DE3812951A1

DE3812951A1 - Papierverleimungsmittel und verfahren zur verleimung von papier unter verwendung desselben

Info

Publication number: DE3812951A1
Application number: DE3812951A
Authority: DE
Inventors: Masato Nakajima; Kenji Yokotani; Atsushi Ikeda
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1988-04-19
Publication date: 1989-07-13
Also published as: JP2539869B2; US5062922A; JPH01168994A

Description

Die Erfindung betrifft ein für die Verwendung bei der Papierherstellung geeignetes Verleimungsmittel (Schlichtungsmittel) sowie ein Verfahren zum Verleimen (Schlichten) von Papieren, bei dem dieses verwendet wird; die Erfindung betrifft insbesondere ein Papierverleimungsmittel (Papierschlichtungsmittel), das innerhalb eines breiten pH-Wertbereiches von sauren Bedingungen bis zu alkalischen Bedingungen verwendet werden kann, sowie ein Verfahren zum Verleimen (Schlichten) von Papieren unter Verwendung dieses Papierverleimungsmittels (Papierschlichtungsmittels).

Bei einem konventionellen Verfahren zur Herstellung von Papier unter sauren Bedingungen (nachstehend als "saure Papierherstellung" bezeichnet) werden bisher zweckmäßig als Verleimungsmittel Seifen oder Dispersionen von verstärkten Rosinen (Terpentinharzen), Seifen von Fettsäuren, hydrolysierte Additionsprodukte eines Olefinoligomeren mit Bernsteinsäureanhydrid und dgl. verwendet. Die saure Papierherstellung hat jedoch den Nachteil, daß die Papiermaschinen korridieren und die Festigkeit und Haltbarkeit des erhaltenen Papiers mit dem Ablauf der Zeit beeinträchtigt (verschlechtert) wird.

Andererseits treten bei der Papierherstellung unter alkalischen Bedingungen (nachstehend als "alkalische Papierherstellung" bezeichnet) die Mängel der sauren Papierherstellung nicht auf. Es wurden daher verschiedene Verbindungen für die Herstellung eines Verleimungsmittels (Schlichtungsmittels) untersucht, die für die Verwendung bei der alkalischen Papierherstellung geeignet sind. Bei der praktischen Verwendung ist jedoch unmöglich, einen zufriedenstellenden Verleimungseffekt zu erzielen bei Verwendung der Verleimungsmittel (Schlichtungsmittel), wie sie bei der sauren Papierherstellung verwendet werden, als solche, die bei der alkalischen Papierherstellung verwendet werden.

Obgleich bereits typische Verleimungsmittel für die alkalische Papierherstellung, wie z. B. Alkenylbernsteinsäureanhydrid- Verleimungsmittel und ein Alkenketendimer-Verleimungsmittel, entwickelt worden sind, weisen diese Verleimungsmittel die folgenden Nachteile auf:
das Alkenylbernsteinsäureanhydrid-Verleimungsmittel weist eine schlechte Verarbeitbarkeit auf, da es im Zustand einer wäßrigen Dispersion nicht gelagert werden kann wegen seiner geringen Hydrolysebeständigkeit, so daß es erforderlich ist, das Verleimungsmittel unmittelbar vor seiner Zugabe zum dem Papiereintrag zu emulgieren oder zu dispergieren. Auch hat das Alkylketendimer-Verleimungsmittel den Nachteil, daß die Verleimungseffekte unmittelbar nach Beendigung der Papierherstellung gering sind, da es lange dauert, bis ein zufriedenstellender Verleimungseffekt auftritt. Diese Verleimungsmittel können natürlich nicht für die saure Papierherstellung eingesetzt werden, in der Aluminiumsulfat als Fixiermittel verwendet wird.

Wie oben angegeben, können die bekannten Verleimungsmittel nur in dem Verfahren zur Papierherstellung unter den Bedingungen eines spezifischen pH-Wertbereiches verwendet werden und bisher ist kein Verleimungsmittel vorgeschlagen worden, das in Verfahren zur Papierherstellung unter sauren bis alkalischen Bedingungen eingesetzt werden kann. Es besteht daher der Wunsch, ein Verleimungsmittel (Schlichte) zu entwicklen, das (die) die obengenannten Mängel nicht aufweist und bei der Papierherstellung innerhalb eines breiten pH- Wertbereiches verwendet werden kann.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Papierverleimungsmittel (Papierschlichtungsmittel) zu finden, das die obengenannten Mängel nicht aufweist, einen zufriedenstellenden Verleimungseffekt ergibt, eine zufriedenstellende Verarbeitbarkeit besitzt und in einem Verfahren zur Herstellung von Papier innerhalb eines breiten pH-Wertbereiches von sauren bis alkalischen Bedingungen verwendet werden kann. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zum Verleimen von Papieren unter Verwendung dieses Verleimungsmittels zu entwickeln.

Die obengenannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Es wurde nun gefunden, daß dann, wenn eine spezifische α-Hydroxycarbonsäure als eine wirksame Komponente in einem Verleimungsmittel (Schlichte) verwendet wird, ein Papierverleimungsmittel erhalten werden kann, das einen ausgezeichneten Verleimungseffekt ergibt und eine ausgezeichnete Lagerbeständigkeit aufweist und im Papierherstellungsverfahren innerhalb eines breiten pH-Wertbereiches von sauren Bedingungen bis alkalischen Bedingungen verwendet werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein Papierverleimungsmittel (Papierschlichte), das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als eine wirksame Komponente enthält eine α-Hydroxycarbonsäure der allgemeinen Formel

worin bedeutet:
R¹ einen Vertreter, der ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus einer Alkylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, einer Gruppe der Formel

worin R³ eine Alkylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen oder eine Alkenylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen und X ein Sauerstoffatom oder -NH- darstellen, einer Gruppe der Formel

worin R³ und X wie oben definiert sind, und einer Gruppe der Formel

worin R³ wie oben definiert ist; und
R² einen Vertreter, der ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen und einer Alkenylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen;
oder ein Salz davon.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Verleimen eines Papiers unter Verwendung eines Verleimungsmittels, das als eine wirksame Komponente eine α-Hydroxycarbonsäure der allgemeinen Formel

worin R¹ und R² die oben angegebenen Bedeutungen haben, oder ein Salz davon enthält.

Erfindungsgemäß wird eine α-Hydroxycarbonsäure der allgemeinen Formel

oder ein Salz davon als eine wirksame Komponente des Papierverleimungsmittels verwendet.

In der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel (I) steht R¹ für einen Vertreter, der ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus einer Alkylgruppe mit 8 bis 39, vorzugsweise 12 bis 26, insbesondere 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit 8 bis 30, vorzugsweise 12 bis 26, insbesondere 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, einer Gruppe der Formel

worin R³ eine Alkylgruppe mit 8 bis 30, vorzugsweise 12 bis 26, insbesondere 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, oder eine Alkenylgruppe mit 8 bis 30, vorzugsweise 12 bis 26, insbesondere 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, und X ein Sauerstoffatom oder -NH- darstellen, einer Gruppe der Formel

worin R³ und X wie oben definiert sind, und einer Gruppe der Formel

worin R³ wie oben definiert ist;
und R² in der allgemeinen Formel (I) steht für ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 30, vorzugsweise 1 bis 26, insbesondere 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, oder eine Alkenylgruppe mit 1 bis 30, vorzugsweise 1 bis 26, insbesondere 1 bis 22 Kohlenstoffatomen.

Beispiele für geeignete α-Hydroxycarbonsäure sind eine α-Hydroxyalkansäure, wie 2-Hydroxypalmitinsäure, 2-Hydroxy stearinsäure, 2-Hydroxybehensäure oder 2-Hydroxymyristinsäure, eine Dialkylhydroxyessigsäure, wie Dipentadecylhydroxyessigsäure oder Diheptadecylhydroxyessigsäure, ein Monoester der Apfelsäure (Hydroxybernsteinsäure), wie 2-Hydroxy-3- hexadecyloxycarbonsäurepropionsäure oder 2-Hydroxy- 3-octadecyloxycarbonylpropionsäure, ein Monoester der Weinsäure (Dihydroxybernsteinsäure), wie 2,3-Dihydroxy- 3-hexadecyloxycarbonylpropionsäure oder 2,3-Dihydroxy-3- octadecyloxycarbonylpropionsäure, eine Amidoglycolsäure, wie N-(Hydroxycarboxy)methylpalmitamid oder N-(Hydroxycarboxy) methylstearamid und dgl. Die α-Hydroxycarbonsäuren werden allein oder in Form einer Mischung derselben verwendet. Es können auch Salze der α-Hydroxycarbonsäure, wie z. B. ihre Alkalimetallsalze, Ammoniumsalze oder Alkanolaminsalze, verwendet werden.

Die erfindungsgemäß verwendete α-Hydroxycarbonsäure (I) kann nach einem bekannten Syntheseverfahren hergestellt werden.

Die α-Hydroxyalkansäure, wie 2-Hydroxystearinsäure, können leicht hergestellt werden, beispielsweise nach einem Verfahren, bei dem eine Additionsreaktion von Stearinsäure und Brom in Gegenwart von rotem Phosphor als Katalysator durchgeführt wird und das Reaktionsprodukt mit einem Alkali, wie Natriumhydroxid, hydrolysiert wird. Zur Reinigung derselben kann ein Verfahren angewendet werden, das im "Journal of Lipid Research (J. Lipid. Res.)", 2, 148 (1961), beschrieben ist.

Die Dialkylhydroxyessigsäure, wie Dipentadecylhydroxyessigsäure und Diheptadecylhydroxyessigsäure, können nach einem Verfahren hergestellt werden, wie es beispielsweise in "Chemische Berichte (Chem. Ber.)", 87 1058-1060 (1954), beschrieben ist.

Die Monoester der Apfelsäure mit der Formel (I), worin R¹ die Gruppe (IIa) und R² Wasserstoff bedeutet, wie 2-Hydroxy- 3-hexadecyloxycarbonylpropionsäure und 2-Hydroxy-3-octa decyloxycarbonylpropionsäure, können hergestellt werden beispielsweise nach einem Verfahren, bei dem Apfelsäure und ein Alkanol in einem Molverhältnis von etwa 3 : 1 Dioxan zugesetzt werden, die Mischung mehrere Stunden lang unter Rückfluß erhitzt wird und dann das Dioxan unter vermindertem Druck abdestilliert wird, wobei man ein Produkt erhält. Dem so erhaltenen Produkt wird ein organisches Lösungsmittel, wie Toluol, zugesetzt. Nachdem die nicht umgesetzte Apfelsäure, die in Toluol unlöslich ist, aus der Mischung abgetrennt worden ist, wird die Mutterlauge unter vermindertem Druck eingeengt. Das erhaltene Produkt enthält zwei Arten von Isomeren, die in bezug auf die Position der veresterten Carboxylgruppe in dem Produkt voneinander verschieden sind, im Verhältnis von etwa 1 : 1 als Hauptkomponenten sowie eine geringe Menge ihres Diesters. Das erhaltene Produkt so wie es vorliegt oder der durch Reinigung des Produkts und Isolieren daraus gewonnene Monoester kann als erfindungsgemäßes Papierverleimungsmittel verwendet werden.

Die Monoester der Weinsäure der Formel (I), worin R¹ die Gruppe (IIb) und R² Wasserstoff bedeutet. wie z. B. 2,3- Dihydroxy-3-hexadecyloxycarbonylpropionsäure und 2,3-Dihydroxy- 3-octadecyloxycarbonylpropionsäure, können auf die gleiche Weise wie für die Herstellung der Monoester der Apfelsäure beschrieben hergestellt werden. Das heißt, Weinsäure und ein Alkanol werden in einem Molverhältnis von etwa 3 : 1 Dioxan zugesetzt, die Mischung wird etwa 6 Stunden lang in Gegenwart von p-Toluolsulfonsäure als Katalysator unter Rückfluß erhitzt und dann wird das Dioxan unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei man ein Produkt erhält. Die nicht-umgesetzte Weinsäure wird aus dem Reaktionsgemisch entfernt, wobei man das gewünschte Produkt erhält.

Die Amidoglykolsäuren der Formel (I), worin R¹ die Gruppe (IIc) und R² Wasserstoff bedeutet, wie z. B. N-(Hydroxycarboxy) methylpalmitamid und N-(Hydroxycarboxy)methylstearamid, können hergestellt werden, indem man beispielsweise ein Fettsäureamid in einem Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran unter Erwärmen auflöst, das Monohydrat der Glykolsäure der Mischung zusetzt und bei einer Temperatur von etwa 60°C 4 Stunden lang damit reagieren läßt, dann aus dem Reaktionsgemisch umkristallisiert.

Die so erhaltene α-Hydroxycarbonsäure wird in Wasser dispergiert unter Bildung einer wäßrigen Dispersion, welche die α-Hydroxycarbonsäure (I) als wirksame Komponente enthält, d. h. unter Bildung eines erfindungsgemäßen Verleimungsmittels.

Als Dispergierverfahren können übliche Verfahren, wie z. B. ein Hochdruck-Emulgierverfahren und ein Phasenumkehrverfahren, angewendet werden. Bei einem Hochdruck-Emulgierverfahren wird die α-Hydroxycarbonsäure (I) geschmolzen oder in einem Lösungsmittel, wie Benzol oder Toluol gelöst, es werden ein Emulgator und warmes Wasser mit einer Temperatur von 60 bis 100°C zugegeben, dann wird die Mischung unter Verwendung eines Hochdruck-Homogenisator emulgiert. Die erhaltene wäßrige Dispersion kann so wie sie vorliegen oder als wäßrige Dispersion, die durch Abdestillieren des Lösungsmittels erhalten wird, verwendet werden.

Im Falle des Phasenumkehrverfahrens werden nach dem gründlichen Durchkneten und Schmelzen der α-Hydroxycarbonsäure und eines Emulgators warmes Wasser mit einer Temperatur von 60 bis 100°C unter Rühren allmählich zugetropft, um die Phasenumkehr zu bewirken, wodurch man eine wäßrige Dispersion ohne Verwendung eines Lösungsmittels oder eines speziellen Homogenisators erhält.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Emulgatoren unterliegen keinen speziellen Beschränkungen und es können verschiedene oberflächenaktive Agentien und Schutzkolloide verwendet werden. Beispiele für geeignete oberflächenaktive Agentien sind anionische oberflächenaktive Agentien, wie z. B. ein Alkyl benzolsulfonat, ein Alkylsulfat, eine rosinierte Seife, ein Polyoxyethylenalkylphenyläthersulfat, ein Polyoxyethylen alkylphenyläthersulfonat, ein Polyoxyethylenalkylphenyl äthersulfosuccinat, ein Polyoxyethylendistyrylphenyläthersulfat und ein Polyoxyethylendistyrylphenyläthersilfosuccinat; nicht-ionische oberflächenaktive Agentien, wie z. B. Polyethylenoxid und ein Alkyl-, Aryl-, Alkylaryl- oder Aralkylarylester oder -partialester, -äther oder -amid von Polyethylenoxid oder Polypropylenoxid; kationische oberflächenaktive Agentien, wie Lauryltrimethylben zylammoniumchlorid, Stearyltrimethylbenzylammoniumchlorid, Distearyldimethylammoniumchlorid, Alkylbenzyldimethylammoniumchlorid und Alkylpyridiniumchlorid und dgl. Beispiele für geeignete Schutzkolloide sind Casein, Lecithin, Polyvinylalkohol, ein Salz eines Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, ein Salz eines Styrol/Acrylsäure-Copolymeren, verschiedene Arten von modifizierten Stärken und dgl.

Außerdem kann ein Fixiermittel, wie weiter unten angegeben, mit der α-Hydroxycarbonsäure beim Emulgieren derselben gemischt werden.

Erfindungsgemäß kann als Verleimungsmittel eine wäßrige Lösung der α-Hydroxycarbonsäure, die durch Neutralisieren der Säure mit einem Hydroxid eines Alkalimetalls, von Ammonium oder eines Alkanolamins erhalten worden ist, und auch eine wäßrige Dispersion, wie vorstehend angegeben, verwendet werden.

Die Konzentration der α-Hydroxycarbonsäure (I) in der so erhaltenen wäßrigen Dispersion oder Lösung beträgt im allgemeinen 1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-%.

Die Konzentration des Emulgators in der wäßrigen Dispersion oder Lösung beträgt im allgeinem 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 15 Gew.-%.

Wenn die wäßrige Dispersion oder Lösung als Verleimungsmittel für Papiere verwendet wird, wird das Verleimungsmittel einer Pulpenaufschlämmung, je nach Bedarf, zusammen mit Aluminiumsulfat, einem Füllstoff, einem Fixiermittel, einem Papierverstärkungsmittel, einem Retentionsmittel für den Füllstoff und dgl., zugesetzt. Die Menge des Verleimungsmittels beträgt in der Regel 0,01 bis 2,0 Gew.-% (berechnet als Feststoffmaterial), vorzugsweise 0,02 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Pulpe. Wenn die Menge des Verleimungsmittels weniger als 0,01 Gew.-% beträgt, ist es schwierig, einen zufriedenstellenden Verleimungseffekt zu erzielen. Andererseits ist dann, wenn die Menge mehr als 2,0 Gew.-% beträgt, durch die überschüssige Menge an Verleimungsmittel kein weiter verbesserter Effekt zu erwarten.

Als Füllstoff, wie er erfindungsgemäß verwendet wird, kann irgendein beliebiger üblicher Füllstoff, wie z. B. Ton, Talk, Calciumcarbonat, Titandioxid oder Bentonit, ohne spezielle Beschränkungen verwendet werden. Insbesondere im Falle der Papierherstellung bei einem pH-Wert von 6 bis 9 können alkalische Füllstoffe, wie z. B. Calciumcarbonat, das billig ist und bei der konventionellen sauren Papierherstellung jedoch nicht eingesetzt werden kann, mit Vorteil verwendet werden, was zu einer starken Senkung der Kosten für die Papierherstellung führt.

In dem erfindungsgemäßen Verleimungsverfahren können beliebige bekannte Fixiermittel und Papierverstärkungsmittel verwendet werden. Beispiele für geeignete Fixiermittel oder Papierverstärkungsmittel sind eine kationische Stärke, ein Poly amid-Polyamin-Harz, das mit Epichlorhydrin modifiziert ist, ein Dicyandiamid-Harz, das mit Epichlorhydrin modifiziert ist ein Styrol/Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymeres, das mit Epichlorhydrin modifiziert ist, ein durch eine Mannich-Reaktion modifiziertes Polyacrylamid, ein Acrylamid/ Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymeres, eine durch Hofmann-Abbau von Polyacrylamid erhaltene Verbindung, ein Copolymeres von Dialkyldiallylammoniumchlorid und Schwefeldioxid und dgl.

Das erfindungsgemäße Papierverleimungsmittel kann ausgezeichnete Verleimungseffekte ergeben, selbst wenn es allein verwendet wird. Das Verleimungsmittel kann aber auch in Kombination mit anderen bekannten Verleimungsmitteln, wie z. B. Seifen oder Dispersionen von verstärkten Rosinen, Seifen von Fettsäuren, hydroylsierten Additionsprodukten eines Olefinoligomeren mit Bernsteinsäureanhydrid, einem Styrol/Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymeren, das mit Epichlorhydrin modifziert ist, einem Alkenylbernsteinsäureanhydrid, einem Alkylketendimeren und einem Kondensationsprodukt einer Fettsäure und Polyalkylenpolyamin, das mit Epichlorhydrin modifziert ist, verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Papierverleimungsmittel kann mit Vorteil in der Papierherstellung innerhalb eines breiten pH-Wertbereiches von sauren Bedingungen bis alkalischen Bedingungen, d. h. in der Regel bei pH 3 bis 9, verwendet werden und es ergibt ausgezeichnete Verleimungseffekte. Außerdem kann das erfindungsgemäße Verleimungsmittel als Oberflächen verleimungsmittel verwendet werden.

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Darin sind alle Prozentsätze und Teile, sofern nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht bezogen.

Beispiele 1 bis 15

Jeweils 100 Teile der in der folgenden Tabelle I angegebenen wirksamen Komponente wurden unter Erhitzen in 100 Teilen Toluol und 12 Teilen eines Emulgators (Polyoxy ethylenalkylphenyläther, im Handel erhältlich unter dem Handelsnamen "NOIGEN EA-120", hergestellt von der Firma DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO., LTD.) gelöst. Zu der Mischung wurden 9800 Teile warmes Wasser mit einer Temperatur von 90°C zugegeben, dann wurde mit hoher Geschwindigkeit (1700 UpM) gerührt, wobei man eine wäßrige Dispersion mit einer Feststoffkonzentration von 1% erhielt.

Die Papierherstellung wurde unter Anwendung der folgenden Verfahren durchgeführt, in denen die jeweils erhaltene wäßrige Dispersion als erfindungsgemäßes Verleimungsmittel verwendet wurde, dann wurde der Verleimungseffekt bestimmt.

(1) Alkalische Papierherstellung

Zu einer 1%igen Aufschlämmung einer L-BKP-Pulpe, die bis auf einen Canadian-Standard-Mahlungsgrad von 450 ml gemahlen worden war, wurden Calciumcarbonat in einer Menge von 20% (berechnet als Feststoffmaterial), bezogen auf das Gewicht der Pulpe, als Füllstoff, Aluminiumsulfat in einer Menge von 1% (berechnet als Feststoffmaterial), bezogen auf das Gewicht der Pulpe, und kationisierte Stärke (im Handel erhältlich unter dem Handelsnamen "Cato 15", ein Produkt der Firmal Oji National Company, Ltd.) in einer Menge von 1% (berechnet als Feststoffmaterial), bezogen auf das Gewicht der Pulpe, zugegeben, dann wurden das in jedem der Beispiele 1 bis 15 erhaltene Verleimungsmittel in einer Menge von 0,2% (berechnet als Feststoffmaterial), bezogen auf das Gewicht der Pulpe, und anionisches Poly acrylamid (im Handel erhältlich unter dem Handelsnamen "KW-504", hergestellt von der Firma Arakawa Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha) in einer Menge von 0,02% (berechnet als Feststoffmaterial), bezogen auf das Gewicht der Pulpe, als Retentionsmittel für den Füllstoff zugegeben und die Mischung wurde gleichmäßig dispergiert. Die erhaltene Pulpen aufschlämmung hatte einen pH-Wert von 7,8. Aus der Aufschlämmung wurde unter Verwendung einer TAPPI-Standardblattherstellungsmaschine Papier hergestellt, wobei man ein Blatt mit einem Basisgewicht von 70 g/m² erhielt.

(2) Saure Papierherstellung

Zu einer 1%igen Pulpenaufschlämmung, die auf die gleiche Weise wie für die alkalische Papierherstellung beschrieben erhalten worden war, wurden Aluminiumsulfat in einer Menge von 3% (berechnet als Feststoffmaterial), bezogen auf das Gewicht der Pulpe, und dann das in jedem der Beispiele 1 bis 15 erhaltene Verleimungsmittel in einer Menge von 0,2% (berechnet als Festoffmaterial), bezogen auf das Gewicht der Pulpe, zugegeben und die Mischung wurde gleichmäßig dispergiert. Die erhaltene Pulpenaufschlämmung hatte einen pH-Wert von 4,5. Aus der Aufschlämmung wurde Papier hergestellt auf die gleiche Weise wie für die alkalische Papierherstellung beschrieben.

Das bei jedem der vorstehend beschriebenen Verfahren (1) und (2) erhaltene nasse Blatt wurde gepreßt, um es zu entwässern, und es wurde 1 min lang bei 100°C getrocknet.

Nach 24 -stündigem Konditionieren des Blattes unter den im Japanese Industrial Standard (JIS P 8111 (Conditioning of Paper and Paperboard for Test) angegebenen Bedingungen wurde der Verleimungseffekt [Verleimungsgrad in s] nach der Stöckigt-Methode (JIS P 8122) bestimmt. Die erzielten Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben.

Vergleichsbeispiele 1 bis 4

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei diesmal die in der Tabelle I als Vergleich angegebene wirksame Komponente jeweils zur Herstellung einer wäßrigen Dispersion mit einer Feststoffkonzentration von 1% verwendet wurde. Nach Durchführung der Papierherstellung wurde der Verleimungseffekt auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben.

Vergleichsbeispiele 5 bis 7

Die Papierherstellung erfolgte auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1, wobei diesmal jeweils ein auf dem Markt befindliches Verleimungsmittel, wie in der Tabelle I angegeben, verwendet wurde. Der Verleimungseffekt wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Das erfindungsgemäße Verleimungsmittel ergab einen ausgezeichneten Verleimungseffekt bei der Papierherstellung über einen breiten pH-Wertbereich, d. h. von pH 3 bis pH 9, und wies eine ausgezeichnete Lagerbeständigkeit (Hydrolysebeständigkeit) auf.

Auch das erfindungsgemäße Verfahren zum Verleimen von Papieren wies eine ausgezeichnete Durchführbarkeit auf und hat einen hohen industriellen Wert, da das Verfahren nicht den Mangel hat, daß der Verleimungseffekt sehr langsam eintritt, wie das bei dem Verleimungsverfahren der Fall ist, das unter Verwendung des Alkylketendimer-Verleimungsmittel durchgeführt wird, und es ist auch nicht erforderlich, daß das Verleimungsmittel unmittelbar vor seiner Zugabe zu dem Papiereintrag emulgiert wird, wie dies bei dem Verleimungsverfahren der Fall ist, das unter Verwendung des Alkylbernsteinsäureanhydrids durchgeführt wird.

Neben den in den Beispielen verwendeten Komponenten können noch andere Komponenten, wie sie in der Beschreibung angegeben sind, in den Beispielen verwendet werden, wobei praktisch die gleichen Ergebnisse erzielt werden.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf spezifische bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Papierleimungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es als eine wirksame Komponente enthält eine α-Hydroxycarbonsäure der allgemeinen Formel worin bedeuten:
R¹ einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einer Alkylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, einer Gruppe der Formel worin R³ eine Alkylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen oder eine Alkenylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen und X ein Sauerstoffatom oder -NH- darstellt, einer Gruppe der Formel worin R³ und X wie oben definiert sind, und einer Gruppe der Formel worin R³ wie oben definiert ist; und
R² einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen und einer Alkenylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen;
oder ein Salz davon.

2. Papierverleimungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der α-Hydroxycarbonsäure um eine α-Hydroxyalkansäure handelt.

3. Papierverleimungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der α-Hydroxycarbonsäure um eine Dialkylhydroxyessigsäure handelt.

4. Papierverleimungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der α-Hydroxycarbonsäure um einen Monoester der Apfelsäure handelt.

5. Papierverleimungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der α-Hydroxycarbonsäure um einen Monoester der Weinsäure handelt.

6. Papierverleimungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der α-Hydroxycarbonsäure um eine Amidoglykolsäure handelt.

7. Verfahren zum Verleimen von Papieren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Papierverleimungsmittel verwendet wird, das als eine wirksame Komponente enthält eine α-Hydroxycarbonsäure der allgemeinen Formel worin bedeuten:
R¹ einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einer Alkylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, einer Gruppe der Formel worin R³ eine Alkylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen oder eine Alkenylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen und X ein Sauerstoffatom oder -NH- darstellen, einer Gruppe der Formel worin R³ und X wie oben definiert sind, und einer Gruppe der Formel worin R³ wie oben definiert ist; und R² einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen und einer Alkenylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen; oder ein Salz davon.