DE2425265A1 - Mittel zur oberflaechenleimung von papier - Google Patents

Mittel zur oberflaechenleimung von papier

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Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT1 DIPLOMCHEMIKER
S KÖLN Sl, OBERLÄNDER UFER 90
Köln, den 17. Mai 1974
83/Ha/pz
Sanyo Chemical Industries Ltd., No. 11-1, Ichinohashi-nomoto-cho, Higashiyama-ku, Kyoto/Japan
Mittel zur Oberflächenleimung von Papier
Die bekannten Verfahren zur Oberflächenleimung von Papier schliessen zwei grundsätzliche Methoden ein. Bei der
"Innenleimung" wird die Leimsubstanz mit dem Papierbrei
gemischt und danach diese Mischung zu Bahnen geformt,
in denen der Faserstoff und der Leim gleichmäßig verteilt sind. Bei der "Oberflächenleimung" wird die Leimsubstanz auf die Oberfläche einer bereits gebildeten Papierbahn
aufgetragen. Die Oberflächenleimung hat gegenüber der
Innenleimung gewisse Vorteile. Beispielsweise werden die Kosten für den Leim wesentlich verringert und die Papierqualität, d.h. die gute Beschreibbarkeit, verbessert, da nahezu die gesamte Leimsubstanz auf der Oberfläche des
behandelten Papiers zurückgehalten wird. Die Oberflächenleimung ist daher im Begriff, die Innenleimung weitgehend zu verdrängen.
Aber auch die Oberflächenleimung zeigt gewisse Schwierigkeiten. Die Leimung wird in einer Leimpresse durchgeführt. Die Leimpresse arbeitet kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit zwecks Erhöhung der Produktivität und unter
hohem Druck, um die Leimlösung so gleichmäßig wie möglich 409881/0819
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auf die Papieroberfläche aufzutragen. Während eines derartigen Leiiaungsvorgangs leidet die Leimlösung unter der Hitze und den mechanischen Erschütterungen, die während des LeimungsVorgangs auftreten. Zusätzlich werden Aluniniumsalze, wie Alaun, von der Leimlösung aus dein Papier eluiert. Diese Salze werden dem zur Bahnenherstellung verwendeten Papierbrei zugefügt. Sie haben einen nachteiligen Effekt auf die Leimlösung, da sie die Ausfällung von Materialien aus der Leimlösung fördern. Daher sollte die Leimsubstanz als Hauptbestandteil der Leimlösung gegen Hitze, mechanische Erschütterungen und den Einfluss der Aluminiumsalze beständig sein.
Es sind bisher verschiedene natürliche und synthetische Harze vorgeschlagen und als Oberflachenleimungsirdttel verwendet worden. Zu den typischen Beispielen der verwendeten Harze gehören modifiziertes Kolophonium, modifiziertes Petro-ieumharz t Copolymere von Styrol und Maleinsäureanhydrid und äiinere Alkylketene. Diese Verbindungen sind jedoch nicht zufriedenstellend, obwohl einige von ihnen gewisse Vorteile haben. Eine Leimlösung einer herkömmlichen Leimsubstanz verliert allmählich infolge der Hitze und der mechanischen Erschütterungen und des Einflusses der Äluminiumionen seine Lösungseigenschaften bezüglich der Bestandteile. Das führt allmählich zur Bildung eines Schlamms. Die Gegenwart eines Schlarxis verursacht eine Abnahme des Leimungseffekts der Leinlösung und hat wegen der Ablagerung des Schlamms auf der Papieroberfläche einen nachteiligen Einfluss auf das Aussehen des behandelten Papiers. Daher erfordert die Leimung mit einer herkömmlichen Leimlösung so mühsame Verfahrensmaßnahiaeng wie genaue Kontrolle des pH-Wertes
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der Leimlösung, deren häufige Erneuerung und Waschen der Leimpresse und Leitungen. Als Folge dieser Maßnahmen ist eine kontinuierliche Führung des Leimungsverfahrens bei Verwendung dieser herkömmlichen Leimmassen nicht möglich.
Ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Leims besteht darin, daß sein Leimungseffekt weiten Schwankungen in Abhängigkeit von den pH-Bedingungen, unter denen die der Oberflächenleimung zu unterwerfenden Papierbahnen hergestellt wurden, unterliegt. Beispielsweise haben modifiziertes Kollophonium und modifiziertes Petroleumharz nur bei einem Papier einen.guten Leim-ungseffekt, das unter sauren Bedingungen bei einem pH-Wert von 4,ο bis 5,o hergestellt wurde. Dimere Alkylketene haben nur bei einem Papier einen guten Leimungseffekt, das unter neutralen Bedingungen, d.h. schwach-sauer bis schwach-alkalisch, hergestellt wurde. Das Copolymere von Styrol und Maleinsäureanhydrid kann auf in einem weiten pH-Bereich hergestelltes Papier aufgetragen werden. Dieser Leim hat jedoch einen nicht zufriedenstellenden Leimungseffekt, wenn er auf ein unter neutralen Bedingungen hergestelltes Papier aufgebracht wird. Es besteht daher ein anhaltender Bedarf an einem Mittel zur Oberflächenleimung von Papier, das einen guten Leimungseffekt und Beständigkeit gegen Hitze, mechanische Erschütterungen und Alaun zeigt, wenn es auf ein Papier aufgebracht wird, das in einem weiten pH-Bereich hergestellt wurde.
Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, einen Oberfla
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chenleim mit verbesserten Eigenschaften zu schaffen. Der Oberflächenleim soll gute Stabilität unter den Verfahrensbedingungen haben und soll dem in einem weiten pH-Bereich hergestellten Papier verbesserte Eigenschaften verleihen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel zur Oberflächenleimung von Papier, das durch einen Gehalt einer copolymeren Verbindung gekennzeichnet ist, die mindestens eine Struktureinheit (A) der folgenden allgemeinen Formel (1):
- CH2 -C-F (1)
COOR
worin R, Wasserstoff oder die Methylgruppe und R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen be deuten ,
und mindestens eine Struktureinheit (B) der folgenden allgemeinen Formel (2):
R2
- CH9 - C - (2)
COOM1
worin R2 Wasserstoff oder die Methylgruppe und M1 ein Alkalimetall bedeuten,
und mindestens eine Struktureinheit (C) der folgenden allgemeinen Formel (3):
?3
-CH9-C- , (3)
C00M„
/081 9
Worin R Wasserstoff oder die Methylgruppe und M2 den Ammoniumrest oder das . Kation eines niederen Alkylamins oder Wasserstoff bedeuten, enthält und die ein CarboxyI-äquivalent von 9o bis 5oo, bezogen auf die freien Carboxylgruppen, hat und deren Struktureinheiten (B) und (C) in einem Molverhältnis von 5:95 bis 5o:5o stehen.
Nach den vorstehenden Ausführungen bedeuten R , R„ und R3 in den vorgenannten Formeln (1), (2) und (3) unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe. Der Rest R in der Formel (1) bedeutet einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Beispiele für diesen Kohlenwasserstoffrest sind der Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, is0-1Px-OPy 1-, η-Butyl-, iso-Butyl-, Hexyl-, Octyl-, 2-Äthylhexyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-/ Octadecyl-, Cyclohexyl-, Benzyl- und Octylbenzyl-Rest. Vorzugsweise werden Alkylgruppen mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen gewählt. Der Rest M, in der Formel (2) bedeutet ein Alkalimetall. Beispiele für geeignete Alkalimetalle sind Natrium und Kalium. Der M2-Rest (nicht-metallisch) in der Formel (3) bedeutet ein Wasserstoffatom, einen Ammonium- oder niederen Alkylaminrest (C1-3). Die Bezeichnung "niederer Alkylrest" soll auch niedere Hydroxyalkylreste einschließen.
Beispiele für niedere Alky!amine, die ein Kation bilden können, sind Monomethylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Monoäthylamin, Diäthylamin, Triäthylamin, Monopropylamin, Monoäthanolamin, Diäthanolamin und Triäthanolamin. Die protonierten,
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bevorzugten Amine sind niedere Alkylamine eines Molekulargewichts von nicht mehr als 12o und einem Siedepunkt von nicht mehr als loo C bei 760 mm Hg.
Das M2 in der Struktureinheit (C) kann innerhalb eines Moleküls aus einer Mischung der obigen nicht-metallischen Gruppen bestehen, wie aus einer Kombination des Ammoniumrestes und des Wasserstoffatoms, des niederen Alkylaminkations und des Wasserstoffatoms, des niederen Alkylaminkations und des Ammoniumrestes und des Ammoniumrestes, des niederen Alkylaminkations und des Wasserstoff atoms·. Wenn die Stabilität des Copolymeren besonders betont wird, ist M- in der Struktureinheit (C) vorzugsweise der Ammoniumrest, das Kation eines niederen Alkylamins oder eine Mischung von beiden. Soll ein guter Leimungseffekt mit dem Copolymeren erhalten werden, bedeutet M- vorzugsweise Wasserstoff.
Das Carboxyläquivalent des Copolymeren des erfindungsgemässen Mittels soll zwischen 9o und 5oo, vorzugsweise zwischen loo und 2oo, bezogen auf die freie Säure, liegen. Das Carboxyläquivalent bedeutet das Molekulargewicht des Copolymeren (umgerechnet auf Basis der freien Säure, wenn die Carboxylgruppe ein Salz gebildet hat) pro Carboxylgruppe. Copolymere, deren Wert unter 9o liegt, haben einen unbefriedigenden Leimungseffekt, insbesondere bei unter neutralen Bedingungen hergestelltem Papier. Ein Wert von mehr als 5oo führt zu einer Abnahme des Leimungseffekts und der Löslichkeit des Copolymeren in Wasser. Bei einer Leimung unter scharfen Bedingungen, wie bei längerer kontinuierlicher Verfahrensführung, wird es vorgezogen, ein Copolymeres mit einem relativ niedrigen
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Wert des Carboxyläquivalents innerhalb des Bereichs von 9o bis 5oo zu wählen, da der niedrige Wert zu einer besseren Löslichkeit des Copolymeren in Wasser führt.
Das Copolymere des erfindungsgemäßen Mittels muß die Struktureinheiten (B) und (C) in einem besonderen Molverhältnis enthalten, um die gewünschten Effekte, wie gute Stabilität und guten Leimungseffekt, zu erzielen. So muß das Molverhältnis der Struktureinheiten (B) zu (C) 5-5o:95-5o betragen. Weniger als 5 % der durch die allgemeine Formel (2) wiedergegebenen Struktureinheit (B) sind nicht wirksam genug, um die Stabilität des Copolymeren während des Leimungsprozesses zu verbessern, während mehr als 5o % dieser Struktureinheit den Leimungseffekt des Copolymeren herabsetzen, insbesondere bei einem Papier, das unter neutralen pH-Bedingungen hergestellt wurde. Sind sowohl Leimungseffekt als auch Stabilität des Copolymeren von Bedeutung, beträgt das Molverhältnis der Struktureinheit (B) zu der Struktureinheit (C) vorzugsweise lo-25:9o-75.
Wenn jedoch die Stabilität des Copolymeren von besonderer Bedeutung ist, wird es vorgezogen, ein solches mit relativ hohem Anteil der Struktureinheit (B) (ein Alkalimetallsalz) innerhalb des vorstehend genannten Bereichs von 5-5o % zu wählen.
Das Molverhältnis der Struktureinheit (A) zu den Struktureinheiten (B) plus (C) beträgt im allgemeinen 1-83:99-17.
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Das in dem erfindungsgemäßen Mittel enthaltene Copolymere kann nach verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt werden. Im allgemeinen wird das Copolymere durch Copolymerisation eines polymerisierbaren Monomeren der Struktureinheit (A) und der Acrylsäure (und/oder Methacrylsäure) in Gegenwart eines Lösungsmittels, eines Kettenüberträgers und eines Polymerisationsinitiators oder in Gegenwart von Wasser, eines Kettenüberträgers, eines Polymerisationsinitiators und eines Emulgators oder Dispergens und nachfolgende Neutralisation der erhaltenen Copolymeren zur Bildung der Salze hergestellt. Die polymerisierbaren Monomeren, die die Struktureinheit (A) liefern, sind Kohlenwasserstoffester der Methacryl- und Acrylsäure. Die Beispiele für den Kohlenwasserstoffrest entsprechen den vorstehend genannten Beispielen des Restes R.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung der in dem erfindungsgemäßen Mittel enthaltenen Copolymeren besteht darin, Copolymere als Zwischenprodukt herzustellen, die anschließend einer Hydrolyse unterworfen werden. So wird diese Zwischenstufe beispielsweise durch Copolymerisation des Acrylamids, Methacrylamide, Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, die als Vorstufe der Struktureinheiten (B) und (C) aufzufassen sind, mit einem Monomeren der Struktureinheit (A), Hydrolyse und Neutralisation der erhaltenen Zwischenprodukte zur Überführung der Amid- oder Nitrilgruppen in die Carboxylgruppen oder in die entsprechenden Salze hergestellt. Gleichfalls kann das Copolymere des erfindungsgemäßen Mittels durch Copolymerisation von
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Monomeren mit den Struktureinheiten (A), (B) und (C) hergestellt werden.
Die Copolymeren des erfindungsgemäßen Oberflächenleims können eine oder mehrere zusätzliche Struktureinheiten enthalten. Beispiele für olefinisch ungesättigte Monomere mit derartigen Struktureinheiten sind Vinylmonomere, wie Styrol, Vinylacetat und Vinylchlorid, Maleinsäure, Maleinsäureester, wie Methylmaleat, Äthylmaleat und Butylmaleat, und Hydroxyäthylacrylat.
Der erfindungsgemäße Oberflächenleim kann aus den vorstehend genannten Copolymeren allein bestehen. Im allgemeinen wird das Copolymere zusammen mit Modifikatoren, wie modifizierte Stärke-, Polyvinylalkohol, Natriumalginate, Carboxymethylzellulose, verwendet. Das Gewichtsverhältnis der Copolymeren zu den Modifikatoren kann o,l-5o:99,9-5o betragen. Das Copolymere kann ebenfalls mit herkömmlichen Leimsubstanzen oder Modifikatoren, wie Kollophonium und Petroleumharzen, verwendet werden. Als modifizierte Stärke kommenfceispielsweise oxydierte Stärke und enzymatisch aufgeschlossene Stärke infrage.
Das erfindungsgemäße Mittel zur Oberflächenleimung kann nach beliebigen herkömmlichen Verfahren auf die Papierbahnen aufgetragen werden. So wird die Leimsubstanz in Wasser gelöst oder dispergiert, um eine 1 bis 2o gew.%ige Leimlösung zu bilden. Diese Lösung wird dann mit einer Leimpresse auf die Papierbahnen aufgetragen und die so behandelte Bahn anschließend getrocknet. Die Leimlösung
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- ΙΟ -
kann mit einem Kalander oder einer Abstreifvorrichtung •aufgetragen werden. Die Oberflächenleimung kann weiter mit einer Beschichtung leichten Gewichts, einer "ünterbeschichtung" ("under-coating") usw. durchgeführt werden.
Das Copolymere wird in einer Feststoffmenge von o,ol bis
2 2
o,5 g/m., vorzugsweise o,o5 bis o,3 g/m , auf den Papier abgelagert. Werden Modifikatoren, wie oxydierte Stärke und Polyvinylalkohol, mit dem Copolymeren eingesetzt, so wird auf dem Papier die feste Leimsubstanz in Mengen von
2 2
o,5 bis Io g/m , vorzugsweise 2 bis 5 g/m , abgelagert.
Das Papier, das mit dem erfindungsgemäßen Mittel oberflächengeleimt werden soll, kann aus einem Papierbrei vielfältiger Zusammensetzung hergestellt .sein. So kann das Paper Additive, wie Füllstoffe, Farbstoffe, Versteifungsmittel, Mittel zur Verbesserung der Entwässerung
enthalten, und innere Leimsubstanzen. Papier, das einer Innenleiir.ung unterworfen wurde, wird vorgezogen. Das zu behandelnde Papier kann in einem weit-en pH-Bereich von 4 bis 9 hergestellt worden sein.
Das erfindungsgemäße Mittel zur Oberflächenleimung von Papier zeigt einen guten Leimungseffekt und gute Stabilität in der Leimlösung. Eine das erfindungsgemäße Mittel enthaltende Leimlösung bildet unter den üblichen Leimungsbedingungen auch unter lang~anhaltenden strengen Eedingungen in der Leimpresse keinen Niederschlag. Darüber
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hinaus zeigt das erfindungsgemäße Mittel zur Oberflächenleimung einen ausgezeichneten Leimungseffekt auf Papier, das in einem weiten pH-Bereich von 4 bis 9 hergestellt werden kann, der den schwach-säuren, neutralen und schwachbasischen Bereich erfasst.
Die Erfindung soll anhand der" folgenden Beispiele erläutert werden.
Beispiel 1
In einen looo ml-Vierhalskolben mit Rührer, Rückflusskühler , Tropftrichter, Thermometer und einem Gaseinleitungsrohr für Stickstoff wurden 12o g Isopropanol und 56 g Wasser eingebracht. Die Mischung wurde unter Rückfluss und Rühren unter einer Stickstoffatmosphäre erhitzt. Darauf wurde zu der Mischung, eine Lösung gegeben, die durch langsames Lösen innerhalb von etwa 2 h von o,5 g 2,2'-Azobisisobutyronitril in 4o g Butylmethacrylat und 6o g Methacrylsäure erhalten worden war. Diese Reaktionsmischung wurde dann für weitere 2 h unter Rückfluss gehalten. Die danach anfallende Mischung wurde auf 6o C im Wasserbad abgekühlt und mit 2,9 g einer Io gew.%igen wässrigen Natriuinhydroxidlösung neutralisiert. Die erhaltene neutralisierte Lösung wurde destilliert, um Isopropanol als Azeotrop mit Wasser zu entfernen, und nach Abkühlen auf 6o°C mit 33,9 g einer 28 gew.%igen wässrigen Ammoniumhydroxidlösung neutralisiert.
Beispiel 2
Die Polymerisation wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Verwendet wurden 12o g Isopropa-
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nol, 56.g Wasser, 6o g Methylmethacrylat, Io g Styrol, 3o g Methacrylsäure'und ο,5 g 2,2'-Azobis-isobutyronitril.
Die erhaltene Polymerlösung wurde neutralisiert.
Beispiel 3
6ο g Butylmethacrylat und 4o g Acrylsäure wurden in Gegenwart von o,5 g Ammoniumpersulfat, 2oo g deionisiertem Wasser, 3,3 g Carrybon TY-2ol (Sulfate der Polyoxyalkylene als Äther höherer Alkohole) und o,5 g Laury!mercaptan copolymerisiert. Die erhaltene Lösung wurde mit Kalium- und Airanoniumhydroxid neutralisiert.
Beispiel 4
Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß 3o g Butylmethacrylat, Io g Dodecylmethacrylat und 6o g Acrylsäure eingesetzt wurden.
Beispiel 5
Die Polymerisation wurde nach der gleichen Methode wie im Beispiel 1 durchgeführt. Verwendet wurden 6o g Butylacrylat, 4o g Acrylamid, 2 g Isopropylalkohol und o,5 g 2,2'-Azobisisobutyronitril. Die erhaltene Polymerlösung wurde durch Zusatz von 9 g einer Io gew.%igen wässrigen Lösung von Natriumhydroxid und 2o,8 g einer 28 gew.%igen wässrigen Ammoniaklösung während einer Zeit von Io h unter Rückfluss hydrolysiert und neutralisiert.
Beispiel 6
Die Polymerisation wurde nach der im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise durchgeführt. Es wurden 6o g
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n-Hexylacrylat, 5,2 g Natriumacrylat., 29,7 g Ammoniumacrylat, 21,7 g Trimethylaitimoniumacrylat, 3o g Isopropanol und Io g Wasser eingesetzt.
Die nach den vorstehenden Beispielen 1 bis 6 erhaltenen Produkte hatten die in Tabelle 1 erfassten physikalischen und chemischen Eigenschaften.
Tabelle 1
Bei
spiel		 Konzentra-·
tion
(Gew.%)		 Carboxyl-
äguivalent		 Art des
Salzes		 Io
8o
Io		 Viskosität
CPS		 pH-Wert
1 3o 143 Na
NH4
frei		 45
55		 5. ooo 7.3
2 3o 286 K
NH4 		15
75
Io		 6 .ooo 9.2
3 3o ISo K
NH4
frei		 0 0 0
CN VO CN 		3. ooo 7.5
4 3o 12o K
NH4
frei		 4o
6o		 4. ooo 7.ο
5 3 ο 199 Na
NH4 		1. 5oo 9.5
6 3o 228 Na Io 3.7oo 9.7
NH4 6 ο
Trimethylamine- 3 ο Kation
Anmerkungen 1) Die Viskosität wurde in einer 3o gew.%igen
wässrigen Lösung bei 3o°C bestimmt. 2) Der pH-Wert wurde in einer 4 gew.%igen
wässrigen Lösung bei Raumtemperatur bestimmt.
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Beispiel 7 (Stabilitätstest)
Der Stabilitätstest wurde mit Leimlösungen durchgeführt, die aus den Lösungen der Copolymeren der Beispiele 1 bis 6 hergestellt worden waren.
Wässrige Leimlösungen (5.ooo ml) wurden hergestellt,die o,8 Gew.% des jeweiligen Copolymeren und 1,2 Gew.% oxydierter Stärke enthielt. Zum Vergleich wurde eine wässrige Leimlösung unter Verwendung herkömmlicher Leimsubstanzen anstelle des erfindungsgemäßen Copolymeren hergestellt. Jede der Leimlösungen wurde mit einer handlichen Pumpe in eine geneigte Leimpresse von Labormäßstab eingebracht. Die austretende Lösung wurde zurückgeführt. Die Stabilität wurde alle 3o min durch Feststellung der Bildung von Schlamm bestimmt". Die folgenden Verfahrensbedingungen wurden gewählt:
Pressengeschwindigkeit Pressdruck Testdauer Temperatur der Lösung
Der pH-Wert der Lösung wurde wie folgt reguliert. Alle 6o min wurde eine wässrige o,5 gew.%ige Alaunlösung in solchen Mengen zugefügt, daß der pH-Wert 5 h nach Beginn auf 5,ο eingestellt war.
Die Ergebnisse dieses Stabilitätstests sind in Tabelle erfasst.
loo m/min,
2o kg/cm ,
8 h,
6o 0C.
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Tabelle 2
Oberflächenleim Stabilität der Leimlosung
Beispiel 1 nach mehr als 8 h keine
S chlammbildung
Beispiel 2 Il
Beispiel 3 Il
Beispiel 4 Il
Beispiel 5 Il
Beispiel 6 Il
herkömmlicher Kollophonium-
leim		 bedeutende Schlammbildung
nach ο,5 h
herkömmliches Petroleum
harz		 bedeutende Schlammbildung
nach 1,5h
herkömmliches Copolymeres
aus Styrol und Maleinsäure
anhydrid		 bedeutende Schlammbildung
nach 3,o bis 3,5 h
Beispiel 8 (Prüfung des Leimungseffekts)
Die Prüfung des Leimungseffekts wurde mit den nach den Beispielen 1 bis·6 hergestellten Copolymeren im Vergleich mit einigen herkömmlichen Leimsubstanzen durchgeführt. Folgende Verfahrensbedingungen wurden bei dem Leimungstest eingehalten.
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(1) Das Basispapier wurde in einem höheren pH-Bereich hergestellt. Das Papier (wasserhaltiges Blatt) wurde bei einem pH-Wert von 8,5 aus einem Papierbrei L-BKP hergestellt.
Der Papierbrei hatte eine Walzfestigkeit ("degree of beating") von 42o und enthielt Calciumcarbonat. Das er-
i 2
haltene Papier (A) hatfepin Flächengewicht von 65 g/m mit einem Aschegehalt von 12 Gew.%.
(2) Das Basispapier wurde in einem niedrigen pH-Bereich hergestellt. Das Papier wurde aus einem Papierbrei L-BKP bei einem mit Aluminiumsulfat eingestellten pH-Wert von 4,5 hergestellt. Der Papierbrei hatte eine Walzfestigkeit von 42o und enthielt Ton und verstärktes Kollophonium. Das erhaltene Papier hatte
2 ein Flächengewicht von 65 g/m mit einem Aschegehalt von 11 % und einem Kollophoniumgehalt von o,l oder l,o Gew.%. Das Papier eines Kollophoniumgehalts von o,l Gew.% wird im folgenden als "Papier (B)" bezeichnet. Das andere Papier wird als "Papier (C)" bezeichnet.
(3) Die Lösung des verwendeten Oberflächenleims hatte folgende Zusammensetzung.
Oxydierte Stärke 6 Gew.%
Aktive Leimsubstanz o,3 Gew.%
Wasser 93,7Gew.%
(4) Die Oberflächenleimung wurde auf einer geneigten Leimpresse im Labormaßstab bei einer Geschwindigkeit
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von loo m/min und einem Pressdruck von Io kg/cm durchgeführt. Das geleimte Papier wurde 3 min lang bei loo C
getrocknet. Das erhaltene Papier enthielt 2,ο g/m
2 2
oxydierte Stärke und o,l g/m (o,5 g/m bei in einem
niedrigen pH-Bereich hergestelltem Papier) Oberflächenleim.
(5) Die Ergebnisse der an den Papiersorten (A), (B) und (C) durchgeführten Tests sind in den nachfolgenden Tabellen 3, 4 und 5 erfasst.
Tabelle 3
Oberflächenleim Leimungs
grad (see)		 Beschreib
barke it		 IGT-Oberflächen-
festigkeit
(cm/sec)
Beispiel 1 35.6 6 26o
Beispiel 2 26.3 5 274
Beispiel 3 28.5 5-6 263
Beispiel 4 3o.4 6 266
Beispiel 5 25.5 5 268
Beispiel 6 29.4 5-6 264
herkömmlicher
Ko1lophoniumleim		 O O 19o
herkömmliches
Petroleumharz		 O O 193
herkömmliches Copo-
lymeres von Styrol 15.4
und Maleinsäurean
hydrid		 3 23o
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Der Leimungsgrad wurde durch die Stöckigt-Methode (JIS P-8122) bestimmt. Die Beschreibbarkeit wurde nach der Methode von J. Tappi Standard Nr. 12 bestimmt. Die IGT-Oberflächenfestigkeit wurde nach der Methode von J. Tappi Standard T 499 Su-64, Oberflächenfestigkeit von Papier (IGT Tester), ermittelt. Nach diesen Testmethoden wurdenauch die in Tabelle 4 und 5 erfassten Werte bestimmt.
Tabelle 4
Oberflächenleim
Leimungsgrad (see)
Beschreib- IGT-Oberfläbarkeit chenfestigkeit
(ση/sec)
Beispiel 1 31.2 6 2o5
Beispiel 2 27.5 5 212
Beispiel 3 28.1 5 2o8
Beispiel 4 3o.2 6 21o
Beispiel 5 26.8 5 2o4
Beispiel 6 23.6 5 2ol
herkömmlicher Kollo-
phoniumleim		 18.5 3 14o
herkömmli ches
Petroleumharζ		 17.7 3 138
herkömmliches Copoly-
meres von Styrol- und
Maleinsäureanhydrid		 2o.8 4 191
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Tabelle 5
Oberflächenleim
Leimungsgrad (sec)
Beschreibbarkeit
herkömmliches Copolymeres von Styrol
und Maleinsäureanhydrid
38.8
5-6
IGT-Oberflächenfestigkeit (cm/sec)
Beispiel 1 48.5 6 221
Beispiel 2 44.8 6 24o
Beispiel 3 45.1 6 226
Beispiel 4 47.2 6 224
Beispiel 5 43.9 6 226
Beispiel 6 44.2 6 221
•herkömmlicher Kollo-
phoniumleim		 3o.5 5 153
herkömmliches
Petroleumharz		 32.7 - 5 I5o
198
4 0 9 8 81/0819

Claims (1)

  1. - 2ο Patentanspruch
    Mittel zur Oberflächenleimung von Papier, gekennzeichnet durch den Gehalt einer copolymeren Verbindung, die mindestens eine Struktureinheit (A) der folgenden allgemeinen Formel (1)
    - CH2 - C - , (1)
    COOR
    worin R. Wasserstoff oder die Methylgruppe und R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeuten,
    und mindestens eine Struktureinheit (B) der folgenden allgemeinen Formel (2)
    ?2
    - CH9 - C - . (2)
    COOM1
    worii R2 Wasserstoff oder die Methylgruppe und M, ein Alkalimetall bedeuten,
    und mindestens eine Struktureinheit (C) der folgenden allgemeinen Formel (3)
    ?3
    - CH, - C - (3)
    COOM2
    worin R, Wasserstoff oder die Methylgruppe und M„ den Ammoniumrest oder das Kation eines niederen Alkylamins oder Wasserstoff bedeuten, enthält und die ein CarboxyI-äquivalent von 9o bis 5oo, bezogen auf die freien Carboxylgruppen, hat und deren Struktureinheiten (B) und (C) in einem Molverhältnis von 5:95-5o:5o stehen.
    409881 /0819
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