DE69613895T3

DE69613895T3 - Leimungsmittel vom 2-Oxetanone-Typ und ihre Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE69613895T3
Application number: DE69613895T
Authority: DE
Inventors: Clement L. Oxford Brungardt; John C. Hockessin Gast; Jian-Jian Zhang
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1995-05-08
Filing date: 1996-05-06
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2016-05-07
Also published as: JPH08302590A; TW362122B; CA2175974C; PL182424B1; AU5212596A; HK1008692A1; IL117981A; KR100416312B1; ES2158190T3; EP0742315B1; ES2158190T5; US5725731A; EP0742315B2; DE69613895D1; PL314121A1; SG43362A1; IL117981A0; DE69613895T2; ZA963651B; BR9602181A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von alkalischem Papier in Hochgeschwindigkeitsumwandlungs- oder reprografischen Vorgängen, wobei das Papier mit einer bestimmten Leimungsmittelzusammensetzungen geleimt ist.
Die Mengen an unter alkalischen Bedingungen hergestelltem Feinpapier haben in letzter Zeit stark zugenommen, wozu Kosteneinsparungen, die Möglichkeit der Verwendung von gefälltem Calciumcarbonat, ein gesteigertes Bedürfnis nach einer verbesserten Haltbarkeit und Helligkeit von Papier sowie eine verstärkte Tendenz zum Schließen der Nasspartie von Papiermaschinen beigetragen haben.
Derzeitige Anwendungsmöglichkeiten für Feinpapier, z. B. Hochgeschwindigkeitsfotokopien, Briefhüllen, Formularpapier, einschließlich Computer-Druckerpapier, und Papier für Additionsmaschinen erfordern vor der Weiterverarbeitung oder der Endanwendung eine besondere Leimungsbehandlung. Die gebräuchlichsten Leimungsmittel für unter alkalischen Bedingungen hergestelltes Feinpapier sind Alkenylbernsteinsäureanhydrid (ASA) und Alkylketen-Dimer (AKD). Beide Typen von Leimungsmitteln besitzen eine reaktive funktionelle Gruppe, die eine kovalente Bindung mit Cellulosefasern eingeht, und hydrophobe Enden, die so orientiert sind, dass sie von der Faser wegstehen. Die Art und die Orientierung dieser hydrophoben Enden bewirken eine wasserabstoßende Beschaffenheit der Faser.
Handelsübliche AKD-Produkte, die einen β-Lactonring enthalten, werden durch Dimerisieren von Alkylketenen, die aus zwei gesättigten, geradkettigen Fettsäurechloriden erzeugt worden sind, hergestellt. Am häufigsten verwendet werden aus Palmitinsäure und/oder Stearinsäure hergestellte Produkte. Weitere Keten-dimere, z. B. Alkenylketen-Dimere (Aquapel^R 421, Produkt der Fa. Hercules Incorporated, Wilmington, DE, USA) werden gewerblich eingesetzt. Keten-Multimere, die mehr als einen β-Lactonring enthalten, sind in JP-A-168992/89 beschrieben.
Obgleich AKD-Leimungsmittel mit Erfolg gewerblich eingesetzt werden, sind sie mit Nachteilen behaftet. Dieser Leimungsmitteltyp bringt Handha bungsprobleme bei den typischen Hochgeschwindigkeits-Verarbeitungsvorgängen, die für die derzeitigen Anwendungsmöglichkeiten von unter alkalischen Bedingungen hergestelltem Feinpapier (als alkalisches Feinpapier bezeichnet) erforderlich sind, mit sich. Zu diesen Schwierigkeiten gehören eine verringerte Bearbeitungsgeschwindigkeit in Formular-Druckmaschinen und anderen Bearbeitungsmaschinen, Doppeleinzug oder Papierstau in Hochgeschwindigkeitskopierern und Papierverschweißungen und Zupassfehler in Druck- und Briefhüllen-Falteeinrichtungen, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten.
Diese Schwierigkeiten treten bei unter sauren Bedingungen hergestelltem Feinpapier (saures Feinpapier) normalerweise nicht auf. Hinsichtlich der Arten und Zugabemengen von Füllstoffen gibt es bei der Herstellung von alkalischem Feinpapier erhebliche Unterschiede im Vergleich zu saurem Feinpapier. Diese Parameter können Unterschiede in der Papierbeschaffenheit, wie Steifigkeit und Reibungskoeffizient, die die Papierhandhabung beeinflussen, hervorrufen. Auch die Zugabemengen von Alaun bei alkalischem Feinpapier, der zur Leitfähigkeit des Papiers und zur Beseitigung von statischen Aufladungen beiträgt, unterscheiden sich erheblich von den bei saurem Feinpapier verwendeten Mengen. Dieser Parameter ist von Bedeutung, da die elektrischen Eigenschaften von Papier seine Handhabungseigenschaften beeinflussen. Die Oberfläche von alkalischem Feinpapier wird häufig mit Natriumchlorid versetzt, um sein Verhalten bei der Endanwendung zu verbessern.
Zu typischen Schwierigkeiten, die bei der Verarbeitung und Endanwendung von alkalischem Feinpapier auftreten, gehören:

1. Papiereigenschaften, die mit der Zusammensetzung des Papierstoffes zusammenhängen;
2. Papiereigenschaften, die sich während der Papiererzeugung entwickeln; und
3. Schwierigkeiten, die mit dem Leimen zusammenhängen.

Zu den Papiereigenschaften, die durch die Papierherstellung unter alkalischen Bedingungen beeinflusst werden und die die Eigenschaften bei der Verarbeitung und der Endverwendung beeinflussen, gehören:

• Kräuselungen
• Veränderung des Reibungskoeffizienten
• Feuchtigkeitsgehalt
• Feuchtigkeitsprofil
• Steifigkeit
• Maßhaltigkeit
• MD/CD-Festigkeitsverhältnis

Ein derartiges Problem wurde gemäß "Improving the Performance of Alkaline Fine Paper on the IBM 3800 Laser Printer", TAPPI Paper Makers Conference Proceedings (1991), identifiziert und gemessen. Die Schwierigkeit tritt auf, wenn der IBM 3800-Hochgeschwindigkeits-Laserdrucker für Endlosformulare, der keine speziellen Modifikationen zur Erleichterung der Handhabung von alkalischem Feinpapier aufweist, verwendet wird. Dieser für gewerbliche Zwecke wichtige Laserdrucker kann daher als wirkungsvolle Testvorrichtung zur Definition der Verarbeitbarkeit von verschiedenen Typen von geleimtem Papier in dem Stand der Technik entsprechenden Verarbeitungseinrichtungen und zur Definition des Verhaltens bei der anschließenden Endverwendung dienen. Insbesondere liefert die Erscheinung der "Wellenbildung" ein Maß für den Rutschgrad auf dem IBM 3800-Drucker zwischen der nicht-angetriebenen Walze über der Schmelzvorrichtung und der angetriebenen Walze über der Stapelvorrichtung.
Eine derartige Wellenbildung beinhaltet eine Abweichung des Papierwegs von der geraden Linie zwischen den Walzen, der zwei Zoll über der Grundplatte beträgt, wodurch es zu Zupassfehlern und "dropped folds" in der Stapelvorrichtung kommt. Die Geschwindigkeit der Wellenbildung bei stetigem Betrieb wird als Wellenhöhe in Zoll über dem geraden Papierweg nach einer Laufzeit von 600 Sekunden gemessen und mit dem Faktor 10 000 multipliziert.
Typisches alkalisches, mit AKD geleimtes Feinpapier unter Anwendung einer Leimungsmittelzufuhr von 2,2 lb/ton (1 kg pro 0,9 metrische Tonnen) von Papier zeigt einen inakzeptablen Wellungsgrad, typischerweise in der Größenordnung von 20 bis 80. Die Papierbearbeitungsgeschwindigkeiten an anderen Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungsmaschinen, z. B. einer kontinuierlichen Hamilton-Stevens-Formular-Druckmaschine oder einer Winkler & Dunnebier-Briefhüllen-Faltevorrichtung (CH) ergeben ebenfalls Zahlenwerte für die Verarbeitbarkeit.
JP-A-4-36258 und JP-A-4-36259 beschreiben 2-Oxetanon-Verbindungen, die aus Fettsäurechloriden auf der Basis von gesättigten Carbonsäuren, ungesättigten Carbonsäuren und Gemischen davon hergestellt worden sind, liefern aber keine speziellen Beispiele für die Verwendung von ungesättigten Verbindungen oder Gemischen. Ferner handelt es sich bei den Fettsäuren um natürliche Materialien, die häufig nicht rein sind.
EP-A-0 666 368 beschreibt Papierleimungsmittel mit einem Gehalt an 2-Oxetanon-Dimeren und -Multimeren, die bei 35 °C nicht fest sind.
Bevorzugte Leimungsmittel enthalten ungesättigte Bindungen oder Kettenverzweigungen in den Kohlenwasserstoff-Seitenketten. EP-A-0 629 741 beschreibt 2-Oxetanon-Leimungsmittel, die ein Gemisch aus Dimeren und Multimeren umfassen, wobei es sich bei mindestens 50 % der Verbindungen im Gemisch um Multimere handelt. Beide Patentanmeldungen machen ein verbessertes Verhalten in Hochgeschwindigkeits-Verarbeitungsmaschinen und reprographischen Maschinen im Vergleich zu einer Leimung, die mit einer üblichen Alkylketen-Dimeren erzielt wird, geltend.
EP-A-0 624 579 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Alkylketen-Dimeren durch eine Dehydrohalogenierungsreaktion eines aliphatischen C₈-C₃₂-Fettsäurechlorids mit einem tertiären Amin in einem inerten Lösungsmittel, wobei das Lösungsmittel mindestens 30 % eines oder mehrerer sauerstoffhaltiger Kohlenwasserstoffe, die unter Estern, Ketonen und aromatischen Estern ausgewählt sind, enthält. Gemäß einem Beispiel wird ein Alkylketen-Dimer aus Oleoylchlorid hergestellt, das wiederum aus dem Fettsäureausgangsmaterial Henkel-Emery Emersol 213 (Gemisch aus Fettsäuren, gebildet aus etwa 82 % C₁₈-ungesättigten Säuren, 6 % C₁₆-ungesättigten Säuren, 3 % C₁₄-ungesättigten Säuren und 9 % C₁₄-C₁₇-gesättigten Säuren gebildet ist) hergestellt worden ist.
JP-A-2-33392, veröffentlicht am 2. Februar 1990, offenbart eine Leimungsmittelzusammensetzung, die eine Ketendimerverbindung enthält, die hergestellt wird aus einer Fettsäurezusammensetzung, die ungefähr 25 Mol-% gesättigte Fettsäuren (Myristin- und Palmitinsäuren) und als Rest 75 Mol-% ungesättigte Fettsäuren (Ölsäure) enthält. Das Leimungsmittel kann auf Papier aufgebracht werden, das bei einem pH-Wert von 8,0 hergestellt wurde.
TAPPI Neutral/Alkaline Papermaking Short Course (1990), Seiten 67–70 offenbart die Wirkungen des Leimens von alkalischem Papier mit Alkylketendimeremulsionen, insbesondere den Einfluss einer solchen Leimung bei Endanwendungen wie beispielsweise reprografischem Papier und Endlosformularpapier. Diese Literaturstelle lehrt, dass Probleme bei der Endanwendung, die durch Alkylketendimerleimungsmittel hervorgerufen werden, durch Neuformulierung der Leimmittelemulsion angegangen werden sollten. Diese Literaturstelle lehrt ferner die Bevorzugung der Minimierung der zu dem Papier zugegebenen Menge an Leimungsmittel.
Jedoch besteht immer noch ein Bedürfnis nach alkalischem Feinpapier, das bei typischen Verarbeitungsvorgängen und reprographischen Vorgängen verbesserte Handhabungseigenschaften zeigt. Gleichzeitig müssen die Lei mungsgrade vergleichbar mit den Werten sein, die mit gebräuchlichen Zufuhrmengen von AKD für alkalisches Feinpapier erzielt werden.
Erfindungsgemäß wird die Verwendung von alkalischem Papier bei der Hochgeschwindigkeitsumwandlung oder einem reprografischen Vorgang bereitgestellt, wobei das Papier mit einer Leimungsmittelzusammensetzung geleimt ist, die bei 35 °C nicht fest ist, und die eine Mischung aus 2-Oxetanonverbindungen umfasst, die das Reaktionsprodukt einer Mischung aus Fettsäuren, die ungefähr 10–85 Mol-% gesättigte und verzweigte Fettsäuren und 90–15 Mol-% ungesättigte Fettsäuren umfassen, darstellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den 2-Oxetanon-Verbindungen um das Reaktionsprodukt aus (a) einem Ausgangsmaterial, das vorwiegend ungesättigte Fettsäuren enthält, und (b) einem Ausgangsmaterial, das vorwiegend gesättigte, geradkettige Fettsäuren enthält.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den 2-Oxetanon-Verbindungen um 2-Oxetanon-Dimere. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Komponente (c), eine Alkyldicarbonsäure, im Reaktionsgemisch vorhanden. Wenn (c) vorhanden ist, handelt es sich bei den 2-Oxetanon-Verbindungen um ein Gemisch aus Dimeren und Multimeren.
Vorzugsweise enthalten die Fettsäuren etwa 20–60 Mol-% gesättigte Fettsäuren und etwa 80–40 Mol-% ungesättigte Fettsäuren und insbesondere etwa 30–55 Mol-% gesättigte Fettsäuren und etwa 70–45 Mol-% ungesättigte Fettsäuren.
Vorzugsweise ist die 2-Oxetanon-Leimungsmittelzusammensetzung bei 25 °C nicht fest und insbesondere ist sie bei 20 °C nicht fest. Vorzugsweise ist die Zusammensetzung bei 35 °C flüssig, insbesondere ist sie bei 25 °C flüssig und ganz besonders ist sie bei 20 °C flüssig.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Fettsäure um eine Monocarbonsäure oder um ein Monocarbonsäurehalogenid mit 6–26 Kohlenstoffatomen und insbesondere mit 12–22 Kohlenstoffatomen und ganz besonders mit 16–18 Kohlenstoffatomen.
Vorzugsweise ist die gesättigte, geradkettige Fettsäure aus folgender Gruppe ausgewählt: Stearinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Pentadecansäure, Decansäure (Caprinsäure), Undecansäure, Dodecansäure (Laurinsäure), Tridecansäure, Nonadecansäure, Arachidinsäure und Behensäure und die entsprechenden Säurechloride sowie Gemische davon. Vorzugsweise ist die ungesättigte Fettsäure aus folgender Gruppe ausgewählt: Ölsäure, Linolsäure, Dodecensäure, Tetradecensäure (Myristolein säure), Hexadecensäure (Palmitoleinsäure), Octadecadiensäure (Linolelaidinsäure), Octadecatriensäure (Linolensäure), Eicosensäure (Gadoleinsäure), Eicosatetraensäure (Arachidonsäure), Docosensäure (Erucasäure), Docosensäure (Brassidinsäure) und Docosapentaensäure (Clupanodonsäure) und die entsprechenden Säurechloride sowie Gemische davon.
Vorzugsweise umfasst das gesättigte, geradkettige Fettsäure-Ausgangsmaterial mindestens 80 Mol-% gesättigte, geradkettige Fettsäuren und das ungesättigte Fettsäure-Ausgangsmaterial mindestens 70 Mol-% ungesättigte Fettsäuren; und insbesondere mindestens etwa 95 Mol-% gesättigte, geradkettige Fettsäuren bzw. mindestens etwa 90 Mol-% ungesättigte Fettsäuren.
Vorzugsweise beträgt das Molverhältnis des ungesättigten Fettsäure-Ausgangsmaterial zum gesättigten, geradkettigen Fettsäure-Ausgangsmaterial etwa 1:1 bis 4:1 und insbesondere etwa 1:1, etwa 1:4 oder etwa 7:3.
Vorzugsweise handelt es sich gemäß einer Ausführungsform bei dem Produkt um ein 2-Oxetanon-Dimeres. Vorzugsweise enthält gemäß einer weiteren Ausführungsform das Reaktionsgemisch zusätzlich (c) eine Alkyldicarbonsäure mit 6–44 Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise weist die Dicarbonsäure 8–36 Kohlenstoffatome und insbesondere 9–10 Kohlenstoffatome auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich beim Produkt um ein 2-Oxetanon-Dimeres. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ferner (c) mindestens eine Dicarbonsäure mit 8–44 Kohlenstoffatomen umgesetzt.
Die Erfindung befasst sich ferner mit Papier, das unter alkalischen Bedingungen hergestellt und mit der vorerwähnten Leimungsmittelzusammensetzung geleimt worden ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Papier ferner ein wasserlösliches anorganisches Salz eines Alkalimetalls, vorzugsweise NaCl. Die Erfindung ist auch auf die Verwendung des Papiers bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung oder bei reprographischen Vorgängen abgestellt.
Das erfindungsgemäß verwendete Papier eignet sich zur Durchführung von Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen und reprographischen Vorgängen ohne dass erhebliche Maschinenbeschickungsprobleme auftreten. Maschinenbeschickungsprobleme von Hochgeschwindigkeits-Beschickungsmaschinen oder während reprographischer Vorgänge werden bei beliebigen speziellen Bearbeitungsvorgängen oder reprographischen Anwendungen als signifikant definiert, wenn sie Fehleinzüge, eine schlechte Zupassung oder Papierstau in einem für gewerbliche Zwecke inakzeptablen Maß gemäß den nachstehenden Erörterungen verursachen oder eine signifikante Verringerung der Maschinengeschwindigkeit herbeiführen.
Der Ausdruck "Fettsäure" wird hier aus Zweckmäßigkeitsgründen häufig mit der Bedeutung Fettsäure oder Fettsäurehalogenid verwendet. Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass dieser Ausdruck hier bei der Bezugnahme auf Fettsäuren zur Verwendung der Leimungsmittelzusammensetzungen verwendet wird, da Fettsäuren in der ersten Stufe zur Herstellung von 2-Oxetanon-Verbindungen in Säurehalogenide übergeführt werden, wobei die Erfindung ausgeführt werden kann, indem man von Fettsäuren oder von Fettsäuren, die bereits in ihr Halogenid umgewandelt worden sind, ausgeht. Ferner ist es für den Fachmann ersichtlich, dass der Ausdruck "Fettsäure" allgemein sich auf ein Gemisch von Fettsäuren oder Fettsäurehalogeniden bezieht, da Fettsäuren sich im allgemeinen von natürlichen Materialien ableiten und somit normalerweise in Form von Gemischen vorliegen.
Die erfindungsgemäß verwendeten alkalischen Leimungsmittel, die einen Grad der Leimungswirkung ergeben, der mit der derzeit für gewerbliche Zwecke üblichen AKD-Leimungstechnik erzielbar ist, und bei typischen Endanwendungen und Verarbeitungsvorgängen zu verbesserten Handhabbarkeitseigenschaften führen, weisen mindestens eine reaktive 2-Oxetanongruppe und hydrophobe Kohlenwasserstoff-Seitengruppen auf. Das Gemisch aus 2-Oxetanon-Verbindungen stellt bei 35 °C keinen Feststoff dar (es handelt sich nicht in wesentlichem Umfang um einen kristallinen, halbkristallinen oder wachsartigen Feststoff, d. h. er fließt beim Erwärmen ohne Erzeugung von Schmelzwärme). Vorzugsweise handelt es sich beim Gemisch aus 2-Oxetanon-Verindungen bei 25 °C nicht um einen Feststoff und insbesondere auch nicht bei 20 °C. Besonders bevorzugt ist es, dass das erfindungsgemäße Leimungsmittel bei 35 °C eine Flüssigkeit darstellt, insbesondere bei 25 °C und ganz besonders bei 20 °C. Die Bezugnahme auf eine "Flüssigkeit" bezieht sich naturgemäß auf das Leimungsmittel selbst und nicht auf eine Emulsion oder eine andere Zusammensetzung.
Das Gemisch aus 2-Oxetanon-Verbindungen wird unter Anwendung von Verfahren, die für die Herstellung von standardmäßigen Keten-Dimeren bekannt sind, hergestellt. In der ersten Stufe werden Säurechloride aus einem Gemisch von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren oder im Fall von Multimeren aus einem Gemisch von Fettsäuren und einer Dicarbonsäure unter Verwendung von PCl₃ oder einem anderen Chlorierungsmittel gebildet. Die Säurechloride werden anschließend in Gegenwart von tertiären Aminen (einschließlich Trialkylaminen und cyclischen Aminen) und vorzugsweise von Triethylamin unter Bildung des Keten-Dimeren oder -Multimeren dimerisiert. Stabile Emulsionen dieser Leimungsmittel lassen sich auf die gleiche Weise wie standardmäßige AKD-Emulsionen herstellen.
Nachstehend werden die zur Herstellung der erfindungsgemäßen 2-Oxetanon-Verbindungen verwendeten Fettsäuren beschrieben.
Es können eine oder mehrere gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren verwendet werden. Das Gemisch aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren kann unter Verwendung von getrennten Ausgangsmaterialien entstehen, von denen eines vorwiegend gesättigte und das andere vorwiegend ungesättigte Fettsäuren enthält, oder es kann ein Einsatzmaterial verwendet werden, das ein Gemisch aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren enthält. Zu geeigneten Ausgangsmaterialien, die vorwiegend ungesättigte Fettsäuren enthalten, gehören beispielsweise die von der Fa. Henkel-Emery, Cincinnati, OH, vertriebenen Emersol 221-Fettsäuren. Emersol 221 ist ein Gemisch, das vorwiegend aus Ölsäure und anderen ungesättigten Fettsäuren und einer geringen Menge an gesättigten Fettsäuren besteht. Zu geeigneten Ausgangsmaterialien, die vorwiegend gesättigte, geradkettige Fettsäuren enthalten, gehören beispielsweise Emery 135-Fettsäuren, ein Produkt, das ebenfalls von der Fa. Henkel-Emery erhältlich ist. Emery 135 ist vorwiegend ein Gemisch aus Palmitinsäure und Stearinsäure und geringen Mengen an anderen Fettsäuren.
Gegebenenfalls können die 2-Oxetanon-Verbindungen zwei oder mehr 2-Oxetanonringe enthalten. Diese Verbindungen werden in der vorliegenden Anmeldung als "2-Oxetanon-multimere" bezeichnet. Diese Verbindungen werden aus Säurechloriden eines Ausgangsmaterials in Form eines Gemisches aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren und mindestens einer Alkyldicarbonsäure gemäß JP-A-168992/89 und EP-A-0 666 368 und EP-A-0 629 741 hergestellt.
Die zur Herstellung des 2-Oxetanon-Multimeren verwendeten Alkyldicarbonsäuren weisen 8–44 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 9–10, 22 oder 36 Kohlenstoffatome auf. Die Carbonsäuren mit 9–10 Kohlenstoffatomen werden besonders bevorzugt. Zu derartigen Dicarbonsäuren gehören beispielsweise Sebacinsäure, Azelainsäure, 1,10-Decandicarbonsäure, Suberinsäure, Brasilsäure und Docosandionsäuren. Es können eine oder mehrere dieser Dicarbonsäuren verwendet werden.
Die 2-Oxetanon-Verbindungen in den erfindungsgemäß verwendeten Leimungsmittelzusammensetzungen weisen vorzugsweise die folgende Formel auf:
worin n einen Wert von 0–6, vorzugsweise von 0–3 und insbesondere den Wert 0 hat; R and R'' gleich oder verschieden sein können und aus der Gruppe von geradkettigen Alkylresten oder geradkettigen oder verzweigten Alkenylresten mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 4–24 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 10–20 Kohlenstoffatomen und ganz besonders mit 14–16 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist; und R' einen geradkettigen Alkylrest, vorzugsweise einen geradkettigen C_2-40-Alkylrest, insbesondere einen geradkettigen C_4-32-Alkylrest und ganz besonders einen geradkettigen C_5-8-Alkylrest bedeutet. Wenn n > 0, werden die Verbindungen als 2-Oxetanon-Multimere bezeichnet.
Bei der Herstellung der 2-Oxetanon-Leimungsmittelzusammensetzungen handelt es sich bei mindestens 20 Mol-%, bezogen auf das gesamte Fettsäure-Ausgangsmaterial, und vorzugsweise bei etwa 20–75 % und ganz besonders bei 30–50 % um gesättigte Fettsäuren. Vorzugsweise handelt es sich bei mindestens 20 Mol-%, bezogen auf das gesamte Fettsäure-Ausgangsmaterial, insbesondere bei etwa 80–25 % und ganz besonders bei 70–50 % um ungesättigte Fettsäuren.
Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäß verwendete alkalische Papier ein wasserlösliches anorganisches Salz eines Alkalimetalls, vorzugsweise Natriumchlorid (NaCl), sowie Alaun (Aluminiumsulfat) und gefälltes Calciumcarbonat. Jedoch wird das Papier häufig ohne ein Alkalimetallsalz hergestellt.
Die Leimungsmittel werden als internes Leimungsmittel eingesetzt, das vorzugsweise der Papierstoffaufschlämmung vor der Papierbahnbildung zugesetzt wird.
Das erfindungsgemäß verwendete Papier wird im allgemeinen mit einem Leimungsmittelzusatz von mindestens 0,5 lb (0,2 kg), vorzugsweise von mindestens etwa 1,5 lb (0,8 kg) und ganz besonders von mindestens etwa 2,2 lb/ton (1 kg/0,9 metrische Tonnen) oder mehr geleimt. Typische gewerbliche Leimungsmengen liegen im Bereich von 0,25 kg/metrische Tonne bis 3,5 kg/metrische Tonne (1/2 lb/ton bis 7 lb/ton), vorzugsweise von 0,5 kg/metrische Tonne bis 2,0 kg/metrische Tonne (1 lb/ton bis 4 lb/ton) und ganz besonders von 0,75 bis 1,5 kg/metrische Tonne (1 1/2 lb/ton bis 3 lb/ton). Das Papier kann beispielsweise in Form von endlosem Formularpapier, perforiertem endlosem Formularpapier, Additionsmaschinenpapier, Papier zur Herstellung von Briefhüllen, Kopierpapier, Briefhüllenpapier oder Briefhüllen vorliegen.
Das erfindungsgemäß verwendete Papier verhält sich hervorragend dabei Tests, die die Verarbeitbarkeit auf herkömmlichen Verarbeitungseinrichtungen und das Verhalten in Hochgeschwindigkeits-Endanwendungsmaschinen messen. Insbesondere ist das Papier, das zu Rollen von Endlos-Formularpapier mit einem Flächengewicht von etwa 15 bis etwa 24 lb/1300 ft² (6,8 bis 10,9 kg/121 m²) verarbeitet werden kann, dazu geeignet, in einem Hochgeschwindigkeits-Endlosformular-Laserdrucker eingesetzt zu werden. Wenn dieses Papier mit einer Zusatzmenge von mindestens etwa 1,5 lb/ton (0,68 kg/0,9 metrische Tonnen) geleimt wird, ist es zum Einsatz im Hochgeschwindigkeits-Endlosformular-Laserdrucker IBM Modell 3800 geeignet, ohne dass nach 10-minütiger Betriebsdauer ein Wellenbildungswert in cm pro Sekunde × 10 000 von mehr als 12,7 erreicht wird. Wenn das Papier mit einer Menge von 2,2 lb/ton (1 kg/0,9 metrische Tonnen) geleimt wird, beträgt der Wellenbildungswert in cm pro Sekunde × 10 000 nicht mehr als 7,6 nach 10-minütiger Betriebszeit.
Ferner ist das erfindungsgemäß bevorzugt verwendete Papier, das zu geschnittenen Papierbögen der Abmessungen 8 1/2 × 11 Zoll (21,6 cm × 28 cm) Reprographiepapier mit einem Flächengewicht von etwa 15 bis etwa 24 lb/1300 ft² (6,8 bis 10,9 kg/121 m²) geschnitten werden kann, zum Einsatz in einem Hochgeschwindigkeits-Laserdrucker oder -Kopierer geeignet. Wenn das Papier in einer Menge von mindestens etwa 1,5 lb/ton (0,68 kg/0,9 metrische Tonnen) und vorzugsweise von mindestens etwa 2,2 lb/ton (1 kg/0,9 metrische Tonne) geleimt ist, eignet es sich zum Einsatz im Hochgeschwindigkeitskopierer IBM Modell 3825 ohne dass es zu fehlerhaften Einzügen oder zu einem Papierstau kommt, und zwar in 5 oder weniger Fällen pro 10 000 und vorzugsweise in einem oder gar keinem Fall pro 10 000. Im Vergleich dazu kommt es bei Papier, das mit standardmäßigem AKD geleimt ist, zu einer wesentlich höheren Anzahl an doppelten Einzügen auf dem Hochgeschwindigkeitskopierer IBM 3825 (14 Doppeleinzüge bei 14 250 Blatt). Im herkömmlichen Kopierbetrieb sind 10 Doppeleinzüge bei 10 000 Kopiervorgängen inakzeptabel. Ein Gerätehersteller betrachtet sogar einen einzigen Doppeleinzug bei 10 000 Blatt als inakzeptabel.
Das erfindungsgemäß verwendete Papier in Form einer Rolle von Endlos-Formularpapier mit einem Flächengewicht von etwa 15 bis etwa 24 lb/1300 ft² (6,8 bis 10,9 kg/121 m²) lässt sich mit einer Endlos-Formular-Druckmaschine mit einer Geschwindigkeit von etwa 1300 bis etwa 2000 ft (390 m bis 600 m) pro Minute zu einem üblichen perforierten Endlosformular verarbeiten. Das bevorzugte erfindungsgemäße Papier in Form einer Rolle von Endlos-Formularpapier mit einem Flächengewicht von etwa 15 bis etwa 24 lb/1300 ft² (6,8 bis 10,9 kg/121 m²), das mit einer Leimungsmittelmenge von mindestens etwa 2,2 lb/ton (1 kg/0,9 metrische Tonnen) versetzt ist, lässt sich mit einer Hamilton-Stevens-Formular-Druckmaschine mit einer Geschwindigkeit von mindestens etwa 1775 ft (541 m) pro Minute und vorzugsweise von mindestens etwa 1900 ft (579 m) pro Minute zu einem üblichen perforierten Endlosformular verarbeiten.
Das erfindungsgemäß verwendete Papier kann auch zu einer Rolle von Briefhüllenpapier mit einem Flächengewicht von etwa 15 bis etwa 24 lb/1300 ft² (6,8 bis 10,9 kg/121 m²), das mit einer Leimungsmittelmenge von mindestens etwa 2,2 lb/ton (1 kg/0,9 metrische Tonnen) versetzt ist, verarbeitet werden. Das Papier lässt sich mit einem Winkler & Dunnebier-Briefhüllen-Faltegerät (CH) zu mindestens etwa 900 Briefhüllen pro Minute und vorzugsweise mindestens etwa 1000 Briefhüllen pro Minute verarbeiten.
Das erfindungsgemäß verwendete Papier kann mit einer Geschwindigkeit von mindestens etwa 58 Blatt pro Minute in dem Hochgeschwindigkeits-Einzelblattkopierer IBM 3825 mit weniger als 1 Doppeleinzug oder Papierstauvorgang bei 10 000 Kopien eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäß verwendete Papier eignet sich zum Einsatz in einem Hochgeschwindigkeits-Endlosformular-Laserdrucker mit einer um mindestens etwa 10 % und vorzugsweise mindestens etwa 20 % geringeren Wellenbildungsrate als in dem Fall, wenn im gleichen Drucker eine Rolle von Endlos-Formularpapier mit dem gleichen Flächengewicht, das aber mit der gleichen Menge an AKD-Leimungsmittel aus einem Gemisch aus Stearin- und Palmitinsäure geleimt ist, verwenden, wobei die Werte nach 10-minütiger Betriebszeit gelten.
Das erfindungsgemäß verwendete Papier eignet sich zum Einsatz im Hochgeschwindigkeits-Einzelblattkopierer IBM 3825 mit einer Geschwindigkeit von etwa 58 Blatt pro Minute, wobei mindestens etwa 50 % weniger und vorzugsweise etwa 70 % weniger Doppeleinzüge oder Papierstauvorgänge auftreten, verglichen mit der Anzahl an Doppeleinzügen oder Papierstauvorgängen bei Einsatz von Blättern von Papier mit dem gleichen Flächengewicht, das mit der gleichen Menge eines AKD-Leimungsmittels, das aus einem Gemisch aus Stearinsäure und Palmitinsäure hergestellt ist, geleimt ist, im gleichen Kopiergerät.
Das erfindungsgemäß verwendete Papier eignet sich auch zur Verarbeitung zu üblichen perforierten Endlosformularen in einer Endlosformular-Druckmaschine mit einer Pressgeschwindigkeit, die um mindestens 3 % und vorzugsweise mindestens 5 % höher ist als bei Papier, das das gleiche Flächengewicht aufweist und mit der gleichen Menge eines AKD-Leimungsmittels, das aus einem Gemisch von Stearinsäure und Palmitinsäure hergestellt ist, geleimt ist.
Das erfindungsgemäß verwendete Papier eignet sich auch zur Verarbeitung zu einer Rolle von Briefhüllenpapier, das ein vorgegebenes Flächengewicht aufweist und mit einer vorgegebenen Leimungsmittelmenge versetzt ist. Dieses Papier lässt sich zu einer um mindestens 3 % höheren Anzahl an Briefhüllen pro Minute mit einem Winkler & Dunnebier-Briefhüllen-Faltegerät (CH) verarbeiten, verglichen mit Papier, das das gleiche Flächengewicht aufweist und mit der gleichen Menge eines AKD-Leimungsmittels, das aus einem Gemisch aus Stearinsäure und Palmitinsäure hergestellt ist, und mit dem gleichen Briefhüllen-Faltegerät verarbeitet werden kann.
In den folgenden Beispielen beziehen sich sämtliche Prozent- und Verhältnisangaben auf die Molzahl, sofern nichts anderes angegeben ist.
Beispiele
Beispiel 1
Papier wurde auf einer Pilot-Papiermaschine zur Bewertung am IBM 3800-Gerät hergestellt.
Zur Herstellung eines typischen Formularpapier-Ausgangsmaterials wurde der Papierstoff (drei Teile Southern-Hartholz-Kraft-Zellstoff und 1 Teil Southern-Weichholz-Kraft-Zellstoff) unter Verwendung eines Doppelscheiben-Refiners zu einem Mahlgrad (Canadian Standard Freeness; C.S.F.) von 425 ml gemahlen. Vor der Zugabe des Füllstoffes zum Papierstoff (10 % gefälltes Calciumcarbonat mittlerer Teilchengröße) wurden der pH-Wert (7,8–8,0), die Alkalinität (150–200 ppm) und die Härte (100 ppm) des Papierstoffes unter Verwendung entsprechender Mengen an NaHCO₃, NaOH und CaCl₂ eingestellt.
Die 2-Oxetanon-Leimungsmittel wurden gemäß üblichen Verfahren zur Herstellung von handelsüblichen Alkylketen-Dimeren hergestellt, d. h. Säurechloride aus einem Gemisch von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren wurden unter Verwendung eines herkömmlichen Chlorierungsmittels (Phosphortrichlorid) gebildet und die Säurechloride wurden in Gegenwart einer geeigneten Base (Triethylamin) einer Dehydrochlorierung unterzogen. Beim ungesättigten Fettsäure-Ausgangsmaterial handelte es sich um Emersol 221, Produkt der Fa. Henkel-Emery, Cincinnati, OH, und beim gesättigten Fettsäure-Ausgangsmaterial um Emery 135, ebenfalls Produkt der Fa. Henkel-Emery. Emersol 221 ist ein Gemisch aus 73 % Ölsäure, 8 % Linolsäure, 6 % Palmitoleinsäure, 3 % Myristoleinsäure, 1 % Linolensäure und 9 % gesättigte Fettsäuren (Gew.-%). Emery 135 ist ein Gemisch aus 50 % Palmitinsäure, 45,5 % Stearinsäure, 2,5 % Myristinsäure und 2 % anderen Fettsäuren (Gew.-%).
Die 2-Oxetanon-Leimungsmittelemulsionen wurden gemäß US-Patent 4 317 756 unter spezieller Bezugnahme auf Beispiel 5 dieses Patents hergestellt.
Die folgende Zugabereihenfolge wurde eingehalten: Mit einem quaternären Amin substituierte kationische Stärke (0,75 %) wurde am zweiten Mischer zugegeben. Die 2-Oxetanon-Leimungsmittelemulsion wurde am dritten Mischer zugegeben. Die Gemische der 2-Oxetanon-Verbindungen waren bei Raumtemperatur vorwiegend flüssig. Alaun (0,2 %) wurde auf der Einlassseite der Flügelpumpe (fan pump) zugegeben. Reten^R 235-Retentionshilfsmittel (0,025 %), Produkt der Fa. Hercules Incorporated, Wilmington, DE, wurde nach der Flügelpumpe zugegeben. Die Stofftemperatur im Stoffauflaufkasten und im Siebwasserbehälter wurde auf 110 °F (43,3 °C) eingestellt.
Die Nasspressen wurden auf einen Überdruck von 28 kPa (40 psi) eingestellt. Es wurde ein Trocknerprofil, das 1–2 % Feuchtigkeit an der Leimungspresse und 4–6 % Feuchtigkeit an der Rollmaschine ergab, verwendet (23,5 m/min (77 ft pro Minute)). Etwa 17,5 kg/metrische Tonne (35 lb/ton) einer oxidierten Maisstärke und 2,5 kg/metrische Tonne (1 lb/ton) NaCl wurden an der Leimungspresse zugegeben (130 °F (54,4 °C), pH-Wert 8). Der Kalanderdruck und die Rollmaschinenfeuchtigkeit wurden so eingestellt, dass sich an der Rollmaschine eine Sheffield-Glätte von 150 Fließeinheiten ergab (Säule #2, Filzseite nach oben).
Eine 35 Minuten-Papierrolle wurde unter den jeweiligen Papierherstellungsbedingungen gewonnen (d. h. eine Rolle wurde hergestellt, indem 35 Minuten lang das Papier aufgerollt wurde) und mit einer handelsüblichen Formular-Druckmaschine zu zwei Kästen von Standardformularen der Abmessungen 21,6 cm × 27,9 cm (8 1/2'' × 11'') verarbeitet. Proben wurden auch vor und nach jeder 35 Minuten-Rolle entnommen, um das natürlich gealterte Leimungsmittel, das Flächengewicht (20,9 kg/279 m² (46 lb/3000 ft²)) und die Glätte zu testen.
Man ließ das verarbeitete Papier vor der Bewertung mindestens 1 Tag im Druckerraum äquilibrieren. Sämtliche Papierkästen wurden einer 10- bis 14-minütigen Bewertung (67 m/min (220 ft pro min) am IBM 3800-Gerät unterzogen. Sämtliche Proben wurden in Doppelbestimmung getestet. Ein herkömmliches saures Feinpapier wurde für mindestens 2 Minuten zwischen jeder Bewertung eingesetzt, um die ursprünglichen Maschinenbedingungen wieder herzu stellen. In Tabelle 1 findet sich eine Zusammenfassung der Testergebnisse. In der Tabelle hat E-221 die Bedeutung EMERSOL 221 und E-135 die Bedeutung EMERY 135.
Die Höhe der Wellenbildung in Zoll zwischen zwei definierten Walzen am Gerät IBM 3800 und die Geschwindigkeit, mit der die Wellenbildung auftrat (Zoll Zunahme der Wellenbildung pro Sekunde) wurden dazu herangezogen, die Wirksamkeit der einzelnen Leimungsmittelzusammensetzung zu messen. Je rascher und je höher sich das Blatt wellt, desto schlechter ist das Verarbeitungsverhalten. Die aus einem Gemisch von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren hergestellten 2-Oxetanon-Leimungsmittel ergaben ein wesentlich besseres Papierhandhabungsverhalten als das aus gesättigter Fettsäure hergestellte Keten-Dimer. Die aus einem Gemisch von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren hergestellten Oxetanon-Leimungsmittel ergaben ein ebenso gutes oder besseres Papierhandhabungsverhalten als im Fall des Keten-Dimers, das aus ungesättigter Fettsäure hergestellt worden ist, insbesondere bei der höchsten Leimungsmittel-Zugabemenge.
Beispiel 2
Die Leimungswirkungsgrade von aus Gemischen von gesättigten und ungesättigten Fettsäure-Ausgangsmaterialien hergestellten 2-Oxetanon-Lei mungsmittel wurden in einer zweiten Pilot-Papiermaschinen-Bewertung gemessen. Zur Messung des Leimungswirkungsgrads wurde der HST-Leimungstest herangezogen. Der "Hercules Size Test" (HST) ist ein standardmäßiger Test in der Industrie zur Messung des Leimungsgrads. Dieses Verfahren bedient sich einer wässrigen Farbstofflösung, die eindringt und den optischen Nachweis der Flüssigkeitsfront bei der Bewegung durch das Blatt ermöglicht. Die Vorrichtung bestimmt die Zeitspanne, die erforderlich ist, bis die Reflexion der Blattoberfläche, die nicht in Kontakt mit dem eindringenden Agens steht auf einen vorbestimmten prozentualen Wert der ursprünglichen Reflexion abfällt. Sämtliche aufgeführten HST-Testdaten stellen, sofern nichts andere angegeben ist, die Anzahl der Sekunden bis zum Erreichen von 80 % Reflexion unter Verwendung von 1 Ameisensäure-Tinte im Gemisch mit Naphtholgrün B-Farbstoff dar. Die Verwendung von Ameisensäure-Tinte ist ein Test unter drastischeren Bedingungen als ein Test mit neutraler Tinte und ergibt tendenziell raschere Testzeiten. Hohe HST-Werte sind günstiger als niedrige Werte. Der Betrag der gewünschten Leimung hängt von der Art des herzustellenden Papiers und dem zu seiner Herstellung verwendeten System ab.
Wie in Tabelle 2 gezeigt, wurden zwei 2-Oxetanon-Leimungsmittel, die aus Gemischen aus einem gesättigten Fettsäure-Einsatzmaterial (Emery 135, ein Gemisch aus Palmitinsäure und Stearinsäure) und einem ungesättigten Fettsäure-Ausgangsmaterial (Emersol 221) hergestellt worden waren, in Bezug auf ihren Leimungswirkungsgrad im Vergleich zu einem 2-Oxetanon-Leimungsmittel, das aus dem ungesättigten Fettsäure-Ausgangsmaterial hergestellt worden war, bewertet. Bei den bewerteten gemischten Fettsäure-Ausgangsmaterialien handelte es sich um: 20 % gesättigtes Fettsäure-Ausgangsmaterial und 80 % ungesättigtes Fettsäure-Ausgangsmaterial sowie 50 % gesättigtes Fettsäure-Ausgangsmaterial und 50 % ungesättigtes Fettsäure-Ausgangsmaterial. Die 2-Oxetanon-Leimungsmittel und deren Emulsionen wurden gemäß den Angaben in Beispiel 1 hergestellt.
Papier zum Testen des Leimungswirkungsgrads wurde auf einer kleinen Pilot-Papiermaschine hergestellt. Zur Herstellung eines typischen Ausgangsmaterials zur Herstellung von Feinpapier wurde der Papierstoff (3 Teile Hartholz-Kraft-Papierstoff und 1 Teil Weichholz-Kraft-Papierstoff) auf einen Mahlgrad (Canadian Standard Freeness, C.S.F.) von 425 ml unter Verwendung eines Doppelscheiben-Refiners gemahlen. Vor der Zugabe des Füllstoffes zum Papierstoff (20 % gefälltes Calciumcarbanat mittlerer Teilchengröße) wurden der pH-Wert (7,8–8,0), die Alkalinität (150–200 ppm) und die Härte (100 ppm) des Papierherstellungs-Ausgangsmaterials unter Verwendung entsprechender Mengen an NaHCO₃, NaOH und CaCl₂ eingestellt.
Die folgende Nasspartie-Zugabefolge wurde eingehalten: 2-Oxetanon-Schlichtungsmittel wurden mit kationischer Stärke (0,4 %) vereinigt und der Papiermaschine hinter dem Stoffkasten zugesetzt, wonach die getrennte Zugabe von Füllstoff (20 %), Alaun (0,1 %) und eines hochmolekularen anionischen Polyacrylamid-Retentionshilfsmittels (0,01 %) folgte. Die Materialtemperatur am Siebwasserbehälter wurde auf 43 °C eingestellt. Es wurde ein Trocknerprofil, das an der Rollmschine 5–6 % Feuchtigkeit ergab, angewendet (3,0 m/min Papiermaschinengeschwindigkeit). Die Ergebnisse des Leimungstests des nach diesem Verfahren hergestellten Papiers auf der Maschine und nach natürlicher Alterung sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Es zeigt sich klar, dass durch Zugabe von gesättigten Fettsäuren zum vollständig ungesättigten Fettsäure-Ausgangsmaterial ein 2-Oxetanon-Leimungsmittel mit erhöhtem Leimungswirkungsgrad erhalten wurde. Auf der Grundlage der Ergebnisse des Tests am Gerät IBM 3800 ergab diese Steigerung des Leimungswirkungsgrads ein ebenso gutes oder sogar besseres Papierhandhabungsverhalten.
Aus den Daten in den Beispielen 1 und 2 ist ersichtlich, dass erfindungsgemäß Papier mit einer ebenso guten oder besseren Lauffähigkeit und einem höheren Leimungswirkungsgrad (höhere HST-Leimung bei gleichen Zugabemengen) als mit vergleichbaren Leimungsmitteln, die vorwiegend aus ungesättigten Fettsäuren hergestellt sind, erhalten wird. Ferner zeigen die Daten in Beispiel 1, dass erfindungsgemäß ein besseres Verarbeitungsverhalten erzielt wird als mit vergleichbaren Leimungsmitteln, die vorwiegend aus gesättigten Fettsäuren hergestellt worden sind. Infolgedessen ermöglicht die Erfindung ein optimales Gleichgewicht zwischen Leimungswirkungsgrad und Verarbeitungsverhalten.
Beispiel 3
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines 2-Oxetanon-Leimungsmittels, das aus einem Gemisch aus einer Quelle für ungesättigte Fettsäuren und einer Quelle für Fettsäuren mit einem Gehalt an gesättigten Fettsäuren zwischen 16 und 60 Gew.-% hergestellt worden ist.
2-Oxetanon-Leimungsmittel wurden nach Verfahren hergestellt, die herkömmlicherweise zur Herstellung von handelsüblichen Alkylketen-Dimeren herangezogen werden. Dies bedeutet, dass Säurechloride aus einem Gemisch von Fettsäuren unter Verwendung eines herkömmlichen Chlorierungsmittels (Phosphortrichlorid) hergestellt wurden. Die Säurechloride wurden in Gegenwart einer geeigneten Base (Triethylamin) einer Dehydrochlorierung unterzogen. Beim ungesättigten Fettsäure-Ausgangsmaterial handelte es sich um Pamak^R 131, Produkt der Fa. Hercules, Incorporated. Bei der Fettsäurequelle mit einem Gehalt an gesättigten Fettsäuren handelte es sich um Pamolyn^R Saturates, ebenfalls ein Produkt der Fa. Hercules, Incorporated. Pamolyn Saturates enthält durchschnittlich 25 Gew.-% gesättigte Fettsäuren (vorwiegend Stearinsäure) und 75 Gew.-% ungesättigte Fettsäuren (typischerweise 42 Gew.-% Ölsäure und 33 Gew.-% Linolsäure). Ein 2-Oxetanon-Kontrollleimungsmittel wurde durch Vermischen von Pamolyn Saturates mit Pamak 131 so hergestellt, dass das erhaltene Gemisch 10 Gew.-gesättigte Fettsäuren enthielt. Ein weiteres 2-Oxetanon-Leimungsmittel wurde aus Pamolyn Saturates hergestellt. Zwei 2-Oxetanon-Kontrollleimungsmittel wurden hergestellt: Eines unter Verwendung von Emersol 221 und das andere unter Verwendung von Pamak 131. 2-Oxetanon-Leimungsmittelemulsionen wurden gemäß US-A-4 317 756 unter spezieller Bezugnahme auf Beispiel 5 dieses Patents hergestellt. Die Proben wurden als interne Leimungsmittel bewertet.
Labortests ergaben, dass das aus Pamolyn Saturates hergestellte 2-Oxetanon-Leimungsmittel das beste Leimungsverhalten ergab. Das Gemisch aus P-131 und Pamolyn Saturates ergab eine Leimung, die mit den übrigen Kontrollproben vergleichbar war.

Claims

Verwendung eines alkalischen Papiers in der Hochgeschwindigkeitskonvertierung oder in retrografischen Vorgängen, wobei das Papier mit einer Leimungszusammensetzung geleimt ist, die bei 35 °C nicht fest ist und eine Mischung aus 2-Oxetanonverbindungen umfasst, die das Reaktionsprodukt einer Mischung aus Fettsäuren darstellen, die etwa 10–85 mol-% ungesättigte, unverzweigte Fettsäure und 90–15 mol-% ungesättigte Fettsäure umfassen.
Verwendung gemäss Anspruch 1, worin die Zusammensetzung eine Mischung aus 2-Oxetanonverbindungen umfasst, die das Reaktionsprodukt aus einer Reaktionsmischung darstellen, die (a) ein Ausgangsmaterial, das vorwiegend ungesättigte Fettsäuren umfasst, und (b) ein Ausgangsmaterial, das vorwiegend gesättigte unverzweigte Fettsäuren umfasst, umfasst.
Verwendung gemäss Anspruch 1 oder 2, worin die Fettsäuremischung etwa 20–60 mol-% gesättigte unverzweigte Fettsäure und etwa 80–40 mol-% ungesättigte Fettsäure umfasst.
Verwendung gemäss Anspruch 3, worin die Fettsäuremischung etwa 30–55 mol-% gesättigte unverzweigte Fettsäure und etwa 70–45 mol-% ungesättigte Fettsäure umfasst.
Verwendung gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Zusammensetzung bei 25 °C flüssig ist.
Verwendung gemäss Anspruch 5, worin die Zusammensetzung bei 20 °C flüssig ist.
Verwendung gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Fettsäuren Monocarbonsäuren oder Monocarbonsäurehalogenide mit 6–26 Kohlenstoffatomen sind.
Verwendung gemäss Anspruch 7, worin die Fettsäuren Monocarbonsäuren oder Monocarbonsäurehalogenide mit 16–18 Kohlenstoffatomen sind.
Verwendung gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die gesättigte unverzweigte Fettsäure ausgewählt ist aus Stearin-, Myristin-, Palmitin-, Margarin-, Pentadecan-, Decan- (Caprin-), Undecan-, Dedocan- (Laurin-), Tridecan-, Nonadecan-, Arachidin- und Behensäuren und -säurechloriden sowie Mischungen daraus, und die ungesättigte Fettsäure ausgewählt ist aus Öl-, Linol-, Dodecen-, Tetradecen- (Myristol-), Hexadecen- (Palmitol-), Octadecadien- (Linolelaid-), Octadecatrien- (Linolen-), Eicosen- (Gadolin-), Eicosatetraen- (Arachidon-), Docosen- (Eruca-), Docosen- (Brassidin-) und Docosapentaen- (Clupanodon-)-säuren und -säurechloriden sowie Mischungen daraus.
Verwendung gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Fettsäuren ferner eine Alkyldicarbonsäure mit 6–44 Kohlenstoffatomen umfassen.
Verwendung gemäss Anspruch 10, worin die Dicarbonsäure 8–36 Kohlenstoffatome hat.
Verwendung gemäss Anspruch 11, worin die Dicarbonsäure 9–10 Kohlenstoffatome hat.
Verwendung gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die 2-Oxetanonverbindung 2-Oxetanondimere sind.
Verwendung gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Papier ferner ein wasserlösliches anorganisches Salz eines Alkalimetalls