DE3345058A1 - Nichtionogener emulgator, denselben zusammen mit substituiertem bernsteinsaeureanhydrid enthaltende masse und deren verwendung - Google Patents

Nichtionogener emulgator, denselben zusammen mit substituiertem bernsteinsaeureanhydrid enthaltende masse und deren verwendung

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DE3345058A1
DE3345058A1 DE19833345058 DE3345058A DE3345058A1 DE 3345058 A1 DE3345058 A1 DE 3345058A1 DE 19833345058 DE19833345058 DE 19833345058 DE 3345058 A DE3345058 A DE 3345058A DE 3345058 A1 DE3345058 A1 DE 3345058A1
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William Alan 94939 Larkspur Calif. Sweeney
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Chevron Research and Technology Co
Chevron Research Co
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Description

Die Erfindung betriff den in den Patentansprüchen angegebenen Gegenstand.
Kohlenwasserstoff-substituierte Bernsteinsäureanhydride eignen sich bekanntlich zur Behandlung von Papier-, Textilien-oder anderen Ober flächen, um diesen wasserabstoßende Eigenschaften zu verleihen. Wie sich z.B. aus den US-PSen 3 102 064, 3 821 069, 3 948 005 und 4 040 900 (RE 29 960) ergibt, sind derartige Zusammensetzungen besonders zum Leimen von Papier brauchbar.
Es ist ferner bekannt, daß derartige Bernsteinsäureanhydride für diese Zwecke am besten in einer hochdispergierten Form, z.B. als wäßrige Emulsion, angewandt werden. So werden z.B. in der angegebenen US-PS 4 040 900 (RE 29 960) Papierleimungsemulsionen beschrieben, welche Gemische darstellen, die ein substituiertes cyclisches Dicarbonsäureanhydrid und Polyoxyalkylenalkyl - oder Alkarylether oder die entsprechenden Mono- oder Diester aufweisen.
Aus der US-PS 3 968 310 sind Halbester-Reaktionsprodukte bekannt, die erhalten werden durch Umsetzung von °<-Olefin-Maleinatderivaten mit Kohlenwasserstoffpolyoxyalkylenalkanolen. Diese Halbester-Reaktionsprodukte eignen sich als Heißschmelzklebstoffe für Papiermaterialien. Diese Massen haben jedoch den Nachteil, daß sie bei neutralem oder saurem pH-Wert in Wasser nicht löslich und zur Bildung von wäßrigen Emulsionen nicht befähigt sind.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß genau definierte Halbester-Reaktionsprodukte von substituiertem Bernsteinsäureanhydrid zur Verfügung stehen, die
dem Stand der Technik überlegene Emulgatoren darstellen, welche überraschenderweise durch Änderungen in der Wasserhärte und im pH-Wert nicht beeinflußt werden.
5 j
Als weiterer !Vorteil kommt hinzu, daß die erfindungsgemäßen Emulgatoren mit substituiertem Bernsteinsäureanhydrid kombiniert werden können unter Bildung stabiler Gemische, die eine hohe Wirksamkeit bei der Behandlung verschiedener Oberflächen, um diesen wasserabstoßende Eigenschaften zu verleihen, entfalten. Diese stabilen Massen sind besonders als dem Stand der Technik überlegene Papierleimungsmittel brauchbar.
Beim erfindungsgemäß verwendbaren substituierten Bernsteinsäureanhydrid handelt es sich um ein hydrophobes Molekül. In der Regel weist es einen Substituenten in 3-Steilung auf, doch kann es sowohl in der 3-als auch in 4-Stellung Substituenten tragen. In der Regel handelt es sich bei den Substituenten um eine Alkyl-, Alkenyl- oder Aralkylgruppe. Auch andere Elemente können in geringer Menge vorliegen, z.B. Schwefel- oder Etherbindungen. Die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen im Substituenten liegt zwischen 6 und 50, vorzugsweise zwischen 10 und 30, in besonders vorteilhafter Weise zwischen 12 und 25. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei diesen Anhydriden um ein Alkeny!bernsteinsäureanhydrid, das erhalten wird durch Umsetzung eines Olefins mit Maleinsäureanhydrid. Im folgenden werden diese Bernsteinsäureanhydride als "ASA" bezeichnet.
Die erfindungsgemäß verwendbare nichtionische wasserlösliche Verbindung kann die verschiedensten polaren Gruppen tragen, z.B. Amino-, Aminoxid-, Hydroxyl-, Ether-,SuIfoxid-, Sulfhydryl- oder Nitrogruppen und
dergleichen, um ihr Wasserlöslichkeit zu verleihen. Sie muß ferner mindestens eine und nicht mehr als drei Gruppen, die mit dem Anhydrid unter Bildung einer Ester-, Amid- oder ähnlicher Bindung reagieren, sowie eine freie Carboxylgruppe aufweisen. Die Zahl der polaren Gruppen muß proportional zur Zahl der reaktiven Gruppen sein, so daß eine ausreichende Hydrophilizität vorliegt zum Ausgleich aller ASA-Moleküle, die reagieren. Polyolmoleküle, wie Zucker, sind nicht geeignet.
Die nichtionogene wasserlösliche Verbindung kann leicht kurzkettige Alkyl- oder Alkylengruppen im C1- bis C4~Bereich aufweisen. Sie kann aber auch längerkettige Alkylgruppen tragen, so lange das Gesamtmolekül eine hohe Hydrophilizität besitzt. Derartige Moleküle haben dann ein hydrophobhydrophil-Gleichgewicht außerhalb des normalen Surfactant/Emulgiermittelbereichs und sind als
20 "Solubilisiermittel" zu bezeichnen.
Ein besonders geeigneter Typ von nichtionogenem wasserlöslichem Reaktionspartner ist die Polyethylenglycol oder Polyoxyethylen-Verbindungsklasse. Diese Verbindungsklasse ist dem Fachmann bekannt und wird z.B.
in der US-PS 3 697 438 abgehandelt, auf die hier besonders Bezug genommen wird. Wie bereits erwähnt, sind diese Verbindungen dann geeignet, wenn sie die hydrophobe Natur des ASA auszugleichen vermögen. Die Zahl der Ethylenoxideinheiten kann von etwa 4 bis reichen. Liegen zwei freie Hydroxylgruppen vor, so ist die Zahl der erforderlichen Ethylenoxideinheiten höher und beträgt etwa 8 bis 100. Kurzkettige Alkyl- oder Alkylengruppen können ebenfalls vorliegen, z.B. solche, die erhalten werden, wenn ein Molekülende mit Methyl oder Ethyl umgesetzt oder wenn etwas Propylen- oder Butylenglycol eingearbeitet wird.
Eine große Menge hydrophober Alkyl- , Acyl- oder Alkarylgruppen mit Detergenswirkung kann nur toleriert werden, wenn sie überkompensiert wird durch einen grossen Übeschuß an Polyoxyethylengruppen.
Beispiele für
geeignete Verbindungen der Polyethylen-
glycol-Verbindungsklasse sind Polyethylenglycol 1000 (PEG 1000) und Methoxypolyethylenglycol 550 (MPG 550). Die nach "Polyethylenglycol" angegebene Zahl gibt den Polymerisationsgrad des Polyethylenglycols an. So wird z.B. durch die Bezeichnung "Polyethylenglycol 1000" angezeigt, daß die Zahl der Ethylenoxideinheiten in der polymeren Verbindung ein durchschnittliches Gesamtmolekulargewicht von etwa 1000 ergibt. In analoger Weise hat Methoxypolyethylenglycol 550 ein Totaldurchschnittsmolekulargewicht von etwa 550.
Die erfindungsgemäßen Emulgatoren sind auf den verschiedensten Anwendungsgebieten als Netzmittel, Detergentien oder Emulgiermittel vielseitig einsetzbar. Sie sind wasserlöslich und ergeben stabile Öl-in-Wasser-Emulsionen. Wie bereits erwähnt, enthalten diese Emulgatoren freie Carboxylgruppen und diese Carboxygruppen tragen zur Hydrophilizität des Moleküls bei.
Bei Verwendung des Emulgators in irgend einem wäßrigen Medium können diese Carboxylgruppen je nach pH-Wert partiell ionisiert sein. Überraschenderweise beeinträchtigt das Vorliegen dieser Carboxylgruppen das Emulgierverhalten in harten Wasser oder bei Änderung des pH-Wertes nicht. Als Verbindungsklasse können die erfindungsgemäßen Emulgatoren bei Gebrauch entweder schäumend oder nichtschäumend sein.
Das hydrophob/hydrophil-Gleichgewicht liegt im normalen Emulgator-Detergentienbereich. Eine Möglichkeit zur Definition dieses Gleichgewichts bietet die Verwendung der HLB-Skala der als"Hydrophil-Lipohil-
rt P 't ·
■* 1 1 —
Balance" bekannten Bestimmungsmethode (vgl.
P. Becker, Kapitel 18 in "Nonionic Surfactants", herausgegeben von M.J. Schick, Marcel Dekker-Verlag (1967)). Auf dieser Skala sollte der HLB-Wert der erfindungsgemäßen öl-in-Wasser-Emulgatoren etwa 9 bis 16 betragen. Der HLB-Wert ist für die erfindungsgemäßen Emulgatoren in ihrer generellen Ausführungsform nicht leicht zu bestimmen. Handelt es sich jedoch bei der erfindungsgemäß eingesetzten hydrophilen Komponente um Polyethylenglycol, so ist davon auszugehen, daß der HLB-Wert durch die Gleichung
HLB =
bestimmbar ist, worin bedeuten:
E den Oxyethylengehalt in Gewichtsprozent und C den Gehalt an freien Carboxylgruppen, die zum hydrophilen Charakter des Moleküls ebenfalls beitragen, in Gewichtsprozent.
So beträgt z.B. für ein ASA einesMolekulargewichts von 350, das mit einem Methoxypolyethylenglycol 550 umgesetzt wird, E = 61 % und C = 5 %. HLB ist sodann 13.
Zusätzlich zu dem Bestreben, gute Emulgiereigenschaften dadurch zu erhalten, daß der HLB-Wert unter etwa 16 gehalten wird, wird auch eine gute Löslichkeit bei Raumtemperatur in dem zu emulgierenden Material angestrebt. Zur Erzielung der Löslichkeit in ASA sollte das Molekulargewicht der Polyethylenglycolkomponente nicht über etwa 4000 betragen.
Der erfindungsgemäße Emulgator ist leichter herstellbar als die meisten nichtionogenen Emulgatoren. Er kann hergestellt werden unter relativ milden Bedingungen ohne Einsatz eines Katalysators und ohne das Erfordernis,
mit gasförmigem schädlichem Ethylenoxid umgehen zu müssen. Die Reaktionspartner ASA und die hydrophile Verbindung werden einfach vermischt und reagieren gelassen. Der eingesetzte hydrophile Reaktionspartner sollte trocken sein, um eine Hydrolyse des Anhydrids zu vermeiden, ι Ein Katalysator kann zwar zugesetzt werden, doch wird es bevorzugt, die Reaktion durch einfaches Erhitzen durchzuführen. Bei den meisten hydrophilen Reaktionspartnern, z.B. den Polyethylenglycolen, genügt ein mehrere Stunden langes Erhitzen bei 80 bis 15O0C. Bei anderen mehr oder weniger reaktiven hydrophilen Reaktionspartnern kann die erforderliche Temperatur von Raumtemperatur bis etwa 25O0C reichen. Das eingesetzte Verhältnis an Reaktionspartnern liegt nahe der Äquivalenzbasis, d.h. eine Anhydridgruppe für jede reaktive Gruppe im hydrophilen Partner. Es hängt vom angestrebten Verwendungszweck des Emulgator s ab, ob es zweckmäßig ist, einengewissen Überschuß an ASA oder der hydrophilen Komponente einzusetzen.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Emulgatoren besteht darin, ASA in Wasser zu emulgieren vor dem Gebrauch des ASA zur Behandlung von verschiedener Oberflächen, um diese wasserabstoßend zu machen. Die erfindungsgenäßen
25 ASA/Emulgator-Massen, denen der erfindungsgemäße
Emulqator einverleibt ist, sind den bekannten derartigen Massen überlegen. Diese ASA/Emulgator-Kombinationen sind leicht herstellbar an einem zentralen Ort und können dort gelagert und dorthin versandt werden, wo die ASA-EmuIsionen hergestellt werden.
In der Regel enthalten die erfindungsgemäßen ASA/ Emulgator-Massen ein Gemisch aus
a) 70 bis 99,5 % eines normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoff-substituierten Bernsteinsäureanhydrids mit 6 bis 50 Kohlenstoffatomen im Substituenten und
β 4 β *
-13-
b) 0,5 bis 30 % des erfindungsgemäßen Eraulgators, der das Reaktionsprodukt aus Kohlenwasserstoff-substi~ tuiertem Bernsteinsäureanhydrid mit 6 bis 50 Kohlenstoffatomen im Substituenten und einer oder mehreren nichtionischen wasserlöslichen Verbindungen, von denen jede 1 bis 3 reaktive polare Gruppen aufweist, ist, wobei die wasserlöslichen Verbindungen eine ausreichende hydrophile Stärke haben, um ein ausgeglichenes öl-in-Wasser-Emulgiermittel zu ergeben, und wobei der auf diese Weise hergestellte Emulgator eine substituierte Carboxylgruppe und eine freie Carboxylgruppe pro jedes reagiertes Anhydridmolekül aufweist.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Emulgators zur Herstellung einer deartigen stabilen Masse auf der Basis von Kohlenwasserstoff-substituiertem Bernsteinsäureanhydrid und nichtionogenem Emulgator erweist sich als besonders vorteilhaft. Die dazu verwendeten beiden Komponenten sind miteinander mischbar und das Gemisch ist bei Raumtemperatur flüssig. Es kann dadurch hergestellt werden, daß zunächst die Emulgatorzusammensetzung erzeugt und diese in dem Anhydrid ASA gelöst wird. Bei dieser Verfahrensweise kann ein verschiedenes ASA für die Emulgatorherstellung und für die Herstellung der ASA/Emulgator-Masse verwendet werden. Wenn andererseits verschiedene ASA-Typen nicht erforderlich sind, besteht eine bevorzugte Methode darin, eine sehr kleine Menge an dem emulgierenden
hydrophilen Reaktionspartner dem ASA zuzusetzen und somit die ASA/Emulgator-Masse in .einer einzigen Verfahrensstufe herzustellen. Grob gesagt sind dabei die gleiche Reaktionszeit und -temperatur erforderlich wie in dem Falle, wo das Emulgiermittel separat hergestellt wird. Der hydrophile Reaktionspartner sollte trocken sein, um die Hydrolyse des Anhydrids zu vermeiden. Ein
Katalysator kann zwar zugesetzt werden, doch wird es vorgezogen, die Reaktion durch Erhitzen im Bereich von 50 bis 2500C durchzuführen, wie dies auch bei der separaten Emulgiermittelherstellung der Fall ist. Die Menge an zugesetzter hydrophiler Verbindung wird so berechnet, daß das gewünschte Gemisch aus ASA und Emulgiermittel nach der Umsetzung der hydrophilen Verbindung mit einem kleinen Teil des ASA erhalten wird. Werden z.B. 5 % Methoxypolyethylenglycol 550 zu einem C1O-ASA (MG 350) zugesetzt, so reagieren 3,2 % des ASA und das fertige Gemisch enthält 8,2 % Emulgator. Gemische aus hydrophilen Reaktionspartnern sind ebenfalls verwendbar.
Die erfindungsgemäße ASA/Emulgator-Masse ist leicht emulgierbar in Wasser von verschiedenen Härtegraden und pH-Werten durch einfaches Vermischen ohne Anwendung hoher Scherkräfte. Es bilden sich feine Tröpfchen und die Emulsion ist stabil bis zu deren Einsatz zur Behandlung einer Oberfläche, die zur Reaktion mit dem Anhydrid befähigte Gruppen enthält. Die Zeit zwischen Bildung und Gebrauch kann von einigen Sekunden bis zu mehreren Stunden betragen. Längere Zeiten sind in der Regel nicht vorteilhaft, da die Anhydridgruppen durch das vorliegende Wasser allmählich hydrolysiert werden.
Das verwendete Wasser kann relativ rein sein oder es kann die üblichen in Leitungswasser vorhandenen Verunreinigungen enthalten. Es kann einen pH-Wert über oder unter 7, in der Regel im Bereich von 3 bis 11 aufweisen. Für die Wasserhärte verantwortliche Calcium- und Magnesiumionen können vorliegen.
Die Menge an im Wasser suspendiertem ASA kann in weiten Grenzen variieren, von einigen ppm bis 10 % oder mehr je nach Zweck und Art der Anwendung. Zur Behandlung von
Holz oder Textilien sind Konzentrationen von etwa 1 'S verwendbar, wohingegen zur inneren Papierleimung die Konzentration in der Pulpenaufschlämmung normalerweise unter etwa 100 ppm liegt. Dadurch werden etwa 0,1 bis 1 % des ASA letztlich auf dem Papier absorbiert.
Oberflächen, die mit den erfindungsgemäßen ASA/Emulgator-Massen behandelt werden, um diesen wasserabstossende Eigenschaften zu verleihen, enthalten integrale
\g Gruppen, die mit der ASA-Anhydridgruppe zu reagieren vermögen. Dabei erfolgt in der Regel eine Reaktion mit Gruppen wie Hydroxyl-, Amino- oder Mercaptogruppen. Ein bevorzugter Materialtyp, der mit Emulsionen der erfindungsgemäßen Massen behandelt werden kann, enthält Kohlehydratmoleküle, z.B. Cellulose oder Stärke, auf der Materialoberfläche. Diese Materialien enthalten viele Hydroxylgruppen, die mit dem ASA reagieren können.
Wie bereits erwähnt sind die erfindungsgemäßen ASA/ Emulgator-Massen dazu verwendbar, Cellulosematerialien wasserabstoßend zu machen. Die die Wasserabstoßung bewirkenden erfindungsgemäßen Massen werden vorzugsweise in Form von wäßrigen Emulsionen auf die Materialien aufgebracht. Die Emulsion kann auf das Material aufgesprüht werden oder das Material kann in die Emulsion eingetaucht werden, um das ASA-Derivat gleichmäßig im ganzen Material zu verteilen. Das imprägnierte Material wird sodann aus der Lösung entnommen und an der Luft getrocknet. Nach der Lufttrocknung wird das Material sodann erhitzt, vorzugsweise auf eine Temperatur von über 1000C, um eine Härtung des imprägnierten Mittels innerhalb des Materials zu erzielen. Es zeigte sich, daß bequemerweise eine Temperatur von etwa 125°C während einer Zeitspanne von 15 bis 20 Minuten anwendbar ist. Bei niedrigeren Temperaturen werden längere Behandlungszeiten benötigt, um den Härtungsprozeß zu bewirken. Um wirtschaftlich prakti-
kabel zu sein, sollte die Härtungszeit so kurz wie möglich sein und in der Regel weniger als 1 h betragen. Bei höheren Temperaturen kann die Hitzehärtung in kürzeren Zeitspannen bewirkt werden. Die obere Temperaturgrenze, bei der der Hitzehärtungsprozeß durchgeführt werden kann, wird durch diejenigen Temperaturen bedingt, bei denen eine Zersetzung des Cellulosematerials beginnt. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Masse wird es bevorzugt, das Material mit etwa 0,5 bis 3 Gew„-% an ASA/Emulgator-Masse,bezogen auf das Material, zu imprägnieren.
Die erfindungsgemäßen ASA/Emulgator-Massen können ferner zum Leimen von Papier verwendet werden. Bei Einsatz als
1-5 Papierleimungsmittel zeigen die Massen alle Merkmale und Vorteile üblicher bekannter Papierleimungsmittel. Darüber hinaus zeichnen sich jedoch die erfindungsgemäßen Massen dadurch aus, daß sie dem damit geleimten Papier eine besonders gute Widerstandsfähigkeit gegenüber sauren Flüssigkeiten, z.B. Säuretinten, Zitronensäure, Milchsäure und dergleichen verleihen im Vergleich zu Papier, das mit bekannten Leimungsmitteln behandelt ist. Zusätzlich zu den bereits angegebenen Eigenschaften haben die erfindungsgemäßen Massen den Vorteil, daß sie auch in Kombination mit Alaun sowie mit beliebigen Pigmenten, Füllstoffen und anderen als Zusatzstoffe für Papier in Frage kommenden Substanzen verwendbar sind. Die erfindungsgemäßen Massen können auch in Verbindung mit anderen Leimungsmitteln
3.0 verwendet werden, um zusätzliche Leimungseffekte zu erzielen. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß sie die Festigkeit des Papiers nicht beeinträchtigen, und wenn sie in Verbindung mit bestimmten Zusatzstoffen · verwendet werden, erhöhen sie sogar die Festigkeit der fertigen Papierbahnen. Außerdem sind nur milde Trocknungsoder Härtungsbedingungen erforderlich, um den vollen Leimungseffekt zu entwickeln.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Massen als Leimungsmittel bei der Papierherstellung läßt einige Abwandlungen der Verfahrenstechik als zweckmäßig erscheinen, von denen jede je nach den speziellen betrieblichen Erfordernissen noch weiter modifiziert werden kann. Es muß jedoch als wichtig hervorgehoben werden, daß es bei allen diesen Verfahrensweisen ganz wesentlich ist, eine gleichförmige Dispergierung des Leimungsmittels in der gesamten Faseraufschlämmung in Form von winzigen Tröpfchen zu erzielen, die in innigen Kontakt mit der Faseroberfläche gelangen können. Eine gleichförmige Dispergierung ist erzielbar durch Zugabe der erfindungsgemäßen Masse zu der Pulpe oder durch Zusatz einer vorgeformten, vollständig dispergierten Emulsion. Chemische Dispergiermittel können zu der Ganzzeug-Faseraufschlämmung ebenfalls zugegeben werden.
Ein weiterer wichtiger Faktor bei der effektiven Verwendung der erfindungsgemäßen Masse als Leimungsmittel ist deren Einsatz in Verbindung mit einem Material, das entweder von Natur aus kationisch ist oder andererseits in solcher Weise zu ionisieren oder dissoziieren vermag, daß ein oder mehrere Kationen oder andere posititv geladenen Komponenten entstehen. Diese im folgenden als "kationische Mittel" bezeichneten Verbindungen erwiesen sich als brauchbar, um die Beständigkeit dieser Leimungsmittel zu fördern und um diese in innigen Kontakt mit den Papierbreifasern zu
"0 bringen. Typische im Leimungsprozeß als kationische Mittel verwendbare Materialien sind z.B. Alaun, Aluminiumchlorid, langkettige Fettsäureamine, Natriumaluminat, substituiertes Polyacrylamid, Chromsulfat, tierischer Leim, kationische hitzehärtbare Harze und
3^ Polyamidpolymere. Von besonderem Interesse zur Verwendung als kationische Mittel sind verschiedene kationi-
sehe Stärkederivate wie primäre, sekundäre, tertiäre oder guaternäre Aminstärkederivate und andere kationische stickstoffsubstituierte Stärkederivate sowie kationische Sulfonium- und Phosphoniumstärkederivate.
Derartige Derivate sind aus allen Typen von Stärken herstellbar einschließlich solcher, die aus Mais, Tapioca/ Kartoffel, wachsartigem Mais, Weizen und Reis gewonnen werden. Ferner können sie in ihrer ursprünglichen granulierten Form vorliegen oder in vorgelatinisierte, in kaltem Wasser lösliche Produkte umgewandelt sein.
Jedes der angegebenen kationischen Mittel kann zu dem Papierbrei, d.h. der Pulpenaufschlämmung, entweder vor, zusammen mit oder nach der Zugabe der als Leimungsmittel wirkenden erfindungsgemäßen Masse zugesetzt werden. Um aber eine maximale Verteilung zu erzielen, wird es bevorzugt, das kationische Mittel entweder nach dem Leimungsmittel oder in direkter Kombination mit diesem zuzusetzen. Die tatsächliche Zugabe des kationischen Mittels oder der als Leimungsmittel dienenden Masse zum Papierbrei kann an beliebiger Stelle während des Papiererzeugungsprozesses erfolgen vor der endgültigen Umwandlung des nassen Papierbreis in eine trockene Papierbahn oder -rolle. So können diese als Leimungsmittel dienenden Massen z.B. zu der Pulpe zugesetzt werden, während sie sich im Stoffauflaufkasten, Feinzeugholländer, Hydropulper oder Lagerkasten befindet.
Weitere Verbesserungen in bezug auf Wasserfestigkeit des unter Verwendung der erfindungsgemäßen Masse als Leimungsmittel gewonnenen Papiers sind durch Härten der erhaltenen Papierbahnen, -stränge oder -formkörper erzielbar. Dieser Härtungsprozeß umfaßt das Erhitzen des Papiers bei Temperaturen im Bereich von 80 bis 15O0C während 1 bis 60 min.. Es muß aber erneut darauf
—•1 Ο
Ι hingewiesen werden, daß eine Nachhärtung für die erfolgreiche Verwendung des erfindungsgemäßen Emulgiermittels zur Papierleirnung nicht wesentlich ist.
Die erfindungsgemäßen Massen können selbstverständlich zum Leimen von allen Papiertypen mit Erfolg verwendet werden, d.h. von Papier aus sowohl Cellulosefasern als auch aus Kombinationen von Cellulose- mit Nichtcellulosefasern. Verwendbare Cellulosefasern sind z.B. ge-
ID bleichte und ungebleichte Sulfatcellstoffasern (für Kraftpapier), gebleichte und ungebleichte SuIfitcellulosefasern, gebleichte und ungebleichte Sodafasern, neutrale Sulfitfasern, halbchemisch und chemisch vermahlene Holzstoffasern, Holzschliff und beliebige Kombinationen dieser Fasern. Diese Holzschliff-und Holzcellstoffasern können nach den verschiedensten Verfahren gewonnen sein, wie sie auf dem Gebiete der Papierindustrie bekannt und für Faserbreie üblicherweise verwendet werden. Außerdem können auch synthetisehe Fasern vom Typ Viskoserayon oder regenerierter Cellulose verwendet werden.
Alle Typen von Pigmenten und Füllstoffen können dem mit Hilfe der erfindungsgemäßen Masse zu leimenden Papier zugesetzt werden. Typische geeignete derartige Materialien sind z.B. Ton, Talk, Titandioxid, Calciumcarbonate Calciumsulfat und Diatomeenerde. Andere Zusatzstoffe einschließlich Alaun sowie andere Leimungsmittel sind zusammen mit den erfindungsgemäßen Mas-
30 sen ebenfalls verwendbar.
Die eingesetzten Mengen der als Leimungsmittel dienenden erfindungsgemäßen Massen werden so gewählt, daß ' etwa 0,05 bis 3 %, bezogen auf das Trockengewicht der in der fertigen Papierbahn oder im Papierstrang der Pulpe vorliegen. Obwohl auch Mengen von mehr als 3 v.
* verwendet werden können, erweist sich dies in der Regel als wirtschaftlich nicht gerechtfertigt, wenn erzielbare Vorteile in bezug auf erhöhte Leimungseigenschaften in Betracht gezogen werden. Innerhalb des angegebenen Bereichs hängt die genaue Menge an einzusetzender Masse größtenteils vom Typ der zu behandelnden Pulpe, den speziellen Betriebs- und Verfahrensbedingungen sowie dem besonderen Gebrauchszweck, für den das Papier bestimmt ist, ab. So erfordert z.B. Papier, das gute Wasserfestigkeit oder Tintenbeständigkeit haben muß, den Einsatz einer höheren Konzentration an der als Leimungsmittel dienenden erfindungsgemäßen Masse als ein Papier, das diesen Anforderungen nicht genügen muß.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie zu beschränken.
20 Beispiel 1
Als Alkenylbernsteinsäureanhydrid (ASA) diente ein handelsübliches Produkt, das aus Maleinsäureanhydrid und einem geradkettigen C.,. ,,»-Olef ingemisch gewonnen ist. Es waren ungefähr gleiche Mengen an jeder Kohlenstoffanzahl vorhanden und die Doppelbindungsstelie im Ausgangsgemisch der Olefine lag fast durchwegs innen. Das durchschnittliche Molekulargewicht entsprach etwa 17,4 Kohlenstoffatomen im Olefingemisch.
12,0 g (0,0351 mol) ASA wurden mit 16,08 g (0,0292 mol) Methoxypolyethylenglycol 550 vermischt und 14 h lang bei 800C erhitzt. Die Infrarotanalyse zeigte, daß die Reaktion praktisch vollständig ablief: die Hydroxy1- und Anhydridabsorptionen nahmen ab, während die Esterund Carboxylabsorptiohen zunahmen. Die NMR- und IR-Analysen waren in Übereinstimmung mit der folgenden
-21-Struktur des Verfahrensprodukts:
C15~20 Alkenyl
CH - COOH -H 0
CH - C-O-PEG-O-Methy1
Eine geringe Menge (etwa 7 %) überschüssiges ASA liegt ebenfalls noch vor.
Das erhaltene Produkt löste sich leicht in Wasser und ergibt in einer Konzentration von 0,1 % eine klare schäumende Lösung. Wenn 0,1 % eines 5 %igen Gemisches dieses Produktes in Chloroform/n-Hexadecan (50/50) in Wasser geschüttelt wurden, bildete sich
eine Emulsion. 20
Beispiel 2
Unter Verwendung von 10,0 g (0,0292 mol) des in Beispiel 1 eingesetzten ASA wurde ein ähnliches nichtionisches oberflächenaktives Mittel aus 12,18 g (0,0122 mol) Polyethylenglycol 1000 hergestellt durch 12h langes Erhitzen bei 1200C. Die NMR- und IR-Analysen waren in Übereinstimmung mit der folgenden
Struktur für das Verfahrensprodukt:
Alkenyl
C15-20
CH - COOH
Beispiel 3
Der Emulgator gemäß Beispiel 1 wurde zur Herstellung einer ASA/Emulgator-Masse verwendet, die in Wasser leicht emulgiert, in^dem 9 % des Emulgators gemäß Beispiel 1 in dem in Beispiel 1 beschriebenen ASA gelöst wurden. Das erhaltene Gemisch bildete leicht eine Emulsion in Wasser bei einer Konzentration von 0,1 %, wenn einfach mit Hand geschüttelt wurde.
Beispiel 4
35
Das Emulgiermittel gemäß Beispiel 2 wurde zur Herstellung einer ASA/Emulgator-Masse verwendet, die in Wasser leicht emulgierte. Es wurden9 % des Emulgators gemäß Beispiel 2 in dem in Beispiel 1 beschriebenen ASA gelöst. Das erhaltene Gemisch bildete leicht eine Emulsion in Wasser bei einer Konzentration von 0,1 %, wenn einfach per Hand geschüttelt wurde.
Beispiel 5
Zur einfacheren Herstellung der ASA/Emulgator-Masse gemäß Beispiel 3 wurdennur 5 % Methoxypolyethylenglycol 550 zu dem ASA gemäß Beispiel 1 zugesetzt, worauf bei 8O0C 140 min lang erhitzt Wfurde. Ähnliche Änderungen wie die in Beispiel 1 festgestellten wurden in den NMR- und IR-Spektren beobachtet. Das Endprodukt emulgierte leicht in Wasser (vgl. Tabelle 1).
Beispiel 6
Als einfachere Verfahrensweise zur Herstellung der ASA/Emulgator-Masse gemäß Beispiel 4 wurde so verfahren, daß nur 5% Polyethylenglycol 1000 zu dem ASA gemäß Beispiel 1 zugesetzt und bei 8O0C 140 min lang erhitzt wurde. Ähnliche Änderungen wie die in Beispiel 2 festgestellten wurden in den NMR- und IR-Spektren beobachtet. Das Endprodukt emulgierte leicht in Wasser (vgl. Tabelle 1).
Beispiel 7
Es wurden zwei Ansätze wie in Beispiel 6 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß in einem Falle a) 2,5 % Polyethylenglycol 1000 und im anderen Falle b) 10 % Polyethylenglycol 1000 verwendet wurden. Das Erhitzen erfolgte 18 h lang bei 1200C. Die erhaltenen Produkte emulgierten leicht in Wasser (vgl. Tabelle 1).
Beispiel 8 35
Das relative Emulgiervermögen verschiedener unterschiedlicher ASA/Emulgier-Kombinationen wurde unter Anwendung
eines einfachen Tests bestimmt. 1 Tropfen (0,026 g) des Testgemisches wurde 15 s lang in 25 ml Wasser kräftig geschüttelt. Die Emulsionshomogenität wurde festgestellt und Trübungsmessungen wurden in einem
5 Klett-Summerson-Kolorimeter unter Verwendung von
1/2 Zoll-Standardkolorimeter-Teströhrchen und eines Nr. 42-Blaufilters· durchgeführt. Klett-Trübungswerte von etwa 400 bis 600 zeigen ausgezeichnete Emulsionen an. Messergebnisse unter etwa 150 lassen eine sehr schlechte Emulsionsbildung erkennen.
Die Klett-Meßwerte und visuellen Beobachtungen wurden in eine qualitative Emulsionsstabilitäts-Beurteilungsskala in folgender Weise übertragen: 15
Verhalten beim Stehenlassen bis zu 24 Stunden
keine iSnderung gut > 300 leichte Trennung in 24 h
eindeutige Trennung in 24 h eindeutige Trennung in 2-3 h unvollständige Emulgierung in frischem Zustand
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Sie zeigen, daß die erfindungsgemäßen Massen ausgezeichnete Emulsionen ergeben, die gleich gut oder besser sind als die mit üblichen bekannten Emulgatoren erhaltenen. Die Emulsionen gemäß Beispielen 5 und 6 waren so stabil, daß sie sich selbst nach 1 Monat langem Stehen nicht merklich änderten.
Wie ersichtlich bildeten die Produkte gemäß Beispielen 5 uncj 6 keinen stabilen Schaum, wohingegen einige der ASA-Gemische mit handelsüblichen Emulgatoren dies taten.
Klett-
Meßwert
ausgezeichnet > 400
gut >300
mäßig > 200
schlecht > 100
unwirksam unvollst
Tabelle 1 Emulsionstest mit frisch hergestellten ASA /Emulgator-Gemischen
ASA allein
ASA + handelsübliche Emulgatoren Igepal CO-630
Tergitol TMN-6 PBG 400 Monooleat PBG 600 Dilaurat
erf indungsgemäße ASA-Emulgiermittel Beispiel 5
Beispiel 6 Beispiel 7(a) (b)
Menge an Emulsions
Emulgator bewertung
0 keine Emulsion
10 ausgezeichnet
7 ausgezeichnet
10 mäßig
10 ausgezeichnet
10 gut
8 ausgezeichnet
8-1/2 ausgezeichnet
4 . gut
17 ausgezeichnet
Schaum nach 30 min
keiner ·
1 bis 1/2 ml
keiner 1 bis 1/2 ml
keiner keiner
ASA wie in Beispiel 1 beschrieben
IX)
IO
CN
LO CO
CO CO
cn
O CD
CO cn
OO
-26-1 Beispiel 9
Die ASA/Emulgiermittel-Kombinationen gemäß Beispiel 8 wurden getestet, um festzustellen, ob sie ihre Emulgierfähigkeit beim Stehen beibehalten. Sie wurden bei Raumtemperatur einige Tage lang aufbewahrt oder einer beschleunigten Alterung unterworfen durch Erhitzen während mehrerer Stunden bei 8O0C. 1 h langes Erhitzen bei 8O0C entsprach ungefähr 3 Tage langem Stehenlassen bei Raumtemperatur.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Sie zeigen, daß die Gemische von ASA mit handelsüblichen Emulgatoren eine sehr schlechte Lagerungsstabilität haben und frisch gemischt zum Einsatz gelangen müssen. Demgegenüber sind die erfindungsgemäßen Produkte sehr stabil.
Tabelle 2
Lagerungsstabilität von ASA /Emulgator-Gemischen
ASA + handelsübliche Emulgatoren Igepal CO-630
Tergitol TMN-6 PBG 400 Monoleat PEG 600 Dilaurat
erf indungsgeiräße ASA-Emulgiermittel Beispiel 5
Beispiel 6
Menge an
Emulgator
%		 Lagerung Emulsions-
bewertung
7
10		 3 Tage bei R.T.
7 Tage bei R.T.
1 Stunde bei 8O0C		 schlecht
unwirksamn
schlecht
10 1 Stunde bei 8O0C schlecht
10 1 Stunde bei 800C schlecht
10 1 Stunde bei 800C mäßig
8 71 Tage bei R.T. ausgezeichnet
8-1/2 17 Tage bei R.T. ausgezeichnet
ASA wie in Beispiel 1 beschrieben
in O in CO
CN co co co
cn
O CD
CN cn
OO
1 Beispiel 10
Die in den Beispielen 5 und 6 beschriebene Verfahrensweise wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß andere Methoxypolyethylenglycol (MPG)-Reaktionspartner anstelle von MPG 550 und andere Polyethylenglycol (PEG)-Reaktionspartner anstelle von PEG 1000 verwendet wurden.
Ferner wurden andere Typen von hydrophilen Verbindungen angewandt. Es wurden zwei kurzkettige hydrophile Verbindungen, nämlich Methoxyethoxyethanol mit nur zwei Ethersauerstoffen,und 1,3-bis-(Dimethylamino)-2-propanol getestet. Andererseits wurden auch Moleküle mit sehr viel größeren hydrophoben Segmenten als die Methylgruppe in MPG-Produkten, die aber noch immer einen überwiegenden hydrophilen Charakter haben, ebenfalls getestet.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt. Sie zeigen, daß zur Bildung eines effektiven Emulgiermittels die folgenden Voraussetzungen erfüllt sein müssen:
(1) Das Molekulargewicht muß oberhalb von etwa 200 in den MPG-Verbindungsserien und oberhalb von etwa 400 in den PEG-Verbindungsserien liegen,
(2) ein breiter Bereich an Molekulargewichten ist sowohl in den MPG- als auch in den PEG-Verbindungsserien wirksam,
(3) das optimale Molekulargewicht liegt zwischen etwa 350 und 1500 in den MPG-Verbindungssserien und zwisehen etwa 700 und 3000 in den PEG-Verbindungsserien,
(4) weniger polare Gruppen sind in.den hydrophilen Verbindungen nötig, wenn Ethergruppen durch Dimethylaminogruppen ersetzt werden und
(5) wenn die Polyethylenglycolkomponente groß genug ist, kann die hydrophile Verbindung hydrophobe Gruppen, die so groß sind wie in den üblichen hydrophoben oberflächenaktiven Mitteln, enthalten.
Tabelle 3
ι Reaktion von ASA mit verschiedenen hydrcphilen Verbindungen
Hydrophiler Reaktant
t 9 * I MPG 350
ϊ * *
t 4 X 		CN MPG 750
1 MPG 1900
β 4 *· MPG 5000
fc 6
*		 PEG 400
PEG 600
ff C ! PEG 600
c * '< PEG 1540
t * PEG 4000
ic««*«
Methoxyethoxymethanol
(M.G. 120)
1,3-bis(Dimethylamino)
2-propanol
PEG 4000 Mcnolaurat
PEG 4000 Mcnostearat t-Octyl-phenol/40 EO zugesetzte Menge (%)
ASA wie in Beispiel 1 beschrieben.
Reaktionsbedingungen
Min. bei 8O0C Min. bei 8O0C Stunden bei 12O0C Stunden bei 1200C
Min. bei 8O0C Stunden bei 8O0C Stunden bei 8O0C Stunden bei 1200C Stunden bei 1200C
Stunden bei 12O0C
Stunde bei 8O0C
Stunden bei 12O0C Stunden bei 15O0C Stunden bei 1500C
LO
Emuls ionsbewertung
ausgezeichnet
ausgezeichnet
gut
nicht getestet, fester
Niederschlag im Produkt
unwirksam
gut
schlecht
ausgezeichnet
gut
unwirksam
gut
ausgezeichnet nicht alles löslich mäßig
co co
CO
CJl
O CD
co CJl
OO
Beispiel 11
Die in Beispiel 6 beschriebene Verfahrensweise wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß verschiedene ASA-Verbindungen separat verwendet wurden anstelle des in Beispiel 1 beschriebenen ASA. Das Erhitzen mit 5 % PEG 1000 erfolgte 17 h lang bei 1200C. Die folgenden ASA-Verbindungen wurden verwendet:
1^ (1) ein verzweigtkettiges ASA, das sich von Tetrapropylen ableitet,
(2) ein verzweigtkettiges ASA, das sich von Hexapropylen ableitet,
(3) Isooctadecyl-ASA,
15 (4) Isooctadecenyl-ASA und
(5) ein C20-ASA, das sich von einem Dimer eines geradkettigen C<\q-<K~ Olefin ableitet.
In jedem Falle wurde eine ausgezeichnete Emulsion gebildet, wenn nach der in Beispiel 8 beschriebenen Methode getestet wurde.
Beispiel 12 25
Das ASA/Emulgiermittelprodukt gemäß Beispiel 6 wurde wie in Beispiel 8 getestet, jedoch unter Verwendung der folgenden wäßrigen Medien:
(1) destilliertes Wasser, pH 6,3,
(2) Leitungswasser (etwa 50 ppm Härte), pH 8,7,
(3) synthetisches hartes Wasser - 180 ppm Härte, pH 7,2,
(4) pH 4-Pufferlösung,
(5) pH 10-Pufferlösung. 35
In jedem Falle wurden gute bis ausgezeichnete Emulsionen erhalten. Ein Test wurde ferner in einem synthetischen Meerwasser (30000 ppm Härte) durchgeführt, in welchem Falle eine schlechte Emulsion erhalten wurde. Ferner wurde eine Emulsion des Produktes gemäß-Beispiel 6 hergestellt, bei der die Konzentration von ASA in Wasser 10 % betrug. Es bildete sich leicht eine dicke milchige Emulsion, die beim Stehenlassen nur. einen geringfügigen Aufrahmeffekt zeigte.
10
Beispiel 13
Es wurden drei einfache Wasserabstoßungsdemonstrationen vorgenommen, um die Wirksamkeit der ASA/Emulgiermittel-Masse gemäß Beispiel 6 zu zeigen. Stoffe aus Baumwollärillich, Rotholzschindeln und Papiertüchern wurden mit der 0,1 %igen wäßrigen Emulsion behandelt, getrocknet und bei 120 bis 15O0C 1 bis 2 h lang gehärtet. In allen Fällen wurde das behandelte Material mit ungehandeltem Material verglichen beim Auftreffenlassen eines Wasserstrahls auf die Oberfläche der Materialien. In allen Fällen durchdrang das Wasser sofort das unbehandelte Material, wohingegen das Wasser in die behandelten Proben 10s oder länger nicht eindrang.

Claims (27)

  1. Patentanwälte · European Patent Attorneys
    Dr. Müller-BorO und Partner ■ POB 260247 ■ D-8D0O MUnchen 26
    : 33A5058
    Dr. W. Müller-Bore f
    Dr. Paul Deufel
    Dipl.-Chem., Dipl.-Wirtsch.-Ing.
    Dr. Alfred Schön
    Dipl.-Chem.
    Werner Hertel
    Dipl.-Phys.
    Dietrich Lewald
    Dipl.-Ing.
    Dr.-Ing. Dieter Otto
    Dipl.-Ing.
    C 3481
    Chevron Research Company
    525 Market Street San Francisco, CA 94105, USA
    Nichtionogener Emulgator, denselben zusammen mit substituiertem Bernsteinsäureanhydrid enthaltende Masse und deren Verwendung
    Patentansprüche
    TA Emulgator, dadurch gekennzeichnet, daß er das Reaktionsprodukt aus
    a) einem Kohlenwasserstoff-substituierten Bernsteinsäureanhydrid mit 6 bis 50 Kohlenstoffatomen im Substituenten und
    b) mindestens einer nichtionischen wasserlöslichen Verbindung mit 1 bis 3 reaktiven polaren Gruppen,
    B-85JB0 München 2 POB 26 02 47 Kabel: Telefon
    Isartorplatz 6 Ό-8000 München 26 Muebooat 089/??.iifl3-7
    Telecopier Infotec 6400 B Telex
    ti TT ι HT in QnI no no λο ·- » · "·■
    die eine zur Bildung eines ausgeglichenen Öl-inWasser-Emulgiermittels ausreichende Hydrophilizitätskraft besitzt,
    ist, das eine freie Carboxylgruppe und eine substituierte Carboxylgruppe pro umgesetztes Anhydridmolekül aufweist.
  2. 2. Emulgator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß der Kohlenwasserstoff-Substituent ein Alkyl-,
    10 Alkenyl- oder Aralkylrest ist.
  3. 3. Emulgator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff-Substituent 10 bis 30 Kohlenstoff atome enthält.
  4. 4. Emulgator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kohlenwasserstoff-Substituent 12 bis 25 Kohlenstoffatome enthält.
  5. 5· Emulgator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff-Substituent ein Alkenylrest ist.
  6. 6. Emulgator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die polaren Gruppen Amino-, Aminoxid-, Hydroxyl-, Ether-, SuIfoxid-, Sulfhydryl- oder Nitrogruppen
    sind.
  7. 7. Emulgator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Verbindung ein Polyethylen-
    glycol oder Alkoxypolyethylenglycol ist.
  8. 8. Emulgator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,· daß die wasserlösliche Verbindung ein Methoxypoly-
    35 ethylenglycol ist.
  9. 9. Emulgator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophob/hydrophile Gleichgewicht einen Wert im Bereich von etwa 9 bis 16 auf der als "Hydrophil-Lipophil-Balance" bekannten HLB-Skala hat.
  10. 10. Emulgator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bernsteinsäureanhydrid ein von Maleinsäureanhydrid und Olefinen im C1.Q- bis C3Q-Bereich abstammendes Alkenylbernsteinsäureanhydrid und die wasserlösliche Verbindung ein Methoxypolyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von etwa 550 ist.
  11. 11. Emulgator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bernsteinsäureanhydrid ein von Ilaleinsäureanhydrid und Olefinen im C.Q- bis C3Q-Bereich abstammendes Alkenylbernsteinsäureanhydrid und die wasserlösliche Verbindung ein Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 ist.
  12. 12. Stabile Masse aus Kohlenwasserstoff-substituiertem Bernsteinsäureanhydrid und Emulgator, gekennzeichnet durch einen Gehalt an
    a) 70 bis 99,5 % eines normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoff-substituierten Bernsteinsäureanhydrids mit 6 bis 50 Kohlenstoffatomen im Substituenten und
    b) 0,5 bis 30 % eines Emulgators, der das Reaktionsprodukt aus einem Kohlenwasserstoff-substituierten Bernsteinsäureanhydrid mit 6 bis 50 Kohlenstoffatomen im Substituenten und mindestens einer nichtionischen wasserlöslichen Verbindung mit 1 bis 3 reaktiven polaren Gruppen, die eine zur Bildung eines ausgeglichenen öl-in-Wasser-Emulgiermittels ausreichende Hydrophilizitätskraft besitzt, ist, welches eine freie Carboxylgruppe und eine substituierte Carboxylgruppe pro umgesetztes Anhydridmolekül aufweist.
  13. 13. Masse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff-Substituenten der Komponenten a) und b) unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Alkyl, Alkenyl und Aralkyl ausgewählt sind.
  14. 14. Masse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff-Substituenten der Komponenten a) und b) Alkenyl sind.
  15. 15. Masse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff-Substituenten der Komponenten a) und b) jeweils 10 bis 30 Kohlenstoffatome aufweisen.
  16. 16. Masse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff-Substituenten der Komponenten a) und b) jeweils 12 bis 25 Kohlenstoffatome aufweisen.
  17. 17. Masse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,· daß die polaren Gruppen unabhängig voneinander aus der
    Gruppe bestehend aus Amino-, Aminoxid-, Hydroxyl-,
    Ether-, SuIfoxid-, Sulfhydryl- und Nitrorest ausgewählt sind.
  18. 18. Masse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Verbindung ein Polyethylenglycol oder Alkoxypolyethylenglycol ist.
  19. 19. Masse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Verbindung ein Methoxypolyethylenglycol ist.
  20. 20. Masse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator der Komponente b) ein hydrophob/hydrophiles Gleichgewicht hat, das einem Wert im Bereich von etwa 9 bis 16 auf der als "Hydrophil-Lipophil-
    M Ζ» *
    f 1 ♦ *
    — 5— 1 Balance" bekannten HLB-Skala entspricht.
  21. 21. Masse nach Anspruch 12/ dadurch gekennzeichnet, daß das Bernsteinsäureanhydrid der Komponenten a) und
    b) ein von Maleinsäureanhydrid und Olefinen im C10- bis CoQ-Bereich abstammendes Alkeny!bernsteinsäureanhydrid und die wasserlösliche Verbindung der Komponente b) ein Methoxypolyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von etwa 550 ist.
  22. 22. Masse nach Anspruch 12/ dadurch gekennzeichnet, daß
    das Bernsteinsäureanhydrid der Komponenten a) und b) ein von Maleinsäureanhydrid und Olefinen im C.Q- bis C-sp-Bereich abstammendes Alkenylbernsteinsäureanhydrid und die wasserlösliche Verbindung der Komponente b) ein Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 ist.
  23. 23. Masse nach Anspruch 12,'dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form einer wäßrigen Emulsion vorliegt.
  24. 24. Verwendung der Masse nach Anspruch 12 zum Wasserabstoßendmachen von zur Reaktion mit Anhydriden befähigte Gruppen aufweisenden Oberflächen durch Imprägnieren der Oberflächen mit der Masse in Form einer wäßrigen Emulsion.
  25. 25. Verwendung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Oberflächen um solche von
    30 Cellulosematerialien handelt.
  26. 26. Verwendung der Masse nach Anspruch 12 zum Leimen von Papier durch innige Dispergierung der Masse in Form einer wäßrigen Emulsion in der feuchten Pulpe von der endgültigen Umwandlung der Pulpe in eine trockene Papierbahn.
    —δ-
    Ι
  27. 27. Emulgator in Form einer stabilen Masse, dadurch gekennzeichnet, daß er das Reaktionsprodukt aus
    a) einem im stöchiometrischen Überschuß eingesetzten Kohlenwasserstoff-substituierten Bernsteinsäureanhydrids mit 6 bis 50 Kohlenstoffatomen im Substituenten und
    b) mindestens einer nichtionischen wasserlöslichen Verbindung mit 1 bis 3 reaktiven polaren Gruppen, die eine zur Bildung eines ausgeglichenen öl-in-Wasser-Emulgiermittels ausreichende Hydrophilizi-
    tätskraft besitzt,
    ist, das eine freie Carboxylgruppe und eine substituierte Carboxylgruppe pro umgesetztes Anhydridmolekül aufweist.
    28. Verwendung des Emulgators nach Anspruch 27 zum Wasserabstoßendmachen von zur Reaktion mit Anhydriden befähigte Gruppen aufweisenden Oberflächen durch Imprägnieren der Oberflächen mit dem in Form einer
    20 wäßrigen Emulsion vorliegenden Emulgator.
    29. Verwendung des Emulgators nach Anspruch 27 zum Leimen von Papier durch innige Dispergierung des in Form einer wäßrigen Emulsion vorliegenden Emulgators in der feuchten Pulpe vor der endgültigen Umwandlung der Pulpe in eine trockene Papierbahn.
    30. Verwendung des Emulgators nach den Ansprüchen 1 bis 11 zur Herstellung einer stabilen Masse aus Kohlenwasserstoff-substituiertem Bernsteinsäureanhydrid und nichtionogenem Emulgator durch Vermischen von 0,5 bis 30 % des Emulgators mit 70 bis" 99,5 % eines normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoff-substituierten Bernsteinsäureanhydrids mit 6 bis 50 Kohlenstoff-
    35 atomen im Substituenten.
DE19833345058 1982-12-13 1983-12-13 Nichtionogener emulgator, denselben zusammen mit substituiertem bernsteinsaeureanhydrid enthaltende masse und deren verwendung Withdrawn DE3345058A1 (de)

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