SE443170B

SE443170B - INVERSION PROCEDURE FOR PREPARATION OF PREPARED COLOPHONIUM PAPER MILES

Info

Publication number: SE443170B
Application number: SE7804487A
Authority: SE
Inventors: R W Greiner
Original assignee: Hercules Inc
Priority date: 1977-04-25
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1986-02-17
Also published as: DE2816827A1; IT7822671A0; NL7804325A; IT1095608B; CH630660A5; JPS53133259A; AU515768B2; AU3538478A; CA1107910A; NZ186785A; GB1593470A; SE7804487L; NO781429L; FI781146A; ZA782347B; BR7802526A; BE866359A; ES469071A1; FR2388873A1; JPS618852B2

Description

10 15 20 25 30 35 780448-7-2 2 lösta kaseinet sätts till det smälta kolofinet under kraftig omrörning, varefter en liten mängd natriumhydroxid (0,2 del) tillsättes eller den varma kolofoniumsmältan sprutas in i vat- ten innehållande kasein. Slutligen tillsätts vatten för fram- ställning av en färdig dispersion med ca H5 % torrhalt, vil- Detta förfarande kallas ibland "inversionsförfarande för framställning av kolofonium- lim" och det på detta sätt framställda limmet kallas "invert- ken används i denna form. lim". 10 15 20 25 30 35 780448-7-2 2 dissolved casein is added to the molten colophine under vigor stirring, after which a small amount of sodium hydroxide (0.2 part) is added or the hot rosin melt is injected into the water. casein containing casein. Finally, water is added for position of a finished dispersion with about H5% dry matter, This procedure is sometimes called "inversion process for the production of rosin glue "and the glue produced in this way is called" invert is used in this form. glue".

Med användning av inversionsförfarandet framställer ett lim inne- hållande fritt kolofonium med användning av ett oalkaliskt dis- pergermedel, t.ex. sulfonerad högre fettalkohol, i stället för natriumhydroxid. Kolofoniet smälts och den önskade mängden dispergermedel tillsättes under tillräcklig omrörning för bildning av en homogen smälta. En huvudsakligen neutral eller man enligt amerikanska patentskriften 2 393 179 svagt sur vattenlösning eller dispersion av en skyddskolloid, t.ex. kasein, tillsätts därefter gradvis under snabb om- rörning,varvid det bildas en pastös dispersion med hög corr- halt, vilken därefter späds med vatten till en halt av 40 - 60 viktprocent.Using the inversion procedure produces an adhesive containing free rosin using an alkaline dis- pergerm, e.g. sulfonated higher fatty alcohol, instead of sodium hydroxide. The rosin is melted and the desired amount dispersant is added with sufficient stirring for formation of a homogeneous melt. A mainly neutral or according to U.S. Pat. No. 2,393,179 slightly acidic aqueous solution or dispersion of a protective colloid, for example casein, is then gradually added over a rapid stirring, forming a pasty dispersion with high corrosion which is then diluted with water to a content of 40 - 60% by weight.

Pâ sidorna 1051 och 1052 diskuterar Casey Prosize- förfarandet för framställning av ett skyddat lim med hög halt fritt kolofonium. Kolofoniumpartiklarna hindras att växa till större aggregat genom närvaron av ett ytaktivt protein, t.ex. sojabönprotein. 7 I tyska patentskriften 1 131 SHB anges att lim med fritt kolofonium är dispersioner av oförtvålade hartssyror med en viss halt kolofoniumtvål. Üispersionerna framställs med inversionsförfarandet. De framställs oftast med halter av fritt kolofonium av 60 - 95 % och innehåller jämte kolo- fonium hjälpemulgatorer och stabilisatorer, t.ex. stearat, trietanolamin, kasein och vaxer.On pages 1051 and 1052, Casey Prosize discusses the process for producing a protected adhesive with pile halt free rosin. The rosin particles are prevented from growing to larger aggregates by the presence of a surfactant protein, for example soybean protein. 7 German patent specification 1,131 SHB states that glue with free rosin are dispersions of unsaponified resin acids with a certain content of rosin soap. The Üispersions are produced with the inversion procedure. They are usually produced with concentrations of free rosin of 60 to 95% and contains, in addition to phonium auxiliary emulsifiers and stabilizers, e.g. stearate, triethanolamine, casein and waxes.

Tyska patentskriften 1 131 3ü8 anger vidare, att för- stärkta-koloﬁxüer inte har varit lämpliga för framställning av dispersioner, eftersom de oftast har för höga smält- punkter, har benägenhet att kristallisera eller under disper- 10 15 20 30 35 7804487-2 3 geringen bilda fina krustor, som leder till sedimenteringsfeno- men. I tyska patentskriften 1 131 348 beskrivs vidare ett papperslim i form av en vattendispersion med alhög halt fritt kolofonium och ett förfarande för framställning därav ur för- stärkt kolofonium, vilket kännetecknas av att det förstärkta kolofoniet blandas med fettsyror, .fettsyrablandningar och/el- ler naftensyror vid höjda temperaturer och att dispergeringen genomföres på känt sätt. Förfarandet är ett inversionsför- farande. 7 I amerikanska patentskriften 3 565 755 beskrivs en huvud- sakligen homogen stabil vattensuspension av kolofoniummaterial i finfördelat tillstånd. Kolofoniummaterialet kan vara helt och hållet förstärkt kolofonium eller kan vara en blandning av oförstärkt och förstärkt kolofonium. En mycket liten mängd kolofoniummaterial är förtvålad och fungerar som disperger- medel för kolofoniumpartiklarna. Denna komposition, som består huvudsakligen av kolofoniummaterialet, det förtvålade kolo- foniummaterialet och vatten, användes vid limning av papper.German patent specification 1 131 3ü8 further states that fortified colo ﬁ xüer have not been suitable for production of dispersions, as they usually have too high melting points, tend to crystallize or during dispersion 10 15 20 30 35 7804487-2 3 the formation of fine crusts, which lead to sedimentation phenomena. but. German Patent Specification 1,131,348 further describes one paper glue in the form of an aqueous dispersion with a high content free rosin and a process for its preparation from reinforced rosin, which is characterized by the reinforced the rosin is mixed with fatty acids, fatty acid mixtures and / or naphthenic acids at elevated temperatures and that the dispersion carried out in a known manner. The procedure is an inversion procedure farande. 7 U.S. Patent 3,565,755 discloses a principal substantially homogeneous stable aqueous suspension of rosin material in finely divided state. The rosin material can be complete and hold reinforced rosin or may be a mixture of unreinforced and reinforced rosin. A very small amount rosin material is saponified and acts as a dispersant means for the rosin particles. This composition, which consists mainly of the rosin material, the saponified colophon phonium material and water, was used in gluing paper.

Det beskrivna limmet är ett lim med hög halt fritt kolofonium eftersom det innehåller endast mycket små mängder förtvålat kolofoniummaterial. Dessutom har det god stabilitet (god lag- ringsduglighet) för långa tider och erfordrar inte använd- ning av de stabilisatorer som man hittills har brukat använda vid framställning av stabila lim med hög halt fritt kolo- fonium, t.ex. kasein eller sojabönprotein.The adhesive described is an adhesive with a high content of free rosin because it contains only very small amounts of saponified rosin material. In addition, it has good stability (good team viability) for long periods of time and does not require the stabilizers that have been used so far in the production of stable adhesives with a high content of free carbon phonium, e.g. casein or soybean protein.

I det i den amerikanska patentskriften 3 565 755 be- skrivna förfarandet löses ett material, t.ex. ett salt av kolofonium eller av förstärkt kolofonium eller ett alkaliskt material, t.ex. natriumhydroxid, i vatten. Den erhållna vat- tenlösningen blandas med en lösning av ett med vatten obland- bart organiskt lösningsmedel, t.ex. bensen, i vilket förstärkt kolofonium är löst. Den erhållna blandningen homogeniseras till en stabil emulsion, och därefter bortskaffas det organiska lösningsmedlet, varvid man får en stabil vattendispersion.In U.S. Pat. No. 3,565,755, written procedure dissolves a material, e.g. a salt of rosin or of reinforced rosin or an alkaline material, e.g. sodium hydroxide, in water. The water obtained the solution is mixed with a solution of a water-immiscible organic solvent, e.g. benzene, in which fortified rosin is loose. The resulting mixture is homogenized to a stable emulsion, and then the organic is discarded the solvent, giving a stable water dispersion.

I australiska patentansökan 69365/7% beskrivs ett förfarande för framställning av en huvudsakligen stabil vattendispersion av kolofoniummaterial för limning av cellulosa- ' 7804487-2 10 15 20 25 30 35 4 fibrer vid pappersframställning, vid vilket man under ett tryck av 14 - 55 MPa och vid en temperatur av 150 - 19500 homogeniserar en instabil vattendispersion innehållande minst 5 viktprocent'fasta ämnen, som består huvudsakligen av 0 - 95 viktprocent kolofonium och 100 - 5 viktprocent av en additionsprodukt av kclofonium och en sur förening innehållande -ë=è-ë=0-gruppen, varvid mängden adderad sur förening utgör 1 - 20 % av de fasta ämnenas totalvikt, vilket förfarande kännetecknas av att det genomförs i närvaro av ett anjoniskt dispergermedel. Det anjoniska dispergermedlet kan vara förtvålat kolofoniummaterial, natriumalkylbensensulfonat, natriumnaftalensulfonat, natriumlaurylsulfat eller ammonium- saltet av sulfatester av en alkylfenoxi(polyetylenoxi)- etanol.Australian patent application 69365/7% is described a process for producing a substantially stable aqueous dispersion of rosin material for gluing cellulose '7804487-2 10 15 20 25 30 35 4 fibers in papermaking, in which one under one pressure of 14 - 55 MPa and at a temperature of 150 - 19500 homogenizes an unstable water dispersion containing at least 5% by weight solids, consisting essentially of 0 - 95% by weight of rosin and 100 - 5% by weight of a addition product of cyclophonium and an acidic compound containing -ë = è-ë = 0 group, the amount of added acidic compound being 1 - 20% of the total weight of the solids, which procedure characterized in that it is carried out in the presence of an anionic dispersant. The anionic dispersant may be saponified rosin material, sodium alkylbenzene sulfonate, sodium naphthalene sulfonate, sodium lauryl sulphate or ammonium the salt of sulphate ester of an alkylphenoxy (polyethyleneoxy) - ethanol.

I svenska patentansökan 7410018-1 beskrivs en huvudsakligen stabil vattendispersion, bestående huvudsakligen av vatten, kolofoniummaterial och som stabilisator för kolo- foniummaterialet ett alkalimetallalkylbensensulfonat, vilket ingår i tillräcklig mängd för att stabilisera kolofonium- materialet. Dispersíonerna framställes genom att man leder en blandning av komponenterna genom en homogenisator.Swedish patent application 7410018-1 describes one mainly stable water dispersion, consisting mainly of water, rosin material and as a stabilizer for colony the phonium material an alkali metal alkylbenzene sulfonate, which contained in sufficient quantity to stabilize the rosin the material. The dispersions are prepared by leading one mixing the components through a homogenizer.

I amerikanska patentskriften 3 906_142 beskrivs ett för limning av papper utan användning av aluminiumsulfat avsett medel, som består av en stabil vattendispersion av kolofonium förstärkt genom reaktion med en a,ß-omättad karboxylsyra eller karboxylsyraanhydrid,en skyddskolloid, t.ex. kasein, och en flyktig bas, t.ex. ammoniak, varvid minst 90 % av det för- stärkta kolofoniet är oförtvälat.U.S. Pat. No. 3,906,142 discloses a for gluing of paper without the use of aluminum sulphate intended agent, which consists of a stable aqueous dispersion of rosin enhanced by reaction with an α, β-unsaturated carboxylic acid or carboxylic anhydride, a protective colloid, e.g. casein, and a volatile bass, e.g. ammonia, with at least 90% of the reinforced rosin is undisguised.

I amerikanska patentskriften 3 906 142 beskrivs ett inversionsförfarande för framställning av lim, vilket består i att smälta förstärkt kolofonium i ett kärl, som är försett med omrörare och värmare. Ett disperger~ och stabilisermedel framställes i ett separat kärl genom att man löser en skydds- kolloid, t.ex, kasein, och en flyktig bas, t.ex. ammoniak, i vatten. Nästa steg vid framställning av limmet består i att till det smälta kolofoniet snabbt sätta det framställda disperger- och stabilisermedlet, varvidwnananvänder snabb om- 10 15 20 25 30 35 7804487-2 5 omröring eller annan omblandning under och efter tillsatsen.U.S. Pat. No. 3,906,142 discloses one inversion process for the production of adhesives, which consists in melting reinforced rosin in a vessel provided with stirrer and heater. A dispersant and stabilizer prepared in a separate vessel by dissolving a protective colloid, e.g., casein, and a volatile base, e.g. ammonia, in water. The next step in the production of the adhesive consists of to quickly add to the melted rosin what was produced dispersant and stabilizer, using quick-release 10 15 20 25 30 35 7804487-2 5 stirring or other mixing during and after the addition.

Den erhållna kolofoniumdispersionens torrhalt inställs där- efter genom tillsats av en beräknad mängd vatten.The dry content of the resulting rosin dispersion is adjusted accordingly. after by adding a calculated amount of water.

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för framställning av vattendispersioner av förstärkt kolofonium genom inversionsprocessen, vid vilket det inte är väsentligt att använda skyddskolloider, t.ex. kasein, som man hittills har använt vid sådana förfaranden.The present invention relates to a method for preparation of water dispersions of reinforced rosin through the inversion process, in which it is not essential to use protective colloids, e.g. casein, as hitherto have used in such procedures.

Föreliggande uppfinning avser ett inversionsförfarande för ket ett det och vattnet är den díspersa fasen, och emulsionen därefter framställning av papperslim av förstärkt kolofonium, i vil- smält förstärkt kolofonium och vatten, som innehåller dispergermedel, först blandas till en emulsion, i vilket smälta förstärkta kolofoniet är den kontinuerliga fasen genom tillsats av vatten inverteras till en emulsion, i 'vilken vattnet är den kontinuerliga fasen och det förstärkta kclofoniet är den dispersa fasen. Förfarandet kännetecknas av att man som dispergermedel använder en vattenlöslig förening, som i lösning ger en anjon med formeln owﬂzcnfnncoclxucnzcoo- R so; vari R betecknar en rak eller grenad alkylgrupp med H - 18 kolatomer och n är ett helt tal inom området 4 - 25. Värdet av n är ett medelvärde, eftersom man vid framställning av dis- pergermedlet erhåller etylenoxidkondensat med varierande kedje- längd i kondensationsreaktionen. R kan betyda exempelvis en butyl-, isobutyl-, pentyl-, isopentyl-, hexyl-, isohexyl-, oktyl~, nonyl-, dodecyl-, tetradecyl-, hexadecyl- eller okta- decylgrupp.The present invention relates to an inversion method for ket one the and the water is the dispersed phase, and the emulsion thereafter production of reinforced rosin paper glue, in which molten fortified rosin and water, containing dispersant, first mixed into an emulsion, in which melt amplified rosin is the continuous phase by adding water is inverted into an emulsion, i 'which water is the continuous phase and the amplified the cyclophony is the dispersed phase. The process is characterized by that a water-soluble compound is used as the dispersant, which in solution gives an anion of the formula ow ﬂ zcnfnncoclxucnzcoo- R so; wherein R represents a straight or branched alkyl group having H - 18 carbon atoms and n are an integer in the range 4 - 25. The value of n is an average value, since in the preparation of dis- the purging agent obtains ethylene oxide condensate of varying chain length of the condensation reaction. R may mean, for example, a butyl, isobutyl, pentyl, isopentyl, hexyl, isohexyl, octyl, nonyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl or octa- decyl group.

Den enligt föreliggande uppfinning framställda vatten- dispersionen innehåller 5 - 70 viktprocent förstärkt kolo- fonium eller förstärkt kolofoniumblandning (förstärkt kolofo- nium blandat med oförstärkt kolofonium eller utdrygningsmedel eller bådadera), företrädesvis 10 - 55 víktprocent, 1 - 10 viktprocent dispergermedel, företrädesvis 2 - 8 viktprocent, 01 10 15 20 25 30 35 7804487-2 6 räknat på det förstärkta kolofoniet eller det förstärkta kolofoníumblandningen, och i övrigt vatten.The water produced according to the present invention the dispersion contains 5 to 70% by weight of reinforced phonium or fortified rosin mixture (fortified rosin nium mixed with unreinforced rosin or excipient or both), preferably 10 to 55% by weight, 1 to 10 weight percent dispersant, preferably 2 to 8 weight percent, 01 10 15 20 25 30 35 7804487-2 6 calculated on the amplified rosin or the amplified the rosin mixture, and otherwise water.

Det för framställning av kolofonium enligt förelig- gande uppfinning använda kolofoniet kan vara vilket som helst av de i handeln tillgängliga kolofonierna, t.ex. stubbharts, kådharts, tallharts eller blandningar av tvâ eller flera av dessa, i rått eller raffinerat tillstånd. Kolofonier med be- nägenhet att kristallisera kan behandlas vid höjd temperatur med formaldehyd eller paraformaldehyd í närvaro av en syra- katalysator, t.ex. p-toluensulfonsyra, på känt sätt. Således kan formaldehydbehandlat kolofonium användas för framställ- ning av förstärkt kolofonium och inbegripes i uttrycket "kolofonium".For the production of rosin according to the present invention, The rosin used in the present invention can be any of the commercially available rosins, e.g. stubble resin, resin, pine resin or mixtures of two or more of these, in raw or refined state. Impressions with propensity to crystallize can be treated at elevated temperature with formaldehyde or paraformaldehyde in the presence of an acid catalyst, e.g. p-toluenesulfonic acid, in a known manner. Thus formaldehyde-treated rosin can be used to produce amplified rosin and is included in the expression "rosin".

Det använda förstärkta kolofoniet är en additions- reaktionsprodukt av kolofonium och en sur förening med gruppen >C=C-C=O och erhålles genom att man omsätter kolofonium med den sura föreningen vid höjd temperatur, vanligen vid 150-210°C.The amplified rosin used is an addition reaction product of rosin and an acidic compound with the group > C = C-C = O and is obtained by reacting rosin with the acidic compound at elevated temperature, usually at 150-210 ° C.

Mängden användsünförening är den mängd, som ger förstärkt kolofonium med 1 - 12 viktprocent, företrädesvis H - 9 viktprocent adderadsnI*förening, räknat pâ det för- stärkta kolofoniets vikt. Sätt att framställa förstärkt kolo- fonium beskrivs i amerikanska patentskrifterna 2 628 918 och 2 684 300.The amount used un compound is the amount that gives reinforced rosin by 1 to 12% by weight, preferably H - 9% by weight of added compound, calculated on the strengthened the weight of the rosin. Methods of producing reinforced collo- phonium is described in U.S. Pat. Nos. 2,628,918 and 2 684 300.

Exempel på sura föreningar med gruppen >C=C-C=O, som kan användas för framställning av förstärkt kolofonium, är a,ß-omättade organiska syror och tillgängliga syraanhydrider därav, t.ex. fumarsyra, maleinsyra, akrylsyra, maleinsyra- anhydrid, itakonsyra, itakonsyraanhydrid, citrakonsyra och citrakonsyraanhydrid. Den föredragna syran är fumarsyra.Examples of acidic compounds with the group> C = C-C = O, as can be used for the production of reinforced rosin, is α, β-unsaturated organic acids and available acid anhydrides thereof, e.g. fumaric acid, maleic acid, acrylic acid, maleic acid anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid and citraconic anhydride. The preferred acid is fumaric acid.

Blandningar av syror kan användas för framställning av för- stärkt kolofonium. Man kan även använda blandningar av olika förstärkta kolofonier. Således kan exempelvis en bland- ning av additionsprodukten av akrylsyra odzkolofonium och additionsprodukten av fumarsyra och kolofonium användas för framställning av invertlim enligt uppfinningen.Mixtures of acids can be used to prepare preparations strengthened rosin. You can also use mixtures of various reinforced rosins. Thus, for example, a mixture the addition product of acrylic acid or rosin and the addition product of fumaric acid and rosin is used for production of invert adhesive according to the invention.

Det förstärkta kolofoniet kan eventuellt utdrygas med kända utdrygningsmedel, t.ex. vaxer, speciellt paraffinvax 10 15 20 25 30 35 7804407-2 7 och mikrokristallint vax; kolvätehartser, inklusive de som är härledda från petroleumkolväten och terpener. Detta åstad- kommes genom smältblandning eller lösningsblandning med det förstärkta kolofoniet av upp till 100 %, räknat på det förstärkta kolofoniets vikt, utdrygningsmedel. Om ett utdryg- ningsmedel skall blandas med det förstärkta kolofoniet, är mängden utdrygningsmedel lämpligen 30 - 50 ä av det för- stärkta kolofoniets vikt.The reinforced rosin may be extended with known excipients, e.g. waxes, especially paraffin wax 10 15 20 25 30 35 7804407-2 7 and microcrystalline wax; hydrocarbon resins, including those which: are derived from petroleum hydrocarbons and terpenes. This comes by melt mixing or solution mixing with the amplified rosin of up to 100%, calculated on it reinforced rosin weight, extender. If an extension should be mixed with the reinforced rosin, is the amount of excipient is preferably 30 - 50 μl of the strengthened the weight of the rosin.

Man kan även använda blandningar av förstärkt kolo- fonium och oförstärkt kolofonium vid genomförande av upp- finningen liksom blandningar av förstärkt kolofonium, utdryg- ningsmedel och oförstärkt kolofonium.Mixtures of fortified colloids can also be used. phonium and unreinforced rosin in the implementation of as well as mixtures of reinforced rosin, elongated and unreinforced rosin.

Blandningar av förstärkt och oförstärkt kolofonium innehåller 25 - 99 % förstärkt och 75 - 1 % oförstärkt kolo- fonium. Blandningar av förstärkt kolofonium, kolofonium och utdrygningsmedel innehåller 25 - 49 % förstärkt kolofonium, 5 - 50 % oförstärkt kolofonium och 1 - 50 % utdrygningsmedel.Mixtures of reinforced and unreinforced rosin contains 25 - 99% reinforced and 75 - 1% unreinforced col- phonium. Mixtures of reinforced rosin, rosin and rosin excipients contain 25 - 49% fortified rosin, 5 - 50% unreinforced rosin and 1 - 50% excipient.

Om oförstärkt kolofonium blandas med det förstärkta kolofoniet, kan det vara något av dem som använts för fram- ställning av det förstärkta kolofoniet, såsom anges ovan. Dess- utom kan eventuellt partiellt eller fullständigt hydrerade eller polymeriserade kolofonier användas.If unreinforced rosin is mixed with the reinforced rosin, it may be one of those used for position of the reinforced rosin, as indicated above. Its- except may be partially or completely hydrated or polymerized rosins are used.

De för framställning av dispersionerna använda disper- germedlen är vattenlösliga föreningar med formeln - + 7/ \\-O(CH2CH20)nCOCHCH2CO-O M (I) R so 314* vari R och n har de ovan angivna betydelserna.The dispersions used to prepare the dispersions The gems are water-soluble compounds of the formula - + 7 / \\ - O (CH2CH2O) nCOCHCH2CO-O M (IN) R so 314 * wherein R and n have the meanings given above.

I formeln I betecknar M+ en lämplig katjon, som till- låter betydande upplösning av dispergermedlet i vatten.In the formula I, M + represents a suitable cation, which allows significant dissolution of the dispersant in water.

Företrädesvis är M+ en alkalimetalljon, t.ex. kalium-, natrium-, litium- eller cesiumjon; ammonium-(NHu+) eller mono(hydroxi- etyl)ammoniumjon. Det ena M+ kan eventuellt vara vätejonen .Preferably M + is an alkali metal ion, e.g. potassium, sodium, lithium or cesium ion; ammonium (NHu +) or mono (hydroxy- ethyl) ammonium ion. One M + may possibly be the hydrogen ion .

Vattenlösliga dispergermedel med formeln I fram- ställs med kända förfaranden. Sålunda kondenseras exempelvis etylenoxid med en alkylfenol. t.ex. oktylfenol, på välkänt sätt till ett kondensat med formeln 10 15 20 25 30 7804487-2 --o(cﬂzcﬂzo>nn R Värdet på n är, såsom anges i det föregående,ett.medel- värde, eftersom etylenoxidkondensat med varierande kedjelängd erhålles vid kondensationsreaktionen. Kondensatet omsätts därefter med maleinsyraanhydrid eller maleinsyra, och den erhållna reaktionsprodukten omsätts med ett vattenlösligt sulfit, t.ex. natriumsulfit, varvid ett vattenlösligt salt med formeln I erhålles. Natriumsalter av sulfosuccinatestrar av etylenoxidkondensat av alkylfenoler är tillgängliga i handeln, exempelvis under handelsnamnet "Aerosol A103".Water-soluble dispersants of formula I by known procedures. Thus, for example, condenses ethylene oxide with an alkylphenol. for example octylphenol, well known add a condensate of the formula 10 15 20 25 30 7804487-2 --o (c ﬂ zc ﬂ zo> nn R The value of n is, as stated above, an average value, because ethylene oxide condensates of varying chain length obtained in the condensation reaction. The condensate is metabolized then with maleic anhydride or maleic acid, and the the reaction product obtained is reacted with a water-soluble sulfite, e.g. sodium sulfite, a water-soluble salt of formula I is obtained. Sodium salts of sulfosuccinate esters of ethylene oxide condensates of alkylphenols are available in trade, for example under the trade name "Aerosol A103".

Vid genomförande av förfarandet enligt uppfinningen värms en känd mängd förstärkt kolofonium, eventuellt till- sammans med en önskad mängd utdrygningsmedel eller oförstärkt kolofonium eller bådadera, till smältning i ett kärl, som är utrustat med omrörare och värmare, varvid man får en smält hartsmassa (smält harts). Det smälta hartsets temperatur ligger vanligen i intervallet 90 - 16000. Om lågsmältande utdrygnings- medel skall blandas med det förstärkta kolofoniet, kan bland- ningens smälttemperatur vara under 9000.In carrying out the method according to the invention a known amount of reinforced rosin is heated, possibly together with a desired amount of excipient or unreinforced rosin or both, for melting in a vessel, which is equipped with a stirrer and heater, whereby you get a melt resin mass (molten resin). The temperature of the molten resin is usually in the range 90 - 16000. If low-melting should be mixed with the reinforced rosin, melting temperature should be below 9000.

En lösning av dispergermedlet i vatten sätts till det smälta hartset under kontinuerlig omrörning av harts- smältan för bildning av en emulsion, i vilken vattnetär den dispersa fasen och det smälta hartset är den kontinuerliga fasen. Mängden dispergermedel i vattenlösningen skall vara tillräcklig för erhållande av 1 - 10 viktprocent, företrädes- vis 2 - 8 viktprocent dispergermedel, med avseende på smält harts. Mängden i detta steg använt vatten är tillräcklig för att ge en emulsion av det beskrivna slaget med total torrhalt av 70 - 88 viktprocent, beroende på det använda disperger- medlet och dess koncentration.A solution of the dispersant in water is added the molten resin with continuous stirring of the resin the melt to form an emulsion in which it eats water disperse the phase and the molten resin is the continuous one phase. The amount of dispersant in the aqueous solution should be sufficient to obtain 1 to 10% by weight, preferably show 2 - 8% by weight of dispersant, with respect to melt resin. The amount of water used in this step is sufficient for to give an emulsion of the type described with total dry content of 70 to 88% by weight, depending on the dispersion used the agent and its concentration.

Därefter tillsätts ytterligare hett vatten (inversions- vatten) med en temperatur av ca 70°C, eventuellt högre, under kraftig omrörning. Vid ett förhållande vatten till harts av ca 30:70 inverterar emulsionen, varvid vattnet blir den konti- 10 20 25 30 35 7804487~2 9 nuerliga fasen och hartset blir den dispersa fasen. Vid kyl- ning stelnar hartset och man erhåller en vattendispersion av finfördelade hartspartiklar. Hartspartiklarna är partiklar av förstärkt kolofonium eller av blandningar med förstärkt kolofonium, såsom anges i det föregående. Vattendispersionen kan eventuellt spädas till lägre torrhalt genom tillsats av vatten.Then add additional hot water (inversion water) with a temperature of about 70 ° C, possibly higher, below vigorous stirring. At a ratio of water to resin of about 30:70 inverts the emulsion, whereby the water becomes the conti- 10 20 25 30 35 7804487 ~ 2 9 the present phase and the resin becomes the dispersed phase. When cooling The resin solidifies and a water dispersion of finely divided resin particles. The resin particles are particles of reinforced rosin or of mixtures with reinforced rosin, as indicated above. The water dispersion can optionally be diluted to a lower dry content by adding water.

Dessa dispersioner har visat sig ha god stabilitet vid pH-värden av 3,0 - 5,5. Inställning av pH kan göras genom tillsats av alkali, företrädesvis natriumhydroxid, till inver- sionsvattnet eller till vattenlösningen av dispergermedlet i sådan mängd, att vattendispersionen inställs på önskat pH-värde.These dispersions have been found to have good stability at pH values of 3.0 - 5.5. Adjustment of pH can be done by addition of alkali, preferably sodium hydroxide, to invert the aqueous solution or to the aqueous solution of the dispersant in such an amount that the water dispersion is adjusted to the desired pH value.

Det är givet att förfarandet kan genomföras i ett öppet kärl vid atmosfärtryck eller under tryck i ett slutet kärl.It is a given that the procedure can be carried out in one open vessel at atmospheric pressure or under pressure at one end Container.

Såsom ovan anges, ligger begynnelsetemperaturen för det smälta hartset (förstärkt kolofonium eller blandning med förstärkt ko1ofønium> i intervallet so - 1so°c. om för- farandet genomförs vid atmosfärtryck och hartsets begynnelse- temperatur ligger över 100°C, sjunker temperaturen vid till- sats av vattenlösningen av dispergermedlet på grund av partiell avdunstning av vattnet. Om framställningen sker i ett slutet kärl under ångtryck, så att avdunstningæælvattnet för- dröjes, kan temperaturen hållas på en nivå över 100OC. Hastig- heten för tillsats av vattenlösningen av dispergermedel och inversionsvattnet och graden av omblandning kan varieras inom ett stort intervall. Normalt ökar man emellertid tillsatsen av inversionsvattnet och omblandningshastigheten vid inver- sionspunkten för att säkerställa snabb och fullständig inver- sion till harts-i-vatten-dispersionen. Temperaturen vid inver- sionspunkten ligger i intervallet 70 - 150OC och är före- rrädesvis so - 130%.As stated above, the initial temperature is for the molten resin (reinforced rosin or mixture with enhanced carbonophen> in the range so - 1so ° c. if for- the process is carried out at atmospheric pressure and the initial temperature is above 100 ° C, the temperature drops at batch of the aqueous solution of the dispersant due to partial evaporation of the water. If the production takes place in one closed vessel under vapor pressure, so that the evaporating water delayed, the temperature can be kept at a level above 100OC. Rapid- for the addition of the aqueous solution of dispersant and the inversion water and the degree of mixing can be varied within a large range. Normally, however, the additive is increased of the inversion water and the mixing speed at the to ensure rapid and complete investment to the resin-in-water dispersion. The temperature at the inver- The melting point is in the range 70 - 150 ° C and is roughly so - 130%.

Pörfarandet kan även genomföras i två steg genom att det smälta hartset och den heta vattenlösningen av disperger- medlet införs i en blandare, varvid man erhåller vatten-i-harts- dispersionen, och vatten-i-hartsdispersionen och hett inver- sionsvatten därpå leds i separata strömmar till en vid 10 15 20 25 30 7804487-2 10 en temperatur av 70 - 15000 hållen andra blandare, vari inver- sionen sker. Den erhållna vattendispersionen utvinns därefter från den andra blandaren.The procedure can also be performed in two steps by the molten resin and the hot aqueous solution of the dispersant the agent is introduced into a mixer to give water-in-resin. the dispersion, and the water-in-resin dispersion and hot inert sion water is then led in separate streams to a wide 10 15 20 25 30 7804487-2 10 a temperature of 70 - 15000 held by other mixers, in which sion happens. The resulting water dispersion is then extracted from the other mixer.

Stabila harts-i-vatten-dispersioner framställes med detta förfarande.De partiklar, som bildar den dispersa fasen, är relativt små, högst ca 10 % av partiklarna är större än ca 0,4 pm.Stable resin-in-water dispersions are prepared with This process. The particles which form the dispersed phase are are relatively small, at most about 10% of the particles are larger than about 0.4 pm.

Exempel A Detta exempel belyser framställning av fumarsyra- förstärkt kolofonium. 8 delar fumarsyra adderas vid en tempe- ratur av ca 200°C till 92 delar talloljekolofonium. Fumar- syran löses i det smälta kolofoniet och reagerar därmed, var- vid man fâr fumarförstärkt kolofonium. När i huvudsak all fumarsyra har reagerat med kolofoniet, kyls det förstärkta kolofoniet till rumstemperatur_(ca 23°C).Example A This example illustrates the preparation of fumaric acid. reinforced rosin. 8 parts of fumaric acid are added at a temperature temperature of about 200 ° C to 92 parts of tall oil rosin. Fumar- the acid dissolves in the molten rosin and thus reacts, when fumar-enhanced rosin is obtained. When essentially all fumaric acid has reacted with the rosin, it is cooled amplified the rosin to room temperature (approx. 23 ° C).

Följande exempel belyser framställning av disper- sioner av förstärkt kolofonium enligt föreliggande uppfin- ning. Med "del" och "procent" avses viktdel och viktprocent, så- vida ej annat anges.The following examples illustrate the preparation of dispersions. reinforced rosin according to the present invention ning. "Part" and "percentage" means the percentage by weight and the percentage by weight, unless otherwise stated.

Exempel 1 Fumarsyraförstärkt kolofonium framställt enligt exempel A (100 delar) smältes och värmdes till 14500 i en med bafflar utrustad behållare av rostfritt stål. Till det om- rörda smälta förstärkta kolofoniet sattes under 5 minuter ca 21 delar av en 23,3-procentig lösning av "Aerosol A103" i des- tillerat vatten, som hade värmts till 95°C. Dispergermedlet "Aerosol A103" är dinatriumsaltet av etoxylerad nonylfenol- halvester (9,5 mol etylenoxid per mol nonylfenol) av sulfobärn- stenssyra. En betydande del vatten avdunstade under tillsat- sen av lösningen. Efter fullständig tillsats var blandningens temperatur QÉOC. Ytterligare vatten (20 delar) av 90°C sattes till den omrörda lösningen, varvid man erhöll en jämn, grädd- vit vatten-i-harts-emulsion med ca 80 % torrhalt. 70 delar vatten av 90°C tillsattes därefter med kraftig omrörning under 1 minut, varvid emulsionen inverLerade till en harts- i-vatten-emulsion, som snabbt kyldes till 3000. Den erhållna vattendispersionen hade en torrhalt av 51,4 %, hade blåvitt 10 15 20 25 30 7804487-2 11 utseende, gick fullständigt genom en sikt med en maskvidd av 0,15 mm och hade utmärkt lagringsstabilitet. Produkten har an- vändning som papperslim.Example 1 Fumaric acid fortified rosin prepared according to Example A (100 parts) was melted and heated to 14,500 in one with baffles equipped container of stainless steel. To the extent stirred melt amplified rosin was set for 5 minutes approx 21 parts of a 23.3% solution of "Aerosol A103" in des- added water, which had been heated to 95 ° C. The dispersant "Aerosol A103" is the disodium salt of ethoxylated nonylphenol half ester (9.5 moles of ethylene oxide per mole of nonylphenol) of sulpho- tartaric acid. A significant proportion of water evaporated during the addition then of the solution. After complete addition was the mixture QÉOC temperature. Additional water (20 parts) of 90 ° C was added to the stirred solution, whereby a smooth, creamy white water-in-resin emulsion with about 80% dry content. 70 parts water of 90 ° C was then added with vigorous stirring for 1 minute, during which the emulsion inverted into a resin in-water emulsion, which was rapidly cooled to 3000. The obtained the water dispersion had a dry content of 51.4%, had bluish white 10 15 20 25 30 7804487-2 11 appearance, went completely through a sieve with a mesh size of 0.15 mm and had excellent storage stability. The product has turn as paper glue.

Exempel 2 Den i detta exempel använda apparaten bestod av tre precisionspumpar, två seriekopplade blandare, två tryckmotta- gare, tryckreglermedel och värmda rör, som förband dessa en- heter. Fumarsyraförstärkt talloljekolofonium framställt en- ligt exempel A, värmdes till ca 14000 och pumpades i ett flöde av 4,12 delar per minut till den vid 125oC hållna första blandaren, i vilken den blandades med en 11,8-procentig lös- ning av "Aerosol A103" i destillerat vatten av 80oC, vilken pum- pades in i den första blandaren i ett flöde av 1,66 delar per minut, varvid man erhöll en vatten-i-harts-emulsion med en torrhalt av 70 %. Emulsionen pumpades till den vid 10500 hållna andra blandaren där den blandades med till QOOC värmt destil- lerat vatten, som pumpades in i den andra blandaren i ett flöde av 3,5 delar per minut. Det bildades en harts-i vatten- emulsion med en torrhalt av 45 %, vilken snabbt kyldes till under» sooc. ' Exempel B fumarsyraförstärkt,talloljekolofonium framställdes så- som i exempel A, utom att ca 7,5 delar fumarsyra och 92,5 de- lar talloljekolofonium användes. Det förstärkta kolofoniet hade ett syratal av 215 och en halt bunden fumarsyra av u 6. ca 7 Exempel 3 Fumarsyraförstärkt kolofonium enligt exempel B (200 delar) smältes och värmdes till 13HOC i en baffled be- hållare av rostfritt stål. Till det omrörda, smälta förstärkta kolofoniet sattes under 5 minuter H0 delar 20-procentig lös- ning av "Aerosol A103" i destillerat vatten, som hade värmts till QSOC. Betydande mängder vatten avdunstade under tillsat- sen av lösningen. Efter denna tillsats var blandningens tem- peratur 106°C. Ytterligare 90°C varmt vatten (80 delar) sattes till den omrörda blandningen för=att1uan skulle erhålla en jämn, gräddvit vatten-i-harts-emulsion med en torrhalt av ca 80 %. 10 15 7804487-2 12 180 delar SÛOC varmt vatten tillsattes därefter med kraftig omrörning under en minut, varvid emulsionen inverterade till en harts-i-vatten-emulsion, som snabbt kyldes till 3000. Den erhållna vattendispersionen hade en torrhalt av 45,9 %.Example 2 The apparatus used in this example consisted of three precision pumps, two series-connected mixers, two pressure-receiving pressure regulators and heated pipes, which connected these called. Fumaric acid fortified tall oil rosin produced from Example A, was heated to about 14,000 and pumped in a flow of 4.12 parts per minute to the first held at 125oC the mixer, in which it was mixed with an 11.8% "Aerosol A103" in distilled water at 80 ° C, which is pumped was fed into the first mixer in a flow of 1.66 parts per minute, obtaining a water-in-resin emulsion with a dry matter content of 70%. The emulsion was pumped to the one held at 10,500 the second mixer where it was mixed with QOOC heated distillate. clay water, which was pumped into the second mixer in one flow of 3.5 parts per minute. A resin-in-water was formed. emulsion with a dry content of 45%, which was rapidly cooled under »sooc. ' Example B fumaric acid fortified, tall oil rosin was thus prepared as in Example A, except that about 7.5 parts of fumaric acid and 92.5 parts of tall oil rosin was used. The amplified rosin had an acid number of 215 and a content of bound fumaric acid of u 6. ca 7 Example 3 Fumaric acid enhanced rosin according to Example B (200 parts) was melted and heated to 13 ° C in a baffle stainless steel holder. To the stirred, melt reinforced the rosin was set for 5 minutes H0 parts of 20% solution "Aerosol A103" in distilled water, which had been heated to QSOC. Significant amounts of water evaporated during addition then of the solution. After this addition, the temperature of the mixture was temperature 106 ° C. An additional 90 ° C hot water (80 parts) was added to the stirred mixture so that the oil would obtain an even, creamy white water-in-resin emulsion with a dry content of about 80%. 10 15 7804487-2 12 180 parts of SÛOC hot water were then added vigorously stirring for one minute, the emulsion inverted to a resin-in-water emulsion, which was rapidly cooled to 3000. It The water dispersion obtained had a dry content of 45.9%.

I Dispersionen från exempel 3 användes för att ytlimma pappersark, som hade framställts av 50 % blekt barrveds- kraftmassa och 50 % blekt lövvedskraftmassa av 500 Canadian Standard Freeness. Pappersarken framställes i en pilotmaskin 9 vid ett pH-värde av 4,5 med 2,5 U tillsatt alun. Efter yt- applikation av dispersionen trumtorkades och åldrades arken 24 timmar före undersökning. Tre limhalter påfördes, såsom visas i tabell I. Hercules limningstest visar goda limnings- resultat. Resultaten är återgivna i tabell I.The dispersion from Example 3 was used for surface gluing sheets of paper, which had been made from 50% bleached softwood kraft pulp and 50% bleached hardwood pulp of 500 Canadian Standard Freeness. The sheets of paper are produced in a pilot machine 9 at a pH of 4.5 with 2.5 U of added alum. After surface application of the dispersion was tumble dried and the sheets were aged 24 hours before examination. Three adhesive contents were applied, such as shown in Table I. Hercules bonding test shows good bonding results. The results are given in Table I.

Tabell I Limmängd, % Hercules limningstest (med avseende på torr vikt av papper)l s 0,07 ~ 41 o,1u 147 0,28 290Table I Amount of glue,% Hercules gluing test (with respect to dry weight of paper) l s 0.07 ~ 41 o, 1u 147 0.28 290

Claims

10 15 20 7804487-2 PATENTKRAJ 1 3

An inversion process for producing reinforced rosin paper adhesive, in which molten reinforced rosin and water containing a dispersant are first mixed into an emulsion in which the molten reinforced rosin is the continuous phase and the water is the dispersed phase, and the emulsion thereafter is inverted by adding water to an emulsion, in which the water is the continuous phase and the reinforced rosin is the dispersed phase, characterized in that at least one water-soluble compound is used as dispersant, which in solution gives at least one anion of the formula 0 0 II! _ Q-o ﬁ c ﬁ zcuzonlånltrxcuzco L. 503 'wherein R represents a straight or branched alkyl group having 4 to 18 carbon atoms and n is an integer ranging from 4 to 25.

2. A process according to claim 1, characterized in that the anion is derived from a water-soluble compound containing the anion and any suitable cation, which allows significant reading of the compound in water.

3. A process according to claim 1, characterized in that in the anion R represents a nonyl group and n has an average value of 9.5.

A process according to claim 2, wherein the cation is sodium, potassium or ammonium. k ä n n e - t e c k n a t

5. A process according to claim 3, wherein the cation is sodium, potassium or ammonium. k ä n n e - z / _. ___._.__._.... n .__-_