DE2262212B2 - Alkalischer Klebstoff für Wellpapier bzw. -pappe - Google Patents

Alkalischer Klebstoff für Wellpapier bzw. -pappe

Info

Publication number
DE2262212B2
DE2262212B2 DE2262212A DE2262212A DE2262212B2 DE 2262212 B2 DE2262212 B2 DE 2262212B2 DE 2262212 A DE2262212 A DE 2262212A DE 2262212 A DE2262212 A DE 2262212A DE 2262212 B2 DE2262212 B2 DE 2262212B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
adhesive
starch
weight
formaldehyde
diacetone acrylamide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2262212A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2262212A1 (de
DE2262212C3 (de
Inventor
Dilip K. Somerset Ray-Chaudhuri
Jules E. Scotch Plains Schoenberg
Keith E. Princeton Sickafoose
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ingredion Inc
Original Assignee
National Starch and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Starch and Chemical Corp filed Critical National Starch and Chemical Corp
Publication of DE2262212A1 publication Critical patent/DE2262212A1/de
Publication of DE2262212B2 publication Critical patent/DE2262212B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2262212C3 publication Critical patent/DE2262212C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J103/00—Adhesives based on starch, amylose or amylopectin or on their derivatives or degradation products
    • C09J103/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/20—Carboxylic acid amides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J103/00—Adhesives based on starch, amylose or amylopectin or on their derivatives or degradation products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J129/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Adhesives based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J129/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C09J129/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/30—Multi-ply
    • D21H27/40—Multi-ply at least one of the sheets being non-planar, e.g. crêped
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/14—Macromolecular compounds according to C08L59/00 - C08L87/00; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/28—Non-macromolecular organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/54—Inorganic substances

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen alkalischen Klebstoff für Wellpapier bzw. -pappe aus einem Stärkegemisch, von dem ein geringerer Teil aus gelatinierter Stärke und der Rest aus ungelatinierter Stärke besteht, Alkali, Wasser und als Zusatz einem Keton-Formaldehyd-Kondensationsprodukt.
Bei der Herstellung von Wellpapier bzw. -pappe wendet man im allgemeinen ein kontinuierliches Verfahren an, bei welchem ein Pappe- oder Kartonstreifen zunächst unter Verwendung von heißen gerillten Walzen gewellt wird. Auf die herausragenden Spitzen auf einer Seite des gewellten Streifens wird ein Klebstoff aufgebracht Sodann wird ein flacher Streifen einer weiteren Pappe oder eines weiteren Kartons mit diesen Spitzen in Berührung gebracht Schließlich wird durch Einwirkung von Wärme und Druck eine Verbindung gebildet Diese letztere Stufe wird sodann auf der anderen Seite des gewellten Streifens wiederholt, so daß eine harte Platte aus einem Karten bzw. einer Pappe erhalten wird, welche eine innere gewellte Schicht enthält, die zwischen zwei flacheren Außenschichten eingeschichtet ist
Die bei diesem Verfahren am meisten verwendete Klebstoffmischung umfaßt eine rohe ungelatinierte Stärke, welche in einer wäßrigen Dispersion einer gekochten Stärke suspendiert ist Die Dispersion der gekochten Stärke, welche ziemlich viskos ist, dient als Träger, um die ungelatinierte Stärke in Suspension zu halten. An dem Punkt beim Wellverfahren, bei welchem die Rillen der gewellten Pappe an die flache Pappe angeheftet werden sollen, wird genügend Wärme angewendet, daß die rohe ungelatinierte Stärke des Klebstoffes gelatiniert wird, wodurch ein plötzlicher Anstieg der Viskosität und die Bildung einer Klebbindung erfolgt
Da es oftmals zweckmäßig oder notwendig ist daß der Klebstoff eine wasserfeste oder wasserbeständige Verbindung ergibt sind bereits verschiedene Maßnahmen entwickelt worden, um potentielle wasserfeste Klebstoffmischungen zur Herstellung für Wellpapier bzw. -pappe zur Verfügung zu stellen. So hat man z. B. schon stärkehaltiges Material mit Harnstofformaldehydharzen unter Verwendung von Aluminiumsulfat als Katalysator kombiniert, um wasserfeste oder wasserbeständige Verbindungen herzustellen. Diese Mischungen müssen bei einem pH-Wert von weniger als 5 hergestellt werden, daß das Harz als Wasserfestmachungsmittel wirken kann. Dieser niedrige pH-Wert verleiht jedoch der Klebstoffmischung schlechte Fließeigenschaften, wodurch stark verminderte Maschinengeschwindigkeiten bedingt werden. Weitere Nachteile sind die Korrosion der Leimwalzen und die Verhinderung der Entwicklung von vielen anzustrebenden Pasteneigenschaften, wie Klebrigkeit Viskosität, Abbindegeschwindigkeit und andere Eigenschaften. Bei einem weiteren Verfahren wird stärkehaltiges Material bei alkalischen Bedingungen mit Harnstofformaldehydharzen, welche bei einem pH-Wert oberhalb 7 aushärten, gekocht. Obgleich die aus diesen Klebstoffen hergestellten Verbindungen des Wellpapiers eine verbesserte Wasserbeständigkeit zeigen, neigen sie doch beim Aussetzen an Naßwetterbedingungen dazu zu delaminieren. Sie genügen daher den gesetzlichen Richtlinien für Wellpapier bzw. Wellpappe nicht.
Weitere wasserfestmachende Klebstoffe für Wellpapier und dergleichen, beispielsweise solche, die zusammen mit Stärke Resorcin und Formaldehyd verwenden, haben ähnliche schwerwiegende Nachteile. Die Kosten dieser Klebstoffe sind oftmals zu hoch, weil große Mengen von Resorcin erforderlich sind. Darüber hinaus können diese Klebstoffe bei dem pH-Wert, der zur Erzielung von maximalen Produktionsgeschwindigkeilen am günstigsten ist, eine kurze Topfzeit besitzen. Weitere Nachteile dieses Klebstoffs sind z. B. die langsame Geschwindigkeit der Bindungsbildung, die
von der Unverträglichkeit mit Borax herrührt, welches oftmals zu Klebstoffen auf Stärkebasis als Klebrigmachungsmittel zugesetzt wird, um die Maschinengeschwindigkeiten zu verbessern.
Weitere wasserfestmachende Klebstoffe für Wellpapier und Wellpappe verwenden das Reaktionsprodukt von Aceton mit Formaldehyd als Wasserfestmachungsmittel. Ein besonderer Nachteil dieses Klebstoffes liegt in der kurzen Topfzeit Dies wird aus den Beispielen ersichtlich werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Klebstoffmischungen zur Verfugung zu stellen, die durch eine verlängerte Topfzeit, eine stabile Viskosität gekennzeichnet sind und die bei der Kombination mit einem Gewebematerial, wie Wellpapier oder Wellpappe dazu imstande sind, in situ unter Bildung einer wasserbeständigen Bindung zu gelatinieren. Dieses Mittel soS bei einem hochwirksamen und wirtschaftlichen Wellprozeß verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem alkalischen Klebstoff der eingangs genannten Art erfindungsgemä3 durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es wurde festgestellt daß die Verwendung von spezifizierten Konzentrationen des Kondensationsprodukts von Diacetonacrylamid, d. h. von N-(1,1-Dimethyl-3-oxobutyl)-acrylamid, mit Formaldehyd als Vernetzungsmittel anstelle der Harnstofformaldehydharze und dergleichen bei sonst herkömmlichen Klebstoffen für Wellpapier auf Stärkebasis diesen Klebstoffen überlegene wasserbeständige Bindungseigenschaften, Viskositätsstabilitäten und Topfzeiten verleiht Darüber hinaus haben diese Klebstoffe ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Klebrigkeit der Fließfähigkeit und der Verarbeitbarkeit Sie sind mit den Wasserfestmachungsmitteln nach dem Stand der Technik vollkommen verträglich. Weiterhin wird die Wasserbeständigkeit des Wellpapiers bzw. der Wellpappe innerhalb einer kurzen Zeitspanne nach Verlassen der Maschine erreicht, wodurch die weitere Verarbeitung erleichtert wird. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung der erfindungsgemäßen Klebstoffmischungen den Einsatz herkömmlicher Welleinrichtungen und -prozesse, wodurch hohe Produktionsgeschwindigkeiten ermöglicht werden, weil eine höhere Alkalinität angewendet wird und eine Verträglichkeit mit Borax vorliegt. Die reizenden und toxischen Gerüche, die oft bei der Verwendung von Resorcin und Formaldehyd mit Stärke auftreten, werden vermieden. Allgemein kann gesagt werden, daß die Gesamtwirksamkeit und die Wirtschaftlichkeit des Wellverfahrens erhöht werden.
Der erfindungsgemäße Klebstoff für Wellpapier bzw. -pappe enthält zweckmäßigerweise (A) etwa 10 bis 40, vorzugsweise 18 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Klebstoffs, Stärke, wobei hierunter sowohl die gelatinierten als auch die ungelatinierten Teile der Stärke fallen, (B) etwa 0,3 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Stärke, Alkali, beispielsweise Natriumhydroxid, (C) etwa 0,3 bis 10, vorzugsweise 1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Stärke, eines Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensats und (D) etwa 54 bis 89 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des Klebstoffs.
Zur weiteren Verbesserung der Klebrigkeitseigenschaften des Klebstoffs kann gewünschtenfalls Borax in einer Konzentration von bis zu etwa 4 Gew.-°/o, bezogen auf das Gesamtgewicht der Stärke, zugesetzt werden. ,
Bei diesen Mischungen wird ein größerer Teil der Stärke in der ungelatinierten rohen Form, suspendiert in einem'wäßrigen Träger, verwendet, welcher gewöhnlich eine wäßrige Dispersion von gekochter gelatiniei ter Stärke mit einem Gesamtfeststoffgehalt in der Gegend von etwa 3,5 Gew.-% ist Bei der Einwirkung von Wärme während des Wellverfahrens gelatiniert die ungekochte Stärke, wodurch die geforderte Viskositätszunahme und Klebrigkeit erzeugt werden, welche ihrerseits die Klebbindung ermöglicht Der viskose Träger dient im wesentlichen dazu, die ungekochte Stärke der Grenzfläche zuzuführen, wo die in situ erfolgende Gelatinierung und Adhäsion erfolgt Der Träger trägt auch zur Festigkeit der Klebbindung bei.
Unter die hierin verwendete Bezeichnung »Stärke« sollen native, rohe Stärken sowie modifizierte Stärken, wie oxidierte, veresterte, verätherte, dextrinierte und hydrolysiert« Stärken, die ihre Stärkeeigenschaften immer noch" beibehalten, fallen. Geeignete Stärken können von allen beliebigen Quellen herrühren, z. B. von Getreide, Weizen, Kartoffeln, Manjok, wachsigem Mais, wachsigem Sorghum, Reis etc. Es können auch hoch amylosehaltige Stärken, die sich von genetisch modifizierten Quellen ableiten, verwendet werden.
Zum entweder teilweisen oder gesamten Ersatz der Stärke, die im Trägerteil des Klebstoffs verwendet wird, kann aber auch eine Anzahl von wasserdispergierbaren, hochviskosen Polyhydroxy-Polymermaterialien verwendet werden. Spezifische Beispiele von solchen wasserdispergierbaren Polyhydroxy-Polymermaterialien, die für die Verwendung hierin geeignet sind, sind Cellulosederivate, wie Natriumcarboxymethylcellulose, Polyvinylalkohole und hydrolysierte Polyvinylacetat^ Bei Klebstoffen, die Polyvinylalkohol enthalten, sollte wegen der relativen Unverträglichkeit kein Borax verwendet werden.
Die Herstellung der hierin verwendeten Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensate erfolgt durch Umsetzung von Diacetonacrylamid mit einer variierbaren Menge (wie später definiert) von Formaldehyd. Bei einer typischen Methode wird Diacetonacrylamid mit Wasser verdünnt und mit Paraformaldehyd (oder einer anderen Formaldehydquelle) vermischt, während der pH-Wert des Reaktionsgemisches bei 9,5 bis 11,5 durch Verwendung einer wäßrigen Lösung von üblichen Basen, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, gehalten wird. Beispiele für andere geeignete Basen sind Erdalkalihydroxide, wie Calciumhydroxid, Erdalkalioxide, wie Bariumoxid, Alkalimetallcarbonate, wie Natriumcarbonat, und Alkalimetallsilikate, wie Natriumsilikat. Während eine mäßige Erhitzung angewendet werden kann, um die Reaktion zu initiieren, und die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, ist die Reaktion doch exotherm, so daß Temperaturen oberhalb 500C gewöhnlich nicht erforderlich sind. Bei der Beendigung der Reaktion, nach etwa 2 bis 6 Stunden, wird das Reaktionsgemisch gewöhnlich neutralisiert, wozu eine Säure, wie Salz- oder Schwefelsäure, verwendet wird. Hinsichtlich der Verhältnismengen der Reaktionsteilnehmer wurde festgestellt, daß die Kondensate, die für die erfindungsgemäßen Klebstoffe am meisten vorzuziehen sind, hergestellt werden, wenn etwa 1,5 bis 5 Mol Formaldehyd je Mol Diacetonacrylamid verwendet wird. Die Herstellung solcher Kondensate ist dem Fachmann bekannt.
Es wird ersichtlich, daß die SDezifische Arbeitsweise
für die Herstellung der erfindungsgemäßen Klebstoffe nicht kritisch ist, da der Klebstoff in jeder üblichen herkömmlichen Weise bereitet werden kann, welche in dem Endprodukt ein gleichförmiges Gemisch einer Dispersion von gelatinierter Stärke (manchmal als Träger bezeichnet), ungelatinierter Stärke, die als Haupt-Klebkomponente des Klebstoffs wirkt. Alkali und dem Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensat ergibt Die Konzentration der Komponenten sollte innerhalb der oben angegebenen Bereiche liegen. Den Klebstoffen können gewünschtenfalls Borax, falls er mit den anderen Bestandteilen nicht unverträglich ist, sowie andere Zusätze, wie Füllstoffe, Pigmente, Peptisierungsmittel für Stärke, wie Harnstoff, Stabilisierungssalze und dergleichen zugesetzt werden. Doch ist zu beachten, daß ein wirksames Klebstoffmittel für Wellpapier bzw. -pappe auch ohne die Zugabe dieser nicht fakultativen Bestandteile formuliert werden kann.
Zusätzlich zu den beschriebenen Vernetzungsmitteln, die das Kondensationsprodukt von Diacetonacryiamid und Formaldehyd darstellen, hat sich gezeigt, daß spezifische Mengen eines Kondensats von Aceton und Formaldehyd dazu verwendet werden können, um ein Teil des Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensats zu ersetzen. Die Verwendung von solchen Kombinationen von Vernetzungsmitteln senkt die Kosten des resultierenden Klebstoffs, ohne daß ein signifikanter Verlust der wasserbeständigen Bindungseigenschaft, der Viskositätsstabilität oder der Topfzeit erfolgt. Bei der Herstellung dieser Kombinationen werden rite zwei jo Kondensate getrennt hergestellt und sodann entweder für sich oder als Gemisch dem Klebstoff zugesetzt. Die Aceton-Formaldehyd-Kondensate zur Verwendung bei den erfindungsgemäßen Klebstoffen werden unter Verwendung von 2 bis 6 Mol Formaldehyd je Mol Aceton hergestellt. Im allgemeinen können bis zu etwa 65 Gew.-% (auf Feststoffbasis) des Diacetonacrylamid-For-maldehyd-Kondensats durch das Aceton-Formaldehyd-Kondensat ersetzt werden, ohne daß schwerwiegende Verluste der Viskositätsstabilität erfolgen. Für den Fachmann wird aber ersichtlich, daß bei der Bestimmung der maximalen ersetzbaren Menge eine Vielzahl von Faktoren eine Rolle spielt, welche insbesondere die Gesamtmenge des verwendeten Kondensats und die Stärkeart, die in dem Klebstoff verwendet wird, einschließen. Somit können in manchen Fällen nur etwa 55 Gew.-% des Diaeetonacrylamid-Formaldehjd-Kondensats durch das Aceton-Formaldehyd-Kondensat ersetzt werden. Wenn andererseits eine Viskositätsstabilität von etwa 12 oder mehr Stunden nicht gefordert wird, dann kann ein Maximum von etwa 90 Gew.-% des Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensats durch das Aceton-Formaldehyd-Kondensat ersetzt werden.
Eine bevorzugte Methode hinsichtlich der Einführung der Kondensatkombination ist es, ein einziges Kondensat herzustellen, indem man Formaldehyd mit einem Gemisch von Diacetonacryiamid und Aceton umsetzt. In diesen Kondensaten von Formaldehyd mit Gemischen von Diacetonacryiamid und Aceton werden nicht ω mehr als etwa 2,5 Mol Aceton je Mol Diacetonacryiamid verwendet, wenn das Kondensat bei Klebstoffen verwendet wird, die Stärken mit hohen Amyloseanteilen umfassen. Wenn das Kondensat in Klebstoffen verwendet wird, die herkömmliche Stärken enthalten, beispiels- μ weise übliche Getreidestärke, dann sind Kondensate mit etwa 3 Mol Aceton je Mol Diacetonacryiamid zulässig. Das Molverhältnis von Formaldehyd zu Gesamtketon (Diacetonacryiamid plus Aceton) in diesen Kondensaten kann sich von etwa 2 bis 6 bewegen.
Nachstehend soll die Herstellung des erfindungsgemäßen Klebstoffes näher erläutert werden.
Herstellung der gelatinierten Stärke
oder des Trägers
Eine Aufschlämmung eines kleinen Teils der Gesamtstärke, gewöhnlich etwa 3 bis 6% des Gesamtgewichts der Klebstoffmischung, wird auf eine Temperatur von 50 bis 80° C erhitzt Hierzu wird eine wäßrige Alkalilösung gegeben. Alternativ kann das Alkali auch in fester Form zugefügt werden, beispielsweise als Flocken oder Pellets. Hierin wird als Alkali vorzugsweise Natriumhydroxid verwendet Beispiele für andere geeignete Alkalien, d. h. Basen, die in teilweisem oder vollem Ersatz für Natriumhydroxid verwendet werden können, sind Borax sowie Alkalimetallhydroxide, wie Kaliumhydroxid, Erdalkalihydroxide, wie Calciumhydroxid, Erdalkalioxide, wie Bariumoxid, Alkalimetallcarbonate, wie Natriumcarbonat, und Alkalimetallsilikate, wie Natriumsilikat Das Erhitzen und das Rühren wird über einen Zeitraum von 5 bis 30 Minuten weitergeführt Nach diesem Zeitraum wird das Erhitzen abgebrochen und Wasser wird zugegeben, um die Dispersion abzukühlen und zu verdünnen.
Herstellung des fertigen Klebstoffs
Die auf diese Weise hergestellte gelatinierte Stärke wird langsam zu einer Aufschlämmung gegeben, welche die restliche Stärke (die ungelatiniert ist) und Wasser (und Borax, wenn dieser verwendet wird) enthält Es wird weitergerührt, bis der Klebstoff glatt und gleichförmig ist. Die Herstellung des Klebstoffs wird vervollständigt, indem das ausgewählte Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensat in der gewünschten Konzentration zugesetzt wird.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Klebstoffe können ohne weiteres mehrere Variationen angewendet werden. So ist es z. B. üblich, das Borax in die Trägerdispersion entweder vor oder nach dem Erhitzen einzuarbeiten. Gleichermaßen ist es durchführbar, das Diaeetor.acrylamid-Formaldehyd-Kondensat zu dem Träger oder zu der ungelatinierten Stärkeaufschlämmung vor der Herstellung des fertigen Klebstoffes zu geben.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.
Herstellung des Kondensationsprodukts
Zunächst wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensationsprodukts beschrieben '.verden, wie es in den erfindungsgemäßen Klebstoffen verwendet wird.
Ein Reaktionsgefäß, das mit einem Thermometer, einem Kühler, pH-Elektroden und einer Rühreinrichtung versehen war, wurde mit 338 Teilen Diacetonacryiamid, 360 Teilen Wasser und 158 Teilen Paraformaldehyd, welcher 95gew.-°/oiger polymerisierter Formaldehyd war, beschickt. Der pH-Wert des Gemisches wurde durch die Zugabe von 10 m Natriumhydroxidlösung auf 11,4 eingestellt Das Gemisch wurde auf 400C erhitzt Es erfolgte eine exotherme Reaktion, was sich durch das Verschwinden des Paraformaldehyds anzeigte. Zu dem Reaktionsgemisch wurde von Zeit zu Zeit weiteres Natriumhydroxid gegeben, so daß der pH-Wert über einen Zeitraum von 4 Stunden auf etwa 10,8 bis 11,5 gehalten wurde. Am Ende dieses Zeitraums wurde das Gemisch abgekühlt (die Temperatur war über den
gesamten Zeitraum bei 400C gehalten worden) und mit konzentrierter Salzsäure auf einen pH-Wert von 6,0 neutralisiert. Das Kondensat war zur Verwendung in dem Klebstoff fertig.
Die oben angegebenen Mengen der Reaktionsteilnehmer beschreiben ein Kondensat mit einem Molverhältnis von 2,5 Mol Formaldehyd je Mol Diacetonacrylamid. Der Feststoffgehalt des Kondensats betrug etwa 56 Gew.-%.
Beispiel 1
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines typischen Klebstoffs für Wellpapier bzw. -pappe gemäß der Erfindung.
Herstellung der gelatinierten Stärke
Zu 100 g Wasser wurden 28 g Getreidestärke gegeben und die Aufschlämmung wurde auf 600C unter Rühren erhitzt. Sodann wurden zu der Aufschlämmung etwa 75 g Wasser mit einem Gehalt von 5 g Natriumhydroxid gegeben, es wurde über einen weiteren Zeitraum von 15 Minuten erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums wurde das Erhitzen abgebrochen und es wurden etwa 143 g Wasser zugegeben, um die resultierende Dispersion abzukühlen und zu verdünnen.
Herstellung des fertigen Klebstoffs
Die auf diese Weise hergestellte Dispersion der gelatinierten Stärke wurde sodann zu einer Aufschlämmung gegeben, welche 197 g Getreidestärke, 3,5 g Borax (Na2B4O7 · 5 H2O) und 325 g Wasser enthielt. Das Gemisch wurde über einen Zeitraum von 10 Minuten gerührt. Zu diesem Zeitpunkt wurden 6,3 g Trockengewicht (2,8%, bezogen auf das Gewicht der
Tabelle I
Gesamtstärke) des Diaceton-Acrylamid-Formaldehyd-Kondensats, hergestellt gemäß Beispiel 1, zugegeben. Es wurde weitergerührt, bis der Klebstoff eine gleichförmige Textur hatte.
Eine unter Verwendung des beschriebenen Klebstoffs hergestellte Faserplatte war wasserbeständig und genügte der ASTM-Norm D 1028-59.
Beispiel 2
ίο Es ist bekannt, daß Dispersionen von gekochter Stärke (auch Getreidestärkedispersionen, die insbesondere ein Vernetzungsmittel nach dem Stand der Technik enthalten) beim Stehenlassen dazu neigen, sich zu verdicken oder zu gelieren. Diese Erscheinung wird gewöhnlich bei alien Klebstoffen für Wellpapier bzw. Wellpappe beobachtet, die sich auf solchen Stärkedispersionen aufbauen. Demgegenüber zeigt der erfindungsgemäße Klebstoff aufgrund des zugegebenen Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensats eine relativ stabile Viskosität über einen bestimmten Zeitraum im Vergleich zu vergleichbaren Klebstoffen nach dem Stand der Technik. Die unten angegebene Tabelle enthält Viskositätswerte, welche bei der Untersuchung von mehreren Klebstoffen gemäß der Erfindung auf Getreidestärkebasis erhalten wurden. Diese wurden wie im Beispiel 1 hergestellt. Die Tabelle enthält auch die Angaben für einen Vergleichsklebstoff, welcher mit einem Aceton-Formaldehyd-Kondensat in den gleichen Verhältnismengen versetzt worden war. Die Klebstoffe wurden über Zeiträume von 4 Stunden und 24 Stunden bei 400C ohne Rühren gealtert. Die Viskositäten der Klebstoffe wurden unter Verwendung eines Brookfield-Viskosimeters bei 20 Upm unter Verwendung der angegebenen Spindel bestimmt.
Klebstoff
Viskosität, cps nach 24 Spindel
nach 4 Stunden Nr.
Stunden
1. Klebstoff, enthaltend 2,8% (auf Feststoffbasis) eines Diacetonacryl- 400 650 amici-Formaldehyd-Kondensats (1 : 2,5), bezogen auf das Gewicht
der Stärke
2. Klebstoff, enthaltend 2,8% (Feststoffbasis) eines Diacetonacrylamid- 750 1 325 Formaldehyd-Kondensats (1 : 3,0), bezogen auf das Gewicht
der Stärke
3. Klebstoff, enthaltend 2,8% (Feststoffbasis) eines Diacetonacrylamid- 425 450 Formaldehyd-Kondensats (1 : 5,0), bezogen auf das Gewicht
der Stärke
4. Kontroll-Klebstoff, enthaltend 2,8% (Feststoffbasis) eines Aceton- 425 78 000 Formaldehyd-Kondensats, bezogen auf das Gewicht der Stärke
Es wird ersichtlich, daß bei den erfindungsgemäßen Klebstoffen die Viskositätszunahme nach 24 Stunden Stehenlassen im Vergleich zu dem Kontroll-Klebstoff vernachlässigbar ist. Diese Stabilität ist im Hinblick auf die Viskosität der erfindungsgemäßen Klebstoffe besonders für die Herstellung von Wellpappe bzw. -papier bedeutungsvoll Extreme Variierungen der Viskosität sind nämlich mit der gleichförmigen Struktur und Kontrolle, wie sie bei der technischen Herstellung von WeHpappe angestrebt wird, nicht vereinbar.
Beispiel 3
Die verbesserte Topfzeit der erfindungsgemäßen Klebstoffe kann zum großen Teil darauf zurückgeführt werden, daß keine signifikante Vernetzung der Stärke vor der Anwendung und Erhitzung bei dem Wellungsprozeß selbst erfolgt Wenn nämlich eine Vernetzung der Stärke vorzeitig bei Raumtemperatur beim Warten auf die Anwendung (wie es z. B. bei vielen bekannten Klebstoffen, die für diesen Zweck verwendet werden, der Fall ist) erfolgt, dann wird naturgemäß entsprechend die Fähigkeit des Klebstoffs, danach rasch und wirksam einen Film zu bilden, wie es zur Bildung einer Klebbindung erforderlich ist, vermindert Weiterhin verschlechtert in ähnlicher Weise eine vorzeitige Vernetzung der Stärke die gewünschte Klebrigkeit und die wasserbeständigen Bindeeigenschaften des auf diese Weise beeinflußten Klebstoffs. Die praktische Folge
20
einer vorzeitigen Vernetzung besteht darin, daß der Hersteller von Wellpapier oftmals dazu gezwungen ist, einen Klebstoff zu verwerfen, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne nicht verwendet worden ist.
Zur Bestimmuni; und Veranschaulichung der verbesserten Topfzeit der erfindungsgemäßen Klebstoffe wurde folgende Arbeitsweise verwendet. Es wurden drei Klebstofformulierungen hergestellt, weiche wie folgt bezeichnet wurden:
Klebstoff A — hergestellt gemäß Beispiel 1 und mit einem Gehalt von 2,8% (Feststoffbasis) eines Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensats (1:2,1), bezogen auf das Gewicht der Stärke;
Klebstoff B — identisch mit Klebstoff A, jedoch mit der Ausnahme, daß er 3% (Feststoffbasis) eines Aceton-Formaldehyd-Kondensats anstelle des Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensats enthielt;
Klebstoff C — der Kontroll-Klebstoff war mit dem Klebstoff A identisch, mit der Ausnahme, daß er kein Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensat enthielt.
Proben der drei Klebstoffe wurden nach einer 24stündigen Alterung bei 400C hinsichtlich der Viskosität über eine Zeit-Temperatur-Beziehung unter Verwendung eines Brabender-Visco-Amylographen untersucht. Zu Beginn des Tests wurde jede Probe (mit einer wäßrigen Base verdünnt) 5 Minuten auf 35°C erhitzt. Sodann wurde sie in einer solchen Weise erhitzt, daß sie in einem Zeitraum von 25 bis 30 Minuten eine Temperatur von 900C erreichte. Der Klebstoff A und der Klebstoff C, d. h. erfindungsgemäße Klebstoffe, und der Kontroll-Klebstoff zeigten jeweils eine scharfe Viskositätszunahme, welche nach einem Zeitraum von 8 oder 9 Minuten bei einer Temperatur von etwa 500C ihr Maximum erreichte. Sodann erfolgte ein allmählicher Abfall der Viskosität Diese Viskositätszunahme entspricht der Quellung der Stärkekörner, während die Viskositätsabnahme dem Zerplatzen der Körner entspricht, was darauf hinweist, daß während der Alterungsperiode keine Vernetzung stattgefunden hat. Im Gegensatz zeigte der Klebstoff B, der das Aceton-Formaldehyd-Kondensat enthielt, nur einen minimalen Viskositätsanstieg über dem gesamten Versuchszeitraum von 30 Minuten. Es wurde überhaupt keine Maximalviskosität festgestellt. Dieses Verhalten ist für vernetzte Stärken charakteristisch. Es kann nicht erwartet werden, daß der Klebstoff B gute Bindungen ergibt, welche auf eine in situ erfolgende Gelatinierung und Vernetzung zurückzuführen ist, da er bereits während der 24stündigen Alterungsperiode vernetzt
Tabelle II
worden ist und
erschöpft ist.
sein Vernetzungspotential bereits Beispiel 4
Die wasserbeständigen Eigenschaften der Bindungen, die mit den Klebstoffen auf Stärkebasis gebildet werden, leiten sich zum großen Teil von der Vernetzung der Stärke ab, welche an der Grenzfläche während der in situ erfolgenden Gelatinierung stattfindet. Wenn eine vorzeitige Vernetzung der Stärke während der Lagerung des Klebstoffs vor dem tatsächlichen Einsatz stattfindet, dann hat die Stärke nur ein geringes Potential oder überhaupt kein Potential, welches für eine Vernetzung an der Bindungsstelle des Papierplattenlaminats zurückbleibt. Wie in dem vorstehenden Beispiel gezeigt, deutete die überlegene Topfzeit der erfindungsgemäßen Klebstoffe, bestimmt durch die Viskositäts-Zeit-Temperatur-Beziehung, darauf hin, daß während der 24stündigen Alterungsperiode nur eine geringe oder überhaupt keine Vernetzung erfolgte. Es kann daher erwartet werden, daß die erfindungsgemäßen Klebstoffe selbst nach dem Altern dazu imstande sind, Bindungen mit einem hohen Grad der Wasserbeständigkeit zu ergeben.
Es wurde eine Klebstoffmischung gemäß der Erfindung auf der Grundlage von Getreidestärke, welche das Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensat enthielt, in der Weise gemäß Beispiel 2 hergestellt. Zwei vergleichbare Klebstoffe wurden in ähnlicher Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß der eine anstelle des Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensats ein Aceton-Formaldehyd-Kondensat enthielt, während der restliche Klebstoff weder das Diacetonacrylarnid-Formaldehyd-Kondensat noch das Aceton-Formaldehyd-Kondensat enthielt.
Sämtliche Klebstoffe wurden über einen Zeitraum von 24 Stunden bei einer Temperatur von 40°C gealtert. Unter Verwendung eines naßfesten Papiers mit 27,2 kg/Ries und von Klebstoffilmen mit einer Stärke von 3,81 μ und 76,2 μ wurden Laminierungen hergestellt. Die Laminate wurden auf eine heiße Platte mit einer Temperatur von 177° C aufgebracht, wobei ein Nominaldruck von 0,0175 kp/cm2 über einen Zeilraum von 20 Sekunden angewendet wurde. Die Laminate wurden sodann einer Konditionierungsatmosphäre (22,2° C, 50% relative Luftfeuchtigkeit) 24 Stunden lang ausgesetzt. Sodann wurden Streifen aus diesen Laminaten 24 Stunden lang in Wasser von 22,2° C gegeben.
Am Ende dieses Zeitraums wurden die Laminate auf Papierhandtüchern ausgedrückt, um das überschüssige Wasser zu entfernen. Die Abschälungsbeständigkeit der einzelnen Bindungen wurden mit einem Instron-Tensile-Tester bestimmt Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.
Klebstoff
Abschälungskraft, kg/cm
Film mit Film mit
38,1,α 76,2 μ
1. Klebstoff, enthaltend 2,8% (Feststoffbasis) eines Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensates (1 : 2,1), bezogen auf das Gewicht der Stärke
2. Kontroll-Klebstoff, enthaltend 2,8% (Feststoffbasis) eines Aceton-Formaldehyd-Kondensats, bezogen auf das Gewicht der Stärke
3. Kontroll-Klebstoff, enthaltend weder das Aceton-Formaldehyd-Kondensat noch das Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensat
04021
0,012
0,022
0,013
beide Filme delaminierten
in Wasser
Die obigen Werte zeigen eindeutig die überlegenen wasserbeständigen Bindungen, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Klebstoffs erhältlich sind. Die Mischung 1, die Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensat enthielt, ergab somit Bindungen, die erheblich r> wasserbeständiger waren als solche, die unter Verwendung der zwei Kontroll-Klebstoffe, d. h. einer Mischung, die ein Vernetzungsmittel gemäß dem Stand der Technik enthielt, und einer Mischung, die kein Vernetzungsmittel enthielt, erzeugt wurden.
Beispiel 5
Dieses Beispiel beschreibt die Verwendung eines erfindungsgemäßen Klebstoffes in einem Laborherstellungsverfahren zur Herstellung von Wellpapier bzw. Wellpappe.
Herstellung der gelatinierten Stärke
20
Zu 1192 ml Wasser wurden 424 g Getreidestärke mit hohem Amylosegehalt (70 Gew.-% Amylose) und 60 g Borax gegeben. Die Aufschlämmung wurde unter Rühren auf 54,4° C erhitzt. Hierzu wurden 36,6 g Natriumhydroxid in 47,6 ml Wasser zugesetzt. Das Erhitzen wurde weitergeführt, so daß die Temperatur der resultierenden Aufschlämmung über einen Zeitraum voii 15 Minuten auf etwa 57°C gehalten wurde. Sodann wurde die resultierende Stärkedispersion abgekühlt und durch Zugabe von 47,6 ml Wasser verdünnt.
Herstellung des fertigen Klebstoffs
Eine ungelatinierte Stärkeaufschlämmung wurde hergestellt, indem 3480 ml Wasser (29,4° C), 28 g Borax und 1600 g Getreidestärke kombiniert wurden. Zu dieser Aufschlämmung wurden unter Rühren 91,2 g einer wäßrigen Lösung gegeben (welche 65% [Gewicht], bezogen auf die Feststoffe, eines Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensats [1 :2,5] enthielt). Die zuvor hergestellte gelatinierte Stärke wurde zu der auf diese Weise hergestellten Stärkeaufschlämmung über einen Zeitraum von 20 Minuten unter Vervollständigung der Herstellung des Klebstoffes zugesetzt.
45
Herstellung von Wellpapier bzw. Wellpappe
In einer Versuch-Einzelflächen-Wellungsvorrichtung wurde Wellpappe hergestellt Ein Grad eines naßfesten Mediums (13,6 kg/9290 dm2) wurde durch eine gerillte Wellwalze von 177° C geleitet, wobei der frisch hergestellte beschriebene Klebstoff in einer Filmstärke von etwa 355 μ auf naßfeste Auskleidungsplatten (28,1 kg/9290 dm2) verwendet wurde. Mit dem frisch hergestellten Klebstoff wurde eine handelsüblich annehmbare naßfeste Papierpappe mit Geschwindigkeiten bis zu etwa 60,9 m/min hergestellt
Die Verwendung des identischen Klebstoffs nach einer 24stündigen Alterung bei 40,60C ergab vergleichbare Produktionsgeschwindigkeiten. Demgegenüber hat bislang die Verwendung von Klebstoffen nach dem Stand der Technik in dieser Weise zu niedrigeren Produktionsgeschwindigkeiten geführt Nach einer Alterung von etwa 24 Stunden sind solche Klebstoffe im allgemeinen vollständig unwirksam und für den Gebrauch nicht geeignet gewesen. Proben der Wellpappe, die mit dem erfindungsgemäßen Klebstoff hergestellt worden war, zeigten ausgezeichnete Naßfestigkeiten, bestimmt nach der vorstehend beschriebenen Methode.
Beispiel 6
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung von zwei typischen Klebstoffen der vorliegenden Erfindung, bei denen ein Teil des Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensals durch ein Aceton-Formaldehyd-Kondensat ersetzt war.
Es wurden zwei Kondensate getrennt hergestellt, nämlich ein Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensat unter Verwendung von 2,5 Mol Formaldehyd je Mol Diacetonacrylamid und ein Aceton-Formaldehyd-Kondensat. Die Kondensationen erfolgten im wesentlichen wie im Beispiel 1 beschrieben.
Zwei Klebstoffe wurden sodann in ähnlicher Weise und in ähnlichen Proportionen wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei jeder Klebstoff 3,5% (Feststoffbasis) des Kondensats, bezogen auf das Gewicht der Stärke, enthielt. Von dem gesamten verwendeten Kondensat in jedem Klebstoff enthielt ein Klebstoff 58 Gew.-% des Diacetonacrylamid-Kondensats und 42 Gew.-% des Aceton-Formaldehyd-Kondensats, während der andere Klebstoff 31 Gew.-% des Diacetonacrylamid-Kondensats und 69 Gew.-°/o des Aceton-Formaldehyd-Kondensats enthielt.
Bei der Bestimmung der Viskositäten der einzelnen Klebstoffe nach einer Stunde und nach 16 Stunden (gemäß Beispiel 2) wurde festgestellt, daß die Viskosität des ersten Klebstoffs, wobei 42 Gew.-% des Diacetonacrylamid-Kondensats durch das Aceton-Kondensat ersetzt worden waren, im wesentlichen stabil war, ohne daß nach 16 Stunden eine signifikante Viskositätsabnahme erfolgte. Die 16-Stunden-Viskosität des zweiten Klebstoffs stieg im Vergleich zu der 1-Stunden-Viskosität stark an.
Es kann die Schlußfolgerung gezogen werden, daß der letztere Klebstoff nicht annehmbar ist, wenn eine 16-Stunden-Viskositätsstabilität erforderlich ist. Der Klebstoff, der ungefähr gleiche Teile der Diacetonacrylamid- und Aceton-Kondensate enthielt, zeigte keinen signifikanten Verlust der Viskositätsstabilität.
Beispiel 7
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines Kondensats von Formaldehyd mit einem Gemisch von Diacetonacrylamid und Aceton und seine Verwendung in einem Klebstoff.
Ein Reaktionsgefäß, ausgerüstet mit einem Thermometer, Kühler, pH-Elektroden und einer Rühreinrichtung, wurde mit 84,6 Teilen Diacetonacrylamid, 29,0 Teilen Aceton, 94,8 Teilen Paraformaldehyd (mit 95 Gew.-% polymerisierten Formaldehyd) und 82,6 Teilen Wasser beschickt Die Kondensation erfolgte im wesentlichen wie im Beispiel 1. Die oben angegebenen Mengen der Reaktionsteilnehmer beschreiben ein Kondensat, welches der Verwendung von 6 Mol Formaldehyd auf ein Mol Diacetonacrylamid und 1 Mol Aceton äquivalent ist Das Kondensat wurde sodann in einer Konzentration von 2,8% (Feststoffbasis), bezogen auf das Gewicht der Stärke, zu einem Klebstoff auf Stärkebasis ähnlich wie im Beispiel 5 beschrieben gegeben.
Zur Veranschaulichung der angestrebten Eigenschaften, die mit Klebstoffen erhalten werden, welche Kondensate enthalten, welche mit einem Gemisch von Aceton- und Diacetonacrylamid hergestellt worden
waren, wurde eine Reihe von Kondensationsreaktionen (in unten stehender Tabelle als A bis H bezeichnet) durchgeführt. Die Herstellung erfolgte in der gleichen Weise wie oben beschrieben, doch wurden verschiedene Molverhältnisse von Aceton, Diacetonaerylamid und Formaldehyd angewendet. Die einzelnen Kondensate
Tabelle III
wurden zu einem wie oben beschriebenen Klebstoff auf Stärkebasis gegeben. Sodann wurden die Klebstoffe hinsichtlich der Viskositätsstabilitäi und der wasserfesten Bindungseigenschaften gemäß Beispielen 2 und 4 getestet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 111 zusammengestellt.
Konden Mol Mol Mol Form Viskosität, cps Spindel, Abschälbeständigkeit
sat DAA*) Aceton aldehyd nach 4 nach 24 Nr. (kg/cm)
Stunden Stunden Film mit Film mit
38,1 \i. 76,2 μ
A 1 0
B 1 1
C 1 !
D 1 2
E 1 2
F 1 2
G 1 3
H 1 3
*) Diacetonaerylamid.
2,5
6,0
7,0
9,0
10,5
12,0
12,0
14,0
4 000
4 300
3 600
10 750
5 400
2 500
70 000
72 000
0,036 0,031 0,027 0.031 0,036 0,027 0.027 0,027
0,020 0,018 0,016 0.020 0,020 0,016 0,014 0,013
Aus den obigen Werten wird ersichtlich, daß Kondensate, die unter Verwendung von 2 Mol Aceton je Mol Diacetonaerylamid hergestellt worden sind, verwendet werden können, ohne daß eine signifikante Verminderung der Viskositätsstabilität erfolgt. Klebstoffe, hergestellt mit den Kondensaten G und H, die unter Verwendung von 3 Mol Aceton je Mol Diacetonaerylamid bereitet worden ware, zeigten eine scharfe Zunahme der Viskosität, wenn nach 24 Stunden gemessen wurde. Die Abschälkraft variierte nur innerhalb eines relativ engen Bereiches.

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Alkalischer K'ebstoff für Wellpapier bzw. -pappe aus einem Stärkegemisch, von dem ein geringerer Teil aus gelatinierter Stärke und der Rest aus ungelatinierter Stärke besteht, Alkali, Wasser und als Zusatz einem Keton-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß als Keton-Formaldehyd-Kondensationsprodukt ein Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensationsprodukt in einer Konzentration von 0,3 bis 10 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der Stärke, zugesetzt ist
2. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (a) Stärke in einer Konzentration von 10 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Klebstoffs, (b) Alkali in einer Konzentration von 03 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Stärke, (c) etwa 54 bis 89 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des Klebstoffs enthält
3. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Klebstoff aus (a) 18 bis 30 Gewichtsprozent Getreidestärke, (b) 3 Gewichtsprozent Alkali, (c) 64 bis 76 Gewichtsprozent Wasser und 3 Gewichtsprozent Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensationsprodukt besteht wobei die Gewichtsangaben für a) und c) auf das Gesamtgewicht des Klebstoffs und für b) und d) auf das Gesamtgewicht der Stärke bezogen sind.
4. Klebstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensationsprodukt mit 1,5 bis 5 Mol Formaldehyd je Mol Diacetonacrylamid hergestellt worden ist.
5. Klebstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Borax zugesetzt ist
6. Klebstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß das Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensationsprodukt teilweise durch ein Kondensationsprodukt von Aceton-Formaldehyd ersetzt ist, das mit 2 bis 6 Mol Formaldehyd je Mol Aceton hergestellt worden ist
7. Klebstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Diacetonacrylamid-Formaldehyd-Kondensationsprodukt durch ein Diacetonacrylamid- Aceton-Formaldehyd-Kondensations-
produkt ersetzt ist.
8. Klebstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gelatinierte Stärke mindestens zum Teil durch ein wasserdispergierbares, hochviskoses Polyhydroxy-Polymermaterial aus der Gruppe Natriumcarboxy-Methylcellulose, Polyvinylalkohol und hydrolysiertem Polyvinylacetat ersetzt ist.
DE2262212A 1971-01-11 1972-12-19 Alkalischer Klebstoff für Wellpapier bzw. -pappe Expired DE2262212C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10560771A 1971-01-11 1971-01-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2262212A1 DE2262212A1 (de) 1974-06-27
DE2262212B2 true DE2262212B2 (de) 1981-02-05
DE2262212C3 DE2262212C3 (de) 1981-11-26

Family

ID=22306796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2262212A Expired DE2262212C3 (de) 1971-01-11 1972-12-19 Alkalischer Klebstoff für Wellpapier bzw. -pappe

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE2262212C3 (de)
FR (1) FR2208960B1 (de)
GB (1) GB1360351A (de)
NL (1) NL162439C (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2473225B (en) * 2009-09-03 2012-02-15 Uniservice Katarzyna Lesnik Gajewska Corrugated cardboard and method for manufacturing of corrugateardboard

Also Published As

Publication number Publication date
NL162439C (nl) 1980-05-16
NL162439B (nl) 1979-12-17
GB1360351A (en) 1974-07-17
NL7216601A (de) 1974-06-11
DE2262212A1 (de) 1974-06-27
FR2208960A1 (de) 1974-06-28
FR2208960B1 (de) 1976-04-23
DE2262212C3 (de) 1981-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60302780T2 (de) Auf stärke basierende leimpastezusammensetzung
DE69911018T3 (de) Dextrinisierung von stärke
DE69925741T2 (de) Klebemittelzusammensetzung
DE1567363C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Wellpappenklebmittels
DE2652429A1 (de) Polyvinylalkohol-staerke-stoffzusammensetzung und ihre verwendung
DE2718152A1 (de) Staerkeacrylamide, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von staerkeacrylamidpolymerisaten
DE2020135A1 (de) Auf Staerke basierende Klebstoffzubereitung und Verfahren zu deren Herstellung
DE3134336C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines alkalischen Wellpappenklebstoffs
DE60120642T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Wellpappe und die hergestellte Wellpappe
EP0990687B1 (de) Klebstoff bzw. Klebstoffvorprodukt
US3944428A (en) Alkaline curing corrugating adhesive
JPH06299131A (ja) 高速コルゲーテイングの為の澱粉−ヘミセルロース接着剤
WO2013087530A1 (de) Boraxfreie stärkeleimzusammensetzungen
DE60035398T2 (de) Klebstoffzusammensetzung und Verwendung zur Herstellung von Papier und Wellpappe
US3728141A (en) Alkaline-curing corrugating adhesive
JPS6322878A (ja) 部分加水分解水溶性ポリビニルアルコ−ル成分を含有する迅速硬化性デンプンベ−スコルゲ−ト接着剤
US4912209A (en) Starch based corrugating adhesives
JPH01110579A (ja) 高固形分段ボール用接着剤
US4009311A (en) Starch-based alkaline curing corrugating adhesives containing, as crosslinking agent, the reaction product of a ketone, formaldehyde and a secondary amine
US4240841A (en) No-carrier corrugating adhesive
DE2262212C3 (de) Alkalischer Klebstoff für Wellpapier bzw. -pappe
DE2814774A1 (de) Waessriger kleber auf staerkebasis und verfahren zu seiner herstellung
DE1300669B (de) Verfahren zur Herstellung koerniger, nicht gelierter, die Carbamylaethyl-aethergruppeenthaltender Staerkederivate
EP0925337B1 (de) Klebdispersion zum gummieren im kuvertieranlagen
SU862834A3 (ru) Клеева композици дл гофрированного картона

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee