DE19953028A1

DE19953028A1 - Verwendung von Harzen und Fettstoffen

Info

Publication number: DE19953028A1
Application number: DE1999153028
Authority: DE
Inventors: Martin Lagarden; Karlheinz Hill; Ulrich Pegelow; Rafael Pi Subirana; Jose-Antonio Pinilla; Matthias Wegener; Egil Knudsen
Original assignee: Nopco Paper Technology Holding AS
Current assignee: Nopco Paper Technology Holding AS
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2001-05-10
Also published as: WO2001032984A1; AU6262400A

Abstract

Vorgeschlagen wird die Verwendung von Mischungen, bestehend aus DOLLAR A (a) Harzen und/oder Harzestern und DOLLAR A (b) Fettstoffen, ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird von Fettsäuren, Fettsäuremethylestern, Fettalkoholen, Fettalkoholpolyglycolethern und Paraffinen, und DOLLAR A (c) gegebenenfalls Fettalkoholpolyglycolethersulfaten DOLLAR A als Hydrophobierungsmittel für Papier.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Papierhilfsmittel und betrifft die Verwendung von defi nierten Harzen bzw. Harzderivaten, Fettstoffen und gegebenenfalls anionischen Dispergatoren als Hy drophobierungsmittel.

Stand der Technik

Unter dem Oberbegriff "Papier" werden ca. 3000 verschiedene Sorten und Artikel verstanden, die sich in ihren Anwendungsgebieten und ihrer Beschaffenheit zum Teil erheblich unterscheiden können. Zu ihrer Herstellung werden stark verdünnte wäßrige Aufschlämmungen von Cellulosefasern und Additiven in dünnen Schichten auf Bänder, Siebe und Filze aufgebracht, auf denen sie bei ganz erheblichen Laufgeschwindigkeiten und unter Anwendung von Wärme und mechanischem Druck bis zu einem Feststoffgehalt von etwa 40 Gew.-% entwässert werden. Während das noch feuchte Rohpapier in wei teren Schritten getrocknet wird, kehrt das abgepreßte Wasser in den Kreislauf zurück. Zur Hydropho bierung ("Leimung") der Papiere unter neutralen Herstellungsbedingungen werden bislang vor allem Alkylketendimere (AKD) oder Alkenylbernsteinsäureanhydride (ASA) eingesetzt. Eine Übersicht zu diesem Thema findet sich beispielsweise in D. Eklund Paper Chemistry - An Introduction, Finland 1991, S. 203-221. Von Nachteil ist jedoch, daß die Herstellung der AKD über Fettsäurechloride erfolgt, was hohe Anforderungen an die Arbeitssicherheit stellt. ASA-Dispersionen sind hingegen wenig stabil und müssen mit hohem Aufwand direkt an der Papiermaschine hergestellt werden, damit sie nicht hy drolysieren; zudem kann es zur unerwünschten Ablagerung von Calciumsuccinaten in der Papierma schine kommen.

Abietinsäurereiche Harze oder deren Ester (insbesondere Ester auf Basis von Glycerin, Pentaerythritol, Triethylenglykol oder auch Methanol) werden ebenfalls seit Jahrzehnten in der Papierindustrie als Mas seleimungsmittel bei der Papierherstellung unter sauren Bedingungen eingesetzt, in Verbindung mit Aluminiumsulfat oder Polyaluminiumchlorid als Retentions- und Fixierungshilfsmittel. Im Unterschied zu den freien Harzen oder deren Natriumsalzen sind Harzester weniger empfindlich gegenüber Wasser härtebildnern (Ca, Mg-Ionen) oder Füllstoffen bzw. Streichfarbenkomponenten (z. B. CaCO₃, z. T. aus Altpapier beim Recycling). Von Nachteil ist jedoch, daß die Harze und deren Ester einen vergleichswei se hohen Erweichungspunkt besitzen, was die Herstellung von wäßrigen Dispersionen schwierig macht.

Demzufolge hat die komplexe Aufgabe darin bestanden, neue Papierhydrophobierungsmittel auf Basis von Harzen oder Harzestern zur Verfügung zu stellen, die mit möglichst geringem technischen Aufwand herstellbar sind, weitgehend auf ökologisch verträglichen, d. h. nachwachsenden Rohstoffen basieren und darüber hinaus gegenüber bekannten Hydrophobierungsmitteln des Stands der Technik minde stens über gleichwertige Eigenschaften verfügen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Mischungen, bestehend aus

1. Harzen und/oder Harzestern und
2. Fettstoffen, ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird von Fettsäuren, Fettsäuremethyl estern, Fettalkoholen, Fettalkholpolyglycolethern und Paraffinen, und
3. gegebenenfalls Fettalkoholpolyglycolethersulfaten

als Hydrophobierungsmittel für Papier.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich durch Zusatz der genannten Fettstoffe der Erwei chungspunkt der Harze und Harzester signifikant absenken läßt, so daß sich entsprechende wäßrige Dispersionen nunmehr leicht herstellen lassen. Diese eignen sich vorzüglich zur Ausrüstung von Pa pierprodukten aller Art (Papier, Pappe, Karton) sowie zur Hydrophobierung von Cellulosefasern und Stärke. Setzt man die auf diesem Wege additivierten Harze bzw. Harzester in Dispersionen mit Alumi niumsulfat und/oder Polyaluminiumchlorid (PAC) und/oder Polyamidoamin-Epichlorhydrinharzen und/oder Melamin-Formaldehydharzen und/oder Stärkederivaten ein, werden bei deutlich verminderten Einsatzmengen vergleichbare Cobb60-Werte erhalten wie bei der Verwendung etablierter Hydrophobie rungsmittel, wie z. B. Alkylketendimeren (AKD) oder Alkenylbernsteinsäureanhydriden (ASA). Fettalko holpolyglycolethersulfate sind als umweltverträglichere Alternative zu Ligninsulfonat als Dispergatoren vorteilhaft einsetzbar.

Harze und Harzester

Gemäß der DIN 55 958 versteht man unter Harzen einen technologischen Sammelbegriff für flüssige bis feste organische Produkte, für die eine mehr oder weniger breite Verteilung der relativen Molmasse charakterisitisch ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung kommen als Harze vorzugsweise Kolophoni um sowie Koniferen- und Cesalpinaceae-Harze in Frage. Aus Gründen der Verfügbarkeit werden je doch vorwiegend Harzester eingesetzt. Hierunter versteht man die Kondensationsprodukte von Harz- oder Resinolsäuren mit Fettalkoholen oder Polyolen. Hierzu zählen Harzsäuren auf Basis von Diterpe nen mit der Bruttoformel C₂₀H₃₀O₂, wie z. B. Abietinsäure, Neoabietinsäure, Lävopimarsäure, Pimarsäu re und Palustrinsäure. Andere geeignete Harzsäuren sind Agathensäure, Illurinsäure und Podocarpin säure. Weiterhin in Betracht kommen auch Triterpensäuren, wie beispielsweise Elemisäure, Sumarre sinolsäure und Siaresinolsäure. Als Alkoholkomponente können die Harzester kurzkettige Alkohole der Kettenlängen C₁ bis C₅ und/oder Fettalkohole enthalten, wie beispielsweise Capronalkohol, Caprylal kohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalko hol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petrose linylalkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Be henylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen, die z. B. bei der Hochdruckhydrierung von technischen Methylestern auf Basis von Fetten und Ölen oder Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese sowie als Monomerfraktion bei der Dimerisierung von ungesättigten Fettalkoholen anfallen. Bei den Stoffen, die die Komponente (a) bilden, kann es sich jedoch auch um Polyolester handeln, welche sich vorzugsweise von Glycerin, Alkylenglycolen wie beispielsweise Ethy lenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol, Hexylenglycol sowie Polyethylenglycole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 100 bis 1.000 Dalton, technischen Oligoglyceringe mischen mit einem Eigenkondensationsgrad von 1,5 bis 10 wie etwa technische Diglyceringemische mit einem Diglyceringehalt von 40 bis 50 Gew.-%, sowie insbesondere Methyolverbindungen, wie bei spielsweise Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Pentaerythrit und Dipentaerythrit ableiten. Vorzugsweise setzt man Kolophoniumharzester, insbesondere Kolophoniumharzglycerinester ein. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Harze und Harzester werden vorzugsweise in Konzentra tionen von 0,001 bis 70 Gew.-% und insbesondere 0,01 bis 40 Gew.-% - bezogen auf die Dispersionen - eingesetzt. Als optimal hat sich für den Einsatz ein pH-Wert im Bereich von 3 bis 9, vorzugsweise 4 bis 8 erwiesen.

Fettsäuren

Unter den Fettstoffen, die als Additive in Frage kommen, sind als Gruppe (b1) zunächst Fettsäuren zu verstehen, die vorzugsweise der Formel (I) folgen,

R¹CO-OH (I)

in der R¹CO für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 und/oder 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht. Typische Beispiele sind Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palm oleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolen säure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, die z. B. bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen, bei der Re duktion von Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese oder der Dimerisierung von ungesättigten Fettsäuren anfallen. Bevorzugt sind technische Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen wie bei spielsweise Kokos-, Palm-, Palmkern- oder Talgfettsäure. Die Fettsäuren können - bezogen auf die Komponente (a) - in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-% und insbesonde re 1 bis 10 Gew.-% zugegen sein.

Fettsäuremethylester

Als Komponente (b2) kommen auch Fettsäuremethylester in Betracht, welche vorzugsweise der Formel (II) folgen,

R²CO-OCH₃ (II)

in der R²CO für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Acylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und 0 und/oder 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht. Typische Beispiele sind Methylester auf Basis von Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadolein säure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen. Vorzugsweise werden Talgfettsäuremethylester eingesetzt. Die Fettsäuremethylester können - bezogen auf die Komponente (a) - in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere 1 bis 10 Gew.-% zugegen sein.

Fettalkohole

Unter Fettalkoholen, die als Additivkomponente (b3) in Frage kommen, sind aliphatische primäre Alko hole der Formel (III) zu verstehen,

R³OH (III)

in der R³ für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 16 bis 18 Kohlenstoffatomen steht. Typische Beispiele sind Ca pronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, My ristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylal kohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassi dylalkohol sowie deren technische Mischungen, die z. B. bei der Hochdruckhydrierung von technischen Methylestern auf Basis von Fetten und Ölen oder Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese sowie als Monomerfraktion bei der Dimerisierung von ungesättigten Fettalkoholen anfallen. Bevorzugt sind technische Fettalkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Kokos-, Palm-, Palmkern- oder Talgfettalkohol sowie technischer Oleylalkohol. Die Fettalkohole können - bezogen auf die Kom ponente (a) - in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere 1 bis 10 Gew.-% zugegen sein.

Fettalkoholpolyglycolether

Unter Fettalkoholpolyglycolethern, die als Additivkomponente (b4) in Frage kommen, sind aliphatische Verbindungen der Formel (IV) zu verstehen,

R⁴O(CH₂CHR⁵O)_nH (IV)

in der R⁴ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R⁵ für Wasserstoff oder Methyl und n für Zahlen von 1 bis 20 steht. Typische Beispiele sind die Anlagerungsprodukte von 1 bis 20 Mol Ethylenoxid und/oder 1 bis 5 Mol Propylen oxid an Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylal kohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behe nylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen, die z. B. bei der Hochdruckhydrierung von technischen Methylestern auf Basis von Fetten und Ölen oder Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese sowie als Monomerfraktion bei der Dimerisierung von ungesättigten Fettalkoholen anfallen. Besonders bevorzugt sind Anlagerungsprodukte von 2 bis 10 Mol Ethylenoxid an Fettalkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen. Die Fettalkoholpolyglycolether können dabei sowohl eine konventionell breite oder aber eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Die Fettalkoholpoly glycolether können - bezogen auf die Komponente (a) - in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugswei se 0,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere 1 bis 10 Gew.-% zugegen sein.

Paraffine

Unter Paraffinen, die schließlich als Additivkomponente (b5) in Frage kommen, sind aliphatische gesät tigte Kohlenwasserstoffe zu verstehen, welche vorzugsweise einen Erweichungspunkt oberhalb von 15, und insbesondere oberhalb von 20°C aufweisen. Die Paraffine können - bezogen auf die Komponente (a) - in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere 1 bis 10 Gew.-% zugegen sein.

Fettalkoholpolyglycolethersulfate

Als fakultative, wenn auch bevorzugte Komponente (c) können die Zubereitungen ferner anionische Dispergatoren vom Typ der Fettalkoholpolyglycolethersulfate enthalten, welche vorzugsweise der For mel (V) folgen,

R⁶O(CH₂CHR⁷O)_mSO₃X (XI)

in der R⁶ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R⁷ für Wasserstoff oder Methyl, m für Zahlen von 1 bis 20 und X für einen Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht. Typische Beispiele sind die Sulfatierungsprodukte von Anlagerungsprodukten von 1 bis 20 Mol Ethylenoxid und/oder 1 bis 5 Mol Propylenoxid an Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stea rylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren tech nische Mischungen in Form ihrer Alkali- oder Erdalkalisalze. Die Zusatzmenge der Dispergatoren kann 0,001 bis 10 Gew.-% und insbesondere 0,01 bis 4 Gew.-% - bezogen auf die Komponenten (a + b) - betragen.

Hilfs- und Zusatzstoffe

Die Hydrophobierungsmittel können zusammen mit weiteren bekannten Additiven, wie beispielsweise Alkylketendimeren, Alkenylbernsteinsäureanhydriden oder maleinerten Fettstoffen eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis im Bereich von 1 : 99 bis 99 : 1, vorzugsweise 20 : 80 bis 80 : 20 und insbesondere 40 : 60 bis 60 : 40 liegen kann. Als weitere Bestandteile können die unter Verwendung der additivierten Harze und Harzester erhältlichen Dispersionen beispielsweise Aluminiumsalze, vor zugsweise Aluminiumsulfat und/oder Polyaluminiumchlorid (PAC), Füllstoffe, wie beispielsweise Kaolin, oder Titandioxid (z. B. Anatas, Rutil oder Brookit), Polymere als Flockungs- bzw. Retentionshilfsmittel oder zur Erhöhung der Naßfestigkeit (z. B. Polyamidoamin-Epichlorhydrinharze (PAE), Polyamidoamine (PAMAM), Polyethylenimine (PEI) oder deren Reaktionsprodukte mit Epichlorhydrin (PAMAM + EPI) oder Ethylenimin (PAMAM + EI), Harnstoff-Formaldehydharze (UF), Melamin-Formaldehydharze (MF), glyoxylierte Polyacrylamide), Carboxymethylcellulose, Polyacrylamide, Pflanzengumme bzw. Polysac charide (Guar, Galactomannane, Alginate etc.), Chitosane sowie Stärken, vorzugsweise kationisch derivatisierte Stärken als Mittel zur Verstärkung der Retention und Trockenfestigkeit enthalten, wobei die Einsatzmenge der Hilfsstoffe typischerweise im Bereich von 0,0001 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 30 und Gew.-% insbesondere 0,01 bis 20 Gew.-% bezogen auf die Dispersionen liegt. Die Hilfsstoffe werden in den erfindungsgemäßen Dispersionen lediglich in solchen Mengen eingesetzt, daß die Stabilität der Dispersionen dadurch nicht nachteilig beeinflußt wird. Bei der Auswahl der Hilfs stoffe wird darauf geachtet, daß die Komponenten keine Reaktionsprodukte miteinander bilden, welche die Gebrauchseigenschaften der Papierprodukte oder Cellulosefasern bzw. Stärke nachteilig beeinflus sen. Die Pulpen selbst weisen in der Regel einen Holzgehalt im Bereich von 0,05 bis 10 und vorzugs weise 0,1 bis 5 Gew.-% auf. Es kann sich dabei um Mischungen von frischen Hart- und Weichholzfa sern, d. h. typischerweise kurze - und lange Fasern, Recyclingpapier oder Mischungen von beiden Ty pen handeln.

Beispiele Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Prüfung der Erniedrigung des Erweichungspunkts

Das Harzde rivat (Komponente a) und der Zusatzstoff (Komponente b) wurden im Gewichtsverhältnis 9 : 1 bei 130 bis 140°C gemischt und die Viskosität (Fließfähigkeit) anschließend im Trockenschrank bei verschie denen Temperaturen geprüft. Folgende Zusatzstoffe wurden getestet:

1. Stearinsäure (Edenor ® C18/98, Cognis Deutschland GmbH)
2. Oleylalkohol (Ocenol® 90/95 V, Cognis Deutschland GmbH)
3. Laurylalkohol (Lorol® C12/98)
4. Oleyl/cetylalkohol + 2 EO (Eumulgin® VP 3370, Cognis Deutschland GmbH)
5. 1,2-Propylenglycol
6. Sojafettsäuremethylester (Agrimul® ME2232 F, Sidobre-Sinnova S.A./FR)
7. Paraffin, dünnflüssig (DAB 9)
8. ohne.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle 1

Subjektive Viskositäten Kolophoniumharzglycerinester (Bevipale® 85, Arizona Chemicals)

Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mischungen (Harzdisper sionen)

200 ml destilliertes Wasser wurden mit 0,25 g Natriumhydroxid (1 Pellet) und dem jeweiligen Dispergator (Tensid/Komponente c) versetzt und in einem temperierbaren Rührgefäß auf 95°C er wärmt. Unter Rühren mit einem Ultraturrax wurden innerhalb von 1 bis 2 Minuten 40 g einer auf 120°C erwärmten Mischung aus Kolophoniumharzglycerinester (Bevipale ® 85, Arizona Chemica/US, erfin dungsgemäße Komponente a) und dem den Erweichungspunkt absenkenden Zusatz (erfindungsge mäße Komponente b) in einem Gewichtsverhältnis von Harzester zu Zusatz = 9 : 1 zugegeben. Die Mischung wurde über einen Zeitraum von 5 Minuten homogenisiert und dabei die Rührgeschwindigkeit bis auf 20.000 Upm gesteigert.

1. Herstellbeispiel H1. Als Zusatz (Komponente b) wurde technische Stearinsäure (Edenor® C18/98, Cognis Deutschland GmbH/DE) verwendet. Es wurde kein Dispergator verwendet.
2. Herstellbeispiel H2. Zusatz (Komponente b): Wie H1. Dispergator: 0,5 g Ligninsulfonat (Zewa EF).
3. Herstellbeispiel H3. Zusatz (Komponente b): Wie H1. Dispergator (Komponente c): 1,43 g Ko kosfettalkohol + 2 EO-sulfat, Natriumsalz (Texapon® N70, 70% AS, Cognis France S.A./FR).
4. Herstellbeispiel H4. Zusatz (Komponente b): Wie H1. Dispergator (Komponente c): 3,2 g C12-14- Kokosfettalkohol + 2 EO-sulfat, Natriumsalz (Texapon® N70, 70% AS, Cognis France S.A./FR).
5. Herstellbeispiel H5. Zusatz (Komponente b): Wie H1. Dispergator (Komponente c): 7 g Kokos fettalkoholpolyglycolethersulfat (Disponil® FES 993, 30% AS, Cognis Deutschland GmbH/DE).
6. Herstellbeispiel H6. Zusatz (Komponente b): Oleylalkohol (HD Ocenol® 50/55, Cognis Deutsch land GmbH/DE), Dispergator: 1 g Ligninsulfonat (Zewa EF).

Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Prüfung der erfindungsgemäßen Mischungen (Harzdispersio nen)

Zur Prüfung der erhaltenen Dispersionen als Massehydrophobierungsmittel wurden jeweils 200 g einer Pulpe mit einem Feststoffanteil von 4,5 Gew.-% (Fasermischung Weichholz/Hartholz 60 : 40) vorgelegt und mit jeweils 6 bis 12 g der zu testenden Dispersion gemäß Tabelle 1 sowie jeweils 4 g Aluminiumsulfat versetzt. Diese Mischung wurde eine Stunde gerührt, dann mit 4 Litern Wasser ver dünnt und zur Papierleimung verwendet. Die geleimten Blätter wurden 30 Minuten bei 105°C getrock net, bevor die Prüfung des Leimungsgrades im Cobb-Test nach der Tappi-Methode T 441 om-98 er folgte. Die erhaltenen Cobb60-Werte sind Tabelle 2 zu entnehmen.

Tabelle 2

Cobb60-Werte der erfindungsgemäßen Beispielrezepturen Mischungen H1-H6

Claims

1. Verwendung von Mischungen, bestehend aus

a) Harzen und/oder Harzestern und
b) Fettstoffen, ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird von Fettsäuren, Fettsäuremethyl estern, Fettalkoholen, Fettalkoholpolyglycolethern und Paraffinen, und
c) gegebenenfalls Fettalkoholpolyglycolethersulfaten

als Hydrophobierungsmittel für Papier.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (a) Harz ester einsetzt, die sich von der Abietinsäure, Neoabietinsäure, Lävopimarsäure, Pimarsäure, Palu strinsäure, Agathensäure, Illurinsäure, Podocarpinsäure, Elemisäure, Sumarresinolsäure und/oder Siaresinolsäure sowie deren Gemischen ableiten.

3. Verwendung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kom ponente (a) Kolophoniumharzester einsetzt.

4. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Harze und/oder Harzester in Mengen von 0,001 bis 70 Gew.-% - bezogen auf die (Harz-)Dis persionen - einsetzt.

5. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (b1) Fettsäuren der Formel (I) einsetzt,
R¹CO-OH (I)
in der R¹CO für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffa tomen und 0 und/oder 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht.

6. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (b2) Fettsäuremethylester der Formel (II) einsetzt,
R²CO-OCH₃ (II)
in der R²CO für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffa tarnen und 0 und/oder 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht.

7. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (b3) Fettalkohole der Formel (III) einsetzt,
R³OH (III)
in der R² für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht.

8. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (b4) Fettalkoholpolyglycolether der Formel (IV) einsetzt,
R⁴O(CH₂CHR⁵O)_nH (IV)
in der R⁴ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoff atomen, R⁵ für Wasserstoff oder Methyl und n für Zahlen von 1 bis 20 steht.

9. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (b5) Paraffine einsetzt, welche einen Erweichungspunkt oberhalb von 15°C auf weisen.

10. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fettstoffe in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-% - bezogen auf die Harze und/oder Harzester - ein setzt.

11. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als fakultative Komponente (c) Fettalkoholpolyglycolethersulfate der Formel (V) einsetzt,
R⁶O(CH₂CHR⁷O)_mSO₃X (V)
in der R⁶ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstof fatomen, R⁷ für Wasserstoff oder Methyl, n für Zahlen von 1 bis 20 und X für einen Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht.

12. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fettalkoholpolyglycolethersulfate in Mengen von 0,001 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Komponenten (a + b) - einsetzt.

13. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gemische aus (a) Harzen und/oder Harzestern, (b) Fettstoffen und gegebenenfalls (c) Fettalkoholpolyglycolethersulfaten bei pH-Werten im Bereich von 3 bis 9 einsetzt.

14. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gemische aus (a) Harzen und/oder Harzestern, (b) Fettstoffen und gegebenenfalls (c) Fettalkoholpolyglycolethersulfaten zusammen mit Alkylketendimeren, Alkylbernsteinsäureanhydri den und/oder maleinierten Fettstoffen einsetzt.

15. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gemische aus (a) Harzen und/oder Harzestern, (b) Fettstoffen und gegebenenfalls (c) Fettalkoholpolyglycolethersulfaten zusammen mit Aluminiumsalzen, Füllstoffen, Polymeren, Poly saccharidderivaten und/oder Stärken einsetzt.