EP2342010A2 - Ultrafeine cellulose - Google Patents

Ultrafeine cellulose

Info

Publication number
EP2342010A2
EP2342010A2 EP09741223A EP09741223A EP2342010A2 EP 2342010 A2 EP2342010 A2 EP 2342010A2 EP 09741223 A EP09741223 A EP 09741223A EP 09741223 A EP09741223 A EP 09741223A EP 2342010 A2 EP2342010 A2 EP 2342010A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
additive
cellulose according
coatings
cellulose
films
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09741223A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Georg Brendle
Harald Schlosser
Armin Ungerer
Etsuo Shinagawa
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.)
J Rettenmaier and Soehne GmbH and Co KG
Original Assignee
J Rettenmaier and Soehne GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by J Rettenmaier and Soehne GmbH and Co KG filed Critical J Rettenmaier and Soehne GmbH and Co KG
Publication of EP2342010A2 publication Critical patent/EP2342010A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation

Definitions

  • the invention relates to the field of cellulose, both in the form of pure cellulose, as well as together with hemicelluloses and / or lignin.
  • Cellulose is obtained from wood.
  • the individual tree species provide celluloses of different properties.
  • Annual plants are also used to produce cellulose, for example wheat straw, bagasse and the like. Reference is made to WO 2006/034837 A2.
  • cellulose is generally the major constituent of the finished product.
  • cellulose is also an additive, for example as a component of so-called coating color, which is applied to finished paper webs or board webs.
  • the coating color generally consists of a dispersion, for example based on kaolin.
  • cellulose can be used as an additive for the coating color.
  • the cellulose is comminuted by different treatments, for example, to a particle size in the nano range.
  • the diameter of the cellulose particles is preferably less than 5 ⁇ m, more preferably less than 1 ⁇ m.
  • Sample preparation Preparation of an approx. 6% suspension using Ultra Turrax (3 min., Step 4). Measure according to the method Laser Particle Analysis Coulter LS 230. Immediately before the measurement, the sample is diluted again with distilled water and approx. 1 min. dispersed in an ultrasonic bath.
  • the humidity of the product is max. 15% (weight loss at 105 ° C, 2 h, drying oven), preferably max. 12% and more preferably max. 8th %.
  • Ultrafine cellulose is dispersible in most media like other low shear powders (propeller stirrer). It is suitable for aqueous and non-aqueous applications.
  • ultrafine cellulose can act as a carrier for these additives because of their large surface area.
  • the additives may modify the ultrafine cellulose, whether to positively affect the production of ultrafine cellulose or the properties in the respective applications. Conceivable couplers for a better bond in plastics, cationizing agents and the like.
  • ultrafine dry cellulose can be used in many applications as a functional additive and / or as an organic fine filler, especially where very thin layers play a role or the largest possible surface area is desired. Very important and surprising, however, is the extraordinary binding power which is produced by cellulose of the type mentioned.
  • Filter aids in precoat filtration or in filter layers, for demanding filtration tasks, for example in beverage filtration;
  • Coatings such as paints and varnishes, glazes,
  • Lacquer coatings acrylic coatings, coil coatings and powder coatings, PU coatings, leather / artificial leather coatings for
  • Thixotropic agents and anti-settling agents for construction chemical formulations in polyurethane leather; as a carrier;
  • Plastics thermoplastics, thermosets to improve the mechanical properties, the printability and the
  • Rubber and / or rubber products Rubber and / or rubber products
  • the ultrafine cellulose improves the color stability during storage and reduces the rub-out. In the presence of a sufficient amount of fine corundum
  • ARBOCEL ® UFC is used to improve levitation, Sheen 65 ° and 80 ° matting due to its transparency, scratch resistance and drip-free properties, due to its chemical structure synergy with polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polyurethane polyol and polyacrylate polyol ARBOCEL ® UFC contributes significantly to the flexibilization and modification of the binder.
  • Raw materials 1 to 5 are presented in a stainless steel container and with
  • Dissolver disc (0 75 mm) dispersed for 5 minutes at 2000 rpm. This is followed by addition of raw material e and 7, then dispersed for 5 minutes. Then raw material e is added and dispersed for another 10 minutes. The paint is then allowed to vent. Components such as silica are added last. After stirring in the silica, the paint is stored for 1 day or 10 days at 23 ° C and 50% RH. Subsequently, the viscosity is determined. Guideline recipe - paintwork
  • Figure 2 is a graph showing the number (in percent) of the particle diameter.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verwendung von ultrafeiner, trockener Cellulose mit einem Partikeldurchmesser von zwischen 20 nm und 15 µm als Additiv f?r Filterhilfsmittel, sowie für weitere Stoffe, gemessen nach der Methode Laser-Partikel-Analyse Coulter LS 230.

Description

Ultrafeine Cellulose
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Cellulose, und zwar sowohl in Form von reiner Cellulose, als auch zusammen mit Hemicellulosen und/oder Lignin. Cellulose wird aus Holz gewonnen. Die einzelnen Baumarten liefern Cellulosen unterschiedlicher Eigenschaften. Auch Einjahrespflanzen werden zum Herstellen von Cellulose verwendet, zum Beispiel Weizenstroh, Bagasse u.a. Auf WO 2006/034837 A2 wird verwiesen.
Cellulosen der genannten Art werden für vielfältige Zwecke verwendet. Bei der Herstellung von Papier und Karton ist Cellulose im Allgemeinen der Hauptbestandteil des fertigen Produktes. Jedoch kommt Cellulose auch als Additiv in Betracht, beispielsweise als Bestandteil sogenannter Streichfarbe, die auf fertige Papierbahnen oder Kartonbahnen aufgetragen wird. Die Streichfarbe besteht im Allgemeinen aus einer Dispersion, beispielsweise auf Kaolin-Basis. Hier kann Cellulose als Additiv für die Streichfarbe verwendet werden.
Dabei wird die Cellulose durch unterschiedliche Behandlungen zerkleinert, beispielsweise auf eine Partikelgröße im Nanobereich.
Das Herstellen von Cellulose von derart geringer Partikelgröße erfordert einen hohen Aufwand an Einrichtungen, Personal und Zeit. Man hat sich daher mit den genannten geringen Partikelgrößen begnügt.
Die Erfinder haben jedoch festgestellt, dass Cellulose als Additiv dann erstaunliche Vorteile bringt, wenn die bisher erreichte Partikelgröße noch unterschritten wird. Hier ist in erster Linie eine hohe Bindekraft zu nennen, die bei bestimmten Anwendungsfällen eine hohe Bedeutung hat.
Versuchsreihen haben ergeben, dass das Zug-E-Modul sowie weitere
Festigkeitswerte bei Erreichen des genannten Bereichs gemäß Anspruch 1 signifikant ansteigen. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, ultrafeine, trockene Cellulose mit einer Partikelgröße von zwischen 20 nm und 15 μm insbesondere als Filterhilfsmittel zu verwenden. Auch andere Verwendungsarten kommen in Betracht. Die Messung erfolgt nach der Methode Laser-Partikel-Analyse Coulter LS 230. Der genannte Bereich schließt nicht aus, dass auch Extremwerte nach oben und nach unten auftreten.
Der Durchmesser der Cellulosepartikel liegt vorzugsweise unter 5 μm, noch besser unter 1 μm.
Zur Messung lässt sich Folgendes sagen:
Probenvorbereitung: Ansetzen einer ca. 6%-igen Suspension mittels Ultra Turrax (3 min., Stufe 4) Messen nach der Methode Laser-Partikel-Analyse Coulter LS 230. Unmittelbar vor der Messung wird die Probe nochmals mit destilliertem Wasser verdünnt und ca. 1 min. im Ultraschallbad dispergiert.
Die Feuchte des Produkts beträgt max. 15 % (Gewichtsverlust bei 105° C, 2 h, Trockenschrank), bevorzugt max. 12 % und besonders bevorzugt max. 8 %.
Ultrafeine Cellulose ist in den meisten Medien wie andere Pulver mit geringen Scherkräften (Propellerrührer) dispergierbar. Sie eignet sich für wässrige und nichtwässrige Anwendungen.
In vielen Fällen ist die Zugabe von Additiven denkbar und sinnvoll. Dabei kann die ultrafeine Cellulose aufgrund ihrer großen Oberfläche als Trägerstoff für diese Additive fungieren. Alternativ können die Additive die ultrafeine Cellulose modifizieren, sei es, um die Herstellung der ultrafeinen Cellulose oder die Eigenschaften in den jeweiligen Anwendungen positiv zu beeinflussen. Denkbar sind Koppler für einen besseren Verbund in Kunststoffen, Kationisierungsmittel und ähnliches. Ultrafeine trockene Cellulose kann aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften in vielen Anwendungen als funktionelles Additiv und/oder als organischer Fein- Füllstoff zum Einsatz kommen, vor allem dort, wo sehr dünne Schichten eine Rolle spielen oder eine möglichst große Oberfläche gewünscht wird. Ganz wichtig und überraschend ist aber die außerordentliche Bindekraft, welche von Cellulose der genannten Art erzeugt wird.
Im Einzelnen kommen für die Verwendung als Additiv die folgenden Anwendungen in Betracht;
Filterhilfsmittel zur Erhöhung der Klärschärfe, zum Beispiel als
Filterhilfsmittel in der Anschwemmfiltration oder in Filterschichten, für anspruchsvolle Filtrationsaufgaben, zum Beispiel in der Getränkefiltration;
Folien zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der
Bedruckbarkeit und/oder als Aromabarriere in Verpackungsfolien;
Beschichtungen wie zum Beispiel Farben und Lacke, Lasuren,
Lackbeschichtungen, Acrylbeschichtungen, Coil Coatings und Pulverlacke, PU-Beschichtungen, Leder-/Kunstlederbeschichtungen zur
Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften beim
Beschichtungsprozess und verbesserte mechanische und thermische
Eigenschafen der Beschichtung selbst;
Thixotropiermittel und Antiabsetzmittel für bauchemische Formulierungen; in Polyurethanleder; als Trägerstoff;
Stabilisator für Polymerdispersionen;
Kunststoffe (Thermoplaste, Duroplaste) zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, der Bedruckbarkeit und der
Oberflächenmodifikation;
Laminat-Fußböden/Bodenbeläge; Reifen;
Kautschuk und/oder Gummierzeugnisse;
Schuhcreme, Zahnpasta, Kosmetikartikel.
Anwendungsbeispiele:
Beispiel 1 : Laminat-Overlay und Lacke mit Feinkorund
Die ultrafeine Cellulose verbessert die Farbtonstabilität bei Lagerung und verringert den Rub-out. In Gegenwart einer ausreichenden Menge Feinkorund
< 1 μm werden kratzfeste Coatings erhalten.
Weiterhin ist es möglich, UFC in Form von Compounds an Korund anzubinden: hierzu können wiederum Reaktivharze eingesetzt werden.
ARBOCEL® UFC wird eingesetzt, um Schwebeverhalten, Mattierung (Sheen 65° und 80° aufgrund Transparenz, Kratzfestigkeit und Tropffreiheit zu verbessern. Eine Synergie tritt aufgrund der chemischen Struktur insbesondere mit Polyetherpolyol, Polyesterpolyol, Polycarbonat-Polyol, Polyurethanpolyol und Polyacrylatpolyol auf. ARBOCEL® UFC trägt wesentlich zur Flexibilisierung und Modifizierung des Bindemittels bei.
Beispiel 2: - UFC für Malerlack
Rohstoffe 1 bis 5 werden im Edelstahlbehälter vorgelegt und mit
Dissolverscheibe (0 75 mm) 5 Minuten bei 2000 U/min dispergiert. Danach erfolgt Zugabe von Rohstoff e und 7, dann wird 5 Minuten dispergiert. Dann wird Rohstoff e zugegeben und noch 10 Minuten dispergiert. Man lässt den Lack anschließend entlüften. Komponenten wie Siliciumdioxid werden zuletzt zugegeben. Nach Einrühren des Siliciumdioxids wird der Lack 1 Tag beziehungsweise 10 Tage bei 23° C und 50 % r.F. gelagert. Anschließend wird die Viskosität bestimmt. Richtrezeptur - Malerlack
Richtrezeptur - Strukturviskose Dispersionslasur Figur 1 ist ein Diagramm, dass das Volumen der Cellulose über den Partikeldurchmesser (= Partikelgröße) in μm zeigt.
Figur 2 ist ein Diagramm, das die Anzahl (in Prozent) der Partikeldurchmesser zeigt.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung von Cellulose mit einem Partikeldurchmesser von zwischen 20 nm und 15 μm als Additiv für Filterhilfsmittel, sowie weitere Stoffe, gemessen nach der Methode Laser-Partikel-Analyse Coulter LS 230.
2. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 als Additiv für Beschichtungen.
3. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 für die folgenden Beschichtungen:
Lacke;
Farben; - Dispersionsfarben;
Acrylbeschichtungen;
Coil-Coatings;
Pulverlacke;
Polyurethanbeschichtungen; - Beschichtungen von Kunstleder und Echtleder;
Lasuren.
4. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 als Additiv für thermoplastische Folien, Cellophan-Folien, Folien aus Biopolymeren, Verpackungsfolien, biologisch abbaubare Folien.
5. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 als Additiv für Polyurethanleder.
6. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 als Additiv für bauchemische Produkte, umfassend Fliesenkleber, zementöse Bau- und Konstruktionskleber, Dichtmassen, Silikondichtmassen, Bautenfarben und - lacke, Estriche, Spritzbeton, Gips, Putze, Mörtel.
7. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 , gekennzeichnet durch die Verwendung als Additiv in Thermoplasten, Duroplasten und anderen
Kunststoffen.
8. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 als Additiv für Polymerdispersionen zur Stabilisierung.
9. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 als Additiv für Laminat- Fußböden oder Bodenbeläge.
10. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 als Additiv für Reifen, Kautschuk, Gummierzeugnisse.
11. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 als Additiv für Schuhcreme, Zahnpasta, Kosmetikartikeln wie Cremes, Lotionen, Sonnenschutzmittel, Shampoos, Duschgels.
12. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 als Additiv für Polysaccharide.
13. Verwendung von Cellulose gemäß Anspruch 1 zusammen mit Kieselsäure.
EP09741223A 2008-10-15 2009-10-15 Ultrafeine cellulose Withdrawn EP2342010A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810051359 DE102008051359A1 (de) 2008-10-15 2008-10-15 Ultrafeine, trockene Cellulose
PCT/EP2009/007410 WO2010043397A2 (de) 2008-10-15 2009-10-15 Ultrafeine cellulose

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2342010A2 true EP2342010A2 (de) 2011-07-13

Family

ID=41479138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09741223A Withdrawn EP2342010A2 (de) 2008-10-15 2009-10-15 Ultrafeine cellulose

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2342010A2 (de)
DE (1) DE102008051359A1 (de)
WO (1) WO2010043397A2 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT513306A1 (de) * 2012-09-06 2014-03-15 Chemiefaser Lenzing Ag Formkörper, enthaltend ein Elastomer sowie cellulosische Partikel

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4309845C2 (de) * 1993-03-26 1996-10-31 Seitz Filter Werke Filtermaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
KR20010020506A (ko) * 1997-06-26 2001-03-15 아사히 메디칼 가부시키가이샤 백혈구 제거 필터재
ATE293138T1 (de) * 1997-12-14 2005-04-15 Thueringisches Inst Textil Verfahren zur herstellung von regulären porösen perlcellulosen
DE19804882A1 (de) * 1998-02-09 1999-08-12 Herzog Stefan Filterhilfsmittel
US6660172B2 (en) * 2002-01-31 2003-12-09 Koslow Technologies Corporation Precoat filtration media and methods of making and using
EP1794366B1 (de) * 2004-09-27 2013-04-24 J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co. KG Verfahren zum herstellen eines stoffes auf cellulosebasis sowie hiermit hergestellter stoff
US20060186050A1 (en) * 2005-02-22 2006-08-24 Halliburton Energy Services, Inc. Devices and processes for removal of impurities from a fluid recovered from a subterranean environment
DE102006040899A1 (de) * 2006-08-31 2008-03-20 J. Rettenmaier & Söhne Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Gewinnung von Edelmetall mittels Zyanid-Lauge

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010043397A3 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010043397A2 (de) 2010-04-22
WO2010043397A3 (de) 2010-07-01
DE102008051359A1 (de) 2010-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2928787B1 (de) Verfahren zum herstellen eines beschichteten verpackungsmaterials und verpackungsmaterial mit wenigstens einer sperrschicht für hydrophobe verbindungen
EP2532706B1 (de) Verfahren zum herstellen eines beschichteten verpackungsmaterials und verpackungsmaterial mit wenigstens einer sperrschicht für hydrophobe verbindungen
EP1607421B1 (de) Lackformulierung mit verbesserten rheologischen Eigenschaften
EP0955344A2 (de) Oberflächenmodifizierte Füllstoffe, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
DE60105398T2 (de) Bioabbaubares thermoplastisches material
EP1690603A1 (de) Holzwerkstoffplatte mit einer mindestens abschnittsweise aufgetragenen Oberflächenbeschichtung
EP3718769B1 (de) Holzwerkstoffplatte mit antistatischen eigenschaften
Yoo et al. Tung oil wood finishes with improved weathering, durability, and scratch performance by addition of cellulose nanocrystals
EP2970700B2 (de) Cellulose-haltige lacksysteme
EP1716199A2 (de) Verfahren zur herstellung von polyesterharzen mit nanoskaligen zusatzstoffen f r pulverlacke
DE102013100353A1 (de) Reaktive Composites, bestehend aus einem Träger, TiO2 und einem Bindemittel, sowie deren Herstellung und Verwendung
DE102012210294A1 (de) Bewuchsmindernde-Additive, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung in Beschichtungen
DE202020106552U1 (de) Wässriger Beschichtungsstoff sowie Dispersionsfarbe, Grundierung oder Putzmasse umfassend diesen wässrigen Beschichtungsstoff sowie Beschichtung erhalten durch Auftragen des wässrigen Beschichtungsstoffs
EP2342010A2 (de) Ultrafeine cellulose
EP2393883B1 (de) Mit phosphonocarbonsäure modifizierte zinkoxid-partikel und verwendung von zinkoxid-partikeln
DE102011113896A1 (de) Verfahren zur Oberflächenmodifizierung von Titandioxidpigment
DE102008022341A1 (de) Laminat und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2010089293A1 (de) Additiv zur verbesserung der lösemittelbeständigkeit und anderer eigenschaften von wasserbasierten bindemittelsystemen
EP3303701B1 (de) Faseriges trägermaterial zur herstellung eines porösen beschichtungsrohpapiers oder vorimprägnates, und verfahren zu dessen herstellung
DE102012009320A1 (de) Verwendung von Lithiumpolyacrylat alsDispergiermittel
EP3049570B1 (de) Dispersion zur herstellung scheuerfester oberflächen
EP3026175B1 (de) Papier mit hoher Deckkraft
EP2664656A1 (de) Weißpigmentkomposit
DE102022107458A1 (de) Biologisch abbaubare zellulosepulver
EP3138958A1 (de) Faseriges trägermaterial zur herstellung eines porösen beschichtungsrohpapiers oder vorimprägnates, und verfahren zu dessen herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110415

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20121211

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20140728