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Dokumentenidentifikation DE3405019C2 15.02.1990
Titel Mischungen von wasserlöslichen synthetischen organischen Polymeren mit Naturharzleimen und ihre Verwendung als Leimungsmittel
Anmelder Chemische Fabrik Stockhausen GmbH, 4150 Krefeld, DE
Erfinder Peppmöller, Reinmar, Dipl.-Chem. Dr., 4150 Krefeld, DE;
Koschier, Friedlieb, Dipl.-Ing., 4044 Kaarst, DE
Vertreter Klöpsch, G., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 5000 Köln
DE-Anmeldedatum 13.02.1984
DE-Aktenzeichen 3405019
Offenlegungstag 14.08.1985
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.02.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.1990
IPC-Hauptklasse C08L 33/24
IPC-Nebenklasse C08L 33/26   C08L 97/02   D21H 11/00   D21H 11/00   D21H 11/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft Mischungen von wasserlöslichen synthetischen organischen Polymerisaten mit Leimungsmitteln auf der Basis ganz oder teilweise verseifter Naturharze sowie die Verwendung solcher Mischungen bei der Herstellung von Papieren und Kartons zur Herabsetzung der Saugfähigkeit und Verbesserung der Trockenfestigkeit dieser Produkte.

Beschreibung[de]

Gegenstand der vorliegenden Erfindungen sind Mischungen aus wasserlöslichen Polymerisaten und Harzleimprodukten auf der Basis von zumindest teilweise verseiften verstärkten oder unverstärkten Naturharzen und ihre Verwendung als Leimungsmittel für die Papier- und Kartonherstellung.

Auf vielen Gebieten der Technik (zu nennen sind beispielsweise die Seifenherstellung, die Herstellung von Putz- und Polierpräparaten, die Betonherstellung, die Papierindustrie) finden seit langer Zeit Verseifungsprodukte von Naturharzen, sogenannte Harzleime, Anwendung.

Ein Verfahren zur Herstellung des gemäß vorliegender Erfindung als Komponente b) zum Einsatz kommenden Harzleims ist beispielsweise in der DE-AS 14 67 559 beschrieben. Die Frage der Masseleimung von Papier und Karton ist in dieser Veröffentlichung nicht angesprochen.

In der CH-PS 2 08 548 wird der Einsatz von Mischpolymeren von Methacrylsäureamid und Methylmethacrylaten als Glasersatz mit erhöhter Wasseraufnahmefähigkeit behandelt.

Über die Verwendung als Glasersatz hinaus wird eine Reihe von Einsatzmöglichkeiten erwähnt, darunter allgemein auch die Verwendung solcher mit einem ganzen Spektrum möglicher Weichmacherklassen abgemischter Kunststoffe als Klebstoffe.

Insbesondere in der Papierindustrie ist es üblich, Papier und Kartons mit Leimungsmitteln, die in die Stoffmasse gegeben werden, auszurüsten, um die natürliche Eigenschaft aller Papierstoffe, wäßriger Flüssigkeiten kapillarer Aufnahmen zu verringern. Die Verringerung der natürlichen Saugfähigkeit von Papieren und Kartons ist vor allen Dingen dann zu verlangen, wenn die auf ihrer Oberfläche aufgebrachten hydrophilen Druckfarben bzw. Tinte usw. in scharf umrissener Form erhalten bleiben sollen.

Wie erwähnt, erreicht man den gewünschten Grad an Widerstandsfähigkeit gegen das Eindringen von hydrophilen Flüssigkeiten durch das Leimen des Papiers. Zur Herstellung geeigneter Leimungsstoffe geht man im allgemeinen auch heute noch von Naturharzen oder Naturwachsen aus, die ganz oder teilweise verseift werden und, in Wasser gelöst oder dispergiert, der Papierstoffmasse, die gegebenenfalls Füllstoffe, Retentionsmittel und andere Zusätze enthält, zugemischt werden. Im Regelfall verwendet man als Ausgangsmaterial ein Naturharz, das zum Beispiel ein Balsamharz, Wurzelharz, Tallharz oder ähnliches sein kann und behandelt dies mit Alkali, wie Natronlauge. Man verseift entweder das ganze Harz (vollkommene Verseifung) oder nur einen Teil, so daß noch "freies" Harz im Harzleim (sogenannter Freiharzleim) enthalten ist. Der Verseifungsgrad der Harzleime bestimmt deren Wasserlöslichkeit. Bei vollkommener Verseifung des Harzes werden klare Harzseifenlösungen erhalten. Unvollständige Verseifung der Harze ergibt Dispersionen mit hohem Anteil an "Freiharz".

Die durch Behandlung mit Alkali erhaltenen Harzleime sind anionisch und werden in der Regel mit Aluminiumsalzen, meist Aluminiumsulfat oder Alaun, in der Papierstoffmasse gefällt und fixiert. Die in das Papiergefüge eingebetteten Leimpartikel haben eine wasserabstoßende Wirkung und vermindern daher die Benetzbarkeit und Saugfähigkeit des Papiererzeugnisses. Mit zunehmender Harzleimmenge nimmt jedoch die mechanische Festigkeit des geleimten Produkts durch zunehmende Verringerung der Zwischenfaserbindungen ab. Als Freiharzleim zum Leimen von Papieren und Kartons sind wäßrige Dispersionen von Kolophoniumharzen üblich, die nur teilweise mit einer Base, bevorzugt mit Natrium- oder Kaliumhydroxid verseift worden sind. Häufig wird diesen Produkten ein Schutzkolloid, zum Beispiel Casein, als Stabilisator zugegeben. Solche freiharzreichen Naturharzdispersionen, die nach ihrem Herstellungsverfahren auch als Bewoid-Leime bekannt sind, zeichnen sich gegenüber den vollverseiften Harzleimen durch eine Wirksamkeitsverbesserung aus.

Ebenso ist es seit längeren bekannt, durch Umsetzung von Naturharzen mit Formaldehyd und/oder α, β-ungesättigten Carbonsäuren oder ihren Anhydriden "verstärkte" Kolophoniumharze zu gewinnen, die wirksamere vollverseifte Harzleime oder freiharzhaltige Dispersionen vom Bewoidtyp ergeben.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein in seiner Leimungswirkung wesentlich verbessertes Produkt bereitzustellen, das zum einen bei geringeren Anwendungskonzentrationen die gewünschte Verringerung der kapillaren Saugwirkung des Papiers erzielt und zum anderen dem geleimten Papier bzw. Karton eine erhöhte mechanische Festigkeit verleiht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Bereitstellung einer Mischung gelöst, die als wesentliche Komponenten enthält:

  • a) wenigstens ein synthetisches, anionisches, wasserlösliches, gegebenenfalls teilverseiftes Polymerisat, das aus mindestens 80 Gew.-% Acrylamid und/oder Methacrylamid und 0 bis 5 Gew.-% Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylacetat, Maleinsäureanhydrid, Diisobuten und (Meth-)Acrylsäureestern von einwertigen primären Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen und aus 5 bis 20 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure (Komponente A)
  • b) wenigstens ein Leimungsmittel auf Basis eines vollverseiften Naturharzes (Komponente B) und/oder
  • c) wenigstens ein Leimungsmittel auf Basis eines teilverseiften Naturharzes (Komponente C).


Als Komponente A der erfindungsgemäßen Mischung eignen sich etwa wasserlösliche anionische synthetische organische Polymerisate. So kann Komponente A etwa aus einer oder mehreren wasserlöslichen Polymersäure(n) und/oder wenigstens einem wasserlöslichen Polymersalz bestehen, wobei insbesondere wasserlösliche Alkali- und/oder Ammoniumsalze in Frage kommen.

Geeignete Materialien für Komponente A bestehen aus teilverseiftem Polyacrylamid, teilverseiftem Methacrylamid, teilverseiftem Copolymerisat von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit Methacrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylacetat, Maleinsäureanhydrid, Diisobuten, Ethylacetat und/oder Methacrylat oder aus Gemischen dieser Polymeren, die in Form ihrer wasserlöslichen Alkali- und/oder Ammoniumsalze eingesetzt werden. Diese Polymerisate werden zum Beispiel nach den bekannten Verfahren gemäß US-PS 28 19 189 und US-PS 29 99 038 aus den entsprechenden Monomeren hergestellt. Die Ausführung der Polymerisation erfolgt vorzugsweise in Wasser in Gegenwart von Radikalbildnern als Polymerisationskatalysatoren. Es können sowohl die monomeren Säuren als auch die monomeren Salze zur Polymerisation eingesetzt werden. Eine bevorzugte Verfahrensform für die Herstellung der Bestandteile von Komponente A besteht darin, daß während der Polymerisation der Monomeren zu den Polymeren der Komponente A der pH-Wert unter 7 belassen wird. Eine Anhebung des pH-Wertes erfolgt dann erst bei Zugabe zur Komponente B und/oder C während der Fertigstellung der erfindungsgemäßen Mischung.

Es ist ebenso möglich, die bei der Fällungspolymerisation oder Lösungspolymerisation erhaltenen Produkte zu isolieren. Nach Trocknung wird dann das erhaltene Pulver oder Granulat als Komponente A der erfindungsgemäßen Mischung verwendet.

Die Polymerisate von Komponente A enthalten mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% Acrylamid und/oder Methacrylamid bzw. 0 bis 5 Gew.-% Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylacetat, Maleinsäureanhydrid, Diisobuten, (Meth)Acrylsäureester von einwertigen primären Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen und 5 bis 20 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure.

Die Viskosität in der 2%igen wäßrigen Lösung der Polymerisate von Komponente A liegen bei 20°C zwischen 5 und 100 mPa × s, vorzugsweise zwischen 20 und 70 mPa × s (Brookfield RV 20 min-1, Meßkörper I).

Als Komponente B eignen sich vor allem vollverseifte, bevorzugt verstärkte Harzleime, die aus Naturharzkolophonium, wie zum Beispiel Tallölkolophonium, gewonnen worden sind. Während Kombinationen von Komponente A mit freiharzhaltigen Dispersionen (Komponente C), deren pH-Wert üblicherweise zwischen 6 und 7 liegt, gut verträglich sind, sind vollverseifte verstärkte Harzleime (Komponente B) mit einem pH-Wert von 11 bis 12 mit den Polymerisaten von Komponente A erst dann ohne Ausfällung mischbar, wenn deren Carboxylgehalt mehr als 4 mMol pro Gramm beträgt.

Eine typische erfindungsgemäße Mischung unter Verwendung eines vollverseiften Harzleims setzt sich wie folgt zusammen:

3 bis 50 Gew.-% Komponente A

50 bis 97 Gew.-% Komponente B

Die Gewichtsprozentangaben beziehen sich auf die Trockensubstanz der Komponenten.

Die Komponenten A und B können sowohl als Pulver als auch als wäßrige Lösung dem oben angegebenen Verhältnis entsprechend miteinander gemischt werden. Da das Polymersalz die Viskosität der wäßrigen Lösung stärker erhöht, als vergleichbare Mengen der Harzseife, weisen gießfähige, hochprozentige Lösungen einen Überschuß der Komponente B (vollverseifter Harzleim) auf.

Für ein Leimungsmittel vom Harzseifentyp, das zum Beispiel aus 3 Gewichtsteilen Harzleim und 1 Gewichtsteil Polymersalz zusammengesetzt ist, werden zur Verflüssigung 16 Gewichtsteile Wasser benötigt, so daß eine 20%ige Lösung resultiert.

Auch bei Dispersionharzleimen vom Bewoidtyp (Komponente C) wird, auf Trockensubstanz der Komponenten bezogen, ein Mischungsverhältnis von

3 bis 50 Gew.-% Komponente A und

50 bis 97 Gew.-% Komponente C

eingehalten. Dem flüssigen Leimungsmittel können weitere Stoffe, wie Konservierungsmittel, Farb- und Geruchsstoffe, Feuchthaltemittel sowie Schutzkolloide zugemischt werden.

Üblicherweise werden die erfindungsgemäßen Mischungen beim Einsatz in der Papier- und Kartonherstellung in die Maschinenbütte zu der Faserstoffsuspension gegeben. Der Zusatz kann aber auch nach der mechanischen Mahlung der Faserstoffe oder im Dünnstoffbereich zwischen Maschinenbütte und Stoffauflauf der Papiermaschine erfolgen. Von entscheidender Bedeutung für die Fixierung des Leimungsmittels im Papiergefüge ist der pH-Wert der Faserstoffsuspension, der mit Aluminiumsulfat auf 4,3 bis 4,6 eingestellt wird.

Während bei konventionellen Harzleimen mit zunehmender Anwendungskonzentration der Leimungsgrad des Papieres zwar zunimmt, die Trockenfestigkeit jedoch vermindert wird, bewirken die erfindungsgemäßen Mischungen neben wirksamerer Leimung eine Zunahme der Papierfestigkeit. Die gleichzeitig erfolgende Fixierung der Polymerkomponente A und der Leimungskomponente B bzw. C mit Aluminiumsalzen (Alaun) bei den erfindungsgemäßen Mischungen ermöglicht eine verbesserte Nutzung der leimungswirksamen Trockensubstanz von voll- bzw. teilverseiften Harzleimen. Bei gefüllten Papieren rufen die erfindungsgemäßen Mischungen eine gesteigerte Füllstoffretention hervor. Die prozentuale Steigerung des Leimungsgrades und der Trockenfestigkeit hängt ab von der Art des Faserstoffs, dem Mahlgrad und den sonstigen Zuschlägen wie Clay, Kaolin, Kreide, Titandioxid und von der Gegenwart anderer Papierhilfsmittel.

Die Anwendungskonzentration der erfindungsgemäßen Mischungen - auf Harztrockensubstanz bezogen - wird wie bei konventionellen Harzleimen nach dem gewünschten Leimungsgrad gewählt und liegt maximal bei etwa 4 Gew.-% des Papiergewichts.

Besondere Vorteile bietet die erfindungsgemäße Mischung, die einen anionischen Ladungscharakter aufweist, wenn teilweise anstelle der üblicherweise als Fällungsmittel verwendeten Aluminiumsalze wie Aluminiumsulfat oder Alaun, kationische Polymerisate mittlerer Molmasse eingesetzt werden. Zweckmäßig werden Copolymerisate des Acrylamids mit Dialkylaminoacrylaten mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkoholatrest oder entsprechenden Methacrylaten, ferner auch mit Mannichprodukten erzielt, wie sie durch Umsetzung von Polyacrylamid mit Formaldehyd und Dialkylaminen erhältlich sind. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Mischung in Gegenwart eines kationischen Polymerisats führt dazu, daß die prozentualen Steigerungen der Trockenfestigkeit und des Leimungsgrades beim Papierstoff noch etwas höher ausfallen als bei Anwendung der erfindungsgemäßen Mischung mit Aluminiumsalzen allein. Beachtenswert ist die Tatsache, daß auch die Reihenfolge der Produktzugabe auf das Ergebnis einen entscheidenden Einfluß hat. So wird eine Papierstoffsuspension, die bereits ein kationisches Polymerisat enthält, bei Zusatz der erfindungsgemäßen Mischung zu einem Papier mit ausgeprägter Trockenfestigkeit führen; umgekehrt eine Papierstoffsuspension, in die zuerst das Leimungsmittel eindosiert wurde, ein Papier mit höherem Leimungsgrad erwarten lassen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert:

Beispiel 1

Es wurden 10 g Acrylsäure und 2 g Methacrylsäure mit 86 g Acrylamid und 2 g Acrylnitril in 899 g Wasser, das 1 g Natronlauge (45%) enthielt, nach bekanntem Verfahren mit K&sub2;S&sub2;O&sub8; als Katalysator polymerisiert. Anschließend wurde das Polymerisat mit Natronlauge auf pH-Wert 5 bis 6 eingestellt (A1). Die Viskosität der 2 Gew.-%igen, mit Natronlauge auf pH-Wert 9 eingestellten Lösung betrug 53 mPa × s (Brookfield MK I/20).

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mischung wurden 60 Gewichtsteile Komponente B (vollverseifter, chemisch verstärkter Harzleim mit 50% Feststoffgehalt) mit 100 Gewichtsteilen Komponente A (A1) unter Rühren gemischt. Unter Rühren wurden weitere 40 Gewichtsteile destilliertes Wasser hinzugefügt.

Die Mischung stellt eine schwach viskose, braune klare Lösung dar, die lagerbeständig ist und wie ein handelsüblicher Harzleim verwendet werden kann. Die Mischung enthält 20 Gew.-% Trockensubstanz; das Wirkstoffverhältnis von Komponente B/Komponente A (A1) ist 75/25%.

Beispiel 1a

Es wurden 10 g Acrylsäure und 2 g Methacrylsäure mit 86 g Acrylamid und 2 g Acrylnitril in 899 g Wasser, das 1 g Natronlauge (45%) enthielt, nach bekanntem Verfahren mit K&sub2;S&sub2;O&sub8; als Katalysator polymerisiert. Anschließend wurde das Polymerisat mit Natronlauge auf pH-Wert 5 bis 6 eingestellt (A1). Die Viskosität der 2 Gew.-%igen, mit Natronlauge auf pH-Wert 9 eingestellten Lösung betrug 53 mPa × s (Brookfield MK I/20).

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mischung wurden 83,7 Gewichtsteile Komponente B (vollverseifter, chemisch verstärkter Harzleim mit 50% Feststoffgehalt) mit 46,5 Gewichtsteilen Komponente A (A1) unter Rühren gemischt. Unter Rühren wurden weitere 69,8 Gewichtsteile destilliertes Wasser hinzugefügt. Die Mischung stellt eine schwach viskose, braune klare Lösung dar, die lagerbeständig ist und wie ein handelsüblicher Harzleim verwendet werden kann. Die Mischung enthält 23,3 Gew.-% Trockensubstanz; das Wirkstoffverhältnis von Komponente B/Komponente A (A1) ist 90/10%.

Beispiel 1b

Es wurden 10 g Acrylsäure und 2 g Methacrylsäure mit 86 g Acrylamid und 2 g Acrylnitril in 899 g Wasser, das 1 g Natronlauge (45%) enthielt, nach bekanntem Verfahren mit K&sub2;S&sub2;O&sub8; als Katalysator polymerisiert. Anschließend wurde das Polymerisat mit Natronlauge auf pH-Wert 5 bis 6 eingestellt (A1). Die Viskosität der 2 Gew.-%igen, mit Natronlauge auf pH-Wert 9 eingestellten Lösung betrug 53 mPa × s (Brookfield MK I/20).

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mischung wurden 86,4 Gewichtsteile Komponente B (vollverseifter, chemisch verstärkter Harzleim mit 50% Feststoffgehalt) mit 22,7 Gewichtsteilen Komponente A (A1) unter Rühren gemischt. Unter Rühren wurden weitere 90,9 Gewichtsteile destilliertes Wasser hinzugefügt. Die Mischung stellt eine schwach viskose, braune klare Lösung dar, die lagerbeständig ist und wie ein handelsüblicher Harzleim verwendet werden kann. Die Mischung enthält 22,7 Gew.-% Trockensubstanz; das Wirkstoffverhältnis von Komponente B/Komponente A (A1) ist 95/5%.

Beispiel 2

10 g Acrylsäure und 2 g Maleinsäureanhydrid wurden mit 86 g Acrylamid und 2 g Methacrylat wie in Beispiel 1 in Gegenwart von K&sub2;S&sub2;O&sub8; und Natronlauge zu einem Copolymerisat in wäßriger Lösung umgesetzt und auf pH = 5 bis 6 teilneutralisiert. Die Viskosität der 2 Gew.-%igen Lösung des Polymerisats (A2) betrug 31 mPa × s (Brookfield MK I/5) Upm; pH = 9. Die Trockensubstanz der Polymerlösung wurde auf 10% eingestellt. Zur Herstellung einer Mischung gemäß der Erfindung wurden 60 Gewichtsteile Komponente B (vollverseifter, chemisch verstärkter Harzleim) mit 100 Gewichtsteilen Komponente A (A2) gemischt. Dieser Mischung wurden unter weiterem Rühren 40 Gewichtsteile destilliertes Wasser hinzugefügt. Das erhaltene verbesserte Leimungsmittel ist eine leicht viskose, braune, klare Lösung von guter Lagerbeständigkeit und kann wie ein handelsüblicher Harzleim verwendet werden. Die Trockensubstanz der Mischung beträgt 20 Gew.-% bei einem Verhältnis von Komponente B/Komponente A (A2) von 75/25%.

Beispiel 3

Für die Mischung wurde das gemäß Beispiel 1 hergestellte Polymerisat (A1) herangezogen. Als Komponente C wurde ein handelsüblicher Dispersionsharzleim (teilverseifte, aus verstärktem Tallharzkolophonium hergestellte Harzdispersion) ausgewählt. Der Feststoffgehalt dieser Dispersion beträgt 30 Gew.-%.

Zur Herstellung der Mischung wurden 50 Gewichtsteile des Polymerisats (A1) unter Rühren mit 50 Gewichtsteilen Komponente C gemischt. In diesem Fall erfolgte kein Wasserzusatz. Die Mischung stellt eine mittelviskose Dispersion dar, die bei sehr guter Lagerbeständigkeit wie ein handelsüblicher Bewoid-Harzleim verwendet werden kann. Die Mischung enthält 20 Gew.-% Trockensubstanz. Das Wirkstoffverhältnis von Komponente C/Komponente A (A1) liegt bei 75/25%.

Beispiel 3a

Für die Mischung wurde das gemäß Beispiel 1 hergestellte Polymerisat (A1) herangezogen. Als Komponente C wurde ein handelsüblicher Dispersionsharzleim (teilverseifte, aus verstärktem Tallharzkolophonium hergestellte Harzdispersion) ausgewählt. Der Feststoffgehalt dieser Dispersion beträgt 30 Gew.-%.

Zur Herstellung der Mischung wurden 25 Gewichtsteile des Polymerisats (A1) unter Rühren mit 75 Gewichtsteilen Komponente C gemischt. In diesem Fall erfolgte kein Wasserzusatz. Die Mischung stellt eine mittelviskose Dispersion dar, die bei sehr guter Lagerbeständigkeit wie ein handelsüblicher Bewoid-Harzleim verwendet werden kann. Die Mischung enthält 25 Gew.-% Trockensubstanz. Das Wirkstoffverhältnis von Komponente C/Komponente A (A1) liegt bei 90/10%.

Wirksamkeitsprüfung der verbesserten Leimungsmittel

Zur Prüfung der verbesserten Leimungsmittel auf ihre Wirksamkeit im Vergleich zu konventionellen Harzleimen wurden gemäß der Einheitsmethode nach Merkblatt 108 des Vereins Zellcheming Prüfblätter auf dem RK-Blattbildner hergestellt. Die Prüfblätter wurden sowohl auf ihren Leimungsgrad als auch auf ihre Trockenfestigkeit getestet.

Zur Leimungsgradprüfung wurde ein Prüfgerät (System Cobb) verwendet, welches bei 10 cm² Prüffläche auch Leimungstests an RK-Blättern ermöglicht. Als geeignete Prüfmethode zur Bestimmung der Trockenfestigkeit des Blattgefüges wurde die Messung des Berstwiderstandes mit dem Mullen-Tester herangezogen. Zur Erzielung von Prüfblättern mit möglichst homogener Formation und minimaler Streuung ihrer Eigenschaften wurde ein auf verschiedene Mahlgrade im Vally-Holländer gemahlener Buchensulfitzellstoff (gebleicht) verwendet. Die Flächenmasse der Prüfblätter betrug in allen Fällen 100 g/m². Die Fixierung der Leimungsmittel erfolgt einheitlich durch Zugabe von 3 Gew.-% Aluminiumsulfat zum Stoffbrei. Alle Dosierungen der Leimungsmittel in den nachfolgenden Anwendungsfällen sind auf die Menge an Harzleimtrockensubstanz bezogen, die dem otro Papierstoff zugefügt worden ist. Als Füllstoff wurde Chinaclay verwendet. Jeder der in den Tabellen angegebenen Prüfwerte ist das arithmetische Mittel aus 5 Einzelmessungen.

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Mischungen im Vergleich zu konventionellen Harzleimen wird anhand der folgenden Anwendungsfälle näher erläutert:

Anwendungsfall 1:

Papierstoff aus gemahlenem gebleichtem Laubholzzellstoff ohne Füllstoff

Mahlgrad: 22°SR

I konventionelles Leimungsmittel:

vollverseifter, chemisch verstärkter Harzleim (B) gemäß Beispiel 1

II erfindungsgemäße Mischung:

Kombination des Harzleims (B) mit dem Polymerisat (A1) gemäß Beispiel 1

Aluminiumsulfatzusatz:

3 Gew.-%/otro Papier



Die Abhängigkeit des Berstwiderstands von den relativen Einsatzmengen von I und II wird durch das folgende Diagramm veranschaulicht.

Anwendungsfall 1a:

Papierstoff aus gemahlenem gebleichtem Laubholzzellstoff ohne Füllstoff

Mahlgrad: 22°SR

I konventionelles Leimungsmittel:

vollverseifter, chemisch verstärkter Harzleim (B) gemäß Beispiel 1

II erfindungsgemäße Mischung:

Kombination des Harzleims (B) mit dem Polymerisat (A1) gemäß Beispiel 1a

Aluminiumsulfatzusatz:

3 Gew.-%/otro Papier



Die Abhängigkeit des Berstwiderstands von den relativen Einsatzmengen von I und II wird durch das folgende Diagramm veranschaulicht.

Anwendungsfall 1b:

Papierstoff aus gemahlenem gebleichtem Laubholzzellstoff ohne Füllstoff

Mahlgrad: 22°SR

I konventionelles Leimungsmittel:

vollverseifter, chemisch verstärkter Harzleim (B) gemäß Beispiel 1

II erfindungsgemäße Mischung:

Kombination des Harzleims (B) mit dem Polymerisat (A1) gemäß Beispiel 1b

Aluminiumsulfatzusatz:

3 Gew.-%/otro Papier



Die Abhängigkeit des Berstwiderstands von den relativen Einsatzmengen von I und II wird durch das folgende Diagramm veranschaulicht.

Anwendungsfall 2:

Papierstoff aus gemahlenem gebleichtem Laubholzzellstoff mit 10% Chinaclay als Füllstoff

Mahlgrad: 53°SR

I konventionelles Leimungsmittel:

vollverseifter, chemisch verstärkter Harzleim (B) gemäß Beispiel 1

II erfindungsgemäße Mischung:

Kombination des Harzleims (B) mit dem Polymerisat (A2) gemäß Beispiel 2

Aluminiumsulfatzusatz:

3 Gew.-%/otro Papier



Die Abhängigkeit des Berstwiderstands von den relativen Einsatzmengen von I und II wird durch das folgende Diagramm veranschaulicht.

Anwendungsfall 3:

Papierstoff aus gemahlenem gebleichtem Laubholzzellstoff ohne Füllstoff

Mahlgrad: 22°SR

I konventionelles Leimungsmittel:

teilverseifte, chemisch verstärkte Harzdispersion (C) gemäß Beispiel 3

II erfindungsgemäße Mischung:

Kombination der Harzdispersion (C) mit dem Polymerisat (A1) gemäß Beispiel 3

Aluminiumsulfatzusatz:

3 Gew.-%/otro Papier



Die Abhängigkeit des Berstwiderstands von den relativen Einsatzmengen von I und II wird durch das folgende Diagramm veranschaulicht.

Anwendungsfall 3a:

Papierstoff aus gemahlenem Laubholzzellstoff ohne Füllstoff

Mahlgrad: 22°SR

I konventionelles Leimungsmittel:

teilverseifte, chemisch verstärkte Harzdispersion (C) gemäß Beispiel 3

II erfindungsgemäße Mischung:

Kombination der Harzdispersion (C) mit dem Polymerisat (A1) gemäß Beispiel 3a

Aluminiumsulfatzusatz:

3 Gew.-%/otro Papier



Die Abhängigkeit des Berstwiderstands von den relativen Einsatzmengen von I und II wird durch das folgende Diagramm veranschaulicht.


Anspruch[de]
  1. 1. Mischung enthaltend als wesentliche Komponenten:
    1. a) wenigstens ein synthetisches, anionisches, wasserlösliches, gegebenenfalls teilverseiftes Polymerisat, das aus mindestens 80 Gew.-% Acrylamid und/oder Methacrylamid und 0 bis 5 Gew.-% Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylacetat, Maleinsäureanhydrid, Diisobuten und (Meth-)Acrylsäureestern von einwertigen primären Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen und aus 5 bis 20 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure besteht (Komponente A),
    2. b) wenigstens ein Leimungsmittel auf Basis eines vollverseiften Naturharzes (Komponente B) und/oder
    3. c) wenigstens ein Leimungsmittel auf Basis eines teilverseiften Naturharzes (Komponente C).
  2. 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente A aus teilverseiftem Polyacrylamid, teilverseiftem Polymethacrylamid, aus einem Copolymerisat von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Methacrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylacetat, Maleinsäureanhydrid, Diisobuten, Ethylacrylat und/oder -methacrylat oder aus Gemischen dieser Polymeren besteht.
  3. 3. Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente A ganz oder teilweise als wasserlösliches Alkali- und/oder Ammoniumsalz eingesetzt wird.
  4. 4. Mischung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Komponente A bildenden Polymerisate zu wenigstens 90 Gew.-% aus Acrylamid und/oder Methacrylamid bestehen.
  5. 5. Mischung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente B ein vollverseifter, bevorzugt verstärkter Harzleim ist, der ausgehend von Naturharzkolophonium, bevorzugt Tallölkolophonium, gewonnen worden ist.
  6. 6. Mischung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente C ein teilverseifter, bevorzugt verstärkter Harzleim ist, der ausgehend von Naturharzkolophonium, bevorzugt Tallölkolophonium, gewonnen worden ist.
  7. 7. Mischung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 3 bis 50 Gew.-% Komponente A und 50 bis 97 Gew.-% Komponente B oder C, bezogen auf Trockensubstanz der Komponenten, besteht.
  8. 8. Mischung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie in flüssiger Form vorliegt und als weitere Bestandteile Konservierungsmittel, Farbstoffe, Geruchsstoffe, Feuchthaltemittel sowie Schutzkolloide enthält.
  9. 9. Verwendung der Mischung nach Ansprüchen 1 bis 8 als Masseleimungsmittel bei der Papier- und Kartonherstellung.






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