CH531094A - Mittel zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton und dessen Verwendung - Google Patents

Description

      Mittel    zur     OberBächenleimung    von Papier oder Karton und dessen Verwendung    Gegenstand der vorliegenden     Erfindung    ist ein Mit  tel zur     Oberflächenleimung    von Papier oder Karton, ins  besondere     ein    Mittel, das zur     Oberflächenleimung    von  stark alaunhaltigem und     holzhaltigem    Papier geeignet  ist.  



  Es ist bereits     bekannt,    zur     Oberflächenleimung    von  Papier     Keten-Dimere    heranzuziehen. Da die     Emulgie-          rung    der wachsartigen     Keten-Dimeren        in    Wasser  Schwierigkeiten bereitet,

       wurden    bisher     üblicherweise     gebrauchsfertige wässrige Emulsionen von     Keten-Dime-          ren        in    Kombination mit     kationischen        Stärkederivaten     oder anderen     kationischen    Mitteln zur     Massenleimung     und/oder     Oberflächenleimung    von Papier eingesetzt  (siehe beispielsweise die US Patentschrift 3 070 452).

    Diese gebrauchsfertigen Emulsionen weisen jedoch den  Nachteil auf,     dass    sie eine     zeitlich    sehr begrenzte Halt  barkeit besitzen, die bei einer     Lagerungstemperatur    von       etwa    24 C maximal einen Monat beträgt. Ausserdem  wirkt es sich auf die Versandkosten sehr nachteilig aus,  dass diese Emulsionen     im    allgemeinen     einen    Wasserge  halt von über 80 % besitzen.

   Ein weiterer Nachteil bei  der     Verwendung        derartiger    bisher bekannter Emulsio  nen aus     Keten-Dimeren    zur     Leimung    von Papier besteht       darin,    dass Papiere mit einem     Alaungehalt    von mehr als  0,7     Gew.-1/o    A1     (S04)3.18        H20,    bezogen auf das  Gewicht des trockenen Papiers, sowie holzhaltige Papie  re     mit    diesen     Leimungsmitteln    entweder überhaupt nicht  oder nur in sehr     unwirtschaftlicher    Weise geleimt wer  den konnten.  



  Ziel der vorliegenden     Erfindung    war es, ein     Lei-          mungsmittel    zu     entwickeln,    das die oben erwähnten  Nachteile nicht aufweist.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Mit  tel     zur        Oberflächenleimung    von Papier oder Karton,  das dadurch     gekennzeichnet    ist,     dass    es ein     Dimeres    von  der Formel  Z - CH =     C    =<B>0</B>     (I)       entsprechendem     Keten,    wobei R ein     Alkyl-,        Cycloalkyl-,          Aryl-,        Aralkyl-    oder     Alkaryl-Rest    ist, und ausserdem  entweder eine gut     wasserlösliche        Phosphatstärke,

      die in       5o/oiger        wässriger    Lösung bei 25  eine Viskosität von 5  bis 200     cps    aufweist, oder eine     Mischung    aus einem       anionischen    oder     nichtionogenen        Umwandlungsprodukt     von Stärke, das wasserlöslich ist und einem     Dialkali-          metallphosphat    enthält.  



  Vorzugsweise werden als     Keten-Dimere    solche Ver  bindungen der     Formel    1 eingesetzt, in denen R für  einen     Alkylrest    mit     mindestens    8     Kohlenstoffatomen,     einen     Cycloalkylrest    mit     mindestens    6     Kohlenstoffato-          men    oder einen     Phenyl-,        Naphthyl-    oder     Benzylrest     steht.

   Besonders bevorzugt sind Verbindungen der For  mel I, in denen R einen     Octyl-,        Decyl-,        Dodecyl-,        Te-          tradecyl-,        Hexadecyl-,        Octadecyl-,        Cyclohexyl-    oder ss  Naphthylrest bedeutet.  



  Wenn die zweite Komponente der     erfindungsgemäs-          sen    Mittel zur     Oberflächenleimung    von Papier oder  Karton eine gut lösliche     niedrigviskose        Phosphatstärke     besitzt, dann weist diese     Phosphatstärke    vorzugsweise       einen    Gehalt von 0,70 bis 2,9,     insbesondere    0,80 bis  1,10     Gew.-1/o,    an gebundenem Phosphor auf und sie  enthält     gewöhnlich    ausserdem Phosphor als frei     vorlie-          gendes        Phosphat,

          insbesondere        2,5        Gew.-%        Phosphor     in Form des frei vorliegenden Phosphates,     Phosphat-          stärke        weist        in        5%iger        wässriger        Lösung        bei        einer        Tem-          peratur    von 25  C im allgemeinen     eine    Viskosität von  5 bis 30     eps,    insbesondere 5 bis 10     cps,    auf.  



  Das     erfindungsgemässe    Mittel zur     Oberflächenlei-          mung    kann,     wie    bereits     erwähnt    wurde, statt der gut  wasserlöslichen     Phosphatstärke    auch eine Mischung aus  einem     anionischen    oder     nicht-ionogenen        Umwandlungs-          produkt    von Stärke, das wasserlöslich ist, und     einem        Di-          alkalimetallphosphat    enthalten.

   Das     anionische    oder       nicht-ionogene        Umwandlungsprodukt    der Stärke kann       eine    durch Säurebehandlung     modifizierte        Stärke,        eine              oxydierte    oder eine     enzymatisch    abgebaute Stärke sein,  dieses     Umwandlungsprodukt    kann jedoch auch ein     an-          ionisches    oder     nicht-ionogenes    Stärkederivat sein.

   Als  Beispiel für die zuletzt genannte     Klasse    seien wasser  lösliche Stärkeester oder Stärkeäther genannt. In dieser  Mischung aus     Stärkeumwandlungsprodukt    und     Dialka-          limetallphosphat    ist die     Phosphatkomponente    vorzugs  weise ein     Natriumphosphat    und dieses wird     zweckmäs-          sigerweise        in        einer        Menge        von    4     bis    6     Gew.-%        Di-          

  natriumphosphat,    bezogen auf das Trockengewicht     des          Umwandlungsproduktes    von Stärke eingesetzt.  



  Ein besonderer Vorteil der     erfindungsgemässen     Mittel zur     Oberflächenleimung    von Papier oder Kar  ton besteht darin,     dass    sie als     gebrauchsfertiges    pulver  förmiges Produkt gehandelt werden können, das dann  vor seiner Verwendung zur     Oberflächenleimung    ledig  lich in Wasser     emulgiert    bzw. gelöst werden muss.

   Die  in den erfindungsgemässen Mitteln enthaltenen     Phos-          phatstärken    weisen bei 65  C im allgemeinen eine     Was-          serlöslichkeit        von        80        bis        90        %        auf,        was        deshalb        beson-          ders        vorteilhaft    ist,

   weil die in den     Mitteln    enthaltenen       Keten-Dimeren        im    allgemeinen bei Temperaturen von  65 bis 70  C     emulgiert    werden.  



  Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist die Verwendung des     erfindungsgemässen    Mittels  zur     Oberflächenleimung    von Papier oder     Karton,    wobei  sich diese Verwendung dadurch auszeichnet, dass     man     das Mittel     in    Form eines Feststoffes in Wasser auf  schlämmt und die so erhaltene Lösung oder Emulsion  auf die     Oberfläche    einer     Papierbahn    oder     Kartonbahn     aufträgt. Vorzugsweise wird das Mittel in Wasser bei       einer    Temperatur von 50-80  C,     insbesondere    65  bis 70  C, aufgeschlämmt.

   Ein Erhitzen dieser     wässri-          gen    Lösung oder Emulsion auf eine Temperatur von  über etwa 80  C soll deshalb     vermieden    werden, weil  bei höheren Temperaturen bereits eine Zersetzung der       Keten-Dimeren    auftreten kann.

   Wenn deshalb in den     er-          findungsgemässen        Mitteln    statt der gut löslichen nieder  viskosen     Phosphatstärke    eine Mischung aus einem     nie-          derviskosen        anionischen    oder nicht     ionogenen    Stärke  derivat mit einem     Dialkalimetallphosphat    verwendet       wird,    dann ist es     wesentlich,    dass dieses Stärkederivat  wasserlöslich ist, denn Stärken und Stärkederivate, die  vor Gebrauch aufgekocht werden müssen,

   dürfen in den  erfindungsgemässen Mitteln auf     Grund    der Tempera  turempfindlichkeit der     Keten-Dimeren    nicht in wesent  lichen Mengen enthalten sein.  



  Wie bereits erwähnt, werden die     erfindungsgemäs-          sen    Mittel zur     Oberflächenleimung    vorzugsweise in       Form    von     pulverförmigen    Produkten gehandelt, wobei  diese trockenen Produkte     im    allgemeinen bei Zimmer  temperatur eine Haltbarkeit von mindestens einem Jahr  besitzen.

   Durch diese erhöhte Haltbarkeit und durch den  Umstand, dass diese Produkte in trockener     Form    gehan  delt und     dann    beim Verbraucher jederzeit leicht gelöst  bzw.     emulgiert    werden können, ergeben sich     im    Ver  gleich zu den nicht beständigen bisher bekannten Emul  sionen der     Keten-Dimeren    bedeutende     wirtschaftliche          Vorteile.     



       Wenn    die     erfindungsgemässen    Mittel bei einer  Temperatur von 50-80  C in Wasser aufgeschlämmt       bzw.    gelöst werden, dann erhält man im allgemeinen  bereits nach einer     Rührzeit    von 15 Minuten, beispielsweise  bereits nach 10     Minuten,    eine     einsatzbereite    Lösung  bzw. Emulsion. Die Mittel zur     Oberflächenleimung    wer  den im allgemeinen in solchen Mengen in Wasser     emul-          giert        bzw.    gelöst, dass die so erhaltene Lösung bzw.

      Emulsion einen Gehalt an Trockenmaterial     im    Bereich  von 2-8     Gew.-1/o    aufweist.  



  Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung der erfin  dungsgemässen Mittel zur     Oberflächenleimung    von Pa  pier oder Karton liegt     darin,        dass    durch die Anwesen  heit der     Phosphatstärken    die     Leimungsgeschwindigkeit,     verglichen mit der bei     Verwendung    von bisher bekann  ten     Keten-Emulsionen    beobachteten     Leimungsgeschwin-          digkeit,    wesentlich erhöht wird.

   Auch     kann    man mit  Hilfe der erfindungsgemässen Mittel wesentliche Ver  besserungen der Oberflächeneigenschaften des behan  delten     Papieres    erhalten, die nach dem Verfahren der       Dennison-Rupffestigkeitsprüfung    bestimmt werden. Die  ser     Dennison-Test    ist ein in der     Papierfabrikation    übli  cher Test und wird beispielsweise     im     Handbuch der  Papier- und     Pappenfabrikation     Band     1I    auf Seite  2014 beschrieben (Ausgabe 1963, Dr.     Sändig    Verlag,  Wiesbaden).  



  Die in den     erfindungsgemässen        Oberflächenlei-          mungSmitteln    enthaltenen     Keten-Dimere    werden     im    all  gemeinen nicht in reiner Form,     sondern    in Mischung     mit     einem     nicht-ionogenen        Emulgator    gehandelt, wobei der  Gehalt an     nicht-ionogenem        Emulgator    beispielsweise im       Bereich        von        10-30,

          insbesondere        15-20        Gew.-%        lie-          gen        kann.    Vorzugsweise enthalten daher die erfindungs  gemässen Mittel     derartige        nicht-ionogene        Emulgatoren     im angegebenen Bereich,

   bezogen auf das     Gewicht    des  in     ihnen    enthaltenen     Keten-DiIrtereri.        In    den     erfindungs-          gemässen    Mitteln kann der Gehalt an     Keten-Dimeren          beispielsweise        im        Bereich        von        2-15        Gew.-%,        vorzugs-          weise    bei 4-7     Gew.-11/o'    bezogen auf das Trockenge  wicht der Mischung liegen.

   Es hat sich als     vorteilhaft          erwiesen,    insbesondere für spezielle     Anwendungszwek-          ke,    wenn die     erfindungsgemässen    Mittel     zusätzlich    zu  den bereits erwähnten Komponenten noch weitere Kom  ponenten enthalten.

   Dabei soll jedoch der     Gehalt    an  löslicher     niedrigviskoser        Phosphatstärke    im allgemeinen       nicht        unter        etwa        55        Gew.-%,        bezogen        auf        das        Trocken-          gewicht    des Mittels,     sinken    und vorzugsweise soll er       mindestens        65-70        Gew.-%,

          insbesondere        mindestens          75-80        Gew.-%,        betragen.     



  Die erfindungsgemässen     Mittel    sind, wie bereits     er-          wähnt    wurde, zur     Oberflächenleimung    von Papier oder       Karton    geeignet, wobei sie aber auch zur     Oberflächen-          leimung    von anderen verwandten, hauptsächlich aus       Zellulosefasern    aufgebauten Materialien in Frage kom  men.

   Beispielsweise können sie auch zur     Oberflächen-          leimung    von Pappe,     Pressmasse,    Pressstoff,     Holzschliff-          material,    Pappmaschee und ähnlichen Materialien her  angezogen werden.     Zweckmässigerweise    enthalten in  diesen Fällen die erfindungsgemässen Mittel noch  weitere Zusätze, die sie für diese     speziellen    Anwen  dungsgebiete geeignet machen. So ist es, zum Beispiel,  wie in der Folge noch näher erläutert wird, zweckmäs  sig, bei der     Oberflächenleimung    von stark alaunhaltigen  Papieren oder Pappen, d. h.

   Materialien, deren Alaun  gehalt über 0,7     Gew.-1/o        Al(S04)s.18    1120, bezogen auf  das trockene Material liegt, zur     Oberlächenleimung        er-          findungsgemässe    Mittel zu verwenden, die ein Material  enthalten, das mit Aluminiumionen Komplexe bildet.  Wenn ein Papier geleimt werden soll, das nicht nur  stark alaunhaltig, sondern auch stark     holzhaltig    ist, dann  soll das zur     Oberflächenleimung    verwendete Mittel     aus-          serdem    ein     Alkalikarbonat    enthalten.  



  In der Folge werden einige vorzugsweise in den     er-          findungsgemässen    Mitteln enthaltenen Zusätze näher  besprochen:      Wenn das     erfindungsgemässe    Mittel ein     Alkalikar-          bonat    enthält, dann ist dieses vorzugsweise Natrium  karbonat. Das     Alkalikarbonat    wird im allgemeinen in  einer Menge von 2-10     Gew.-()/o    trockenes     Alkalikarbo-          nat,    bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen     Lei-          mungsmittels,    angewandt.

   Vorzugsweise beträgt der     Ge-          halt        an        Alkalikarbonat        3-5        Gew.-%.     



  Wenn das Mittel zur     Leimung    von stark alaunhalti  gen Papieren verwendet wird, dann kann die bei der       Oberilächenleimung    störende Wirkung des überschüssi  gen Alauns dadurch behoben werden, dass man ein Mit  tel verwendet, das ein Material enthält, das zur Kom  plexbildung mit     Aluminiumionen    geeignet ist. Als kom  plexbildendes Material enthält das Mittel vorzugsweise  ein     Alkalimetallfluorid,        Nitrilotriessigsäure,        Äthylendi-          amintetraessigsäure,    Weinsäure,     Citronensäure,    Phos  phorsäure oder wasserlösliche Salze dieser Säuren.

   Der  Gehalt an komplexbildendem Mittel     kann        beispiels-          weise        0,5-10        Gew.-%,        vorzugsweise        1,5-5        Gew.-%     komplexbildendes Mittel, bezogen auf das Trockenge  wicht des     Leimungsmittels    betragen. Wenn als Komplex  bildner     Natriumfluorid    verwendet wird, dann ist es       vorzugsweise    in einer Menge von 2-5     Gewichtsteilen,     bezogen auf das     Trockengewicht    des     Leimungsmittels,     enthalten.  



  Vorzugsweise enthalten die     erfindungsgemässen    Mit  tel zur     Oberflächenleimung    ausserdem einen     nicht-          ionogenen        Emulgator,    beispielsweise einen     nicht-ionoge-          nen-synthetischen        Emulgator.     



  Vorzugsweise enthält das     erfindungsgemässe        Lei-          mungsmittel    ausserdem ein wasserlösliches     Polysaccha-          rid,    bzw.     Polysaccharidderivat,    beispielsweise ein hoch  viskoses kaltwasserlösliches     Polysaccharid,    wie z.

   B. eine       Carboxymethylcellulose,        Hydroxyäthylcellulose,        Me-          thylcellulose,        Guarmehl    oder ein     Alginat.    Dieses     Ma-          terial        kann        in        einer        Menge        von        bis        zu        20        Gew.-%,        be-          zogen    auf das Gewicht des fertigen Mittels,

   enthalten  sein. Vorzugsweise wird es in einer Menge von 5 bis       10        Gew.-%        angewandt.        Die        erwähnten        Polysaccharide,     bzw. Derivate davon,- können durch ihre Anwesenheit  den Verbrauch an den relativ teuren     Keten-Dimeren,     insbesondere bei der     Leimung    von     Cellulosepapier    und  auch bei der     Leimung    von stark holzhaltigem Papier,  senken.

   Beispielsweise kann der Verbrauch an den rela  tiv teuren     Keten-Dimeren    in diesen Fällen durch die  Verwendung der     erfindungsgemässenen    Mittel um etwa       50        %        gesenkt        werden,        bezogen        auf        die        bei        der        Verwen-          dung    von bisher bekannten Emulsionen der     Keten-Di-          meren    benötigten Mengen an den     Keten-Dimeren.     



  Obwohl durch die     erwähnten    Zusätze     eine    weitere  Verbesserung der     erfindungsgemässen        Oberflächenlei-          mungsmittel    erzielt werden kann,

   sind dennoch die bei  den wesentlichen Bestandteile der     errindungsgemässen     Mittel das     Keten-Dimere        sowie    die gut wasserlösliche  niederviskose     Phosphatstärke    oder die Mischung aus  einer wasserlöslichen niederviskosen     anionischen    oder       nicht-ionogenen    Stärke oder einem Derivat davon und  einem     Dialkaliphosphat.    Dies kann beispielsweise da  durch gezeigt werden, dass bei Verwendung eines Mit  tels zur     Oberflächenleimung    das walzengetrocknete Stär  keprodukte, hochviskose     Polysaccharide,        Keten-Dime-          re,

      Mittel, die mit Aluminiumionen Komplexe bilden,  und Natriumkarbonat enthält, die benötigte     Nachrei-          fungszeit    wesentlich länger ist als die bei der Anwen  dung der     erfindungsgemässen    Mittel notwendige.

   Bei  Verwendung der erfindungsgemässen Mittel ist     nämlich       die     Leimung    des Papiers nach Austritt aus dem     Trok-          kenzylinder        im        allgemeinen        zu        90-95        %        bereits        abge-          schlossen    und es wird keine zusätzliche Reifezeit be  nötigt.

   Ausserdem kann man bei den oben erwähnten       Mitteln,    die anstelle der niederviskosen     Phosphatstärke     ein     walzengetrocknetes    Stärkeprodukt enthalten, nie die  hervorragenden Oberflächeneigenschaften erzielen, die  durch Verwendung der erfindungsgemässen Mittel er  reicht worden sind. Die     erfindungsgemässen    Mittel lie  fern wesentlich höhere     Dennison-Werte.     



  Zur Herstellung der in den     erfindungsgemässen    Mit  teln vorzugsweise enthaltenen     Phosphatstärken,    die 0,3       bis    3     Gew.-%        an        gebundenem        Phosphat        aufweisen        und     die in     5o/oiger    wässriger Lösung bei 25  C eine Viskosi  tät von 5-30     Cps    aufweisen, wird vorzugsweise das fol  gende Herstellungsverfahren angewandt:

      Man erhitzt     im    Vakuum, beispielsweise bei einem  Druck von 500-600     mm    Quecksilbersäule eine in  nige Mischung von Stärke und einer Lösung, die gelöste       Alkalimetallphosphate    und Phosphorsäure enthält, wo  bei diese Lösung einen     pH-Wert    von 2,5-5, insbeson  dere einen     pH-Wert    von 3, aufweist.  



  Dann wird, während man Sauerstoff aus dem Reak  tionsmedium durch Anwendung eines Vakuums von 50  bis 90 mm Quecksilbersäule ausschliesst, die Reak  tionsmischung auf eine höhere Temperatur erhitzt, die  ausreicht, dass eine Kondensation der Phosphorverbin  dungen mit den Stärkeprodukten auftritt.

   Daraufhin  wird     die    Reaktionsmischung unter     Ausschluss    von  Sauerstoff gekühlt, und man erhält das     phosphorilierte     Produkt in fein verteilter     Form.    Als     Alkalimetallphos-          phate    können     brthophosphate,        Metaphosphate,        Pyro-          phosphate,        Polymetaphosphate        sowie        Mischungen    dieser  Phosphate mit den entsprechenden Phosphorsäuren ver  wendet werden.

   Beispielsweise kann man 2-4 Stunden  lang bei einem Vakuum von 500-600 mm bei einer  Temperatur von 80-90  C erhitzen und dann bei dem       gerjngeren    Vakuum eine 1-3 Stunden dauernde Er  hitzung bei 135-140  C durchführen und die Küh  lung der Reaktionsmischung unter einem Vakuum von  50-70 mm Quecksilbersäule erreichen. Je nach der Art  der Produkte, die hergestellt werden sollen, können die       Reaktionsbedindungen    und die umgesetzten Mengen  verhältnisse     variiert    werden. Beispielsweise kann man  eine solche Menge an Phosphorsäure und Phosphat zu  setzen, dass 1-7 Gewichtsteile Phosphor pro 100 Tei  len Stärke in der Reaktionsmischung vorliegen und die  bei der Umsetzung anwesende Wassermenge kann 10 bis  40 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Stärke betragen.

    Bei der Umsetzung können als     Stärkematerialien    bei  spielsweise Getreidestärke,     Kartoffelstärke,    Weizenstär  ke, Maisstärke,     Tapiokastärke,        Milostärke,    Reisstärke  und     ähnliche    Materialien verwendet werden.

      In der Folge werden die     Vorteile,    die bei Anwen  dung der     erfindungsgemässen    Mittel     zur        Oberflächen-          leimung    gegenüber den unter Verwendung von bisher  bekannten handelsüblichen     kationischen    Emulsionen  von     Keten-Dimeren    erzielt werden, anhand von Ver  gleichsversuchen veranschaulicht.

   Das     erfindungsgemäs-          se    Mittel und das bekannte Mittel enthält das gleiche       Keten-Dimere,    nämlich das     Hexadecylketendimere,    und  auch die Konzentration an dem     Keten-Dimeren    ist     in     beiden Fällen gleich.

        <I>Mischung 1</I> (erfindungsgemäss)     Gew.-Teile          Niederviskose        Phosphatstärke    79,6       Guarmehl    7,5       Natriumfluorid    2,5       Natriumcarbonat,        kalziniert    4       Hexadecylketen-Dimer    5,3       Polyoxyäthylen-Sorbit-Hexaoleat    1,1    Diese Mischung 1 ist ein gebrauchsfertiges pulver  förmiges     Leimungsmittel    und die zur     Leimung    verwen  dete Emulsion wurde wie folgt hergestellt:

    100 g dieser     pulverförmigen    Mischung wurden unter  Rühren in 1 Liter Wasser von 65  C eingestreut und  nach 10 Minuten     Rührzeit    wurden     aliquote    Teile dieser       Stammlösung        mit        Wasser        auf        0.5,        1,    2     und    3     %        ver-          dünnt.       <I>Mischung 2</I> (Vergleichsmischung)     Gew.-Teile          Kationische    Stärke 3,

  2       (Diäthylaminoäthyl-Hydroxypropylstärke)          Polyoxyäthylen-Sorbit-Hexaoleat    1,1       Hexadecylketen-Dimer    5,3       Säuremodifizierte    Stärke (nicht     ionogen)    90,4    Bei Verwendung dieser Vergleichsmischung (Mi  schung 2) war die Herstellung einer gebrauchsfertigen,  zur     Leimung    geeigneten Lösung wesentlich schwieriger.  



  Zur Herstellung der Lösung wurden vorerst 3,2 g       kationische    Stärke und 90,4 g säuremodifizierte Stärke  durch Aufkochen in 1 Liter Wasser gelöst und nach  Abkühlen auf 65 C     mit    1,1 g nichtionischem     Emulga-          tor    und 5,3g     Hexadecylketendimer    versetzt und nach       15-minütigem    Rühren wurde diese Stammlösung mit       Wasser        auf        0.5,        1,        2,    3     und    4     %        verdünnt.     



  Mit den 0,5, 1, 2 und     3o/oigen    Emulsionen der     er-          findungsgemässen        Mischung    1 bzw. den 0,5, 1, 2, 3,       4o/oigen    Emulsionen der Vergleichsmischung 2 wurden       Oberflächenleimungen    auf einem holzfreien voluminö  sen gebleichten     Cellulosepapier    bzw. auf reinem Holz  schliffpapier durchgeführt. Beide Papiere wiesen eine  Stärke von 100     g/m2    auf.

   Die Leimlösungen wurden mit       Hilfe    einer     Labor-Sizepresse    mit einem     Abquetschdruck     von 30 kg/cm und einer Geschwindigkeit von 0,5 m/  min. auf die Papiere aufgebracht.  



  Die so geleimten Papiere wurden auf ihre Tinten  festigkeit     geprüft    und die dabei erzielten Ergebnisse wer  den in den     Fig.    1 und 2 veranschaulicht.  



  In den     Fig.    1 und 2 ist auf der Abszisse die Menge  an Gesamtmischung, die die verwendete     Leimungslö-          sung        enthält,        in        Gew.-%        angegeben.        Auf        der        Ordinate        ist     die     Tintenschwimmdauer    angeführt.

   Die zur Herstel-         lung    der Emulsionen verwendeten     Mischungen    waren  die oben     aufgeführten    Mischungen 1 und 2, wobei     die          Fig.    1 die beim     Cellulosepapier    erzielten Ergebnisse  veranschaulicht und die     Fig.    2 die beim     Holzschliff-          papier    erhaltenen, angegeben werden.  



  Aus den     Fig.    1 und 2 sieht man,     dass    zur Erzielung  einer bestimmten     Leimungswirkung    sowohl beim     Cellu-          losepapier    als auch beim     Holzschliffpapier    bei Verwen  dung der aus der     erfindungsgemässen    Mischung     herge-          stellten        Emulsion        um        rund        50        %        weniger        an        Keten-Di-          

  meren    benötigt werden, als bei Verwendung der Ver  gleichsmischung 2, die einen     kationischen        Emulgator          (kationische    Stärke) enthält.  



  Wenn man das in den Mischungen 1 und 2 ent  haltene     Hexadecylketendimere    durch ein     Keten-Dime-          res    ersetzt, das sich von natürlich vorkommenden ge  sättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren oder     Fett-          säuremischungen    ableitet, dann erhält man unter sonst  gleichen Bedingungen im wesentlichen     die    gleichen Er  gebnisse.  



  Zur Prüfung der Stabilität gegenüber ausgewasche  nem Aluminiumsulfat<B>A12(SO4)3</B> . 18 1420, das wäh  rend des     Leimungsvorganges    in der     Sizepresse    vom Pa  pier in die Leimlösung gelangen kann, wurden die Lö  sungen aus Mischung 1 und Mischung 2 mit Soda auf       pH    7.2 eingestellt und     anschliessend    mit steigenden  Mengen     A12(S04)3    . 18 H20 versetzt. Die Ergebnisse  sind in     Fig.    3 graphisch dargestellt.  



  Zur Prüfung des Verhaltens der     2o/oigen    Lösungen  aus Mischung 1 und Mischung 2 auf die Stabilität ge  genüber alaunhaltigem Papier, wurde vorher ein     Cellu-          losepapier    in Wasser mit unterschiedlichem Gehalt an       A12(S04)3    . 18 H20 getränkt und getrocknet. Die Re  sultate über die Abnahme der     Leimungswirkung    mit zu  nehmendem     Alaungehalt    im Papier sind in     Fig.    4 gra  phisch dargestellt.  



  Aus den Ergebnissen der     Fig.    3 und 4 geht eindeutig  hervor, dass durch den Zusatz an     Natriumfluorid    (=  Mischung 1) die Verträglichkeit der Leimlösung gegen  über Aluminiumsulfat stark erhöht werden kann.  



  In der Tabelle I ist     die    spezifische Wirkung der nie  derviskosen     Phosphatstärke    in     Kombination    mit     Keten-          Dimeren    auf die Oberflächeneigenschaften des Papiers  aufgezeigt.

   Die zum Vergleich herangezogenen handels  üblichen Stärken wurden separat aufgekocht und nach  Abkühlen mit     Keten-Dimeren        emulgiert.    Der Anteil an       Keten-Dimer        betrug        5,3        %        bezogen        auf        das        Gewicht        der     Stärken.  



  In Tabelle I wird ein Vergleich der spezifischen  Wirkung von niederviskoser     Phosphatstärke    mit 2 han  delsüblichen Stärken bei der     Oberflächenleimung    in  Kombination mit     Hexadecyl-Keten-Dimer    gegeben.

      
EMI0005.0001     
  
    <I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb>  Aufnahme <SEP> Reiss- <SEP> Deh- <SEP> Dennison
<tb>  in <SEP> o/o <SEP> bez. <SEP> länge <SEP> nung <SEP> Wert
<tb>  auf <SEP> Papier <SEP> m <SEP> % <SEP> Stempel <SEP> Nr.
<tb>  Cellulosepapier <SEP> 110 <SEP> g/m2 <SEP> unbehandelt <SEP> - <SEP> 3700 <SEP> 3.8 <SEP> 6/7
<tb>  behandelt <SEP> mit <SEP> einer <SEP> 4o/oigen <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Phosphatstärke
<tb>  + <SEP> Hexadecylketen-Dimer <SEP> (erfindungsgemäss) <SEP> 1.95 <SEP> 4800 <SEP> 3.6 <SEP> 13/14
<tb>  behandelt <SEP> mit <SEP> einer <SEP> 4o/oigen <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> oxydierter <SEP> Mais  stärke <SEP> + <SEP> Hexadecylketen <SEP> Diner <SEP> (Vergleichsversuch)

   <SEP> 2.0 <SEP> 4700 <SEP> 3.5 <SEP> 10/11
<tb>  behandelt <SEP> mit <SEP> einer <SEP> 4o/oigen <SEP> Lösung <SEP> einer <SEP> dünnkochen  den <SEP> Kartoffelstärke <SEP> + <SEP> Hexadecylketen <SEP> Diner
<tb>  (Vergleichsversuch) <SEP> 2.1 <SEP> 4600 <SEP> 3.5 <SEP> 9/10       Die Ergebnisse der Tabelle I zeigen eindeutig, dass  die     niederviskose        Phosphatstärke    in Kombination mit       Keten-Dimeren    bessere Oberflächeneigenschaften (=       Dennison-Werte)    ergibt als andere handelsübliche Stär  ken.  



  In der folgenden Tabelle     II        wird    zur     Oberflächen-          leimung    eine     erfindungsgemässe    Mischung verwendet,  die wie folgt     zusammengesetzt    ist:

    <I>Mischung 3</I>  Niederviskose     Phosphatstärke    100     Gew.-Teile          Guar-Gummen    10  Gemischte     Tetradecyl-    und       Hexadecyl-Keten-Dimere    8       Natriumkarbonat    5       Natriumfluorid    3    Diese pulverförmige trockene Mischung wurde     in     Wasser bei einer Temperatur von 65  C     eingerührt    und  man erhielt nach 15 Min.     eine    gebrauchsfertige Emul  sion.

   Die Konzentration dieser Emulsion an dem     trok-          kenen        Leimungsmittel    (Mischung 3) lag     zwischen    2       und    6     Gew.-%,        bezogen        auf        die        gesamte        Emulsion.     



  In der folgenden Tabelle     II    werden die     ausser-          ordentlich    guten     Ergebnisse    gezeigt, die unter Verwen  dung der     erfindungsgemässen    Mischung 3 im Vergleich  zu einem, käuflich erhältlichen,     Oberflächenleimungs-          mittel    erhalten werden. Das     käuflich        erhältliche    Ver  gleichspräparat ist aus einer     kationischen        Acrylatdisper-          sion    und     oxydierter    Stärke hergestellt.

   Bei der Bereitung  der     Leimungsemulsion    aus diesem käuflich erhältlichen  Präparat musste die oxydierte Stärke vor der Verwen  dung 15 Minuten lang bei 95 C aufgekocht werden.  
EMI0005.0047     
  
    <I>Tabelle <SEP> 1I</I>
<tb>  Unbehandeltes <SEP> Geleimt <SEP> mit <SEP> Geleimt <SEP> mit
<tb>  Papier <SEP> Mischung <SEP> 3 <SEP> Vergleichspräparat
<tb>  Papiergewicht <SEP> in <SEP> g/m2 <SEP> 97 <SEP> 98 <SEP> 99
<tb>  Aschegehalt <SEP> in <SEP> o/0 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb>  Aufnahme <SEP> des <SEP> Leimungsmittels <SEP> in <SEP> g/m2 <SEP> -- <SEP> 2,7 <SEP> 3,7
<tb>  Dennison <SEP> Wert <SEP> Stempel <SEP> Nr.

   <SEP> 2/2 <SEP> 8/9 <SEP> 7/8
<tb>  Berstdruck <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> 9,9 <SEP> 1,6 <SEP> 1,35
<tb>  Reisslänge <SEP> in <SEP> Metern <SEP> 1835 <SEP> 2825 <SEP> 2455
<tb>  Dehnung <SEP> in <SEP> o/0 <SEP> 2,35 <SEP> 2,35 <SEP> 2,2
<tb>  Doppelfalzzahl <SEP> 4 <SEP> 12 <SEP> 9
<tb>  Leimungswirkung <SEP> ausgedrückt <SEP> durch <SEP> die <SEP> Tinten  durchlässigkeit <SEP> nach <SEP> 10 <SEP> Minuten <SEP> 100 <SEP> 3 <SEP> 50

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Mittel zur Oberflächenleimung von Papier oder Kar ton, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Duneres von der Formel R-CH =C=O (I) entsprechendem Keten, wobei R ein Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkaryl-Rest ist, und ausserdem entweder eine gut wasserlösliche Phosphatstärke,

   die in bo/oiger wässriger Lösung bei 25 C eine Viskosität von 5 bis 200 cps aufweist, oder eine Mischung aus einem anionischen oder nichtionogenen Umwandlungsprodukt von Stärke, das wasserlöslich ist, und einem Dialkali- metallphosphat enthält. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Mittel gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn- zeichnet, dass in der Formel I R für einen Alkylrest mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen oder einen Phe- nyl-, Naphthyl- oder Benzylrest steht. 2.

   Mittel nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass in der Formel I R für einen Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Cyclohexyl- oder ss-Naphthylrest steht. 3.

   Mittel gemäss Patentanspruch I oder Unteran- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphat stärke einen Gehalt von 0,70 bis 2,9, insbesondere 0,80 bis 1,10 Gew.-%, an gebundenem Phosphor aufweist und ausserdem Phosphor als frei vorliegendes Phosphat, insbesondere 2,5 Gew:

   %, Phosphor in Form des frei vorliegenden Phosphates, enthält. 4. Mittel gemäss Patentanspruch I oder Unteran- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphat stärke in 5o/oiger wässriger Lösung bei einer Tempera tur von 25 C eine Viskosität von 5 bis 30 eps, insbe sondere 5 bis 10 cps, aufweist. 5.

   Mittel gemäss Patentanspruch I oder Unteran- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserlös liche anionische oder nichtionogene Umwandlungspro- dukt von Stärke säuremodifizierte, oxydierte oder en zymatisch abgebaute Stärke oder ein wasserlöslicher Stärkeester oder Stärkeäther ist und in Mischung mit 4 bis 6 Gew.-% Dinatriumphosphat,

   bezogen auf das Trockengewicht des Stärkeumwandlungsproduktes, vor liegt. 6. Mittel gemäss Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem ein Alkalicarbonat, vorzugsweise Natrium- carbonat, enthält. 7. Mittel gemäss Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem ein zur Komplexbildung mit Aluminium ionen geeignetes Material enthält. B.

   Mittel gemäss Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass das komplexbildende Material ein Alkalimetallfluorid, Nitrilotriessigsäure, Äthylendiamin- tetraessigsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Phosphor säure oder ein wasserlösliches Salz einer dieser Säuren ist. 9.

   Mittel gemäss Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem ein wasserlösliches Polysaccharid bzw. Poly- saecharidderivat, enthält, das eine höhere Viskosität auf weist als eine wasserlösliche Phosphatstärke, die in 5o/oiger wässriger Lösung bei 25 C eine Viskosität von 200 cps aufweist. 10.

   Mittel gemäss Unteranspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, dass das wasserlösliche Polysaccharid bzw Polysaccharidderivat der höheren Viskosität eine Car- boxymethylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Methyl- cellulose, Guarmehl oder ein Alginat ist. 11.

   Mittel gemäss Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem einen nichtionogenen Emulgator enthält. 12. Mittel gemäss Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form eines Pulvers vorliegt. 13.

   Mittel gemäss Patentanspruch I oder Unteran spruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens 70 Gew: %, bezogen auf das Trockengewicht des Mit- tels, an der Phosphatstärke und vorzugsweise 5 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des Mittels,

   am ge nannten wasserlöslichen Polysaccharid bzw. Polysaccha- ridderivat der höheren Viskosität enthält. 14. Mittel gemäss Patentanspruch I oder Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Keten-Dimerem im Bereich von 4 bis 7 Gew: %, bezo- gen auf das Trockengewicht der Mischung, liegt. 15.

   Mittel gemäss Unteranspruch 11, dadurch ge- kennzeichnet, dass es 15 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Keten-Dimeren, an einem nichtiono- genen Emulgator enthält.

   PATENTANSPRUCH 1I Verwendung eines Mittels gemäss Patentanspruch I zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton, da durch gekennzeichnet, dass man das Mittel in Form ei nes Feststoffes in Wasser aufschlämmt und die so er haltene Lösung oder Emulsion auf die Oberfläche einer Papierbahn oder Kartonbahn aufträgt. UNTERANSPRÜCHE 16.

   Verwendung gemäss Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass man ein einen nichtiono- genen Emulgator enthaltendes Mittel in Wasser bei ei ner Temperatur von 50 bis 80 C, vorzugsweise 65 C, aufschlämmt, wobei man nach einer Rührzeit von 5 bis 15 Minuten, vorzugsweise 10 Minuten, eine einsatz bereite Lösung oder Emulsion erhält. 17.

   Verwendung gemäss Patentanspruch II oder Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man eine wässrige Lösung oder Emulsion herstellt, die einen Gehalt an Trockenmaterial im Bereich von 2 bis 8 Gew.-% aufweist. 18.

   Verwendung gemäss Patentanspruch II oder Unteranspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Leimung von stark alaunhaltige und holz- haltigem Papier oder Karton ein Mittel verwendet, das ein Material, welches mit Aluminiumionen Komplexe bildet,

   und ausserdem Natriumcarbonat enthlt. Anmerkung des Eidg. <B>Amtes</B> für geistiges Eigentum Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentanspruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Einklang stehen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art.<B>51</B> des Patentgesetzes der Patentanspruch für den sachlichen Geltungsbereich des Patentes massgebend ist.