DE2514908A1

DE2514908A1 - Hilfsmittel fuer die herstellung von papier und pappe

Info

Publication number: DE2514908A1
Application number: DE19752514908
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl Ing Fejoz; Karlfried Dr Keller; Winfried Dr Pommer
Original assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Current assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Priority date: 1975-04-05
Filing date: 1975-04-05
Publication date: 1976-10-14
Also published as: SE8005255L; LU74698A1; ES446710A1; IT1063562B; FR2306304B1; FR2306304A1; IE42670L; DK135376A; FI59132B; AT353602B; NO761061L; NL7603215A; CS189759B2; SE421809B; DE2514908C3; FI59132C; DE2514908B2; HU176495B; ATA239276A; IE42670B1

Description

Hilfsmittel für die Herstellung von Papier und Pappe

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hilfsmittel, das allein oder in Abmischung mit anderen wasserlöslichen Bindemitteln zur Herstellung von Papier, Karton, Pappe und Vliesen mit verbesserter Naß- und Trockenfestigkeit und/oder mit verbesserter Wasserfestigkeit der Oberfläche dient und da* mit Wasser unbegrenzt verdünnbar und im alkalischen Bereich aushärtbar ist, erhalten durch Kondensation eines Aminoplastbildners, Formaldehyd und Sulfamaten im Molverhältnis 1 : 2,5 bis 7 : 0,1 bis 1,5 bei Temperaturen zwischen 80 und 120⁰C bei einem pH-Wert zwischen 7 und 11, wobei die Kondensation solange fortgesetzt wird, bis eine auf 50 % Harzgehalt eingestellte Probe eine Viskosität von mindestens 300 DIN-Sekunden und eine auf 20 % Harzgehalt eingestellte Probe eine Viskosität von höchstens 300 DIN-Sekunden, gemessen bei 20°C im 4 mm Auslaufbecher, aufweist sowie ein Verfahren zur Herstellung von Papier, Karton, Pappe und Vliesen mit verbesserter Naß- und Trockenfestigkeit und/oder mit verbesserter Wasserfestigkeit der Oberfläche, bei dem ein erfindungsgemäßes

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2 B 1 4 9 Q a

- 2 - Re*· ³⁰³¹

Hilfsmittel der Papiermasse in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.% vor der Blattbildung zugesetzt oder der Papierbahn oder dem Faservlies zwischen Blattbildung und Aufrollung oder auf dem fertigen Papier oder Vlies in einer Menge bis zu 35 %, bezogen auf Substrat, in Form einer 0,5 bis 35 gew.%igen Lösung, vorzugsweise 1 bis 10 %ig, gegebenenfalls in Abmischung mit anderen wasserlöslichen Produkten, zugeführt wird.

Es ist bereits bekannt, daß man mit Sulfit modifizierte Melaminharze zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Papier verwenden kann (s. z. B. DOS 2 301 035). Es ist auch bereits beschrieben worden, daß diese Harze zur Verbesserung der Naß- und Trockenfestigkeit von Papier verwendet werden können, wenn sie von der Oberfläche des Papiers her (z. B. durch die Leimpresse) aufgebracht werden. Eine solche Verfahrensweise bedeutet einen wesentlichen Vorteil gegenüber der lange bekannten Methode, Melaminharze durch Zusatz beträchtlicher Mengen starker Säuren kationaktiv zu machen und in der Masse aktiv auf die Cellulose aufziehen zu lassen, da die Einsparung der Säure sich günstig auf Haltbarkeit und Festigkeit des ausgerüsteten Papiers auswirkt und eine Abwasserbelastung weitgehend entfällt. Es hat sich Jedoch erwiesen (vgl. z. B. Wochenblatt für Papierfab. 17, 671/1973), daß sulfitmodifizierte Melamin

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harze nach dieser Methode nur eingesetzt werden können, wenn das Papier einen Mindestgehalt an Aluminiumsulfat enthält, da die Harze nur sauer aushärten. Diese Eigenschaft hebt jedoch den vorerwähnten Vorteil der säurefreien Verarbeitung der Harze praktisch wieder auf, da Aluminiumsulfat deutlich sauer reagiert und dem Papier unerwünschte Eigenschaften verleiht. Die Verarbeitungsmöglichkeiten der bekannten sulfitmodifizierten Melaminharze in der Leimpresse werden weiterhin dadurch eingeschränkt, daß die Harze einen relativ hohen Kondensationsgrad aufweisen müssen, um wirksam zu sein. Dies schränkt aber die applizierbare Menge und damit auch die erreichbaren Festigkeitsverbesserungen ein, da die schnell laufende Papierbahn nicht genügende Mengen des viskosen Harzes aufnehmen kann.

Es besteht also ein Bedarf nach niedrigviskosen Hilfsmitteln für Papier, die durch die Oberfläche aufgebracht werden können und ohne die Hilfe von Säuren oder sauren Salzen aushärten.

Es ist auch bekannt (vgl. DOS 2 241 158), daß man mit Melamin-Formaldehyd-Harzen in Lösungen zur Oberflächenleimung enthaltene, nach der Trocknung nicht genügend wasserfeste Bindemittel, wie z.B. Stärke, Casein, Polyvinylalkohol, Natrium-Carboxymethylcellulose usw., quellfest

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bzw. wasserfest machen kann. Bisherige Ausführungen von Melamin-Formaldehyd-Harzen weisen für diesen Anwendungsbereich den erheblichen Nachteil auf, daß sie im alkalischen Bereich nicht ausreichend wirksam sind. Es besteht daher Bedarf nach einem Hilfsmittel zur Verbesserung der Wasserfestigkeit von Mitteln für die Oberflächenbehandlung von Papier, das auch im alkalischen Bereich bis etwa pH 11 noch gute Werte ergibt, denn einige wichtige Massen für die Oberflächenbehandlung von Papier werden alkalisch gefahren. Für diesen Anwendungsbereich wird also die Härtbarkeit im alkalischen Bereich gefordert, während die Eigenviskosität des Hilfsmittels keine entscheidende Rolle spielt, da Massen für die Oberflächenbehandlung von Papier selbst eine vergleichsweise hohe Viskosität aufweisen. Die bekannten sulfitmodifizierten Melaminharze zeigen die verlangte Härtung in alkalischen Bereich aber nicht in dem erwünschten Maße.

Es hat sich nun gezeigt, daß man die bestehenden Forderungen der Praxis erfüllen und die beschriebenen Nachteile der bekannten Produkte vermeiden kann durch Einsatz eines Hilfsmittels zur Verbesserung der Naß- und Trockenfestigkeit von Papier, Karton, Pappe und Vliesen und/oder zur Verbesserung der Wasserfestigkeit der Oberfläche, das erhalten wird durch Kondensation eines Aminoplastbildners, Formaldehyd und

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Sulfamaten Im Molverhältnis 1 : 2,5 bis 7 : 0,1 bis 1,5 bei Temperaturen zwischen 80 und 120°C bei einem pH-Wert zwischen 7 und 11, wobei die Kondensation so lange fortgesetzt wird, bis eine auf 50 % Harzgehalt eingestellte Probe bei 20°C eine Viskosität, gemessen im 4 mm DIN-Auslaufbecher, von mindestens 300 DIN-Sekunden und eine auf 20 % Harzgehalt eingestellte Probe eine Viskosität von höchstens 300 DIN-Sekunden, gemessen bei 20°C im 4 mm DIN-Auslaufbecher, aufweist. Diese erfindungsgemäß als Hilfsmittel eingesetzten Aminoplastharze sind mit Wasser unbegrenzt verdünnbar und im alkalischen Bereich aushärtbar. Als Aminoplastbildner wird bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Hilfsmittel ein Gemisch von 75 bis 1OO Gew.% Melamin und 0 bis 25 Gew.% Harnstoff, Dicyandiamid oder Guanarain eingesetzt. Bevorzugte erfindungsgemäße Hilfsmittel werden erhalten, wenn als Aminoplastbildner Melamin allein verwendet wird. Als Sulfamat wird vorzugsweise Natriumsulfamat bei der Kondensation eingesetzt. Besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Produkte werden erhalten, wenn Aminoplastbildner, Formaldehyd und Sulfamat im Molverhältnis 1 : 3,0 bis 6 : 0,3 bis 0,8 kondensiert werden. Die Kondensation kann in technisch besonders einfacher Weise bei Temperaturen zwischen 80 und 100°C ausgeführt werden. Von besonderer Bedeutung für die chemische Beschaffenheit und die anwendungstechnischen Eigenschaften

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ist der Kondensationsgrad der erfindungsgemäßen Hilfsmittel charakterisiert durch die Viskosität. Für die Herstellung von Hilfsmitteln für die Oberflächenbehandlung von Papier, wie z. B. Leimungsmassen, ist es in vielen Fällen von Vorteil, wenn solange kondensiert wird, bis eine auf 20 % Harzgehalt eingestellte wässrige Lösung einer Probe bei 20⁰C eine Viskosität, gemessen im 4 mm DIN-Auslaufbecher, von mindestens 12 DIN-Sekunden aufweist.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Papier, Karton, Pappe und Vliesen mit verbesserter Naß- und Trockenfestigkeit und/oder mit verbesserter Wasserfestigkeit der Oberfläche, bei dem ein erfindungsgemäßes Kondensationsprodukt, das mit Wasser unbegrenzt verdünnbar und im alkalischen Bereich aushärtbar ist, der Papiermasse oder der Papierbahn oder dem Faservlies zwischen Blattbildung und Aufrollung oder auf dem fertigen Papier oder Vlies in einer Menge bis zu 35 % in Form einer 0,5 bis 35 gew.%igen Lösung, vorzugsweise 1 bis 10 %ig, gegebenenfalls in Abmischung mit anderen wasserlöslichen Produkten, zugeführt wird. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht im Auftrag des erfindungsgemäßen Kondensationsproduktes auf die gebildete Papier-

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bahn in der Leimpresse oder vorher durch z. B. Aufsprühen oder bei Pappe, bevor die verschiedenen Lagen zusammen gegautscht werden, wobei es besonders bevorzugt ist, das Kondensationsprodukt in Form einer 0,5 bis 35 gew.%igen Lösung, vorzugsweise 1 bis 10 %ig, gegebenenfalls gemeinsam mit wasserlöslichen Produkten, aufzutragen.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Hilfsmittels liegt darin, daß das Mittel nach der Blattbildung über eine Auftragsvorrichtung, z. B. eine Leimpresse, auf die Oberfläche der Papierbahn aufgetragen werden kann und derart gut eindringt, daß eine Wirkung bezüglich Naßfestigkeit zumindest wie beim Eintrag in die Masse entsteht. Hierbei hat man den Vorteil einer außergewöhnlichen guten Nutzung, da das Mittel hundertprozentig dem Papier einverleibt wird und nicht, wie beim Massezusatz, bis zu 20 % mit dem Siebwasser verlorengehen kann. Ein Eintrag in die Masse nach Einstellung mit Säure auf pH 2 - 3 gemäß der bisher bekannten Technik ist für die neuen Hilfsmittel aber ebenfalls möglich. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Hilfsmittels bewirkt nicht nur eine Steigerung der Naßbruchlast der erfindungsgemäß hergestellten Papiere oder ähnlicher Produkte, sondern überraschenderweise auch einen starken Anstieg der Naßbruchlast bei steigender Zusatzmenge, ohne daß bei Zusatzmenge von 8 % bereits ein Sättigungs-

0 9 B 4 ? I 0 Π .1

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wert erreicht wird (siehe Diagramm im Beispiel 1). Ferner ergibt sich ein ungewöhnlich starker Anstieg der Trockenbruchlast und des Trockenberstdruckes beim Einsatz der erfindungsgemäßen Hilfsmittel.

Besondere Vorteile erreicht man bei der Kombination der erfindungsgemäßen Hilfsmittel mit anderen wasserlöslichen Bindemitteln, wie z. B. Stärke oder Polyvinylalkohol im pH-Bereich zwischen 5 und 11, da zur Erreichung einer bestimmten Naßfestigkeit bis zu 50 % des erfindungsgemäßen Hilfsmittels durch eines dieser wasserlöslichen Bindemittel ersetzt werden kann, ohne daß eine Minderung der Naßfestigkeit des Substrats eintritt, auch wenn die wasserlöslichen Bindemittel allein verwendet praktisch keinen Beitrag zur Naßfestigkeit liefern. Außerdem läßt sich die mit den erfindungsgemäßen Hilfsmitteln erreichbare Trockenfestigkeit durch Zusatz bestimmter wasserlöslicher Bindemittel, wie z. B. mittelviskoser Polyvinylalkohol, beträchtlich verbessern. Schließlich erreicht man auch durch die Kombination der erfindungsgemäßen Hilfsmittel mit solchen wasserlöslichen Bindemitteln eine deutliche Verbesserung der Trockenfestigkeit und Verminderung der Wasserempfindlichkeit der Oberflächen des damit behandelten Substrats.

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Die in den folgenden Ausführungsbeispielen genannten %-Werte sind Gewichtsprozente.

Beispiel 1

a) Molverhältnis 1 : 3 : 0,6

1848 g (24 Mol) Formaldehyd, 39 %ig, werden mit 20 ml 2nNatronlauge, 1440 g (4,8 Mol) einer 40 %igen Natriumsulfamatlösung und 1008 g (8 Mol) Melamin versetzt und bei 90°C und pH 10 ca. 4 Stunden kondensiert, bis eine auf Zimmertemperatur abgekühlte Probe nicht mehr fließt. Nun werden 3600 ml Wasser zugesetzt und abgekühlt. Man erhält eine Harzlösung mit einer Viskosität von 14 Sek. (gemessen bei 20°C im 4 mm DIN-Becher) und einem Harzgehalt von 27 %.

b) Molverhältnis 1 : 3 : 0,3

462 g (6 Mol) Formaldehyd, 39 %ig, werden mit 5 ml 2n Natronlauge, 180 g (0,6 Mol) einer 40 %igen Natriumsulfamatlösung und 252 g (2 Mol) Melamin versetzt und bei pH 10 und 90°C ca. 4 Stunden kondensiert, bis eine auf Zimmertemperatur abgekühlte Probe nicht mehr fließt. Nun werden 900 ml Wasser zugesetzt und bei 90°C nochmals ca. 2 Stunden kondensiert, bis eine Probe bei 20°C mit der gleichen Menge einer 3 %igen Kochsalzlösung versetzt gerade eine Trübung ergibt. Es wird auf Zimmertemperatur

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gekühlt und weitere 300 ml Wasser zugesetzt. Man erhält eine Harzlösung mit einer Viskosität von 35 DIN-Sek. und einem Gehalt von 22 %.

c) Molverhältnis 1 : 6 : 0,2

924 g (12 Mol) Formaldehyd, 39 %ig, werden mit 7 ml 2n Natronlauge, 120 g (0,4 Mol) einer 40 %igen Natriumsulf amatlösung und 252 g (2 Mol) Melamin versetzt und bei 90°C und pH 10 ca. 2 Stunden kondensiert, bis eine Probe bei Zimmertemperatur nicht mehr fließt. Nun werden 1500 ml Wasser zugesetzt, abgekühlt und 0)6 ml 1On Natronlauge von pH 7 auf 9 eingestellt. Man erhält eine 20 %ige Harzlösung mit einer Viskosität von 50 DIN-Sek.

d) Molverhältnis 1 : 6 : 0,1

924 g (12 Mol) Formaldehydlösung, 39 %ig, werden mit 10 ml 2n Natronlauge, 900 ml Wasser, 60 g (0,2 Mol) einer 40 %igen Natriumsulfamatlösung und 252 g (2 Mol) Melamin versetzt und bei 90⁰C und pH 10 ca. 2 Stunden kondensiert, bis eine auf Zimmertemperatur abgekühlte Probe nicht mehr fließt. Nun werden 1400 ml Wasser zugesetzt und nach dem Abkühlen das pH mit 2n Natronlauge auf 9 eingestellt. Man erhält eine 20 %ige Harzlösung mit einer Viskosität von 14 DIN-Sek.

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e) Molverhältnis 1 : 2,5 : 1,5

385 g (5 Mol) Formaldehyd, 39 %ig, werden mit 10 ml 2n Natronlauge, 900 g (3 Mol) einer 40 %igen Natriumsulf amatlösung und 252 g (2 Mol) Melamin versetzt und bei pH 11 ca. 4 Stunden am Rückfluß kondensiert, bis eine auf Zimmertemperatur abgekühlte Probe nicht mehr fließt. Nun werden 900 ml Wasser zugesetzt und abgekühlt. Man erhält eine 20 %ige Harzlösung mit einer Viskosität von 20 DIN-Sek.

Beispiel 2

Wässrige Lösungen des nach Beispiel la) erhaltenen Kondensationsproduktes mit 2,5; 5,0; 7,5; und 10,0 % wirksamer Substanz wurden über eine Leimpresse auf ein holz-

2 haltiges Papier mit einem Flächengewicht von ca. 55 g/m

aufgetragen und mit Heißluft von 140°C im Trockenkanal getrocknet. Die Papierbahn erreichte aufgrund der Verweilzeit nur einen Trockengehalt von ca. 95 % bei der Aufrollung.

An den so behandelten Papieren und zum Vergleich am unbehandelten Papier wurden folgende Messungen ausgeführt:

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1. An dem trockenen Papier wurde nach Lagerung 24 Stunden bei 20°C und 65 % rel. Feuchtigkeit die Bruchlast längs und quer und der Berstdruck gemessen. In der Tabelle 1 sind die Meßwerte als Bruchlast längs quer I und Berstdruck bezeichnet.

2. Das Papier wurde 24 Stunden bei 20°C und 65 % rel. Feuchtigkeit und danach 1 Stunde in Wasser von 20 C gelagert und am nassen Papier die Bruchlast längs und quer gemessen. In der Tabelle 1 sind die Meßwerte als Bruchlast längs II und quer II bezeichnet.

3. Das Papier wurde 10 Min. lang auf 120°C erwärmt, anschließend 1 Stunde in Wasser von 20⁰C gelagert und am nassen Papier die Bruchlast längs und quer gemessen. In der Tabelle 1 sind die Meßwerte als Bruchlast längs III und quer III bezeichnet.

Die Tabelle 1 zeigt in übersichtlicher Form die gemessenen mechanischen Festigkeitswerte der Papiere in Abhängigkeit von der Auftragsmenge.

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Tabelle 1 Konzentration

der aufgetragenen — 2,5 5 7,5 10

Lösung £%J

pH-Wert der auf- _{ftfi Rft ftq q}„

getragenen Lösung ~ ^ö'^{b ö}'^{0 8}'^{9 9}'³

Auftrag

-§- O 0,61 1,16 1,75 2,36 an &
ta

wirksamer

Substanz %

0 1,12 2,14 3,22 4,35 Papier

Berstdruck k£ 0,8 0,92 1,05 1,13 1,21 2

Bruchlast I 4,15 5,9 6,5 6,9 7,3

längs '

II 0,7 1,3 1,7 1,85 1,95

III 0,7 1,6 2,3 2,6 2,9

Bruchlast I 1,25 1,7 1,8 1,9 2,1

quer .

II 0,15 0,3 0,45 0,5 0,55

III 0,15 0,45 0,6 0,8 0,85

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- 14 - Ref. 3031

Verwendet man anstelle der wässrigen Lösungen des nach Beispiel la) erhaltenen Kondensationsproduktes die entsprechenden nach den Beispielen Ic), d) und e) hergestellten Kondensationsprodukte, so werden vergleichbare Ergebnisse erzielt.

Beispiel 3

Ein Filterpapier (S+S Nr. 557) wurde mit einer Lösung nach Beispiel Ib) in einer Konzentration von 20 g wirksamer Substanz pro Liter durch Tauchen imprägniert. Dabei wurde die Lösung jeweils mit Natronlauge bzw. Ameisensäure auf einen bestimmten pH-Wert eingestellt, um die Wirksamkeit des beanspruchten Hilfsmittels bei verschiedenen pH-Werten zu bestimmen. Die Papierproben wurden nach dem Tauchen an der Luft leicht trocknen gelassen und anschließend über einen dampfbeheizten Trockenzylinder bei 120 C fertiggetrocknet bis zu einer Restfeuchte von 2 - 3 % und anschließend zur Prüfung klimatisiert bis 20°C und 65 % rel. Feuchte.

Es wurden folgende Naßbruchlasten an den Proben gemessen:

pH der Lösung Naßbruchlast in kg

6 2,28

7 2,50 9 2,43

11 2,05

6098 4 2/08 3 2

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- 15 - Äef. 3031

Das überraschende Ergebnis bei dem beanspruchten Mittel ist der geringe Abfall der Meßwerte mit steigendem pH-Wert. Diese Feststellung ist besonders wichtig, weil ein großer Teil von Lösungen für den Auftrag in der Leimpresse oder in Streichaggregaten vor allem bei Kombination mit anderen Produkten aus Gründen der Verträglichkeit, der Viskosität oder der Stabilität alkalisch gefahren werden muß.

Verwendet man anstelle der wässrigen Lösungen des nach Beispiel Ib) erhaltenen Kondensationsproduktes die entsprechenden nach den Beispielen Ic), d) und e) hergestellten Kondensationsprodukte, so werden vergleichbare Ergebnisse erzielt.

Beispiel 4

Auf ein holzhaltiges Papier mit einem Flächengewicht von ca.

2
55 g/m wurde in derselben Weise wie im Beispiel 2 beschrieben, eine der folgenden Lösungen aufgetragen:

Lösungen I Wässrige Lösungen eines mittelviskosen Polyvinylalkohol-Types mit 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 % wirksamer Substanz (pH 5,7).

Lösungen II Wässrige Lösungen des nach Beispiel la) erhaltenen Kondensationsproduktes mit 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 % wirksamer Substanz (pH 9,O-9,3).

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Lösungen III Wässrige Lösungen von mittelviskosem Polyvinylalkohol, wie in den Lösungen I enthalten und dem nach Beispiel la erhaltenen Kondensationsprodukt, wobei das Konzentrationsverhältnis von Polyvinylalkohol zu Kondensationsprodukt jeweils 1,0 : 2,5 und die Gesamtkonzentrationen der Lösungen 3,5; 7,0; 10,5 und 14,0 % betrugen (pH 9,1-8,6).

Lösungen IV Wässrige Lösungen von mittelviskosem Polyvinylalkohol, wie in den Lösungen I enthalten und dem nach Beispiel la erhaltenen Kondensationsprodukt, wobei das Konzentrationsverhältnis von Polyvinylalkohol zu Kondensationsprodukt jeweils 1,0 : 1,0 und die Gesamtkonzentrationen der Lösungen 2,0; 4,0; 6,0 und 8,0 % betrugen (pH 8,6-8,0).

Die Papiere wurden dann, wie in Beispiel 2 beschrieben, getrocknet.

Die so behandelten Papiere wurden 24 Stunden bei 20°C und % rel. Feuchtigkeit und danach 1 Stunde in Wasser von 20°C gelagert und am nassen Papier die Bruchlast längs und quer gemessen. In den Diagrammen 1 und 2 sind die erhaltenen

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Meßergebnisse in Abhängigkeit von der Art der aufgetragenen Lösung und der Auftragsmenge sowie die Meßwerte für unbehandeltes Papier dargestellt.

Die Abkürzungen und Zeichen in den Diagrammen 1 und 2 haben folgende Bedeutung:

NBL Zkß7 - Naßbruchlast längs

NBQ /Xg7 - Naßbruchlast quer

—2
M Zgm~_7 ^m Auftragsmenge des Wirkstoffs bezogen auf das

Gewicht des behandelten Papiers.

* - Meßpunkt für die Lösung I

>** - Meßpunkt für die Lösung II

□ - Meßpunkt für die Lösung III

0 - Meßpunkt für die Lösung IV

Aus diesen Messungen geht die gute Reaktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Hilfsmittel mit Polyvinylalkohol hervor. Der Austausch von bis zu 50 % des Kondensationsproduktes gemäß Beispiel la) durch den an sich wenig zur Wasserfestigkeit beitragenden Polyvinylalkohol führt zu keiner Verschlechterung der hohen Wasserfestigkeit des Papiers, die man bei der Behandlung mit dem Kondensationsprodukt gemäß Beispiel la) allein erreicht.

2/08?.?

Claims

/>b U9ÜB - 18 - Ref. 3O31 Patentansprüche

1. Hilfsmittel, das allein oder in Abmischung mit anderen wasserlöslichen Bindemitteln zur Herstellung von Papier, Karton, Pappe und Vliesen mit verbesserter Naß- und Trockenfestigkeit und/oder mit verbesserter Wasserfestigkeit der Oberfläche dient und das mit Wasser unbegrenzt verdünnbar und im neutralen und alkalischen Bereich aushärtbar ist, erhalten durch Kondensation eines Aminoplastbildners, Formaldehyd und Sulfamaten im Molverhältnis 1 : 2,5 bis 7 : 0,1 bis 1,5 bei Temperaturen zwischen 80 und 120°C bei einem pH-Wert zwischen 7 und 11, wobei die Kondensation solange fortgesetzt wird, bis eine auf 50 % Harzgehalt eingestellte Probe eine Viskosität von mindestens 300 DIN-Sekunden und eine auf 20 % Harzgehalt eingestellte Probe eine Viskosität von höchstens 300 DIN-Sekunden, gemessen bei 20⁰C im 4 mm DIN-Auslaufbecher, aufweist.

2. Hilfsmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aminoplastbildner ein Gemisch von 75 bis 100 Gew.% Melamin und 0 bis 25 Gew.% Harnstoff, Dicyandiamid oder Guanamin bei der Kondensation eingesetzt wird.

ß o q 8 4 ? / η η .ι.?

- 19 - Ref. 3031

3. Hilfsmittel gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Aminoplastbildner Melamin eingesetzt
wird.

4. Hilfsmittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sulfamat Natriumsulfamat eingesetzt wird

5. Hilfsmittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Molverhältnis 1 : 3,0 bis 6 : 0,3 bis 0,8 kondensiert wird.

6. Hilfsmittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Temperaturen zwischen 80 und 100°C kondensiert wird.

7. Hilfsmittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß solange kondensiert wird, bis die 20 %ige
wässrige Lösung einer Probe bei 20°C eine Viskosität, gemessen im 4 mm DIN-Auslaufbecher, von mindestens 12 DIN-Sekunden aufweist.

2/033/

- 20 - Ref. 3031

8. Vorfahren zur Herstellung eines Hilfsmittels zur Verbesserung der Naß- und Trockenfestigkeit von Papier, Karton, Pappe und Vliesen und/oder verbesserter Wasserfestigkeit der Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aminoplastbildner, Formaldehyd und SuIfamat im Molverhältnis 1 : 2,5 bis 7 : 0,1 bis 1,5 bei Temperaturen zwischen 80 und 120°C bei einem pH-Wert zwischen 7 und kondensiert werden, wobei die Kondensation solange fortgesetzt wird, bis eine auf 50 % Harzgehalt eingestellte Probe eine Viskosität von mindestens 300 DIN-Sekunden und eine auf 20 % Harzgehalt eingestellte Probe eine Viskosität von höchstens 300 DIN-Sekunden, gemessen bei 20 C im 4 mm DIN-Auslaufbecher, aufweist.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Aminoplastbildner ein Gemisch von 75 bis 100 Gew.% Melamin und 0 bis 25 Gew.% Harnstoff, Dicyandiamid oder Guanamin bei der Kondensation eingesetzt wird.

10. Hilfsmittel gemäß den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Aminoplastbildner Melamin eingesetzt wird.

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2b 1 4908

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11. Hilfsmittel gemäß den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Sulfamat Natriumsulfamat eingesetzt wird.

L2. Verfahren gemäß den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Molverhältnis 1 : 3,0 bis 6 : 0,3 bis 0,8 kondensiert wird.

13. Verfahren gemäß den Ansprüchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Temperaturen zwischen 80 und 100°C kondensiert wird.

14. Verfahren gemäß den Ansprüchen 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß solange kondensiert wird, bis die 20 %ige wässrige Lösung eine Probe bei 20°C eine Viskosität, gemessen im 4 mm DIN-Auslaufbecher, von mindestens 12 DIN-Sekunden aufweist.

15. Verfahren zur Herstellung von Papier, Karton, Pappe und Vliesen mit verbesserter Naß- und Trockenfestigkeit und/oder mit verbesserter Vasserfestigkeit der Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensationsprodukt, erhalten durch Kondensation eines Aminoplastbildners, Formaldehyd und Sulfamaten im

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Molverhältnis 1 : 2,5 bis 7 : 0,1 bis 1,5 bei Temperaturen zwischen 80 und 12O°C bei einem pH-Wert zwischen 7 und 11, wobei die Kondensation solange fortgesetzt wird, bis eine auf 50 % Harzgehalt eingestellte Probe eine Viskosität von mindestens 300 DIN-Sekunden und eine auf 20 % Harzgehalt eingestellte Probe eine Viskosität von höchstens 300 DIN-Sekunden, gemessen bei 20°C im 4 mm DIN-Auslaufbecher, aufweist, der Papiermasse in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.% vor der Blattbildung zugesetzt oder der Papierbahn oder dem Faservlies zwischen Blattbildung und Aufrollung oder auf dem fertigen Papier oder Vlies in einer Menge bis zu 35 %, bezogen auf Substrat, in Form einer 0,5 bis 35 gew.%igen Lösung, vorzugsweise 1 bis 10 %ig, gegebenenfalls in Abmischung mit anderen wasserlöslichen Produkten, zugeführt wird.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensationsprodukt zugesetzt oder aufgetragen wird, bei dessen Herstellung als Aminoplast ein Gemisch von bis 100 Gew.% Melamin und 0 bis 25 Gew.% Harnstoff, Dicyandiamid oder Guanamin eingesetzt wird.

R 0 9 8 h 2 I Q 8 3 2

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17. Verfahren gemäß den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensationsprodukt zugesetzt oder aufgetragen wird, bei dessen Herstellung als
Aminoplastbildner Melamin verwendet wird.

18. Verfahren gemäß den Ansprüchen 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensationsprodukt zugesetzt wird, bei dessen Herstellung als SuIfamat Natriumsulfamat verwendet wird.

19. Verfahren gemäß den Ansprüchen 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensationsprodukt zugesetzt oder aufgetragen wird, bei dessen Herstellung im Molverhältnis 1 : 3,0 bis 6 : 0,3 bis 0,8 kondensiert
wird.

20. Verfahren gemäß den Ansprüchen 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensationsprodukt zugesetzt oder aufgetragen wird, bei dessen Herstellung bei
Temperaturen zwischen 80 und 1OO°C kondensiert wird.

fi η R 8/, ? ι ο 8 r;

25U908

- 24 - Ref. 3031

21. Verfahren gemäß den Ansprüchen 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensationsprodukt zugesetzt oder aufgetragen wird, bei dessen Herstellung solange kondensiert wird, bis die 20 %ige wässrige Lösung einer Probe bei 20°C eine Viskosität, gemessen im 4 mm DIN-Auslaufbecher, von mindestens 12 DIN-Sekunden aufweist.

22. Verfahren gemäß den Ansprüchen 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensationsprodukt der Papiermasse in einer Menge von 1 bis 3 Gew.% zugesetzt wird.

23. Verfahren gemäß den Ansprüchen 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensationsprodukt in Form einer O₁5 bis 35 gew.%igen Lösung, gegebenenfalls zusätzlich zu anderen Mitteln für die Oberflächenbehandlung von Papier, bei pH-Werten von 5 bis 11, auf die Papierbahn aufgetragen wird.

24. Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Kondensationsproduktes, gegebenenfalls gemeinsam mit anderen Mitteln für die Oberflächenbehandlung von Papier, auf die Papierbahn aufgetragen wird·

609842/0832