FI117714B - Menetelmä nestepakkauskartongin massaliimauksessa, nestepakkauskartongin valmistuksessa käytettävä massaliima, nestepakkaus ja massaliiman käyttö - Google Patents

Description

117714 MENETELMÄ NESTEPAKKAUSKARTONGIN MASSAIHMAUKSESSA, NESTEPAKKAUSKARTONGIN VALMISTUKSESSA KÄYTETTÄVÄ MASSALHMA, NESTEPAKKAUS JA MAS S ALTMAN KÄYTTÖ

FÖRFARANDE VID MÄLDLIMNING AV VÄTSKEKARTONG, MÄLDUM FÖR 5 ANVÄNDNING I VÄTSKEKARTONGFRAMSTÄLLNING, VÄTSKEFÖR-PACKNING OCH ANVÄNDNING AV MÄLDUM

Esillä oleva keksintö kohdistuu jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osien määrittelemään menetelmään nestepakkauskartongin massaliimauksessa, 10 nestepakkauskartongin valmistuksessa käytettävään massaliimaan, nestepakkaukseen ja massaliiman käyttöön.

Massaliimalla tarkoitetaan liimaa, joka sekoitetaan valmistettavan tuotteen, kuten nestepakkauskartongin, kuitususpensioon. Kartonginvalmistuksessa massaliimauksella 15 pyritään yleisesti lisäämään kartongin kestävyyttä. Käyttämällä hydrofoboivia massaliimoja, kuten alkyyliketeenidimeeriliimoja, eli AKD-liimoja, lisätään samalla kartongin hydrofobisuutta, eli vahvistetaan kartongin kestävyyttä myös kosteissa olosuhteissa. Hydrofoboivia liimoja käytetään siten esim. nestepakkauskartongeissa.

20 Hyvästä hydrofobisuudesta on etua myös pakkauksia valmistettaessa.

Valmistusolosuhteet ovat kosteat, jolloin heikon hydrofobisuuden omaava kartonki : *** saattaa kosteusturpoaman vaikutuksesta muuttaa sen verran mittojaan, että pakkauksia • * · • · · • ·* valmistavien ja täyttävien koneiden toiminta häiriintyy.

t · • · · ··* • i 25 Nestepakkauskartonki päällystetään tavallisesti molemminpuolisesti erilaisilla kosteutta • · ... kestävillä pinnoitteilla, kuten polyeteenillä. Kartongin hydrofobisuuden lisäämistä edellä ♦ · mainitulla massaliimalla voidaan siten pitää itse pakkauksen kannalta varotoimena. Kartongin hydrofobisuus voi kuitenkin joutua koetukselle pinnoitteen mahdollisesti · vaurioiduttua, tai pinnoituksen jäädessä pakkauksen valmistuksen yhteydessä, • * · *.t 30 valmistustavasta johtuen tai valmistusvirheen vuoksi, esimerkiksi sauma-alueella ,···, puutteelliseksi.

• * » · *

Kartongin hydrofobisuuden lisäämisessä ovat yleisesti käytössä edellä mainitut AKD- « « • · liimat, eli 2-oxetanonia sisältävät alkyyliketeenidimeeriperustaiset liimat, joiden • · 2 117714 valmistuksessa on käytetty lineaarisia, tyypillisesti 14 - 20 hiiliatomia sisältäviä rasvahappoketjuja. Kartongin massaliimauksessa näitä liimoja käytetään yleisesti määriä, joiden suuruusluokka on noin 0,1 - 0,8 %, tyypillisesti noin 0,2 %, kuidun painosta. AKD-liima lisätään kuitususpensioon dispersiona, josta liima-aineen on 5 tarkoitus levittäytyä kuitujen sekaan ja kiinnittyä niihin. AKD-liimoilla voidaan kartongeille aikaansaada riittävän hyvä nesteen kestävyys.

Tavanomaisesti hydrofobisuuden suhteen vahvistettu kartonki täyttää todennäköisesti kestävyyden suhteen tehtävänsä e.m. poikkeustilanteissakin nopeakiertoisissa neste- ja 10 elintarvikepakkauksissa. Pitkää säilytysaikaa varten tarkoitetuissa pakkauksissa saattaa kuitenkin muodostua ongelmia.

Ongelmia saattaa muodostua erityisesti sellaisissa tapauksissa, joissa kartonkimateriaalin pinnoittamattomat reunat joutuvat pidemmäksi ajaksi kosketuksiin nesteiden kanssa, 15 kuten pakkauksen saumakohdat joutuvat joissakin mehupakkauksissa tai iskukuumennetun maidon pakkauksissa. Pinnoittamattomat saumakohdat, eli kartongin leikatut reunat, imevät nestettä sitä enemmän mitä kauemmin nestettä säilytetään pakkauksessa. Pakattu neste pilkkoo pinnoittamattomien reunojen kohdalla massaliiman ja kuitujen välisiä sidoksia, jolloin nestettä pääsee tunkeutumaan yhä syvemmälle ·. 20 kartonkiin, heikentäen kartongin kestävyyttä.

• · · • · · • · φ · *·„ Ongelmaksi voi muodostua myös pakkauksen sterilisointi, joka yleisesti tapahtuu • :***: kuumalla vetyperoksidilla. Kuuma vetyperoksidi imeytyy pakkauksen leikatuista *:**: reunoista herkästi kartonki materiaaliin, heikentäen kartongin kestävyyttä.

• ·« : i 25 ·· ^

Vetyperoksidin imeytymistä kartonkiin on amerikkalaisessa patenttijulkaisussa US

* * 4,927,496 ehdotettu ehkäistäväksi lisäämällä kartonkimassaan AKD-liiman lisäksi • * · • · - ·*** kationista hartsiliimaa ja jotakin liukenemista estävää ainetta. Toisessa amerikkalaisessa ..*·* patenttijulkaisussa US 5,456,800 on puolestaan ehdotettu vetyperoksidin imeytymisen « ## 30 ehkäisemistä lisäämällä kartonkimassaan AKD-liiman lisäksi sellaista kuumassa * ··· • · • · ··· mm.· 3 117714

J

lämpötilassa kovettuvaa hartsia, joka pystyy muodostamaan kovalenttisia sidoksia selluloosakuitujen kanssa, ja jotakin liimaa, joka ei reagoi selluloosan kanssa.

Maidon, mehun tai muun vastaavan imeytyminen kartonkiin sen leikatuista reunoista .

5 voitaisiin teoriassa estää lisäämällä massaliiman määrää. Kartongin liimaukseen käytettyjen AKD-liimojen valmistukseen käytetään pi tkäketj ui si a rasvahappoja, esim. steariinihappoja, jotta saavutetaan haluttu hydrofobisuus. AKD-liimat vaativat pitkistä hiilivetyketjuista johtuen suhteellisen korkean käyttölämpötilan, eikä niitä siksi mielellään lisätä nykyisin käytettyjä määriä enempää kuitumassaan. Alhaisissa 10 lämpötiloissa nämä liimat ovat liian tahmeita ja levittyvät huonosti. Näillä liimoilla on lisäksi taipumus kerrostua prosessilaitteiden pinnoille aiheuttaen prosesseissa ajettavuusongelmia.

AKD-liimojen pitkistä lineaarisista hiilivetyketjuista, on lisäksi se haittaa, että 15 kypsyminen, eli liiman ja kuitujen välisten sidosten syntyminen, kartonginvalmistuksen yhteydessä on hidasta, jolloin muuten valmista kartonkia joudutaan keinotekoisesti pitämään useita tunteja korkeassa lämpötilassa liiman kypsymisen varmistamiseksi.

Tästä johtuen ei kartonkia voida esim. leikata heti kartonkikoneen jälkeen, vaan kartonkia joudutaan varastoimaan jonkin aikaa rullina, joissa kypsymiseen tarvittava 20 lämpö säilyy. Tämä hidastaa valmistusta ja vaatii rullille säilytystilaa.

♦ ·· ·· * ♦ ·· '-• · · • · *. 1 Aikaisemmin ori Eurooppalaisessa patenttijulkaisussa EP 0 666 368 B1 ehdotettu mm.

• · • · · nestesuihkukiijoittimia varten tarkoitetun paperin valmistuksessa käytettävän • · matalamman, eli < 35°C, sulamispisteen omaavia 2-oxetanoni-peräisiä liimoja. Näissä • · .···. 25 liimoissa sulamispiste on saatu aikaisempaa alemmaksi korvaamalla yli 25 % 2- * · * · · oxetanonin lineaarisista alkyyliketjuista epäsäännöllisillä alkyyliketjuilla, erityisesti tyydyttämättömistä ja haaroittuneista alkyyliradikaaleista muodostetuilla alkyyliketjuilla.

♦ · • m # ··» * __ Tällaisia tyydyttämättömiä rasvahappoja (hiilivetyketjuja) sisältävää massaliimaa ei • φ · 1 30 kuitenkaan voi käyttää nestepakkauskartonkien liimauksessa niiden aiheuttamista haju- • · φ ja makuhaitoista johtuen. Tyydyttämättömät rasvahapot reagoivat helposti ilman hapen • · * · 1 ··1·1' • · : 4 117714 kanssa, eli härskiintyvät, muodostaen pahan hajuisia ja makuisia aldehydejä. Nämä härskiintymisprosessit voivat alkaa jo kartongin valmistuksen yhteydessä ja jatkua otollisissa olosuhteissa, eli lämmön ja hapen vaikutuksesta, esim. valmiissa pakkauksissa. Lisäksi tällaiset hajuongelmat siirtyvät kartonkikoneen vesien kautta 5 muuallekin prosessiin.

Pakkausmateriaalista pakattavaan materiaaliin, kuten maitoon, muuhun mokaan tai tupakkaan, siirtyviä hapettumisesta johtuvia makuhaittoja voidaan amerikkalaisen patenttijulkaisun US 5,603,997 mukaan vähentää lisäämällä pakkausmateriaaliin 10 hydrofobista zeoliittia. Zeoliitti lisäyksellä voidaan vähentää hapettumista. Lisäksi zeoliitti parantaa AKD-liiman vaikutusta.

Aikaisemmin on lisäksi julkaisussa WO 98/41686 ehdotettu moniväri- mustesuihkukirjoittimiin tarkoitetun hienopaperin musteen imeytyvyysominaisuuksien 15 parantamista sopivalla täyteaineella ja massaliimalla. Julkaisussa ehdotetaan käytettäväksi kalsiumkarbonaattiperustaista täyteainetta ja massaliimaa, joka sisältää 2-oxetanonia. Massaliima on valmistettu yhdestä tai useammasta tyydytetystä rasvahaposta, joissa on ainakin yksi päähaara, joka käsittää 6-22 hiiliatomia, ja ainakin yksi haaroittunut hiiliketju. Näin saadaan sekä musta/valko- että väripainatuksen 20 kannalta sopiva musteen imeytyminen.

• · · # • * * • · * Nyt esillä olevari keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannus edellä mainittuihin • · · ongelmiin.

• · 9 9 · • i • · * * · • * .···. 25 Tarkoituksena on täten aikaansaada parannettu menetelmä nestepakkauskartongin • * * massaliimauksessa, parannettu nestepakkauskartongin massaliima ja parempi ·;·.· nestepakkaus.

··· • · • * ·

Tarkoituksena on lisäksi aikaansaada massaliima, joka mahdollistaa aikaisempaa • •99 :**; 30 paremman ajettavuuden kartonkikoneella.

* * * • 9 • 9 • 9 • 99 9 • 9*9· • 9 5 117714

Tarkoituksena on myös aikaansaada massaliima jonka ansiosta kartongin kypsymiseen tarvittava aika on lyhennettävissä.

Tarkoituksena on vielä aikaansaada sellainen nestepakkauskartongin massaliima, joka 5 estää haju- ja/tai hajuhaittojen synnyn nestepakkauskartongissa ja sen valmistusprosessissa, tai ainakin huomattavasti vähentää näiden syntymistä.

Edellä mainittujen tarkoitusperien toteuttamiseksi on keksinnön mukainen menetelmä nestepakkauskartongin massaliimauksessa, parannettu nestepakkauskartongin 10 massaliima, parempi nestepakkaus, massaliima ja sen käyttö, tunnettuja siitä, mitä on määritelty jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.

Tyypillinen keksinnön mukainen massaliima käsittää kaavion (I) mukaista oxetanonijohdannaista, tyypillisesti kaavion (Π) mukaista 2-oxetanonia, eli AKD-15 liimaa.

20

O — C == O O — C = O

* * * I

* * * I

* R’ — [ C = C — C — R”’ ]„ — C = C — C — R” * * Il * * Il *· * il

»11*1 I I

25 R R R R

* ♦ • * * • · * » • · · 30 (I) **·* • * · • · * · • · * • · *·*·« ···.·" 6 117714

O — C = O

II

R’ —C = C — C — R”

I I

5 R R

(H) io

Kaavion (I) mukaisessa oxetanonijohdannaisessa n on tyypillisesti 0-6. Kaavioissa (1) ja (Π) R on vety tai suora hiilivetyketju, jossa tyypillisesti on 1-6 hiiliatomia, tyypillisimmin 1-2 hiiliatomia. R\ R” ja R"‘ ovat hiilivetyketjuja.

15

Keksinnön mukaisesti on nestepakkauskartongin massaliiman hiilivetyketjuista R' ja R" - pääosa muodostettu haaroittumattomista lineaarisista rasvahapoista, ja - < 20 paino-%, tyypillisesti noin 5-20 paino-%, edullisesti 10 - 15 paino-%, muodostettu ainakin osittain haaroittuneista rasvahapoista. Tyypillisessä keksinnön 20 mukaisessa ratkaisussa on siten noin 80 - 95 % rasvahappoketjuista lineaarisia ja noin 5 -20 % ainakin osittain haaroittuneita.

I* * • * · • * * * )' II • * R’” on lineaarinen tai haaroittunut tai alisyklinen alkyyliketju, jossa on 2 - 40, * · '·*·* tyypillisesti 4 -12, hiiliatomia.

25 » ♦ • · AKD, eli alkyyliketeenidimeeri, on tyypillinen 2-oxetanoni, jota voidaan käyttää keksinnön tarkoittamalla tavalla massaliimakoostumuksessa. Tällöin voi osassa AKD- • · .·**. liimaa AKD:n kahdesta hiilivetyketjusta R’ ja R” ainakin toinen olla haaroittunut.

• · · Pääosa sekä lineaarisista että haaroittuneista hiilivetyketjuista on tyydytettyjä. '···, 30 Luonnollinen AKD-liima sisältää kuitenkin yleensä aina jonkun verran tyydyttämättömiä • 9 Φ m « ,·. rasvahappoja, ellei liimaa ole erityisesti käsitelty kaksoissidosten poistamiseksi.

• · • ·

• M

• ...

» · 7 117714

Tyypillisesti massaliiman hiilivetyketjuista R’ ja R” korkeintaan 1,5 % on muodostettu tyydyttämättömistä rasvahapoista.

Tyypillisessä keksinnön mukaisessa massaliimassa hiilivetyketjuista R’ ja R” on siten 5 - pääosa muodostettu lineaarisista pääasiallisesti tyydytetyistä rasvahapoista, joissa tyypillisesti on 16 - 22, tyypillisemmin 16 - 18 hiiliatomia, ja - pieni osa haaroittuneista pääasiallisesti tyydytetyistä rasvahapoista, joissa tyypillisesti on 16 - 22, tyypillisemmin 16-18, tyypillisimmin 18 hiiliatomia.

10 Kun keksinnön mukaisessa ratkaisussa 5-20 paino-%, edullisesti 10 - 15 paino-%, hiilivetyketjujen R' ja R" yhteenlasketusta määrästä on muodostettu haaroittuneista ja pääasiallisesti tyydytetyistä rasvahapoista, voi massaliimassa - sekä osa hiilivetyketjuista R' että osa hiilivetyketjuista R" olla muodostettu haaroittuneista rasvahapoista, 15 tai - osa tai kaikki hiilivetyketjut R' olla muodostettu haaroittuneista rasvahapoista, kaikkien hiilivetyketjujen R" ollessa muodostettu lineaarisista rasvahapoista, tai - osa tai kaikki hiilivetyketjut R" olla muodostettu haaroittuneista rasvahapoista, . 20 kaikkien hiilivetyketjujen R’ollessa muodostettu lineaarisista rasvahapoista.

* ~ i· ··> • · · • * j·/ Haaroittuneissa hiilivetyketjuissa R' ja R" kaikki haarat voi olla muodostettu samasta • * * . rasvahaposta tai kahdesta tai useammasta erilaisesta rasvahaposta. Tyypillisesti haarat on • · ·· * muodostettu samasta rasvahaposta. Tyypillisesti pääosa sekä lineaarisista että .***. 25 haaroittuneista rasvahappoketjuista on muodostettu rasvahapoista, joissa on 16 - 22 hiiliatomia, tyypillisemmin 16 -18 hiiliatomia.

* · · · · • * * ·* _

Tyypillisesti keksinnön mukaisen massaliiman haaroittuneita hiilivetyketjuja sisältävien ··· 2-oxetanonien tai oxetanonijohdannaisten hiilivetyketjuista 50 - 60 % on muodostettu ·· · · :*]*: 30 haaroittuneista rasvahapoista ja 30-45 % lineaarisista rasvahapoista.

• · · • · » · » * · » · » * · • · 8 117714

Keksinnön mukaista massaliimaa lisätään kartongin valmistuksessa käytettävään kuitususpensioon yleensä korkeintaan 1 %, tyypillisesti noin 0,1 - 0, 8 %, tyypillisimmin < 0,4 % kuidun painosta. Keksinnön mukaisen massaliiman lisäksi voidaan kartonkiin lisätä yhtä tai useampaa muuta sinänsä tunnettua massaliimaa, kuten hydrofoboivaa 5 liimaa, hartsi-, polymeeri- tai ASA-liimaa tai muuta vastaavaa, esim. kartongin kuivalujuuden ja/tai märkälujuuden lisäämiseksi, tai muun ominaisuuden niin vaatiessa.

Keksinnön mukaisen massaliiman sisältämistä haaroittuneista hiilivetyketjuista johtuen saavutetaan tällä massaliimalla, samoissa olosuhteissa, määrättyjä merkittäviä etuja 10 tavanomaiseen massaliimaan verrattuna. Keksinnön mukaisen haaroittuneita hiilivetyketjuja sisältävän massaliiman etuina voidaan mainita mm. seuraavaa: - massaliima ei kartonkikoneen käyttölämpötilassa tartu yhtä herkästi koneen pinnoille, kuin tavanomainen vastaava pelkästään lineaarisia hiilivetyketjuja sisältävä AKD-massaliima, jolloin kartonkikoneen ajettavuus paranee keksinnön 15 mukaista ratkaisua sovellettaessa; - massaliima leviää hyvin jo kartonkikoneen käyttölämpötilassa, jolloin massaliimauksen käyttöteho kasvaa tavanomaiseen massaliimaukseen verrattuna, ja - massaliima kypsyy, eli reagoi kuitujen kanssa, nopeammin kuin tavanomainen massaliima, jolloin varastointiaikaa yleensä voidaan lyhentää.

20 * . Tärkeänä keksinnön mukaisen massaliiman etuna voidaan pitää myös sitä, että » · · • · I. massaliiman ei tarvitse sisältää luonnollista määrää enemmän tyydyttämättömiä, eli

Iti härskiintyviä, hiilivetyketjuja, yllä mainittujen etujen saavuttamiseksi. Näin vältetään t * « · · maku-ja hajuhaitat, jotka muodostuvat mikäli edellä mainitut edut, koskien tarttumista, • i .

.·**. 25 leviämistä ja kypsymistä, pyritään saavuttamaan käyttämällä AKD-n valmistuksessa » · · tyydyttämättömiä rasvahappoja.

* · * « * • * ·***: Keksinnön mukaisen massaliiman lisäetuna tavanomaiseen lineaariseen AKD- * · · massaliimaan verrattuna voidaan vielä mainita keksinnön mukaisen massaliiman • tll ;*"· 30 edullinen vaikutus kartongin pinnan kitkaan. Massaliima, joka sisältää haaroittuneita ·»· *·'·'· * · ··· ··»·· • * 9 117714 rasvahappoketjuja, lisää kartongin pinnan tahmeutta eli kitkaa, jolloin pinta on aikaisempaa helpommin päällystettävissä muovilla, kuten polyeteenillä.

Seuraavassa Esimerkissä selvennetään keksinnön mukaisella massaliimalla 5 aikaansaatavissa olevia vaikutuksia. Massaliimana käytettiin AKD-dispersiota, joka muodostettiin eri suhteissa sekoitetuista haaroittuneista ja lineaarisista (Cis) rasvahappoketjuista. Suojakolloidina käytettiin tärkkiä (21,6 % massaliiman määrästä). Referenssinä käytettiin massaliimaa, jonka valmistuksessa ei käytetty haaroittuneita rasvahappoketjuja.

10

Kartonki (200 g/m2) valmistettiin laboratoriossa arkkimuotissa. Massakoostumuksena käytettiin selluloosamassaa, jossa oli 60 % koivu- ja 40 % mäntysellumassaa. Massasulpun pH säädettiin lisäämällä 1 % natriumbikarbonaattia. Selluloosasulppuun lisättiin 0,8 % massatärkkelystä. AKD-dispersion annostukset olivat 0,1 % ja 0,2 %.

15

Paperin hydrofobisuusaste määriteltiin Cobbi2o - mittauksin, sekä nestepakkauskartongeille tyypillisin reunaimeytymistestein, maitohappo REP ja H2O2REP. Cobb^o - , .

arvot määritettiin heti paperiarkin kuivattua sekä viikon kypsymisen jälkeen. REP-arvot ja kitka määritettiin viikon kypsymisen jälkeen.

20 ··· 1. ^ Taulukosta 1 voidaan päätellä, että liima kypsyy nopeammin haaroittuneiden * * ··, rasvahappojen määrän lisääntyessä massaliimassa. Tämä näkyy Cobb^o - arvoista, eli • · 0 .··*, hydrofobisuusasteesta, jonka ero ”ei kypsytetyn” ja "kypsytetyn” kartongin välillä pienenee lisättäessä haaroittuneita hiilivetyketjuja massaliimaan.

25

Reunaimeytystestistä on nähtävissä, että maitohappo-kestävyys heikentyy jonkun verran, ei kuitenkaan oleellisesti, ja peroksidi-kestävyys paranee, haaroittuneiden rasvahappojen · · määrän lisääntyessä. Myös kartongin kitka paranee ja kartonkia on helpompi päällystää, * ··* haaroittuneiden rasvahappojen määrän lisääntyessä.

30 • ♦ · *·· * ♦ • « • · · ····#' • * 117714 ίο

Keksinnön mukaisella massaliimalla, joka parantaa kaitonkikoneen ajettavuutta ja nopeuttaa liiman kypsymistä, saadaan siis haaroittuneiden rasvahappojen määrän lisäyksestä huolimatta suhteellisen hyvä liimaus, vaikka näissä kokeissa ei ole käytetty muita hydrofobisia liimoja, kuten hartsia tai ASA-liimaa, joita yleensä käytetään yhdessä 5 AKD-liiman kanssa.

Taulukko 1 AKDvahan Cobb120 REP Kitka koostumus (g/m2) -.. .. L--rrr;--:-— dispersiossa Maitohappo H202 Lepo liike

haaro./linea. ϋ 1 vko 1h / 23°C 24h / 23eC 10min /70eC

kypsytystä kypsytys (kg/m2) (kg/m2) (kg/m2)

Annostus 0,1% " ' ' 0/100 39,8 34,8 0,51 1,91 3,82 2,5/97,5 37,6 33,2 0,53 2,12 3,80 5/95 34,9 32,9 0,54 2,24 3,73 10/90 34,4 32,7 0,55 2,30 3,28 15/85 32,1 30,5 0,56 2,34 3,24 20/80 34,0 33,1 0,58 2,47 3,10 25/75 34,8 33,5 0,63 2,60 2,82 50/50 36,5 35,5 0,75 2,95 2,80 * 1 70!inea./30tyydy. 35,7 34,5 0,74 2,80 2,91 ♦ 1 te* s : * : Annostus 0,2% • * * 0/100 ' 37,0 32,2 0,40 1,60 3,39 0,3 0,39 !··. 2,5/97,5 33,5 31,0 0,41 1,63 3,23 5/95 33,2 32,1 0,42 1,67 2,70 10/90 31,5 30,6 0,44 1,72 2,70 15/85 30,6 29,7 0,45 1,74 2,61 20/80 28,8 28,0 0,48 1,85 2,60 25/75 31,0 29,7 0,55 1,97 2,55 0,36 0,51 ..... 50/50 32,0 30,8 0,65 2,25 2,50 ·;** 70linea./30tyydy. 31,5 30,6 0,62 2,20 2,70 » I wmM—^ e e • ·· · * • · * • · • · »e* «e» • * t · ♦ · · see·», e · 11 117714

Keksinnön mukaisella massaliimalla päästään samoissa olosuhteissa pääasiallisesti samoihin liimaustehoihin ja samaan hydrofobisuuteen kuin käyttäen tavanomaista AKD-liimaa.

5 Keksinnön mukaisen massaliiman tarttuvuutta testattiin erikseen laboratoriossa UCM Deposit roottorilla, joka on esitetty kansainvälisessä PCT/ES98/00029 julkaisussa. Massaliimat laimennettiin vedellä 0,1 % kuiva-aineeseen, minkä jälkeen massaliimaan upotettiin taaratut foliot, jotka saivat pyöriä (250 rpm) liuoksessa 1 h, 60 °C:ssa. Tunnin jälkeen foliot upotettiin puhtaaseen veteen, kuivatettiin ja punnittiin.

10

Taulukko 2 Näyte Tuhmat 15 haaroittunut/lineaarinen mg/m2 0/100 59 2,5/97,5 47 5/95 41 10/90 40 , 20 15/85 39 i. 20/80 36 I./’ 25/75 35 • 1 1 50/50 33 * · ·1 1 30 tyydyttämättömiä/70 lineaarisia 53 25 • ·

Taulukossa 2 esitetyt testitulokset osoittavat, että lisäämällä haaroittuneita *:2: rasvahappoketjuja AKD-liimaan, voidaan tarttumaa vähentää. Koska keksinnön ··« mukainen liima ei tartu yhtä herkästi kartonkikoneen rakenteisiin kuin aikaisemmat ··· vastaavat liimat, voidaan näin parantaa kartonkikoneen ajettavuutta.

30 • · · • · · • » ♦ 1 * 1 1 · 1 · · 2 • · 12 117714 AKD-liiman haju- ja makuyhdisteet analysoitiin Headspace-GC/MS-tekniikalla. 2 g AKD-dispersiota + 0,1 mg 4-heptanon (ISTD) punnittiin headspace-pulloon. Pullo täytettiin typellä ennen sulkemista. Näyte lämmitettiin 30 min. 90 °C:ssa, minkä jälkeen muodostunut kaasufaasi analysoitiin GC/MS:llä.

5

Taulukko 3 Näyte Haju- ja makuyhdisteet haaroittunut/lineaarinen μg/g

10 0/100 ND

2,5/97,5 ND

5/95 ND

10/90 ND

15/85 ND

15 20/80 ND

25/75 ND

50/50 ND

30 tyydyttämättömiä/70 lineaarisia 0,1 \ 20 * ·« * ·*·': Taulukossa 3 esitetyt tulokset, ND (not detected) osoittavat että keksinnön mukainen ·· * AKD-massaliima, joka sisältää haaroittuneita rasvahappoja ei anna maku- eikä *9· ϊ.,.ϊ hajuhaittoja. AKD-massaliima, joka sisältää suurempia määriä tyydyttämättömiä rasvahappoja, voi sitä vastoin antaa sekä maku- että hajuhaittoja.

··« 25

Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa edellä esimerkinomaisesti esitettyihin | sovellutusesimerkkeihin, vaan keksintöä on tarkoitus voida laajasti soveltaa seuraavassa • 9 * *" esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemissä puitteissa.

···* ··· ♦ · • M 1 9 9 • · • · * « • ·

Claims (23)

117714

1. Menetelmä kartongin, kuten nestepakkauskartongin, liimaamiseksi hydrofoboivalla massaliimalla, joka sisältää kaavion (1) mukaista oxetanonijohdannaista, 5 o — c = o o — c = o Il II R’ — [ C = C — C — R”’ ]„ — C = C — C — R” I l I I

10. R R R (I) tai kaavion (Π) mukaista 2-oxetanonia 15 • · • · * *·· O — c == O ··* lii ···; R’ — C = C — C — R” • · • · • · ·

20. R • ·· • · t · · • · « * · ,.*!· (Π) • · * • · • · * * * ; 25 jossa kaaviossa (I) n on tyypillisesti 0 - 6, ja joissa kaavioissa (I) ja(II) R on vety tai « · · ·:·· suora hiilivetyketju ja R’,R” ja R’” ovat hiilivetyketjuja, tunnettu siitä, että massaliimauksessa käytetään massaliimaa, jossa hiilivetyketjujen R’ ja R” - pääosa on muodostettu lineaarisista rasvahapoista, ja 30 - < 20 paino-%, tyypillisesti 5-20 paino-%, tyypillisimmin noin 10-15 paino-%, on muodostettu ainakin osittain haaroittuneista ja pääasiallisesti tyydytetyistä rasvahapoista. 117714

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pääosa lineaarisista rasvahapoista on tyydytettyjä rasvahappoja, joissa tyypillisesti on 16 - 22 hiiliatomia, tyypillisemmin 16 -18 hiiliatomia.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pääosa haaroittuneista rasvahapoista on tyydytettyjä rasvahappoja, joissa tyypillisesti on 16 - 22 hiiliatomia, tyypillisemmin 16 -18 hiiliatomia, tyypillisimmin 18 hiiliatomia.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 10 hiilivetyketjuista R’ ja R” korkeintaan 1,5 % on muodostettu tyydyttämättömistä rasvahapoista.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiilivetyketju R’” on lineaarinen tai haaroittunut alkyyliketju tai asyklinen alkyyliketju, 15 jossa on 2 - 40, tyypillisesti 4-12 hiiliatomia.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että haaroittuneita hiilivetyketjuja sisältävän 2-oxetanonin ja oxetanonijohdannaisen hiili vetyketjuista R’ ja R” 50 - 60 % on muodostettu haaroittuneista rasvahapoista ja 30 #1« 20 - 45 % lineaarisista rasvahapoista. ·· · • · · **'·.·

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massaliimaa lisätään kartongin valmistukseen käytettävään kuitususpensioon korkeintaan 1 %, tyypillisesti 0,1 - 0,8 %, tyypillisimmin < 0,4 % kuidun painosta. * ·♦ ·...· 25

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ·#··· ] ’ massaliimaan lisätään lisäksi yhtä tai useampaa muuta massaliimaa, kuten *;1 hydrofoboivaa hartsi-, polymeeri- tai ASA-liimaa, kartongin maitohappo- tai peroksidi- imeytymisen vähentämiseksi. ··1 30 • · · • · • · ··1 · 117714

9. Kartongin, kuten nestepakkauskartongin, valmistuksessa käytettävä hydrofoboiva massaliima, joka sisältää kaavion (I) mukaista oxetanonijohdannaista,

5 O — C = O O — C = O R1 _ [ c = C — C — R”1 ]„ — C = C — C — R” I I I I R R R R 10 a) tai kaavion (Π) mukaista 2-oxetanonia 15 O — C = O R’ —c = C — C — R” I I R R 20 ***** (TI) ·» · • · 1 4 1 • · ♦ ♦ i * · • · 1 ··· • · *···[ jossa kaaviossa (I) n on tyypillisesti 0 - 6, ja joissa kaavioissa (I) ja (Π) R on vety tai ♦ · · · · 25 suora hiilivetyketju ja R’, R” ja R’” ovat hiilivetvketiuia, tunnettu siitä, että • · '** hiilivetyketjujen R’ja R” - pääosa on muodostettu lineaarisista rasvahapoista, ja « · ,···. - < 20 paino-%, tyypillisesti 5 - 20 paino-%, tyypillisimmin noin 10 - 15 paino-%, on • 1· *. muodostettu ainakin osittain haaroittuneista ja pääasiallisesti tyydytetyistä rasvahapoista. *::: 30 # 1 • · ^ 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen massaliima, tunnettu siitä, että • · • · ··· ♦ 117714 pääosa lineaarisista rasvahapoista on tyydytettyjä rasvahappoja, joissa tyypillisesti on 16 - 22 hiiliatomia, tyypillisemmin 16 -18 hiiliatomia.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen massaliima, tunnettu siitä, että 5 pääosa haaroittuneista rasvahapoista on tyydytettyjä rasvahappoja, joissa tyypillisesti on 16 - 22 hiiliatomia, tyypillisemmin 16 -18 hiiliatomia, tyypillisimmin 18 hiiliatomia.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen massaliima, tunnettu siitä, että hiilivetyketjuista R’ ja R” korkeintaan 1,5 % on muodostettu tyydyttämättömistä 10 rasvahapoista.

13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen massaliima, tunnettu siitä, että hiilivetyketju R”’ on lineaarinen tai haaroittunut alkyyliketju tai asyklinen alkyyliketju, jossa on 2 - 40, tyypillisesti 4-12 hiiliatomia. 15 '

14. Patenttivaatimuksen 9 mukainen massaliima. tunnettu siitä, että haaroittuneita hiilivetyketjuja sisältävän 2-oxetanonin ja oxetanonijohdannaisen hiilivetyketjuista R’ ja R” 50 - 60 % on muodostettu haaroittuneista rasvahapoista ja 30 - 45 % lineaarisista rasvahapoista. 20 • ··

15. Patenttivaatimuksen 9 mukainen massaliima. tunnettu siitä, että • · T • 1 ·1·.. massaliima lisäksi sisältää yhtä tai useampaa muuta massaliimaa, kuten hydrofoboivaa * hartsi-, polymeeri- tai ASA-liimaa, kartongin maitohappo- tai peroksidi-imeytymisen *:2: vähentämiseksi ja/tai kuivalujuuden ja/tai märkälujuuden lisäämiseksi. M· • · • · • · · *·«·· • 1 « 1 1 * 1 • 1 1 ·2 « • 1 · 1 IM « « » · « • 1 • · * · f * • · ·· · 2 9 117714

16. Massaliima, joka sisältää kaavion (I) mukaista oxetanonijohdannaista, O — C = O o —C = 0

5 R’ - [ C = C — C — R ” ]n — C = C — C — R” R R R R (D 10 tai kaavion (Π) mukaista 2-oxetanonia O — C = O

15 R’ —C = C — C — R” R R (H) 20 • *·· jossa kaaviossa (I) n on tyypillisesti 0 - 6, ja joissa kaavioissa (I) ja (Π) R on vety tai • · · • V suora hiilivetvketju ia R’. R” ia R”’ ovat hiilivetyketiuia. tunnettu siitä, että • · : hiilivetyketjujen R’jaR” «·· • · *···* - pääosa on muodostettu lineaarisista ja pääasiallisesti tyydytetyistä rasvahapoista, ja 25 - < 20 paino-%, tyypillisesti 5-20 paino-%, tyypillisiminin noin 10 - 15 paino-%, on • · « ♦ muodostettu ainakin osittain haaroittuneista ja pääasiallisesti tyydytetyistä rasva-hapoista. * · • « · • t • · * *. 17. Patenttivaatimuksen 9 tai 16 mukaisen massaliiman käyttö, tunnettu siitä, että ··· "" 30 massaliimaa käytetään nestepakkauskartongin tai muun kosteuden kanssa kosketukseen • · *·’ tulevan kartongin massaliimauksessa. • · 9 9 99* • • · lg 117714

18. Patenttivaatimuksen 9 tai 16 mukaisen massaliiman käyttö, tunnettu siitä, että massaliimaa käytetään kartongin tai muun vastaavan valmistuksessa korvaamaan muuta hydrofoboivaa massaliimaa koneen ajettavuuden parantamiseksi.

19. Patenttivaatimuksen 9 tai 16 mukaisen massaliiman käyttö elintarvikepakkaustarkoitukseen valmistettavan kartongin valmistuksessa, tunnettu siitä, että massaliimaa lisätään kartongin valmistuksessa käytettävään kuitususpensioon korkeintaan 1 %, tyypillisesti 0,1 - 0,8 %, tyypillisimmin < 0,4 % kuidun painosta. • * · • · * ... ···«* * · · ·· * > *·· * * • * • · • · · · • · · • · • · ··· *··** • » . . • · · • * * · * * · • · ··· • » ··*'"· * * * *··· ·*· • · • · • · · · . ·· * · ··.·'·· • · · ····* * · ίο 117714