FI81859C - Polyuretanlatex, som kan anvaendas som limaemne i pappersindustrin, och foerfarande foer framstaellning av detta. - Google Patents

Polyuretanlatex, som kan anvaendas som limaemne i pappersindustrin, och foerfarande foer framstaellning av detta. Download PDF

Info

Publication number
FI81859C
FI81859C FI852240A FI852240A FI81859C FI 81859 C FI81859 C FI 81859C FI 852240 A FI852240 A FI 852240A FI 852240 A FI852240 A FI 852240A FI 81859 C FI81859 C FI 81859C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
process according
radical
oligourethane
parts
solvent
Prior art date
Application number
FI852240A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI852240A0 (fi
FI852240L (fi
FI81859B (fi
Inventor
Antoine Laine
Claude Senez
Original Assignee
Atochem
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 Atochem filed Critical Atochem
Publication of FI852240A0 publication Critical patent/FI852240A0/fi
Publication of FI852240L publication Critical patent/FI852240L/fi
Publication of FI81859B publication Critical patent/FI81859B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI81859C publication Critical patent/FI81859C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0809Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing cationic or cationogenic groups
    • C08G18/0814Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing cationic or cationogenic groups containing ammonium groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3271Hydroxyamines
    • C08G18/3275Hydroxyamines containing two hydroxy groups
    • 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
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/54Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
    • D21H17/57Polyureas; Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

1 81859
Polyuretaanilateksi, jota voidaan käyttää paperiteollisuudessa liima-aineena ja sen valmistusmenetelmä
Kyseessä oleva keksintö koskee paperinvalmistusteollisuudessa nimenomaan paperin ja pahvin liimaamiseen käytettävää uutta ainetta, joka on kationista polyuretaania dispergoituna lateksin muodossa veteen, ja sen valmistusmenetelmää.
Kationiset polyuretaanit ovat olleet jo useiden patenttien kohteena. Esimerkiksi on tunnettua valmistaa kvaternääristä ammo-niumyhdistettä lähtemällä NCO-päätteisestä prepolymeeristä, jota saadaan lisäämällä polyisosyanaattia alifaattiseen monomee-riseen dihydroksyyliyhdisteeseen, jota on pidennetty alifaatti-sella diolilla, joka sisältää saippuoituvan ja/tai kvaternisoitu-van tertiäärisen typpiatomin. Tämä on selostettuna esimerkiksi FR-patentissa 2 256 937.
FR-patentissa 2 322 236 tehdään selkoa kationisista polyuretaaneista, jotka on saatu difenyylimetaanisarjän polyisosyanaat-··;' tien reaktiosta Cg-C^2“N-alkyylidialkanoliamiinien kanssa, joiden alkyyliketju on C^-Cg ja mahdollisesti reagoivien ryhmien kanssa, jotka toimivat ketjun katkaisijoina; näissä polyuretaaneissa on protoneja sisältäviä ja/tai kvaternäärisiä ammoniumryhmiä vesi-liuoksessa ja niitä käytetään paperin liimaamiseen. Näillä tuotteilla on alhainen molekyylipaino ja vaikka ne ovat hydro-fiilisiä, ne ovat keksijöittensä mukaan tehokkaita verrattuina aikaisemmin tunnettuihin, paperin liimauksessa käytettäviin kationisiin tuotteisiin.
Tämän keksinnön mukaiset oligomeeriset polyuretaanit, joiden alkyyliketjussa on yli 7 hiiliatomia ja joita käytetään lateksin muodossa, on havaittu erikoisen tehokkaiksi paperin massan liimaukseen. Paperin liimaus massaan käsittää sen, että paperi-levyn valmistuksen aikana lisätään orgaanisia aineita, joiden tarkoituksena on joko vähentää tai poistaa paperien hydrofiili-syys ja tehdä ne sopiviksi painamiseen ja kirjoittamiseen.
2 81859
Keksintö koskee siis paperin liimauksessa käytettäviä aineita, jotka ovat kvaternäärisiä ammoniumryhmiä sisältäviä oligouretaa-neja, jotka pystyvät adsorboitumaan selluloosakuituun ja jotka on tällä tavoin tehty veteen dispergoituviksi niin, että muodostuu käyttövalmis lateksi.
Tässä kationisessa oligouretaanissa on myös alifaattinen ketju, jossa on ainakin 7 hiiliatomia, jotka antavat tehokkaaseen liimaukseen sopivan hydrofobisen luonteen. Keksintö käsittää myös menetelmän, jonka avulla saadaan näitä latekseja lähtemällä tolueenidi-isosyanaatista ja N-alkyylidialkanoliamiinista.
Lopuksi keksintö koskee vielä menetelmää, jonka avulla voidaan liimata papereita ja pahveja, tunnettu siitä, että näitä liima-aineita voidaan käyttää neutraalissa väliaineessa. Termi liimaaminen tarkoittaa luonnollisesti liimausta sekä massaan että pinnalle.
Keksinnön mukaan käytetyt oligouretaanit ovat tuotteita, joita saadaan antamalla orgaanisen polyisosyanaatin, tässä tapauksessa tolueenidi-isosyanaatin (TDI), dialkanoliamiinin, jossa on N-substituenttina alifaattinen ketju, joka sisältää ainakin 7 hiiliatomia ja mahdollisesti jonkin monofunktionaalisen yhdisteen, joka toimii ketjun katkaisijana, reagoida keskenään. Nämä reaktiotuotteet muutetaan oligouretaaneiksi, jotka sisältävät kvaternäärisiä ammoniumioneja, jotka ovat syntyneet N-alkyylidi-alkanoliamiinin tertiääristen typpiatomien reaktiosta sopivan kvaternisoivan aineen kanssa. N-alkyylidialkanoliamiini mieluimmin muunnetaan ennen sen reaktiota tolueenidi-isosyanaatin kanssa kvaternääriseksi ammoniumiksi. Kvaternisoimisaste on sellainen, että oligouretaani tulee autodispergoituvaksi ilman, että muutettaisiin sen hydrofobiseksi tekevää kykyä. Lähtöaineiden määräsuhteet valitaan siten, että saadaan polymeeri, jonka molekyylipaino on maksimaalisesti 3000 ja voi laskea jopa 500:aan siinä tapauksessa, että käytetään ketjua katkaisevaa ainetta.
Il 3 81859
Keksinnön mukaiset aineet ovat siis kationisia oligouretaaneja, joiden molekyylipaino on välillä 500-3000, joilla on huomattava hydrofobiseksi tekevä kyky, jotka dispergoituvat veteen muodostaen stabiilin lateksin, joka pystyy adsorboitumaan selluloosa-kuituihin ja joita voidaan siis käyttää paperin liimaamiseen.
Näiden oligouretaanien valmistuksessa käytetään polyisosyanaat-tina 2,4- tai 2,6-tolueenidi-isosyanaatteja sekä näiden seoksia (TDI).
N-alkyylidialkanoliamiinilla tarkoitetaan orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät kaksi hydroksyyliryhmää kumpikin liittyneenä typpeen alifaattisen ketjun avulla, jossa on 2-6 hiiliatomia, tai polyoksialkyleeniketjun avulla, jonka polykondensaatio-aste on 1-4 ja yksi alifaattinen hydrofobinen substituentti, joka sekin on liittynyt typpeen ja sisältää siis ainakin 7 hiili-atomia. Stearyylidietanoliamiini on erikoisen hyvänä pidetty. Sellaisten dialkanoliamiinien kanssa, joiden N-alkyyliketju on liian lyhyt ei päästä keksinnön olosuhteissa, eli reaktiossa TDI:n kanssa valmistusmenetelmän mukaan, joka tullaan selostamaan ··; jäljessä, latekseihin, jotka liimaavat tehokkaasti paperia.
Polyalkyleeniketju on peräisin etupäässä etyleenioksidin, propylee-nioksidin tai butyleenioksidin kondensaatioreaktiosta.
Ketjua katkaisevana aineena, siinä tapauksessa, että sellaista käytetään rajoittamaan oligouretaani-molekyylipainoa, käytetään mieluimmin lyhyttä primääristä monoalkoholia kuten esimerkiksi etanolia.
Keksinnön piirissä pidetään parhaana muuttaa tertiäärinen dialka-·. . noliamiini kvaternääriseen muotoonsa ennen sen reaktiota : ; tolueenidi-isosyanaatin kanssa. Ei kuitenkaan ole mahdotonta muuttaa tertiäärinen amiini kvaternääriseksi ammoniumyhdisteeksi oligouretaanin valmistamisen jälkeen tai jopa sen valmistuksen “ ; aikana. Kvaternisoiviksi aineiksi soveltuvat periaatteessa kaikki kvaternisoivat aineet. Mainittakoon niistä erikoisesti 4 81859 yhdisteet, jotka sisältävät aktivoidun halogeenin kuten esimerkiksi metyylikloridi, -bromidi tai -jodidi, bentsyylikloridi, allyylikloridi tai vielä epikloorihydriini tai aktiiviset esterit kuten dimetyylisulfaatti.
Keksinnön mukaiset oligouretaanit ovat yhdisteitä, joissa on yleisen kaavan (AB)^ mukaisia yksiköitä, jossa kaavassa A vastaa kvaternisoitua N-alkyylidialkanoliamiinia, B vastaa tolueenidi-isosyanaattia ja n lukua 1-6 sen mukaan, käytetäänkö vai ei ketjua katkaisevaa yhdistettä.
Kationinen oligouretaani voidaan siis esittää seuraavalla tavalla: R CH3 '!
,3 3 I
i 0 /Z~\ '
R-i — O -R„ — N R9 - O - C - NH -( 0 >—NH - C f O - R
χ Δ \ z li \ il i 5 i 0 o 0 R4 — ..n jossa R2 esittää alkyleeniradikaalia C2-C6' ta^ P^Y^s^^kylee-: : niradikaalia, jonka kondensaatioaste on 1-4, R^ esittää alkyyliradikaalia vähintäin (0, R^ ja X esittävät kvaternisoivan aineen jäännöstä
R.X
4 jossa R1 ja Rj. samoin kuin n merkitsevät seuraavaa: a) kun käytetään ketjua katkaisevaa yhdistettä R, = Rc - 0 - C - NH-\ 0 \-NH - C - 1 5 il \YJ i 0 / o CH3
Rj on alifaattinen, maksimaalisesti -radikaali ja n on välillä 1-3, tai b) kun ei käytetä ketjua katkaisevaa yhdistettä R1 = OCN-/ÖV-NH - C - :: / ° ch3
II
I© 5 81859
R5 on R
“ 0 - - N - R2 “ OH jossa R2, R^, R4 ja X säilyttävät ) 0 edellä määritellyt merkityksensä, ^ ja n on välillä 2-6.
Tertiäärisen dialkanoliamiinin kvaternisoimishetki ei vaikuta millään tavoin oligouretaanin rakennejärjestykseen.
Polyisosyanaatin, tässä tapauksessa tolueenidi-isosyanaatin, ja mahdollisesti kvaternisoidun dialkanoliamiinin välinen reaktio tapahtuu tavallisesti liuotinfaasissa, jotta voitaisiin paremmin kontrolloida reaktion eksotermisyyttä ja rajoittaa tällä tavoin verkkoutumisriskit, jotka johtaisivat käyttökelvottomaan geeliy-tymiseen. Käytetyillä liuottimilla on alhainen kiehumapiste, jotta ne voidaan helposti eliminoida lopullisesta lateksista. Näiden liuottimien on lisäksi helpotettava polymeerin dispergoi-tumista veteen. Metyleenikloridi (C^C^) » käytettynä sellaisissa määrissä, että saadussa oligouretaanissa on kuivauutteen määrä välillä 20-75 %, on eräs parhaina pidetyistä liuottimista.
Katalysaattorin käyttäminen, joka edistää polymeroitumisreaktiota tolueenidi-isosyanaatin ja dialkanoliamiinin välillä ei ole edullista, koska se on vastoin keksinnön ajatusta valmistaa alhaisen molekyylipainon omaavia oligouretaaneja. Sitä vastoin ketjua katkaisevan aineen kuten esimerkiksi etanolin käyttäminen edistää molekyylipainon rajoittamista edullisesti.
N-alkyylidialkanoliamiinin, ja erikoisesti stearyylidietanoli-amiinin kvaternisoiminen suoritetaan välillä 25-lOO°C sopivan kvaternisoivan aineen avulla, jotka on määritelty edellä. Kva-ternisointiaste on etupäässä välillä 10-60 % laskettuna kvaterni-soituvista typpiatomeista. Liian runsas kvaternisoiminen on haitaksi lopullisen tuotteen tehokkuudelle, koska se edistää sen hydrofiilisen luonteen kasvamista. Liian heikko kvaternisoiminen estää polymeroitumistuotteen dispergoitumista kunnolla.
6 81859
On havaittu, että metyylisulfaatti on eräs kaikkein sopivimmis-ta kvaternisoimisaineista sikäli että sen vaikutus on hyvin nopea.
Kvaternisoituja typpiatomeja sisältävää oligouretaania saadaan tavallisesti lisäämällä progressiivisesti ja samalla sekoittaen tolueeni-di-isosyanaattia kvaternisoidun N-alkyylidialkanoliamii-nin päälle, joka on laimennettuna metyleenikloridiin siten, että saadaan orgaanisen oligouretaanin kuivauutteen määräksi 20-75 %. Eksotermistä reaktiota kontrolloidaan tolueenidi-isosyanaatin lisäämisnopeuden avulla; lämpötilaa rajoitetaan kuumentamalla liuotinta palautusjäähdyttäen. Tavallisesti menetellään siten, että OH-ryhmiä on ylimäärä suhteessa NCO-ryhmiin reaktioastiassa. Tolueenidi-isosyanaattia ja OH-päätteisiä aineosia, yhtä hyvin alkanoliamiinia kuin ketjua katkaisevaa ainetta voidaan käyttää sellaisissa määräsuhteissa, että suhde NCO/OH on alle tai etupäässä yhtä suuri kuin 1.
Polymerointireaktion jälkeen kationisen oligouretaanin orgaaninen liuos dispergoidaan veteen. Liuottimeen liuotetun oligo-uretaanin emulgoimista veteen voidaan helpottaa käyttämällä "! kolmatta liuotinta. Tämän liuottimen tarkoituksena on homogenoi- ; . da dispersiossa olevan seoksen kaikki kolme aineosaa: oligoure- taani, sen liuotin ja vesi. Esimerkiksi asetonin lisääminen metyleenikloridiin, jotka kaksi liuotinta ovat käyttäytymisensä puolesta täysin erilaisia veden suhteen, edistää hyvin hienojen ja stabiilien dispersioiden saamista.
Kolmannen liuottimen määrä, mikä tarvitaan dispersion saamiseksi mahdollisimman hienojakoiseksi, on riippuvainen oligouretaanin koosta samoin kuin liuottimen määrästä, johon se on liuotettu. Esimerkiksi asetoni-metyleenikloridi-liuotinparin ollessa kyseessä tarvitaan tapauksesta riippuen 2-5 kertaa enemmän asetonia kuin metyleenikloridia. Dispersion tekemiseen tarvittavan veden määrän tulee olla yli kynnysarvon, jonka määrää liuottimien kokonaismäärä, ja jonka alapuolella on mahdotonta saada stabiilia ja tehokasta lateksia.
Il 7 81859
Vesifaasin ja orgaanisen faasin sekoittaminen keskenään kolmannen liuottimen läsnäollessa voidaan suorittaa käyttämällä klassista sekoitinlaitetta, joka toimii jatkuvana. Ellei tällaista ole ja käytetään normaalia, mutta kuitenkin voimakasta sekoitusta, on edullista lisätä vesi progressiivisesti orgaaniseen faasiin aina faasin inversioon saakka, joka ilmenee dispergoituneen seoksen viskositeetin äkillisenä pienenemisenä.
Liuottimet poistetaan sitten tislaamalla.
Keksinnön mukaan saadaan kationisia oligouretaanilatekseja, joissa kuiva-aineen pitoisuudet ovat 10-30 paino-%. Hiukkasläpimitta ei tavallisesti ylitä 0,5 ^um mikä tekee lateksin erinomaisen stabiiliksi.
Toinen edullinen seikka on saatujen lateksien neutraalisuus pH-arvon ollessa välillä 6-7. Näitä aineita voidaan siis käyttää neutraalissa väliaineessa ja tällä tavoin voidaan välttää ne lukuisat epäkohdat, mitä esiintyy klassisessa liimauksessa happa-messa väliaineessa. Niitä voidaan käyttää kaikkien paperiteollisuudessa tavanmukaisten täyteaineiden kanssa.
Esimerkki 1
Amiinin kvaternisoiminen - Reaktoriin, josta nousee pystyjäähdyt-täjä ja joka on varustettu sekoituslaitteella, lisätään 233,5 osaa dietanoliamiinia, joka on johdettu rasvahapoista, siis pääasiassa hapoista C^g (NORAMOX Sj CECA'sta) ja 16,5 osaa dimetyylisul-faattia. Seos kuumenee noin 70°C:een. Kvaternisoituminen päättyy, kun lämmönkehitys on lakannut.
Polymeroiminen - NORAMOX S2» joka on edellä kvaternisoitu, laimennetaan 538,5 osalla metyleenikloridia, johon lisätään 60,3 osaa etanolia. Sitten lisätään progressiivisesti, koko ajan sekoittaen 228,2 osaa TDI 80/20 (seosta, jossa on 80 % TDI-2,4 ja 20 % TDI-2,6). Reaktioseos kuumenee. TDI:n lisäämisnopeus on sellainen, että liuottimen palautusjäähdytys voidaan pitää säännöllisenä.
s 81859 Tällä tavoin saadaan kationista oligouretaania, jonka kuiva-ainepitoisuus on 50 % metyleenikloridissa, joka vastaa kaavaa, joka on esitetty edellä selostuksessa, ja jonka kvaternisoitu-misaste on 20 %.
Lateksin valmistaminen - Lisätään 150 osaa asetonia 100 osaan oligouretaania metyleenikloridissa, joka edellä valmistettiin. Sitten lisätään 250 osaa vettä sekoittaen voimakkaasti, niin että muodostuu emulsio polymeeri/vesi/liuott.imet. Metyleeni-kloridi ja asetoni poistetaan sen jälkeen tislaamalla.
Tällä tavoin saadaan lateksia, jonka kuiva-aineen pitoisuus on 17 %. Lateksin kuivauutteen määrä voidaan nostaa 30 %:iin poistamalla osa vedestä.
Esimerkki 2
Menetellään esimerkin 1 tavoin mutta korvataan NORAMOX NORAMOX C2:lla (CECA:n tuotteita), joka on dietanoliamiinia, joka on johdettu kopraöljystä ja sisältää siis rasvahappoketjuja C^2 (48 %), C·^ (17 %), Cg, C^0 ja muita. 146,5 osaa NORAMOX %2:a kvaternisoidaan 12,6 osalla dimetyylisulfaattia ja sen jälkeen laimennetaan 961,5 osalla metyleenikloridia.
Lisätään 46 osaa etanolia, sitten progressiivisesti 174 osaa TDI 80/20. Saadussa kationisessa oligouretaanissa on 28 % kuiva-ainetta metyleenikloridissa ja vastaa kaavaa, joka on annettu selostuksessa, ja kvaternisoimisaste on 20 %.
100 osaa tätä oligouretaanin liuosta metyleenikloridissa sekoitetaan 200 osan kanssa asetonia, sen jälkeen emulgoidaan voimakkaasti sekoittaen 300 osaan vettä.
Liuottimet poistetaan tämän jälkeen. Saadaan lateksia, jonka kuiva-aineen pitoisuus on välillä 9,5-30 paino-% riippuen veden määrästä, joka poistetaan.
Il 9 81859
Esimerkki 3
Polymerointi - Reaktoriin, josta kohoaa pystyjäähdyttäjä ja joka on varustettu sekoitinlaitteella, lisätään 178 osaa NORAMOX S2 534 osassa metyleenikloridia, sen jälkeen lisätään progressiivisesti 87 osaa TDI 80/20 261 osassa metyleenikloridia.
Kvaternisoiminen - Koko metyleenikloridi korvataan 795 osalla etyyliasetaattia. Sitten lisätään 41,6 osaa epikloorihydriiniä. Reaktioseoksen lämpötila nostetaan 70°C:een 4 h ajaksi. Saatu kationinen oligouretaani vastaa kaavaa, joka on annettu selostuksessa ja sen kvaternoitumisaste on 20 %.
Lateksin muodostaminen - 100 osaan edellä valmistettua polymeeriä etyyliasetaatissa lisätään voimakkaasti sekoittaen 100 osaa asetonia, sitten 200 osaa vettä emulsion muodostamista varten. Liuottimet poistetaan tislaamalla.
Tällä tavoin saadaan lateksia, jonka kuiva-ainepitoisuus on 14-30 paino-% riippuen veden määrästä, joka on poistettu.
Esimerkki 4
Kvaternisoiminen - Reaktoriin, josta kohoaa pystyjäähdyttäjä ja joka on varustettu sekoituslaitteella, lisätään 178 osaa NORAMOX S2 ja 31,5 osaa dimetyylisulfaattia. Seos kuumenee noin 70°C:een. Reaktio tapahtuu käytännöllisesti katsoen hetkessä.
Polymeroiminen - Kvaternisoitu NORAMOX S2 laimennetaan 795 osalla metyleenikloridia. Sitten lisätään progressiivisesti 87 osaa TDI 80/20. Näin saadaan kationista oligouretaania metyleeniklo-ridissa, joka vastaa kaavaa, joka on annettu selostuksessa ja jonka kvaternisoimisaste on 50 %.
Lateksin muodostaminen - 100 osaa saatua oligouretaanin liuosta sekoitetaan 200 osaan asetonia, sitten emulgoidaan voimakkaasti sekoittaen 350 osaan vettä. Liuottimet poistetaan tämän jälkeen.
Näin saadaan lateksia, jonka kuiva-ainepitoisuus on 7-30 paino-% riippuen poistetusta veden määrästä.
10 81 859
Esimerkki 5
Työskennellään esimerkin 1 mukaan, mutta korvataan dimetyylisulfaatti 12 osalla epikloorihydriiniä. Saadun oligouretaanin kvaternoitumisaste on 20 %.
Esimerkki 6
Työskennellään esimerkin 2 mukaan kvaternisoimalla 75,8 osaa N0RAM0X C2 13 osalla dimetyylisulfaattia. Polymerointi tapahtuu lisäämällä 23 osaa etanolia, 481 osaa metyleenikloridia, sen jälkeen progressiivisesti 87 osaa TDI 80/20. Saadun kationisen oligouretaanin kvaternisoitumisaste on 40 %.
100 osaa näin saatua orgaanista oligouretaania emulgoidaan siten, että mukana on 200 osaa asetonia, 300 osaan vettä. Sen jälkeen poistetaan liuottimet.
Esimerkki 7 (vertailu)
Valmistetaan oligouretaanilatekseja lähtemällä TDI:stä ja N-substituoidusta dietanoliamiinista, joka on lyhytketjuinen. Havaitaan, että näitä latekseja on vaikeata valmistaa ja ne ovat täysin tehottomia paperin liimaukseen.
Koe 1;
Lisätään progressiivisesti 151,3 osaa TDI 80/20 seokseen, jossa on 51,7 osaa N-metyylidietanoliamiinia, 40 osaa etanolia ja 729 osaa metyleenikloridia. Tämä jälkimmäinen korvataan sitten samalla määrällä etyyliasetaattia, sen jälkeen kvaternisoidaan 70°C:ssa 4 h ajan 10 osalla epikloorihydriiniä.
100 osaa kvaternisoitua oligouretaania emulgoidaan 400 osaan vettä ja mukana on 100 osaa asetonia. Sitten poistetaan liuottimet.
Koe 2:
Isopropanolilla on kaksoisvaikutus sekä liuottimena että ketjun katkaisijana. Oligouretaania P saadaan lisäämällä progressiivisesti 65,4 osaa TDI 80/20 33,1 osan päälle N-metyylidietanoli-amiinia 66,5 osassa isopropanolia.
K
n 81859
Koe 2.1;
Oligouretaani P kvaternisoidaan 15 osalla epikloorihydriiniä 4 h ajan 60°C:ssa sen jälkeen kun se on liuotettu seokseen, jossa on 200 osaa etyyliasetaattia ja 300 osaa asetonia.
200 osaa liuoksessa olevaa kvaternisoitua oligouretaania emul-goidaan 550 osaan vettä. Sitten poistetaan liuottimet. Saadaan lateksia A.
Koe 2.2:
Oligouretaani P liuotetaan etikkahapon vesiliuokseen. Saadun liuos B:n pH on 3.
Esimerkki 8
Liimausominaisuuksien tutkimiseksi paperin suhteen käytetään testiä COBB normin ASTM D. 3285 mukaan tai ranskalaisen normin Q
03-018 mukaan. Tällä kokeella määrätään veden määrä, mikä voi imeytyä paperiin tai pahviin tietyssä ajassa. Pidätetyn veden paino mitataan pinnan yksikköä kohti määrätyn ajan kuluessa.
Mitä heikompi on veden absorboituminen, sitä parempi on liimauksen vaikutus.
Liima-ainetta käytetään paperin massaan. Tämä paperi valmistetaan teollista valmistusta vastaavissa olosuhteissa lähtemällä pitkistä, 25°C:ssa S.R. valkaistuista ja raffinoiduista selluloo- sakuiduista, joihin on lisätty liima-ainetta eri suuruisia määriä.
2
Muodostuneen paperin pintapaino on 65 g/m .
COBB-mittaus tapahtuu näytteestä, joka on pyöreä, pinta-ala 100 2 cm . Kontaktiaika veden ja paperinäytteen välillä on 50 s.
Vertauksena käytetään kokeissa myös jo tunnettua kationista liimaa, jota voidaan käyttää neutraalissa väliaineessa, kuten keksinnön mukaisia aineita, ja massaan: HERCULES1 in AQUAPEL 360.
Saadut tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon: 12 81859
Liiman suhteellinen määrä on ilmoitettu vaikuttavana aineena laskettuna kuivasta selluloosasta.
Taulukko
Liima-aine Liiman suhteellinen COBB 60 määrä paperissa_ _ _I_ - II _ AQUAPEL 0,15 % - 21,0 0,5 % - 22,1
Esimerkki 1 0,25 % - 27,3
Esimerkki 2 0,5 % - 27,2
Esimerkki 3 0,4 % - 20,0
Esimerkki 4 0,5 % - 23,9
Esimerkki 5 0,5 % - 22,0
Esimerkki 6 0,5% - 27,8
Vertailuesi-merkki 7
Koe 1 0,5 % 2 % Läpäisi
Lateksi A 0,5 % 2 % Läpäisi
Liuos B 0,5 % 2 % Läpäisi
II

Claims (11)

13 81 859
1. Paperiteollisuudessa käytettävä liima-aine, joka perustuu kationiseen oligouretaaniin, jonka molekyylipaino on välillä 500-3000, tunnettu siitä, että se on oligouretaani-lateksin muodossa, jonka kaava on Ro CHq ιέ Ri — 0 — Ro — N-Ro - O - C - NH-(( )>-NH - C ·· 0 - Rr i θ il i r4 X o 0_ n jossa R2 esittää C2-Cg-alkyleeniradikaalia tai polyoksial-kyleeniradikaalia, jonka polykondensaatioaste on 1-4, R3 esittää alkyyliradikaalia, jossa on vähintään 7 hiiliatomia, R4 ja X esittävät kvaternisoivan aineen R4X jäännöstä ja a) R^ esittää radikaalia R’= - O - C - NH-(OVnh - C - I 1 o I o ch3 jossa R'5 on alifaattinen radikaali, jossa on korkeintaan 4 hiiliatomia ja n on 1-3 tai b) R^ esittää radikaalia OCN-On-NH - C - T i ch3 ja R5 on radikaali 14 81 859 Ra I® - O - Ra - N - Ra - OH I Θ R4 X jossa Ra, R3, R4 ja X säilyttävät edellä olevat merkityksensä ja n on 2-6.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liima-aine, tunnettu siitä, että kvaternisoimisaste laskettuna kvaternisoituvista typpiatomeista on välillä 10-60 %.
3. Menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaista liima-ainetta antamalla polyiso-syanaatin reagoida N-alkyylidialkanoliamiinin kanssa, joka • on kvaternisoitu ennen reaktiota, sen aikana tai sen jäl keen, tunnettu siitä, että polyisosyanaatti on tolueeni-di-isosyanaattia ja amiini on N-substituoitua dialkanoli-amiinia, joka sisältää kaksi hydroksiryhmää, jotka kumpikin ovat liittyneet typpiatomiin alifaattisen ketjun avulla, joka sisältää 1-6 hiiliatomia, ja että reaktion jälkeen saatu oligouretaani dispergoidaan veteen lateksin muotoon.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tolueenidi-isosyanaatin ja dialkanoliamiinin reaktio tapahtuu liuotinväliaineessa.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin on metyleenikloridia.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 3-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tolueenidi-isosyanaatin ja di-alkano-liamiinin välinen reaktio tapahtuu ketjun katkaisijan läsnäollessa .
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ketjun katkaisija on etanoli. Il is 81859
8. Jonkin patenttivaatimuksista 3-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suhde NCO/OH reaktioväliaineessa on korkeintaan 1.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 3-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että oligouretaani dispergoidaan veteen, jossa on mukana kolmatta liuotinta.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tämä kolmas liuotin on asetoni.
11. Jonkin patenttivaatimuksista 3-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin poistetaan lateksista tislaamalla.
FI852240A 1984-06-05 1985-06-04 Polyuretanlatex, som kan anvaendas som limaemne i pappersindustrin, och foerfarande foer framstaellning av detta. FI81859C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8408792 1984-06-05
FR8408792A FR2565267B1 (fr) 1984-06-05 1984-06-05 Latex de polyurethanne comme agent de collage en industrie papetiere, son procede de fabrication

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI852240A0 FI852240A0 (fi) 1985-06-04
FI852240L FI852240L (fi) 1985-12-06
FI81859B FI81859B (fi) 1990-08-31
FI81859C true FI81859C (fi) 1990-12-10

Family

ID=9304720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI852240A FI81859C (fi) 1984-06-05 1985-06-04 Polyuretanlatex, som kan anvaendas som limaemne i pappersindustrin, och foerfarande foer framstaellning av detta.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4617341A (fi)
EP (1) EP0165150B1 (fi)
JP (1) JPS6112998A (fi)
AT (1) ATE37052T1 (fi)
CA (1) CA1232392A (fi)
DE (1) DE3564831D1 (fi)
ES (1) ES8700711A1 (fi)
FI (1) FI81859C (fi)
FR (1) FR2565267B1 (fi)
NO (1) NO164853C (fi)
PT (1) PT80592B (fi)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2593839B1 (fr) * 1986-01-24 1988-04-29 Atochem Latex de diurethanne comme agent de collage en industrie papetiere, son procede de fabrication
DE3827438A1 (de) * 1988-08-12 1990-03-01 Bayer Ag Beschichtete traeger mit ultraduenner, mehrlagiger beschichtung, verfahren zu ihrer herstellung und polyurethane als zwischenprodukte fuer die beschichteten traeger
EP0541289B1 (en) * 1991-11-01 1997-03-12 Witco Corporation Methods for the preparation of cationic polyurethane compositions and quaternary ammonium salts
JPH07303324A (ja) * 1994-04-28 1995-11-14 Mikio Matsuoka 電気コード巻取装置
JP2845832B2 (ja) * 1996-09-12 1999-01-13 日華化学株式会社 インクジェット記録紙用耐水化剤
US6140412A (en) * 1996-09-12 2000-10-31 Nicca Chemical Co., Ltd. Waterproofing agent for ink jet printing paper
FR2811993B1 (fr) * 2000-07-21 2006-08-04 Oreal Nouveaux polymeres associatifs cationiques et leur utilisation comme epaississants
FR2834992B1 (fr) * 2002-01-21 2005-05-27 Oreal Polymeres associatifs cationiques amphiphiles, procede de preparation, utilisation comme epaississant et composition les comprenant
US6939938B2 (en) * 2002-01-21 2005-09-06 L'oreal S.A. Amphiphilic cationic associative polymers, preparation process, use as thickeners and composition comprising them
EP3913140A1 (en) * 2006-10-27 2021-11-24 Crane & Co., Inc. A soil and/or moisture resistant secure document
ES2427865T3 (es) * 2008-05-30 2013-11-04 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Dispersantes de poliuretanos lineales
US9018294B2 (en) * 2008-12-12 2015-04-28 Acushnet Company Cationic polyurea cover compositions for a multi-layer golf ball
US8927653B2 (en) * 2008-12-12 2015-01-06 Acushnet Company Cationic polyurea cover compositions for a multi-layer golf ball
US8647471B2 (en) 2010-12-22 2014-02-11 Bayer Materialscience Llc Process for the production of sized and/or wet-strength papers, paperboards and cardboards

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2400490C2 (de) * 1974-01-05 1982-06-03 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Kationische Polyurethane und Verfahren zu deren Herstellung
US3971764A (en) * 1974-12-26 1976-07-27 Akzona Incorporated Process for producing a cationic polyurethane
DE2537653B2 (de) * 1975-08-23 1977-10-27 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Papierleimungsmittel und verfahren zur papierleimung

Also Published As

Publication number Publication date
PT80592A (fr) 1985-07-01
FI852240A0 (fi) 1985-06-04
US4617341A (en) 1986-10-14
JPH0213075B2 (fi) 1990-04-03
ATE37052T1 (de) 1988-09-15
DE3564831D1 (en) 1988-10-13
ES543858A0 (es) 1986-10-16
FI852240L (fi) 1985-12-06
ES8700711A1 (es) 1986-10-16
EP0165150B1 (fr) 1988-09-07
JPS6112998A (ja) 1986-01-21
FR2565267B1 (fr) 1987-10-23
CA1232392A (fr) 1988-02-02
NO851662L (no) 1985-12-06
NO164853C (no) 1990-11-21
FI81859B (fi) 1990-08-31
EP0165150A1 (fr) 1985-12-18
FR2565267A1 (fr) 1985-12-06
PT80592B (fr) 1987-04-21
NO164853B (no) 1990-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI81859C (fi) Polyuretanlatex, som kan anvaendas som limaemne i pappersindustrin, och foerfarande foer framstaellning av detta.
EP0582166B2 (de) Chlorfreie multifunktionelle Harze für die Papierveredlung
AU703812B2 (en) Auxiliaries for paper finishing
US3988278A (en) Stable polymer latex and process for making same
US3971764A (en) Process for producing a cationic polyurethane
DE4211480A1 (de) Verfahren zur Naßverfestigung von Papier
US5718804A (en) Process for the production of cellulose-containing sheet-like structures which have been given a dry strength and/or wet strength treatment
DE4114657A1 (de) Waessrige loesungen von kationischen polyamidoamin-harzen
US6201060B1 (en) Water dispersable, isocyanates with enhanced absorbing capacity as paper auxiliary agents
US4786330A (en) Diurethane latex and processes
US6080831A (en) Water-dispersible polyisocyanates
DE4419572A1 (de) Mehrkomponenten-Systeme für die Papierveredelung
DE4226110A1 (de) Chlorfreie Naßfestmittel für Papier
AU739858B2 (en) Water-dispersible polyisocyanate preparations for producing repulpable paper
DE4319571A1 (de) Chlorfreie multifunktionelle Harze für die Papierveredlung
DE3205966A1 (de) Verfahren zur verbesserung der nasszugfestigkeit von papier

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: ATOCHEM