DE3410405C2 - - Google Patents

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    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
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    • D21H17/14Carboxylic acids; Derivatives thereof
    • D21H17/15Polycarboxylic acids, e.g. maleic acid
    • D21H17/16Addition products thereof with hydrocarbons

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  • Paper (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Mittel aus einem kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäureanhydrid und einem nichtionischen Emulgiermittel. Die Erfindung betrifft ferner ein verbessertes Verfahren, um Oberflächen wasserabstoßend zu machen, welche reaktiv gegenüber An­ hydriden sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein verbes­ sertes Verfahren zum Schlichten von Papier und Pappepro­ dukten.
Es ist bekannt, daß kohlenwasserstoffsubstituierte Bern­ steinsäureanhydride sich gut für die Behandlung von Papier, Geweben oder anderen Oberflächen, um diese wasserabstoßend zu machen, eignen. Wie aus den US-PS'en 31 02 064, 38 21 069, 39 68 005 und 40 40 900 (RE 29 960) hervorgeht, eignen sich diese Mittel besonders zum Schlichten von Papier.
Es ist ferner bekannt, daß diese Bernsteinsäureanhydride am besten für derartige Zwecke in hochdispergierter Form, beispielsweise in Form einer wäßrigen Emulsion, eingesetzt werden. So beschreibt beispielsweise die US-PS 40 40 900 (RE 29 960) Emulsionen zum Schlichten von Papier aus Mi­ schungen aus einem substituierten zyklischen Dicarbonsäu­ reanhydrid und einem Polyoxyalkylenalkyl- oder -alkylaryl­ ether oder dem entsprechenden Mono- oder Diester.
Diesteremulgiermittel sowie Monoesteremulgiermittel, Alkyl­ phenolethoxylate und Alkoholethoxylate, werden in der US- PS 40 40 900 (RE 29 960) als wertvolle Emulgiermittel für substituierte Bernsteinsäureanhydride beschrieben. Diese Literaturstelle beschreibt, daß der Polyoxyalkylen­ teil des Emulgiermittels zwischen 5 und 20 Polyoxyalkylen­ gruppen enthalten muß. Für Polyoxyethylen(polyethylen­ glykol)-Typ-Emulgiermittel entspricht dies einem Moleku­ largewicht von ungefähr 238 bis 899.
Ein Hauptnachteil dieser bekannten Emulgiermittel besteht darin, daß, nachdem sie einmal hergestellt worden sind, die Bernsteinsäureanhydrid-Emulgiermittelmischungen insta­ bil sind und sofort verwendet werden müssen. Es besteht daher ein Bedarf an substituierten Bernsteinsäureanhydrid- Emulgiermittelmischungen, die eine erhöhte Stabilität beim Altern oder der Lagerung zeigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Mittel auf der Basis eines kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäureanhydrids und eines nichtionischen Emulgiermittels bereitzustellen, die eine erhöhte Stabilität beim Altern oder der Lagerung zeigen.
Diese Mittel mit verbesserter Stabilität sollten in Form einer wäßrigen Emulsion herstellbar sein und sollten in der Lage sein, Oberflächen, welche Gruppen enthalten, die mit Anhydriden reaktiv sind, wasserabstoßend zu machen.
Ferner sollten die Mittel geeignet sein, im Verfahren zum Schlichten von Papier eingesetzt werden zu können.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein stabiles Mittel aus einem kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäureanhy­ drid und einem nichtionischen Emulgiermittel aus
  • (A) 70 bis 99,5% eines normalerweise flüssigen kohlen­ wasserstoffsubstituierten Bernsteinsäureanhydrids, das 6 bis 50 Kohlenstoffatome im Substituenten ent­ hält, und
  • (B) 0,5 bis 30% eines Polyethylenglykoldiesteremulgier­ mittels, das auf ein Polyethylenglykol, welches 21 bis 150 Ethylenoxideinheiten enthält, und eine Monocarbon­ säure, die 8 bis 25 Kohlenstoffatome enthält, zurück­ geht.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Wasserab­ stoßendmachen von Oberflächen, welche Gruppen enthalten, die mit Anhydriden reaktiv sind. Dieses Verfahren besteht darin, diese Oberflächen mit einer wäßrigen Emulsion des erfindungsgemäßen Mittels aus einem substituierten Bern­ steinsäureanhydrid und einem nichtionischen Emulgiermittel zu imprägnieren.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schlichten von Papier, welches darin besteht, innig in dem nassen Zellstoff vor der abschließenden Umwandlung des Zell­ stoffs zu einer trockenen Bahn eine wäßrige Emulsion des erfindungsgemäßen Mittels aus einem substituierten Bernsteinsäureanhydrid und einem nichtionischen Emulgier­ mittel zu dispergieren.
Die Erfindung beruht unter anderem auf der Erkenntnis, daß Polyethylenglykoldiester, wobei das Molekulargewicht des Polyethylenglykols ungefähr 1000 oder darüber beträgt, in überraschender Weise wirksame Emulgiermittel beim Al­ tern in substituierten Bernsteinsäureanhydriden sind. Zum Vergleich dazu verhalten sich im Handel erhältliche Di­ esteremulgiermittel, bei denen das Molekulargewicht des Polyethylenglykolanteils unterhalb ungefähr 1000 liegt, schlecht und unwirksam beim Altern in substituierten Bern­ steinsäureanhydriden.
Die erfindungsgemäß eingesetzten substituierten Bernstein­ säureanhydride stellen hydrophobe Moleküle dar. Gewöhnlich weisen sie einen Substituenten in der 3-Position auf, sie können jedoch Substituenten sowohl in der 3- als auch in der 4-Stellung besitzen. Im allgemeinen ist der Substituent eine Alkyl-, Alkenyl- oder Aralkylgruppe. Andere Elemente können in kleineren Mengen vorliegen, beispielsweise als Schwefel- oder Etherverknüpfung. Die Gesamtzahl der Kohlen­ stoffatome in dem Substituenten liegt zwischen 6 und 50. Eine bevorzugte Substituentengröße liegt zwischen 10 und 30 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugt werden 10 bis 25 Kohlenstoffatome. Eine bevorzugte Ausführungsform der in Frage kommenden Anhydride besteht aus Alkenylbernstein­ säureanhydriden, die in der Weise hergestellt werden, daß ein Olefin mit Maleinsäureanhydrid zur Umsetzung gebracht wird. Die erfindungsgemäß in Frage kommenden Anhydride wer­ den als "ASA" bezeichnet.
Das für das erfindungsgemäße Mittel geeignete Emulgiermit­ tel ist ein Polyethylenglykoldiester, der auf Polyethylen­ glykol und eine Monocarbonsäure zurückgeht. Für die erfin­ dungsgemäßen Zwecke enthält das Polyethylenglykol 21 bis 150 Ethylenoxideinheiten und vorzugsweise ungefähr 22 bis 90 Ethylenoxideinheiten. Das Molekulargewicht des Poly­ ethylenglykols liegt zwischen ungefähr 1000 und 6600 und vorzugsweise zwischen ungefähr 1000 und 4000.
Die zur Herstellung der Polyethylenglykoldiester geeigne­ ten Monocarbonsäuren sind organische Säuren, die 8 bis 25 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoff­ atome, enthalten. Geeignete Monocarbonsäuren sind Laurin­ säure, Oleinsäure sowie Stearinsäure. Andere Säuren in die­ sem Molekulargewichtsbereich mit mehr Unsättigung, wie Linolensäure, oder mit Ringstrukturen, wie Abietinsäure, oder mit relativ hohem Molekulargewicht, wie Erucinsäure, sind geeignet. Ketosäuren, wie sie aus Fettsäureketendime­ ren erhalten werden, sind ebenfalls geeignet. Mischungen der Säuren können verwendet werden. Beispielsweise ist im Handel erhältliche Laurinsäure, die kleinere Mengen an Caprinsäure und Myristinsäure enthält, geeignet.
Repräsentative Beispiele für Polyethylenglykoldiester, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind Poly­ ethylenglykol 1000(PEG 1000)-Dioleat, Polyethylenglykol 1000(PEG 1000)-Distearat, Polyethylenglykol 1540(PEG 1540)- Dilaurat sowie Polyethylenglykol 4000(PEG 4000)-Dioleat. Die Zahl, welche nach dem Polyethylenglykol in der vor­ stehenden Bezeichnung auftritt, bedeutet den Polymerisa­ tionsgrad des Polyethylenglykols. Insbesondere gibt die Zahl, die in der Bezeichnung "Polyethylenglykol 1000" auf­ tritt, an, daß die Anzahl der Ethylenoxideinheiten in der polymeren Verbindung derartig ist, daß ein gesamtes durchschnittliches Molekulargewicht von ungefähr 1000 er­ zielt wird. In ähnlicher Weise besitzt Polyethylenglykol 4000 ein gesamtes durchschnittliches Molekulargewicht von ungefähr 4000.
Die ASA/Emulgiermittel-Zubereitungen gemäß vorliegender Erfindung werden hergestellt durch Vermischen von 70 bis 99,5 Gew.-Teilen und vorzugsweise 80 bis 98 Teilen des substituierten Bernsteinsäureanhydrids mit 0,5 bis 30 Gew.-Teilen, vorzugsweise 2 bis 20 Teilen, des Polyethylen­ glykoldiesters. Diese ASA/Emulgiermittel-Kombinationen sind leicht an einer zentralen Stelle herzustellen und können gelagert und der Stelle zugeführt werden, wo die ASA-Emulsionen hergestellt werden. Die zwei Komponenten sind mischbar und die Mischung ist bei Umgebungstempera­ turen flüssig.
Diese ASA/Emulgiermittel-Zubereitung emulgiert leicht in Wasser mit verschiedener Härte und verschiedenen pH- Werten durch einfaches Einmischen ohne Einwirkung hoher Scherkräfte. Feine Tröpfchen werden gebildet und die Emul­ sion ist stabil, bis sie zur Behandlung einer Oberfläche verwendet wird, die Gruppen enthält, welche mit dem An­ hydrid reaktiv sind. Die Zeit zwischen der Bildung und der Verwendung schwankt zwischen einigen Sekunden und mehreren Stunden. Längere Zeiten werden im allgemeinen nicht bevorzugt, da die Anhydridgruppen allmählich durch das vorliegende Wasser hydrolysiert werden.
Das verwendete Wasser kann relativ rein sein oder kann herkömmliche Verunreinigungen, wie sie in Haushaltswas­ ser vorliegen, enthalten. Es kann einen pH von oberhalb oder unterhalb 7 besitzen, der pH-Wert schwankt jedoch im allgemeinen zwischen 3 und 11. Kalzium- und Magnesium­ härteionen können vorliegen.
Die Menge an ASA, die im Wasser suspendiert ist, kann erheblich schwanken, und zwar von wenigen ppm bis 10% oder mehr, je nach dem Verwendungszweck und der Applika­ tionsmethode. Zur Behandlung von Holz oder Geweben können Konzentrationen von etwa 1% verwendet werden, während für eine innere Papierschlichtung die Konzentration in der gepumpten Aufschlämmung normalerweise unterhalb ungefähr 100 ppm liegt. Dabei werden letztlich ungefähr 0,1 bis 1% ASA aus dem Papier absorbiert.
Mit den ASA/Emulgiermittel-Zubereitungen gemäß vorliegen­ der Erfindung zu behandelnde Oberflächen zur Erzielung eines Wasserabstoßungsvermögens enthalten integrale Grup­ pen, die mit der ASA-Anhydridgruppe reaktiv sind. Dies be­ dingt normalerweise eine Reaktion mit bestimmten Gruppen, wie Hydroxylgruppen, Aminogruppen oder Mercaptogruppen. Ein bevorzugter Materialtyp, der mit den Emulsionen der erfindungsgemäßen Zubereitungen behandelt werden kann, enthält Kohlehydratmoleküle, wie Zellulose oder Stärke, auf der Oberfläche des Materials. Diese Materialien ent­ halten viele Hydroxylgruppen, die mit dem ASA reagieren können.
Wie vorstehend erwähnt, können die ASA/Emulgiermittel- Zubereitungen gemäß vorliegender Erfindung dazu verwendet werden, zellulosehaltigen Materialien ein Wasserabsto­ ßungsvermögen zu verleihen. Die vorstehend beschriebenen wasserabstoßenden Zubereitungen werden vorzugsweise auf das Material in wäßrigen Emulsionen aufgebracht. Die Emul­ sion kann auf das Material aufgesprüht werden, oder das Material kann in die Emulsion eingetaucht werden, um das Derivat gleichmäßig in dem Material zu verteilen. Das im­ prägnierte Material wird dann aus der Lösung abgezogen und an der Luft getrocknet. Nach einem Lufttrocknen wird das Material erhitzt, vorzugsweise auf eine Temperatur von mehr als 100°C, um eine Härtung des aufimprägnierten Mit­ tels innerhalb des Materials zu bewirken. Es wurde gefun­ den, daß man in zweckmäßiger Weise eine Temperatur von ungefähr 125°C während einer Zeitspanne von 10 bis 15 min verwenden kann. Bei tieferen Temperaturen sind längere Zeitspannen erforderlich, um das Härtungsverfahren zu bewirken. Für kommerzielle Zwecke sollte die Härtungs­ zeit so kurz wie möglich sein und im allgemeinen weniger als 1 h betragen. Bei höheren Temperaturen kann die Wär­ mehärtung in einer kürzeren Zeitspanne durchgeführt wer­ den. Die obere Grenze der Temperatur, bei welcher das Wärmehärtungsverfahren durchgeführt werden kann, ist auf die Temperaturen beschränkt, bei welchen sich das zellulo­ sehaltige Material zu zersetzen beginnt. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Zubereitung ist es vorzuziehen, das Material mit ungefähr 0,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Material, mit der ASA/Emulgiermittel-Zubereitung, zu im­ prägnieren.
Die erfindungsgemäßen ASA/Emulgiermittel-Zubereitungen können zusätzlich als Papierschlichtemittel verwendet werden. Diese neuen Schlichtemittel zeigen alle Merkmale und Vorteile der bekannten Schlichtemittel. Darüber hinaus verleihen die neuen erfindungsgemäßen Schlichtemittel Pa­ pier, das damit geschlichtet wird, eine besonders gute Widerstandsfähigkeit gegenüber sauren Flüssigkeiten, wie sauren Druckfarben, Zitronensäure, Milchsäure etc., und zwar im Vergleich zu Papier, das mit bekannten Schlichte­ mitteln geschlichtet worden ist. Zusätzlich zu den bereits erwähnten Eigenschaften können diese Schlichtemittel auch in Kombination mit Alaun sowie beliebigen Pigmenten, Füll­ stoffen und anderen Bestandteilen verwendet werden, die Papier zugesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Schlichte­ mittel können auch in Verbindung mit anderen Schlichte­ mitteln zur Erzielung zusätzlicher Schlichteeffekte ver­ wendet werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sie nicht die Festigkeit des Papiers verschlechtern und bei einem Einsatz mit bestimmten Hilfsstoffen sogar die Festigkeit der fertigen Papierbögen erhöhen. Nur milde Trocknungs- oder Härtungsbedingungen sind erforderlich, um die vollen Schlichteeigenschaften zu erzielen.
Der Einsatz dieser Schlichtemittel bei der Herstellung von Papier kann nach verschiedenen Methoden erfolgen, von denen jede weiter im Hinblick auf die jeweiligen An­ forderungen modifiziert werden kann. Wichtig ist jedoch darauf hinzuweisen, daß bei Einhaltung all dieser Metho­ den es sehr wesentlich ist, eine gleichförmige Verteilung des Schlichtemittels in der Faseraufschlämmung in Form von kleinen Tröpfchen zu erzielen, die in innigen Kontakt mit der Faseroberfläche gelangen. Eine gleichmäßige Verteilung kann dadurch erzielt werden, daß das Schlichtemittel dem Zellstoff zugesetzt wird oder eine zuvor gebildete voll­ ständig dispergierte Emulsion zugegeben wird. Chemische Dispergierungsmittel können ebenfalls der Faseraufschläm­ mung zugesetzt werden.
Ein anderer wichtiger Faktor im Hinblick auf den wirksamen Einsatz der erfindungsgemäßen Schlichtemittel liegt in ih­ rer Verwendung in Verbindung mit einem Material, das ent­ weder kationisch oder andererseits dazu in der Lage ist, in einer solchen Weise zu ionisieren oder zu dissoziieren, daß eines oder mehrere Kationen oder andere positiv gela­ dene Anteile erhalten werden. Diese kationischen Mittel, auf die nachfolgend näher eingegangen wird, haben sich als geeignete Maßnahme zur Erhöhung der Retention von Schlichtemitteln sowie dahingehend erwiesen, die letzteren in eine enge Nähe zu den Zellstoffasern zu bringen. Von den Materialien, die als kationische Mittel bei dem Schlichteverfahren eingesetzt werden können, seien Alaun, Aluminiumchlorid, langkettige Fettamine, Natriumaluminat, substituiertes Polyacrylamid, Chrom(III)sulfat, tieri­ scher Leim, kationische hitzehärtende Harze sowie Poly­ amidpolymere erwähnt. Von besonderem Interesse für eine Verwendung als kationische Mittel kommen verschiedene kationische Stärkederivate in Frage, wie primäre, sekundä­ re, tertiäre oder quaternäre Aminstärkederivate sowie andere kationische stickstoff-substituierte Stärkederiva­ te, ferner kationische Sulfonium- und Phosphoniumstärke­ derivate. Derartige Derivate können aus allen Stärketypen hergestellt werden, wie Maisstärke, Tapiocastärke, Kar­ toffelstärke, wachsartiger Maisstärke, Weizenstärke und Reisstärke. Darüber hinaus können sie in ihrer ursprüng­ lichen körnigen Form vorliegen oder zu vorgelatinisier­ ten, in kaltem Wasser löslichen Produkten umgewandelt wer­ den.
Jedes der vorstehend angegebenen kationischen Mittel kann dem Ausgangsmaterial, d. h. der Zellstoffaufschlämmung, zugesetzt werden, und zwar entweder vor oder nach der Zu­ gabe des Schlichtemittels oder zusammen mit diesem. Um jedoch eine maximale Verteilung zu erzielen, ist es vor­ zuziehen, das kationische Mittel entweder anschließend an das Schlichtemittel oder in direkter Kombination mit dem­ selben zuzugeben. Die tatsächliche Zugabe entweder des kat­ ionischen Mittels oder des Schlichtemittels zu dem Aus­ gangsmaterial kann zu jedem Zeitpunkt bei dem Papierher­ stellungsverfahren vor der abschließenden Umwandlung des nassen Zellstoffs in eine trockene Bahn oder in einen trockenen Bogen erfolgen. Beispielsweise können diese Schlichtemittel dem Zellstoff zugesetzt werden, während sich der letztere in dem Stoffauflaufkasten, dem Holländer, dem Hydropulper oder in der Stoffblüte befindet.
Weitere Verbesserungen der Wasserbeständigkeit des Papiers, das mit diesen neuen Schlichtemitteln hergestellt wird, lassen sich durch Härten der erhaltenen Bahnen, Bögen oder geformten Produkte erzielen. Dieses Härtungsverfahren sieht ein Erhitzen des Papiers auf Temperaturen von 80 bis 150°C während 1 bis 60 min vor. Es ist jedoch erneut darauf hinzuweisen, daß die Nachhärtung nicht für eine erfolgreiche Durchführung der Erfindung wesentlich ist.
Die erfindungsgemäßen Schlichtemittel können natürlich erfolgreich für das Schlichten von Papier eingesetzt wer­ den, das sich aus allen Typen aus sowohl zellulosehaltigen als auch Kombinationen aus zellulosehaltigen mit nicht­ zellulosehaltigen Fasern herstellen läßt. Die zellulose­ haltigen Fasern, die erfindungsgemäß verwendet werden können, bestehen beispielsweise aus gebleichten und nichtgebleichten Sulfatfasern (Kraftfasern), gebleichten sowie nichtgebleichten Sulfitfasern, gebleichten sowie nichtgebleichten Sodafasern, neutralen Sulfitfasern, halbchemischen Chemiepulpefasern, vermahlenen Holzfasern sowie Kombinationen aus diesen Fasern. Diese Bezeichnun­ gen beziehen sich auf Holzzellstoffasern, die nach einer Vielzahl von Verfahren hergestellt werden, wie sie in der Zellstoff- und Papierindustrie angewendet werden. Ferner können synthetische Fasern des Viskose-Reyon- oder des regenerierten Zellulosetyps verwendet werden.
Alle Typen von Pigmenten und Füllstoffen können dem Pa­ pier, das mit den neuen erfindungsgemäßen Schlichtemitteln geschlichtet werden soll, zugesetzt werden. Derartige Materialien sind beispielsweise Ton, Talk, Titandioxid, Kalziumcarbonat, Kalziumsulfat sowie Diatomeenerden. Andere Additive, wie Alaun, sowie andere Schlichtemittel, können ebenfalls mit diesen Schlichtemitteln verwendet werden.
Was die Mengenverhältnisse betrifft, so können die Schlichtemittel in Mengen zwischen ungefähr 0,05 und ungefähr 3,0% des Trockengewichts des Zellstoffs in der fertigen Bahn oder in dem fertigen Bogen verwendet werden. Mengen von mehr als 3% können verwendet werden, die Vorteile verbesserter Schlichteeigenschaften sind jedoch gewöhnlich wirtschaftlich nicht gerechtfertigt. Innerhalb des vorstehend erwähnten Bereiches hängt die exakte Menge der Schlichte, die verwendet wird, hauptsächlich von dem Typ des Zellstoffs ab, der verwendet wird, ferner von den spezifischen Verarbeitungsbedingungen sowie von dem jeweiligen Endverwendungszweck, für welchen das Papier bestimmt ist. Beispielsweise erfordert ein Papier, das eine gute Wasserbeständigkeit oder Druckfarbenfesthaltevermögen besitzen muß, die Verwendung höherer Konzentrationen an Schlichtemittel als ein Papier, das diesen Kriterien nicht genügen muß.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Beispiele Beispiele 1 bis 4 (Vergleichsbeispiele)
Mischungen von ASA mit bekannten Emulgiermitteln werden hergestellt, um das Emulgiervermögen und die Lagerungsstabilität zu testen. Das zur Durchführung dieser Versuche eingesetzte ASA ist ein im Handel erhältliches Produkt, das aus Maleinsäureanhydrid und einer geradkettigen C₁₅- C₂₀-Olefinmischung hergestellt wird. Ungefähr gleiche Mengen einer jeden Kohlenstoffzahl liegen vor, und die Doppelbindungsposition in der Ausgangsolefinmischung war praktisch immer intern. Das durchschnittliche Molekular­ gewicht entspricht ungefähr 17,4 Kohlenstoffatomen in der Olefinmischung.
Die verwendeten Emulgiermittel sind typische Beispiele für bekannte Emulgiermittel. Sie entsprechen den vier Typen von Emulgiermitteln, die in der US-PS 40 40 900 (RE 29 960) als wirksame ASA-Emulgiermittel beschrieben werden. Igepal CO-630 ist ein im Handel erhältliches Alkylphenolethoxylat, das ungefähr 9 Mol Ethylenoxid enthält. Tergitol TMN-6 ist ein C₁₂-Alkoholethoxylat. PEG 400-Monooleat und PEG 600-Dilaurat sind der Mono- bzw. Diester von Polyethylenglykol (PEG). Das durchschnittliche PEG-Molekulargewicht geht aus den Zahlen 400 und 600 hervor.
In jedem Beispiel wird das Emulgiermittel in dem flüssigen ASA in der in Tabelle I gezeigten Konzentration aufgelöst. Ein Test des Emulgiervermögens wird durchgeführt, wenn die Mischung frisch gemischt und dann, wenn sie gealtert ist. Das Altern erfolgt entweder durch Stehenlassen bei Zimmertemperatur während einiger Tage oder durch beschleunigte Alterung bei 80°C. 1 h bei 80°C entspricht ungefähr 3 Tagen bei Zimmertemperatur und 3 h bei 80°C entsprechen ungefähr 10 Tagen bei Zimmertemperatur.
Die Ergebnisse in der Tabelle I zeigen, daß jeder Emulgiermitteltyp in frisch vermischtem Zustand wirksam ist, wobei jedoch alle vier Typen eine sehr schlechte Lagerungsstabilität zeigen.
Beispiele 5 bis 8
Für die Beispiele 5 bis 8 wird das gleiche ASA verwendet und die gleiche Methode wie im Falle der Beispiele 1 bis 4 eingehalten, mit der Ausnahme, daß die eingesetzten Emulgiermittel die erfindungsgemäße Lehre vermitteln. Die Emulgiermittel sind jeweils Diester, die aus Polyethylenglykol, dessen Molekulargewicht zwischen 1000 und 4000 schwankt, hergestellt werden, wobei das Polyethylenglykol mit Laurinsäure, Oleinsäure und Stearinsäure verestert wird.
Die Ergebnisse in der Tabelle I zeigen, daß diese Emulgiermittel überraschend gut sind, wenn sie frisch mit dem ASA vermischt werden, wobei sie vollständig ihr Emulgiervermögen beim Altern beibehalten.
Beispiel 9
Die in Beispiel 7 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß verschiedene ASA-Verbindungen getrennt anstelle des vorstehend beschriebenen ASA verwendet werden. In jedem Falle werden 10% PEG 1000-Dioleat zugesetzt. Das Emulgiervermögen wird frisch sowie nach einem Erhitzen während einer Zeitspanne von 3 h auf 80°C getestet. Die verwendeten ASA-Verbindungen sind folgende:
  • (1) Ein verzweigtes ASA, das auf Tetrapropylen zurückgeht.
  • (2) Ein verzweigtes ASA, das auf Hexapropylen zurückgeht.
  • (3) Isooctadecyl-ASA;
  • (4) Isooctadecenyl-ASA und
  • (5) ein C₂₀-ASA, das auf ein Dimeres eines geradkettigen C₁₀-α-Olefins zurückgeht.
In jedem Falle werden zufriedenstellende Emulsionen gebildet, und zwar sowohl dann, wenn die Mischung frisch ist als auch nach einem Altern.
Tabelle I
Lagerungsstabilität von ASA/Emulgiermittel-Mischungen

Claims (14)

1. Stabiles Mittel aus einem kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäureanhydrid und einem nichtionischen Emulgiermittel, zusammengesetzt aus
  • (A) 70 bis 99,5% eines normalen flüssigen kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäureanhydrids, das 6 bis 50 Kohlenstoffatome in dem Substituenten aufweist, und
  • (B) 0,5 bis 30% eines Polyethylenglykoldiesteremulgiermittels, das auf ein Polyethylenglykol, das 21 bis 150 Ethylenoxideinheiten enthält, und eine Monocarbonsäure, die 8 bis 25 Kohlenstoffatome enthält, zurückgeht.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoffsubstituent der Komponente (A) aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Alkyl, Alkenyl und Aralkyl besteht.
3. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoffsubstituent der Komponente (A) aus Alkenyl besteht.
4. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoffsubstituent der Komponente (A) 10 bis 30 Kohlenstoffatome enthält.
5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoffsubstituent der Komponente (A) 12 bis 25 Kohlenstoffatome enthält.
6. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bernsteinsäureanhydrid ein Alkenylbernsteinsäureanhydrid ist, das auf Maleinsäureanhydrid und Olefine in dem C₁₀-C₃₀-Bereich zurückgeht.
7. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyethylenglykolkomponente (B) ungefähr 22 bis ungefähr 90 Ethylenoxideinheiten enthält.
8. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Monocarbonsäure der Komponente (B) 10 bis 20 Kohlenstoffatome enthält.
9. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyethylenglykolkomponente (B) ein Molekulargewicht zwischen ungefähr 1000 und ungefähr 4000 be­ sitzt.
10. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Monocarbonsäure aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Laurinsäure, Oleinsäure und Stearinsäure besteht.
11. Verwendung des Mittels nach Anspruch 1 zur Herstellung einer wäßrigen Emulsion.
12. Verwendung eines Mittels gemäß Anspruch 1 zum Wasserabstoßendmachen von Oberflächen, die Gruppen enthalten, welche mit Anhydriden reaktiv sind, durch Imprägnieren der Oberflächen.
13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen aus zellulosehaltigen Materialien bestehen.
14. Verwendung des Mittels gemäß Anspruch 1 zum Schlichten von Papieren durch inniges Dispergieren einer wäßrigen Emulsion des Mittels gemäß Anspruch 1 in dem feuchten Zellstoff vor der endgültigen Umwandlung des Zellstoffs zu einer trockenen Bahn.
DE19843410405 1983-03-31 1984-03-21 Stabiles mittel aus kohlenwasserstoffsubstituierten bernsteinsaeureanhydrid und einem nichtionischen emulgiermittel und seine verwendung Granted DE3410405A1 (de)

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GB (1) GB2140049B (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4810301A (en) * 1983-07-22 1989-03-07 Seiko Kagaku Kogyo Co., Ltd. Composition for sizing agent and process for using the same composition
US4859720A (en) * 1983-11-07 1989-08-22 Allied Colloids Ltd. Process and compositions for sizing paper
CA1237960A (en) * 1983-12-30 1988-06-14 William A. Sweeney Stable substituted succinic anhydride/emulsifier composition and methods for its use
US4545856A (en) * 1984-02-28 1985-10-08 Chevron Research Company Stable substituted succinic anhydride/ether-ester emulsifier composition and methods for its use
JPS61234927A (ja) * 1984-09-25 1986-10-20 Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd 置換コハク酸無水物の水性分散液及びその製造方法
JPS61231298A (ja) * 1984-11-02 1986-10-15 第一工業製薬株式会社 製紙用サイズ剤
FI852056A0 (fi) * 1985-05-22 1985-05-22 Laennen Tehtaat Oy Foerfarande foer impregnering av vattenavvisande papper.
GB8522844D0 (en) * 1985-09-16 1985-10-23 Albright & Wilson Dispersible active sizing compositions
JPS6328999A (ja) * 1986-07-22 1988-02-06 星光化学工業株式会社 製紙方法
US5176748A (en) * 1988-07-05 1993-01-05 Bercen, Inc. Alkenyl succinic anhydride emulsion
US5342509A (en) * 1992-09-24 1994-08-30 Exxon Chemical Patents Inc. Fouling reducing dual pressure fractional distillator
ZA943999B (en) * 1993-06-09 1995-02-03 Lonza Ag Quaternary ammonium and waterproofing/preservative compositions
US5653915A (en) * 1995-05-10 1997-08-05 Pardikes; Dennis G. Method of preparing polymer succinic anhydride
US6027611A (en) * 1996-04-26 2000-02-22 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Facial tissue with reduced moisture penetration
US6225437B1 (en) * 1999-06-24 2001-05-01 Albemarle Corporation Sizing agents of enhanced performance capabilities
US6348132B1 (en) * 2000-05-30 2002-02-19 Hercules Incorporated Alkenyl succinic anhydride compositons and the use thereof
US6787574B1 (en) 2000-10-24 2004-09-07 Georgia-Pacific Resins, Inc. Emulsification of alkenyl succinic anhydride size
US20060060814A1 (en) * 2002-12-17 2006-03-23 Lucyna Pawlowska Alkenylsuccinic anhydride surface-applied system and method for using the same
US7943789B2 (en) * 2002-12-17 2011-05-17 Kemira Oyj Alkenylsuccinic anhydride composition and method of using the same
US20090281212A1 (en) * 2005-04-28 2009-11-12 Lucyna Pawlowska Alkenylsuccinic anhydride surface-applied system and uses thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US29960A (en) * 1860-09-11 photo-litho
GB612440A (en) * 1945-04-30 1948-11-12 Atlas Powder Co Improvements in or relating to hydrocarbon wax compositions
FR1089756A (fr) * 1953-01-17 1955-03-22 Bohme Fettchemie Gmbh Procédé de préparation de dispersions stables aux électrolytes
NL282997A (de) * 1961-09-08
BE673274A (de) * 1964-12-05 1966-04-01
US3968005A (en) * 1973-10-09 1976-07-06 National Starch And Chemical Corporation Paper sizing process using a reaction product of maleic anhydride with a vinylidene olefin
US3821069A (en) * 1973-01-02 1974-06-28 Nat Starch Chem Corp Process of sizing paper with a reaction product of maleic anhydride and an internal olefin
DE2343198A1 (de) * 1973-08-27 1975-03-13 Henkel & Cie Gmbh Hydrophile weichmacher fuer kunststoffdispersionen und -pasten
USRE29960E (en) 1976-05-05 1979-04-10 National Starch And Chemical Corp. Method of sizing paper
JPS5336044A (en) * 1976-09-16 1978-04-04 Kaneaki Sasaki Band heater and method of producing same
JPS58220897A (ja) * 1982-06-11 1983-12-22 三洋化成工業株式会社 製紙用サイズ剤

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Publication number Publication date
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