JPH0610295A - 紙に湿潤強度を賦与するための方法 - Google Patents
紙に湿潤強度を賦与するための方法Info
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- D21H17/57—Polyureas; Polyurethanes
Abstract
(57)【要約】
【構成】 紙若しくは紙状物質または紙若しくは紙状物
質を製造するために使用されるパルプを水分散性ポリイ
ソシアネートによって処理することを特徴とする、紙若
しくは紙状物質に乾燥及び湿潤強度を賦与するための方
法。 【効果】 本発明は、水分散性ポリイソシアネートを基
にしたハロゲンを含まない湿潤強度剤を使用する紙及び
紙状物質に湿潤強度を賦与するための新しい方法を提供
する。
質を製造するために使用されるパルプを水分散性ポリイ
ソシアネートによって処理することを特徴とする、紙若
しくは紙状物質に乾燥及び湿潤強度を賦与するための方
法。 【効果】 本発明は、水分散性ポリイソシアネートを基
にしたハロゲンを含まない湿潤強度剤を使用する紙及び
紙状物質に湿潤強度を賦与するための新しい方法を提供
する。
Description
【0001】紙の湿潤強度を改善するためにポリアミド
アミン及び/またはポリアミンとエピクロロヒドリンと
の反応生成物を使用することは長い間知られてきた。
アミン及び/またはポリアミンとエピクロロヒドリンと
の反応生成物を使用することは長い間知られてきた。
【0002】しかしながら、これらの既知の湿潤強度剤
は、ある量の有機的に結合された塩素を含む。
は、ある量の有機的に結合された塩素を含む。
【0003】有機塩素含量は、部分的にはクロロヒドリ
ン基から、そして部分的には合成の間にエピクロロヒド
リンから生成される低分子の二次的成分から生じる塩素
から作られる。
ン基から、そして部分的には合成の間にエピクロロヒド
リンから生成される低分子の二次的成分から生じる塩素
から作られる。
【0004】湿潤強度剤としての応用のためには、重縮
合生成物の水性溶液がパルプスラリーに添加され、そし
てこのスラリーから脱水によって紙のシートが形成され
る。これによってある割合の有機ハロゲン化合物が紙製
造から流出物中に移り、そこでそれはいわゆるAOX値
(DIN 38 409、パート14)として測定され
得る。
合生成物の水性溶液がパルプスラリーに添加され、そし
てこのスラリーから脱水によって紙のシートが形成され
る。これによってある割合の有機ハロゲン化合物が紙製
造から流出物中に移り、そこでそれはいわゆるAOX値
(DIN 38 409、パート14)として測定され
得る。
【0005】紙、厚紙等の引張強度(乾燥及び湿潤)は
塩基性ポリウレタンの添加によって改善することができ
ることが知られている(ドイツ特許出願第A−3 10
2038号参照)。
塩基性ポリウレタンの添加によって改善することができ
ることが知られている(ドイツ特許出願第A−3 10
2038号参照)。
【0006】異なる反応性のNCO基を有するポリイソ
シアネートから(例えばTDIから)誘導されたプレポ
リマーを触媒の存在下で溶液から乾いた紙に付与する、
紙に湿潤強度を賦与するための方法もまた知られている
(例えば米国特許明細書第3,702,781号参
照)。
シアネートから(例えばTDIから)誘導されたプレポ
リマーを触媒の存在下で溶液から乾いた紙に付与する、
紙に湿潤強度を賦与するための方法もまた知られている
(例えば米国特許明細書第3,702,781号参
照)。
【0007】イソシアネート基がブロックされているイ
ソシアネートプレポリマーの水性分散液もまた、紙の乾
燥及び湿潤強度を増すための紙の含浸のために提案され
た(ヨーロッパ特許出願第A−17 598参照)。
ソシアネートプレポリマーの水性分散液もまた、紙の乾
燥及び湿潤強度を増すための紙の含浸のために提案され
た(ヨーロッパ特許出願第A−17 598参照)。
【0008】湿潤及び乾燥強度を賦与する目的のため
の、紙の中で硬化することができる、ポリアルコール、
イソシアネート及びポリアミンの混合物による紙の含浸
もまた述べられた(ドイツ特許出願第A−2 264
699号参照)。
の、紙の中で硬化することができる、ポリアルコール、
イソシアネート及びポリアミンの混合物による紙の含浸
もまた述べられた(ドイツ特許出願第A−2 264
699号参照)。
【0009】(メタ)アクリルアミド等のコポリマーの
ホフマン分解によって得ることができる、イソシアネー
ト及び第一アミン基を含むカチオン性ポリマーもまた、
原料中で使用されると、熱処理の後では、紙を強化する
ために適切である(日本特許明細書57 149参
照)。
ホフマン分解によって得ることができる、イソシアネー
ト及び第一アミン基を含むカチオン性ポリマーもまた、
原料中で使用されると、熱処理の後では、紙を強化する
ために適切である(日本特許明細書57 149参
照)。
【0010】かくして、一方では、当該技術の現状は、
基体中でポリウレタンに変換され得るキャップされたイ
ソシアネートまたはその他の反応性混合物による紙の処
理であり、他方では、メラミン/ホルムアルデヒド若し
くは尿素/ホルムアルデヒド縮合生成物、またはポリア
ミドアミン/エピクロロヒドリン樹脂がこの目的のため
に使用される(ウルマンの化学技術の百科事典、Wei
nheim、第17巻、19794、585頁)。
基体中でポリウレタンに変換され得るキャップされたイ
ソシアネートまたはその他の反応性混合物による紙の処
理であり、他方では、メラミン/ホルムアルデヒド若し
くは尿素/ホルムアルデヒド縮合生成物、またはポリア
ミドアミン/エピクロロヒドリン樹脂がこの目的のため
に使用される(ウルマンの化学技術の百科事典、Wei
nheim、第17巻、19794、585頁)。
【0011】従来は、合成された湿潤強度剤は、しばし
ば、四級化されたポリアミド、ポリイミド等である。こ
れらの製品のカチオン性構造が、セルロース繊維による
それらの吸収の原因であると考えられる(R.Pelz
erら、紙製造のための週刊誌、11/12(198
9)499頁)。
ば、四級化されたポリアミド、ポリイミド等である。こ
れらの製品のカチオン性構造が、セルロース繊維による
それらの吸収の原因であると考えられる(R.Pelz
erら、紙製造のための週刊誌、11/12(198
9)499頁)。
【0012】しかしながら、紙に湿潤及び乾燥強度を賦
与するための、当該技術の現状から知られているこれら
の方法は、すべての要件において、特に用いられる製品
の有機ハロゲン含量(OX含量)及び紙工場からの流出
物の発生するAOX(吸収された有機ハロゲン)汚染に
関して満足であるということではない。
与するための、当該技術の現状から知られているこれら
の方法は、すべての要件において、特に用いられる製品
の有機ハロゲン含量(OX含量)及び紙工場からの流出
物の発生するAOX(吸収された有機ハロゲン)汚染に
関して満足であるということではない。
【0013】それ故、広いpH範囲にわたって原料及び
表面処理においてポリアミドアミン/エピクロロヒドリ
ン樹脂を基にした従来の湿潤強度剤と同じ湿潤強度効果
を有しそしてまた乾燥強度を増す、水分散性ポリイソシ
アネートを基にしたハロゲンを含まない湿潤強度剤を使
用する紙及び紙状物質に湿潤強度を賦与するための新し
い方法を提供する問題が存在していた。
表面処理においてポリアミドアミン/エピクロロヒドリ
ン樹脂を基にした従来の湿潤強度剤と同じ湿潤強度効果
を有しそしてまた乾燥強度を増す、水分散性ポリイソシ
アネートを基にしたハロゲンを含まない湿潤強度剤を使
用する紙及び紙状物質に湿潤強度を賦与するための新し
い方法を提供する問題が存在していた。
【0014】水分散性ポリイソシアネートが紙のための
乾燥及び湿潤強度剤として極めて適切であることがここ
に驚くべきことに見い出された。それらは、シート形成
に先立って(原料適用)、即ち繊維原料懸濁液への添加
剤として、または紙表面に、即ち紙の形成されたシート
に適用されることによって、添加されて良い。
乾燥及び湿潤強度剤として極めて適切であることがここ
に驚くべきことに見い出された。それらは、シート形成
に先立って(原料適用)、即ち繊維原料懸濁液への添加
剤として、または紙表面に、即ち紙の形成されたシート
に適用されることによって、添加されて良い。
【0015】かくして、本発明は、紙若しくは紙状物質
または紙若しくは紙状物質の製造のために使用されるパ
ルプを水分散性ポリイソシアネートによって処理するこ
とを特徴とする、乾燥及び湿潤強度を有する紙及び紙状
物質の製造のための方法に関する。
または紙若しくは紙状物質の製造のために使用されるパ
ルプを水分散性ポリイソシアネートによって処理するこ
とを特徴とする、乾燥及び湿潤強度を有する紙及び紙状
物質の製造のための方法に関する。
【0016】非自動分散性ポリイソシアネートと外部の
イオン性またはノニオン性乳化剤との混合物もまた、水
分散性ポリイソシアネートとして使用することができ
る。
イオン性またはノニオン性乳化剤との混合物もまた、水
分散性ポリイソシアネートとして使用することができ
る。
【0017】しかしながら、本発明による方法の好まし
い実施態様は、自動分散性ポリイソシアネート、例え
ば、(I)ポリイソシアネートと、ポリエーテルによっ
て改質されそして脂環式的に及び/若しくは脂肪族的に
結合されたイソシアネート基を含むポリイソシアネート
との水分散性ノニオン性ポリイソシアネート混合物、
(II)ポリイソシアネートと、カルボキシレート基に
よって改質されそして脂環式的に及び/若しくは脂肪族
的に結合されたイソシアネート基を含むポリイソシアネ
ートとのポリイソシアネート混合物、または(III)
芳香族的に結合されたイソシアネート基を含む水分散性
ノニオン性ポリイソシアネート、若しくはこのようなポ
リイソシアネートの混合物を使用する。
い実施態様は、自動分散性ポリイソシアネート、例え
ば、(I)ポリイソシアネートと、ポリエーテルによっ
て改質されそして脂環式的に及び/若しくは脂肪族的に
結合されたイソシアネート基を含むポリイソシアネート
との水分散性ノニオン性ポリイソシアネート混合物、
(II)ポリイソシアネートと、カルボキシレート基に
よって改質されそして脂環式的に及び/若しくは脂肪族
的に結合されたイソシアネート基を含むポリイソシアネ
ートとのポリイソシアネート混合物、または(III)
芳香族的に結合されたイソシアネート基を含む水分散性
ノニオン性ポリイソシアネート、若しくはこのようなポ
リイソシアネートの混合物を使用する。
【0018】a)1.8〜4.2の平均NCO官能性、 b)ポリイソシアネート混合物(I)を基にして12.
0〜21.5重量%の脂肪族的に及び/または脂環式的
に結合されたイソシアネート基の含量(NCOとして計
算して、分子量=42)、並びに c)ポリイソシアネート混合物(I)を基にして2〜2
0重量%の、ポリエーテル連鎖内に位置付けられたエチ
レンオキシド単位の含量(C2H4Oとして計算して、分
子量=44)(ここでポリエーテル連鎖は5〜70のエ
チレンオキシド単位の統計的平均を有する)を有する水
分散性ポリイソシアネート混合物(I)を使用すること
が好ましい。水分散性ポリイソシアネート混合物(I)
は、専ら脂肪族的に及び/または脂環式的に結合された
イソシアネート基を含む少なくとも一種のポリイソシア
ネートから成る、2.1〜4.4、好ましくは2.3〜
4.3の(平均)NCO官能性を有するポリイソシアネ
ート成分A)を、5.0〜70のエチレンオキシド単位
の統計的平均を有する一価または多価ポリアルキレンオ
キシドポリエーテルアルコールB)と、少なくとも2:
1の、一般的には4:1〜約1000:1のNCO/O
H当量比を維持しながら反応させることによって(ここ
で更にまた前記出発成分のタイプ及び割合は、生成する
反応生成物がa)〜c)の下で上で述べた条件を満足す
るように選ばれる)それ自体は既知のやり方で製造する
ことができる。
0〜21.5重量%の脂肪族的に及び/または脂環式的
に結合されたイソシアネート基の含量(NCOとして計
算して、分子量=42)、並びに c)ポリイソシアネート混合物(I)を基にして2〜2
0重量%の、ポリエーテル連鎖内に位置付けられたエチ
レンオキシド単位の含量(C2H4Oとして計算して、分
子量=44)(ここでポリエーテル連鎖は5〜70のエ
チレンオキシド単位の統計的平均を有する)を有する水
分散性ポリイソシアネート混合物(I)を使用すること
が好ましい。水分散性ポリイソシアネート混合物(I)
は、専ら脂肪族的に及び/または脂環式的に結合された
イソシアネート基を含む少なくとも一種のポリイソシア
ネートから成る、2.1〜4.4、好ましくは2.3〜
4.3の(平均)NCO官能性を有するポリイソシアネ
ート成分A)を、5.0〜70のエチレンオキシド単位
の統計的平均を有する一価または多価ポリアルキレンオ
キシドポリエーテルアルコールB)と、少なくとも2:
1の、一般的には4:1〜約1000:1のNCO/O
H当量比を維持しながら反応させることによって(ここ
で更にまた前記出発成分のタイプ及び割合は、生成する
反応生成物がa)〜c)の下で上で述べた条件を満足す
るように選ばれる)それ自体は既知のやり方で製造する
ことができる。
【0019】ポリイソシアネート成分A)は、単純な脂
肪族及び/または脂環式ジイソシアネートを改質するこ
とによって製造することができる、例えばドイツ特許出
願第A−1 670 666号、ドイツ特許出願第A−
3 700 209号及びドイツ特許出願A−3 90
0 053中にまたはヨーロッパ特許出願第A−339
396号及びヨーロッパ特許出願第A−339 39
6号中に述べられたもののような、ウレトジオン及び/
またはイソシアヌレート、ウレタン及び/またはアロフ
ァネート、ビウレットまたはオキサジアジン構造を有し
て良い。
肪族及び/または脂環式ジイソシアネートを改質するこ
とによって製造することができる、例えばドイツ特許出
願第A−1 670 666号、ドイツ特許出願第A−
3 700 209号及びドイツ特許出願A−3 90
0 053中にまたはヨーロッパ特許出願第A−339
396号及びヨーロッパ特許出願第A−339 39
6号中に述べられたもののような、ウレトジオン及び/
またはイソシアヌレート、ウレタン及び/またはアロフ
ァネート、ビウレットまたはオキサジアジン構造を有し
て良い。
【0020】原則として、このようなポリイソシアネー
ト成分A)の製造のために適切なジイソシアネートは、
それらの分子量が140〜400の範囲でありそして脂
肪族的に及び/または脂環式的に結合されたイソシアネ
ート基を含むジイソシアネート、例えば1,4−ジイソ
シアナトブタン、1,6−ジイソシアナトヘキサン、
1,5−ジイソシアナト−2,2−ジメチルペンタン、
2,2,4−若しくは2,4,4−トリメチル−1,6
−ジイソシアナトヘキサン、1,10−ジイソシアナト
デカン、1,3−及び1,4−ジイソシアナトシクロヘ
キサン、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−
5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジ
イソシアネート)並びに4,4’−ジイソシアナトジシ
クロヘキシルメタンまたはこのようなジイソシアネート
の任意の所望の混合物である。一般に、芳香族イソシア
ネート例えばトルイレンジイソシアネート及び4,4’
−ジイソシアナト−ジフェニルメタンを使用することも
また可能であろう。しかしながら、後者は耐光堅牢度を
欠きそして水に対して過度に反応性であるので、脂肪族
イソシアネートが好ましい。しかし、脂肪族及び芳香族
ジイソシアネートの混合されたトリマーはある程度の興
味を有する。
ト成分A)の製造のために適切なジイソシアネートは、
それらの分子量が140〜400の範囲でありそして脂
肪族的に及び/または脂環式的に結合されたイソシアネ
ート基を含むジイソシアネート、例えば1,4−ジイソ
シアナトブタン、1,6−ジイソシアナトヘキサン、
1,5−ジイソシアナト−2,2−ジメチルペンタン、
2,2,4−若しくは2,4,4−トリメチル−1,6
−ジイソシアナトヘキサン、1,10−ジイソシアナト
デカン、1,3−及び1,4−ジイソシアナトシクロヘ
キサン、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−
5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジ
イソシアネート)並びに4,4’−ジイソシアナトジシ
クロヘキシルメタンまたはこのようなジイソシアネート
の任意の所望の混合物である。一般に、芳香族イソシア
ネート例えばトルイレンジイソシアネート及び4,4’
−ジイソシアナト−ジフェニルメタンを使用することも
また可能であろう。しかしながら、後者は耐光堅牢度を
欠きそして水に対して過度に反応性であるので、脂肪族
イソシアネートが好ましい。しかし、脂肪族及び芳香族
ジイソシアネートの混合されたトリマーはある程度の興
味を有する。
【0021】水分散性ポリイソシアネート混合物の製造
のために使用される出発成分A)は、好ましくは、トリ
マーの1,6−ジイソシアナトヘキサン及び/またはダ
イマーの1,6−ジイソシアナトヘキサン、及び/また
はウレトジオン及び/またはビウレット基から本質的に
成るイソシアヌレート基を有する、成分A)を基にして
19〜24重量%のNCO含量を有するポリイソシアネ
ート混合物である。ウレトジオン基を実質的に含まずそ
してイソシアヌレートまたはビウレット基を有する、前
記NCO含量を有する対応するポリイソシアネート、例
えば1,6−ジイソシアナトヘキサンのそれ自体は既知
の触媒的なトリマー化によって得られそして好ましくは
2.2〜4.2の(平均)NCO官能性を有するポリイ
ソシアネートが、成分A)として特に好ましく使用され
る。トリマーの代わりに、ビウレット(水との特定の反
応によって既知のやり方で得られる)またはオリゴウレ
タン例えばジイソシアネートをトリメチロールプロパ
ン、ペンタエリトリトールまたはソルビトールと反応さ
せることによって生成されたものを使用することもまた
可能である。
のために使用される出発成分A)は、好ましくは、トリ
マーの1,6−ジイソシアナトヘキサン及び/またはダ
イマーの1,6−ジイソシアナトヘキサン、及び/また
はウレトジオン及び/またはビウレット基から本質的に
成るイソシアヌレート基を有する、成分A)を基にして
19〜24重量%のNCO含量を有するポリイソシアネ
ート混合物である。ウレトジオン基を実質的に含まずそ
してイソシアヌレートまたはビウレット基を有する、前
記NCO含量を有する対応するポリイソシアネート、例
えば1,6−ジイソシアナトヘキサンのそれ自体は既知
の触媒的なトリマー化によって得られそして好ましくは
2.2〜4.2の(平均)NCO官能性を有するポリイ
ソシアネートが、成分A)として特に好ましく使用され
る。トリマーの代わりに、ビウレット(水との特定の反
応によって既知のやり方で得られる)またはオリゴウレ
タン例えばジイソシアネートをトリメチロールプロパ
ン、ペンタエリトリトールまたはソルビトールと反応さ
せることによって生成されたものを使用することもまた
可能である。
【0022】成分B)は、1分子あたり5〜70、好ま
しくは6〜60のエチレンオキシド単位の統計的平均を
有する一価または多価ポリアルキレンオキシドポリエー
テルアルコール、例えば適切な出発分子のアルコキシル
化によってそれ自体は既知のやり方で得ることができる
ものから成る。
しくは6〜60のエチレンオキシド単位の統計的平均を
有する一価または多価ポリアルキレンオキシドポリエー
テルアルコール、例えば適切な出発分子のアルコキシル
化によってそれ自体は既知のやり方で得ることができる
ものから成る。
【0023】分子量が32〜150の範囲にある任意の
所望の一価または多価アルコール、例えばヨーロッパ特
許出願第A−206 059に従ってまた使用されたも
のを、ポリエーテルアルコールB)の製造のための出発
分子として使用することができる。1〜4の炭素原子を
有する1官能の脂肪族アルコールが、好ましくは出発分
子として使用される。メタノールを使用することが特に
好ましい。
所望の一価または多価アルコール、例えばヨーロッパ特
許出願第A−206 059に従ってまた使用されたも
のを、ポリエーテルアルコールB)の製造のための出発
分子として使用することができる。1〜4の炭素原子を
有する1官能の脂肪族アルコールが、好ましくは出発分
子として使用される。メタノールを使用することが特に
好ましい。
【0024】アルコキシル化反応のために適切なアルキ
レンオキシドは殊にエチレンオキシド及びプロピレンオ
キシドであり、これらは任意の所望の順序でまたは混合
物としてアルコキシル化において使用することができ
る。
レンオキシドは殊にエチレンオキシド及びプロピレンオ
キシドであり、これらは任意の所望の順序でまたは混合
物としてアルコキシル化において使用することができ
る。
【0025】ポリアルキレンオキシドポリエーテルアル
コールB)は、少なくとも5、一般には5〜70、好ま
しくは6〜60そして特に好ましくは7〜20のエチレ
ンオキシド単位を有し、そしてアルキレンオキシドの少
なくとも60モル%、好ましくは少なくとも70モル%
がエチレンオキシド単位から成る少なくとも一つのポリ
エーテル連鎖を各々の場合において含む純粋なポリエチ
レンオキシドポリエーテルまたは混合されたポリアルキ
レンオキシドポリエーテルのどちらかである。水分散性
ポリイソシアネート混合物(I)の製造のための好まし
いポリエーテルアルコールB)は、1〜4の炭素原子を
有する脂肪族アルコールから出発したそして6〜60の
統計的平均のエチレンオキシド単位を含む1官能のポリ
アルキレンオキシドポリエーテルである。特に好ましい
ポリエーテルアルコールB)は、7〜20の統計的平均
のエチレンオキシド単位を有する純粋なポリエチレング
リコールモノメチルエーテルアルコールである。
コールB)は、少なくとも5、一般には5〜70、好ま
しくは6〜60そして特に好ましくは7〜20のエチレ
ンオキシド単位を有し、そしてアルキレンオキシドの少
なくとも60モル%、好ましくは少なくとも70モル%
がエチレンオキシド単位から成る少なくとも一つのポリ
エーテル連鎖を各々の場合において含む純粋なポリエチ
レンオキシドポリエーテルまたは混合されたポリアルキ
レンオキシドポリエーテルのどちらかである。水分散性
ポリイソシアネート混合物(I)の製造のための好まし
いポリエーテルアルコールB)は、1〜4の炭素原子を
有する脂肪族アルコールから出発したそして6〜60の
統計的平均のエチレンオキシド単位を含む1官能のポリ
アルキレンオキシドポリエーテルである。特に好ましい
ポリエーテルアルコールB)は、7〜20の統計的平均
のエチレンオキシド単位を有する純粋なポリエチレング
リコールモノメチルエーテルアルコールである。
【0026】好ましく使用されるポリイソシアネート混
合物(II)は、カルボキシル基の少なくとも部分的な
中和の後で水の中に容易に分散することができる、カル
ボキシル基を含むポリイソシアネート混合物、例えばド
イツ特許出願第A−4 001 783号中に述べられ
たものである。
合物(II)は、カルボキシル基の少なくとも部分的な
中和の後で水の中に容易に分散することができる、カル
ボキシル基を含むポリイソシアネート混合物、例えばド
イツ特許出願第A−4 001 783号中に述べられ
たものである。
【0027】芳香族的に結合されたイソシアネート基を
含む水分散性ノニオン性ポリイソシアネート(III)と
しては、例えば英国特許出願第A−1 444 933
号及び英国特許出願第A−2 018 796号、ヨー
ロッパ特許出願第A−61628号またはドイツ特許出
願第A−2 703 271号中に述べられたものを使
用することが好ましい。前記物質は、お互いの任意の所
望の混合物として使用することができる。
含む水分散性ノニオン性ポリイソシアネート(III)と
しては、例えば英国特許出願第A−1 444 933
号及び英国特許出願第A−2 018 796号、ヨー
ロッパ特許出願第A−61628号またはドイツ特許出
願第A−2 703 271号中に述べられたものを使
用することが好ましい。前記物質は、お互いの任意の所
望の混合物として使用することができる。
【0028】非自動分散性ポリイソシアネートとして
は、外部のイオン性またはノニオン性乳化剤との混合物
としてのポリイソシアネート成分A)を使用することが
好ましい。このような乳化剤は、例えば有機化学の方
法、Houben−Weyl、第XIV/1巻、パート
1、190〜208頁、Georg−Thieme出版
社、シュツットガルト 1961中に、または米国特許
明細書第3,428,592号若しくはヨーロッパ特許
出願第A−13 112号中に述べられている。これら
の乳化剤は、分散性を確保する量で使用される。
は、外部のイオン性またはノニオン性乳化剤との混合物
としてのポリイソシアネート成分A)を使用することが
好ましい。このような乳化剤は、例えば有機化学の方
法、Houben−Weyl、第XIV/1巻、パート
1、190〜208頁、Georg−Thieme出版
社、シュツットガルト 1961中に、または米国特許
明細書第3,428,592号若しくはヨーロッパ特許
出願第A−13 112号中に述べられている。これら
の乳化剤は、分散性を確保する量で使用される。
【0029】水性相中への組み入れを容易にするため
に、本発明による方法において使用される水分散性ポリ
イソシアネートは、必要に応じて、イソシアネート基に
対して不活性な溶媒中に溶解して使用することができ
る。適切な溶媒の例は、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチ
レングリコールモノメチル若しくはモノエチルエーテル
アセテート、1−メトキシプロプ−2−イルアセテー
ト、ブタン−2−オン、4−メチルペンタン−2−オ
ン、シクロヘキサノン、トルエンまたはこれらの混合
物、または溶媒例えばプロピレングリコールジアセテー
ト、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールエチル及びブチルエーテルアセテート、N
−メチルピロリドン並びにN−メチルカプロラクタム、
またはこのような溶媒の混合物である。これらの溶媒
は、生成される溶液を基にして90重量%まで、好まし
くは多くても50重量%そして特に好ましくは多くても
20重量%の量で必要に応じて水分散性ポリイソシアネ
ートに添加される。しかしながら、溶媒を含まない水分
散性ポリイソシアネートを使用することが、非常に特に
好ましい。
に、本発明による方法において使用される水分散性ポリ
イソシアネートは、必要に応じて、イソシアネート基に
対して不活性な溶媒中に溶解して使用することができ
る。適切な溶媒の例は、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチ
レングリコールモノメチル若しくはモノエチルエーテル
アセテート、1−メトキシプロプ−2−イルアセテー
ト、ブタン−2−オン、4−メチルペンタン−2−オ
ン、シクロヘキサノン、トルエンまたはこれらの混合
物、または溶媒例えばプロピレングリコールジアセテー
ト、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールエチル及びブチルエーテルアセテート、N
−メチルピロリドン並びにN−メチルカプロラクタム、
またはこのような溶媒の混合物である。これらの溶媒
は、生成される溶液を基にして90重量%まで、好まし
くは多くても50重量%そして特に好ましくは多くても
20重量%の量で必要に応じて水分散性ポリイソシアネ
ートに添加される。しかしながら、溶媒を含まない水分
散性ポリイソシアネートを使用することが、非常に特に
好ましい。
【0030】本発明による方法においては、水分散性ポ
リイソシアネートは、紙原料を基にして0.005〜5
0重量%、好ましくは0.1〜10重量%の量で使用さ
れる。それらは好ましくは原料中で使用される、即ちそ
れらは木材繊維/セルロース繊維分散液に直接添加され
る。ポリイソシアネートが使用される前に、殊に紙パル
プに添加される時には、それらは、ポリイソシアネート
を基にして1〜4倍量の水によって予備分散させて良
い。これによる成分(I)の使用は、24時間までの処
理時間を可能にする。水分散性芳香族ポリイソシアネー
ト(III)を使用する時には、処理時間は、水に対する
一層高い反応性のために顕著に一層短く、そして一般的
に8時間までである。
リイソシアネートは、紙原料を基にして0.005〜5
0重量%、好ましくは0.1〜10重量%の量で使用さ
れる。それらは好ましくは原料中で使用される、即ちそ
れらは木材繊維/セルロース繊維分散液に直接添加され
る。ポリイソシアネートが使用される前に、殊に紙パル
プに添加される時には、それらは、ポリイソシアネート
を基にして1〜4倍量の水によって予備分散させて良
い。これによる成分(I)の使用は、24時間までの処
理時間を可能にする。水分散性芳香族ポリイソシアネー
ト(III)を使用する時には、処理時間は、水に対する
一層高い反応性のために顕著に一層短く、そして一般的
に8時間までである。
【0031】本発明に従って使用される水分散性ポリイ
ソシアネートは、紙産業において慣用的に使用される処
理温度で用いることができ、その際、本発明に従って使
用される製品のための処理時間は温度に従って変えるこ
とができる。かくして、例えば、23〜25℃での実施
例A)のポリイソシアネートのための処理時間は、この
温度では5時間後に約60%のイソシアネート基がまだ
存在するので、比較的長い。ポリイソシアネートA)に
関しては、35℃の温度で5時間後に約50%のイソシ
アネート基がまだ存在し、そして50℃で3時間後に3
3%がまだ存在する。かくして、特定の温度での処理時
間は、本発明に従って使用される適切なポリイソシアネ
ートを選択することによって影響され得る。
ソシアネートは、紙産業において慣用的に使用される処
理温度で用いることができ、その際、本発明に従って使
用される製品のための処理時間は温度に従って変えるこ
とができる。かくして、例えば、23〜25℃での実施
例A)のポリイソシアネートのための処理時間は、この
温度では5時間後に約60%のイソシアネート基がまだ
存在するので、比較的長い。ポリイソシアネートA)に
関しては、35℃の温度で5時間後に約50%のイソシ
アネート基がまだ存在し、そして50℃で3時間後に3
3%がまだ存在する。かくして、特定の温度での処理時
間は、本発明に従って使用される適切なポリイソシアネ
ートを選択することによって影響され得る。
【0032】本発明に従って使用される水分散性ポリイ
ソシアネートは、表面処理と原料添加の両方のために適
切である。本発明に従って使用される製品はまた、サイ
ジングプレスにおいて用いることもでき、水、オイル及
びベンジンに耐える紙を製造することを可能にする。
ソシアネートは、表面処理と原料添加の両方のために適
切である。本発明に従って使用される製品はまた、サイ
ジングプレスにおいて用いることもでき、水、オイル及
びベンジンに耐える紙を製造することを可能にする。
【0033】本発明に従って使用される製品が添加され
る時には、セルロース原料または紙のpHは、好ましく
は5〜8.5に、殊に中性の領域中にあるべきである。
4未満または9より大きいpHは避けるべきである。
る時には、セルロース原料または紙のpHは、好ましく
は5〜8.5に、殊に中性の領域中にあるべきである。
4未満または9より大きいpHは避けるべきである。
【0034】本発明に従って使用される製品は、流出物
を有機ハロゲン化合物(DIN 38 409パート1
4に従ってAOX値として測定される)によって汚染す
ること無く紙に湿潤強度を賦与することを可能にする。
実施例から見ることができるように、機械中で直接に、
温和な乾燥条件下でさえ、湿潤引裂強度を改善すること
も可能である、即ち製品の慣用的な多少の凝縮または熟
成時間はもはや必要ではない。更にまた、本発明の製品
は、それらが紙製造において慣用的に使用される通常の
光学増白剤の活性を抑制しないという点で区別される。
を有機ハロゲン化合物(DIN 38 409パート1
4に従ってAOX値として測定される)によって汚染す
ること無く紙に湿潤強度を賦与することを可能にする。
実施例から見ることができるように、機械中で直接に、
温和な乾燥条件下でさえ、湿潤引裂強度を改善すること
も可能である、即ち製品の慣用的な多少の凝縮または熟
成時間はもはや必要ではない。更にまた、本発明の製品
は、それらが紙製造において慣用的に使用される通常の
光学増白剤の活性を抑制しないという点で区別される。
【0035】本発明の製品はまた、必要に応じて、慣用
のカチオン性固着剤及び保留剤と、好ましくは湿潤強度
剤と一緒に使用することができる。本発明に関しては、
保留剤は、ポリアミン、好ましくはN−メチル−ビス
(3−アミノプロピル)アミンと、アルキレン二ハロゲ
ン化物、好ましくはジクロロエタンとのカチオン性重縮
合生成物である。特に好ましい保留剤は、遊離のNH−
または−NH2基を持たないものである。
のカチオン性固着剤及び保留剤と、好ましくは湿潤強度
剤と一緒に使用することができる。本発明に関しては、
保留剤は、ポリアミン、好ましくはN−メチル−ビス
(3−アミノプロピル)アミンと、アルキレン二ハロゲ
ン化物、好ましくはジクロロエタンとのカチオン性重縮
合生成物である。特に好ましい保留剤は、遊離のNH−
または−NH2基を持たないものである。
【0036】本発明に従って使用される製品を慣用の湿
潤強度剤と一緒に用いる時には、これらの慣用の湿潤強
度剤によって引き起こされる流出物のAOX汚染を低下
させることが特に可能である。更にまた、多くの場合に
は、湿潤強度効果は相乗的に増進され、そして顔料、充
填剤等の保留は改善される。
潤強度剤と一緒に用いる時には、これらの慣用の湿潤強
度剤によって引き起こされる流出物のAOX汚染を低下
させることが特に可能である。更にまた、多くの場合に
は、湿潤強度効果は相乗的に増進され、そして顔料、充
填剤等の保留は改善される。
【0037】本発明に従って使用される水分散性ポリイ
ソシアネートは、ポリアミン及びアルキレン二ハロゲン
化物のカチオン性重縮合生成物を基にして0.005〜
50重量部、好ましくは0.1〜10重量部の保留剤と
の混合物として用いることができ、ここで保留剤の量は
紙原料を基にしている。
ソシアネートは、ポリアミン及びアルキレン二ハロゲン
化物のカチオン性重縮合生成物を基にして0.005〜
50重量部、好ましくは0.1〜10重量部の保留剤と
の混合物として用いることができ、ここで保留剤の量は
紙原料を基にしている。
【0038】本発明に従って使用される水分散性ポリイ
ソシアネートは、ポリイソシアネートを基にして1〜4
00重量部、好ましくは10〜100重量部のポリアミ
ドアミン/エピクロロヒドリン樹脂との混合物として用
いることができる。
ソシアネートは、ポリイソシアネートを基にして1〜4
00重量部、好ましくは10〜100重量部のポリアミ
ドアミン/エピクロロヒドリン樹脂との混合物として用
いることができる。
【0039】ポリアミドアミン/エピクロロヒドリン樹
脂として好ましく使用される製品は、(α)1分子あた
り少なくとも3つのアミノ基を含むポリアミン、及び
(β)C3〜C10−ジカルボン酸の、(α)対(β)の
モル比が1:0.8〜1:1.4である反応、そして生
成したポリアミドアミンと(γ)エピクロロヒドリンと
の、ポリアミドアミン(g)中の塩基性アミノ基の1モ
ルあたり1.0〜1.8モルのエピクロロヒドリンが使
用される、後続の反応によって製造されるものである。
脂として好ましく使用される製品は、(α)1分子あた
り少なくとも3つのアミノ基を含むポリアミン、及び
(β)C3〜C10−ジカルボン酸の、(α)対(β)の
モル比が1:0.8〜1:1.4である反応、そして生
成したポリアミドアミンと(γ)エピクロロヒドリンと
の、ポリアミドアミン(g)中の塩基性アミノ基の1モ
ルあたり1.0〜1.8モルのエピクロロヒドリンが使
用される、後続の反応によって製造されるものである。
【0040】ジカルボン酸(β)としては、3〜10の
C原子を有する飽和脂肪族二塩基性カルボン酸、例えば
マロン酸、コハク酸、アジピン酸またはアゼライン酸、
またはこれらの酸の混合物を使用することが好ましい。
C原子を有する飽和脂肪族二塩基性カルボン酸、例えば
マロン酸、コハク酸、アジピン酸またはアゼライン酸、
またはこれらの酸の混合物を使用することが好ましい。
【0041】ポリアミン(α)としては、多数のポリア
ルキレンポリアミン、例えばポリエチレンポリアミン、
ポリプロピレンポリアミン及びポリブチレンポリアミン
を使用することが可能である。ポリアルキレンポリアミ
ンにおいては、アルキレン基は1より多いC原子を有
し、そして分子中に2〜8のこのような基が存在する。
窒素原子は、基CnH2n−中の隣の炭素原子に、または
もっと離れた炭素原子に結合することができるが、同じ
炭素原子には結合することができない。ポリアミン例え
ばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テ
トラエチレンペンタミン、ジプロピレントリアミン及び
N−ビス−(アミノプロピル)−メチルアミンをそれら
単独で使用することばかりでなく、またこれら及びそれ
らの粗製生成物の混合物を使用することも可能である。
例えば、アンモニア及び二塩化エチレンの反応、並びに
塩化物、水、過剰のアンモニア及びエチレンジアミンを
除去する程度だけの精製によって得られるポリエチレン
ポリアミンの混合物は、非常に満足な出発物質である。
低級ポリエチレンポリアミンの精製からの蒸留残渣から
製造され、そしてテトラエチレンペンタミンより高級な
ポリアミンから本質的に成る生成物もまた、使用するこ
とができる。
ルキレンポリアミン、例えばポリエチレンポリアミン、
ポリプロピレンポリアミン及びポリブチレンポリアミン
を使用することが可能である。ポリアルキレンポリアミ
ンにおいては、アルキレン基は1より多いC原子を有
し、そして分子中に2〜8のこのような基が存在する。
窒素原子は、基CnH2n−中の隣の炭素原子に、または
もっと離れた炭素原子に結合することができるが、同じ
炭素原子には結合することができない。ポリアミン例え
ばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テ
トラエチレンペンタミン、ジプロピレントリアミン及び
N−ビス−(アミノプロピル)−メチルアミンをそれら
単独で使用することばかりでなく、またこれら及びそれ
らの粗製生成物の混合物を使用することも可能である。
例えば、アンモニア及び二塩化エチレンの反応、並びに
塩化物、水、過剰のアンモニア及びエチレンジアミンを
除去する程度だけの精製によって得られるポリエチレン
ポリアミンの混合物は、非常に満足な出発物質である。
低級ポリエチレンポリアミンの精製からの蒸留残渣から
製造され、そしてテトラエチレンペンタミンより高級な
ポリアミンから本質的に成る生成物もまた、使用するこ
とができる。
【0042】勿論、窒素に結合したもっと小さな基、例
えばCH2CH2OHを含む、そしてポリアルキレンポリ
アミンが製造される慣用の方法における二次的反応の結
果として商業的に入手できるポリアミン中には殆ど常に
ある程度まで存在する化合物を使用することもまた可能
である。オキシアルキル置換されたポリアミンもまた、
使用することができる。
えばCH2CH2OHを含む、そしてポリアルキレンポリ
アミンが製造される慣用の方法における二次的反応の結
果として商業的に入手できるポリアミン中には殆ど常に
ある程度まで存在する化合物を使用することもまた可能
である。オキシアルキル置換されたポリアミンもまた、
使用することができる。
【0043】これらのポリアミドアミン/エピクロロヒ
ドリン樹脂の製造のための方法は、ドイツ公告公報第1
177 824号中に述べられている。
ドリン樹脂の製造のための方法は、ドイツ公告公報第1
177 824号中に述べられている。
【0044】
【実施例】実施例A〜Dは本発明のポリイソシアネート
の製造を述べそして実施例1〜5はそれらの使用を述べ
る。
の製造を述べそして実施例1〜5はそれらの使用を述べ
る。
【0045】実施例 ポリイソシアネートA 350の平均分子量を有する、メタノールで出発した単
官能のポリエチレンオキシドポリエーテルの0.08バ
ルを、21.5%のNCO含量及び3000mPas
(23℃)の粘度を有する、イソシアヌレート基を含み
そして1,6−ジイソシアナトヘキサン(HDI)を基
にしたポリイソシアネートの1.0バルに、撹拌しなが
ら室温で添加し、そしてこの混合物を次に100℃で3
時間加熱する。室温に冷却した後で、実質的に無色で透
明な本発明によるポリイソシアネート混合物が得られ
る。NCO含量は17.3%でありそして粘度は305
0mPas(23℃)である。
官能のポリエチレンオキシドポリエーテルの0.08バ
ルを、21.5%のNCO含量及び3000mPas
(23℃)の粘度を有する、イソシアヌレート基を含み
そして1,6−ジイソシアナトヘキサン(HDI)を基
にしたポリイソシアネートの1.0バルに、撹拌しなが
ら室温で添加し、そしてこの混合物を次に100℃で3
時間加熱する。室温に冷却した後で、実質的に無色で透
明な本発明によるポリイソシアネート混合物が得られ
る。NCO含量は17.3%でありそして粘度は305
0mPas(23℃)である。
【0046】このやり方で得られたポリイソシアネート
の8部をプロピレングリコールジアセテートの2部によ
って希釈して、12.6%のNCO含量及び510mP
asの粘度を有する80%の溶液を生成させる。
の8部をプロピレングリコールジアセテートの2部によ
って希釈して、12.6%のNCO含量及び510mP
asの粘度を有する80%の溶液を生成させる。
【0047】ポリイソシアネートB 1210の平均分子量を有する、3−エチル−3−ヒド
ロキシメチルオキセタンで出発した単官能のポリエチレ
ンオキシドポリエーテルの0.013バルを、イソシア
ヌレート基を含みそして1,6−ジイソシアナトヘキサ
ンを基にした、ポリイソシアネートAの製造のために使
用されたポリイソシアネートの1.0バルに、撹拌しな
がら室温で添加し、そしてこの混合物を次に100℃で
2時間加熱する。室温に冷却した後で、実質的に無色で
透明な本発明によるポリイソシアネート混合物が得られ
る。NCO含量は19.6%でありそして粘度は290
0mPas(23℃)である。
ロキシメチルオキセタンで出発した単官能のポリエチレ
ンオキシドポリエーテルの0.013バルを、イソシア
ヌレート基を含みそして1,6−ジイソシアナトヘキサ
ンを基にした、ポリイソシアネートAの製造のために使
用されたポリイソシアネートの1.0バルに、撹拌しな
がら室温で添加し、そしてこの混合物を次に100℃で
2時間加熱する。室温に冷却した後で、実質的に無色で
透明な本発明によるポリイソシアネート混合物が得られ
る。NCO含量は19.6%でありそして粘度は290
0mPas(23℃)である。
【0048】ポリイソシアネートC 80%のエチレンオキシド単位の含量及び2150の平
均分子量を有する、n−ブタノールで出発した単官能の
ポリエチレンオキシド/ポリプロピレンオキシドポリエ
ーテルの0.01バルを、イソシアヌレート基を含みそ
して1,6−ジイソシアナトヘキサンを基にした、ポリ
イソシアネートAの製造のために使用されたポリイソシ
アネートの1.0バルに室温で添加し、そしてこの混合
物を次に100℃で1時間加熱する。室温に冷却した後
で、17.8%のNCO含量及び3360mPas(2
3℃)の粘度を有する薄黄色で透明なポリイソシアネー
ト混合物が得られる。
均分子量を有する、n−ブタノールで出発した単官能の
ポリエチレンオキシド/ポリプロピレンオキシドポリエ
ーテルの0.01バルを、イソシアヌレート基を含みそ
して1,6−ジイソシアナトヘキサンを基にした、ポリ
イソシアネートAの製造のために使用されたポリイソシ
アネートの1.0バルに室温で添加し、そしてこの混合
物を次に100℃で1時間加熱する。室温に冷却した後
で、17.8%のNCO含量及び3360mPas(2
3℃)の粘度を有する薄黄色で透明なポリイソシアネー
ト混合物が得られる。
【0049】ポリイソシアネートD 4800の分子量を有する、トリメチロールプロパンを
基にした3官能のEO/POポリエーテル(EO/PO
=15/85)の300g、2150の分子量を有す
る、n−ブタノールから出発したEO/POポリエーテ
ル(EO/PO=80/20)の120g、及びイソホ
ロンジイソシアネートの80gから、95℃で1.25
時間にわたってセミプレポリマーを製造する。
基にした3官能のEO/POポリエーテル(EO/PO
=15/85)の300g、2150の分子量を有す
る、n−ブタノールから出発したEO/POポリエーテ
ル(EO/PO=80/20)の120g、及びイソホ
ロンジイソシアネートの80gから、95℃で1.25
時間にわたってセミプレポリマーを製造する。
【0050】この混合物を1滴のスズオクトエートによ
って触媒接触し、30分間90℃で保持し、そして次に
メトキシプロピルアセテートの125g中に溶解させ
る。透明な溶液は4.0%(固体を基にして)のNCO
含量を有する。
って触媒接触し、30分間90℃で保持し、そして次に
メトキシプロピルアセテートの125g中に溶解させ
る。透明な溶液は4.0%(固体を基にして)のNCO
含量を有する。
【0051】この生成物の66gをメトキシプロピルア
セテートの別の145gによって希釈し、ポリイソシア
ネートBの107gを添加し、そしてこの混合物を室温
で30分間撹拌すると、7.4%のNCO含量を有する
透明で薄黄色の樹脂溶液が得られる。固体含量は50%
である。固体を基にしたNCO含量は14.8%であ
る。
セテートの別の145gによって希釈し、ポリイソシア
ネートBの107gを添加し、そしてこの混合物を室温
で30分間撹拌すると、7.4%のNCO含量を有する
透明で薄黄色の樹脂溶液が得られる。固体含量は50%
である。固体を基にしたNCO含量は14.8%であ
る。
【0052】実施例1 水の中のポリイソシアネートA(プロピレングリコール
ジアセテート中の80%の活性化合物)の2%、4%及
び8%分散液を、サイジングプレス液として製造し、そ
して100%液体取り込みでサイジングプレスにおいて
機械的な紙(約35%の砕木パルプを含む;80g/m
2)を処理するために使用した。
ジアセテート中の80%の活性化合物)の2%、4%及
び8%分散液を、サイジングプレス液として製造し、そ
して100%液体取り込みでサイジングプレスにおいて
機械的な紙(約35%の砕木パルプを含む;80g/m
2)を処理するために使用した。
【0053】得られた紙の破壊歪(乾燥及び湿潤)は以
下の通りであった:
下の通りであった:
【0054】
【表1】 サイジングプレス液 活性物質 乾燥破壊 湿潤破壊 濃度[%] 歪[N] 歪[N] 0%のポリイソシアネートA 0 25.8 0.3 2%のポリイソシアネートA 1.6 25.9 8.6 4%のポリイソシアネートA 3.2 21.6 8.3 8%のポリイソシアネートA 6.4 19.7 8.0 同じ量の商業的に入手できる湿潤強度剤(エピクロロヒ
ドリンと反応させられたポリアミドアミンの15%水性
溶液)を使用する比較実験は、以下の対照的な結果を与
えた:
ドリンと反応させられたポリアミドアミンの15%水性
溶液)を使用する比較実験は、以下の対照的な結果を与
えた:
【0055】
【表2】 活性物質 乾燥破壊 湿潤破壊 濃度[%] 歪[N] 歪[N] 0%のポリアミドアミン樹脂 0 25.8 0.3 2%のポリアミドアミン樹脂 0.3 26.7 3.4 4%のポリアミドアミン樹脂 0.6 29 4.6 8%のポリアミドアミン樹脂 1.2 33.3 6.1 かくして、1.6%の活性物質(2%の80%溶液)を
含むポリイソシアネートAによって処理された比較的柔
らかい紙は、1.2%の活性物質(8%の15%溶液)
を含む商業的に入手できる湿潤強度剤によって処理され
た紙よりも高い湿潤破壊歪を有していた。更にまた、ポ
リイソシアネートAを使用する時には、無機または有機
的に結合された塩素はどちらも放出されない。
含むポリイソシアネートAによって処理された比較的柔
らかい紙は、1.2%の活性物質(8%の15%溶液)
を含む商業的に入手できる湿潤強度剤によって処理され
た紙よりも高い湿潤破壊歪を有していた。更にまた、ポ
リイソシアネートAを使用する時には、無機または有機
的に結合された塩素はどちらも放出されない。
【0056】実施例2 80%の軟材パルプ及び20%の硬材パルプから成り8
0g/m2の基礎重量を有する紙を、35°SRの叩解
度で7のpHで湿潤強度剤無しで製造した。これらの紙
を、スイスのチューリッヒのMathis社によって製
造されたタイプHFの実験用サイジングプレス中で処理
した。用いられた液は、0.3%、0.6%、0.9%
及び1.2%の水分散性ポリイソシアネートAを含む溶
液またはエマルションであった。
0g/m2の基礎重量を有する紙を、35°SRの叩解
度で7のpHで湿潤強度剤無しで製造した。これらの紙
を、スイスのチューリッヒのMathis社によって製
造されたタイプHFの実験用サイジングプレス中で処理
した。用いられた液は、0.3%、0.6%、0.9%
及び1.2%の水分散性ポリイソシアネートAを含む溶
液またはエマルションであった。
【0057】紙の液取り込みは100%であった。これ
らの紙を85℃で8分間乾燥し、そして次に110℃で
10分間圧縮した(condensed)。比較目的の
ために、既知の商業的に入手できるポリアミドアミン樹
脂を同時にテストした。紙シートの湿潤破壊歪を実施例
1中で述べたようにテストした。
らの紙を85℃で8分間乾燥し、そして次に110℃で
10分間圧縮した(condensed)。比較目的の
ために、既知の商業的に入手できるポリアミドアミン樹
脂を同時にテストした。紙シートの湿潤破壊歪を実施例
1中で述べたようにテストした。
【0058】これらの結果は驚くべきことに、本発明の
方法によって得られた紙は、商業的に入手できるポリア
ミドアミン樹脂を使用した時よりもかなり高い湿潤強度
を有していたことを示す。
方法によって得られた紙は、商業的に入手できるポリア
ミドアミン樹脂を使用した時よりもかなり高い湿潤強度
を有していたことを示す。
【0059】
【表3】 以下の活性化合物の含量を使用した 圧縮された紙の湿潤破壊歪[N] 0.3% 0.6% 0.9% 1.2% ポリイソシアネートA 13.3 15.8 17.0 17.6 ポリアミドアミン樹脂 7.0 9.5 11.5 13.6実施例3 この実施例は、紙原料に付与される時の本発明によるポ
リイソシアネートの有効性を示す。
リイソシアネートの有効性を示す。
【0060】2.5%のコンシステンシーを有する、5
0%の漂白されたカンバ硫酸塩パルプ及び50%の漂白
されたマツ硫酸塩パルプの混合物を、30°Schop
per−Rieglerの叩解度までホランダー中でた
たいた。この混合物の100gをビーカー中に入れそし
て水で1000mlに希釈した。
0%の漂白されたカンバ硫酸塩パルプ及び50%の漂白
されたマツ硫酸塩パルプの混合物を、30°Schop
per−Rieglerの叩解度までホランダー中でた
たいた。この混合物の100gをビーカー中に入れそし
て水で1000mlに希釈した。
【0061】以下の表中で述べられる量のポリイソシア
ネートA(繊維原料を基にして)を、水性溶液の形でビ
ーカー中に導入した。
ネートA(繊維原料を基にして)を、水性溶液の形でビ
ーカー中に導入した。
【0062】3分の撹拌時間の後で、ビーカーの内容物
を使用して、約80m2/gの重量の紙のシートをシー
ト形成機(Rapid−Kothen装置)で製造し
た。紙のシートを30mbarの真空下で8分間85℃
で乾燥し、そして更に10分間110℃で乾燥キャビネ
ット中で後硬化した。
を使用して、約80m2/gの重量の紙のシートをシー
ト形成機(Rapid−Kothen装置)で製造し
た。紙のシートを30mbarの真空下で8分間85℃
で乾燥し、そして更に10分間110℃で乾燥キャビネ
ット中で後硬化した。
【0063】調整の後で、各々の紙のシートから5枚の
1.5cm幅のテストストリップを切り出し、そして5
分間蒸留水中に浸漬した。次に湿ったストリップを、引
張試験機でそれらの湿潤破壊歪に関して直ちにテストし
た。高い有機塩素含量を有する商業的に入手できる湿潤
強度剤もまた、標準として平行してテストした。
1.5cm幅のテストストリップを切り出し、そして5
分間蒸留水中に浸漬した。次に湿ったストリップを、引
張試験機でそれらの湿潤破壊歪に関して直ちにテストし
た。高い有機塩素含量を有する商業的に入手できる湿潤
強度剤もまた、標準として平行してテストした。
【0064】本発明によるポリイソシアネートAを含む
紙は圧縮(85℃での8分間の乾燥)の前に既に非常に
良好な湿潤強度を有することが驚くべきことに見い出さ
れた。商業的に入手できる湿潤強度剤に関しては、最後
の値は、圧縮(110℃、10分間)の後でだけ得られ
た。以下の結果が得られた:
紙は圧縮(85℃での8分間の乾燥)の前に既に非常に
良好な湿潤強度を有することが驚くべきことに見い出さ
れた。商業的に入手できる湿潤強度剤に関しては、最後
の値は、圧縮(110℃、10分間)の後でだけ得られ
た。以下の結果が得られた:
【0065】
【表4】 活性物質% 湿潤破壊歪[N] 製 品 未圧縮 圧縮された ポリアミドアミン樹脂 0.075 1.4 3.6 〃 0.15 2.8 7.0 〃 0.3 4.3 10.5 〃 0.45 5.4 14.3 〃 0.6 6.5 15.6 〃 0.75 7.4 16.9 〃 0.9 8.6 19.6 〃 1.2 8.8 22.0 ポリイソシアネートA 0.08 3.4 4.4 〃 0.16 5.0 6.0 〃 0.32 7.4 10.1 〃 0.48 8.5 11.6 〃 0.64 9.2 12.1 〃 0.8 9.4 12.7 〃 0.96 10.5 14.3 〃 1.28 11.3 14.7 〃 1.6 12 15 2つの製品の混合物もまたテストしたことを違いとし
て、このシリーズを繰り返した:
て、このシリーズを繰り返した:
【0066】
【表5】 湿潤強度剤 活性物質 破壊歪[N] 製 品 [%] [%] 乾燥 湿潤 ポリアミドアミン樹脂 1 0.15 90.1 6.9 〃 2 0.3 95.1 10.5 〃 4 0.6 100.3 16 ポリイソシアネートA 0.5 0.4 90.4 8 〃 1 0.8 95.2 10.6 〃 2 1.6 96 12.8 ポリイソシアネートAと ポリアミドアミン樹脂の 0.5 0.4 混合物 1 0.15 100.8 19.5 ここでは、相乗効果が明らかである。0.4%のポリイ
ソシアネートAはそれ単独では8Nの湿潤破壊歪をもた
らし、0.15%のポリアミドアミン樹脂はそれ単独で
は6.9Nの湿潤破壊歪をもたらすが、これらの2つの
薬剤の組み合わせは19.5Nの湿潤破壊歪を与える。
ソシアネートAはそれ単独では8Nの湿潤破壊歪をもた
らし、0.15%のポリアミドアミン樹脂はそれ単独で
は6.9Nの湿潤破壊歪をもたらすが、これらの2つの
薬剤の組み合わせは19.5Nの湿潤破壊歪を与える。
【0067】実施例4 イソシアネートBを使用して実施例3を繰り返した:
【0068】
【表6】 ポリイソシ 湿潤強度剤 活性物質 湿潤破壊歪アネート の量[%] [%] [N] B 0.5 0.5 3.7 B 1.0 1.0 6.1実施例5 紙原料例えば貼合わせのための紙の製造に適したもの
(20%の短繊維、80%の長繊維;それを基にして6
0%の二酸化チタン)を、第一テスト試みにおいては商
業的に入手できる15%の湿潤強度剤(ポリアミドアミ
ン樹脂)によって、第二テスト試みにおいてはポリイソ
シアネートAによって、そして第三テスト試みにおいて
はこのポリイソシアネート(添加されたパーセントに関
しては表を参照せよ)と各々の場合において0.5%の
商業的に入手できる保留剤X(実質的に四級化された塩
化物の形でのポリアミン)との混合物によって処理し
た。湿潤破壊歪テストの結果は以下の通りであった:
(20%の短繊維、80%の長繊維;それを基にして6
0%の二酸化チタン)を、第一テスト試みにおいては商
業的に入手できる15%の湿潤強度剤(ポリアミドアミ
ン樹脂)によって、第二テスト試みにおいてはポリイソ
シアネートAによって、そして第三テスト試みにおいて
はこのポリイソシアネート(添加されたパーセントに関
しては表を参照せよ)と各々の場合において0.5%の
商業的に入手できる保留剤X(実質的に四級化された塩
化物の形でのポリアミン)との混合物によって処理し
た。湿潤破壊歪テストの結果は以下の通りであった:
【0069】
【表7】 湿潤強度剤 活性物質 湿潤破壊歪 灰分 製 品 [%] [%] [N] [%] ポリアミドアミン樹脂 1 0.15 2.1 20 〃 2 0.3 3.9 22.5 〃 3 0.45 5.5 23.9 〃 4 0.6 8.1 24 〃 5 0.75 8.5 24.8 〃 6 0.9 11 25.3 〃 8 1.2 13.3 25.1 ポリイソシアネートA 0.1 0.08 2 12.1 〃 0.2 0.16 3.5 12.1 〃 0.4 0.32 5.1 11.3 〃 0.8 0.64 5.8 11.6 〃 1.2 0.96 6.3 12.3 〃 2.0 1.6 7.6 12.2 各々の場合に添加された 0.1 0.08 1.7 21.3 0.5%の保留剤(0.125%の 0.2 0.16 2.6 21.8 活性物質に相当する)を 0.4 0.32 3.0 19.9 含むポリイソシアネートA 0.8 0.64 4.3 22.4 1.2 0.96 4.4 22.4 2.0 1.6 4.7 23.8 表から見ることができるように、活性物質を基にして比
較的低い操作範囲の湿潤破壊歪は、当該技術の現状の湿
潤強度剤によるよりもポリイソシアネートAによる方が
高いが、灰分値によって証明されるように、保留効果は
より小さい。しかしながら、また表中に示されるよう
に、保留効果は、付加的な保留剤によって所望のレベル
に上げることができる。
較的低い操作範囲の湿潤破壊歪は、当該技術の現状の湿
潤強度剤によるよりもポリイソシアネートAによる方が
高いが、灰分値によって証明されるように、保留効果は
より小さい。しかしながら、また表中に示されるよう
に、保留効果は、付加的な保留剤によって所望のレベル
に上げることができる。
【0070】実施例6 この実施例は、増白された紙の白度に対する湿潤強度剤
の効果を例示する。テストは、付加的に0.5%の商業
的に入手できる光学増白剤を添加したけれども、実施例
3に従って実施した。
の効果を例示する。テストは、付加的に0.5%の商業
的に入手できる光学増白剤を添加したけれども、実施例
3に従って実施した。
【0071】
【表8】 湿潤強度剤 湿潤強度剤の量 活性物質% 白度 [%] [%] CIE ポリイソシアネートA 0 0 129 〃 0.2 0.16 125 〃 0.5 0.4 128 〃 1.0 0.8 128 〃 2.0 1.6 129 ポリアミドアミン樹脂 0 0 129 〃 2 0.3 109 〃 4 0.6 99 〃 6 0.9 99 〃 8 1.2 98 商業的に入手できるポリアミドアミン樹脂湿潤強度剤と
は対照的に、ISOTC 38(織物)による白度にお
ける低下は、本発明によるポリイソシアネートAを使用
する時には観察されない、即ち増白剤の抑制は起きな
い。
は対照的に、ISOTC 38(織物)による白度にお
ける低下は、本発明によるポリイソシアネートAを使用
する時には観察されない、即ち増白剤の抑制は起きな
い。
【0072】本発明の主なる特徴及び態様は以下の通り
である。
である。
【0073】1)紙若しくは紙状物質または紙若しくは
紙状物質を製造するために使用されるパルプを水分散性
ポリイソシアネートによって処理することを特徴とす
る、紙若しくは紙状物質に乾燥及び湿潤強度を賦与する
ための方法。
紙状物質を製造するために使用されるパルプを水分散性
ポリイソシアネートによって処理することを特徴とす
る、紙若しくは紙状物質に乾燥及び湿潤強度を賦与する
ための方法。
【0074】2)使用される水分散性ポリイソシアネー
トが、(I)ポリイソシアネートと、ポリエーテルによ
って改質されそして脂環式的に及び/若しくは脂肪族的
に結合されたイソシアネート基を含むポリイソシアネー
トとの水分散性ノニオン性ポリイソシアネート混合物、
(II)ポリイソシアネートと、カルボキシレート基に
よって改質されそして脂環式的に及び/若しくは脂肪族
的に結合されたイソシアネート基を含むポリイソシアネ
ートとのポリイソシアネート混合物、または(III)
芳香族的に結合されたイソシアネート基を含む水分散性
ノニオン性ポリイソシアネート、若しくはこのようなポ
リイソシアネートの混合物であることを特徴とする、上
記1に記載の方法。
トが、(I)ポリイソシアネートと、ポリエーテルによ
って改質されそして脂環式的に及び/若しくは脂肪族的
に結合されたイソシアネート基を含むポリイソシアネー
トとの水分散性ノニオン性ポリイソシアネート混合物、
(II)ポリイソシアネートと、カルボキシレート基に
よって改質されそして脂環式的に及び/若しくは脂肪族
的に結合されたイソシアネート基を含むポリイソシアネ
ートとのポリイソシアネート混合物、または(III)
芳香族的に結合されたイソシアネート基を含む水分散性
ノニオン性ポリイソシアネート、若しくはこのようなポ
リイソシアネートの混合物であることを特徴とする、上
記1に記載の方法。
【0075】3)使用される水分散性ポリイソシアネー
トが、 a)1.8〜4.2の平均NCO官能性、 b)ポリイソシアネート混合物(I)を基にして12.
0〜21.5重量%の脂肪族的に及び/または脂環式的
に結合されたイソシアネート基の含量(NCOとして計
算して、分子量=42)、並びに c)ポリイソシアネート混合物(I)を基にして2〜2
0重量%の、ポリエーテル連鎖内に位置付けられたエチ
レンオキシド単位の含量(C2H4Oとして計算して、分
子量=44)(ここでポリエーテル連鎖は5〜70のエ
チレンオキシド単位の統計的平均を有する)を有する水
分散性ポリイソシアネート(I)であることを特徴とす
る、上記1または2に記載の方法。
トが、 a)1.8〜4.2の平均NCO官能性、 b)ポリイソシアネート混合物(I)を基にして12.
0〜21.5重量%の脂肪族的に及び/または脂環式的
に結合されたイソシアネート基の含量(NCOとして計
算して、分子量=42)、並びに c)ポリイソシアネート混合物(I)を基にして2〜2
0重量%の、ポリエーテル連鎖内に位置付けられたエチ
レンオキシド単位の含量(C2H4Oとして計算して、分
子量=44)(ここでポリエーテル連鎖は5〜70のエ
チレンオキシド単位の統計的平均を有する)を有する水
分散性ポリイソシアネート(I)であることを特徴とす
る、上記1または2に記載の方法。
【0076】4)水分散性ポリイソシアネートが、紙原
料を基にして0.005〜50重量%の量で使用される
ことを特徴とする、上記1から3のいずれか一つに記載
の方法。
料を基にして0.005〜50重量%の量で使用される
ことを特徴とする、上記1から3のいずれか一つに記載
の方法。
【0077】5)水分散性ポリイソシアネートが、慣用
の保留または湿潤強度剤との混合物として使用されるこ
とを特徴とする、上記1から4のいずれか一つに記載の
方法。
の保留または湿潤強度剤との混合物として使用されるこ
とを特徴とする、上記1から4のいずれか一つに記載の
方法。
【0078】6)紙または紙状物質の製造のために使用
されるパルプを、水分散性ポリイソシアネートを水性エ
マルションの形でまたは直接パルプに添加することによ
って処理することを特徴とする、上記1から5のいずれ
か一つに記載の方法。
されるパルプを、水分散性ポリイソシアネートを水性エ
マルションの形でまたは直接パルプに添加することによ
って処理することを特徴とする、上記1から5のいずれ
か一つに記載の方法。
【0079】7)仕上げされたベース紙の形である紙ま
たは紙状物質を表面処理することを特徴とする、上記1
から6のいずれか一つに記載の方法。
たは紙状物質を表面処理することを特徴とする、上記1
から6のいずれか一つに記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムート・ライフ ドイツ連邦共和国デー5090レーフエルクー ゼン1・パウル−クレー−シユトラーセ68 アイ (72)発明者 ヨアヒム・ケーニヒ ドイツ連邦共和国デー5068オーデンター ル・アウフデムブロイヒ25 (72)発明者 ユルゲン・ライナース ドイツ連邦共和国デー5090レーフエルクー ゼン1・カール−ルンプフ−シユトラーセ 57 (72)発明者 ハラルト・フアイカ ドイツ連邦共和国デー4150クレーフエル ト・ダーレルデイク156ベー
Claims (1)
- 【請求項1】 紙若しくは紙状物質または紙若しくは紙
状物質を製造するために使用されるパルプを水分散性ポ
リイソシアネートによって処理することを特徴とする、
紙若しくは紙状物質に乾燥及び湿潤強度を賦与するため
の方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4211480.2 | 1992-04-06 | ||
DE4211480A DE4211480A1 (de) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Verfahren zur Naßverfestigung von Papier |
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JPH0610295A true JPH0610295A (ja) | 1994-01-18 |
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Family
ID=6456184
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP09842393A Expired - Fee Related JP3274736B2 (ja) | 1992-04-06 | 1993-04-02 | 紙に湿潤強度を賦与するための方法 |
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Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP0564912B2 (ja) |
JP (1) | JP3274736B2 (ja) |
CA (1) | CA2093289A1 (ja) |
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DE4436058A1 (de) * | 1994-10-10 | 1996-04-11 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung trockenfest und/oder naßfest ausgerüsteter cellulosehaltiger Flächengebilde |
DE4444489A1 (de) * | 1994-12-14 | 1996-06-20 | Technocell Dekor Gmbh & Co Kg | Basispapier für dekorative Beschichtungswerkstoffe |
DE4446334A1 (de) * | 1994-12-23 | 1996-06-27 | Bayer Ag | Wiederaufschließbare cellulosehaltige Materialien |
DE19516405A1 (de) * | 1995-05-04 | 1996-11-07 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung strukturfester Papiere |
DE19520092A1 (de) * | 1995-06-01 | 1996-12-05 | Bayer Ag | Verfahren zur Papierveredlung unter Verwendung von Polyisocyanaten mit anionischen Gruppen |
DE19548025A1 (de) | 1995-12-21 | 1997-06-26 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung abbaubarer Mikrokapseln |
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WO2003089506A1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-10-30 | Purdue Research Foundation | Hydrogels having enhanced elasticity and mechanical strength properties |
EP2712809A1 (en) | 2007-10-19 | 2014-04-02 | Lord Corporation | Suspension system for aircraft auxilliary power unit with elastomeric member |
CN107881849A (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-06 | 凯米罗总公司 | 用于提高纸张或纸板产品的尺寸稳定性的方法 |
WO2018060002A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Kemira Oyj | A method for increasing dimensional stability of a paper or a board product |
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GB940771A (ja) * | 1959-06-02 | |||
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