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Leimungsmittel für Papier Die Erfindung betrifft wäßrige Emulsionen
von Ketendimeren zur Leimung von Papier.
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Es ist bekannt, wäßrige Emulsionen von Ketendimeren mit längeren Kohlenstoffketten
zur Papierleimung zu verwenden.
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Für diesen Zweck ist es notwendig, die Diketene in Wasser zu emulgieren,
vgl. Tappi 59 (1956), Seiten 21 bis 25, und Chemisches Zentralblatt 1956, Seite
12 712. Aus der DT-P3 1 148 150 ist bekannt, wäßrige Emulsionen von Diketenen zusammen
mit aminmodifizierter Stärke als Papierleimungsmittel zu verwenden. Ein gravierender
Nachteil dieser Emulsionen liegt darin, daß die Menge an Ketendimeren in der Dispersion
relativ niedrig sein muß, gewöhnlich bei etwa 3 bis 8 Gewichtsprozent, um nicht
Emulsionen zu erhalten, die eine zu hohe Viskosität aufweisen und schlechtere Leimungen
ergeben.
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Diese Umstände bedingen hohe Transportkosten und beanspruchen viel
Raum für die Lagerung der Emulsionen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, verbesserte wäßrige Emulsionen
von Ketendimeren aufzuzeigen, die einen höheren Diketengehalt und eine bessere leimende
Wirkung haben Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit wäßrigen Emulsionen von Ketendimeren
zur Leimung von Papier dadurch gelöst, wenn sie 1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen
auf Ketendimere, eines Pclyvinyllactams enthalten.
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Die wäßrigen Emulsionen können 0,01 bis )0, vorzugsweise 15 bis 20
Gewichtsprozent eines Ketendimeren enthalten. Die Diketene haben die Formel
in der R1 und R2 Kohlenwasserstoffreste mit 8 bis 50 Kohlenstoffatomen sind, die
auch nicht störende inerte Atome, Gruppen oder Substituenten aufweisen können, z.B.
gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppen, Aralkyl-Alkaryl- oder Alkylcycloalkylgruppen.
Die Kettenlänge ist begrenzt durch den Schmelzpunkt des Diketens, der nicht wesentlich
höher als 700C sein soll, damit das Diketen beim Emulgieren in Wasser nicht oder
nur geringfügig hydrolysiert. Die technisch interessantesten Diketene werden aus
Fettsäuren mit 12 bis 22, besonders 14 bis 18 Kohlenstoffatomen erhalten, die natürlichen
oder synthetischen Ursprungs sein können. Besonders geeignet sind technische Fettsäuregemische,
wie technische Stearinsäure, die vorwiegend aus Stearin- und Palmitinsäure besteht.
Die Herstellung der Diketene aus den Fettsäuren erfolgt über die daraus erzeugten
Fettsäurechloride, aus denen durch Chlorwasserstoffabspaltung mit tertiären Aminen
die Diketene erhalten werden können.
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Vorzugsweise verwendet man als Polyvinyllactame Polyvinylpyrrolidon
und Polyvinylcaprolactam. Es ist aber möglich, auch die Polyvinylverbindungen von
anderen Lactamen zu verwenden, wie z.B. von 2-Methylpyrrolidon-(5), 2-Oxopiperidin
(Piperidon), 2-Methylpiperidon-(6), 3- oder 4-Methylpiperidon-(2), g- oder -Methyl-f-caprolactam.
Grundbedingung ist, daß die Polyvinyllactame in Wasser löslich sind. Die wäßrige
Emulsion enthält, bezogen auf das Ketendimere, 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent
des Polyvinyllactams. Es ist auch möglich, Gemische verschiedener Polyvinyllactame
einzusetzen. Der K-Wert der Polyvinyllactame liegt zwischen 15 und 120, vorzugsweise
40 bis 100.
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Die wäßrigen Emulsionen von Ketendimeren werden bekanntlich dadurch
hergestellt, daß man das Ketendimere bei höheren Temperaturen in Wasser emulgiert,
beispielsweise bei Temperaturen von 60 bis 90°C. Bei der Herstellung der wäßrigen
Emulsionen
kann das Polyvinylpyrrolidon direkt mit einemulgiert
werden.
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Erfindungsgemäße Emulsionen, die Polyvinylcaprolactam enthalten, werden
vorzugsweise dadurch hergestellt, daß man eine wäßrige Lösung von Polyvinylcaprolactam
mit einer wäßrigen Diketenemulsion vermischt.
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Da die Polyvinyllactame keine emulgierenden Eigenschaften besitzen,
verwendet man vorzugsweise einen Emulgator. Die Emulgatoren können verschiedener
Art sein. Man kann anionische Emulgatoren, z.B. Salze von Fettalkoholsulfaten oder
Salze von Sulfonsäuren, die durch Sulfonierung von oxäthylierten Fettalkoholen erhalten
werden, kationische, z.B. das mit Dimethylsulfat quaternierte Salz von Oleylamin,
an das 7 Mol Athylenoxid angelagert wurden, oder besonders günstig nichtionogene
Emulgatoren benutzen, die man durch Anlagerung von Athylenoxid an Hydroxylgruppen
und längere Kohlenwasserstoffreste enthaltende Verbindungen, wie gesättigte oder
ungesättigte Alkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen oder alkylierte Phenole, wie
Octyl- oder Nonylphenol, erhält. Die Emulgatoren werden in einer Menge von 5 bis
25, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf Ketendimere, eingesetzt.
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Um wäßrige Emulsionen von Ketendimeren mit besonders hoher Lagerstabilität
herzustellen, emulgiert man die Diketene mit wasserunlöslichen, inerten Lösungsmitteln,
vorzugsweise niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen, wie Benzol, Toluol, Cyclohexan,
Methylcyclohexan, Octan oder Benzin eines Siedebereichs von 80 bis 110°C. Die Kohlenwasserstoffe
werden, bezogen auf das Ketendimere, in einer Menge von 5 bis 50, vorzugsweise 20
bis 35 Gewichtsprozent eingesetzt. Erfindungsgemäße Emulsionen, die ein wasserunlösliches,
inertes Lösungsmittel enthalten, weisen gegenüber den kohlenwasserstoffreien Emulsionen
eine verbesserte Schüttelbeständigkeit auf. Ferner ist es in Gegenwart der wasserunlöslichen,
inerten organischen Lösungsmittel möglich, die Diketene bei tieferer Temperatur
und somit schonender zu emulgieren als in Abwesenheit der organischen Lösungsmittel.
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Es ist zweckmäßig, die erfindungsgemäßen Emulsionen sauer einzustellen,
z.B. auf einen pH-Wert in dem Bereich von 2 bis 4,5. Dazu verwendet man vorzugsweise
organische Säuren, wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure oder Malonsäure. Es
ist vorteilhaft, die Säuren in einer solchen Menge zur Emulsion zuzugeben, daß pro
Monomereneinheit von Vinyllactam der Polyvinyllactame eine Carboxylgruppe der wasserlöslichen
organischen Säuren zugeordnet werden kann.
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Um Pilzbefall zu verhindern, kann die erfindungsgemäße Emulsion fungizide
Substanzen in geringen Mengen enthalten, wie Benzoesäure oder Salizylsäure.
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Die Herstellung der wäßrigen Emulsionen erfolgt in üblicher Weise,
indem man geschmolzenes Diketen bei etwa 50 bis 700C in der wäßrigen, schwach angesäuerten
erwärmten Lösung des Emulgators zuerst z.B. mit einem Schnellrührer voremulgiert,
dann mit einer Homogenisiermaschine einige Male, bevorzugt dreimal, bei einem Druck
von 150 bis 250 bar homogenisiert und schließlich unter Rühren abkühlt. Vorzugsweise
wird das Diketen vor dem Emulgieren in Wasser mit einem inerten organischen Lösungsmittel
gemischt. Polyvinylpyrrolidon kann in der wäßrigen Phase mit aufgelöst werden. Polyvinylcaprolactam
enthaltende Emulsionen werden vorzugsweise so hergestellt, daß man eine konzentrierte
wäßrige Emulsion, die etwa 30 bis 40 Gewichtsprozent Diketen enthält und deren Temperatur
unter gOOC liegt, mit einer wäßrigen Polyvinylcaprolactamlösung mischt, deren Temperatur
ebenfalls unterhalb 300Cliegt. Die Temperatur der Emulsion kann vor dem Vermischen
aber höher als 30% sein, z.B. 400C.
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Die erhaltenen Dispersionen können unmittelbar nach der Herstellung
oder auch nach einer längeren Lagerung zur Papier leitung verwendet werden. Bei
der Verwendung als Masseleimungsmittel werden die Emulsionen zweckmäßigerweise,
um sie besser dosieren zu können, stark verdünnt, etwa auf einen Gehalt von 0,01
bis 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gewichtsprozent Diketen. Es ist vorteilhaft,
bei der Masseleimung ein
Fixiermittel mitzuverwenden. Als Fixiermittel
haben sich beispielsweise Polyaminoamid-Epichlorhydrinharze bewährt Das Fixiermittel
wird am besten vor der Zugabe der erfindungsgemäßen Emulsion zur Cellulosefaseraufschlämmung
zugegeben. Die Menge des Fixiermittels beträgt etwa 50 % des Diketens in der Emulsion.
Die erfindungsgemäßen Emulsionen werden vorzugsweise als Masseleimungsmittel, d.h.
Zusatz zum Papierstoff vor der Blattbildung, verwendet, können Jedoch auch als Oberflächenleimungsmittel
für Papier oder Pappe eingesetzt werden.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher. Die angegebenen
Teile sind Gewichtsteile, die Prozentangaben sind Gewichtsprozent. Das in den Beispielen
verwendete Stearindiketen wurde aus einem technischen Stearinsäurechlorid, das etwa
30 Gewichtsprozent Palmitinsäurechlorid enthielt, durch Umsetzung mit Trimethylamin
als säureabspaltendem Agens hergestellt. Es hatte einen Polymerisationsfaktor von
2,1. Der Polymerisationsfaktor wird bestimmt durch Umsetzung des in Chloroform gelösten
Diketens mit überschüssiger methanolischer Morpholinlösung und Zurücktitrieren des
überschüssigen Morpholin mit alkoholischer Salzsäure.
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Die K-Werte der Polyvinyllactame wurden nach H. Fikentscher, Cellulosechemie,
1D, 58 bis 64 und 71 bis 74 (1932), in 5 %iger wäßriger Kochsalzlösung bei einer
Temperatur von 250C gemessen; dabei bedeutet K = k x 107.
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Beispiel 1 200 Teile Stearindiketen werden bei 55 bis 600C geschmolzen
und mit 50 Teilen Cyclohexan vermischt, so daß die Mischung eine Temperatur von
500C hat In einem mit einem Schnellrührer ausgestatteten Kessel werden dann 670
Teile Wasser, 10 Teile Polyvinylpyrrolidon (K-Wert 25), 10 Teile Essigsäure und
60 Teile Emulgator A aufgelöst. Der Emulgator A hat folgende Zusaumensetzung: 25
ffi Di-triäthanolaminsalze der Schwefelsäureester von C16/18-Fettalkoholen (jodzahl
45/50), 25 % Anlagerungsprodukt von 4 Mol Athylenoxid an 1 Mol Nonylphenol, 10 %
2-thylhexanol, Rest Wasser.
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Zu der auf 500C erwärmten wäßrigen Lösung läßt man die Stearindiketenlösung
unter Rühren zulaufen, homogenisiert hierauf dreimal in einer Homogenisiermaschine
bei einem Druck von 150 bar und einer Temperatur von 50°C und kühlt dann die Mischung
unter Rühren auf 250C ab. Die Emulsion enthält 20 ffi Stearindiketen und, bezogen
auf Stearindiketen, 5 ffi Polyvinylpyrrolidon. In Gleicher Weise werden zwei weitere
Emulsionen hergestellt, die, bezogen auf Stearindiketen, 10 % bzw. 15 % Polyvinylpyrrolidon
vom K-Wert 25 enthalten.
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Zur Prüfung des Leimungseffekts der erfindungsgemäßen Emulsionen werden
nach dem Merkblatt V/8/57 des Vereins Deutscher Zellstoff- und Papierchemiker-*-und
-ingenieure im Rapid-Köthener-Gerät Papierblätter gebildet. Zellstoff: gebleichter
Sulfitzellstoff, 30 bis 35°SR; Stearindiketenmenge: JeWeils 0,1 % auf atro (absolut
trocken) Zellstoff gerechnet; Fixiermittel: handelsübliches Polyaminoamid-Epichlorhydrinharn;
Dosierungsfolge: Harz - Diketen; Wasser: 12°DS, pH 7; Prüfung: am Tag nach der Papierherstellung,
nach 16 Stunden Klimatisieren bei 200C und 65 % relativer Luftfeuchte; Cobb-Wert:
Wasseraufnahme in g/m² nach DIN 53 132; Tintenschwimmzeit (TS): In Sekunden bei
50 %igem Durchschlag nach visueller Beurteilung, Prüftinte nach DIN 53 126. Je kleiner
der Cobb-Wert und Je größer die Tintenschwimmzeit, umso besser ist der Leimungseffekt.
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Vergleichsdispersion: Handelsübliche, kationische Stärke enthaltende
Dispersion mit 6 % Stearindiketen.
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Gefundene Leimungswerte Cobb TS Emulsion mit 5 ffi Polyvinylpyrrolidon,
bezogen auf Diketen 40,3 210 Emulsion mit 10 % Polyvinylpyrrolidon, bezogen auf
Diketen 30,7 420 Emulsion mit 15 % Polyvinylpyrrolidon, bezogen auf Diketen 28,2
420 Vergleichsdispersion 34,8 300
Beispiel 2 Emulsion a) 300 Teile
Stearindiketen werden geschmolzen und mit 75 Teilen Cyclohexan vermischt. Die Temperatur
der Mischung beträgt 50°C. In 1030 Teilen Wasser werden 5 Teile Essigsäure und 90
Teile des Emulgators A (vgl. Beispiel 1) gelöst und auf 50°C erwärmt. Zu dieser
Lösung läßt man die Diketenlösung bei 50 0C unter Rühren mit einem Schnellrührer
zulaufen, homogenisiert anschließend in einer Homogenisiermaschine dreimal bei einem
Druck von 150 bar und einer Temperatur von 500C und kühlt unter Rühren auf 25 0C
ab. Die dünnflüssige Emulsion enthält 20 % Diketen.
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Emulsion b) 8,6 Teile einer 35 %igen zähflüssigen Lösung von Polyvinylcaprolactam
(K-Wert 60) werden mit 91,4 Teilen Wasser verdünn. Diese Lösung wird dann mit 300
Teilen der Emulsion a) vermischt. Die Mischung enthält 15 ffi Stearindiketen und,
bezogen auf Stearindiketen, 5 ffi Polyvinylcaprolactam.
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Emulsion c) Analog zur Herstellung der Emulsion b) werden 17,2 Teile
der 35 %igen Polyvinylcaprolactamlösung mit 82,8 Teilen Wasser verdünnt. Diese Lösung
wird dann mit 300 Teilen der Emulsion a) vermischt. Die Mischung enthält 15 ffi
Stearindiketen und, bezogen auf Stearindiketen, 10 % Polyvinylcaprolactam.
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Emulsion d) 25,8 Teile der unter Emulsion b) beschriebenen 35 frigen
zähflüssigen Lösung von Polyvinylcaprolactam werden mit 74,2 Teilen Wasser verdünnt
und dann mit 300 Teilen der Emulsion a) vermischt. Man erhält eine Emulsion, die
15 % Stearindiketen und, bezogen auf Stearindiketen, 15 % Polyvinylcaprolactam enthält.
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Emulsion e) 34,4 Teile der unter Emulsion b) beschriebenen Polyvinylcaprolactamlösung
werden mit 65,6 Teilen Wasser verdünnt und anschließend mit 300 Teilen der Emulsion
a) vermischt. Die
Emulsion enthalt 15 ß Stearindiketen und, bezogen
auf Stearindiketen, 20 Polyvinylcaprolactam.
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Die Leimungswirkung der Emulsionen a) bis e) wird nach der im Beispiel
1 angegebenen Vorschrift geprüft. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Cobb TS Emulsion a) (Vergleichsbeispiel 1) 27 300 Emulsion b) 24 660 Emulsion c)
23 720 Emulsion d) 23 660 Emulsion e) 24 240 Vergleichsdispersion gemäß Beispiel
1 29 300 Beispiel 3 Emulsion a) 300 Teile Stearindiketen werden nach dem Schmelzen
mit 75 Teilen Cyclohexan vermischt (Temperatur der Mischung 50°C).
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0,8 Teile Propionsäure und 30 Teile eines Emulgators, der ein Anlagerungsprodukt
von 25 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Talgfettalkohol ist, werden in 595 Teilen Wasser
gelöst und auf 500 C erwärmt. Nach dem Vermischen der beiden Lösungen mit einem
Schnellrührer homogenisiert man anschließend dreimal bei 50°C und einem Druck von
150 bar und kühlt anschließend die entstandene Emulsion ab. Die dünnflüssige Emulsion
enthält 30 % Diketen.
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Emulsion b) 1000 Teile der Emulsion a) vermischt man mit 1000 Teilen
einer Lösung, die man durch Verdünnen mit 138 Teilen 35 %iger Polyvinylcaprolactamlösung
vom K-Wert 60 mit 862 Teilen Wasser erhalten hat. Die fertige Emulsion b) enthält
15 % Stearindiketen und, bezogen auf Stearindiketen, 16 % Polyvinylcaprolactam.
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Leimungswerte bei Anwendung von 0,1 % Diketen und 0,05 % eines handelsüblichen
Polyamidharzes, bezogen auf atro Zellstoff, ermittelt gemäß den Angaben in Beispiel
1:
Cobb TS Emulsion a) (Vergleichsbeispiel 2) 35,1 210 Emulsion
b) 20,61 600 Vergleichsdispersion gemäß Beispiel 1 27,1 360 Beispiel 4 Wie im Beispiel
3 beschrieben, werden in entsprechender Weise 4 wäßrige Emulsionen mit 30 ß Stearindiketen,
7,5 ffi Cyclohexan und 0,45 % Essigsäure hergestellt, die sich nur durch den Gehalt
an verschiedenen Emulgatoren unterscheiden: Emulsion 1 enthält 3 ffi Emulgator A
(siehe Beispiel 1) Emulsion 2 enthält 1,5 % Emulgator B 100 %ig. Dieser ist das
Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters eines Anlagerungsprodukts von 25 Mol Äthylenoxid
an 1 Mol Spermölalkohol.
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Emulsion 3 enthalt 3 ffi Emulgator C 100 ig. Dieser stellt das Anlagerungsprodukt
von 20 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Nonylphenol dar.
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Emulsion 4 enthält 3 % Emulgator D 100 %ig. Dieser ist das Anlagerungsprodukt
von 50 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Talgfettalkohol.
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Emulsionen la, 2a, 3a, 4a Je 333 Teile der Emulsionen 1, 2, 3 und
4 werden mit 167 Teilen einer Lösung von 16 Teilen Polyvinylpyrrolidon vom K-Wert
90 in 151 Teilen Wasser vermischt. Die Emulsionen enthalten dann 20 % Diketen und,
bezogen auf Diketen, 16 % Polyvinylpyrrolidon.
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Emulsionen lb, 2b, 3b, 4b Je 333 Teile der Emulsionen 1, 2, 3 und
4 werden mit 167 Teilen einer Lösung von 45,7 Teilen 35 einem Polyvinylcaprolactam
vom K-Wert 60 in 121,3 Teilen Wasser vermischt. Die Emulsionen enthalten dann 20
% Diketen und, bezogen auf Diketen, 16 ffi Polyvinylcaprolactam.
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Gefundene Leimungswerte gemäß den Angaben in Beispiel 1 bei Einsatz
von jeweils 0,1 % Diketen und 0,05 % eines handelsüblichen Polyamidharzes, bezogen
auf atro Zellstoff: Cobb TS Emulsion la 28,0 420 Emulsion 1b 25,0 720 Emulsion 2a
27,0 360 Emulsion 2b 28,3 420 Emulsion 3a 20,6 1200 Emulsion 3b 24,1 900 Emulsion
4a 24,8 360 Emulsion 4b 28,2 360 Vergleichsdispersion gemäß Beispiel 1 28,5 300
Beispiel 5 Wie im Beispiel 3 und 4 beschrieben, werden fünf wäßrige Emulsionen mit
30 ffi Stearindiketen, 7,5 % Cyclohexan, 0,45 % Essigsäure und 3 ffi Emulgator (100
%ig gerechnet) hergestellt.
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Emulsion 1 enthält Emulgator A, siehe Beispiel 4 Emulsion 2 enthalt
Emulgator B, siehe Beispiel 4 Emulsion 3 enthält Emulgator C, siehe Beispiel 4 Emulsion
4 enthält Emulgator D, siehe Beispiel 4 Emulsion 5 enthält Emulgator E, siehe Beispiel
4.
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Emulgator E ist das Anlagerungsprodukt von 48 Mol Athylenoxid an 1
Mol rizinusöl.
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Emulsionen la bis 5a Jeweils 900 Teile der erhaltenen 30 zeigen Emulsionen
werden mit 300 Teilen einer Lösung von 77 Teilen 35 igem Polyvinylcaprolactam vom
K-Wert 60 in 223 Teilen Wasser vermischt. Die so gewonnenen Emulsionen enthalten
dann 22,5 % Stearindiketen und, bezogen auf 100 % Stearindiketen, 10 % Polyvinylcaprolactam.
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Leimungswerte gemäß den Angaben im Beispiel 1, jedoch bei Einsatz
von O,11 Stearindiketen und 0,05 % eines handelsüblichen Polyamidharzes, bezogen
auf atro Zellstoff: Emulsionen werden eingesetzt a) direkt nach der b) nach zweimonati-Herstellung
ger Lagerung bei Zimmertemperatur Cobb TS Cobb TS Emulsion la 20,0 900 21,5 20 Emulsion
2a 19,0 900 21,9 600 Emulsion 3a 19,0 900 20,4 900 Emulsion 4a 20,0 840 21,5 900
Emulsion 5a 21,1 900 21,5 900 Beispiel 6 300 Teile Stearindiketen werden geschmolzen
und mit 100 Teilen Benzin eines Siedebereichs von 80 bis 1100C vermischt. Die etwa
500C warme Schmelzlösung wird in eine wäßrige, 500C warme Lösung turbiniert, die
50 Teile des Anlagerungsprodukts aus 1 Mol Nonylphenol + 20 Mol Athylenoxid als
Emulgator sowie 5 Teile Propionsäure in 545 Teilen Wasser von 120DH enthält.
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Anschließend homogenisiert man dreimal bei 250 bar/500C und kühlt
auf Zimmertemperatur ab. 1000 Teile der erhaltenen Emulsion werden dann mit 1000
Teilen einer Lösung von 143 Teilen 35 %igem Polyvinylcaprolactam (K-Wert 60) in
857 Teilen Wasser von 120DH vermischt. Die anwendungsfertige Emulsion enthält 15
% Stearindiketen, 2,5 % Emulgator, 0,25 % Propionsäure und, bezogen auf Stearindiketen,
33,33 % Benzin und 16,66 % Polyvinylcaprolactam (pH der Emulsion: 4,0 (Glaselektrode)).
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Zur Leimungsprüfung werden verschiedene Mengen Diketen sowie gleichbleibend
0,05 % Polyaminoamid/Epichlorhydrinharz, bezogen auf atro Zellstoff, angewendet.
Neben der normalen Trocknung (950C) werden Papierblätter noch 5 Minuten auf 1300C
erwärmt; geprüft wurde nach 16 Stunden Klimatisieren bei 2000 und 65 % relativer
Luftfeuchtigkeit.
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5 Min. bei 95°C getrocknet 5 Min./1300C Cobb TS Cobb TS Erfindungsgemäße
Emulsion: 0,05 % Diketen 125 5 63,4 20 0,075 % Diketen 34,2 360 27,1 540 0,1 % Diketen
31 r2 720 23,1 900 Vergleichsdispersion gemaß Beispiel 1: 0,05 ffi Diketen 116 0
92,7 5 0,075 % Diketen 53,2 120 39,9 300 0,1 % Diketen 34,6 420 31,7 600 Beispiel
7 Nach dem Verfahren von Beispiel 6 wird eine Emulsion hergestellt, die 15 % Stearindiketen,
2,5 Emulgator (Nonylphenol + 20 Mol Athylenoxid), 0,75 % Ameisnesäure und, bezogen
auf Stearindiketen, 33,33 % Benzin und 16,66 % Polyvinylcaprolactam (K-Wert 60)
in Wasser von 120DH enthält. Der pH-Wert der Emulsion beträgt 2,4 (Glaselektrode).
Das molare Verhältnis von Ameisensäure zu Monomereneinheit Vinylcaprolactam ist
etwa 1 : 1. Zur Leimungsprüfung wird eine Versuchspapiermaschine benutzt und gebleichter
Sulfitzellstoff, 35 0SR, verwendet. Die Papiergeschwindigkeit auf der Maschine beträgt
50 m/Minute bei einem Quadratmetergewicht von 80 g. Als Fixiermittel wird ein handelsübliches
Polyaminoamidharz in einer Menge von 0,05 %, bezogen auf trockenen Faserstoff, zuerst
dosiert und danach die stark verdünnte Diketenemulsion mit 0,1 % Diketen auf atro
Zellstoff. Als Vergleich dient wie in den anderen Fällen eine 6 Diketen und kationische
Stärke enthaltende handelsübliche Dispersion.
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Leimungswerte nach 16 Stunden nach 7 Tagen Cobb TS Cobb TS Erfindungsgemäße
Emulsion 23,3 900 20,5 1500 Vergleichsdispersion gemäß Beispiel 1 23,8 760 21,2
1200
Gleiche Ergebnisse nach einer Lagerung des Papiers von 7 Tagen
erhält man, wenn die Emulsion anstelle von 0,75 % Ameisensäure 1 % Essigsäure oder
1,2 % Propionsäure enthält.
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Die Mengen Essigsäure und Propionsäure sind jeweils ebenfalls rund
1 Mol Säure auf 1 Mol Vinylcaprolactameinheit, pH der Emulsion bei Essigsäure =
3,0, bei Propionsäure = 3,3