DE2460262A1 - N-acylierte cyclische imide, verfahren zu ihrer herstellung und die verbindungen enthaltende mittel - Google Patents
N-acylierte cyclische imide, verfahren zu ihrer herstellung und die verbindungen enthaltende mittelInfo
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Description
" N-Acylierte cyclische Imide, Verfahren zu ihrer Herstellung
und diese Verbindungen enthaltende Mittel "
Priorität: 21. Dezember 19 73, Großbritannien, Nr. 59 301/19
Die Erfindung bezieht sich auf neue N-acylierte cyclische Imide,
Verfahren zu ihrer Herstellung und diese neuen Verbindungen enthaltende Mittel zum Behandeln von cellulosehaltigen Materialien,
insbesondere zum Leimen von Papier oder Wasserabweisendmachen von Textilien.
Bisher ist anerkannt worden, daß Verfahren zur Behandlung von cellulosehaltigen Materialien, bei denen dieses Material mit
einem Mittel behandelt wird, das mit dem cellulosehaltigen Material eine chemische Bindung eingeht, bemerkenswerte Vorteile
gegenüber Verfahren bieten können, bei denen das Behand lungsmittel lediglich durch physikalische Kräfte, wie die
Van der Waals1 sehen Kräfte,an Ort und Stelle· gehalten werden.
■^ . 509827/0991
Demzufolge befassen sich zahlreiche Vorschläge mit der Verwendung von chemischen Verbindungen, die reaktionsfähige Gruppen
aufweisen, die mit den Hydroxylgruppen des cellulosehaltigen ,:',-:?.!; er ials reagieren können. Es ist jetzt gefunden worden, daß
cyclische Imide, die am Stickstoffatom mit einem Elektronen abstoßenden Rest substituiert sind, eine solche reaktionsfähige
Gruppe darstellen. Zur Leimung oder Wasserabweisendmachung müssen die cyclischen Imide auch durch eine hydrophobe Gruppe
substituiert sein.
Gegenstand der Erfindung sind somit N-acylierte cyclische Imide
der allgemeinen Formel
Ii
in der R einen zur Bildung eines 5- oder 6-gliedrigen Imidringes
geeigneten Rest bildet, X ein Elektronen abstoßender Rest ist und Y einen hydrophoben aliphatischen Rest bedeutet, der auch
über den Rest X an das Stickstoffatom gebunden sein kann.
In wünschenswerter Weise kann R die Dimethylen- oder die Trimethylen-Gruppe
sein, die gegebenenfalls durch einen oder durch mehrere aliphatische Reste substituiert sein können. Die aliphatischen
Reste können mit den Dimethylen- oder der. Trimethylenkohlenstoffatomen
einen Ring bilden, der carbocyclisch sein
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BAD ORIGINAL
- 3 - 2A6Ö262
kann. Zweckraaßigerwexse kann R ein 6-gliedriger Ring sein, z.B.
ein Cyclohexan- oder Cyclohexen-Ring, oder ein zweiwertiges
Brückenglied zwischen den 3- und 6-Stellungen mittels einer Methylengruppe oder eines Sauerstoffatoms. Wenn R ein Ring
oder ein anderer Substituent ist, kann er äthylenisch ungesättigt sein und kann auch durch eine oder mehrere hydrophobe
aliphatische Reste substituiert sein. Obwohl R auch ein aromatischer
Ring sein kann, der gegebenenfalls in geeigneter Weise substuiert ist, sind bessere Ergebnisse erreicht worden, wenn
der Rest R nicht aromatisch ist. Demzufolge können die cyclischen imide, die durch die vorgenannte allgemeine Formel
dargestellt sind, vorzugsweise einen nichtaromatischen Rest R aufweisen, wobei X und Y die vorstehend beschriebenen Bedeutungen
haben.
Es versteht sich, daß die Elektronen abweisende Gruppe soangeord-,
net sein muß, daß sie in der Lage ist, Elektronen vom Stickstoffatom des"cyclischen Imids abzustoßen. In charakteristischer
Weise kann die Elektronen abstoßende Gruppe eine zum Stickstoffatom benachbarte Carbonylgruppe sein. Vorzugsweise
bindet die Carbonylgruppe das cyclische Imid an die hydrophobe aliphatische Gruppe.
Zweckmäßigerweise kann die aliphatische hydrophobe Gruppe ein
Kohlenwasserstoffrest sein. Die Hydrophobizität des aliphatischen Restes hängt hauptsächlich von der Anzahl der Kohlenstoff
atome in der einzelnen Kette in einer Gruppe ab. Je grosser die Anzahl der Kohlenstoffatome ist, nämlich bis zu etwa
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26 Kohlenstoffatome, desto größer ist die Hydrophobiζität, Die
Anzahl der Kohlenstoffatome ist zweckmäßigerweise mindestens 12,
vorzugsweise mindestens 16 und in erwünschter Weise bis zu etwa
26.
Obwohl das Stickstoffatom durch kurzkettige Acylreste substituiert
sein kann, wie die Acetylgruppe, so enthält der Acylrest
doch vorzugsweise eine lange Kette von mindestens 12 Kohlenstoffatomen. Beispiele von Acylresten sind die Palmitoyl-,
Stearoyl- oder die Behenoyl-Gruppe oder ihre entsprechenden ungesättigten Gruppen, z.B. die sich von der öl- oder Linolsäure
ableiten, da diese Acylreste sowohl Elektronen abstoßend als auch hydrophob sind.
Ganz besonders vorteilhafte cyclische Imide, die eine wasserabweisende
Wirkung verleihen, sind Succinimide Cyclohexan-1,2-dicarboximid
und 4-Cyclohexen-lf2-dicarboximid, deren Stickstoffatome
durch Stearoyl-, Palmitoyl- oder Behenoyl-Gruppen substituiert sein können, sowie andere geeignete cyclische Imide,
einschließlich des in gleicher Weise N-substituierten Glutarimids bzw. 3,6-Endooxo-4-cyclohexen-l,2-dicarboximids. Jedes
der vorgenannten cyclischen Imide kann durch einen Alkylrest,
angefangen von der Methylgruppe bis zu den langkettigen Gruppen,
wie Palmityl- oder Stearyl-Gruppen, substituiert sein.
Ein weiterer Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Mittel zum Behandeln von cellulosehaltigen Materialien, bestehend aus
einer Dispersion von leimenden oder wasserabweisendmachenden
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Mitteln, die gekennzeichnet sind durch einen Gehalt an einem
cyclischen, durch einen aliphatischen hydrophoben Rest und am Stickstoffatom durch einen Elektronen abstoßenden Rest substituierten
Imid als leimendes oder wasserabstoßendmachendes Mittel. .
Demzufolge bringt man das Mittel mit dem cellulosehaltigen Material
bei einer ausreichend hohen Temperatur in Berührung, damit es mit dem cellulosehaltigen Material zu reagieren vermag.
Der hier verwendete Ausdruck Dispersion bezeichnet sowohl Lösungen
in mit dem cyclischen Imid verträglichen organischen Lösungsmitteln sowie wäßrige Emulsionen.
Die Mittel zur Behandlung des cellulosehaltigen Materials können durch Auflösen des Imids in einem nichtreaktionsfähigen
organischen Lösungsmittel hergestellt werden. Der Ausdruck "nichtreaktionsfähiges
organisches' Lösungsmittel" bedeutet, daß ein organisches Lösungsmittel auszuwählen ist, das sowohl gegenüber
dem Imid als auch gegenüber dem cellulosehaltigen Material nicht reaktionsfähig ist. Derartige Flüssigkeiten sind frei von
Hydroxyl- und Aminogruppen, so daß z.B. Methanol ungeeignet ist, währenddessen Kohlenwasserstoffe und teilweise oder vollständig
halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Dichlormethan
oder Tetrachlorkohlenstoff, sowie aliphatische Ester und Ketone, geeignet sind. Bevorzugte organische Lösungsmittel haben
einen Siedepunkt unter 150 C, vorzugsweise unter 1OO°C, so daß
ein Entfernen aus dem cellulosehaltigen Material durch Verdampfen
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erleichtert wird und weniger Energie erfordert.
Die Mittel, die insbesondere zur Leimung eines wäßrigen Papierbreis
formuliert sind, die jedoch auch zur Behandlung anderer cellulosehaltiger Materialien verwendet werden können, kann man
durch Emulgieren der cyclischen Imide herstellen, wie es mit Wasser beschrieben worden ist. In erwünschter Weise kann die
Emulsion auch ein Retentionshilfsmittel enthalten, das gewöhnlich
ein kationischer, doch auch, anionischer oder nichtionischer Polyelektrolyt ist. Zweckmäßigerweise beträgt das Gewichtsverhältnis der Gesamtmenge des Retentionshilfsmittels zum Imid
etwa 2 : 1 bis 1 : 50, vorzugsweise 2 : 1 bis 1 : 20. Geeignete Retentionshilfsmittel sind kationische organische Polymerisate,
wie sie in der GB-PS 1 274 654 beschrieben sind, insbesondere kationische Stärken, sowie'auch Polyacrylamide, die gegebenenfalls
mit ungesättigten Aminsalzen mischpolymerisiert sind, sowie Polyamide ganz allgemein, einschließlich Polyamid-polyamine
und Polyäthylen-imine sowie'schließlich Epichlorhydrin-Kondensationsprodukte
der vorgenannten Verbindungen. Man nimmt an, daß derartige Retentionshilfsmittel, obwohl sie selbst nicht
chemisch mit dem cellulosehaltigen Material reagieren, so wirken, daß sie das cyclische Imid in enge Berührung mit dem Ma-
des
terial bringen, so daß die Menge /fcur Erzielung einer bestimmten Leimungshöhe erforderlichemImidssogar auf etwa die Hälfte der in Abwesenheit des Retentionsmittels erforderlichen Menge sinkt.
terial bringen, so daß die Menge /fcur Erzielung einer bestimmten Leimungshöhe erforderlichemImidssogar auf etwa die Hälfte der in Abwesenheit des Retentionsmittels erforderlichen Menge sinkt.
Die wäßrige Emulsion kann ein Emulgiermittel in einem Gewichtsverhältnis zum cyclischen Amid von 1 : 1 bis 1 : 50, vorzugsweise
509827/09^1
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von 1 : 2 bis 1 : 50, enthalten* Geeignete Emulgiermittel sind
in der DT-OS 2 307 512 in dem die Seiten 6 und" 7 überbrückenden Absatz der Beschreibung genannt, und die dort enthaltenen Informationen
gelten ausdrücklich auch für vorliegende Erfindung. Eine der Wirkungen des Anstiegs bei der Konzentration des Leimungsmittels,
des Retentionshilfsmittels und/oder des Emulgiermittels
liegt in der Erhöhung der Viskosität der Emulsion. Es
ist klar, daß für einen möglichst geringen Lagerplatz und für möglichst geringe Transportkosten die Konzentration der Emulsion
so hoch wie möglich sein muß, und* in der Praxis müssen diese Bedingungen mit den Nachteilen einer erhöhten Viskosität und
damit verbundener schlechterer Fließeigenschaften im Gleichgewicht
stehen. Gewöhnlich enthält die wäßrige Emulsion 1 bis Gewichtsprozent Leimungsmittel, 0 bis 5 Gewichtsprozent Emulgiermittel
und 0,03 bis 10 Gewichtsprozent·Retentionshilfsmittel,
wobei die Gewichtsverhältnisse von Leimungsmittel zu Emulgiermittel und Retentionshilfsmittel so ausgewählt sind; daß sie
den vorgenannten Verhältnissen entsprechen.
Zweckmäßigerweise kann das Cellulosematerial Cellulose oder regenerierte
Cellulose, wie Baumwolle, Leinen oder Rayon oder deren Gemische, insbesondere Papier; enthalten. Vorteilhafterweise
kann das Papier in·Form eines wäßrigen Papierbreis vorliegen,
der zweckmäßigerweise nach· irgendeinem üblichen Ver-^
fahren erzeugt worden ist, ζ*B. Holzschliff, Halbzellstoff oder
Zellstoff. Das Papier oder die Zellstoff auf schlänunung kann gebleicht,
halbgebleicht oder ungebleicht sein und kann'Füllstoffe
öder Pigmente, wie Ton, z.B. Kaolin, Calciumcarbonate Titan-
50982JV 0991 ; ..
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dioxid oder Zinkoxide, enthalten. In üblicher Weise wird ein wäßriger Papierbrei mit dem Leimungsmittel in Form einer wäßrigen
Emulsion in Berührung gebracht. Die Retentionshilfsmittel, wie die Polyamide oder Polyacrylamide, können dem Papierbrei
getrennt von der Emulsion und vorzugsweise im Anschluß an die Holländermahlung zugegeben werden, damit sie keinen hohen Scherkräften
unterworfen werden.·Vorzugsweise können die Emulsionen mit dem Papierbrei unter mäßig sauren Bedingungen bis neutralen
oder schwach alkalischen Bedingungen, d.h. bei pH-Werten von 4 bis 10, in Berührung gebracht werden. Vorzugsweise wird ein
pH-Wert von 7 bis 9 angewendet, um Füllstoffe, wie Calciumcarbonatf
einsetzen zu können und-vorzeitiges Altern und Festigkeitseigenschaften zu vermeiden, die unter sauren Bedingungen erzeugtes
Papier zeigen kann.
Zweckmäßigerweise kann das cellulosehaltige Material in Form von getrockneten Blättern oder Rollen nach einem beliebigen üblichen
Verfahren behandelt werden, das zur Imprägnierung von faserhaltigen Materialien verwendet wird; Demzufolge können getrocknete
Blätter oder Rollen von Papier oder anderen cellulosehaltigen Material, wie textile Bekleidungsgegenstände, durch ein Bad geführt werden, das eine Lösung des cyclischen Imids in einem verträglichen
organischen Lösungsmittel, wie'es vorstehend beschrieben
worden ist, enthält. Die Konzentration des cyclischen Imids in der Lösung und'die Menge der durch das Substrat absorbierten
Lösung bestimmen die Zusatzmenge des cyclischen Imids zum Substrat. Ein hoher Anteil cyclischen Iitiid reagiert tatsächlich
mit der Cellulose, Gegebenenfalls kann; das Bad eine
50S827YÖ9&1 ' -
wäßrige Emulsion des cyclischen Imids enthalten. Die Menge des
durch die Blätter oder Rollen absorbierten Mittels kann nach üblichen Methoden, wie durch die Verwendung von Abquetschwalzen,
gesteuert werden. Andere geeignete Verfahren zum Imprägnieren sind Aufbürsten, Aufsprühen und mittels Walzen Beschichten.
Nach dem Kontakt zwischen den das cyclische Imid enthaltenden Mitteln
und dem cellulosehaltigen Material wird das Material getrocknet. Die Temperatur der Trocknungsstufe wird so gewählt, daß
das Material keinen Schaden erleidet, doch liegt sie in charakteristischer
Weise oberhalb etwa 5O°C. Zum Beispiel wird Papier häufig bei etwa 70 bis 120°C, und Textilmaterial bei 100 bis
150°C getrocknet. Vorzugsweise wird die Dispersion in einer solchen
Menge und in solchen Konzentrationen verwendet, daß das wasserabweisend gemachte textile Material oder das geleimte Papier,
wenn es trocken ist, das'geringstmögliche prozentuale Gewicht
des cyclischen Imids enthält, um entsprechend der Forderung
eine wirksame Wasserabweisendmachung oder Leimung zu liefern.
Eine der Wirkungen der Veränderung des zweiwertigen Restes R in dem cyclischen Imid ist die Änderung bei der Zeitdauer, die
die Emulsion ohne einen bemerkenswert ei oder übermäßigen Verlust
ihres Leimungsvermögens gelagert werden kann. Maleinsäureimid und ähnliche äthylenisch ungesättigte cyclische Imide sollten
verzugsweise nicht in wäßrigen Emulsionen verwendet werden, da
sie zu schnell ihre* Leimungsfähigkeit verlieren. Bei einer besonderen
Ausführungsform vorliegender Erfindung ist eine wäßrige
Emulsion vorgesehen, "die Succinimid oder ähnliche Imide ent-
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hält, bei denen die Dimethylengruppe durch einen sechsgliedrigen
Ring ersetzt ist und das Stickstoffatom mit einem hydrophoben Rest acyliert ist. Derartige wäßrige Emulsionen können mehrere
Monate gelagert werden, sie erfordern nur geringe Mengen an cyclischem Imid in der Größenordnung von 0,3% oder weniger, um ein
adequates Leimen des Papiers zu erreichen, und vermögen in annehmbar rascher Weise ein Leimen bei Temperaturen nicht über
Man nimmt an, daß die cyclischen Imide mit der Cellulose reagieren
können, vorausgesetzt, daß ausreichend starke Bedingungen vorge-
erfolgt sehen sind. Damit eine Reaktion bei einer Temperatur unter 150 C/
d.h. unter der höchsten Temperatur, bei der Textilien üblicherweise getrocknet werden, wird angenommen, daß der Imidring aktiviert
werden muß. Dies kann durch Substituieren des Imidrings am Stickstoffatom mit einer Elektronen abstoßenden Gruppe, wie
einem Acylrest, erreicht werden. Man nimmt an, daß die Wirkung durch Einführen einer Spannung in den Imidring, wie z.B. bei
dem N-substituierten 4-Cyclohexen-l,2-dicarboximid, gesteigert werden kann. Die Aktivierung der cyclischen Imide zur Reaktion
mit Cellulose wird auch, so nimmt man an, eine Aktivierung gegenüber der Reaktion mit Wasser liefern. Eine übermäßige Aktivierung,
wie bei Maleinsäureimid oder ähnlichen cyclischen Imiden, kann in wäßrigen Emulsionen auftreten, die eine schlechte Stabilität
besitzen, doch ist offensichtlich, daß derartige Imide aus einer Lösung in nichtreaktionsfähigen organischen Lösungsmitteln erfolgreich
aufgebracht werden können.
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Zumindest einige der N-Acyl-substituierten cyclischen Imide können
nach dem allgemeinen Verfahren hergestellt werden, das in Journal of Organic Chemistry 23_ (1964), S. 646 bis 650, beschrieben
worden ist, wobei man entsprechende Änderungen bei den
Reaktionsteilnehmern vorzunehmen hat. Kurz"gesagt, befaßt sich dieses
Verfahren mit der Vereinigung eines entsprechenden cyclischen Imids mit einem entsprechenden Enolester, z.B. die Vereinigung
von Succinimid mit Isopropenyl-stearat unter Bildung von N-Stearoyl-succinimid. Die Herstellung von bestimmten N-Lauroyl-
und N-Stearoyl-cyclischen Imiden wird in dieser Literaturstelle beschrieben,
doch ist kein Hinweis zu finden, in welcher Weise diese
Verbindungen verwendet. werden könnten.
Es ist weiterhin ein neues und verbessertes Verfahren zur Herstellung
von N-acylierten cyclischen Imiden gefunden worden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein cyclisches Imid mit einem
langkettigen Acylchlorid und einem tertiären Amin in Lösung bei
erhöhter. Temperatur umsetzt und das erhaltene Produkt isoliert. Tertiäres Amin-hydrochlorid bildet sich als Nebenprodukt.
Bevorzugte Lösungsmittel lösen sowohl die Reaktionsteilnehmer als
auch das N-acylierte cyclische Imid, doch nicht das tertiäre Amin-hydrochlorid. Ein solches bevorzugtes Lösungsmittel ist
Dichlorpropan. üblicherweise ist das tertiäre Amin Triäthylamin.
Die Reaktion kann üblicherweise bei einer Temperatur von _ O bis
1000C, vorzugsweise jedoch bei 40 bis 60°C, während des Ausfällens
des tertiären Amin-hydrochlorids durchgeführt werden, das gewöhnlich
etwa 10 Minuten nach dem Zugeben des gesamten Acylchlorids
stattfindet. Das Filtrieren der Lösung erfolgt vorzugsweise bei der Reaktionstemperatur. Der Niederschlag kann gut mit frischem
Lösungsmittel, d.h. Dichlorpropan, gewaschen werden. Das N-acylierte
cyclische Imid kann üblicherweise- durch Eindampfen unter Verwendung
von z.B. einem Drehverdampfer gewonnen werden. Zur Reinigung kann der Rückstand aus Aceton oder Petroläther mit einem Siedebereich
von 60 bis 80°C umkristallisiert werden. Am Stickstoffatom langkettig acylierte cyclische Imide können nach diesem Verfahren
hergestellt werden. Die Herstellung von N-Stearoyl-4-cyclohexen-1,2-dicarboximid
ist ein typisches Beispiel hierfür.
Es ist weiterhin ersichtlich, daß'die substituierten cyclischen
Imide, wie sie hier beschrieben sind, auch zum Beschichten oder Leimen von Materialien verwendet werden·können, denen reaktionsfähige
Gruppen fehlen. Unter derartigen Umständen werden derartige
Materialien wasserabweisend gemacht, wie: es in analoger Weise von nichtreaktionsfähigen Überzugsmitteln, wie Wachsen, wachsartigen
aliphatischen Alkoholen oder Aminen mit Molekulargewichten von annähernd 150 und darüber, bekannt ist.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen vorliegender Erfindung näher beschrieben.
Bei jedem der Beispiele 1 bis 5 besteht das zu behandelnde bzw.
das zu leimende cellulosehaltige Material aus handgeschöpften Papierbögen aus ungebleichten Sulfitzellstoff vom Mahlgrad 35
Schopper-Riegler. Diese Bögen werden in einer Mavis British Standard-Zellstoffbewertungs-Vorrichtung hergestellt, die von
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der Firma H.E. Messmer, London, ■ Großbritannien, verkauft wird.
2 Liter Pulpe mit einer Stoffdichte von 0,6% und dem gewünschten pH-Wert v/erden bei 1800 Umwälzungen zerkleinert. Dann wird das
Leimungsmittel zugegeben und die Pulpe bei weiteren 1800 Umwälzungen zerkleinert. Wenn ein anderes Retentionshilf smittel als kationische
Stärke verwendet wird, müssen zusätzlich 250 Umwälzungen der Zerkleinerungsvorrichtung nach der Zugabe des Leimungsmittels
erfolgen. Die Zerkleinerung wird für^weitere 1550 Umwälzungen
fortgesetzt. Nach dem Zerkleinern werden gleiche Anteile von 200 ml Pulpe in die Handschöpfmaschine überführt, in der das Wasser vorher
auf dem gewünschten pH-Wert eingestellt worden ist. Unter Anwendung des üblichen Verfahrens werden dann die Blätter hergestellt,
die dann getrocknet und durch Erhitzen auf einem drehbaren Trommeltrockner während 2,5 oder 8,75 Minuten jeweils bei einer
Temperatur von 110 C gehärtet werden, wenn nichts anderes vermerkt
ist. Nach 30 Minuten, wenn die Blätter unter Standardbedingungen von 20°C und 6 5% relativer Feuchtigkeit konditioniert
worden sind, wird die Leimung der Blätter unter Anwendung des Cobb-Tests geprüft. Beim Cobb-Test werden die Blätter 60 Sekunden
mit Wasser in Berührung gebracht, und das Ergebnis wird in Gramm absorbierten Wassers je m2 Papier ausgedrückt. Selbstverständlich,
je niedriger der Wert ist, desto wirksamer ist die Leimung. Der in den nachstehenden Tabellen verwendete Ausdruck "zugesetzte
Menge"ist gegeben durch die Formel Vc/W, in der V das Volumen der
verwendeten Emulsion oder Lösung in Litern bedeutet, c die Konzentration des darin enthaltenen cyclischen Imids in Gramm/Liter ist
und W das Gewicht der Faser- (wenn ofengetrocknet) im geleimten Pa-
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■ - - 14 -
pier oder in der geleimten Pulpe in Gramm bedeutet. Die Menge des
Leimungsmittels in dem ofengetrockneten Papier ist im allgemeinen niedriger als die zugesetzte Menge", wenn wäßrige Emulsionen angewendet
werden, und zwar infolge der unvollständigen Retention des Leimungsmittels.
Bei den Beispielen sind die für andere Retentionshilfsmittel als
kationische Stärke angegebenen Zahlenwerte Gewichtsprozente des zugegebenen aktiven Bestandteils, bezogen auf das Fasergev/icht in
dem ofengetrockneten Papier, während für die kationische Stärke das prozentuale Gewicht der Stärkezusammensetzung auf der gleichen
Basis angegeben ist.
Bei Beispiel 1 ist die Emulsion B und bei Beispiel 4 sind die Lösungen SA und SB lediglich zu Vergleichszwecken angegeben worden.
Die übrigen Emulsionen und Lösungen in den Beispielen entsprechen vorliegender Erfindung.
Jede der Emulsionen A bis AA werden unter Verwendung der nachstehenden
allgemeinen Vorschrift hergestellt. Zuerst werden die Leimungs- und Emulgiermittel in 15 ml wasserfreiem Aceton gelöst,
das dann mit 50 ml Wasser oder 50 ml einer Lösung einer kationischen Stärke unter Verwendung eines Emulgiermittels vermischt,
das unter dem Warenzeichen "POLYTRON PT 2000" der Firma Kinnematica GmbH verkauft wird. Andere Retentionshilfsmittel werden
zugesetzt, nachdem die Emuigierung'mit Wasser oder Stärke beendet
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worden ist, beispielsweise durch mindestens 2minütiges Rühren.
Als Retentionshilfsmittel oder als Emulgiermittel in den Emulsionen
können der Einfachheit halber zahlreiche handelsübliche Produkte verwendet werden. Selbstverständlich können diese Produkte
durch andere Produkte ersetzt werden, die innerhalb der vorstehend
beschriebenen allgemeinen Verbindungsklassen fallen. Die Emulgiermittel El und E2 sind Sorbitan-monopalmitat bzw. das
Anlagerungsprodukt von 20 Mol Äthylenoxid an Sorbitan-monopalmitat, die von der Firma Honeywell .Atlas Limited, V.St.A., unter
den Warenzeichen "SPAN 40" bzw. "TWEEN 40" verkauft werden.
Das Emulgiermittel E3 ist ein Kondensationsprodukt von Kokosnuß-fettamin
mit Äthylenoxid, das von der Firma Lankro Chemicals Limited unter dem Warenzeichen "ETHYLAN TC" verkauft wird.
Das Emulgiermittel E4 ist Cetyl-pyridinium-bromid.
Das Retentionshilfsmittel Rl ist eine 50gewichtsprozentige wäßrige
Lösung eines kationischen Harzkondensats von Amid, einer Base und Formaldehyd, wie es unter dem Warenzeichen "PERMINAL
FC-P" von der Firma I.C.I. Limited, Großbritannien, verkauft wird. Das Retentionshilfsmittel R2 ist eine 23gewichtsprozentige
wäßrige Lösung eines kationischen Retentionshilfsmittels, das von der Firma J. Crosfield & Sons unter dem Warenzeichen "PRIMEX"
verkauft wird.
eine
Das Retentionshilfsmittel R3 ist Aat ionische quartäre Ammonium-
Das Retentionshilfsmittel R3 ist Aat ionische quartäre Ammonium-
50 982 77Q991
maisstärke, die unter der Bezeichnung 81Q TAC" von der Firma
Corn Products Limited verkauft wird,
Das Retentionshilfsmittel R4 ist eine 28gewiehtsprozentige
Lösung eines Stickstoff enthaltenden kationischen Polyelektrolyts,
der unter dem Warenzeichen "STOCKHAUSEH K225FL" von der Firma
Stockhausen, Krefeld, verkauft wird.
Das Retentionshilfsmittel R5 ist eine lOgewichtsprozentige Lösung eines mit Epichlorhydrin modifizierten Polyamids, das von
der Firma Hercules Powder Co. r Delaware, V.St.A,, unter dem Warenzeichen
"KYMENE 557" verkauft wird.
Das RetentionsJxilfsmittel R6 ist ein festes, Stickstoff enthaltendes
kationisches Polymerisat vom Poiyelektrolyttyp, das von
der Firma Allied Colloids unter dem Warenzeichen "PERCOL 292" verkauft wird.
Die cyclischen Imid-leimungsmittel sind folgende:
51 =■ N-Stearoyl~succinimid,
52 = N-Stearoyl-glutarimid,
53 = M-Acetyl-hexadecyl-succinimid (Vergleichssubstanz),
54 = N-Lauroyl-succinimid,
55 = N-Myristoyl-succinimid,
56 = N-Palmitoyl-succinimid, ^
57 = N-Behenoyl-succininiid und
58 = N-Stearo](fl-4-cyclohexen-l?2-dicarboxisiid.
5098-27/0991 . ■ .
Die Bestandteile der Emulsionen A bis AA sind in der nachstehenden
Tabelle 1 zusammengefaßt. Die Leimungsfähigkeit der Emulsionen ist in der Tabelle 2 angegeben.
509827/0991
Sl S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 pH
A 1,1 - 4:5
B - - 1,1
C - 1,1
D 1,1 - - 3:8
E 1,1 · 3:3
F 1,1
G 1,1 3:3
H 1,1
I 1,1
J 1,1
K 1,1
L 1,1
M 1,1
N 1,1
P 1,1
Q 1,1
R 1,1
S 1,1
T 1,1
U 1,1
V 1,1
W . 1,1
X 1,1
Y . · 1,1 Z 1,1
AA ' 1,1
5098 2 7/09
El | E2 | |
A | 0,02 | 0,03 |
B | - | - |
C | O,O2 | 0,03 |
D | G, 08 | 0,12 |
E | O,2 | 0,3 |
F | 0,02 | O,O3 |
G | 0,2 | 0,3 |
H | 0,2 | O,3 |
I | 0,2 | O3 3 |
J | 0,2 | O,3 |
K | 0,2 | 0,3 |
L | O,2 | 0,3 |
M | 0,2 | 0,3 |
N | 0,2 | 0,3 |
P | 0,2 | 0,3 |
Q | O,2 | O,3 |
R | 0,2 | O,3 |
S | 0,2 | 0,3 |
T | 0,2 | 0,3 |
Ü | O,2 | O,3 |
V | 0,2 | O,3 |
W | 0,2 | O,3 |
X | 0,2 | 0,3 |
-Ii-Fortsetzung der Tabelle 1
£3 E 4 Rl R2 S3 R4 RS RS
- 0,55 0,1 - O3SS
0,55
O5I 0,55
-' 0,55
- - ' 0,55
0,03 - O,55
- - ■ ,- 0,02 0,55
0,55 0,01
O,S5 O,O2
O,55 O,O3
O,55 O,O4
O^55 O,O5
0,07
0,55
0,55
0,55
0,55
O,55
0,55 0,11
γ O,2 0,3 O,O3 O9SS
Z O,2 O,3 0,55 O,O3
AA 0,2 0,3 0,55 0,03
·. 503827/0391
-20A Tabelle 2 |
Cobb-Wert nach 2,5 Minuten Trocknen |
zugesetzte Menge |
Cobb-Wert nach 8,75 Minuten Trocknen |
|
Emulsion | zugesetzte Menge |
32 | 0,19 | 27 |
0jl8 | 26 21 |
0,30 0,41 |
25 19 |
|
A | 0,29 0,40 |
20 | 0,57 | 18 |
0,58 | 7O | 0,19 | 65 | |
0,14 | 80 | O,25 | 73 | |
B | 0,24 | 64 | Ο, 37 | 53 |
0,37 | 80 | 0f 30 | 45 | |
0,30 | 60 | 0,46 | 30 | |
C | 0,46 | 65 | 0,60 | 27 |
0,54 | 73 | 0,17 | 45 | |
0jl6 | 26 | 0,28 | 25 | |
D | Oj25 | 24 | Of32 | 22 |
0f 31 | 74 | 0,09 | 64 | |
0,09 | 70 | 0,18 | 64 | |
0,17 | 26 | 0,28 | 30 | |
E | 0,28 | 23 | 0,36 | 20 |
0,32 | 23 | 0.47 | 20 | |
0,47 | 32 | 0,2 | 27 | |
0,2 | 26 21 |
' 0,3
• 0I4 |
25 19 |
|
F |
0,3
0,4 |
20 | 0,5 | 18 |
0,5 |
Emulsion.
■ - 21 Fortsetzung der Tabelle
zugesetzte
Menge
Menge
Cobb-Wert nach 2,5
Minuten Trocknen zugesetzte
Menge
Menge
Cobb-Wert nach 8,75 Minuten Trocknen
0,18
0,26
0,31
0,26
0,31
26 21 19 O1I?
0,26
0,36
0,26
0,36
21 20
16
0,19
0,32
0,32
53 33 20 0I1
0,19
0,19
0,32
22
19
19
0f 26
0,38
47 25 21 21
Oj 12
0.20
0,31
0,31
37 18 18
Ofll
0,20
0^.32
0,20
0^.32
21 18 17
O,O5
0,09
0,09
59 22
0,05
0,10
0,10
42 21
509827/0^91
Emulsion | zugesetzte Menge |
Cobb-Wert nach 2,5 Minuten Trocknen |
zugesetzte Menge |
Cobb-Wert nach 8,7.5 Minuten Trocknen |
0,05 | 70 | 0,05 | 65 | |
P | 0,09 0,20 |
64 21 |
Oj 10 Oj 20 |
45 19 |
0,27 | 19 | 0,27 | 18 | |
0j05 | 67 | 0,04 | 61 | |
Q | 0,12 | 28 | 0,11 | 24 |
0,20 | 20 | 0,20 | 18 | |
Oj 05 | 61 | 0,05 | 52 | |
R | 0,10 | 24 | 0,10 | 22 |
0,19 | 20 | Oj 20 | 18 | |
X | OjO75 | 38 | 2,5 Minuten Trocknen |
|
0,09 | 22 | |||
Y | OfO42 0.085 |
74 33 |
0,045 Oj 09 |
72 32 |
OfO43 | 57 | OfO46 | 55 | |
Z | OjO79 | 23 | 0,08 | 23 |
,0.156 | 17 | Ojl66 | 18 | |
0,044 | 63 | 0,04 6 | 60 | |
AA | 0j09 | 20 | OjO95 | 16 |
509827/09 9 1
Tabelle 3 | i | 80 | 2,5 Minuten Tn | V | Dckne | |
Werte | nach | U | 49 | W | ||
S | T | 57 | 33 | 54 | ||
65 | - | 53 | 25 | 32 | ||
65 | 45 | 22 | - | |||
65 | 33 | 21 | ||||
65 |
In der nachstehenden Tabelle 3 sind die erhaltenen Cobb-Werte
angegeben, nachdem die handgeschöpften Blätter 2,5 Minuten bei 110°C getrocknet worden sind.
sill e 3
°C Menge
0,4 65 70 24 -
Aus der Tabelle 2 ist ersichtlich, daß über einei lOfachen Konzentrationsbereich
der Emulgiermittel mittels N-Stearoyl-succinimid eine zweckmäßige Leimung erreicht wird und daß die Leimung bei
ansteigender Konzentration verbessert wird. Der Vorteil der Retentionshilfsmittel
kann aus dem Vergleich der Ergebnisse bei den Emulsionen J bis N und aus den Emulsionen P bis Q ersehen
werden. Wenn man die Ergebnisse von J bis N betrachtet, ist deutlich
ersichtlich, daß, wenn die Menge des zweiten Hilfsmittels erhöht wird, während die anderen Bestandteile.der Emulsion auf
gleicher Höhe gehalten werden, die zur Lieferung einer erwünschten
Leimungshöhe erforderliche zugesetzte Menge in Gewichtsprozent fällt, z,B. von etwa 0,26% bei J auf 0,10% bei N, wobei
jeweils ein Cobb^Wert von 21 resultiert. Bei den EmLsionen P bis R
ist der Trend weniger deutlich, klar, doch beim Vergleich der zugesetzten
Mengen von 0,09% bzw. 0,10% für Emulsion P und Emulsion R sind Cob^-Werte von 64;und 45 für P, jedoch 24 bzw. 22
für R zu entnehmen, d.h. die Emulsion R erreicht eine praktisch vollständige Leimung; wohingegen die Emulsion P nicht einmal die
halbe Leimung erreicht .f
Aus einem Vergleich der unter · Verwendung der Emulsionen B erhaltenen
Ergebnisse mit denjenigen, die unter Verwendung irgendeiner anderen Emulsion von A und O bis R erhalten worden sind, kann ersehen werden, daß die mittels N-Acetyl-hexadecyl-succinimid erzielbare
Leimung sehr schlecht ist und daß sie nicht bemerkenswert verbessert wird, wenn die Härtungs-Trocknungsstufe auf 8,75
Minuten erhöht wird. Demzufolge ist auch die Succinimid-Leimung, bei der der Acylrest nur kurzkettig ist, doch der Ring einen hydrophoben
Rest trägt, viel schlechter als das N-acylierte Succinimid, bei dem der Acylrest eine hydrophobe Gruppe enthält.
Aus einem Vergleich der Ergebnisse unter Verwendung der Emulsion C
mit denjenigen unter Verwendung der Emulsionen A und D bis R kann ersehen werden, daß das substituierte Succinimid eine bessere Leimung
als das entsprechend substituierte·Glutarimid ergibt, doch daß die Leimung unter Verwendung von Glutarimid auftreten konnte,
vorausgesetzt, daß man es eine genügende Zeit härten und trocknen läßt.
Aus den in der Tabelle 2 angegebenen Ergebnissen kann entnommen werden, daß das Leimen in bemerkenswerter Weise verbessert wird,
wenn die Länge des hydrophoben Restes von 14 Kohlenstoffatomen (Myristoyl-Gruppe) auf 16 Kohlenstoffatome (Palmitoyl-Gruppe) erhöht
wird, und daß die Verbesserung bei hydrophoben-Resten von 18 Kohlenstoffatomen (Stearoyl-Gruppe) zu 20 Kohlenstoffatomen
(Behenoyl-Gruppe) abnimmt.
Es kann ebenfalls aus der Tabelle ersehen werden, daß die bei Ver-
509827/0991
Wendung von N-Stearoyl-4-cyclohexen-l,2-dicarboximid erhaltenen
Ergebnisse im Vergleich zu allen anderen in Beispiel 1 untersuchten cyclischen Imiden günstig abschneiden·, denn es wird eine Leimung
bis zu einem Cobb-Wert von etwa 20 mit einer zugesetzten Menge von O,O9 bis 0,16 Gewichtsprozent erhalten.
Bei diesem Beispiel wird die Lagerstabilität der Emulsion G untersucht.
Die Ergebnisse sind in·der Tabelle 4 zusammengefaßt. Die
zugesetzte Menge wird auf der-Grundlage der ursprünglichen Konzentration
des N-Stearoyl-succinimidsin der Emulsion berechnet.
Tabelle 4 | Cobb-Wert nach 2,5 Minuten Trocknen bei 110°C |
|
Alter der Emul sion in Tagen |
zugesetzte Menge |
24 |
0 | 0.32 | 24 |
1 | 0.35 | 25 |
2 | 0.30 | 25 |
3 | 0.32 | 21 |
4 | 0.34 | 23 |
5 | 0.38 | 23 |
10 | 0.41 | 22 |
15 | 0.35 | 23 |
21 | 0.31 | 22 |
25 | 0.33 | * 22 |
40 | 0.34 | 19 |
42 | 0.42 | |
509 8 2 7/0991
Aus der Tabelle 4 ist ersichtlich, daß die innerhalb der experimentellen
Fehlergrenzen des Cobb-Testes erhaltenen Ergebnisse deutlich aufzeigen, daß sich die Leimungsfähigkeit der Emulsion
während einer Lagerzeit bis zu 6 Wochen nicht merklich ändert .
Bei diesem Beispiel wird eine Zellstoffpulpe in Gegenwart von
Calciumcarbonat als Füllstoff geleimt, um seine Verträglichkeit mit dem Leimungsmittel N-Stearoyl-succinimid zu bestimmen. Die
verwendete Emulsion besteht aus den gleichen' Bestandteilen wie die Emulsion L. Das Retentionshilfsmittel K225FL wird nach der
Leimung und der Carbonatzugabe zugegeben. Der pH-Wert in der
Handschöpfmaschine ist 8.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 5 zusammengefaßt.
CaCO1 zugesetzre Cobb-Wert z'ugesdtzte Cobb-Wert
Menge 2,5 Min./ Menge 8,75 Min./ . lOO°C * . : 10O0C
10%
5%
Ojlö | 34 | 0f15 | 28 |
Oj22 | 22 | Ov25 | 21 |
0.30 | 20 | 0,32 | 19 |
Oj 15 | 28 | V7 | 24 |
0,24 | 20 | 0,26 | 18 |
Oj32 | 17 ■ | 0f31 | 18 |
509827/0991
Die Ergebnisse in Tabelle 5 zeigen, daß N-Stearoyl-succinimid in
Gegenwart bis zu 10% Calciumcarbonat erfolgreich als Leimungsmittel
eingesetzt werden kannr und daß die Leimung außerdem rasch erfolgt.
Bei diesem Beispiel werden handgeschöpfte Papiere, die nach der bereits beschriebenen allgemeinen Vorschrift, jedoch ohne Zusatz
eines Leimungsmitteis, hergestellt worden sind, 60 Sekunden mit
einer Leimungslösung inDichlormethan in Berührung gebracht. Die
handgeschöpften Papiere nehmen bis zu ihrem Eigengewicht die Lösung
auf. Somit wird eine Änderung .^bezüglich. der zugesetzten Menge
durch eine Veränderung bei der.Konzentration der Lösung erreicht. Aus den feuchten handgeschöpften Papieren läßt man das Lösungsmittel verdampfen und trocknet es dann eine
Zeitlang in der in der Tabelle 6 angegebenen Weise. Bei einer Ver-.suchsfolge
werden die handgeschöpften Papiere 2,5 Minuten bei 11O°C auf einem Trommeltrockner getrocknet. Bei einer zweiten
Versuchsfolge werden sie zusätzlich 10 Minuten in einem Ofen bei
11O°C getrocknet.
Danach werden die Blätter, unter Standardbedingungen von 2O°C und
65% relativer Feuchtigkeit 30 Minuten konditioniert und unter Anwendung
des.Cobb-Tests auf ihre Wasserabweisung untersucht. Die
Ergebnisse der Untersuchungen sind in der Tabelle 6 zusammengefaßt. Die Versuche mit Hexadecyl-succinimid.(SA) und N-Methylhexadecyl-succinimid
(SB) stellen lediglich Vergleichsversuche dar.
509827/099 1
Leimungs- mittel |
zugesetzte Menge |
Cobb-Werte nach Trocknen in der Trommel |
dem der Trommel + im Ofen |
Hexadecyl- | OjOl | 61 | 49 |
succinimid | 0,02 | 54 | 49 |
SA | 0j03 OfO4 |
57 • 57 |
49 50' |
N-Methy1- hexadecyl— succinimid |
OjOl 0j02 0.03 |
59 58 59 |
60 56 54 |
SB | 0,04 | 58 | 44 |
N-Acetyl— | OjOl | 58 | 58 |
hexadecyl— | Oj 02 | 55 | 52 |
succinimid | 0,03 | 53 | 38 |
SC | 0f04 | 51 | 23 |
N-Stearoyl- | 0.005 | 60 | — |
succinimid | 0.01 | 34 | — |
SD | 0,02 0j03 |
27 24 |
— - |
N-Stearoyl- | Oj 005 | 60 | — |
glutarimid | 0.01 | 55 | — |
SE | 0.02 0,03 |
52 | _ |
509627/0 991
Fortsetzung der Tabelle 6
Leimungs- zugesetzte mittel Menge Cobb-Werte nach dem Trocknen in
der Trommel
"der Trommel + im Ofen
N-Stearoyl- 0,005 phthalimid 0.01
SF
0f03 88 74 92 84
N-Stearoyl- OjOl 3,6-endoxo - 0,02
4-cyclo- 0.03 hexen-1,2-dicarboximid
SG
SG
67 28 22
N-Stearoyl- 0.01 cyclohexan- 0,02 1,2-dicar- 0.03
boximid
SH
SH
38 22 22
N-Stearoyl-4-0.01
cyclohexen- 0.02 1,2-dicarb- 0,03 bximid
SI
SI
42 23 20
509827/099 1
Bei diesem Beispiel wird die Lagerstabilität einer nach den
in Beispiel 1 beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellten Emulsion bestimmt. Diese Emulsion enthält 1,1 g N-Stearoyl-4-cyclohexen-lfl-dicarboximid,
0,2 g des Emulgiermittels El, 0,3 g des Emulgiermittels E2 und 0,55 g des Emulgiermittels E3. Das
Gemisch wird mit Wasser auf 100 ml aufgefüllt. Die Emulsion hat einen pH-Wert von 5,2. Dann wird das Retentionshilfsmittel
R5 (0,03 Gewichtsprozent) der Zellstoffpulpe in dem Zerkleinerer
zugegeben.
Alter der Emulsion in Tagen |
zugesetzte Menge |
Cobb-Wert nach 2,5 Minu ten Trocknen bei 11O°C |
0 | ,093 | 22 |
14 | fO85 | 21 - |
48 | ,09 | 23 |
80 | I10 | 20 |
102 | I10 | 21 |
180 | ,10 | 21 |
Beispiel 6 |
Bei diesem Beispiel werden Emulsionen un tar Verwendung eines einstufigen Kolbenhomogenisators vom Typ APV Manton Gaulin Model
15M-8BA hergestellt.
Die Emulsionen werden durch 15minütiges Erhitzen bei 90 C
509827/0991
hergestellt. 1 Liter Wasser enthält 60 g kationische Stärke oder 120 g eines Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Kondensationsproduktes
(abgekürzt als PAE) oder 60 g von jeden,,wie in Tabelle 8 angegeben ist. Dann werden bei 90°C 120 g N-Stearoyl-4-cyciohexen-1,2-dicarboximid
unter lebhaftem Rühren zugegeben.
2 Die rohe Emulsion wird dann bei 141 bis 211 kg/cm homogenisiert,
mit kaltem Wasser verdünnt,' um ein Produkt mit einem Gehalt von
6 Gewichtsprozent Leimungsmittel zu liefern, und dann auf Raumtemperatur gekühlt. Die kalte Emulsion wird dann durch den Homogenisator
geleitet, bis daß sie eine Viskosität unter 150 CP erreicht hat.
Die Emulsion enthält das Retentionshilfsmittel R7, eine kationische
Stärke, die im Handel unter dem Warenzeichen "CATO 8" von der Firma Laing National Lt d. erhältlich ist oder das Retentionshilfsmittel
R3. PAE wird nach dem in den Beispielen 1 und 2 der GB-PS 865 727 beschriebenen Verfahren hergestellt.
Es werden handgeschöpfte Papierbögen hergestellt und nach dem allgemeinen, in den Beispielen 1 bis 5 beschriebenen Verfahren
geleimt. Die Art der zur Papierherstellung verwendeten Pulpe ist in der Tabelle 8 angegeben. Bei jedem Versuch mit Ausnahme
des durch ein Sternchen bezeichneten Versuchs werden 0,03 Gewichtsprozent des Retentionshilfsmittels R4 zu der Pulpe in
dem Zerkleinerer zugegeben.
5098 27/0991
Emulsion
mit einem Gehalt an
mit einem Gehalt an
Pulpe
zugesetzte Menge
Cobb-Wert nach dem Trocknen bei llü°C
PAE | BERGVIC - Il |
Ό j 05 0,075 |
1I5. | 2,0 | 2I5 | 3,0 | |
R7 R7 |
If | 0,1 | 27 26 |
25 24 |
23 24 |
22 24 |
|
R7 | Il | 0,05 | 23 | 21 | 22 | 22 | |
R7 | η | 0,05 | 41 | 32 | 37 | 29 | |
R3 | η | 0,05 | 69 | 55 | 59 | 39 | |
PAE | PAE | KAJAANI | 0,1 | 31 | 26 | 26 | 25 |
R7 | η | 0,1 | 32 | 31 | 25 | 23 | |
R7 | PAE | STORA 32 | OjO75 | 34 | 26 | 25 | 23 |
R7 | η | 0,1 | 29 | 28 | 27 | 27 | |
R7 | KAUKAS | O1I | 28 | 29 | 32 | 27 | |
R7 | PAE* | MECHANICAL | 0.25 | 31 | 30 | 31 | 26 |
R7 | η | 0.35 | 27 | 23 | 23 | 22 | |
R7 | 37 | 35 | 24 | 23 | |||
Aus der Tabelle 8 ist zu entnehmen,-daß ein Papier, das aus
einem weiten lereich von Zellstoffpulpen hergestellt worden ist,
unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel in adequater Weise geleimt werden kann.
Bei diesem Beispiel werden Emulsionen nach dem in Beispiel 6
509827/0991
beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Gewichtsverhältnisse von N-Stearoyl-4-cyclohexen-l,2-dicarboximid zum Retentionshilfsmittel
R7 und PAE betragen 2 :. 1 bzw. 1 : 1 mit Ausnahme der mit einem Sternchen versehenen Ergebnisse, wo die Verhältnisse
1 : 1 bzw. 2 : 1 betragen. Die in Tabelle 9 angegebenen wäßrigen Zellstoffpulpen werden bei einem pH-Wert von 8 in einer
Versuchspapiermaschine geleimt, die-eine 480 mm breite Bahn mit
einer Geschwindigkeit von 6/1 m/Min, mit einem Papiergewicht
von 60 g je m erzeugt. Bei allen Versuchen werden 0,03 Gewichtsprozent
des Retentions-hilfsmittels R4 in die Mischbütte des Papiermaschinenauflaufkastens gegeben. Die Emulsion wird am
gleichen Punkt zugegeben, jedoch durch einen gesonderten Einlaß. Die Cobb-Werte werden an Proben gemessen, die vom Aufwickeltambur
der Papiermaschine, wenn das Papier erzeugt worden ist, entnommen worden sind, und dann nach 1- bis 5täcricrem Altern.
Emulsion mit einem Gehalt an |
Pulpe | zugesetzte Menge |
Cobb-Wert Altern in 0 1 |
29 | nach dem Tagen 5 |
R7 | BERGVIC | Oj 15 | 24 | 21 | 20 |
R7 PAE | η | 0,1 | 25 | 38 | 19 |
R7 PAE | η | 0,075 | 40 | 27 | 24 |
R? | KAJAANI | 0,175 | 42 | 18 | - |
R7 PAE * | η | 0,15 | 25 | 20 | 16 |
R7 PAE * | Il | 0,125 | 38 | 26 | 19 |
R7 | STORA 32 | Oj 075 | 27 | 23 | 27 |
PAE | •ι | 0,1 . | 24 | 28 | 20 |
PAE | Il | 0,075 | 32 | 23 | 24 |
R7 PAE | η | 0,075 | 24 | 21 |
509827/0 99 1
Herstellung des N-Stearoyl-4-cyclohexen-l,2-dicarboximid
Eine Lösung von 151 g 4-Cyclohexen-l,2-dicarboximid und 300 ml
Triäthylamin in 9oo ml Dichlorpropan wird auf einer Temperatur
von 50°C gehalten, währenddessen im Verlauf von 10 Minuten unter konstantem Rühren eine Lösung von 302,5-g Stearoylchlorid in
300 ml Dichlorpropan zugegeben wird. Das Gemisch wird weitere 10 Minuten bei 50°C gerührt, währenddessen Triäthylamin-hydrochlorid
ausfällt, das dann heiß abfiltriert wird. Der abfiltrierte Niederschlag wird dann mit geringen Anteilen von heißen Dichlorpropan
gewaschen. Die Waschwässer werden mit dem Filtrat vereinigt. Das Lösungsmittel aus den vereinigten Waschwässern
und dem Filtrat wird dann in einem Drehverdampfer abgedampft. Man erhält festes N-Stearoyl-4-cyclohexen-l,2-dicarboximid, das
aus Petroläther mit'einem Siedebereich von 60 bis 80°C umkristallisiert
wird.
509827/0 99 1
Claims (15)
1. N-Acylierte cyclische Imide der allgemeinen Formel
Ii
ο
ο
in der R einen zur Bildung eines 5- oder 6-gliedrigen Imidringes
geeigneten Rest bildet, X ein Elektronen abstoßender Rest ist und Y einen hydrophoben aliphatischen Rest bedeutet,
dar auch über den Rest X an das Stickstoffatom gebunden sein
kann.
2. Verfahren zur Herstellung der cyclischen Imide nach Anspruch 1, durch Acylieren eines cyclischen Imids, dadurch
gekennzeichnet, daß man ein cyclisches Imid mit einem langkettigen Acylchlorid und einem tertiären Amin bei erhöhter
Temperatur umsetzt und das erhaltene Produkt isoliert.
gekennzeichnet, daß man ein cyclisches Imid mit einem langkettigen Acylchlorid und einem tertiären Amin bei erhöhter
Temperatur umsetzt und das erhaltene Produkt isoliert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei 40 bis 60°C durchführt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet,
daß man als tertiäres Amin Triäthylamin und"als Lösungsmittel
Dichlorpropan verwendet.
509 8 27/0991
5. Mittel zum Behandeln von cellulosehaltigen Materialien, bestehend aus einer Dispersion von leimenden oder wasserabweisendmachenden
Mitteln, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem cyclischen, durch einen aliphatischen hydrophoben-Rest
und am Stickstoffatom durch einen Elektronen abstoßenden Rest substituierten Imid nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 4 als leimendes oder wasserabweisendmachendes Mittel.
6. Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Imid nach Anspruch 1 enthält, bei dem der Rest R die zweiwertige
Dimethylen-Gruppe oder einen gegebenenfalls äthylenisch
ungesättigten 6-gliedrigen Ring darstellt.
7. Mittel nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß es ein Imid enthält;~dessen -Elektronen abstoßender
Rest ein Acylrest, vorzugsweise ein langkettiger Acylrest, ist.
8. Mittel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß es in Form einer wäßriger Emulsion mit einem zusätzlichen Gehalt an einem Retentionshilfsmittel und gegebenenfalls
einem Emulsionsmittel vorliegt.
9. Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Retentionshilfsmittel kationisch ist und vorzugsweise in
einem Gewichtsverhältnis zum cyclischen Imid von 2 : 1 bis 1 : 50 vorliegt.
509827/0 99 1
2ΑΘ0262
10. Mittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es
als Retentionshilfsmittel Polyacrylamid enthält.
11. Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als Emulgiermittel einen Fettsäureester, ein Fettsäure-alkanolamid
oder ein Äthylenoxid- und/oder Propylenoxid-Anlagerurigsprodukt,
vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis zum cyclischen Imid von 1:1 bis 1 : 50, enthält.
12. Mittel nach Anspruch 8, dadurch"gekennzeichnet, daß es
als cyclischen Imid ein anderes Imid als Maleinsäureimid enthält.
13. Mittel nach mindestens"einem der'Anspräche 8 "bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß'es mindestens ein Retentionshilfsmittel
enthält, wobei mindestens ein Retentionshilfsmittel getrennt von der wäßrigen Emulsion vorliegt.
14. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 13
zum Behandeln von cellulosehaltigen Materialien, dadurch gekennzeichnet,
daß das cellulosehaltige Material eine wäßrige Zellstoffpulpe mit einem pH-Wert von 4 bis 10 ist.
15. Mittel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das cellulosehaltige Material eine Zellstoffpulpe mit einem
Gehalt an Carbonat als Füllstoff!ist und einen alkalischen ·
pH-Wert aufweist. · ,
509827/0991
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB59301/73A GB1496879A (en) | 1973-12-21 | 1973-12-21 | Compositions and process for the treatment of cellulosic materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2460262A1 true DE2460262A1 (de) | 1975-07-03 |
Family
ID=10483489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742460262 Withdrawn DE2460262A1 (de) | 1973-12-21 | 1974-12-19 | N-acylierte cyclische imide, verfahren zu ihrer herstellung und die verbindungen enthaltende mittel |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3993640A (de) |
JP (1) | JPS5094204A (de) |
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