EP0105028B1 - Process for sizing paper with anionic, hydrophobic sizing agents and cationic retention agents - Google Patents

Process for sizing paper with anionic, hydrophobic sizing agents and cationic retention agents Download PDF

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EP0105028B1
EP0105028B1 EP83810373A EP83810373A EP0105028B1 EP 0105028 B1 EP0105028 B1 EP 0105028B1 EP 83810373 A EP83810373 A EP 83810373A EP 83810373 A EP83810373 A EP 83810373A EP 0105028 B1 EP0105028 B1 EP 0105028B1
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EP
European Patent Office
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sizing
carbon atoms
sizing agent
formula
agents
Prior art date
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Expired
Application number
EP83810373A
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German (de)
French (fr)
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EP0105028A1 (en
Inventor
Michael Dr. Bernheim
Peter Rohringer
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.)
Novartis AG
Original Assignee
Ciba Geigy AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0105028A1 publication Critical patent/EP0105028A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0105028B1 publication Critical patent/EP0105028B1/en
Expired legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/17Ketenes, e.g. ketene dimers

Definitions

  • the present invention is based on the object of providing the paper manufacturer with easily accessible and easily obtainable sizing agents which, with the use of conventional, cationic retention aids in a novel combination, are suitable for achieving good sizing in paper production from fiber suspensions.
  • reaction products of ketene dimers and di- or oligoamines are used according to the invention as sizing agents of this type.
  • a process for sizing paper is known from US Pat. No. 2,961,367, in which, however, a ketene dimer (in contrast to reaction products of ketene dimers and di- or oligoamines) is used as the anionic, hydrophobic sizing agent in the presence of a polymeric, cationic retention agent.
  • the sizing agents (A) used according to the invention which are obtainable from components (a) and (b), have 1 to 6, preferably 2 to 6, potentially anionic groups, which are generally in the form of acidic groups are available.
  • the ability of the potentially anionic substituents to form anions in an aqueous medium is another essential characteristic of the sizing agent.
  • the formation of anions takes place at the pH values of the fiber suspensions which are usually present in papermaking.
  • the cationic retention agents (B) are also capable of forming cations.
  • the ability of the sizing agents or the retention agents to form anions or cations under the conditions of paper production can also be described as anion-active or cation-active.
  • the anionic sizing agents and the cationic retention agents can also be called anion-active sizing agents and cation-active retention agents.
  • the sizing agents (A) which are obtainable from components (a) and (b), have 2 to 12, preferably 4 to 12 hydrophobic, only carbon and hydrogen-containing substituents with at least 5, preferably 8 to 22, carbon atoms , e.g. B. C 5 -C 2 cycloalkyl or C e -C lo aryl, alkaryl or aralkyl radicals.
  • Preferred hydrophobic substituents are, however, alkyl or alkenyl radicals which are generally derived from fatty acids having at least 6, preferably 8 to 22, carbon atoms.
  • the type of linkage with which these hydrophobic substituents are bonded forms a further characteristic of the sizing agents (A).
  • the connecting members via which at least two of the hydrophobic groups are connected, namely preferably have 2 to 18 carbon atoms and at least 2 heteroatoms each, preferably at least 2 nitrogen atoms in the main chain. Links each having 2 to 12 carbon and two nitrogen atoms are preferred.
  • the sizing agents contain 1 to 5 connecting members of the type specified.
  • Sizing agents (A) of the type indicated which are preferably used have molecular weights of from about 1,000 to about 4,000.
  • R, and R, ' are identical or different and each represent a hydrophobic substituent with at least 5 carbon atoms, provided that at least one of the radicals R 1 and R,' has at least 8 carbon atoms.
  • Dimers of the ketenes of the formulas are preferred and wherein R 2 and R 2 'are the same or different and are each alkyl or alkenyl having 5 to 22 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 12 carbon atoms or aryl, alkaryl or aralkyl having 6 to 10 carbon atoms, provided that at least one of the radicals R 2 and R 2 'has at least 8 carbon atoms.
  • R 2 and R 2 in the definitions of R 2 and R 2 , in the formulas (3) and (4) as representatives of C S -C 12 cycloalkyl z.
  • B cyclopentyl, cyclododecyl and especially cyclohexyl and as representatives of C 6 -C 10 aryl, alkaryl or aralkyl z.
  • the unsaturated or saturated C 6 -C 22 , preferably C 8 -C 22 fatty acids from which the ketenes of the formulas (5) and (6) are derived are, for. B. capronic, preferably caprylic, capric and arachic acid, especially lauric, myristic, palmitic, stearic and behenic acid or myristoleic, palmitoleic, elaeostearic, clupanodonic acid, especially oil, elaidic, erucic , Linoleic and linolenic acid. Lauric, palmitic, stearic, oleic and behenic acids are of particular importance here. Stearic acid is the focus of interest and is mainly used in combination with the other last-mentioned fatty acids. Ketenes which are derived from industrial mixtures of the saturated and / or unsaturated fatty acids mentioned are particularly preferred.
  • ketene dimers of the type specified are known per se and, for. B. described in U.S. Patent 4,317,756. Their manufacture, e.g. B. from the corresponding acid halides, especially fatty acid chlorides, and strong tertiary bases, especially trialkylamines, z. B. disclosed in U.S. Patent 2,383,863.
  • R has the meaning given.
  • cyclic representations for ketene dimers are also possible, that of the formula correspond in which R I and R I 'are the same or different and have the meaning given.
  • Component (b) from which the sizing agent (A) is obtainable are aliphatic, cycloaliphatic, aromatic, araliphatic or heterocyclic di- or oligoamines with 2 to 6 nitrogen atoms and 2 to 36 carbon atoms.
  • the oligoamines are primarily aliphatic amines, in particular polyalkylene polyamines with a maximum of 6 nitrogen atoms and 2 or 3 carbon atoms in each alkylene bridge member.
  • aromatic or araliphatic bridge members preferably having 6 to 16 carbon atoms or heterocyclic bridge members, preferably the piperazine series, as well as aliphatic bridge members having preferably 2 to 8 carbon atoms or cycloaliphatic bridge members having preferably 5 to 12 carbon atoms are possible between the two nitrogen atoms .
  • a 1 is alkylene, hydroxyalkylene or alkenylene, it is a matter of both branched and straight-chain bridge members.
  • Alkenylene radicals generally have 3 to 8 carbon atoms and 3 or 2 double bonds or preferably only one double bond. Alkylene is preferred over alkenylene and generally has 2 to 9, in particular 2 to 6, carbon atoms. Alkylene radicals can be unsubstituted or substituted by preferably at most 2 hydroxyl groups, in particular only one hydroxyl group. Such hydroxyalkylene residues are generally straight-chain. Cyclodecylene, cyclododecylene and especially cyclopentylene and in particular cyclohexylene may be mentioned as representatives of cycloalkylene radicals.
  • D 1 is an alkyl or alkenyl radical, it is preferably derived from the above-mentioned C 6 -C 22, preferably C 8 -C 22 fatty acids.
  • D 1 preferably represents alkyl or alkenyl radicals only insofar as A 1 is alkylene.
  • Ethylene is the meaning of E 1 and E 1 ' prefers.
  • n and n 2 each represent 1 or 2 and n 3 and n 4 each represent 1.
  • Preferred representatives of the formula (9.1) are toluylene and especially aflem xylylene and phenylene and the formula (9.2) preferably represents diphenylene ether.
  • di- or oligoamines which are of primary interest, correspond to the formula wherein A 2 is unsubstituted, straight-chain or branched alkylene or straight-chain alkylene substituted by hydroxy with 2 to 9 carbon atoms, cyclopentylene, cyclohexylene, phenylene, tolylene, xylylene, diphenylene ether, or D 2 is hydrogen, or if A 2 is alkylene, D 2 is also an alkyl or alkenyl radical derived from a fatty acid having 8 to 22 carbon atoms and m is an integer from 1 to 4, and in particular of the formula wherein A 3 is unsubstituted or substituted by at most one methyl or hydroxyl radical, straight-chain alkylene with a total of 2 to 6 carbon atoms, cyclohexylene, phenylene, diphenylene ether, xylylene or the rest of the formula (10.1), D 3 is hydrogen or, if A 3 is alkylene
  • the sizing agents (A) used according to the invention are characterized in that they are obtainable from the above-mentioned ketene dimers as component (a) and di- to oligoamines as component (b).
  • dimers of the ketenes of the formulas (1) and (2) or ketene dimers of the formula (1.1) or (1.2) are used as component (a) and di- or oligoamines of the formula (9) are used as component (b)
  • the sizing agents (A) or their salts correspond to one of the probable formulas where formula (12) applies if diamines are used as starting component (a) and formula (13) applies if oligoamines are used as starting component (a), and in formulas (12) and (13)
  • reaction preferably 1 to 1.1 equivalents, in particular 1.0 equivalent, per mole of component (a) are used per mole of component (b), the reaction generally being in the melt or preferably in at least one organic solvent, ie. H. in a single solvent or in a solvent mixture, at preferred temperatures of about 10 to about 140 ° C.
  • the solvents used must be each of the starting components (a) and (b) as well as the end product, i.e. H. be inert to the reaction products from (a) and (b).
  • a solvent such.
  • B. optionally halogenated hydrocarbons into consideration, which have a boiling point of at most 140 ° C, preferably between about 80 ° and about 140 ° C, such as benzene, especially toluene, chlorobenzene, o-, m- and p-xylene, a technical Xylene mixture or mixtures of the hydrocarbons mentioned are preferred. however, lower boiling, e.g. B.
  • halogenated hydrocarbons for example dichloroethane, carbon tetrachloride or especially chloroform are preferred. It is particularly expedient to carry out the reaction at the reflux temperature of the solvent of the type specified in each case.
  • the sizing agents Before they are used as component (A) in the paper sizing process according to the invention, the sizing agents generally do not need to be cleaned and recrystallized after production, but can generally be used directly.
  • the sizing agent (A) and the retention agent (B) are added separately (in any order) to the fiber suspension in the process according to the invention for sizing paper or cardboard, it is expedient to use the sizing agent partially in salt form. If necessary, such salts can be obtained by, after the reaction of components (a) and (b) has ended, the reaction products obtained by adding, inter alia, an alkylamine or alkanolamine having a total of at most 6 carbon atoms, for. B.
  • an alkali metal hydroxide e.g. As potassium or especially sodium hydroxide or especially ammonia usually used in the form of their diluted, about 1 to 10 weight percent aqueous solution.
  • reaction products of the formula (12) or (13) it is expedient to use at most 2 mol, especially at most 1 mol, preferably 0.1 to 0.9, in particular 0.1 to 0.7 mol of ammonia or alkali metal hydroxide per group of the formula present of the reaction products of the formula (12) or (13).
  • the reaction products thus present as salts correspond to the formula (12) or (13), the acidic groups at least partially into the corresponding anions are transferred, the negative charge S of which is neutralized by the corresponding amine, ammonium or alkali metal cations.
  • the paper sizing process according to the invention always uses a polymeric, cationic retention agent (B) which generally has a molecular weight of at least 1,000, especially at least about 2,500, preferably from about 2,000 to about 2,000,000, more preferably from about 5,000 to about 2,000,000.
  • Retention agents with molecular weights in the range of 10,000 to 100,000 are particularly preferred. In principle, any commercially available retention agent can be considered for use in the process according to the invention.
  • Examples of conventional retention agents (B) which are particularly suitable for use together with the sizing agent (A) in the paper sizing process according to the invention are polyalkyleneimines, epihalohydrin adducts of reaction products from polyalkylene polyamides . NEN and from aliphatic dicarboxylic acids or from reaction products from polyalkylene polyamines, from dicyandiamide and optionally from unesterified or esterified with alkanols, organic dicarboxylic acids.
  • Preferred epichlorohydrin adducts of reaction products of polyalkylene polyamines and aliphatic dicarboxylic acids are r.
  • Preferred cationically modified starches and carbohydrates from locust bean or guar gum are alkylene oxide adducts of these starches or carbohydrates, the alkylene oxide used having 2 or 3 carbon atoms in the alkylene radical and quaternary ammonium groups.
  • Copolymers based on polyamide amines have molecular weights of 10 3 to 10 5 , preferably 10 3 to 10 ° and are, for. B.
  • reaction products from epihalohydrins and polymerized diallylamines preferably have molecular weights of 1,000 to 2,000 and are e.g. For example, see U.S. Patents 3,700,623 and 4,279,794.
  • retention agents (B) which are in the foreground of interest for use together with the sizing agents (A) in the paper sizing process according to the invention, is a maize or potato starch modified with a propylene oxide containing quaternary ammonium groups, the 25% strength of which is suspended in distilled water at 20 ° C has a pH of 4.2 to 4.6, a polyethyleneimine which has a molecular weight of 10,000 to 100,000, an epichlorohydrin adduct of a reaction product of triethylene tetramine and dicyandiamide, an epichlorohydrin adduct of a reaction product of diethylene triamine, dicyandiamide and dimethyl adipate , a reaction product of dicyandiamide, formaldehyde, ammonium chloride and ethylenediamine, an epichlorohydrin adduct of a poly-N-methyldiallylamine and a copolymer of adipic acid and dimethylamino-
  • 0.02 to 3, preferably 0.1 to 3, in particular 0.2 to 0.8, percent by weight of the sizing agent (A) and 0.02 to 3, preferably 0.1 to 3, in particular 0.2, are generally used up to 0.4 percent by weight of the retention agent (B), based in each case on the dry matter of (A) and (B) and on the solids content of the fiber suspension.
  • sizing agent (A) and the retention agent (B) are sufficient only for the so-called “size press control", which cannot be determined with conventional sizing tests (see, for example, the article "Control and understanding of size press pickup by DR Dill in the journal TAPPI (Proceedings of the Technical Association of the Pulp and Paper Industry), Volume 57, No. 1 of January 1974, pages 97 to 100).
  • the fiber suspension to which the sizing agents (A) and the retention agents (B) are added, generally has a solids content of 0.1 to 5, preferably 0.3 to 3, in particular 0.3 to 1 percent by weight and a Schopper- Riegler freeness from 20 to 60 °, preferably 20 to 45 °, in particular 25 to 35 °. It usually contains pulp, especially those made of softwood, e.g. B. pine wood, or hardwood, d. H. Hardwood z. B. beech wood, which by conventional methods, for. B. the sulfite or especially the sulfate process. In addition, the fiber suspension may contain groundwood. Waste paper containing alum can also be contained in the fiber suspension.
  • the fiber suspension can also contain organic or mineral fillers.
  • organic fillers come u. a. synthetic pigments, e.g. B. polycondensation products of urea or melamine and formaldehyde with large specific surfaces, which are in highly dispersed form and u. a. in British patents 1,043,937 and 1,318,244 are described as mineral fillers and. a. Montmorillonite, titanium dioxide, calcium sulfate and especially talc, kaolin and / or chalk (calcium carbonate).
  • the fibrous suspension contains 0 to 40, preferably 5 to 25, in particular 15 to 20 percent by weight, based on the solids content of the fibrous suspension, of dry matter of the fillers of the type specified.
  • the pH of the fiber suspension can be in a wide range, z. B. Values from 3.5 to about 10 may be present.
  • alkaline fiber suspensions are obtained with a pH of about 7 to about 9, preferably 7.5 to 8.5.
  • Acidic fiber suspensions with a pH of 3.5 to 7, preferably 5 to 7, in particular 5 to 6, can in the absence of calcium carbonate by adding acids, e.g. B. sulfuric or formic acid or especially z.
  • B. latent acidic sulfates such as aluminum sulfate (alum) can be obtained.
  • Fibrous suspensions that contain no filler can be used in a wide pH range of e.g. B. 3.5 to 10 are present.
  • Preferred are fiber suspensions, optionally by adding chalk have a pH of about 7 to about 9 and are advantageous insofar as possible signs of corrosion on the sensitive paper machines are excluded.
  • the fibrous suspension can also contain additives such as. B. starch or its degradation products. which increase the fiber / fiber or fiber / filler bond.
  • High molecular weight polymers of the acrylic acid series e.g. B. polyacrylamides with molecular weights above 1,000,000 can be added to the fiber suspensions as an aid to retain the finest cellulose fiber particles, with minimal amounts of about 0.005 to 0.02 percent by weight, based on the dry matter of the high polymer and the solids content of the fiber suspensions, being sufficient .
  • the fibrous suspension is processed further in a manner known per se on sheet formers or, preferably, continuously on paper machines of conventional design to give paper or cardboard. After drying at about 100 to 140 ° C for about 0.5 to 10 minutes, papers with a variable basis weight of z. B. 50 to 200 g / m 2 obtained.
  • the aqueous composition for carrying out the paper sizing process according to the invention contains, in addition to optional customary additives, the sizing agent (A), provided that the sizing agent (A) and the retention agent (B) are added separately to the fiber suspension.
  • the preparation preferably contains the sizing agent partly in the form of its salts (obtained using, for example, ammonia, an alkyl- or alkanolamine or an alkali metal hydroxide of the type mentioned in the ratios given above).
  • such compositions contain 5 to 30, preferably 5 to 20 percent by weight of dry matter of the sizing agent, which is partially in salt form, based on the weight of the aqueous composition.
  • the aqueous compositions of the type mentioned may contain surface-active compounds, e.g. B. dispersants or further emulsifiers and / or water-soluble organic solvents.
  • surface-active compounds e.g. B. dispersants or further emulsifiers and / or water-soluble organic solvents.
  • dispersants and emulsifiers come, for. B. conventional lignin sulfonates, ethylene oxide adducts of alkylphenols, fatty amines, fatty alcohols or fatty acids, fatty acid esters of polyhydric alcohols, substituted benzimidazoles or condensation products of aromatic sulfonic acids and formaldehyde into consideration.
  • Other surface-active compounds are preferably the anionic surfactants, especially sulfate surfactants, e.g. B.
  • diethanolamine lauryl sulfate or ethoxylated lauryl sulfates Possible water-soluble, organic solvents are aliphatic ethers with 1 to 10 carbon atoms, e.g. B. dioxane, methylene glycol n-butyl ether or diethylene glycol monobutyl ether or alcohols with 1 to 4 carbon atoms, e.g. B. isopropanol, ethanol or methanol.
  • compositions are prepared in a conventional manner by combining the sizing agent (A) together with the retention agent (B) or the sizing agent (A) e.g. B. partially in the form of its salt alone either in the molten state or preferably in the solid state, in particular in powdered form, usually in the presence of glass beads and, if necessary, emulsifiers (in the case of sizing agents in the molten state) or dispersants (in the case of sizing agents in powder form) ) stirred at a maximum of 90 ° C, preferably about 50 to 85 ° C for emulsions, in particular at about 15 to 25 ° C for dispersions, storage-stable, homogeneous emulsions or preferably dispersions being obtained.
  • emulsifiers in the case of sizing agents in the molten state
  • dispersants in the case of sizing agents in powder form
  • the sizing agents together with the retention aids or the sizing agents which are partially present as salts are generally self-dispersing or self-emulsifying, the use of dispersing agents or emulsifying agents is generally not necessary. This also applies to the optional addition of solvents and / or surfactants, which are only used if the dispersions or emulsions have insufficient storage stability.
  • fiber suspensions of the most varied types can be processed in a simple manner with relatively small amounts of sizing and retention agent into paper, which has good sizing properties (ink floating time and above all water absorption according to Cobb).
  • the paper sized according to the process has good mechanical properties, ie good strengths, in particular good tear strength. Good reproducibility of the process is guaranteed.
  • pulp suspensions containing wood pulp or waste paper can be processed.
  • the compatibility of the sizing agent used according to the invention with a wide variety of fillers and their additives, such as. B. kaolin or alum in acidic areas of the fiber suspensions is advantageous.
  • the sizing agents also have advantageous compatibility with optical brighteners.
  • the degree of whiteness of the glued paper is not significantly influenced by the gluing and can even u. U. be improved.
  • the surprisingly high storage stability of the sizing agent dispersions of the type indicated is of great advantage.
  • This advantageous storage stability applies both to dispersions of sizing agents (A) alone and to dispersions of mixtures of sizing agents (A) and retention aids (B).
  • Example 2 The procedure described in Example 1 is followed, except that 51 parts (0.1 mol) of the dimer from the ketenes of the formula (16) and (17) and 3.6 parts (0.025 mol) of triethylenetetramine are used. 54.6 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
  • Example 1 The procedure described in Example 1 is followed, except that 35.4 parts (0.07 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.7 parts (0.014 mol) of tetraethylene pentamine are used. 38.1 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained q and q 'as indicated in formula (18).
  • Example 1 The procedure described in Example 1 is followed, except that 35.4 parts (0.07 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.8 parts (0.012 mol) of pentaethylene hexamine are used. 38.2 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
  • Example 2 The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 1.5 parts (0.025 mol) of 1,2-diaminoethane are used. 26.8 parts are obtained (100% of theory) of the raw reaction product of the formula q and q 'as indicated in formula (18).
  • Example 2 The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.2 parts (0.017 mol) of bis (3-aminopropyte) are used. amine a. 27.5 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
  • Example 2 The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.2 parts (0.013 mol) of 1,2-bis (3 -aminopropylamino) -ethane. 27.5 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
  • the crude product mixture is recrystallized from acetone.
  • the recrystallized product mixture is in the form of a yellowish powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Example 2 The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.7 parts (0.025 mol) of 1,3-diaminobenzene are used. 28.0 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
  • Example 2 The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 5.0 parts (0.025 mol) of 4,4'-diamino diphenyl ether. 30.3 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
  • Example 2 The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.3 parts (0.025 mol) of 1,3-diamino-2 are used -propanol. 27.6 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
  • Example 2 The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 1.8 parts (0.025 mol) of 1,2-diaminopropane are used. 27.1 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
  • the crude product is recrystallized from ethyl acetate for analysis purposes.
  • the recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Example 2 The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.9 parts (0.025 mol) of 1,4-diaminocyclohexane are used. 28.2 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained q and q 'as indicated in formula (18).
  • the percentages relate to dry matter of auxiliaries and fillers, based on the solids content of the fiber suspension.
  • Formulations of the sizing agent are prepared by in each case 7% of the reaction products indicated as a crude product in powder form as a sizing agent, each with 3.5% POLYMIN P ® (polyethyleneimine having a molecular weight from 10,000 to 100,000) as a retention agent in the presence of deionized water and glass beads having a diameter of 2 mm.
  • POLYMIN P ® polyethyleneimine having a molecular weight from 10,000 to 100,000
  • the dispersions obtained are homogeneous, pourable and stable in storage. The percentages relate to the dry matter of sizing and retention agent, based on the total weight of the formulation.
  • the aqueous formulation of the sizing agent and the retention aid is added to the fibrous suspension in such a way that an amount of 0.5% dry matter of the sizing agent, based on the solids content of the fibrous suspension, is formed.
  • the fiber suspension is then processed in a laboratory sheet former to paper sheets which, after a first drying at 130 ° C. for 3 minutes, have a basis weight of 80 g / m 2 .
  • the paper sheet thus obtained is subjected to an additional heat treatment at 140 ° C for 3 minutes.
  • Both surfaces of the paper sheets obtained ie the surface obtained on the screen side of the sheet former and the opposite or top side, are checked for their sizing properties.
  • the water absorption according to Cobb is measured after 30 seconds of exposure (WA Cobb 30 ) according to DIN 53 132.
  • the results of the WA Cobb 30 measurements in g / m 2 of the sieve side (SS) and top side (OS) before and after the heat treatment at 140 ° C and before and after storage for one day at 20 ° C are in the table below I specified.
  • WA Cobb 30 values over 100 correspond to a completely unsatisfactory sizing of the paper.

Abstract

1. A process for sizing paper or cardboard by adding, in any order or simultaneously, to an aqueous dispersion of the fibres, which dispersion may also contain fillers, at least (A) one anionic hydrophobic sizing agent and (B) one polymeric cationic retention aid, in which process the sizing agent (A) is obtainable from (a) ketene dimers whose hydrophobic substituents have at least 5 carbon atoms, said substituents containing only carbon and hydrogen, and (b) diamines or oligoamines having 2 to 6 nitrogen atoms and 2 to 36 carbon atoms.

Description

Die vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, dem Papierhersteller leicht zugängliche und auf einfache Art erhältliche Leimungsmittel zur Verfügung zu stellen, die unter Mitverwendung von herkömmlichen, kationischen Retentionsmitteln in neuartiger Kombination geeignet sind, eine gute Leimung bei der Papierherstellung aus Faserstoffsuspensionen zu bewirken.The present invention is based on the object of providing the paper manufacturer with easily accessible and easily obtainable sizing agents which, with the use of conventional, cationic retention aids in a novel combination, are suitable for achieving good sizing in paper production from fiber suspensions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss so gelöst, dass bei der Papierherstellung unter Mitverwendung von polymeren, kationischen Retentionsmitteln, als Leimungsmittel Verbindungen eingesetzt werden, die mindestens zwei, vorzugsweise mindestens vier langkettige, hydrophobe Substituenten und mindestens eine anionische oder acide (saure), gegebenenfalls in Salzform vorliegende Gruppe aufweisen.This object is achieved according to the invention in such a way that in paper production using polymeric, cationic retention agents, compounds are used as sizing agents which contain at least two, preferably at least four long-chain, hydrophobic substituents and at least one anionic or acidic (acidic), optionally in salt form Have group.

Insbesondere werden erfindungsgemäss als Leimungsmittel dieser Art Umsetzungsprodukte aus Ketendimeren und Di- oder Oligoaminen eingesetzt.In particular, reaction products of ketene dimers and di- or oligoamines are used according to the invention as sizing agents of this type.

Aus US-A 2 323 938 sind Umsetzungsprodukte aus einem Acylethenon (erhältlich aus z. B. Fettsäurechloriden) und einem Diamin, z. B. Hexamethylendiamin, die vier langkettige, hydrophobe Substituenten und zwei acide Gruppen aufweisen, bekannt. Diese bekannten Umsetzungsprodukte werden jedoch als wasserabweisende Mittel und Textilbehandlungsmittel verwendet.US Pat. No. 2,323,938 describes reaction products of an acylethenone (obtainable, for example, from fatty acid chlorides) and a diamine, e.g. B. hexamethylenediamine, which have four long-chain, hydrophobic substituents and two acidic groups known. However, these known reaction products are used as water repellants and textile treatment agents.

Aus US-A 2 961 367 ist ein Verfahren zum Leimen von Papier bekannt, bei welchem jedoch als anionisches, hydrophobes Leimungsmittel ein Ketendimer (im Gegensatz zu Umsetzungsprodukten aus Ketendimeren und Di- oder Oligoaminen) in Gegenwart eines polymeren, kationischen Retentionsmittels eingesetzt wird.A process for sizing paper is known from US Pat. No. 2,961,367, in which, however, a ketene dimer (in contrast to reaction products of ketene dimers and di- or oligoamines) is used as the anionic, hydrophobic sizing agent in the presence of a polymeric, cationic retention agent.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zum Leimen von Papier oder Karton, bei welchem man zu wässrigen, gegebenenfalls füllmittelhaltigen Faserstoffsuspensionen mindestens

  • (A) ein anionisches, hydrophobes Leimungsmittel und
  • (B) ein polymeres, kationisches Retentionsmittel
The present invention thus relates to a process for gluing paper or cardboard, in which at least one of the aqueous, optionally filler-containing fiber suspensions
  • (A) an anionic, hydrophobic sizing agent and
  • (B) a polymeric, cationic retention agent

in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig hinzugibt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das eingesetzte Leimungsmittel (A) aus

  • (a) Ketendimeren, deren hydrophobe, nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltenden Substituenten mindestens 5 Kohlenstoffatome aufweisen und
  • (b) Di- oder Oligoaminen mit 2-6 Stickstoffatomen und 2-36 Kohlenstoffatomen erhältlich ist.
in any order or at the same time, which is characterized in that the sizing agent (A) used
  • (a) ketene dimers whose hydrophobic substituents containing only carbon and hydrogen have at least 5 carbon atoms and
  • (b) Di- or oligoamines with 2-6 nitrogen atoms and 2-36 carbon atoms are available.

Weitere Erfindungsgegenstände bilden

  • - die wässrigen Zusammensetzungen zur Durchführung des Papierieimungsverfahrens, die, sofern das Leimungsmittel (A) und das Retentionsmittel (B) in beliebiger Reihenfolge zur Faserstoffsuspension separat gegeben werden, neben fakultativen üblichen Zusätzen das Leimungsmittel (A) allein, das gegebenenfalls mindestens teilweise in Form von Salzen vorliegt, oder, sofern das Leimungsmittel (A) und das Retentionsmittel (B) zur Faserstoffsuspension gleichzeitig gegeben werden, sowohl das Leimüngsmittel (A) als auch das Retentionsmittel (B) neben fakultativen, üblichen Zusätzen enthalten, und
  • - die Verwendung des Leimungsmittels (A) der angegebenen Art zum Leimen von Papier oder Karton.
Other He f indungsgegenstände form
  • - The aqueous compositions for carrying out the paper sizing process, which, if the sizing agent (A) and the retention agent (B) are added separately in any order to the fiber suspension, in addition to optional conventional additives, the sizing agent (A) alone, which may be at least partially in the form of Salt is present, or if the sizing agent (A) and the retention agent (B) are added to the fiber suspension at the same time, contain both the sizing agent (A) and the retention agent (B) in addition to optional, conventional additives, and
  • - The use of the sizing agent (A) of the specified type for sizing paper or cardboard.

Als wesentliches Merkmal weisen die erfindungsgemäss verwendeten Leimungsmittel (A), die aus den Komponenten (a) und (b) erhältlich sind, 1 bis 6, vorzugsweise 2 bis 6 potentiell anionische Gruppen auf, die in der Regel als acide Gruppen

Figure imgb0001
vorliegen. Die Fähigkeit der potentiell anionischen Substituenten, in wässrigem Medium Anionen zu bilden, ist ein weiteres, wesentliches Kennzeichen des Leimungsmittels. Die Bildung von Anionen findet bei den üblicherweise bei der Papierherstellung vorliegenden pH-Werten der Faserstoffsuspensionen statt. Bei den genannten Bedingungen sind auch die kationischen Retentionsmittel (B) befähigt, Kationen zu bilden. Die Fähigkeit der Leimungsmittel bzw. der Retentionsmittel bei den Bedingungen der Papierherstellung Anionen bzw. Kationen zu bilden kann auch als anionaktiv bzw. kationaktiv bezeichnet werden. Somit können die anionischen Leimungsmittel und die kationischen Retentionsmittel auch anionaktive Leimungsmittel und kationaktive Retentionsmittel genannt werden.As an essential feature, the sizing agents (A) used according to the invention, which are obtainable from components (a) and (b), have 1 to 6, preferably 2 to 6, potentially anionic groups, which are generally in the form of acidic groups
Figure imgb0001
are available. The ability of the potentially anionic substituents to form anions in an aqueous medium is another essential characteristic of the sizing agent. The formation of anions takes place at the pH values of the fiber suspensions which are usually present in papermaking. Under the conditions mentioned, the cationic retention agents (B) are also capable of forming cations. The ability of the sizing agents or the retention agents to form anions or cations under the conditions of paper production can also be described as anion-active or cation-active. Thus, the anionic sizing agents and the cationic retention agents can also be called anion-active sizing agents and cation-active retention agents.

Als weiteres kennzeichnendes Merkmal weisen die Leimungsmittel (A), die aus den Komponenten (a) und (b) erhältlich sind, 2 bis 12, vorzugsweise 4 bis 12 hydrophobe, nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltende Substituenten mit mindestens 5, vorzugsweise 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, z. B. C5-C,2-Cycloalkyl- oder Ce-Clo Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylreste auf. Bevorzugte hydrophobe Substituenten sind indessen Alkyl- oder Alkenylreste, welche sich in der Regel von Fettsäuren mit mindestens 6, vorzugsweise 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ableiten. Die Verknüpfungsart, mit welchen diese hydrophoben Substituenten miteinander verbunden sind, bildet ein weiteres Kennzeichen der Leimungsmittel (A). Die Verbindungsglieder, über welche mindestens zwei der hydrophoben Gruppen verbunden sind, weisen nämlich vorzugsweise 2 bis 18 Kohlenstoffatome und mindestens je 2 Heteroatome, vorzugsweise mindestens 2 Stickstoffatome in der Hauptkette auf. Verbindungsglieder mit jeweils 2 bis 12 Kohlenstoff-und zwei Stickstoffatomen sind bevorzugt. Je nach Anzahl der hydrophoben Substituenten enthalten die Leimungsmittel 1 bis 5 Verbindungsglieder der angegebenen Art.As a further characteristic feature, the sizing agents (A), which are obtainable from components (a) and (b), have 2 to 12, preferably 4 to 12 hydrophobic, only carbon and hydrogen-containing substituents with at least 5, preferably 8 to 22, carbon atoms , e.g. B. C 5 -C 2 cycloalkyl or C e -C lo aryl, alkaryl or aralkyl radicals. Preferred hydrophobic substituents are, however, alkyl or alkenyl radicals which are generally derived from fatty acids having at least 6, preferably 8 to 22, carbon atoms. The type of linkage with which these hydrophobic substituents are bonded forms a further characteristic of the sizing agents (A). The connecting members, via which at least two of the hydrophobic groups are connected, namely preferably have 2 to 18 carbon atoms and at least 2 heteroatoms each, preferably at least 2 nitrogen atoms in the main chain. Links each having 2 to 12 carbon and two nitrogen atoms are preferred. Depending on the number of hydrophobic substituents, the sizing agents contain 1 to 5 connecting members of the type specified.

Bevorzugt eingesetzte Leimungsmittel (A) der angegebenen Art weisen Molekulargewichte von etwa 1 000 bis etwa 4 000 auf.Sizing agents (A) of the type indicated which are preferably used have molecular weights of from about 1,000 to about 4,000.

Als Komponente (a), aus welcher das Leimungsmittel (A) erhältlich ist, kommen z. B. Dimere der Ketene der FormelnAs component (a), from which the sizing agent (A) is available, z. B. Dimers of the ketenes of the formulas

Figure imgb0002
und
Figure imgb0003
in Betracht, worin R, und R,' gleich oder voneinander verschieden sind und je einen hydrophoben Substituenten mit mindestens 5 Kohlenstoffatomen bedeuten, vorausgesetzt, dass mindestens einer der Reste R1 und R,' mindestens 8 Kohlenstoffatome aufweist.
Figure imgb0002
and
Figure imgb0003
into consideration, wherein R, and R, 'are identical or different and each represent a hydrophobic substituent with at least 5 carbon atoms, provided that at least one of the radicals R 1 and R,' has at least 8 carbon atoms.

Bevorzugt sind Dimere der Ketene der Formeln

Figure imgb0004
und
Figure imgb0005
worin R2 und R2' gleich oder voneinander verschieden sind und je Alkyl oder Alkenyl mit 5 bis 22 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Aryl, Alkaryl oder Aralkyl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten, vorausgesetzt, dass mindestens einer der Reste R2 und R2' mindestens 8 Kohlenstoffatome aufweist.Dimers of the ketenes of the formulas are preferred
Figure imgb0004
and
Figure imgb0005
wherein R 2 and R 2 'are the same or different and are each alkyl or alkenyl having 5 to 22 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 12 carbon atoms or aryl, alkaryl or aralkyl having 6 to 10 carbon atoms, provided that at least one of the radicals R 2 and R 2 'has at least 8 carbon atoms.

Im Vordergrund des Interesses stehen Dimere der Ketene der Formeln

Figure imgb0006
und
Figure imgb0007
wobei sich die Ketene jeweils von einer ungesättigten oder gesättigten Fettsäure mit mindestens 6, vorzugsweise 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ableiten und R3 und R3' gleich oder voneinander verschieden sind, vorausgesetzt, dass mindestens einer der Reste R3 und R3' sich von einer Fettsäure ableitet, die mindestens 8 Kohlenstoffatome aufweist.Of primary interest are dimers of the ketenes of the formulas
Figure imgb0006
and
Figure imgb0007
wherein the ketenes are each derived from an unsaturated or saturated fatty acid having at least 6, preferably 8 to 22 carbon atoms and R 3 and R 3 'are the same or different, provided that at least one of the radicals R 3 and R 3 ' is different from one Derives fatty acid that has at least 8 carbon atoms.

Bei den Definitionen von R2 und R2 , in den Formeln (3) und (4) seien als Vertreter von CS-C12 Cycloalkyl z. B. Cyclopentyl, Cyclododecyl und vor allem Cyclohexyl und als Vertreter von C6-C10 Aryl, Alkaryl oder Aralkyl z. B. Naphthyl, Tolyl, Xylyl, Phenyläthyl und vor allem β-Naphthyl, Benzyl und Phenyl genannt.In the definitions of R 2 and R 2 , in the formulas (3) and (4) as representatives of C S -C 12 cycloalkyl z. B. cyclopentyl, cyclododecyl and especially cyclohexyl and as representatives of C 6 -C 10 aryl, alkaryl or aralkyl z. B. naphthyl, tolyl, xylyl, phenylethyl and especially called β-naphthyl, benzyl and phenyl.

Bei den ungesättigten oder gesättigten C6-C22, vorzugsweise C8-C22 Fettsäuren, aus welchen sich die Ketene der Formeln (5) und (6) ableiten, handelt es sich z. B. um Capron-, vorzugsweise Capryl-, Caprin- und Arachinsäure, insbesondere Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin- und Behensäure oder Myristolein-, Palmitolein-, Elaeostearin-, Clupanodonsäure, insbesondere Oel-, Elaidin-, Eruka-, Linol-und Linolensäure. Hierbei kommen der Laurin-, Palmitin-, Stearin-, Oel- und Behensäure eine besondere Bedeutung zu. Stearinsäure steht im Vordergrund des Interesses und wird vor allem in Kombination mit den anderen, zuletzt genannten Fettsäuren eingesetzt. Ketene, die sich von technischen Gemischen der genannten gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren ableiten, sind besonders bevorzugt.The unsaturated or saturated C 6 -C 22 , preferably C 8 -C 22 fatty acids from which the ketenes of the formulas (5) and (6) are derived are, for. B. capronic, preferably caprylic, capric and arachic acid, especially lauric, myristic, palmitic, stearic and behenic acid or myristoleic, palmitoleic, elaeostearic, clupanodonic acid, especially oil, elaidic, erucic , Linoleic and linolenic acid. Lauric, palmitic, stearic, oleic and behenic acids are of particular importance here. Stearic acid is the focus of interest and is mainly used in combination with the other last-mentioned fatty acids. Ketenes which are derived from industrial mixtures of the saturated and / or unsaturated fatty acids mentioned are particularly preferred.

Somit stehen Dimere der Ketene der Formeln

Figure imgb0008
und
Figure imgb0009
wobei sich die Ketene jeweils von Laurin-, Palmitin-, Stearin-, Oel- oder Behensäure oder deren Gemischen ableiten und R4 und R4' gleich oder voneinander verschieden sind, im Vordergrund des Interesses.Thus dimers of the ketenes of the formulas
Figure imgb0008
and
Figure imgb0009
where the ketenes are each derived from lauric, palmitic, stearic, oleic or behenic acid or mixtures thereof and R 4 and R 4 'are the same or different from one another, in the foreground of interest.

Die Ketendimere der angegebenen Art sind an sich bekannt und z. B. in der US Patentschrift 4 317 756 beschrieben. Deren Herstellung, z. B. aus den entsprechenden Säurehalogeniden, insbesondere Fettsäurechloriden, und starken tertiären Basen, insbesondere Trialkylaminen, ist z. B. in der US Patentschrift 2 383 863 offenbart.The ketene dimers of the type specified are known per se and, for. B. described in U.S. Patent 4,317,756. Their manufacture, e.g. B. from the corresponding acid halides, especially fatty acid chlorides, and strong tertiary bases, especially trialkylamines, z. B. disclosed in U.S. Patent 2,383,863.

In der erwähnten US Patentschrift 4317756 werden die Keten-Dimere, worin R1 und R1' in den Formeln (1) und (2) gleich sind, mit der FormelIn the aforementioned US patent 4317756, the ketene dimers, wherein R 1 and R 1 'in formulas (1) and (2) are the same, are represented by the formula

Figure imgb0010
worin R, die angegebene Bedeutung hat, angegeben. Es kommen aber auch cyclische Darstellungen für Ketendimere in Betracht, die der Formel
Figure imgb0011
entsprechen, worin RI und RI' gleich oder voneinander verschieden sind und die angegebene Bedeutung haben.
Figure imgb0010
where R, has the meaning given. However, cyclic representations for ketene dimers are also possible, that of the formula
Figure imgb0011
correspond in which R I and R I 'are the same or different and have the meaning given.

Als Komponente (b), aus welchen das Leimungsmittel (A) erhältlich ist, kommen aliphatische, cycloaliphatische, aromatische, araliphatische oder heterocyclische Di- oder Oligoamine mit 2 bis 6 Stickstoffatomen und 2 bis 36 Kohlenstoffatomen in Betracht. Bei den Oligoaminen handelt es sich vor allem um aliphatische Amine, insbesondere um Polyalkylenpolyamine mit höchstens 6 Stickstoffatomen und 2 oder 3 Kohlenstoffatomen in jedem Alkylenbrückenglied. Bei den Diaminen kommen hingegen zwischen den beiden Stickstoffatomen sowohl aromatische oder araliphatische Brückenglieder, vorzugsweise mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen oder heterocyclische Brückenglieder, vorzugsweise der Piperazinreihe, als auch aliphatische Brückenglieder mit vorzugsweise 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder cycloaliphatische Brückenglieder mit vorzugsweise 5 bis 12 Kohlenstoffatomen in Frage.Component (b) from which the sizing agent (A) is obtainable are aliphatic, cycloaliphatic, aromatic, araliphatic or heterocyclic di- or oligoamines with 2 to 6 nitrogen atoms and 2 to 36 carbon atoms. The oligoamines are primarily aliphatic amines, in particular polyalkylene polyamines with a maximum of 6 nitrogen atoms and 2 or 3 carbon atoms in each alkylene bridge member. In the case of the diamines, on the other hand, aromatic or araliphatic bridge members, preferably having 6 to 16 carbon atoms or heterocyclic bridge members, preferably the piperazine series, as well as aliphatic bridge members having preferably 2 to 8 carbon atoms or cycloaliphatic bridge members having preferably 5 to 12 carbon atoms are possible between the two nitrogen atoms .

Demgemäss entsprechen bevorzugte Di- oder Oligoamine der FormelAccordingly, preferred di- or oligoamines correspond to the formula

Figure imgb0012
worin A, Alkylen, Hydroxyalkylen, Alkenylen oder Cycloalkylen mit höchstens 12 Kohlenstoffatomen, einen Alkaryl- oder Arylrest einer der Formel
Figure imgb0013
oder
Figure imgb0014
oder Naphthylen, einen heterocyclischen Rest der Formel
Figure imgb0015
oder At, sofern Oligoamine vorliegen, einen aliphatischen Rest der Formel
Figure imgb0016
D1 Wasserstoff oder einen sich von Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ableitenden Alkyl- oder Alkenylrest, E1 und E1' je Aethylen oder n-Propylen, n1, n2, n3 und n4 je 1, 2 oder 3 und m eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeuten.
Figure imgb0012
wherein A, alkylene, hydroxyalkylene, alkenylene or cycloalkylene with at most 12 carbon atoms, an alkaryl or aryl radical of one of the formula
Figure imgb0013
or
Figure imgb0014
or naphthylene, a heterocyclic radical of the formula
Figure imgb0015
or A t , if oligoamines are present, an aliphatic radical of the formula
Figure imgb0016
D 1 is hydrogen or an alkyl or alkenyl radical derived from fatty acids having 8 to 22 carbon atoms, E 1 and E 1 'per ethylene or n-propylene, n 1 , n 2 , n 3 and n 4 each 1, 2 or 3 and m is an integer from 1 to 4.

Falls A1 Alkylen, Hydroxyalkylen oder Alkenylen bedeutet, so handelt es sich sowohl um verzweigte als auch geradkettige Brückenglieder. Alkenylenreste weisen in der Regel 3 bis 8 Kohlenstoffatome und 3 oder 2 Doppelbindungen oder vorzugsweise nur eine Doppelbindung auf. Alkylen ist Alkenylen gegenüber bevorzugt und weist in der Regel 2 bis 9, insbesondere 2 bis 6 Kohlenstoffatome auf. Alkylenreste können unsubstituiert oder durch vorzugsweise höchstens 2 Hydroxylgruppen, insbesondere nur eine Hydroxylgruppe substituiert sein. Solche Hydroxyalkylenreste sind in der Regel geradkettig. Als Vertreter von Cycloalkylenresten seien Cyclodecylen, Cyclododecylen und vor allem Cyclopentylen und insbesondere Cyclohexylen genannt. Falls D1 einen Alkyl- oder Alkenylrest bedeutet, so leitet er sich vorzugsweise von den vorstehend genannten C6-C22, vorzugsweise C8-C22 Fettsäuren ab. Vorzugsweise steht D1 für Alkyl- oder Alkenylreste nur insofern A1 Alkylen ist. Aethylen ist als Bedeutung von E1 und E1' bevorzugt. Vorzugsweise stehen n, und n2 je für 1 oder 2 und n3 und n4 je für 1. Bevorzugte Vertreter der Formel (9.1) sind Toluylen und vor aflem Xylylen und Phenylen und die Formel (9.2) steht vorzugsweise für Diphenylenäther.If A 1 is alkylene, hydroxyalkylene or alkenylene, it is a matter of both branched and straight-chain bridge members. Alkenylene radicals generally have 3 to 8 carbon atoms and 3 or 2 double bonds or preferably only one double bond. Alkylene is preferred over alkenylene and generally has 2 to 9, in particular 2 to 6, carbon atoms. Alkylene radicals can be unsubstituted or substituted by preferably at most 2 hydroxyl groups, in particular only one hydroxyl group. Such hydroxyalkylene residues are generally straight-chain. Cyclodecylene, cyclododecylene and especially cyclopentylene and in particular cyclohexylene may be mentioned as representatives of cycloalkylene radicals. If D 1 is an alkyl or alkenyl radical, it is preferably derived from the above-mentioned C 6 -C 22, preferably C 8 -C 22 fatty acids. D 1 preferably represents alkyl or alkenyl radicals only insofar as A 1 is alkylene. Ethylene is the meaning of E 1 and E 1 ' prefers. Preferably, n and n 2 each represent 1 or 2 and n 3 and n 4 each represent 1. Preferred representatives of the formula (9.1) are toluylene and especially aflem xylylene and phenylene and the formula (9.2) preferably represents diphenylene ether.

Somit entsprechen Di- oder Oligoamine, die im Vordergrund des Interesses stehen, der Formel

Figure imgb0017
worin A2 unsubstituiertes, geradkettiges oder verzweigtes Alkylen oder durch Hydroxy substituiertes geradkettiges Alkylen mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen, Cyclopentylen, Cyclohexylen, Phenylen, Toluylen, Xylylen, Diphenylenäther, oder
Figure imgb0018
D2 Wasserstoff, oder sofern A2 Alkylen ist, D2 auch einen sich von einer Fettsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ableitenden Alkyl- oder Alkenylrest und m eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeuten, und insbesondere der Formel
Figure imgb0019
worin A3 unsubstituiertes oder durch höchstens einen Methyl- oder Hydroxylrest substituiertes, geradkettiges Alkylen mit insgesamt 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, Cyclohexylen, Phenylen, Diphenylenäther, Xylylen oder den Rest der Formel (10.1) bedeutet, D3 Wasserstoff, oder, sofern A3 Alkylen ist, D3 auch einen Alkyl- oder Alkenylrest bedeutet, der sich von Laurin-, Palmitin-, Stearin-, Oel- oder Behensäure oder deren Gemischen ableitet.Thus di- or oligoamines, which are of primary interest, correspond to the formula
Figure imgb0017
wherein A 2 is unsubstituted, straight-chain or branched alkylene or straight-chain alkylene substituted by hydroxy with 2 to 9 carbon atoms, cyclopentylene, cyclohexylene, phenylene, tolylene, xylylene, diphenylene ether, or
Figure imgb0018
D 2 is hydrogen, or if A 2 is alkylene, D 2 is also an alkyl or alkenyl radical derived from a fatty acid having 8 to 22 carbon atoms and m is an integer from 1 to 4, and in particular of the formula
Figure imgb0019
wherein A 3 is unsubstituted or substituted by at most one methyl or hydroxyl radical, straight-chain alkylene with a total of 2 to 6 carbon atoms, cyclohexylene, phenylene, diphenylene ether, xylylene or the rest of the formula (10.1), D 3 is hydrogen or, if A 3 is alkylene D 3 is also an alkyl or alkenyl radical which is derived from lauric, palmitic, stearic, oleic or behenic acid or mixtures thereof.

Die erfindungsgemäss verwendeten Leimungsmittel (A) sind dadurch gekennzeichnet, dass sie aus den vorstehend angegebenen Ketendimeren als Komponente (a) und Di- bis Oligoaminen als Komponente (b) erhältlich sind. Vorausgesetzt, dass als Komponente (a) Dimere der Ketene der Formeln (1) und (2) bzw. Ketendimere der Formel (1.1) oder (1.2) und als Komponente (b) Di- oder Oligoamine der Formel (9) eingesetzt werden, entsprechen die Leimungsmittel (A) oder deren Salze einer der wahrscheinlichen Formeln

Figure imgb0020
wobei Formel (12) zutrifft, sofern Diamine als Ausgangskomponente (a) und Formel (13) zutrifft, sofern Oligoamine als Ausgangskomponente (a) eingesetzt werden, und in Formeln (12) und (13) Ao Alkylen, Hydroxyalkylen, Alkenylen oder Cycloalkylen mit höchstens 12 Kohlenstoffatomen, einen Alkaryl- oder Arylrest der Formeln (9.1) oder (9.2) oder Naphthylen, oder einen heterocyclischen Rest der Formel (9.3), E, und E1' je Aethylen oder n-Propylen, D, Wasserstoff oder einen sich von Fettsäuren mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen ableitenden Alkyl- oder Alkenylrest und R, und R1' gleich oder voneinander verschieden sind und je einen hydrophoben Substituenten mit mindestens 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, vorausgesetzt, dass mindestens einer der Reste R, und R1' mindestens 8 Kohlenstoffatome aufweist. Falls die Leimungsmittel der Formel (12) oder (13) als Salze vorliegen, so ist das Wasserstoffatom in den Gruppierungen
Figure imgb0021
mindestens teilweise durch das Kation des entsprechenden Salzes ersetzt.The sizing agents (A) used according to the invention are characterized in that they are obtainable from the above-mentioned ketene dimers as component (a) and di- to oligoamines as component (b). Provided that dimers of the ketenes of the formulas (1) and (2) or ketene dimers of the formula (1.1) or (1.2) are used as component (a) and di- or oligoamines of the formula (9) are used as component (b), the sizing agents (A) or their salts correspond to one of the probable formulas
Figure imgb0020
where formula (12) applies if diamines are used as starting component (a) and formula (13) applies if oligoamines are used as starting component (a), and in formulas (12) and (13) A o alkylene, hydroxyalkylene, alkenylene or cycloalkylene with a maximum of 12 carbon atoms, an alkaryl or aryl radical of the formulas (9.1) or (9.2) or naphthylene, or a heterocyclic radical of the formula (9.3), E, and E 1 'per ethylene or n-propylene, D, hydrogen or one alkyl or alkenyl radicals derived from fatty acids with 8 to 12 carbon atoms and R, and R 1 'are identical or different and each represents a hydrophobic substituent with at least 5 carbon atoms, provided that at least one of the radicals R 1 and R 1 ' is at least Has 8 carbon atoms. If the sizing agents of the formula (12) or (13) are present as salts, the hydrogen atom is in the groupings
Figure imgb0021
at least partially replaced by the cation of the corresponding salt.

Zur Herstellung der Umsetzungsprodukte der Formel (12) oder (13) wird so verfahren, dass man

  • (a) ein Dimer eines Ketens der Formeln (1) und (2) mit
  • (b) einem Diamin der Formel
    Figure imgb0022
    oder einem Oligoamin der Formel
    Figure imgb0023
    worin Ao, D1, E1, E; und m die angegebenen Bedeutungen haben, miteinander umsetzt.
To prepare the reaction products of the formula (12) or (13), the procedure is such that
  • (a) a dimer of a ketene of the formulas (1) and (2) with
  • (b) a diamine of the formula
    Figure imgb0022
    or an oligoamine of the formula
    Figure imgb0023
    wherein A o , D 1, E 1, E; and m have the meanings given, implemented with one another.

In diesem Herstellungsverfahren werden vorzugsweise pro Mol Komponente (a) 1 bis 1.1 Aequivalente, insbesondere 1,0 Aequivalent je Aminogruppe der Komponente (b) eingesetzt, wobei die Umsetzung im allgemeinen in Schmelze oder vorzugsweise in mindestens einem organischen Lösungsmittel, d. h. in einem einzigen Lösungsmittel oder in einem Lösungsmittelgemisch, bei bevorzugten Temperaturen von etwa 10 bis etwa 140 °C durchgeführt wird.In this production process, preferably 1 to 1.1 equivalents, in particular 1.0 equivalent, per mole of component (a) are used per mole of component (b), the reaction generally being in the melt or preferably in at least one organic solvent, ie. H. in a single solvent or in a solvent mixture, at preferred temperatures of about 10 to about 140 ° C.

Die eingesetzten Lösungsmittel müssen sowohl jeder der Ausgangskomponenten (a) und (b) als auch dem Endprodukt, d. h. den Umsetzungsprodukten aus (a) und (b) gegenüber inert sein. Als Lösungsmittel kommen z. B. gegebenfalls halogenierte Kohlenwasserstoffe in Betracht, die einen Siedepunkt von höchstens 140 °C, vorzugsweise zwischen etwa 80 ° und etwa 140 °C aufweisen, wie Benzol, vor allem Toluol, Chlorbenzol, o-, m- und p-Xylol, ein technisches Xylolgemisch oder auch Gemische der erwähnten Kohlenwasserstoffe bevorzugt. indessen sind tiefer siedende, z. B. bei etwa 40 bis etwa 80 °C siedende, vorzugsweise halogenierte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Dichloräthan, Tetrachlorkohlenstoff oder vor allem Chloroform bevorzugt. Es ist vor allem zweckmässig, die Umsetzung bei der Rückflusstemperatur des jeweils eingesetzten Lösungsmittels der angegebenen Art durchzuführen.The solvents used must be each of the starting components (a) and (b) as well as the end product, i.e. H. be inert to the reaction products from (a) and (b). As a solvent such. B. optionally halogenated hydrocarbons into consideration, which have a boiling point of at most 140 ° C, preferably between about 80 ° and about 140 ° C, such as benzene, especially toluene, chlorobenzene, o-, m- and p-xylene, a technical Xylene mixture or mixtures of the hydrocarbons mentioned are preferred. however, lower boiling, e.g. B. boiling at about 40 to about 80 ° C, preferably halogenated hydrocarbons, for example dichloroethane, carbon tetrachloride or especially chloroform are preferred. It is particularly expedient to carry out the reaction at the reflux temperature of the solvent of the type specified in each case.

Vor ihrem Einsatz als Komponente (A) im erfindungsgemässen Papierleimungsverfahren brauchen die Leimungsmittel nach erfolgter Herstellung im allgemeinen nicht gereinigt und umkristallisiert zu werden, sondern können in der Regel direkt verwendet werden.Before they are used as component (A) in the paper sizing process according to the invention, the sizing agents generally do not need to be cleaned and recrystallized after production, but can generally be used directly.

Vor allem bei separater Zugabe (in beliebiger Reihenfolge) des Leimungsmittels (A) und des Retentionsmittels (B) zur Faserstoffsuspension beim erfindungsgemässen Verfahren zum Leimen von Papier oder Karton ist es zweckmässig, das Leimungsmittel teilweise in Salzform einzusetzen. Solche Salze können bei Bedarf dadurch erhalten werden, dass man nach beendeter Umsetzung der Komponenten (a) und (b) die erhaltenen Umsetzungsprodukte durch Zugabe u. a. eines Alkylamins oder Alkanolamins mit insgesamt höchstens 6 Kohlenstoffatomen, z. B. Trimethylamin, Triäthylamin, Monoäthanolamin, Diäthanolamin, vor allem durch Zugabe von Ammoniak oder eines Alkalimetallhydroxides, beispielsweise Kalium- oder vor allem Natriumhydroxid, in der Regel in wässrigem Medium bei Raumtemperatur (etwa 15 bis etwa 25 °C) in die entsprechenden Salze gegebenenfalls mindestens teilweise überführt. Zweckmässigerweise wird ein Alkalimetallhydroxid, z. B. Kalium- oder vor allem Natriumhydroxyd oder insbesondere Ammoniak in der Regel in Form ihrer verdünnten, etwa 1 bis 10 gewichtsprozentigen, wässrigen Lösung verwendet. Zweckmässig wird in der Regel höchstens 2 Mol, vor allem höchstens 1 Mol, vorzugsweise 0,1 bis 0,9, insbesondere 0,1 bis 0,7 Mol Ammoniak oder Alkalihydroxyd pro vorhandene Gruppierung der Formel

Figure imgb0024
der Umsetzungsprodukte der Formel (12) oder (13) eingesetzt. Die somit als Salze vorliegenden Umsetzungsprodukte entsprechen der Formel (12) oder (13), wobei die aciden Gruppierungen mindestens teilweise in die entsprechenden Anionen
Figure imgb0025
übergeführt werden, deren negative ladungS durch die entsprechenden Amin-, Ammonium- oder Alkalimetall-Kationen neutralisiert wird.Especially when the sizing agent (A) and the retention agent (B) are added separately (in any order) to the fiber suspension in the process according to the invention for sizing paper or cardboard, it is expedient to use the sizing agent partially in salt form. If necessary, such salts can be obtained by, after the reaction of components (a) and (b) has ended, the reaction products obtained by adding, inter alia, an alkylamine or alkanolamine having a total of at most 6 carbon atoms, for. B. trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, especially by adding ammonia or an alkali metal hydroxide, for example potassium or especially sodium hydroxide, usually in an aqueous medium at room temperature (about 15 to about 25 ° C) in the corresponding salts, if appropriate at least partially transferred. Advantageously, an alkali metal hydroxide, e.g. As potassium or especially sodium hydroxide or especially ammonia usually used in the form of their diluted, about 1 to 10 weight percent aqueous solution. As a rule, it is expedient to use at most 2 mol, especially at most 1 mol, preferably 0.1 to 0.9, in particular 0.1 to 0.7 mol of ammonia or alkali metal hydroxide per group of the formula present
Figure imgb0024
of the reaction products of the formula (12) or (13). The reaction products thus present as salts correspond to the formula (12) or (13), the acidic groups at least partially into the corresponding anions
Figure imgb0025
are transferred, the negative charge S of which is neutralized by the corresponding amine, ammonium or alkali metal cations.

- Im erfindungsgemässen Papierleimungsverfahren wird neben dem an sich neuen, vorstehend beschriebenen, anionischen oder aciden Leimungsmittel (A) stets ein polymeres, kationisches Retentionsmittel (B) eingesetzt, welches in der Regel ein Molekulargewicht von mindestens 1 000, vor allem mindestens etwa 2 500, vorzugsweise etwa 2 000 bis etwa 2 000 000, insbesondere etwa 5 000 bis etwa 2 000 000 aufweist. Retentionsmittel mit Molekulargewichten im Bereich von 10000 bis 100 000 sind besonders bevorzugt. Grundsätzlich kommt jedes handelsübliche Retentionsmittel in Betracht für einen Einsatz im erfindungsgemässen Verfahren.In addition to the new, previously described, anionic or acidic sizing agent (A), the paper sizing process according to the invention always uses a polymeric, cationic retention agent (B) which generally has a molecular weight of at least 1,000, especially at least about 2,500, preferably from about 2,000 to about 2,000,000, more preferably from about 5,000 to about 2,000,000. Retention agents with molecular weights in the range of 10,000 to 100,000 are particularly preferred. In principle, any commercially available retention agent can be considered for use in the process according to the invention.

Als Beispiele herkömmlicher Retentionsmittel (B), die sich besonders gut dazu eignen, zusammen mit dem Leimungsmittel (A) im erfindungsgemässen Papierleimungsverfahren eingesetzt zu werden, seien Polyalkylenimine, Epihalogenhydrin-Addukte von Umsetzungsprodukten aus Polyalkylenpolyami-. nen und aus aliphatischen Dicarbonsäuren oder von Umsetzungsprodukten aus Polyalkylenpolyaminen, aus Dicyandiamid und gegebenenfalls aus unveresterten oder mit Alkanolen veresterten, organischen Dicarbonsäuren. Umsetzungsprodukte aus Dicyandiamid, aus Formaldehyd, aus Ammoniumsalzen starker anorganischen Säuren und aus Alkylendiaminen oder Polyalkylenpolyaminen, kationisch modifizierte Stärken oder Kohlenhydrate aus Johannisbrot- oder Guarkernmehl, Copolymerisate auf Basis von Polyamid-Aminen und Umsetzungsprodukte aus Epihalogenhydrinen und aus polymerisierten Diallylaminen erwähnt.Examples of conventional retention agents (B) which are particularly suitable for use together with the sizing agent (A) in the paper sizing process according to the invention are polyalkyleneimines, epihalohydrin adducts of reaction products from polyalkylene polyamides . NEN and from aliphatic dicarboxylic acids or from reaction products from polyalkylene polyamines, from dicyandiamide and optionally from unesterified or esterified with alkanols, organic dicarboxylic acids. Reaction products from dicyandiamide, from formaldehyde, from ammonium salts of strong inorganic acids and from alkylenediamines or polyalkylene polyamines, cationically modified starches or carbohydrates from locust bean or guar gum, copolymers based on polyamide amines and reaction products from epihalohydrins and from polymerized diallylamines.

Bevorzugte Epichlorhydrin-Addukte von Umsetzungsprodukten aus Polyalkylenpolyaminen und aliphatischen Dicarbonsäuren sind r. B. in der britischen Patentschrift 865 727, Epichlorhydrin-Addukte aus Umsetzungsprodukten aus Dicyandiamid und Diäthylentriamin oder Triäthylentetramin z. B. in der deutschen Offenlegungsschrift 2710061 und in der britischen Patentschrift 1 125486, Epichlorhydrin-Addukte von Umsetzungsprodukten aus Diäthylentriamin, Dicyandiamid und unveresterten oder vorzugsweise mit Niederalkanolen veresterten Dicarbonsäuren, insbesondere Dimethyladipat, z. B. in der britischen Patentschrift 1 125 486 und Umsetzungsprodukte aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniumsalzen starker organischer Säuren und aus Aethylendiamin oder Triäthyientetramin z. B. in der US Patentschrift 3491 064 beschrieben. Bevorzugte kationisch modifizierte Stärken und Kohlenhydrate aus Johannisbrot- oder Guarkernmehl sind Alkylenoxyd-Addukte dieser Stärken oder Kohlenhydrate, wobei das eingesetzte Alkylenoxyd 2 oder 3 Kohlenstoffatome im Alkylenrest und quaternäre Ammoniumgruppen aufweist. Copolymerisate auf Basis von Polyamid-Aminen weisen Molekulargewichte von 103 bis 105, vorzugsweise 103 bis 10° auf und sind z. B. aus aliphatischen, gesättigten Dicarbonsäuren mit 2 bis 10, vorzugsweise 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Adipinsäure, und Polyalkylenpolyaminen, z. B. Polypropylen- und Polyäthylenpolyamin, insbesondere Dimethylaminohydroxypropyl-diäthylentriamin, erhältlich. Sie sind z. B. in CTFA Cosmetic Ingredient Dictionary, 3. Auflage 1982, der Cosmetic Toiletry and Fragrance Association beschrieben. Umsetzungsprodukte aus Epihalogenhydrinen und polymerisierten Diallylaminen weisen bevorzugt Molekulargewichte von 1 000 bis 2 000 auf und sind z. B. in den US-Patentschriften 3 700 623 und 4 279 794 beschrieben.Preferred epichlorohydrin adducts of reaction products of polyalkylene polyamines and aliphatic dicarboxylic acids are r. B. in British Patent 865 727, epichlorohydrin adducts from reaction products of dicyandiamide and diethylenetriamine or triethylenetetramine z. B. in German Offenlegungsschrift 2710061 and in British Patent 1 125486, epichlorohydrin adducts of reaction products of diethylenetriamine, dicyandiamide and unesterified or preferably esterified with lower alkanols, especially dimethyl adipate, dicarboxylic acids. B. in British Patent 1 125 486 and reaction products of dicyandiamide, formaldehyde, ammonium salts of strong organic acids and from ethylenediamine or triethyl tetramine z. B. described in US Pat. No. 3,491,064. Preferred cationically modified starches and carbohydrates from locust bean or guar gum are alkylene oxide adducts of these starches or carbohydrates, the alkylene oxide used having 2 or 3 carbon atoms in the alkylene radical and quaternary ammonium groups. Copolymers based on polyamide amines have molecular weights of 10 3 to 10 5 , preferably 10 3 to 10 ° and are, for. B. from aliphatic, saturated dicarboxylic acids having 2 to 10, preferably 3 to 6 carbon atoms, especially adipic acid, and polyalkylene polyamines, for. B. polypropylene and polyethylene polyamine, especially dimethylaminohydroxypropyl-diethylenetriamine, available. You are e.g. B. in CTFA Cosmetic Ingredient Dictionary, 3rd edition 1982, the Cosmetic Toiletry and Fragrance Association. Reaction products from epihalohydrins and polymerized diallylamines preferably have molecular weights of 1,000 to 2,000 and are e.g. For example, see U.S. Patents 3,700,623 and 4,279,794.

Als Retentionsmittel (B), die zur Verwendung zusammen mit den Leimungsmitteln (A) im erfindungsgemässen Papierleimungsverfahren im Vordergrund des Interesses stehen, sei eine mit einem quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Propylenoxyd modifizierte Mais- oder Kartoffelstärke, deren 25 %ige Anschlämmung in destilliertem Wasser bei 20 °C einen pH-Wert von 4,2 bis 4,6 aufweist, ein Polyäthylenimin, das ein Molekulargewicht von 10000 bis 100000 aufweist, ein Epichlorhydrin-Addükt eines Umsetzungsproduktes aus Triäthylentetramin und Dicyandiamid, ein Epichlorhydrin-Addukt eines Umsetzungsproduktes aus Diäthylentriamin, Dicyandiamid und Dimethyladipat, ein Umsetzungsprodukt aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniumchlorid und Aethylendiamin, ein Epichlorhydrin-Addukt eines Poly-N-Methyldiallylamins und ein Copolymerisat aus Adipinsäure und Dimethylamino-hydroxypropyldiäthylentriamin genannt.As retention agents (B), which are in the foreground of interest for use together with the sizing agents (A) in the paper sizing process according to the invention, is a maize or potato starch modified with a propylene oxide containing quaternary ammonium groups, the 25% strength of which is suspended in distilled water at 20 ° C has a pH of 4.2 to 4.6, a polyethyleneimine which has a molecular weight of 10,000 to 100,000, an epichlorohydrin adduct of a reaction product of triethylene tetramine and dicyandiamide, an epichlorohydrin adduct of a reaction product of diethylene triamine, dicyandiamide and dimethyl adipate , a reaction product of dicyandiamide, formaldehyde, ammonium chloride and ethylenediamine, an epichlorohydrin adduct of a poly-N-methyldiallylamine and a copolymer of adipic acid and dimethylamino-hydroxypropyldiethylenetriamine.

Verfahrensgemäss werden in der Regel 0,02 bis 3, vorzugsweise 0,1 bis 3, insbesondere 0,2 bis 0,8 Gewichtsprozent des Leimungsmittels (A) und 0,02 bis 3, vorzugsweise 0,1 bis 3, insbesondere 0,2 bis 0,4 Gewichtsprozent des Retentionsmittels (B), bezogen jeweils auf Trockensubstanz an (A) und (B) und auf den Feststoffgehalt der Faserstoffsuspension, eingesetzt. 0,02 bis weniger als 0,1 Gewichtsprozent des Leimungsmittels (A) und des Retentionsmittels (B) reichen nur für das sogenannte « Size press control • , das mit konventionellen Leimungstests nicht erfassbar ist (vgl. z. B. Artikel « Control and understanding of size press pickup von D. R. Dill in der Zeitschrift TAPPI (Proceedings of the Technical Association of the Pulp and Paper Industry), Band 57, Nr. 1 vom Januar 1974, Seiten 97 bis 100).According to the process, 0.02 to 3, preferably 0.1 to 3, in particular 0.2 to 0.8, percent by weight of the sizing agent (A) and 0.02 to 3, preferably 0.1 to 3, in particular 0.2, are generally used up to 0.4 percent by weight of the retention agent (B), based in each case on the dry matter of (A) and (B) and on the solids content of the fiber suspension. 0.02 to less than 0.1 percent by weight of the sizing agent (A) and the retention agent (B) are sufficient only for the so-called "size press control", which cannot be determined with conventional sizing tests (see, for example, the article "Control and understanding of size press pickup by DR Dill in the journal TAPPI (Proceedings of the Technical Association of the Pulp and Paper Industry), Volume 57, No. 1 of January 1974, pages 97 to 100).

Die Faserstoffsuspension, zu welcher die Leimungsmittel (A) und die Retentionsmittel (B) gegeben werden, weist in der Regel einen Feststoffgehalt von 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,3 bis 3, insbesondere 0,3 bis 1 Gewichtsprozent und einen Schopper-Riegler-Mahlgrad von 20 bis 60°, vorzugsweise 20 bis 45°, insbesondere 25 bis 35° auf. Sie enthält in der Regel Zellstoff, insbesondere solchen aus Nadelholz, z. B. Kiefernholz, oder aus Hartholz, d. h. Laubholz z. B. Buchenholz, der nach herkömmlichen Verfahren, z. B. dem Sulfit- oder vor allem dem Sulfatverfahren hergestellt wird. Zudem enthält die Faserstoffsuspension gegebenenfalls Holzschliff. Auch alaunhaltiges Altpapier kann in der Faserstoffsuspension enthalten sein. Auch Zellstoffsuspensionen, die nach dem sogenannten CMP- oder CTMP-Verfahren (Chemimechanical und chemithermomechanical pulping processes, vgl. z. B. Artikel « Developments in refiner mechanical pulping von S. A. Collicutt und Mitarbeitern in TAPPI, Band 64, Nr. 6 von Juni 1981, Seiten 57 bis 61) kommen in Betracht.The fiber suspension, to which the sizing agents (A) and the retention agents (B) are added, generally has a solids content of 0.1 to 5, preferably 0.3 to 3, in particular 0.3 to 1 percent by weight and a Schopper- Riegler freeness from 20 to 60 °, preferably 20 to 45 °, in particular 25 to 35 °. It usually contains pulp, especially those made of softwood, e.g. B. pine wood, or hardwood, d. H. Hardwood z. B. beech wood, which by conventional methods, for. B. the sulfite or especially the sulfate process. In addition, the fiber suspension may contain groundwood. Waste paper containing alum can also be contained in the fiber suspension. Also pulp suspensions made according to the so-called CMP or CTMP process (Chemimechanical and chemithermomechanical pulping processes, see e.g. article «Developments in refiner mechanical pulping by SA Collicutt and co-workers in TAPPI, Volume 64, No. 6 from June 1981 , Pages 57 to 61) come into consideration.

Die Faserstoffsuspension kann zudem organische oder mineralische Füllmittel enthalten. Als organische Füllmittel kommen u. a. synthetische Pigmente, z. B. Polykondensationsprodukte aus Harnstoff oder Melamin und Formaldehyd mit grossen spezifischen Oberflächen, die in hochdisperser Form vorliegen und u. a. in den britischen Patentschriften 1 043 937 und 1 318 244 beschrieben sind, als mineralische Füllmittel u. a. Montmorillonit, Titandioxyd, Calciumsulfat und vor allem Talk, Kaolin und/oder Kreide (Calciumcarbonat) in Betracht. In der Regel enthält die Faserstoffsuspension 0 bis 40, vorzugsweise 5 bis 25, insbesondere 15 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf den Feststoffgehalt der Faserstoffsuspension, an Trokkensubstanz der Füllmittel der angegebenen Art.The fiber suspension can also contain organic or mineral fillers. As organic fillers come u. a. synthetic pigments, e.g. B. polycondensation products of urea or melamine and formaldehyde with large specific surfaces, which are in highly dispersed form and u. a. in British patents 1,043,937 and 1,318,244 are described as mineral fillers and. a. Montmorillonite, titanium dioxide, calcium sulfate and especially talc, kaolin and / or chalk (calcium carbonate). As a rule, the fibrous suspension contains 0 to 40, preferably 5 to 25, in particular 15 to 20 percent by weight, based on the solids content of the fibrous suspension, of dry matter of the fillers of the type specified.

Der pH-Wert der Faserstoffsuspension kann in einem weiten Bereich liegen, wobei z. B. Werte von 3,5 bis etwa 10 vorliegen können.The pH of the fiber suspension can be in a wide range, z. B. Values from 3.5 to about 10 may be present.

Bei Zusatz von z. B. Calciumcarbonat werden alkalische Faserstoffsuspensionen mit einem pH-Wert von etwa 7 bis etwa 9, vorzugsweise 7,5 bis 8,5 erhalten. Saure Faserstoffsuspensionen mit einem pH-Wert von 3,5 bis 7, vorzugsweise 5 bis 7, insbesondere 5 bis 6, können in Abwesenheit von Calciumcarbonat durch Zugabe von Säuren, z. B. Schwefel- oder Ameisensäure oder vor allem von z. B. latent sauren Sulfaten, wie-Aluminiumsulfat (Alaun), erhalten werden.When adding z. B. Calcium carbonate, alkaline fiber suspensions are obtained with a pH of about 7 to about 9, preferably 7.5 to 8.5. Acidic fiber suspensions with a pH of 3.5 to 7, preferably 5 to 7, in particular 5 to 6, can in the absence of calcium carbonate by adding acids, e.g. B. sulfuric or formic acid or especially z. B. latent acidic sulfates such as aluminum sulfate (alum) can be obtained.

Faserstoffsuspensionen, die kein Füllmittel enthalten, können in einem breiten pH-Bereich von z. B. 3,5 bis 10 vorliegen. Bevorzugt sind Faserstoffsuspensionen, die gegebenenfalls durch Zusatz von Kreide einen pH-Wert von etwa 7 bis etwa 9 aufweisen und insofern vorteilhaft sind, dass mögliche Korrosionserscheinungen an den empfindlichen Papiermaschinen ausgeschlossen werden.Fibrous suspensions that contain no filler can be used in a wide pH range of e.g. B. 3.5 to 10 are present. Preferred are fiber suspensions, optionally by adding chalk have a pH of about 7 to about 9 and are advantageous insofar as possible signs of corrosion on the sensitive paper machines are excluded.

Die Faserstoffsuspension kann auch Additive enthalten, wie z. B. Stärke oder ihre Abbauprodukte. welche die Faser/Faser- oder Faser/Füllmittel-Bindung erhöhen.The fibrous suspension can also contain additives such as. B. starch or its degradation products. which increase the fiber / fiber or fiber / filler bond.

Auch hochmolekulare Polymere der Acrylsäurereihe, z. B. Polyacrylamide, mit Molekulargewichten über 1'000'000 können zu den Faserstoffsuspensionen als Hilfsmittel zum Zurückhalten feinster Zellstoffaserteilchen gegeben werden, wobei minimale Einsatzmengen von etwa 0,005 bis 0,02 Gewichtsprozent, bezogen auf Trockensubstanz des Hochpolymers und den Feststoffgehalt der Faserstoffsuspensionen, genügend sind.High molecular weight polymers of the acrylic acid series, e.g. B. polyacrylamides with molecular weights above 1,000,000 can be added to the fiber suspensions as an aid to retain the finest cellulose fiber particles, with minimal amounts of about 0.005 to 0.02 percent by weight, based on the dry matter of the high polymer and the solids content of the fiber suspensions, being sufficient .

Die Faserstoffsuspension wird im erfindungsgemässen Verfahren auf an sich bekannte Weise auf Blattbildnern oder vorzugsweise kontinuierlich auf Papiermaschinen üblicher Bauart zu Papier oder Karton weiterverarbeitet. Nach einer Trocknung bei etwa 100 bis 140°C während etwa 0,5 bis 10 Minuten werden Papiere eines variablen Flächengewichtes von z. B. 50 bis 200 g/m2 erhalten.In the process according to the invention, the fibrous suspension is processed further in a manner known per se on sheet formers or, preferably, continuously on paper machines of conventional design to give paper or cardboard. After drying at about 100 to 140 ° C for about 0.5 to 10 minutes, papers with a variable basis weight of z. B. 50 to 200 g / m 2 obtained.

Wie eingangs erwähnt, enthält die wässrige Zusammensetzung zur Durchführung des erfindungsgemässen Papierleimungsverfahrens neben fakultativen üblichen Zusätzen das Leimungsmittel (A), sofern das Leimungsmittel (A) und das Retentionsmittel (B) separat zur Faserstoffsuspension gegeben werden. In diesem Falle enthält die Zubereitung das Leimungsmittel vorzugsweise teilweise in Form seiner Salze (erhalten unter Mitverwendung von z. B. Ammoniak, eines Alkyl- oder Alkanolamins oder eines Alkalimetallhydroxydes der angegebenen Art in den vorstehend angegebenen Verhältnissen). Im allgemeinen enthalten solche Zusammensetzungen 5 bis 30, vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent an Trockensubstanz des teilweise in Salzform vorliegenden Leimungsmittels, bezogen auf das Gewicht der wässrigen Zusammensetzung.As mentioned at the beginning, the aqueous composition for carrying out the paper sizing process according to the invention contains, in addition to optional customary additives, the sizing agent (A), provided that the sizing agent (A) and the retention agent (B) are added separately to the fiber suspension. In this case, the preparation preferably contains the sizing agent partly in the form of its salts (obtained using, for example, ammonia, an alkyl- or alkanolamine or an alkali metal hydroxide of the type mentioned in the ratios given above). In general, such compositions contain 5 to 30, preferably 5 to 20 percent by weight of dry matter of the sizing agent, which is partially in salt form, based on the weight of the aqueous composition.

Hingegen enthält die wässrige Zusammensetzung neben den fakultativen, üblichen Zusätzen, sofern das Leimungsmittel (A) und das Retentionsmittel (B) gleichzeitig zur Faserstoffsuspension gegeben werden,

  • (A) 2 bis 40, vorzugsweise 5 bis 30, insbesondere 5 bis 10 Gewichtsprozent Leimungsmittel (berechnet als Trockensubstanz), bezogen auf das Gewicht der wässrigen Zusammensetzung,
  • (B) 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,5 bis 10, insbesondere 3 bis 8 Gewichtsprozent Retentionsmittel (berechnet als Trockensubstanz), bezogen auf die wässrige Zusammensetzung.
On the other hand, the aqueous composition contains, in addition to the optional optional additives, provided the sizing agent (A) and the retention agent (B) are added to the fiber suspension at the same time.
  • (A) 2 to 40, preferably 5 to 30, in particular 5 to 10 percent by weight of sizing agent (calculated as dry substance), based on the weight of the aqueous composition,
  • (B) 0.1 to 20, preferably 0.5 to 10, in particular 3 to 8 percent by weight retention aid (calculated as dry matter), based on the aqueous composition.

Die wässrigen Zusammensetzungen der angegebenen Art enthalten gegebenenfalls als übliche Zusätze oberflächenaktive Verbindungen, z. B. Dispergatoren oder ferner Emulgatoren und/oder wasserlösliche, organische Lösungsmittel. Als Dispergatoren und Emulgatoren kommen z. B. herkömmliche Ligninsulphonate, Aethylenoxydaddukte von Alkylphenolen, Fettaminen, Fettalkoholen oder Fettsäuren, Fettsäureester mehrwertiger Alkohole, substituierte Benzimidazole oder Kondensationsprodukte aus aromatischen Sulfonsäuren und Formaldehyd in Betracht. Weitere oberflächenaktive Verbindungen sind vorzugsweise die anionischen Tenside, insbesondere Sulfattenside, z. B. Diäthanolaminlaurylsulfat oder äthoxylierte Laurytsutfate. Mögliche wasserlösliche, organische Lösungsmittel sind aliphatische Aether mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, z. B. Dioxan, Methylenglykol-n-butyläther oder Diäthylenglykolmonobutyläther oder Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, z. B. lsopropanol, Aethanol oder Methanol.The aqueous compositions of the type mentioned may contain surface-active compounds, e.g. B. dispersants or further emulsifiers and / or water-soluble organic solvents. As dispersants and emulsifiers come, for. B. conventional lignin sulfonates, ethylene oxide adducts of alkylphenols, fatty amines, fatty alcohols or fatty acids, fatty acid esters of polyhydric alcohols, substituted benzimidazoles or condensation products of aromatic sulfonic acids and formaldehyde into consideration. Other surface-active compounds are preferably the anionic surfactants, especially sulfate surfactants, e.g. B. diethanolamine lauryl sulfate or ethoxylated lauryl sulfates. Possible water-soluble, organic solvents are aliphatic ethers with 1 to 10 carbon atoms, e.g. B. dioxane, methylene glycol n-butyl ether or diethylene glycol monobutyl ether or alcohols with 1 to 4 carbon atoms, e.g. B. isopropanol, ethanol or methanol.

Die Zusammensetzungen werden auf übliche Weise hergestellt, indem man das Leimungsmittel (A) zusammen mit dem Retentionsmittel (B) oder das Leimungsmittel (A) z. B. teilweise in Form seines Salzes für sich allein entweder in geschmolzenem Zustand oder vorzugsweise in festem Zustand, insbesondere in pulverisierter Form, in der Regel in Gegenwart von Glasperlen und nötigenfalls von Emulgatoren (bei Leimungsmittel in geschmolzenem Zustand) oder Dispergatoren (bei Leimungsmittel in Pulverform) bei höchstens 90 °C, vorzugsweise etwa 50 bis 85 °C bei Emulsionen, insbesondere bei etwa 15 bis 25 °C bei Dispersionen, verrührt, wobei lagerstabile, homogene Emulsionen oder vorzugsweise Dispersionen erhalten werden. Da die Leimungsmittel zusammen mit den Retentionsmitteln oder die teilweise als Salze vorliegenden Leimungsmittel in der Regel selbst-dispergierend oder selbst-emulgierend sind, ist der Einsatz von Dispergatoren oder Emulgatoren im allgemeinen nicht erforderlich. Dies gilt auch für den fakultativen Zusatz von Lösungsmitteln und/oder Tensiden, die nur bei ungenügender Lagerstabilität der Dispersionen oder Emulsionen eingesetzt werden.The compositions are prepared in a conventional manner by combining the sizing agent (A) together with the retention agent (B) or the sizing agent (A) e.g. B. partially in the form of its salt alone either in the molten state or preferably in the solid state, in particular in powdered form, usually in the presence of glass beads and, if necessary, emulsifiers (in the case of sizing agents in the molten state) or dispersants (in the case of sizing agents in powder form) ) stirred at a maximum of 90 ° C, preferably about 50 to 85 ° C for emulsions, in particular at about 15 to 25 ° C for dispersions, storage-stable, homogeneous emulsions or preferably dispersions being obtained. Since the sizing agents together with the retention aids or the sizing agents which are partially present as salts are generally self-dispersing or self-emulsifying, the use of dispersing agents or emulsifying agents is generally not necessary. This also applies to the optional addition of solvents and / or surfactants, which are only used if the dispersions or emulsions have insufficient storage stability.

Als Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens sei erwähnt, dass Faserstoffsuspensionen der verschiedensten Art mit relativ kleinen Mengen an Leimungs- und Retentionsmittel auf einfache Art und Weise zu Papier verarbeitet werden können, welches gute Leimungseigenschaften (Tintenschwimmdauer und vor allem Wasseraufnahme nach Cobb) aufweist. Das verfahrensgemäss geleimte Papier weist gute mechanische Eigenschaften d. h. gute Festigkeiten, insbesondere eine gute Reissfestigkeit auf. Eine gute Reproduzierbarkeit des Verfahrens ist gewährleistet. Insbesondere können holzschliffhaltige oder altpapierhaltige Faserstoffsuspensionen verarbeitet werden. Auch die Kompatibilität des erfindungsgemäss verwendeten Leimungsmittels mit den verschiedensten Füllmitteln und auch deren Zusätze, wie z. B. Kaolin oder Alaunen in saurem Bereich der Faserstoffsuspensionen, ist vorteilhaft. Die Leimungsmittel weisen ebenfalls eine vorteilhafte Kompatibilität mit optischen Aufhellern auf. Zudem wird der Weissgrad des geleimten Papiers durch die Leimung nicht wesentlich beeinflusst und kann sogar u. U. verbessert werden. Vor allem ist die überraschend hohe Lagerstabilität der Leimungsmitteldispersionen der angegebenen Art von grossem Vorteil. Diese vorteilhafte Lagerstabilität trifft sowohl für Dispersionen von Leimungsmitteln (A) für sich allein als auch für Dispersionen von Mischungen von Leimungsmitteln (A) und Retentionsmitteln (B) zu. Sie ist insbesondere wesentlich besser für Dispersionen von Umsetzungsprodukten aus den Komponenten (a) und (b) als Leimungsmittel (A) oder deren Gemische mit Retentionsmitteln (B) als für Dispersionen der Komponente (a) für sich allein oder deren Gemische mit Retentionsmitteln (B).As an advantage of the method according to the invention, it should be mentioned that fiber suspensions of the most varied types can be processed in a simple manner with relatively small amounts of sizing and retention agent into paper, which has good sizing properties (ink floating time and above all water absorption according to Cobb). The paper sized according to the process has good mechanical properties, ie good strengths, in particular good tear strength. Good reproducibility of the process is guaranteed. In particular, pulp suspensions containing wood pulp or waste paper can be processed. The compatibility of the sizing agent used according to the invention with a wide variety of fillers and their additives, such as. B. kaolin or alum in acidic areas of the fiber suspensions is advantageous. The sizing agents also have advantageous compatibility with optical brighteners. In addition, the degree of whiteness of the glued paper is not significantly influenced by the gluing and can even u. U. be improved. Above all, the surprisingly high storage stability of the sizing agent dispersions of the type indicated is of great advantage. This advantageous storage stability applies both to dispersions of sizing agents (A) alone and to dispersions of mixtures of sizing agents (A) and retention aids (B). In particular, it is much better for dispersions of reaction products from components (a) and (b) than sizing agents (A) or their mixtures with retention agents (B) than for dispersions of component (a) alone or their mixtures with retention agents (B ).

Die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.The parts and percentages given in the following exemplary embodiments relate to the weight.

HerstellungsbeispieleManufacturing examples Beispiel 1example 1

75 Teile (0,15 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln

Figure imgb0026
und
Figure imgb0027
werden in 300 Teilen Chloroform gelöst. Innerhalb von 5 Minuten werden 5,2 Teile (0,05 Mol) Diäthylentriamin zur Ketendimerlösung gegeben, wobei sich die Rückflusstemperatur von ca. 62 °C des Reaktionsgemisches von selbst einstellt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch während 2,5 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Entfernen des Chloroforms unter vermindertem Druck erhält man als Destillationsrückstand 80,2 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der Formel
Figure imgb0028
q=13 und q'=16 oderq=14 und q'=1575 parts (0.15 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas
Figure imgb0026
and
Figure imgb0027
are dissolved in 300 parts of chloroform. 5.2 parts (0.05 mol) of diethylenetriamine are added to the ketene dimer solution over the course of 5 minutes, the reflux temperature of approximately 62 ° C. of the reaction mixture being established automatically. The reaction mixture is then kept at this temperature for 2.5 hours. After removal of the chloroform under reduced pressure, 80.2 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained as the distillation residue
Figure imgb0028
q = 13 and q '= 16 or q = 14 and q' = 15

Zu Analysenzwecken wird das rohe Umsetzungsprodukt aus Aethanol umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als kristallines, farbloses Pulver vor. Es ist aufgrund der Ergebnisse des Infrarotspektrums und des Flüssig-Chromatogramms frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 70-75 °C.
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0029
The crude reaction product is recrystallized from ethanol for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a crystalline, colorless powder. It is free of unreacted ketene dimer due to the results of the infrared spectrum and the liquid chromatogram.
  • Melting point: 70-75 ° C.
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0029

Beispiel 2Example 2

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 51 Teile (0,1 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formel (16) und (17) und 3,6 Teile (0,025 Mol) Triäthylentetramin ein. Man erhält 54,6 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der FormelThe procedure described in Example 1 is followed, except that 51 parts (0.1 mol) of the dimer from the ketenes of the formula (16) and (17) and 3.6 parts (0.025 mol) of triethylenetetramine are used. 54.6 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained

Figure imgb0030
q und q' wie in Formel (18) angegeben.
Figure imgb0030
q and q 'as indicated in formula (18).

Das umkristallisierte Produkt liegt ebenfalls als kristallines, farbloses Pulver vor, das frei ist von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 56-61 °C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0031
The recrystallized product is also in the form of a crystalline, colorless powder which is free from unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 56-61 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0031

Beispiel 3Example 3

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 35,4 Teile (0,07 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 2,7 Teile (0,014 Mol) Tetraäthylenpentamin ein. Man erhält 38,1 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der Formel

Figure imgb0032
q und q' wie in Formel (18) angegeben.The procedure described in Example 1 is followed, except that 35.4 parts (0.07 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.7 parts (0.014 mol) of tetraethylene pentamine are used. 38.1 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
Figure imgb0032
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Aceton umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 49-55 °C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0033
The crude product is recrystallized from acetone for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 49-55 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0033

Beispiel 4Example 4

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 35.4 Teile (0,07 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 2,8 Teile (0,012 Mol) Pentaäthylenhexamin ein. Man erhält 38,2 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der FormelThe procedure described in Example 1 is followed, except that 35.4 parts (0.07 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.8 parts (0.012 mol) of pentaethylene hexamine are used. 38.2 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained

Figure imgb0034
q und q' wie in Formel (18) angegeben.
Figure imgb0034
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Aceton umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 49-51 °C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0035
The crude product is recrystallized from acetone for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 49-51 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0035

Beispiel 5Example 5

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25,3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 1,5 Teile (0.025 Mol) 1,2-Diaminoäthan ein. Man erhält 26,8 Teile (100% der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der Formel

Figure imgb0036
q und q' wie in Formel (18) angegeben.The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 1.5 parts (0.025 mol) of 1,2-diaminoethane are used. 26.8 parts are obtained (100% of theory) of the raw reaction product of the formula
Figure imgb0036
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Aceton umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 110-113°C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0037
The crude product is recrystallized from acetone for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 110-113 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0037

Beispiel 6Example 6

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25,3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 1,8 Teile (0,025 Mol) 1,3-Diaminopropan ein. Man erhält 27,1 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der FormelThe procedure is as described in Example 1, but 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 1.8 parts (0.025 mol) of 1,3-diaminopropane are used. 27.1 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained

Figure imgb0038
q und q' wie in Formel (18) angegeben.
Figure imgb0038
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Aceton umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt: 89-91 °C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0039
The crude product is recrystallized from acetone for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 89-91 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0039

Beispiel 7Example 7

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 35.4 Teile (0,07 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 4,1 Teile (0,035 Mol) 1,6-Diaminohexan ein. Man erhält 39,5 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der Formel

Figure imgb0040
q und q' wie in Formel (18) angegeben.The procedure is as described in Example 1, but 35.4 parts (0.07 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 4.1 parts (0.035 mol) of 1,6-diaminohexane are used. 39.5 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
Figure imgb0040
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Aceton umkristallisiert. Dam umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 96-98 °C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0041
The crude product is recrystallized from acetone for analysis purposes. The product recrystallized from this is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 96-98 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0041

Beispiel 8Example 8

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25,3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 2,2 Teile (0,017 Mol) Bis(3-aminopropyt)-amin ein. Man erhält 27,5 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der FormelThe procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.2 parts (0.017 mol) of bis (3-aminopropyte) are used. amine a. 27.5 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained

Figure imgb0042
q und q' wie in Formel (18) angegeben.
Figure imgb0042
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Aceton umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 68-70 °C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0043
The crude product is recrystallized from acetone for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 68-70 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0043

Beispiel 9Example 9

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25,3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 2,2 Teile (0,013 Mol) 1,2-Bis(3-aminopropylamino)-äthan ein. Man erhält 27,5 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der FormelThe procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.2 parts (0.013 mol) of 1,2-bis (3 -aminopropylamino) -ethane. 27.5 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained

Figure imgb0044
q und q' wie in Formel (18) angegeben.
Figure imgb0044
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Aceton umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 52-55 °C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0045
The crude product is recrystallized from acetone for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 52-55 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0045

Beispiel 10Example 10

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25,3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formel (16) und (17) und 8,2 Teile (ca. 0,025 Mol) eines technischen Gemisches aus N-(3-Aminopropyl)-hexadecyl-, heptadecyl- und octadecyl-amin ein. Man erhält 33,5 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktgemisches der Formel

Figure imgb0046

  • q und q' wie in Formel (18) angegeben.
  • Q1 = Gemisch aus C16-, C17- und C18-Alkyl.
The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 8.2 parts (approx. 0.025 mol) of an industrial mixture of N are used - (3-Aminopropyl) hexadecyl, heptadecyl and octadecyl amine. 33.5 parts (100% of theory) of the crude reaction product mixture of the formula are obtained
Figure imgb0046
  • q and q 'as indicated in formula (18).
  • Q 1 = mixture of C 16 , C 17 and C 18 alkyl.

Das Rohproduktgemisch wird aus Aceton umkristallisiert. Das umkristallisierte Produktgemisch liegt als gelbliches Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 69-72 °C.
The crude product mixture is recrystallized from acetone. The recrystallized product mixture is in the form of a yellowish powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 69-72 ° C.

Beispiel 11Example 11

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25.3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formel (16) und (17) und 10,9 Teile (ca. 0,025 Mol) eines technischen Gemisches aus N-(3-Aminopropyl)-eicosyl- und -docosylamin ein. Man erhält 36,2 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktgemisches der Formel

Figure imgb0047

  • q und q' wie in Formel (18) angegeben.
  • Q2 = Gemisch aus C20- und C22-Alkyl.
The procedure is as described in Example 1, but 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 10.9 parts (approx. 0.025 mol) of an industrial mixture of N- ( 3-aminopropyl) eicosyl and docosylamine. 36.2 parts (100% of theory) of the crude reaction product mixture of the formula are obtained
Figure imgb0047
  • q and q 'as indicated in formula (18).
  • Q 2 = mixture of C 20 and C 22 alkyl.

Das Rohproduktgemisch wird aus Aceton umkristallisiert. Das umkristallisierte Produktgemisch liegt als gelbliches Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.The crude product mixture is recrystallized from acetone. The recrystallized product mixture is in the form of a yellowish powder. It is also free of unreacted ketene dimer.

  • Schmelzpunkt : 48-52 °C.Melting point: 48-52 ° C.
Beispiel 12 -Example 12 -

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25,3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 2,7 Teile (0,025 Mol) 1,3-Diaminobenzol ein. Man erhält 28,0 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der FormelThe procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.7 parts (0.025 mol) of 1,3-diaminobenzene are used. 28.0 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained

Figure imgb0048
q und q' wie in Formel (18) angegeben.
Figure imgb0048
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Aceton umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 52-55 °C,
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0049
The crude product is recrystallized from acetone for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 52-55 ° C,
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0049

Beispiel 13Example 13

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 35,4 Teile (0,07 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 4,8 Teile (0,035 Mol) a,a'-Diamino-m-xylol ein. Man erhält 40,2 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der Formel

Figure imgb0050
q und q' wie in Formel (18) angegeben.The procedure is as described in Example 1, but 35.4 parts (0.07 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 4.8 parts (0.035 mol) of a, a'-diamino m-xylene. 40.2 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
Figure imgb0050
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Dioxan umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 105-108 °C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0051
The crude product is recrystallized from dioxane for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 105-108 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0051

Beispiel 14Example 14

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25,3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formel (16) und (17) und 5,0 Teile (0,025 Mol) 4,4'-Diamino-diphenyläther ein. Man erhält 30,3 Teile- (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der FormelThe procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 5.0 parts (0.025 mol) of 4,4'-diamino diphenyl ether. 30.3 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained

Figure imgb0052
q und q' wie in Formel (18) angegeben.
Figure imgb0052
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Aceton umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt ist schwach gelblich. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt: 105-108 °C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0053
The crude product is recrystallized from acetone for analysis purposes. The recrystallized product is slightly yellowish. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 105-108 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0053

Beispiel 15Example 15

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25,3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 2,3 Teile (0,025 Mol) 1,3-Diamino-2-propanol ein. Man erhält 27,6 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der FormelThe procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.3 parts (0.025 mol) of 1,3-diamino-2 are used -propanol. 27.6 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained

Figure imgb0054
q und q' wie in Formel (18) angegeben.
Figure imgb0054
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Dioxan umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt : 98-100 °C.
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0055
The crude product is recrystallized from dioxane for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 98-100 ° C.
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0055

Beispiel 16Example 16

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25,3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 1,8 Teile (0,025 Mol) 1,2-Diaminopropan ein. Man erhält 27,1 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der FormelThe procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 1.8 parts (0.025 mol) of 1,2-diaminopropane are used. 27.1 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained

Figure imgb0056
q und q' wie in Formel (18) angegeben.
Figure imgb0056
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Essigsäureäthylester umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.The crude product is recrystallized from ethyl acetate for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.

  • Schmelzpunkt : 98-100 °C.Melting point: 98-100 ° C.
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0057
    Elemental analysis:
    Figure imgb0057
Beispiel 17Example 17

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch 25,3 Teile (0,05 Mol) des Dimers aus den Ketenen der Formeln (16) und (17) und 2,9 Teile (0,025 Mol) 1,4-Diaminocyclohexan ein. Man erhält 28,2 Teile (100 % der Theorie) des rohen Umsetzungsproduktes der Formel

Figure imgb0058
q und q' wie in Formel (18) angegeben.The procedure described in Example 1 is followed, except that 25.3 parts (0.05 mol) of the dimer from the ketenes of the formulas (16) and (17) and 2.9 parts (0.025 mol) of 1,4-diaminocyclohexane are used. 28.2 parts (100% of theory) of the crude reaction product of the formula are obtained
Figure imgb0058
q and q 'as indicated in formula (18).

Das Rohprodukt wird zu Analysenzwecken aus Essigsäureäthylester umkristallisiert. Das umkristallisierte Produkt liegt als farbloses Pulver vor. Es ist ebenfalls frei von nicht umgesetztem Ketendimer.

  • Schmelzpunkt: 120-125 °C
  • Elementaranalyse :
    Figure imgb0059
The crude product is recrystallized from ethyl acetate for analysis purposes. The recrystallized product is in the form of a colorless powder. It is also free of unreacted ketene dimer.
  • Melting point: 120-125 ° C
  • Elemental analysis:
    Figure imgb0059

ApplikationsbeispieleApplication examples Beispiele 18 und 19Examples 18 and 19

Eine Faserstoffsuspension aus gebleichtem Birkensulfatzelistoff und Kiefernsulfatzellstoff im Gewichtsverhältnis 1:1 in Wasser von 10° dH (deutsche Härtegrade), die ein Schopper-Riegler Mahlgrad von 35° und einen Feststoffgehalt von 0,5% aufweist, wird mit 20% Kreide als Füllmittel und hierauf mit 0,01 % PERCOL 2928 (kationisches, hochmolekulares (> 1 . 107) Polyacrylamid) als Hilfsmittel zum Zurückhalten feinster Zellstofffaserteilchen versetzt, wobei sich der in der nachfolgenden Tabelle I angegebene pH-Wert der Faserstoffsuspension einstellt. Die Prozentangaben beziehen sich auf Trockensubstanz an Hilfs- und Füllmittel, bezogen auf den Feststoffgehalt der Faserstoffsuspension.A fiber suspension made of bleached birch sulfate pulp and pine sulfate pulp in a weight ratio of 1: 1 in water of 10 ° dH (German degrees of hardness), which has a Schopper-Riegler degree of grinding of 35 ° and a solids content of 0.5%, is filled with 20% chalk and thereupon mixed with 0.01% PERCOL 292 8 (cationic, high molecular weight (> 1,107) polyacrylamide) as an aid for retaining the finest cellulose fiber particles, the pH of the pulp suspension given in Table I below being established. The percentages relate to dry matter of auxiliaries and fillers, based on the solids content of the fiber suspension.

Formulierungen des Leimungsmittels werden hergestellt, indem jeweils 7 % der angegebenen Umsetzungsprodukte als Rohprodukt in Pulverform als Leimungsmittel mit jeweils 3,5 % POLYMIN P® (Polyäthylenimin eines Molekulargewichts von 10000 bis 100000) als Retentionsmittel in Gegenwart von entionisiertem Wasser und von Glasperlen mit einem Durchmesser von 2 mm verrührt werden. Die erhaltenen Dispersionen sind homogen, giessbar und lagerstabil. Die Prozentangaben beziehen sich auf die Trockensubstanz an Leimungs- und Retentionsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung.Formulations of the sizing agent are prepared by in each case 7% of the reaction products indicated as a crude product in powder form as a sizing agent, each with 3.5% POLYMIN P ® (polyethyleneimine having a molecular weight from 10,000 to 100,000) as a retention agent in the presence of deionized water and glass beads having a diameter of 2 mm. The dispersions obtained are homogeneous, pourable and stable in storage. The percentages relate to the dry matter of sizing and retention agent, based on the total weight of the formulation.

Nun wird die wässrige Formulierung des Leimungsmittels und des Retentionsmittels der Faserstoffsuspension so zugegeben, dass eine Einsatzmenge von 0,5 % an Trockensubstanz des Leimungsmittels, bezogen auf den Feststoffgehalt der Faserstoffsuspension, entsteht. Anschliessend wird die Faserstoffsuspension in einem Labor-Blattbildner zu Papierblättern verarbeitet, die nach einer ersten Trocknung bei 130 °C während 3 Minuten ein Flächengewicht von 80 g/m2 aufweisen. Das so erhaltene Papierblatt wird einer zusätzlichen Wärmebehandlung bei 140 °C während 3 Minuten unterworfen.Now the aqueous formulation of the sizing agent and the retention aid is added to the fibrous suspension in such a way that an amount of 0.5% dry matter of the sizing agent, based on the solids content of the fibrous suspension, is formed. The fiber suspension is then processed in a laboratory sheet former to paper sheets which, after a first drying at 130 ° C. for 3 minutes, have a basis weight of 80 g / m 2 . The paper sheet thus obtained is subjected to an additional heat treatment at 140 ° C for 3 minutes.

Beide Oberflächen der erhaltenen Papierblätter, d. h. die auf der Siebseite des Blattbildners erhaltene Oberfläche und die Gegen- oder Oberseite werden auf ihre Leimungseigenschaften geprüft. Zu diesem Zweck wird die Wasseraufnahme nach Cobb bei 30 Sekunden Einwirkungsdauer (WA Cobb30) gemäss DIN 53 132 gemessen. Die Ergebnisse der WA Cobb30-Messungen in g/m2 der Siebseite (SS) und Oberseite (OS) vor und nach der Wärmebehandlung bei 140 °C und vor und nach einer Lagerung von einem Tag bei 20 °C sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben. Je geringer die Wasseraufnahme, desto besser ist die Leimung des Papiers. WA Cobb30 Werte über 100 entsprechen einer völlig unbefriedigenden Leimung des Papiers.Both surfaces of the paper sheets obtained, ie the surface obtained on the screen side of the sheet former and the opposite or top side, are checked for their sizing properties. For this purpose, the water absorption according to Cobb is measured after 30 seconds of exposure (WA Cobb 30 ) according to DIN 53 132. The results of the WA Cobb 30 measurements in g / m 2 of the sieve side (SS) and top side (OS) before and after the heat treatment at 140 ° C and before and after storage for one day at 20 ° C are in the table below I specified. The lower the water absorption, the better the size of the paper. WA Cobb 30 values over 100 correspond to a completely unsatisfactory sizing of the paper.

(Siehe Tabelle I Seite 17 f.)(See Table I page 17 f.) Beispiele 20 und 21Examples 20 and 21

Man verfährt wie in Beispielen 18 und 19 angegeben, setzt jedoch in den Formulierungen jeweils die in der nachfolgenden Tabelle II angegebenen Umsetzungsprodukte als Leimungsmittel ein.The procedure is as given in Examples 18 and 19, but in the formulations the reaction products given in Table II below are used as sizing agents.

Die Leimungsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II zusammengestellt.The sizing results are summarized in Table II below.

(Siehe Tabelle II Seite 18 f.)(See Table II page 18 f.) Beispiele 22 bis 24Examples 22-24

Figure imgb0060
Figure imgb0060
Figure imgb0061
Figure imgb0061

Man verfährt wie in Beispielen 18 und 19 angegeben, setzt jedoch in den Formulierungen jeweils die in der nachfolgenden Tabelle 111 angegebenen Umsetzungsprodukte als Leimungsmittel ein.The procedure is as described in Examples 18 and 19, but in the formulations the reaction products given in Table 111 below are used as sizing agents.

Die Leimungsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle III zusammengestellt.The sizing results are summarized in Table III below.

(Siehe Tabelle III Seite 20 f.)(See Table III page 20 f.) Beispiele 25 und 26Examples 25 and 26

Man verfährt wie in Beispielen 18 und 19 angegeben, setzt jedoch in den Formulierungen jeweils die in der nachfolgenden Tabelle IV angegebenen Umsetzungsprodukte als Leimungsmittel ein.The procedure is as given in Examples 18 and 19, but in the formulations the reaction products given in Table IV below are used as sizing agents.

Die Leimungsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle IV zusammengestellt.The sizing results are summarized in Table IV below.

(Siehe Tabelle IV Seite 21 f.)(See Table IV page 21 f.) Beispiel 27Example 27

Man verfährt wie in Beispielen 18 und 19 angegeben, setzt jedoch in der Formulierung das in der nachfolgenden Tabelle V angegebene Umsetzungsprodukt als Leimungsmittel.The procedure is as described in Examples 18 and 19, but the reaction product set in Table V below is used as the sizing agent in the formulation.

Die Leimungsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle V zusammengestellt.The sizing results are summarized in Table V below.

(Siehe Tabelle V Seite 22 f.)(See table V page 22 f.) Beispiele 28 und 29Examples 28 and 29

Man verfährt wie in Beispielen 18 und 19 angegeben, setzt jedoch in den Formulierungen jeweils die in der nachfolgenden Tabelle VI angegebenen Umsetzungsprodukte als Leimungsmittel ein.The procedure is as given in Examples 18 and 19, but in the formulations the reaction products given in Table VI below are used as sizing agents.

Die Leimungsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle VI zusammengestellt.

Figure imgb0062
The sizing results are summarized in Table VI below.
Figure imgb0062

Beispiel 30Example 30

Man verfährt wie in Beispielen 18 und 19 angegeben, setzt jedoch die nachfolgende Formulierung des Leimungsmittels, das in Gegenwart von Wasser in geschmolzenem Zustand bei 80 °C emulgiert wird :

  • 7 % Umsetzungsprodukt gemäss Beispiel 11 als Leimungsmittel
  • 3,5 % POLYMIN P* als Retentionsmittel
  • 0,7 % Sorbitan-Monostearat als Oel-in-Wasser Emulgator
  • 0,7% eines Adduktes aus Aethylenoxyd und Sorbitan-monostearat als Wasser-in-Oel Emulgator.
  • Diese Formulierung ist homogen und lagerstabil.
  • Die Leimungsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle VII zusammengestellt.
The procedure is as described in Examples 18 and 19, but the following formulation of the sizing agent is used, which is emulsified in the presence of water in the molten state at 80 ° C.
  • 7% reaction product according to Example 11 as a sizing agent
  • 3.5% POLYMIN P * as a retention agent
  • 0.7% sorbitan monostearate as an oil-in-water emulsifier
  • 0.7% of an adduct of ethylene oxide and sorbitan monostearate as a water-in-oil emulsifier.
  • This formulation is homogeneous and stable in storage.
  • The sizing results are summarized in Table VII below.

(Siehe Tabelle VII Seite 23 f.)(See Table VII page 23 f.)

Figure imgb0063
Figure imgb0063
Figure imgb0064
Figure imgb0064
Figure imgb0065
Figure imgb0065
Figure imgb0066
Figure imgb0066

Beispiele 31 und 34Examples 31 and 34

Man verfährt wie in Beispielen 18 und 19 angegeben, setzt jedoch in den Formulierungen jeweils die in der nachfolgenden Tabelle VIII angegebenen Umsetzungsprodukte als Leimungsmittel ein.The procedure is as described in Examples 18 and 19, but in the formulations the reaction products given in Table VIII below are used as sizing agents.

Die Leimungsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle VIII zusammengestellt.The sizing results are summarized in Table VIII below.

Figure imgb0067
Figure imgb0067

Claims (6)

1. A process for sizing paper or cardboard by adding, in any order or simultaneously, to an aqueous dispersion of the fibres, which dispersion may also contain fillers, at least
(A) one anionic hydrophobic sizing agent and
(B) one polymeric cationic retention aid,

in which process the sizing agent (A) is obtainable from
(a) ketene dimers whose hydrophobic substituents have at least 5 carbon atoms, said substituents containing only carbon and hydrogen, and
(b) diamines or oligoamines having 2 to 6 nitrogen atoms and 2 to 36 carbon atoms.
2. A process according to claim 1, wherein component (a) is a dimer of the ketenes of the formulae R1―CH=C=0 and R1―CH=C=0, in which R, and R1' are identical or different and each is a hydrophobic substituent having at least 5 carbon atoms, provided that at least one of the radicals R, and R1' has at least 8 carbon atoms.
3. A process according to either of claims 1 or 2, wherein component (b) is a diamine or oligoamine of the formula D1―NH―A1―NH2, in which A1 is alkylene, hydroxyalkylene, alkenylene or cycloalkylene having at most 12 carbon atoms, naphthylene or a radical of one of the formulae
Figure imgb0070
Figure imgb0071
D, is hydrogen or an alkyl or alkenyl radical which derives from fatty acids having 8 to 22 carbon atoms, E, and E1' are each ethylene or n-propylene, n1, n2, n3 and n4 are each 1, 2 or 3, and m is an integer from 1 to 4.
4. An aqueous composition for carrying out the process according to any one of claims 1 to 3 by adding the sizing agent (A) and the retention aid (B) separately, in any order, to the dispersion of the fibres, which composition contains-the sizing agent (A), at least partly in the form of salts, and optionally also contains customary additives.
5. An aqueous composition for carrying out the process according to any one of claims 1 to 3 by adding the sizing agent (A) and the retention aid (B) simultaneously to the dispersion of the fibres, which composition contains
(A) 2 to 40 per cent by weight of sizing agent and
(B) 0.1 to 20 per cent by weight of retention aid,

each based on dry substance of (A) and (B) and on the weight of the aqueous composition, and optionally also contains customary additives.
6. Use of component (A) according to any one of claims 1 to 3 for sizing paper or cardboard.
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