DE2207730B2

DE2207730B2 - Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Kolophoniumleims

Info

Publication number: DE2207730B2
Application number: DE2207730A
Authority: DE
Inventors: Robert Wilder Wilmington Del. Davison (V.St.A.)
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1969-03-27
Filing date: 1972-02-18
Publication date: 1978-08-31
Also published as: SE392929B; FR2128343A2; DK133475B; FI58507C; AU3888372A; IT951792B; AU438388B2; ZA72780B; CH587308A5; IT1003039B; JPS5323402B1; FI58507B; DE1958965A1; AU470323B2; AU6409569A; CH572968A5; BR7200932D0; FR2128343B2; CA929440A; DE1966704A1

Description

Gegenstand des Hauptpatents 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

enthaltenden sauren Verbindung ist und wobei das Material auf Kolophoniumbasis einen niedrigen Verseifungsgrad aufweist, wobei eine weitgehend stabile Öl-in-Wasser-Emulsion aus gewichtsmäßig 95 bis 40 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, und wobei der Verseifungsgrad, dargestellt als der Prozentsatz der verfügbaren verseiften Carboxylgruppen, 0,5 bis 20% beträgt. Dieses Verfahren nach dem Hauptpatent 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 Mikron haben, wobei mindestens 20% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 0,3 Mikron haben, im wesentlichen vollständig entfernt wird.

Man erhält auf diese Weise eine wäßrige Suspension von verstärktem Kolophonium, die an sich sehr schwierig zu bereiten ist und die ein sehr viel wirksameres Leimgemisch darstellt als ein solches, in das keine Fremdstoffe eingeführt werden. So kann ein stabiles Gemisch dadurch erhalten werden, daß lediglich von den Leimstoffen selbst und Wasser ausgegangen wird; es besteht keine Notwendigkeit, andere Stoffe, wie Kasein, zuzusetzen, die für die Suspension als Dispergiermittel wirken.

Es war auch überraschend, daß die instabile Emulsion durch die Homogenisierungsstufe stabilisiert wird, und zum anderen, daß diese Stabilität der erhaltenen

wäßrigen Suspension durch die Stufe des Lösungsmittelabstreifens nicht aufgehoben wird.

Eine Abänderung des Verfahrens nach dem Hauptpatent besteht darin, daß bis zu 20% des Materials auf Kolophoniumbasis durch ein Kolophoniumstreckmittel ersetzt werden, das relativ billig ist und die Kosten der Suspension durch Ersatz eines Teils des Materials auf Kolophoniumbasis, das recht teuer ist, senkt.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, das vorstehend genannte Herstellungsverfahren dahingehend zu modifizieren, daß es noch wirtschaftlicher wird, wobei jedoch das gewünschte Gleichgewicht der technischen Vorteile gegenüber früheren Kolophoniumleimsuspensionen gewahrt bleibt

Erfindungsgemäß wird das Verfahren gemäß dem Hauptpatent in der Weise modifiziert, daß von den 5 bis 60 Teilen Material auf Kolophoniumbasis 25 bis 65 Gew.-% durch Syntheseharz ersetzt sind, daß die Menge an verseiftem Material auf Kolophoniumbasis 0,015 bis 0,9 Milliäquivalenten verseiften Carboxylgruppen pro Gramm Gesamtfeststoffe der Suspension äquivalent ist, daß die Syntheseharzkomponente ein nichtkristallines, thermoplastisches Kohlenwasserstoffharz mit einer Säurezahl von weniger als 1, einem Erweichungspunkt von 45 bis 15O⁰C und einem Molekulargewicht von 350 bis 2000 ist und daß die gebildete Suspension Teilchen enthält, die aus einer Mischung aus Material auf Kolophoniumbasis und Syntheseharz bestehen.

Außerdem ist gegenüber dem Hauptpatent in gewisser Weise der Bereich der sauren Verbindung eingeschränkt, der 2 bis 12% des Gesamtfeststoffgewichts betragen sollte. In Anbetracht der Schwierigkeiten beim Berechnen der Bereiche der eingebrachten Anteile durch die Gegenwart des Syntheseharzes ist es wünschenswert, den Verseifungsgrad als Äquivalent zu 0,015 bis 0,9 Milliäquivalenten der verseiften Carboxylgruppen pro Gramm Gesamtfeststoffe zu definieren, jedoch gleicht dies weitgehend dem Bereich, wie er in dem Hauptpatent definiert ist.

Aus wirtschaftlicher Sicht ist die erfindungsgemäße Suspension vorteilhaft, weil die beträchtliche Menge an synthetischem Kohlenwasserstoffharz die Kosten erheblich senkt Auch in technischer Beziehung ist die Suspension sehr beachtenswert, weil sie sehr stabil ist und trotz der großen vorhandenen Mengen an synthetischem Kohlenwasserstoffharz ausgezeichnete Leimungseigenschaften aufweist.

Um den bemerkenswerten Charakter der Suspension der Erfindung selbst im Lichte der Offenbarung des Hauptpatents zu verstehen, ist es erforderlich, die physikalischen Eigenschaften sowohl des definierten Syntheseharzes als auch der Suspensionen im allgemeinen zu berücksichtigen.

Die definierten Syntheseharze sind bemerkenswert, indem sie einen wesentlich andereren ionischen Charakter als das Material auf Kolophoniumbasis haben, das sehr viel weniger polar ist. Außerdem werden sie normalerweise nicht als wünschenswerte Leimstoffe angesehen.

Suspensionen sind recht heikle Gegenstände, die oft instabil sind. Und wenn sie stabil sind, sind sie im allgemeinen ziemlich empfindlich gegenüber Änderungen ihrer Zusammensetzung. Ihre Stabilität wird normalerweise beeinflußt durch die Gegenwart eines Dispergiermittels, das in diesem Fall der kleine Anteil an verseiftem Material auf Kolophoniumbasis ist, das einige Affinität sowohl gegenüber der wäßrigen als auch der öligen Phase aufweist. Der ionische Charakter der Moleküle spielt eine wichtige Rolle bei der Struktur der Suspension, und angesichts dieser Tatsachen wäre es deshalb zu erwarten, daß das beträchtliche Ansteigen des Anteils an Syntheseharz, das erfindungsgemäß vorgesehen ist, das Gleichgewicht der Suspension stören würde. Im Gegensatz zu dem, was ohne gpnaueste Kenntnis auf dem Gebiet des Bereitens von weitgehend stabilen Suspensionen erwartet werden

ίο kann, ist es nicht möglich, diese Änderungen in dem System durch Änderung der Konzentration des Dispergiermittels zu kompensieren; vielmehr bedeutet eine wesentliche Änderung des Gleichgewichts in dem System normalerweise, daß das Dispergiermittel selbst verändert werden muß. Wenn es auch vielleicht nicht unbegründet ist, daß das System die relativ geringe Menge von 10% Syntheseharz bei dem Hauptpatent tolerieren sollte, so ist es ganz außerordentlich, daß es möglich sein sollte, die erfindungsgemäß vorgesehenen größeren Mengen ohne Stabilitätsverlust zu assimilieren.

Einige der Vorteile der Erfindung können auf die Tatsache zurückzuführen sein, daß die Komponente auf Kolophoniumbasis und die Syntheseharzkomponente als Mischung vorliegen, d. h. als Feststoff-Feststoff-Dispersion. Wenn dies auch dem Solvatationsprozeß bei der Erfindung und bei dem Hauptpatent zuzuschreiben ist, ist in letzterem keine spezifische Offenbarung über die Existenz dieser Mischung gemacht, die dem Fachmann eine Hilfe wäre.

In dem Hauptpatent schließt der Ausdruck »Material auf Kolophoniumbasis« nicht das Syntheseharzmaterial ein, das als wahlweiser Zusatz zu verstehen ist.
Zu bevorzugende Suspensionen bestehen aus etwa 70 bis 55% Wasser und etwa 30 bis etwa 45% Feststoffen, wobei das Gesamtgewicht der beiden Komponenten etwa 100% ausmacht.

Der Feststoffgehalt der Suspension ist eine Mischung, die im wesentlichen aus 75 bis 35 Gew.-% Material auf Kolophoniumbasis (das später noch im einzelnen erläutert wird), welches nachstehend manchmal als »Komponente A« bezeichnet wird, und aus 25 bis 65 Gew.-% bestimmter Kohlenwasserstoffharze (die ebenfalls nachstehend noch ausführlich erläutert werden), welche im folgenden manchmal als »Komponente B« bezeichnet werden. Auch hier machen die beiden Komponenten insgesamt etwa 100% aus. Die Suspensionen dieser Erfindung sind stabil über Zeiträume von bis zu etwa sechs Monaten oder mehr. Die Feststoffe der Suspension (der nichtverseifte Anteil) liegt in Form von fein verteilten Teilchen vor, von denen die meisten eine Größe von etwa 0,5 Mikron oder weniger haben. Gegebenenfalls vorhandene Teilchenagglomerate können gewünschtenfalls durch bekannte Methoden, wie Passieren der Suspension durch ein Sieb mit geeigneter Maschengröße, aus der Suspension entfernt werden.

Die Teilchen der Suspensionen sind vorzugsweise eine Mischung, die im wesentlichen aus etwa 75 bis etwa 45 Gew.-% der Komponente A und aus etwa 25 bis etwa 55 Gew.-% der Komponente B besteht. Ein stärker eingeschränkter Bereich der Komponente B beträgt 31 bis 50%.

Komponente A

Es ist nicht erforderlich, daß ungefestigtes Kolophonium als Anteil der Komponente A vorhanden ist; jedoch ist immer gefestigtes Kolophonium zumindest als ein Teil der Komponente A vorhanden. Deshalb enthalten

alle Suspensionen der Erfindung Teilchen, die eine Mischung aus Kohlen wasserstoffharz und gefestigtem Kolophonium sind, wobei die Mischung gegebenenfalls ungefestigtes Kolophonium enthalten kann.

Dieser Anteil an ungefestigtem Kolophonium in der Mischung kann, falls er vorhanden ist, eine beliebige gebräuchliche Kolophoniumart, wie Holz-, Gummioder Tallölkolophonium, in rohem oder gereinigtem Zustand sein. Gewünschtenfalls können Gemische aus zwei oder mehreren dieser Arten angewendet werden. Das ungefestigte Kolophonium kann teilweise oder weitgehend vollständig hydriert sein, und es kann, wie beispielsweise mit Formaldehyd, zur Unterdrückung seiner Kristallisierung behandelt sein.

Gefestigtes Kolophonium ist in der einschlägigen Technik bekannt. Es ist das Diels-Alder-Reaktionsprodukt (Addukt) von Kolophonium und einer die

—C=C- C = O-Gruppe

enthaltenden sauren Verbindung, das durch Erhitzen von Kolophonium und der sauren Verbindung bei Temperaturen von etwa 150⁰C bis etwa 210°C erhalten wird; gefestigtes Kolophonium wird manchmal auch als »Kolophonium-Addukt« bezeichnet.
Beispiele für die

-C=C-C = O-Gruppc

enthaltende saure Verbindungen, die zur Gewinnung von gefestigtem Kolophonium verwendet werden können, sind ungesättigte organische Säuren und ihre bekannten Anhydride, wobei spezifische Beispiele Acrylsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinanhydrid, Itaconsäure, Itaconanhydrid, Citraconsäure und Citraconanhydrid sind. Eine die

-C=C-C = O-Gruppe

enthaltende saure Verbindung wird nachstehend als »saure Verbindung« bezeichnet.

Das zur Gewinnung des gefestigten Kolophoniums verwendete Kolophonium ist eines der vorstehend aufgezählten. Als gefestigtes Kolophonium kann auch ein solches verwendet werden, das nach der Diels-Alder-Adduktbildung weitgehend vollständig hydriert worden ist.

Für die Zwecke der Erfindung ist die Menge an saurer Verbindung, die in den Feststoffen anwesend ist, kritisch. Sie beträgt von etwa 2% bis etwa 12%, vorzugsweise von etwa 4% bis etwa 8°/o, bezogen auf das Gesamtfeststoffgewicht der Suspension. Im wesentlichen die gesamte Menge der sauren Verbindung ist an das Kolophonium angelagert, d.h. es ist, wenn überhaupt, nur wenig freie oder nichtgebundene anlagernde saure Verbindung vorhanden. Gefestigtes Kolophonium mit einem höheren Gehalt an angelagerter saurer Verbindung als der vorstehend angegebenen oberen Grenze kann eingesetzt werden, wobei lediglich erforderlich ist, der Mischung etwas ungefestigtes Kolophonium zuzugeben, so daß die erhaltene Mischung beim Vermischen mit dem Kohlenwasserstoffharz zu einem Feststoffgehalt mit der gewünschten Menge an saurer Verbindung führt, die weitgehend vollständig in Kolophoniiim-Addukt-Form vorliegt.

Die Menge an verseiftem gefestigtem oder ungefestigtem Kolophonium oder beiden/, die in der Suspension vorhanden ist, ist 1,5 χ 10~² bis 0,9 Milliäquivalenten verseiften Carboxylgruppen pro Gramm Gesamtfeststoffe der Suspension äquivalent.

Komponente B

Erfindungsgemäß verwendete Kohlenwasserstoffharze sind nichtkristalline thermoplastische synthetische

ίο Polymere mit einem Erweichungspunkt von etwa 45°C bis etwa 150° C, vorzugsweise von etwa 50° C bis 90° C, einem Molekulargewicht innerhalb eines Bereichs von etwa 350 bis 2000, vorzugsweise etwa 400 bis 900, und einer Säurezahl von weniger als etwa 1. Diese Kohlenwasserstoffharze können durch in der einschlägigen Technik bekannte Methoden durch Homopolymerisation oder Copolymerisation von äthylenisch ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomeren, die nur Wasserstoff und Kohlenstoff in ihrer Molekülstruktur aufweisen, erhalten werden.

Kohlenwasserstoffharze, die diese Anforderungen erfüllen, können aus flüssigen Petroleumdestillaten mit einem Siedebereich von etwa 20° C bis etwa 280° C, vorzugsweise etwa 30 bis etwa 140° C, oder einer beliebigen Fraktion, die innerhalb dieser Bereiche siedet, erhalten werden.

Terpenharze, die diese Eigenschaften aufweisen, können ebenfalls erfindungsgemäß eingesetzt werden.
Anstelle von gecrackten Petroleumdestillaten können auch ungesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen anderen Ursprungs allein oder im Gemisch verwendet werden. So können auf synthetischem Wege erhaltene äthylenisch ungesättigte Kohlenwasserstoffe allein oder im Gemisch mit anderen synthetisch erhaltenen oder natürlichen äthylenisch ungesättigten Kohlenwasserstoffen zur Gewinnung von erfindungsgemäß verwendbaren Kohlenwasserstoffharzen polymerisiert werden. Das einzige Erfordernis ist, daß das erhaltene Polymerisat die vorstehend angegebenen Eigenschaften

■to hat. So können relativ reine Kohlenwasserstoffverbindungen, wie Diolefine und Olefine, homopolymerisiert oder im Gemisch mit verschiedenen Mengen cyclischer Diolefine oder cyclischer Olefine oder beiden oder substituierter Benzolkohlenwasserstoffe, wie Styrol, ac-Methylstyrol, Vinyltoluol oder Divinylbenzol, zur Gewinnung von Harzen mit den oben angegebenen Eigenschaften polymerisiert werden. Verschiedene Anteile dieser ungesättigten Kohlenwasserstoffe einiger oder sämtlicher vorstehend angegebenen Klassen

so können mit bestimmten Fraktionen gecrackter Destillate gemischt werden, um zu zufriedenstellenden Materialien für die Harzbildung zu gelangen.

Kohlenwasserstoffharze können dadurch erhalten werden, daß die Kohlenwasserstoffe in Gegenwart eines geeigneten Katalysators oder Aktivierungsmittels oder durch alleinige Anwendung von Wärme zur Umsetzung gebracht werden. Verwendbare Katalysatoren sind saure Katalysatoren, wie AlCl₃, ZnCl₂, BF₃, H2SO4, H₃PÜ4 und saure Tone, anionische Katalysatoren, wie metallisches Lithium und Natrium oder ihre Alkylderivate, Metallkoordinationskatalysatoren, wie Aluminiumtriisobutyl und TiCU oder TiCL₃, und freie Radikale bildende Katalysatoren, wie Benzoylperoxid, Cumenhydroperoxid, Tert.-butylhydroperoxid und Wasserstoffperoxid. Die angewendeten Temperaturen schwanken in Abhängigkeit von den verwendeten Monomeren und Katalysatoren. Sie liegen für den Fachmann auf der Hand.

Nachdem die Umsetzung weitgehend vollständig abgelaufen ist, kann erforderlichenfalls etwaiger restlicher Katalysator entfernt werden. Nichtumgesetzte Kohlenwasserstoffe und niedermolekulare Stoffe können gewünschtenfalls durch Vakuum- oder Dampfdestillation entfernt werden.

Die nachstehend aufgezählten Harze sind Beispiele für die erfindungsgemäß verwendbaren Kohlenwasserstoffharze.

Harz A

Ein erfindungsgemäß verwendbares geeignetes Kohlenwasserstoffharz ist ein Petroleumharz mit einem Erweichungspunkt von etwa 70⁰C, einem Molekulargewicht von etwa 800 und einer Säurezahl von weniger als

'· Harz B

Ein weiteres geeignetes Petroleumkohlenwasserstoffharz ist ein solches mit einem Erweichungspunkt von etwa 100⁰C, einem Molekulargewicht von etwa 1400 und einer Säurezahl von weniger als 1.

HarzC

Ein anderes Kohlenwasserstoffharz, das erfindungsgemäß verwendbar ist, ist ein Vinyltoluol-Copolymeri- :> sat mit einem Molekulargewicht von etwa 1400 und einem Erweichungspunkt von etwa 12O⁰C. Die Säurezahl dieses Harzes beträgt weniger als 1.

Harz D

Ein weiteres erfindungsgemäß verwendbares Harz ist ein Vinyltoluol-Copolymerisat, das auf einen α-Wert von weniger als 0,05 bei 262 Millimikron hydriert worden ist. Dieses Harz hat einen Erweichungspunkt von etwa 135° C und ein Molekulargewicht von etwa s> 1400. Die Säurezahl dieses Harzes beträgt weniger als etwa 1.

Terpenharze sind Kohlenwasserstoffharze, und wie vorstehend erläutert wurde, können die, welche die genannten Eigenschaften haben, erfindungsgemäß verwendet werden. In »Encyclopedia of Chemical Technology«, Vol. 14, The Interscience Encyclopedia, Inc., New York, 1955, wird berichtet, daß Sulfatterpentinöle aus 60 bis 65 Gew.-% a-Pinen und 25 bis 35 Gew.-% j3-Pinen bestehen. Gereinigtes Sulfatterpentinöl (200 Teile) wird zu einem gerührten Gemisch aus 450 Teilen trockenem Toluol und 18 Teilen Aluminiumchlorid zugetropft. Die Temperatur wird während des Rührens durch Kühlen auf 4 bis 10° C gehalten. Die Zeit des Zusatzes beträgt 55 Minuten. Nach vollständigem Zusatz des Terpentinöls wird die Umsetzung bei 8 bis 1O⁰C noch vier Stunden fortgesetzt. Unter Rühren wird Wasser (22° C) zugesetzt, vobei die Temperatur auf unter 20 C gehalten wird. 15 Minuten nach vollständiger Wasserzugabe werden 45 Teile Calciumhydroxid zugesetzt, und das Gemisch wird erwärmt und 20 Minuten bei 70⁰C gehalten. Das heiße Gemisch wird filtriert, und der Filterkuchen wird mit Toluol gewaschen. Die Waschflüssigkeiten werden mit dem Produktfiltrat vereinigt. Beim Abkühlen des Filtrats bilden sich zusätzliche wi Feststoffe, die auch noch abfiltriert werden. Das erhaltene Filtrat wird durch Erhitzen mit einem heißen ölbad abgestreift. Das Abstreifen wird bei einem Druck von 120 mm Hg und einer Ölbadtemperatur von 200⁰C abgestoppt. Der Rückstand ist ein weiches Terpenkoh- t>5 lenwasserstoffharz, das aus Polymerisationsprodukten von Terpenkohlenwasserstoffen besteht und ein Molekulargewicht von etwa 500 und einen Erweichungspunkt von etwa 75°C hat. Dieses Harz wird nachstehend als »Harz E« bezeichnet. Vakuumtopping dieses Harzes führt zu einem Rückstand mit einem Molekulargewicht von etwa 840 und einem Erweichungspunkt von etwa 115°C. Dieses Harz wird nachstehend als »Harz F« bezeichnet.

Bei der Bereitung der wäßrigen Suspensionen der Erfindung wird zunächst durch Vermischen eines wäßrigen Mediums, das Wasser und darin gelöst ein Material, wie verseiftes Kolophonium, verseiftes gefestigtes Kolophonium, einen alkalischen Stoff, der mil Kolophonium und gefestigtem Kolophonium eine Seife bilden kann, wenn sie gemischt werden, und Gemische aus den vorstehenden Stoffen enthält, sowie einer Lösung aus Material auf Kolophoniumbasis und Kohlenwasserstoffharz, gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel, wie ζ. Β Benzol, eine im wesentlichen instabile Öl-in-Wasser-Emulsion bereitet. Für den Fachmann bedeutet es keine Schwierigkeit, die Anteile der vorstehenden Bestandteile so richtig einzustellen, daß eine Suspension mit den gewünschten Anteilen an Wasser und Feststoffen in dem Endprodukt erhalten wird.

Eine stabile Öl-in-Wasser-Emulsion wird durch Homogenisieren der instabilen Öl-in-Wasser-Emulsion bereitet. Das verseifte Kolophonium oder das verseifte gefestigte Kolophonium oder beide, gleichgültig ob sie in dem wäßrigen Medium ursprünglich vorhanden waren oder durch Umsetzung eines alkalischen Stoffes mit Kolophonium oder gefestigtem Kolophonium in situ gebildet wurden, wirken als das einzige Emulgiermittel für die Emulsion.

Wenn die im wesentlichen stabile Öl-in-Wasser-Emulsion einmal hergestellt ist, wird weitgehend das gesamte mit Wasser nicht mischbare organische Lösungsmittel, in dem das Kohlenwasserstoffharz unc das Material auf Kolophoniumbasis gelöst waren entfernt, wie durch Destillation. Nach weitgehenc vollständiger Entfernung des gesamten mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittels wird eine weitgehend stabile wäßrige Dispersion von feir verteilten Teilchen aus einer Mischung von Kohlenwasserstoffharz und Material auf Kolophoniumbasis erhalten.

Bei der Herstellung der stabilen Suspensionen der Erfindung ist es zu bevorzugen, als wäßriges Medium das nachfolgend mit dem mit Wasser nicht mischbarer organischen Lösungsmittel, das Kohlenwasserstoffhan und Material auf Kolophoniumbasis gelöst enthält vermischt wird, eine wäßrige Lösung eines alkalischer Stoffes zu verwenden. Geeignete alkalische Stoffe sine die gebräuchlichen organischen und anorganischer basischen Stoffe, die zur Bildung einer Seife vor Kolophonium oder gefestigtem Kolophonium eingesetzt werden. Spezifische Beispiele hierfür sind Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Ammoniak und wasserlösliche Amine, wie z. B. Morpholin Äthylamin, n-Propylamin und n-Butylamin. Zu bevorzugende Lösungen sind die, die durch Auflösen vor Kalium- oder Natriumhydroxid in Wasser in der gewünschten Menge erhalten wurden. Selbstverständlich können gewünschtenfalls auch wäßrige Lösunger eingesetzt werden, die mehr als einen der vorstehend aufgezählten alkalischen Stoffe enthalten.

Wie für den Fachmann offensichtlich ist, kann die Kolophonium- oder gefestigte Kolophoniumseife aul bekannte Weise hergestellt und in Wasser gelöst

werden, um zu den erfindungsgemäß verwendeten wäßrigen Lösungen zu gelangen. So ist man nicht darauf angewiesen, die Kolophonium- oder gefestigte Kolophoniumseife in situ zu bereiten, was das zweckmäßigste Verfahren ist, sondern die Seife kann separat und im voraus bereitet werden.

Die Lösung, die die dispergierte Phase der Öl-in-Wasser-Emulsion bildet, wird durch Auflösen der gewünschten Menge kohlenwasserstoffharz und der gewünschten Menge an Material auf Kolophoniumbasis in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel hergestellt, wobei das Lösungsmittel sowohl das Kohlenwasserstoffharz als auch das Material auf Kolophoniumbasis löst. Wenn es auch eine ganze Anzahl von Lösungsmitteln gibt, die die vorstehenden Anforderungen erfüllen und die bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren eingesetzt werden können, so ist doch Benzol zu bevorzugen. Beispiele für andere Lösungsmittel, die verwendbar sind, sind Propylendichlorid, Toluol und Tetrachlorkohlenstoff. Gewünschtenfalls können auch Gemische aus zwei oder mehreren Lösungsmitteln verwendet werden, obwohl dies nicht empfehlenswert ist.

Wie vorstehend erläutert, sind das Kohlenwasserstoffharz und das Material auf Kolophoniumbasis in 2^ri einem organischen Lösungsmittel gelöst. Da das Lösungsmittel während des Herstellungsprozesses der wäßrigen Suspension der Erfindung entfernt wird, sollte die zur Erzeugung der Lösung verwendete Menge aus Gründen der Wirtschaftlichkeit auf einem Minimum gehalten werden. Es liegt für den Fachmann auf der Hand, daß die Menge an eingesetztem Lösungsmittel über einen relativ breiten Bereich schwanken kann, wobei die minimale Menge die ist, die die Komponenten A und B gerade noch löst, vorzugsweise bei Raumtemperaturbedingungen, und wobei die maximale Menge in erster Linie durch wirtschaftliche Gesichtspunkte gegeben ist. Die Mengen an Komponente A und Komponente B sind gewöhnlich so, wie sie in der fertigen wäßrigen Suspension erwünscht sind. Der Feststoffgehalt einer wäßrigen Suspension kann gewünschtenfalls erhöht werden, indem man einen Teil des Wassers, z. B. durch Destillation, entfernt. Bei der Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden organischen Lösung empfiehlt es sich, daß die Lösung etwa 25 bis etwa 100 Gewichtsteile Gesamtfeststoffe pro 100 Gewichtsteile Lösungsmittel enthält.

Die Menge an bei der Herstellung des wäßrigen Mediums verwendetem alkalischem Stoff kann schwankein und hängt von dem spezifischen verwendeten Stoff ab und liegt im Ermessen des Fachmanns.

Bei der Herstellung der wäßrigen Emulsionen vor der Lösungsmittelentfernung hängen die Mengen an organischer Lösung und wäßrigem Medium, die verwendet werden, von ihrer jeweiligen Zusammensetzung sowie gewöhnlich von der gewünschten Zusammensetzung der als Endprodukt erhaltenen wäßrigen Suspension ab. Wie vorstehend erläutert, kann nach der Lösungsmittelentfernung ein Teil des Wassers abgezogen werden, um zu einer wäßrigen Suspension mit höherem Feststoffge- «ι halt zu gelangen. Die Bestimmung der Mengen an wiißrigem Medium und organischer Lösung liegt im Ermessen des Fachmanns, der im Besitze der Lehren der Erfindung ist. Wenn man beispielsweise die Zusammensetzung der organischen Lösung bestimmt hat, muß die Menge an damit vermischtem wäßrigem Medium genug alkalischen Stoff aufweisen, daß die gewünschte Menge an verseiften Carboxylgruppen in dem Endprodukt erhalten wird. Im allgemeinen kann das Gewichtsverhältnis von wäßrigem Medium zu organischer Lösung erfolgreich zwischen 1 :1 und 3 :1 variiert werden. Die Menge an eingesetztem wäßrigem Medium muß so angemessen sein, daß eine Inversion der Primäremulsion verhindert wird. Wirtschaftliche Gesichtspunkte schließen einen Wasserüberschuß aus, da ein solcher zu einer Suspension mit für die Verschiffung, Lagerung usw. zu geringen Feststoffgehalt führt. Verschiffung und/oder Lagerung von Wasser, insbesondere wenn es unnötig ist, sind unerwünscht und teuer.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele im einzelnen erläutert.

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von mit Fumarsäure gefestigtem Kolophonium. 16 Teile Fumarsäure werden bei einer Temperatur von etwa 205⁰C an 84 Teile Tallölkolophonium angelagert. Die Fumarsäure löst sich in dem geschmolzenen Tallölkolophonium und reagiert mit diesem unter Bildung von fumarsäuregefestigtem Tallölkolophonium. Nachdem weitgehend die gesamte Fumarsäure mit dem Tallölkolophonium reagiert hat, wird das gefestigte Kolophonium auf Raumtemperatur (etwa 23° C) abgekühlt. Das gefestigte Kolophonium enthält 16% Fumarsäure, die nahezu vollständig in kombinierter oder angelagerter Form vorliegt.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung. Alle Teile und Prozentsätze sind Gewichtsteile und Gewichtsprozente, wenn es nicht anders angegeben ist.

Beispiel 2

Durch Auflösen von 31,3 Teilen ungefestigtem, formaldehydbehandeltem Tallölkolophonium (ungefestigtes Kolophonium), 37,5 Teilen des gefestigten Kolophoniums des Beispiels 1 und 31,2 Teilen des Harzes A in 100 Teilen Benzol wird eine Lösung bereitet. Die erhaltene Lösung wird mit einer auf etwa 40° C vorgewärmten wäßrigen Lösung, die durch Auflösen von 0,43 Teilen Natriumhydroxid in 200 Teilen Wasser erhalten worden ist, zur Gewinnung einer Öl-in-Wasser-Emulsion gründlich vermischt. Das Natriumhydroxid reagiert mit einem Teil der Carboxylgruppen des ungefestigten Kolophoniums und/oder des gefestigten Kolophoniums unter Bildung von Kolophoniumseife. Diese Emulsion, die weitgehend instabil ist, wird zweimal durch einen Homogenisator bei einem Homogenisierungsdruck von etwa 246 bis 281 kg/cm² geschickt. Das erhaltene Produkt ist eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit ausgezeichneter Stabilität, in der die Kolophoniumseife als Emulgiermittel für das System wirkt. Anschließend wird im wesentlichen das gesamte Benzol aus der Emulsion abdestilliert, wodurch eine wäßrige Suspension mit guter Stabilität erhalten wird. Der Feststoffgehalt der Suspension liegt bei etwa 35%, wobei das Harz A etwa 31,2% ausmacht. Etwa 6% des Feststoffgehalts ist angelagerte Fumarsäure. Die Kolophoniumseife in dem System wirkt als Stabilisator für die Suspension. Die an ihr vorhandene Menge ist etwa 0,108 Milliäquivalenten Carboxylgruppen pro Gramm Gesamtfeststoffe äquivalent.

Beispiel 3

Beispiel 2 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß 62,5 Teile des Harzes A eingesetzt werden. Bei diesem Beispiel wird auch kein ungefestigtes Kolophonium

verwendet. Die Suspension hat eine gute Stabilität und einen Feststoffgehalt von etwa 35%, wobei etwa 6% der Feststoffe angelagerte Fumarsäure und etwa 62,5% der Feststoffe Harz A sind.

Zur Bestimmung der Leimungswirksamkeiten der wäßrigen Suspensionen der Beispiele 2 und 3 werden unter Verwendung der Suspension als alleinigem Leim Handbögen hergestellt. Hierzu wird gebleichter Rayonier-Kraftpapierbrei in Wasser mit Standardhärte suspendiert und in einer Noble-and-Wood-Maschine auf ι ο einen Schopper-Riegler-Grad von 750 ml geholländert. Die Leimzusätze werden zu 2-Liter-Anteilen der geholländerten Aufschlämmung zugegeben, welche auf 2,5 Gew.-% Feststoffe verdünnt worden sind. Jede geleimte Aufschlämmung wird mit so viel Alaun versetzt, daß der pH-Wert etwa 4,5 beträgt. Die Aufschlämmung wird dann in dem Dosierer mit Säure-Alaun-Verdünnungswasser auf eine Konsistenz von 0,27% verdünnt.

Das Verdünnungswasser wird bereitet, indem der pH-Wert von Wasser mit mittlerer Härte mit Schwefelsäure auf 5,0 eingestellt und dann so viel Alaun zugesetzt wird, daß sich 5 ppm lösliches Aluminium ergeben. 1-Liter-Anteile an Papierbreiaufschlämmung aus dem Dosierer werden mit Säure-Alaun-Verdünnungswasser auf eine Auflaufkasten-Konsistenz von 0,025% weiter verdünnt, wonach mit einer Noble-and-Wood-Maschine Handbögen mit einem Grundgewicht vor. 18,14 g (60,9 cm χ 1270 cm-500-Riesbogen) gebildet werden. Die erhaltenen Bögen werden auf einen Feststoffgehalt von 33% naßgepreßt und dann auf einem Dampf trommeltrockner bei 115,5° C getrocknet. Alle Handbögen wurden mindestens zwei Tage lang bei 22,2°C und 50% relativer Feuchte konditioniert und in diesem Zustand auf die Leimungseigenschaften unter Anwendung des Hercules-Leimtests untersucht.

Die folgende Tabelle 1 gibt die Leimungsergebnisse der Leime der Beispiele bei einer Leimkonzentration von 0,5% an. Diese Leimkonzentration bezieht sich auf das Gewicht des trockenen Papierbreis. So gibt eine Leimkonzentration von 0,5% an, daß 0,5 Gew.-% Feststoffe der wäßrigen Suspension des spezifischen Beispiels, bezogen auf das Gewicht des trockenen Papierbreis, zugegeben werden.

Tabelle 1

Leim nach
Beispiel

Hercules-Leimlest
Ergebnis in Sekunden
pH 4,5

132
93

Beispiel 4

Durch Auflösen von 31,3 Teilen formaldehydbehandeltem Tallölkolophonium (ungefestigtes Kolophonium), 37,5 Teilen gefestigtem Kolophonium des Beispiels 1 und 31,2 Teilen Harz B in 100 Teilen Benzol wird eine Lösung bereitet. Die erhaltene Lösung wird mit einer auf etwa 4O⁰C vorgewärmten wäßrigen Lösung, die durch Auflösen von 0,43 Teilen Natriumhydroxid in 200 Teilen Wasser erhalten wurde, zu einer öl-in-Wasser-Emulsion gründlich vermischt. Das Natriumhydroxid reagiert mit einem Teil der Carboxylgruppen des ungefestigten und/oder des gefestigten Kolophoniums unter Bildung von Kolophoniumseife. Diese Emulsion, die weitgehend instabil ist, wird zweimal durch einen auf etwa 40°C vorgewärmten Homogenisator bei Homogenisierungsdrücken von etwa 246 bis 281 kg/cm² geschickt. Das erhaltene Produkt ist eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit ausgezeichneter Stabilität, in der die Kolophoniumseife und/oder die fumarsäuregefestigte Kolophoniumseife als Emulgiermittel für das System wirken. Anschließend wird weitgehend alles Benzol aus der Emulsion abdestilliert, wodurch eine wäßrige Suspension mit guter Stabilität erhalten wird. Der Feststoffgehalt der Suspension beträgt etwa 35%, wobei etwa 31,2% das Harz B ausmachen. Etwa 6% des Feststoffgehalts sind angelagerte Fumarsäure. Die in dem System vorhandene Kolophoniumseife wirkt als Stabilisator für die Suspension, wobei die darin vorhandene Menge etwa 0,108 Milliäquivalenten Carboxylgruppen pro Gramm Gesamtfeststoffe äquivalent ist.

Beispiel 5

Beispiel 4 wird unter Verwendung von 46,9 Teilen Harz B und 25,6 Teilen ungefestigtem Kolophonium wiederholt. Die Suspension hat eine gute Stabilität und einen Feststoffgehalt von etwa 35%, wobei etwa 46,9% davon Harz B und etwa 6% davon angelagerte Fumarsäure sind.

Beispiel 6

Beispiel 4 wird unter Verwendung von 62,5 Teilen Harz B und ohne ungefestigtes Kolophonium wiederholt. Die Suspension hat eine gute Stabilität und einen Feststoffgehalt von etwa 35%, wobei etwa 62,5% davon Harz B und etwa 6% davon angelagerte Fumarsäure sind.

Die Leimungswirksamkeit der Suspensionen der Beispiele 4,5 und 6 wird auf dieselbe Weise wie bei den Suspensionen der Beispiele 2 und 3 bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

Leim nach	Hercules-Leimlest
Beispiel	Ergebnisse in Sekunden
	pH 4,5

133

115
76

Beispiel 7

Durch Auflösen von 31,3 Teilen formaldehydbehandeltem Tallölkolophonium (ungefestigtes Kolophonium), 37,5 Teilen des gefestigten Kolophoniums des Beispiels 1 und 31,2 Teilen Harz E in 100 Teilen Benzol wird eine Lösung bereitet. Die erhaltene Lösung wird

ho mit einer auf etwa 4O⁰C vorgewärmten wäßrigen Lösung, die durch Auflösen von 0,43 Teilen Natriumhydroxid in 200 Teilen Wasser erhalten worden ist, zur Gewinnung einer Öl-in-Wasser-Emulsion gründlich vermischt. Das Natriumhydroxid reagiert mit einem Teil

b5 der Carboxylgruppen des Kolophoniums und/oder des gefestigten Kolophoniums unter Bildung von Kolophoniumseife. Diese Emulsion, die weitgehend instabil ist, wird zweimal durch einen gebräuchlichen Homogenisa-

tor (vorerwärmt auf etwa 4O⁰C) bei Homogenisierungsdrücken von etwa 246 bis 281 kg/cm² geschickt. Das erhaltene Produkt ist eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit ausgezeichneter Stabilität, in der die Kolophonium- und/oder die fumarsäuregefestigte Kolophoniumseife ^r, als Emulgiermittel für das System wirken. Anschließend wird nahezu alles Benzol aus der Emulsion abdestilliert, wodurch -eine wäßrige Suspension mit guter Stabilität erhalten wird. Der Feststoffgehalt der Suspension beträgt etwa 35%, wobei 31,2% davon Harz E sind, ι ο Etwa 6% des Feststoffgehaltes sind angelagerte Fumarsäure. Die anwesende Kolophoniumseife ist dieselbe wie bei Beispiel 2.

Beispiele

Beispiel 7 wird unter Verwendung von 46,9 Teilen Harz E und 25,6 Teilen ungefestigtem Kolophonium wiederholt. Die Suspension hat eine gute Stabilität und einen Feststoffgehalt von etwa 35%, wobei etwa 46,9% davon Harz E und etwa 6% davon angelagerte _>o Fumarsäure sind.

Beispiel 9

Beispiel 7 wird unter Verwendung von 62,5 Teilen Harz E und ohne ungefestigtes Kolophonium wiederholt. Die Suspension hat eine gute Stabilität und einen Feststoffgehalt von etwa 35%, wobei etwa 62,5% davon Harz E und etwa 6% davon angelagerte Fumarsäure sind.

Die Leimungswirksamkeit der Suspensionen der Beispiele 7,8 und 9 wird auf die für die Beispiele 2 und 3 beschriebene Weise bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 zusammengestellt.

Tabelle 3	Ilercules-Leimtest
Leim nach	Ergebnisse in Sekunden
Beispiel	pH 4,5
	156
7	159
8	127
9

wodurch eine wäßrige Suspension mit guter Stabilität erhalten wird. Der Feststoffgehalt der Suspension beträgt etwa 35%, wobei etwa 31,2% davon Harz C sind. Etwa 6% dieses Feststoffgchaltes sind angelagerte Fumarsäure. Die Kolophoniumseife, die in ütm Systr.m anwesend ist, wirkt als Stabilisator für die Suspension, wobei dieselbe Menge wie bei Beispiel 2 anwesend ist.

Beispiel 11

Beispiel 10 wird unter Verwendung von 49,6 Teilen Harz C und 25,6 Teilen ungefestigtem Kolophonium wiederholt. Die Suspension hat gute Stabilität und einen Feststoffgehalt von etwa 35%, wobei etwa 49,6% davon Harz C und etwa 6% davon angelagerte Fumarsäure sind.

Beispiel 12

Beispiel 10 wird unter Verwendung von 62,5 Teilen Harz C und ohne ungefestigtes Kolophonium wiederholt. Die Suspension hat gute Stabilität und einen Feststoffgehalt von etwa 35%, wobei etwa 62,5% davon Harz C und etwa 6% davon angelagerte Fumarsäure sind.

Die Leimungswirksar^keit der Suspensionen der Beispiele 10, 11 und 12 wird auf die für die Beispiele 2 und 3 beschriebene Weise bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 zusammengestellt.

Beispiel 10

Durch Auflösen von 31,3 Teiler, formaldehydbehandeltem Tallölkolophonium (ungefestigtes Kolophonium), 37,5 Teilen des gefestigten Kolophoniums des Beispiels 1 und 31,2 Teilen Harz C in 100 Teilen Benzol wird eine Lösung bereitet. Die erhaltene Lösung wird mit einer auf etwa 4O⁰C vorgewärmten wäßrigen Lösung, die durch Auflösen von 0,43 Teilen Natriumhydroxid in 200 Teilen Wasser bereitet worden ist, zur Gewinnung einer Öl-in-Wasser-Emulsion gründlich vermischt. Das Natriumhydroxid reagiert mit einem Teil der Carboxylgruppen des Kolophoniums und/oder des gefestigten Kolophoniums unter Bildung von Kolophoniumseife. Diese Emulsion, die weitgehend instabil ist, wird zweimal durch einen gebräuchlichen Homogenisator (vorerwärmt auf etwa 4O⁰C) bei Homogenisierungsdrücken von etwa 246 bis 281 kg/cm² geschickt. Das erhaltene Produkt ist eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit ausgezeichneter Stabilität, in der die Kolophonium- und/oder fumarsäuregefestigte Kolophoniumseife als Emulgiermittel für das System wirken. Anschließend wird nahezu alles Benzol aus der Emulsion abdestilliert,

Tabelle 4	Hercules-Leimtest
Leim nach	Ergebnisse in Sekunden
Beispiel	pH 4,5
	137
10	123
11	33
12

Beispiel 13

Durch Auflösen von 31,3 Teilen formaldehydbehandeltem Tallölkolophonium (ungefestigtem Kolophonium), 37,5 Teilen des gefestigten Kolophoniums des Beispiels 1 und 31,2 Teilen Harz D in 100 Teilen Benzol wird eine Lösung bereitet. Die erhaltene Lösung wird mit einer auf etwa 4O⁰C vorgewärmten wäßrigen Lösung, die durch Auflösen von 0,43 Teilen Natriumhydroxid in 200 Teilen Wasser bereitet worden ist, zur

■50 Bildung einer Öl-in-Wasser-Emulsion gründlich vermischt. Das Natriumhydroxid reagiert mit einem Teil der Carboxylgruppen des Kolophoniums und/oder des gefestigten Kolophoniums zur Bildung von Kolophoniumseife. Diese Emulsion, die weitgehend instabil ist,

^r,5 wird zweimal durch einen gebräuchlichen Homogenisator (vorerwärmt auf etwa 40⁰C) bei Homogenisierungsdrücken von etwa 246 bis 281 kg/cm² geschickt. Das erhaltene Produkt ist eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit ausgezeichneter Stabilität, in der die Kolophonium-

bo und/oder fumarsäuregefestigte Kolophoniumseife als Emulgiermittel für das System wirken. Anschließend wird weitgehend alles Benzol aus der Emulsion abdestilliert, wodurch eine wäßrige Suspension mit ausgezeichneter Stabilität erhalten wird. Der Feststoff-

b5 gehalt der Suspension beträgt etwa 35%, wobei etwa 31,2% davon Harz D sind. Etwa 6% des Fcststoffgehalts sind angelagerte Fumarsäure. Die in dem System vorhandene Kolophoniumseife wirkt als Stabilisator für

die Suspension, wobei dieselbe Menge wie bei Beispiel 2 anwesend ist

Beispiel 14

Beispiel 13 wird unter Verwendung von 46,9 Teilen Harz D und 25,6 Teilen ungefestigtem Kolophonium wiederholt Die Suspension hat gute Stabilität und einen Feststoffgshalt von etwa 35%, wobei etwa 46,9% davon Harz D und etwa 6% davon angelagerte Fumarsäure sind.

Beispiel 15

Beispiel 13 wird unter Verwendung von 62,5 Teilen Harz D und ohne ungefestigtes Kolophonium wiederholt Die Suspension hat eine gute Stabilität und einen Feststoffgehalt von etwa 35%, wobei etwa 62^5% davon Harz D und etwa 6% davon angelagerte Fumarsäure sind.

Die Leimungswirksamkeit der Suspensionen der Beispiele 13,14 und 15 wird auf die für die Suspensionen der Beispiele 2 und 3 beschriebene Weise bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 zusammengestellt

25

30

Tabelle 5	Hercules-Leimtest
Leim nach	Ergebnisse in Sekunden
Beispiel	pH 4,5
	130
13	115
14	54
15

Beispiel 16

Etwa 1460 Teile Holzkolophonium werden zur Gewinnung einer geschmolzenen Masse bis zum Schmelzpunkt erhitzt Dieser geschmolzenen Masse werden 278 Teile Fumarsäure zugesetzt, wobei der Zusatz langsam unter ständigem Rühren erfolgt Das auf diese Weise erhaltene fumarsäuregefestigte Kolophonium wird auf Raumtemperatur abgekühlt Die Menge an angelagerter Fumarsäure beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des gefestigten Kolophoniums, 16 Gew.-%. Das gefestigte Kolophonium hat eine Säurezahl von 277 und enthält weitgehend keine nichtangelagerte oder freie, ungebundene Fumarsäure.

Dieses Beispiel erläutert ein weiteres gefestigtes Kolophonium (auf der Basis von Holzkolophonium), das bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden kann.

Wenn auch, wie vorstehend erläutert, die Menge an verseiftem gefestigtem Kolophonium oder verseiftem ungefestigtem Kolophonium oder an beiden, die in der Suspension anwesend sind, etwa 0,015 bis 0,9 Milliäquivalenten verseiften Carboxylgruppen pro Gramm Gesamtfeststoffe der Suspension äquivalent sein kann, so ist eine Menge von etwa 0,05 bis etwa 0,5 Milliäquivalenten zu bevorzugen.

Bei den Arbeitsbeispielen wird die Menge an Kohlenwasserstoffharz, die in dem Feststoffgehalt der Suspension enthalten ist, geschildert Dabei liegt dieses Harz in der Form einer Mischung mit dem gefestigten Kolophonium und mit dem ungefestigten Kolophonium, wenn solches bei der Bereitung eingesetzt wird, vor. Deshalb ist jedes einzelne Teilchen der wäßrigen Suspension eine Mischung aus Kohlenwasserstoffharz und Material auf Kolophoniumbasis, wobei die Vermischung mit Hilfe des Lösungsmittels zustande kommt

Die wäßrigen Suspensionen der Erfindung sind insbesondere als Leime bei der Herstellung von geleimtem Papier verwendbar. Wie die vorstehenden Leimungsprüfungen ergeben, erfüllen die wäßrigen Suspensionen diesen Zweck zu vollster Zufriedenheit

809 635/142

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Kolophoniumleims als stabile Suspension in Form einer Dispersion von Teilchen aus Material auf Kclophoniumbasis 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

enthaltenden sauren Verbindung ist und wobei das Material auf Kolophoniumbasis einen niedrigen Verseifungsgrad aufweist, wobei eine weitgehend stabile Öl-in-Wasser-Emulsion aus gewichtsmäßig 95 bis 40 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 sauerer Verbindung 1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf Material auf Kolophoniumbasis, beträgt und wobei der Verseifungsgrad, dargestellt als der Prozentsatz der verfügbaren verseiften Carboxylgruppen, 0,5 bis 20% beträgt, wobei ferner 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 Mikron haben, wobei mindestens 20% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 0,3 Mikron haben, im wesentlichen vollständig entfernt wird, gemäß Patent 19 58 965.2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an saurer Verbindung 2 bis 12 Gewichtsprozent, bezogen auf Material auf Kolophoniumbasis, beträgt, daß von den 5 bis 60 Teilen Material auf Kolophoniumbasis 25 bis 65 Gew.-% durch Syntheseharz ersetzt sind, daß die Menge an verseiftem Material auf Kolophoniumbasis 0,015 bis 0,9 Milliäquivalenten verseiften Carboxylgruppen pro Gramm Gesamtfeststoffe der Suspension äquivalent ist, daß die Syntheseharzkomponente ein nichtkristallines, thermoplastisches Kohlenwasserstoffharz mit einer Säurezahl von weniger als 1, einem Erweichungspunkt von 45 bis 150⁰C und einem Molekulargewicht von 350 bis 2000 ist und daß die gebildete Suspension Teilchen enthält, die aus einer Mischung aus Material auf Kolophoniumbasis und Syntheseharz bestehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öl-in-Wasser-Emulsion durch Vermischen einer wäßrigen, eine verseifende Base enthaltenden Lösung mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel, das unverseiftes Material auf Kolophoniumbasis und das synthetische Kohlenwasserstoffharz enthält, gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierung dadurch bewirkt wird, daß die Öl-in-Wasser-Emulsion zweimal durch einen Homogenisator bei einer Temperatur von 4O⁰C und einem Homogenisierungsdruck

von 246 bis 281 kg/cm² geschickt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 70 bis 55 Teile Wasser und 30 bis 45 Teile Material auf Kolophoniumbasis und Syntheseharz eingesetzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Syntheseharzanteil 31 bis 50% und der Anteil an Material auf Kolophoniumbasis 69 bis 50% beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die saure Verbindung 4 bis 8% ausmacht

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Milliäquivalente 0,05 bis 0,5 beträgt.