DEP0033921DA - Verfahren zur Herstellung veredelter Papiere - Google Patents

Description

Ik ^yIZSW

_un(j nef. Wq₀ 1922

Dr_aW₀Zerweck Prankfurt a/M Fechenheim, d,IO₀ Februar 1941

Dr.Bu/St,

Verfahren Zur_jVeredelung von Papier»

Es ist bekannt, Melamin-Forxaldehyd-Harze für die Herstel¹? lung nassfester Papiere in der Masse einzusetzen, wie es beispielsweise von Charles MAXWELL in »Paper Trade Journal« ν ₀ 13 ₀ 5 , 43 auf Sei^s ten 39-42 beschrieben ist»

Wenn auch diese Melaminformaldehydharze den Papieren eine teilweise gute Festigkeit gegen Feuchtigkeit sein flösse- verleihen,so ist doch ihre Verwendung für viele Papiersorten, wie Z₀B₀ Krepp-Papiere , Serviettenstoff, Tischtuchkrepp und für Papiergarne, kurz für alle Papiersorten, die weich, geschmeidig und sehr biegsam sein sol-Ien, nicht geeignet^ denn infolge ihrer spezifischen Eigenschaft verleihen sie in auskondensiertem Zustand den damit behandelten Papieren eine gewisse Sprodigkeit₀

Es wurde nun gefunden, dass bei Anwendung von Kondensationsprodukten aus Aminotriazinen, Aldehyden und mehrwertigen Alkoholen diese Nachteile vermieden werden ₀ Die mit solchen Verbindungen an der Oberfläche oder im Kera behandelten Papiere weisen neben einer hohen Nassfestigkeit gleichzeitig eine hohe Geschmeidigkeit auf„ Ausserdem ist mit der Verwendung dieser im nachfolgenden näher beschrie»

benen Verbindungen der Vorteil verbunden, dass sie infolge ihrer be* sonders leichten Löslichkeit sehr bequem anwendbar sind.

Für dieses Verfahren geeignete Aminotriazine sind Z_oB₀ Melamin, Forrcoguanamin, Acetoguanamiη, Benzoguamamin ₀ Als Aldehyde kommen besonders Formaldehyd, Acetaldehyd, Oxyaldehyde wie Trimethylolacetaldehyd, Dimethylolpropionaldehyd, ungesättigte Aldehyde wie Z_oB₀ Crotonaldehyd u ₀ a₀ zur Anwendung₀ Geeignete mehrwert ige Alkohole sind Z₀B_o: Aethylenglykol, 1„3- und 1₀4—Butylenglykol, Hexantriol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder seine hochmolekulareoAbkömmlinge , die alle entweder für sich allein oder in Mischung in verschiedenen Mol verhältnis sen zusammen mit den anderen gen anηten Komponenten zu r Kondensation gebracht und dan ach auch noch mit einwertigen

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Afkoholen weiter verethert werden können» Dadurch und durch'die Möglichkeit, den Kondensationsgrad der jeweiligen Stoffsysteme in verschiedenen Stufen bis zur Wasserlöslichkeit oder bis zur Wasserunlöslichkeit der entstehenden Harze durchzuführen, ist eine weitgehende Abstufung der Eigenschaften der Endprodukte und ihrer Ein» wirkungsart auf das damit behandelte Papier gegeben»

Beispiel 1 ;

ICOOTeile ungebleichten Natronziellstoffes werden nach Er« reichen eines Mahlungsgradas von 55° S₀R_o mit 200 Teilen einer 10%igen wässerigen Lösung des nachfolgend beschriebenen Kondensa» tionsproduktes vermischte Nach 10 Minuten Umlauf bei gehobener Holländerwalze wird der Stoff in die Bütte abgelassen und bei einem pH-Wert von 5 bis 5,5 zu einem Spinnpapier verarbeitet, das sich als nassfest und geschmeidig erweist.

Das hier verwendete Produkt wird in folgender Weise hergestellt :

63 Gewichtsteile Melamin werden in 304 Gewichtsteilen neutralisiertem 37%igem Formaldehyd unter Zusatz von 1 Teil Magne« siumcarbonat bei 70 75° gelöst« Der Lösung werden 90 Gew„Teile 1.3 Butylemglykol zugefügt. 'Nach kurzem Erwärmen auf 80-90° werden 68 Teile Pentaerythrit eingerührt« Darauf wird 40 Minuten bei 95°

und 1 Stunde bei 100 101° gerührt. Nach dem Abdestillieren von 25

Teilen Wasser bei 100° wird Toluol zugesetzt und nach 2-3 Stunden bei 100 108° azeotropisch destilliert, bis 75 Teile Wasser abdestil liert sind« Während der Destillationsoperationen wird die Reaks= tionslösung durch zeitweiligen Zusatz von Soda schwach alkalisch

gehalten. Die entstandene Harzlösung wird von geringen Mengen Ver** unreinigungen abgesaugt ,, Man erhält etwa 400 Teile einer konzen« · trierten klaren Harzlösung, die mit Wasser beliebig verdünnbar ist.

Die Abriebfestigkeit des Spinnpapiers wird noch erhöht, wenn man anstelle des oben beschriebenen Produktes ein in folgender Weise hergestelltes Kondensationsprodukt verwendet %

31,5 Teile Melamin werden in 185 Teilen neutralisiertem 30%igem Formaldehyd in der Wärme gelöst , Nach Einrühren von 68 Tei» Ien Pentaerythrit wird mit Hilfe eines Treibmittels (Benzol oder Toluol) solange azeotropisch destilliert, bis die Innentemperatur

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von 105° erreicht ή η a etwa 200 Teile Wasser abdestilliert sind. Man erhält nach dem Klarfiltrieren 365 Teile einer farbloses vis« kosen Lösung des Kondensationsproduktes·₀

Beispiel 2 g

500 Teile gebleichter Sulf it ze Ustof f werden im Hol* länder nur ganz kurz vorgemahlen unter Beibehaltung eines sehr niedrigen Mahlungsgrades „ Hierauf werden bei hochstehende? Hols linderwalze ISO Teile einer !Oxigen wässerigen Lösung des nach* folgend beschriebenen Produktes zugegeben «, Der Stoff wird auf de*- SelbstftbnahaeniRSChiBe bei pH 4,5 bis 5,6 auf Serviettenkrepp verarbeitet , der sich durch hohe Weichheit und gute Nassfest igkeit auszeichnet ο

Das hierfür verwendete Produkt wird in folgender Weise hergestellt s

31,5 Teil® Melamin werden in 50 Teilen schwach alka^ lisch eingestelltem 30%igem Formaldehyd bei etwa 80° gelöst ο In die Lösung werden nach ein ander 78 Teile Trimethylolacetaldehyd (83%ig) und 67,5 Teile i„S^Butylenglykol eingerührt» Dit Reak» tionsmas.se wird 1 Stunde bei 95° gerührt und dann noch; etwa 1 Stun de auf 100^102° erhitzt, wobei sie dauernd durch zeitweiligen Zu^ satz von Soda alkalisch gehalten Wird₀ Sodann destilliert man im Luftsrom einen Teil des Wassers ab_a Man erhalt 225 Teile einer etwa §#%igen viskosen Lösung des· Kondensationsprodukts _c,

Beispiel 3?

Handtuchkrepp wird in bekannter Weise im Tauchverfahren mit einer Flotte imprägniert ₉ die in 100 Itr eines Gemisches aus gleichen Te ilen Alkohol und Wasser 5 kg des nachfolgend beschriebenen Produktes enthält₀ Die imprägnierte Bahn wird im Trockewka« nal mit Rückgewinnungsanlage vorgetrocknet und anschliessend in der Hänge bei 110° i Stunde zwecks Auskondensation des Imprägnierungsmittels erhitzt _c

Das hier verwendete Produkt wird in folgender Weise her* gestellt % ■ '

189 Teile Melamin werden mit 473 Teilen Trimethylolacetaldehyd 83%ig₉ 279 Ieilen Aethylenglykol und 305 Teilen neutral!« siertem 3©%igem Formaldehyd vermischt ₀ Bei einem pH Wert von etwa 8 wird die Masse i Stunde bei 95° gerührt, wobei eine klare Lös* ung entsteht _e Darauf wird noch kurz auf IOl⁰ erhitzt „ Sodann

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werden unter vermindertem Druck bei 100 70° etwa 80 teil® Wasser abdestilliert. Am Schluss wird das Reaktionsprodukt mit Soddösung auf ©inen pH-Wert von S,5 eingestellte Man erhält eine farblose vis» kose Harzlösung, die in begrenzten Mengen Wasser und in Alkohol-Wasser-Gemischen klar löslich ist„

Beispiel 4s

Ein saugfähig gearbeitetes Papier für Isolierzwecke, bestehend aus ungebleichtem Natronzellstoff, wird, im Tauchverfahren mit einer angewärmten Losung aus gleichen Teile» Wasser und Alkohol, die 4 % de ε nachstehend beschriebenen Produktes enthält, in bekann* ter Weise behandelt, vorgetrocknet und bei 110° auskondensiert„ Das Papier nimmt bei einem qir.-Gewicht von 90 gr etwa 5 gr des Kondensa» tionsprodukts pro qm auf. Das Papier besitzt in ausgereiftem Zustand ein hohes Isoliervermögen»

Das verwendete Kondensat ionsprodukt wird in folgender Weise hergestellt t

126 Teile Melamin werden mit 186 Teilen Aethylenglykol und 80 Teil en Wasser vermischt» Nach Zufügen von 300 Teilen neutrali« siertem 3056igem Formaldehyd und Erwärmen auf 70 75° tritt Lösung ein . Sodann - werden 140 Teile Crotonaldehyd zugegeben „ Die Reaktionsmischung wird mit Soda auf einen pH-Wert von 8 eingestellt und 1 Stui de am Rückflusskühler gekocht = Darauf wird η a eh Zusatz von Toluol azeotropisch destilliert, bis die Innentemperatur von 10 5° erreicht ist und etwa 170 Teile Wasser abdestilliert sind« Man erhält 620 Teile eines hellrötlichbraunen weichen Harzes, das- in einem Gemisch aus 50% Wasser und 50% Alkohol in der Wärme klar löslich ist und nach Zusatz einer geringen Menge Saure zur Lösung auch in der Kälte klar gelöst bleibt.
Beispiel 5s ■

Kabelpapier wird auf der Lackiermaschine in bekannter Weise auf beiden Seiten mit einer 8%igen butylalkoholischen Lösung ei-, nes nachstehend beschriebenen Produktes lackiert„ Das Papier wird nach dem Trocknen etwa 30 Minuten auf 115-120° erhitzt = Das so ver» adelte Papier eignet sich besonders zum Umhüllen von Kabeln„

Das verwendete Kondensat ionsprodukt wird in f olgender Wtise hergestellt :

63 Teile Melamin werden in einer Mischung aus 200 Teilen

SO^igem - neutralisiertem Formaldehyd, 162 TeiIen Trimethylolacetalte*

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und 180 Teilen I₀S-Butylenglykol in der Wärme gelöst. Man fügt 1 Teil MagnesiUTT.carbonat zu und destilliert mit Hilfe von Benzol innerhalb Vob etwa 2-£ Stunden den grössten Teil des Wassers azeotropisch ab, bis ©in® Innentempiiratur von 108° erreicht ist. Während des Destillierens wird der pH-W©rt der Lösung bei 8 gehalten» Nach dem Klarfiltrieran erhält man eine durchsichtig® dickflüssige Harzlösung mit einem Harzgehalt von etwa 80$* Dieses Harz ist in Alkohol-Wasser-Gemischen und in Butanol klar löslich,

-Baispl®! 6;

SOO Teile gebleichter Sulfitzellstoff werden im Holländer im Zustande eines sehr niedrigen Mahlungsgraces mit 20 Teilen einer !Obigen wässerigen Lösung eines unten beschrieben en Produktes vermischt. Nachdem bei gehobener Holländerwalze noch etwa IG Minuten ge» mischt wurde, wird der Stoff in bekannter Welse auf Taschentuchkrepp verarbeitet * Die aus diesem Krepp hergestellten Papiertaschentücher besitzen neben einer vorzüglichen Nassfestigkeit einen angenehm weichen Griff₀

• Das verwendete Kondensationsprodukt wird in folgender Weist hergestellt s

65,5 Teile .S^Methyl-4₉6rrdiamino-4.3.. 5~triazln werden in 102 Teilen 30fig@m neutralisiertem Formaldehyd in der Wärme gelöst=, Pfr Lösung werden 162 Teile Trimethylol-•acetaldehydCeS^ig) und 135 Tfilf I_sS^Butylenglykol zugesetzt., Die Reaktiongffiisehung wird mit Soäp. auf einen pH-Wert von 8 gebracht und dann ohne weiterein ZUeatz yop Soda unter Zuhilftnethre® von Toluol etwa 2 Stunden azeotropisch destilliert, bis eine Innentemperatur von 116° erreicht ist und etwa 105 Toile wässerige Schicht abdestilliert Sind₀ Man erhält 365 Teile fines klaren dickflüssigen Harzes, das in der Wärme filtriert werden kann rad das in Wasser, in Alkohol-Wasser-Geaiischen und in Butanol ,leicht löslich ist.

Verwendet man anstollG diesos Produktes ©in in folgender Weise hergestelltes Harz₉ so erhält man einen ähnlichen Effekt s

31,3 Teile 2 Methyl 4„6 diaraino-1 <, 3 „ 5 triazin werden unter Rühren in 121,5 Teilen 63%igem TrimethylolacetaIdehyd bei 70-75° gelöst . Nach Einrühren von 51 Teilen Pentaerytkrit wird ©hne Sodazu« satz 1 1& Stunden bei 95 96° gorührt. Sodann wird die Temperatur bis auf 101° gesteigert und kurz© Zeit auf dieser Höhe gehalten» Das

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SGhwacBi lakmussauer reagierend® Reaktionsprodukt ist in dtr lärm® klar filtrierbar. Maß erhält 190 Teil® einer viskosen klaren Herz« lösung, die mit Wasser beliebig verdtfnnbar ist.

Ein ähnlicher Effekt kann auch mit einem in folgender !eis® hergestellten Produkt erzielt werden %

31, 5 Ttile 2-Mtthyl»4₀6^diamino-l. 3₀ 5-*triazin werden in 51 Teilen 30%igem neutralisiertem Formaldehyd bei 7 5° gelöste Der Lösung werden 67 Teile Trimethylol acetaldehyd zugefügt. Diese Mischung wird etwa \ Stunde bei 60° gerührt . Sodann werden 51 Teile Pentaerythrit eingerührt. Man erhitzt 1 Stunde auf 96° und dann noch etwa 15 Minuten auf 102°. Die Reaktionslösung wird unter vermindertem Druck oder im Luftstrom bis auf ein Gewicht von 200 Tin konzentriert und dann klar filtriert. Man erhält eine viskose konzentrierte Lösung von Kondensationsprodukten, aus der sieh nach längerem Verweilen in der Kälte ein Teil der entstandenen Kondensat ionsprodukt e in kristall is ierter Form aussehe idet. Beim Erwärmen geht dieser kristallisierte Anteil wieder klar in Lösung. Das Produkt 1st in Wasser klar löslich. Beispiel 7;

Ein saugfähig gearbeitetes Papier mit einem qm^Gewiciit von 120 gr, das zu gleichen Teilen aus ungebleichtem Sulfitzellstoff und ungebleichtem Natronzellstof f besteht, wird im Tauchverfahren mit einer butylalkoholischen Lösung, die etwa 5% des unten beschriebenen Produktes enthält, in bekannter Weise imprägniert una vorgetrocknet, wobei das Lösungsmittel zurückgewonnen wird, und an» schliessend etwa 20 Minuten bei etwa 115° nacherhitzt. Das so erhaltene wasserfeste und wasserundurchlässige geschmeidige Papier eignet sieh in hervorragender Weise zum Ausschlagen seewasserfest en Verpackungsmaterials.

Das verwendete Kondensationsprodu kt wird in folgender Weis® hergestellt :

93,4 Teile Benzoguamamin werden in einer Mischung aus 102 Teilen 30£igem neutralisiertem Formaldehyd und 149 Teilen iSfigem Trimethylöl-acetaldehyd in der Wärme gelöst» Sodann fügt man 2 Teile Magntsiumcerbonat und 135 Teile I₀S-Butylenglykol zu und destilliert mit Hilf© von Toluol 120 Teile Wasser azeotropisch

-7

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ab ο Nachdem eine Innentemperatur von 153° erreicht ist, werden 1 Teil Phthalsäureanhydrid und 300 Teile Sutanol zugefügt„ Man setzt die azeotropische Destillation noch 1 Stund® fort, bis die Retk^a tionsmasse eine Ttmperatur von 120° erreicht hat„ Nach dem Abkfihlei wird klar filtriert» Man erhält'etwa 570 Teile einer dünnflüssigen Harzlösung, die etwa b"5% des partiell butyl verethert en Kondensat tionsproduktes enthält=

Claims (3)

Patentansprüche

1) <=V«^-f-a;'hren zur Herst.jliu_fn^«**rtd@lter B^ie^eT^d^d-urch ge« kennzeichnet, dass man wasserlösliche Kondensationsprodukt® aus Iminotriazilnen, Aldehyden und mehrwertigen Alkoholiin dem Papier* stoff in ά.βψ Masse zusetzt= f !

2) Verfahren zur Herstellung, veredelter Papier·©, dadurch g®«

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kennzeichnet, dass man wasserlöslich© Kondensation|produkt@ aus Amlnotriazinen, Aldehyden und mehrwertigen Alkoholen für das Imprägnieren saugtähiger Papier® >verwendet „ |

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3) Verfahren zur Herstellrjng veredelter Papiere, dadurch ge* kennzeichn@t|, dass man wasserunlösliche Kondensat icfnsprodukt®, di dadurch erhalten sind, dass man die in Anspruch 1 i|nd 2 verwendet*, wasserlöslic

ien Kondensat ionsprjpdukte bis ,zur Wass^runlosliehk<§it

weiterkondeiiisiert und gegebenenfalls mit einwertigen Alkoholen in

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fegenwart von sauren Katalysatoren nachverathert, |in Gemischen aus Wasser und Lösungsmittel oder i^ wasserfreien organischen Lösungs^ mitteln zur behandlung von Έ&φΛΑχί-Λτρ. Iauoh- odey= Streichverfahren ν e r w e η de^j^p»=—