasse wird dann auf Raumtemperatur (etwa 23° C) abgekühlt. Sie ist ein Gemisch aus nicht umgesetztem Kolophonium und Kolophonium-Fumarsäure-Addukt. Das Addukt enthält 16% Fumarsäure, die nahezu vollständig umgesetzt ist. Das Reaktionsprodukt (AdHnkt) «iird anschließend zur Bildung einer hydrierten Reaktionsmasse mit der Bromzahl 6 und der 3äurezahl 240 hydriert.

Reaktionsmasse 2

Zu 1460 Teilen geschmolzenem Holzkolophonium werden 278 Teile Fumarsäure zugesetzt, und zwar riemlich langsam unter ständigem Rühren der sich bildenden Masse, wobei erwärmt wird. Die erhaltene Reaktionsmasse wird anschließend auf Raumtemperatur (etwa 23° C) abgekühlt. Sie ist ein Gemisch aus nicht umgesetztem Kolophonium und Kolophonium-Fumarsäure-Addukt. Sie enthält 16% Fumarsäure, die nahezu vollständig gebunden oder angelagert ist. Die Reaktioiismasse hat die Säurezahl 277.

Reaktionsmasse 3

Aus etwa 660 Teilen Maleinanhydrid und etwa 3469 Teilen Ho^Volophonium wird ein Addukt be-

55 reitet. Die Reaktionsmasse enthalt 16 Gewichtsprozent Maleroanhydrid, das weitgehend vollständig an Kolophonium angelagert ist. Anschließend wird zur Bildung einer Reaktionsroasse mit der Bromzahl 30 und einer wäßrigen VerseifungszahJ von 312 hydriert.

Reaktionsmasse 4

Zu ihrer Bildung werden 1683 Teile mit Formaldehyd behandeltes Holzkolophonium (Säurezahl 158) und 321 Teile Fumarsäure umgesetzt. Die Reaktionsroasse enthält etwa 16 Gewichtsprozent Fumarsäure, die nahezu vollständig in Form des Kolophonium-Fumarsäure-Addukts vorliegt. Die Reaktionsmasse hat die Säurezahl 244.

Beispiel 1

Diese Suspension besteht aus 156,2 Teilen hydriertem Holzkolophom'um (Bromzahl 49, Säurezahl 166) und 93,8 Teilen der Reaktionsmasse 1. Sie hat einen Feststoffgehalt von 40 %, wobei die Feststüfffraktion etwa 6% Fumarsäure athält, die weitgehend vollständig als Addukt mit Ko'ophonium oder an dieses gebunden vorliegt. Der Verseifungsgrad beträgt etwa 4%, und die suspendierten Teilchen haben Durchmesser von etwa 0,03 bis 3 μτη.

Beispiel 2

Diese Suspension besteht aus 150^Teile.n mit Formaldehyd behandeltem Holzkolophonium (Säurezahl 148) und 90 Teilen der Reaktionsmassel. Sie hat einen Feststoffgehalt von 34,3%, wobei etwa 6% der Feststoffe angelagerte Fumarsäure sind. Der Verseifungsgrad beträgt etwa 4⁰Io. Die weitgehend homogene wäßrige Suspension ist über längere Zeiträume stabil.

Beispiel 3

Diese Suspension besteht aus 149,6 Teilen hydriertem Holzkolophonium (Bromzahl 49, Säurezahl 166) und 89,4 Teilen der Reaktionsmasse 2. Sie hat einen Feststoffgehalt von 30,4%, wobei etwa 6% der Feststoffe angelagerte Fumarsäure find. Der Verseifungsgrad beträgt etwa 4 %.

Beispiel 4

Die Suspension besteht aus 147,5 Teilen mit Formaldehyd behandeltem Holzkolophonium (Säurezahl 156) und 88,5 Teilen der Reaktionsmasse 2. Sie hat einen Feststoffgehait von 33%, wobei etwa 6% der Feststoffe angelagerte Fumarsäure sind. Der Verseifungsgrad beträgt etwa 4 %.

Beispiel 5

Die Suspension besteht aus 150,6 Teilen hydriertem Holzkolophonium (Bromzahl 49, Säurezahl 166) und 90,4 Teilen der Reaktionsmasse 3. Sie hat einen Feststoffgehalt von etwa 30,9%, wobei etwa 6% der Feststoffe angelagertes Maleinanhydrid sind. Der Verseifungsgrad beträgt etwa 4 %.

Beispiel 6

Diese Suspension besteht aus 200 Teilen der Reaktionsmasse 4 (Säurezahl 259). Sie hat einen Feststoffgehalt von 19,6 % und einen Verseifungsgrad von etwa 4%, wobei etwa 16% der Feststoffe angelagerte Fumarsäure sind.

Beispiel 7

Die Suspension besteht aus 150 Teilen Holzkolophonium (Säurezahl 167) und 90 Teilen eines 16·/» Fumarsäure enthaltenden Kolophonium-Addukts s (hergestellt wie Reaktionsmasse 2, nur mit der Ausnahme, daß die Reaktionsmasse 4 Stunden lang bei einer Temperatur zwischen etwa 200 und 210° C erhitzt worden war). Die wäßrige Suspension hat einen Feststöffgehalt von 35,4 Vo, wobei etwa 6Vo der Fest- io stoffe angelagerte Fumarsäure sind. Der Verseifungsgrad beträgt 2Vo.

Beispiel 8

Dieses Suspension besteht aus 125 Teilen hydrier- tj tem Kolophonium (Säurezahl 163) und 75 Teilen der Reaktionsmasse, wie sie in der Suspension des Beispiels 7 vorhanden ist. Die stabile wäßrige Suspension hat einen Feststofigehalt von 31,7Vo, wobei etwa 6 "Ze der Feststoffe angelagerte Fumarsäure sind. Der Ver- to seifungsgrad der Suspension beträgt 4 Vo.

Beispiel 9

Die Suspension besteht aus 125 Teilen hydriertem aj Kolophonium (Säurezahl 163) und 75 Teilen der Reaktionsmasse, wie sie in der Suspension des Beispiels 7 vorhanden ist. Die wäßrige Suspension hat einen Feststöffgehalt von etwa 35,4Vo, wobei etwa 6 Vo angelagerte Fumarsäure sind. Der Verseifungs-

grad beträgt 4 Vo.

Die Leimungswirksamkeit jeder der wäßrigen Suspensionen der Beispiele 1 bis 9 wurde durch Herstellung von Handbögen bei unterschiedlichen Mengen an Leimfeststoffen untersucht. Zur Herstellung der Handbögen wurde gebleichter Rayonier-Kraftpapierbrei in Wasser mit Standardhärte suspendiert und in einem Noble-and-Wood-Umlaufholländer auf einen S-R-Grad von 750 ml gehollandert. Der Leim wurde zu 2-1-Anteilen der geholländerten Aufschlämmung zugesetzt, die auf einen Feststöffgehalt von 2,5 Gewichtsprozent verdünnt worden war. Jede geleimte Aufschlämmung wurde zur Einstellung auf einen pH-Wert von 4,5 mit einer ausreichenden Menge Alaun versetzt, und die Aufschlämmungen wurden dann mit Säure-Alaun-Verdünnungswasser auf eine Konsistenz von 0,27 Vo in dem Dosierer verdünnt.

Das Verdünnungswasser wurde hergestellt, indem mäßighartes Wasser mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 5,0 eingestellt wurde, wonach eine solche Menge Alaun zugesetzt wurde, daß 5 Teile/Million lösliches Aluminium vorlagen. 1-1-Anteile der Dosiererpapierbreiaufschlämmung wurden weiterhin mit Säitfe-Alaun-Verdünnungswasser auf eine Büttenkasten-Konsistenz von 0,025Vo verdünnt, um unter Verwendung einer Noble-and-Wood-Papierbogenmaschine zu Handbögen mit einem Grundgewicht von 18,1 kg (61 · 91 cm — 500 Riesbogen) zu gelangen. Es wurde ein dichtes weißes Wassersystem verwendet Die gebildeten Bogen wurden auf einen Feststöffgehalt von 33% naßgepreßt und dann auf einem Dampftrommeltrockner bei 115,5° C getrocknet. Alle Handbögen wurden 2 Tage lang bei 22,2° C und 50Vo relativer Feuchte konditioniert und dann in dieser Umgebung untersucht. Die Beständigkeit gegen Eindringen von Standardtinte wurde unter Verwendung des Hercules-Photometers (D. Price, R. H. Osborn und J. W. Davis, TAPPI, 36, 42,

1953) bestimmt. Die Zeit, die für das Eindringen der Tinte notwendig war, um die Lichtreflexion auf 85 V» des Ausgangswertes der Bögen zu vermindern, wurde zur Darstellung des Leimungsgrades verwendet.

Die folgende Tabelle zeigt die Photometer-Leimungsergebnisse für die Leime der Beispiele bei Leimkonzentrationen von 0,5Vo, 1,0Vo und 1,5Vo. Die Leimkonzentrationen sind sn Gewichtsprozenten angegeben und bezogen auf das Gewicht des trockenen Papierbreis, So zeigt z. B. eine Leimkonzentration von 1,0Vo an, das 1 Gewichtsprozent des Feststoflgehaltes der wäßrigen Suspension des jeweiligen Beispiels, bezogen auf das Gewicht des trockenen Papierbreis, zugesetzt wird.

Tabelle

(Photometerleimung als Funktion der Leimkonzentration)

Leim nach Beispiel	0,5Vt	1,0·/·	1,5·/·
1	170 s	260 s	320 s
2	123 s	188 s	239 s
3	153 s	228 s	282 s
4	132 s	209 s	282 s
5	113s	169 s	210 s
6	140 s	198 s	273 s
7	128 s	211s	243 s
8	178 s	282 s	342 s
9	194 s	249 s	313s

Diese Versuchsergebnisse zeigen an, daß die erfindungsgemäßen Leimsuspensionen den handelsüblichen weit überlegen sind.

Bei den erfindungsgemäßen wäßrigen Suspensionen können bis zu etwa 20 Gewichtsprozent der Kolophoniumkomponente durch ein Material ersetzt sein, das in der einschlägigen Literatur manchmal als Kolophoniumstreckmittel bezeichnet wird, wie durch Kolophoniumester und Paraffinwachs. Beispiele für Kolophoniumstreckmittel sind polymere Terpenkohlenwasserstoffe, wie sie in der US-PS 3 193 449 offenbart sind, und Petroleumkohlenwasserstoffharze, die durch Polymerisation von Kohlenwasserstoffen mit ungesättigten Doppelbindungen von Petroleum herstammen, welche als Nebenprodukt beim Cracken von Petroleum erhalten werden. Die Zusammensetzung eines Petroleumkohlenwasserstoffharzes schwankt in Abhängigkeit von der Rohölart, von der es herstammt, sowie in Abhängigkeit von den Bedingungen, die beim Cracken, Destillieren und Trennen des Petroleums herrschen. Üblicherweise ist ein Petroleumkohlenwasserstoffharz ein Material, das durch Polymerisieren von Gemischen aus aliphatischen und cyclischen Verbindungen mit einigen ungesättigten Doppelbindungen erhalten wird. Das Harz hat einen Erweichungspunkt von 30 bis 130° C, eine Farbe von

) i Wiht (d

Erweichungspunkt von 30 b ,

X-D (Kolophoniumstandard), eine Wichte (drjjvon 0,9 bis 1,20, einen Säurewert von weniger als 1,0 und einen Jodwert (Wijs-Methode) von 30 bis 230.

Das folgende Beispiel erläutert eine erfindungsgemäße Suspension, die ein Terpenkohlenwasserstoffharz, das aus Polymerisationsprodukten von Terpenkohlenwasserstoff besteht, als Streckmittel enthält.

Diese Suspension besteht aus 127 Teilen Hölzkolophonium (Säurezahl 167), 90 Teilen der Reaktions-

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masse, wie sie in der Suspension des Beispiels 7 vorhanden ist (Säurezahl 267), und 23 Teilen eines dinieren Terpene mit einem Siedebereich von etwa 173 bis 177° C bei 45 mm Hg. Die wäßrige Suspension hat einen Feststoffgehalt von 38,9 °/o. Der Gehalt an Fumarsäure, die nahezu vollständig in angelagerter Form vorliegt, macht 6Vo des Feststoffgewichts aus. Der Verseifungsgrad beträgt etwa 4 Ve. Die Leimungswirksamkeit dieser Suspension 'wird auf dieselbe Weise untersucht wie die der in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Beispiele; die Leimung beträgt hier bei 0,5V«iger Konzentration 152 s, bei l,0*/«iger Konzentration 226 s und bei l,5%iger Konzentration 327 s. Wenn auch die vorstehende Beschreibung auf die Verwendung der erfindungsgemäßen wäßrigen Suspension bei der Herstellung von geleimtem Papier gerichtet ist, so ist doch selbstverständlich, daß dies nicht das alleinige Anwendungsgebiet für die wäß rigen Suspensionen ist. So können sie als Schutzüber züge auf Unterlagen, wie aus Holz, Glas, Keramiken, Metallen, Kunststoffen u. dgl., vorgesehen werden. Eine wäßrige Suspension nach der Erfindung kann beispielsweise durch Aufbürsten, Aufsprühen usw.

to auf Holzteile aufgetragen werden, wonach das Wasser aus der aufgetragenen Suspension durch Anwendung von Wärme entfernt wird. Das dadurch erhaltene Erzeugnis besteht aus einem Holzteil, auf dem ein Überzug aus Material auf Kolophoniumbasis fest

haftet

Claims

! 966 PatentimsprOcbe:

1. Verstärkter Kolophoniumleim in Form einer stabilen wäßrigen Suspension mit einem Wasser- s gebalt von 40 bis 95 Gewichtsprozent und 5 bis 60 Gewichtsprozent Feststoffgenalt von Teilchen auf Kolophoniumbasis mit niedrigem Verseifungsgrad, wobei die Teilchen auch verstärktes Kolophonium enthalten, das ein Addukt aus KoIophonium und einer die

-C=C-C== O-Gruppe

I i i

enthaltenden sauren Verbindung ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem lediglich aus Wasser und Kolophoniummaterial bestehenden Leim, bezogen auf Kolophoniumbasis, mindestens 5°/o verstärktes Kolophonium und der eventuelle Rest unverstärktes Kolophonium ist, wobei der Anteil der sauren Verbindung 1 bis 20°/« des Materials auf Kolophoniumbasis ausmacht, der Verseifungsgrad, dargestellt als Prozentsatz der verfügbaren verseiften Carboxylgruppen, 0,5 bis 20 "/0 beträgt die Teilchengröße 0,03 bis 3 μΐη as beträgt und ν ahlweise bis zu 20 Gewichtsprozent eines Kolophoniumstreckmittels vorhanden sind.

2. Leim nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Anteil von 30 bis 45 %> Kolophoniummaterial.

3. Leim nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Anteil an verstärktem Kolophonium von mindestens 25 °/o.

4. Leim nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an saurer Verbindung 4 bis 8 % beträgt.

5. Leim nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verseifungsgrad 2 bis 4% beträgt.

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