NO166359B

NO166359B - Emballasjeemne, for bruk til lufttette beholdere saerlig for matvareprodukter.

Info

Publication number: NO166359B
Application number: NO874385A
Authority: NO
Inventors: Knut Merdem; Terje Hansen
Original assignee: Polycoat As
Priority date: 1987-10-21
Filing date: 1987-10-21
Publication date: 1991-04-02
Also published as: NO166359C; FI92311B; ATE91251T1; EP0313356A3; JPH01139339A; FI92311C; EP0313356B1; US5057359A; MX171127B; DK165106B; DK583488D0; AU628023B2; JPH0741914B2; CA1331736C; DE3882197T2; NO874385D0; EP0313356A2; ZA887851B; DK165106C; NO874385L

Description

Harpikslimstoff.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer nye harpikslimstoffer, og med den heri benyttede betegnelse <**>harpiks<n> menes naturharpiks eller kolofonium.

Det er velkjent i papirindustrien å behandle cellulosefibre med harpikslim for fibrene formes til ark, i den hensikt å forbedre arkenes motstandsevne mot gjennomtrengning av vann eller blekk. Det er også kjent å omsette harpikslen, for den tilsettes cellulosefibrene, med en liten mengde a,p-umettet-dikarboksylsyre eller -anhydrid og/ eller med formaldehyd eller andre forsterkningsmidler.

Ifolge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et harpikslimstoff som er kjennetegnet ved at det består av (a) en harpikskomponent eller en modifisert harpikskomponent som inneholder et al-Kfr. kl. 23e-3 kalimetallsalt av harpikssyrer, hvor opptil 30 % basert på vekten av syrene som opprinnelig er tilsted i harpiksen, er frie harpikssyrer og (b) fra 0,1 til 15 %, basert på vekten av harpikskomponenten, av en i og for seg kjent terpolymer bestående av enheter med strukturen (2) enheter med strukturen

og

(3) enheter med strukturen

hvor R er hydrogen eller en alkylgruppe med 1-4 karbonatomer, M er et alkalimetall eller ammonium, og n er et helt tall mellom 2 og 6, hvor terpolymeren inneholder fra 2 til 20 enheter av komponent (l) og fra 2 til 20 enheter av komponent (2) og et samlet antall på h6yst 25 enheter av komponentene (l) og (2) per hundrede enheter av komponent (3). De benyttede terpolymerer kan fremstilles i henhold til hvilke som helst egnede og passende fremgangsmåter. F.eks. kan de fremstilles ved å opplose passende mengder av de monomere i et reaksjonsmedium, som f.eks. benzencykloheksan eller karbontetraklorid, innfore en poly-merisasjonskatalysator og la reaksjonen skje ved en temperatur mellom 50° og 280°C og et trykk mellom 0.2 og 100 atmosfærer. De resulterende polymere omsettes deretter med et alkalimetall eller ammonium-hydroksyd eller -karbonat for å omdanne de tilknyttede karboksyl-eller alkylkarboksylatgrupper til de tilsvarende metall- eller ammo-niumkarboksylatgrupper. De monomere utgangsforbindelser som benyttes til fremstilling av de terpolymere omfatter olefiner med fra 2 til 6 karbonatomer som f.eks. etylen, propylen, butylen eller heksylen, akrylmonomere med strukturen :;_>_- hvori R betegner hydrogen eller en alkylgruppe med fra 1 til 4 karbonatomer og R<1> er hydrogen eller en alkylgruppe,med 1 - 16 karbonatomer, og .

hvori R har ovennevnte betydning. Illustrerende forbindelser av akryl-raonomere som kan benyttes er akrylsyre, metakrylat, butylakrylat, heksylakrylat, dodecylakrylat, heksadecylakrylat, metakrylsyre, etyl-metakrylat, docylmetakrylat, etakrylsyre, metyletakrylat, butyleta-krylat, Agnede akrylamidmonomere omfatter akrylamid, N-metylakrylamid, N-butylakrylamid, N,N-dimetylakrylamid, N,N-dipropylakrylamid, met-akrylamid, N-metylmetakrylamid, N-propylmetakrylamid, N,N-dimetylmet-akrylamid, N-metyletakrylamid, N,N-dimetyletakrylamid. Polymerisa-sjonsblandingen kan inneholde en eller flere av hver av nevnte ole- . finer, akrylforbindelser og akrylamidmonomere. Alternativt kan den terpolymere fremstilles ved å behandle en kopolymer av et olefin og en akrylester med ammoniakk eller et amid, for fremstilling av en polymer med ester- og amidgrupper, og deretter hydrolysere denne polymere til den onskede terpolymer.

tfn hensiktsmessig metode for fremstilling av terpolymeren

som anvendes i foreliggende harpikslimstoff er beskrevet i fransk patent nr. 1 402 185.

F,n typisk terpolymer som kan fremstilles ifolge nevnte patent og som er benyttet i nedenstående eksempler, er tilgjengelig under betegnelsen <w>Poly-Em 500" og nar folgende egenskaper:

Bare en liten mengde av olefin-terpolymeren må tilsettes harpiksen for å forbedre egenskapene for det behandlede papir. I de fleste tilfeller benytter man mellom 0,1 og 15 % av den terpolymere, basert på harpikssaltets vekt, med spesielt gunstige resultater mellom 0*5 og 5 % terpolymer.

Harpikslimstoffet i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles ved hvilke som helst egnede metoder. F.eks. kan man blande fortynnede vandige saltopplosninger til en opplosning som kan brukes som sådan til liming av papir, eller inndampes til torrhet for fremstilling av en torr harpikslim. Eventuelt kan blandinger av harpiks og en terpolymer med amid- og karboksylgrupper nøytraliseres med et alkali-metallhydroksyd eller -karbonat for fremstilling av de nye limstoffer. Om onsket kan harpikssaltet og den terpolymere tilsettes hver for seg til papirmassen under■liming, men dette er vanligvis mindre virknings-fullt.

De harpikser (naturharpikser) som kan benyttes til de nye harpikslimstoffer omfatter treharpiks, gummiharpiks, talloljeharpiks og lignende. Betegnelsen omfatter også spesielt raffinerte og behandlede harpikser som varmebehandlet harpiks, disproporsjonert harpiks, hydrogenert harpiks, dehydrogenert harpiks og polymerisert harpiks. De benyttede harpikser omfatter også modifiserte harpikser fremstilt ved omsetning av en av de forestående harpiksmaterialer med et forsterkende stoff som formaldehyd, akrylsyre, maleinsyreanhydrid, fumarsyre, itakonsyre, citrakonsyre og lignende. Av spesiell verdi som bestanddel i de nye harpikssammensetninger er reaksjonsproduktet mellom en harpiks og 0,5 "til 15 % av dennes vekt av formaldehyd eller paraformaldehyd, eller reaksjonsproduktet mellom en harpiks og 1 til 10 vektprosent fumarsyre eller maleinsyreanhydrid, eller reaksjons-produkter mellom en harpiks og 0,5 til 10 % formaldehyd og 2 til 6 vektprosent fumarsyre eller maleinsyreanhydrid. Det er vanligvis å foretrekke at harpikssaltet i limet inneholder opptil 30 %, basert på vekten av de opprinnelige syrer i harpiksen, av frie harpikssyrer.

Papiret limes ved å tilsette harpikslimet eller dets kompo-nenter til den vandige suspensjon av fibre, dvs. masseoppslemmingen,

for arkformingen. Harpikslimet tilsettes fortrinnsvis i form av en fortynnet vandig opplosning som inneholder både harpikssaltet og den terpolymere. Limet kan innfores i fibersuspensjonen på et hvilket

som helst egnet punkt foran wiren, og slik at limet får anledning til å adsorberes til fibrene i et par minutter. Limet utfelles deretter på fibrene ved tilsetning av alun eller et annet beisemiddel, fibrene formes til en bane og banen torkes til papir. Den anvendte,mengde limstoff kan varieres i stor grad avhengig av de ('resultater som onsjces/,*' men vanligvis ligger mengden limstoff på 0.25 °gs5 f°> fortrinnsvis j mellom 1 og 4 % basert på fibrenes torrvekt. Mengden tilsatt alun kan variere mellom 0.5 og 5 % f vanligvis mellom 1 og 2 % av torrfibervekten.

Oppfinnelsen skal illustreres ytterligere ved nedenstående eksempler. I disse eksempler er alle mengdeangivelser og prosent-deler uttrykt med vekt som basis hvis intet annet er angitt.-

Eksempel 1

Til 302 g talloljeharpiks forsterket ved omsetning med 3 % formaldehyd og 6 % fumarsyre, og oppvarmet til 125° - 130°C, ble forst satt en opplosning av 3 g natriumklorid og 28.1 g kaliurnhydrok-syd i 32 g vann og deretter 41 g 50 %-ig vandig natriumhydroksydopp-losning. Etter at den resulterende harpikssaltopplosning var omrort i 30 minutter, tilsatte man 13.6 g av en opplosning inneholdende 22.2$ etylenterpolymer med tilknyttede amid- og natriumkarboksylatgrupper, med pH mellom 9 - 11 og en Brookfield-viskositet (7.5 cm spindel, 30 omdr./min.) ved 25°C på mindre enn 3000 eps ("Poly-Em-500"') og deretter tilsatte man 4«3 g vann i lopet av 10 minutter. Til den resulterende opplSsning ble tilsatt 4 g kaliumhydroksyd og 7 g vann for fremstilling av et harpikslim med et syretall på 15^5 inneholdende 79 % fast stoff. Denne sammensetning ble fortynnet med vann til en harpikslim som inneholdt 1 % fast stoff.

Man fremstilte håndformede ark med denne harpikslim eller med en sammensetning som besto av en l$-ig opplosning av natriumsaltet av ovenstående formaldehyd- og fumarsyreforsterkede talloljeharpiks, og papirets egenskaper ble bestemt i henhold til standard laboratorieprover.

Halvbleket kraftmasse ble malt til en avvanningsgrad (Canadian Standard Freeness) på 600 ved 2.5 % torrstoff med pH på 4'5 regulert med svovelsyre. Til denne massesuspensjon satte man gradvis nevnte harpikslim og papiralun i riktig forhold. Den ferdige masse ble regulert til pH 4*5 med svovelsyre. De håndformede ark ble laget i en Noble og Wood-arkformer med sirkulasjonsvann som holdt pH 4'5 f°r fortynning. Disse ark ble presset og torket og kondisjonert ved 33° C og 40 % relativ fuktighet i minst 2 timer. De håndformede ark ble provet for vannabsorbsjon i henhold til Cobb-proven, TAPPI-metode T 444 M-60, og for blekkgjennomtrengning ved standard "Penescope" og <w>Fotosize<w->prover. Man fikk folgende resultater:

Eksempel 2

En 1 %- lg opplosning av en etylenterpolymer med bundne amid-og karboksylatgrupper (Poly-Em-500) ble fremstilt ved å tilsette 45 g av en emulsjon inneholdende 22.2 % terpolymer til 1000 g vann ved 95°C. Man tilsatte varierende mengder av denne opplosning til enten natriumsaltet av talloljebek eller natriumsaltet av en blanding av 80 deler harpiks omsatt med 3 % formaldehyd og 20 deler B-harpiks, for fremstilling av morke harpikslimstoffer. Man fremstilte papirark i hånd-former inneholdende 1 % lim, som ble provet i henhold til ovenstående forsoksmetoder. De oppnådde resultater er oppsatt i nedenstående tabell:

Eksempel 3

Man bestemte de karakteristiske verdier for en talloljehar-pikslim uten forsterkningsagentier inneholdende 3 vektprosent etylenterpolymer med bundne amid- og natriumkarboksylatgrupper, i henhold til prover beskrevet i eksempel 1. Man fikk folgende resultater:

Fra verdiene i ovenstående eksempler vil man se at tilsetning av en olefinterpolymer med bundne amid- og karboksylatgrupper til et harpikslim i hvert enkelt tilfelle ga en vesentlig forbedring av papiregenskapene.

I tillegg til harpikssaltet og terpolymer, kan harpikslimet i henhold til oppfinnelsen inneholde andre stoffer som stivelse, kasein, leire, vinylacetatharpikser, bek, dispergeringsmidler og lignende, som vanligvis benyttes i limsammensetninger.

Claims

1. Harpikslimstoff, karakterisert ved at det består av (a) en harpikskomponent eller en modifisert harpikskomponent som inneholder et alkalimetallsalt av harpikssyrer, hvor opptil 30 % basert på vekten av syrene som opprinnelig er tilstede i harpiksen, er frie harpikssyrer og (b) fra 0,1 til 15 %, basert på vekten av harpikskomponenten, av en i og for seg kjent terpolymer bestående av enheter med strukturen

(2) enheter med strukturen og // (3^ enheter med strukturen hvor R er hydrogen eller en alkylgruppe med 1-4 karbonatomer, M er et alkalimetall eller ammonium, og n er et helt tall mellom 2 og 6, hvor terpolymeren inneholder fra 2 til 20 enheter av komponent (1) og fra 2 til 20 enheter av komponent (2) og et samlet antall på hoyst 25 enheter av komponentene (1) og (2) per hundrede enheter av komponent (3).

2. Harpikslimstoff ifolge krav 1, karakterisert ved at det inneholder 0,5 - 5 % > basert på vekten av harpikssaltet, av nevnte terpolymer.

3. Harpikslimstoff ifolge krav 1, karakterisert ved at den benyttede harpiks er en modifisert harpiks oppnådd ved omsetning av en harpiks med 0,5 - 15 % av dens vekt av formaldehyd.

4. Harpikslimstoff ifolge krav 1, karakterisert ved at den benyttede harpiks er en modifisert harpiks oppnådd ved omsetning av harpiks med 0,5 - 10 % av dens vekt av formaldehyd og med 2 - 6 % av dens vekt av fumarsyre eller maleinsyreanhydrid.