CH650227A5 - Organophiler organischer ton-komplex sowie verfahren zur erhoehung der viskositaet eines organischen systems unter verwendung des ton-komplexes. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen oganophilen organischen Ton-Komplex, der in einer organischen Flüssigkeit unter Bildung eines Gels dispergierbar ist, sowie ein Verfahren zur Erhöhung der Viskosität eines flüssigen organischen Systems in Abwesenheit eines polaren Lösungsmittels, wobei man mit dem genannten flüssigen System eine ausreichende Menge des erfindungsge-mässen Ton-Komplexes vermischt.

Je nach der Zusammensetzung des Gels können derartige Gele als Schmierfette, als Schlamm auf Ölbasis, als Abdichtungsflüssigkeiten auf Ölbasis, als Entferner für Anstriche, Firnisse und Lacke, als Farbanstriche Anstriche, als Formsandbindemittel, als Haftmittel und Abdichtungsmittel, als Tinte, als Polyester-beschichtungsharze, als Polyestergelbschichtungen oder zu ähnlichen Zwecken herangezogen werden.

Es ist bekannt, dass die anionischen Verbindungen, die ein Kation enthalten, unter geeigneten Bedingungen durch Ionenaustausch mit solchen Tonen reagieren, die ein negatives Schichtengitter und austauschbare Kationen besitzen, wobei sich dadurch organophile organische Tonprodukte bilden. Wenn das organische Kation mindestens eine Alkylgruppe aufweist, die mindestens 10 Kohlenstoffatome enthält, dann besitzen derartige Produkte, die in der Folge auch als «Organo-Tone» bezeichnet werden, die Eigenschaft in bestimmten organischen Flüssigkeiten zu quellen. Es sei in diesem Zusammenhang auf die USA-Patentschriften Nr. 2 531427 und Nr. 2 966 506 hingewiesen und auch auf das Buch mit dem Titel «Clay Mineralogy», 2. Ausgabe, 1968, von Ralph E. Grim, Verlag McGraw Hill Book Co., Inc., und zwar insbesondere auf das Kapitel 10 über organische Reaktionen mit Tonmineralien auf den Seiten 356-368, und auf das Kapitel über ionische Reaktionen, Smectite, und die Seiten 392-401, und auch auf die organophilen Komplexe mit Tonmineralien.

Seit der kommerziellen Einführung von Organo-Tonen im Anfang der Fünfzigerjahre ist es gut bekannt, dass maximale Gelierwirkung, bzw. Verdickungswirkung bei diesen Organo-Tonen erreicht werden kann, indem man zu derartigen Zusammensetzungen ein polares organisches Material mit niedrigem Molekulargewicht zusetzt. Derartige polare organische Materialien wurden mit verschiedenen Benennungen versehen, wie zum Beispiel als Dispergiermittel, als Dispersionshilfsstoffe, als Sol-vatisierungsmittel, als Dispersionsmittel und ähnliches bezeichnet. Es sei in diesem Zusammenhang auf die USA-Patentschrif-ten Nr. 2 677 661 (von O'Halloran) Nr. 2 704 276 (von MacCarthy et al.), Nr. 2 833 720 (von Stratton), Nr. 2 879 229 (von Stratton) sowie Nr. 3294683 (von Stansfield et al.) verwiesen.

Es stellte sich heraus, dass die Verwendung von derartigen Dispersions-Hilfsstoffen unnötig ist, wenn man speziell abgestimmte organophile Tone herstellt, die sich von substituierten quaternären Ammoniumverbindungen ableiten. Es sei in diesem Zusammenhang auf die USA-Patente Nr. 4105 578 von Finlay-son et al., bzw. Nr. 4208218 von Finlayson verwiesen.

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Es zeigte sich, dass die am wirksamsten und am meisten zur Verwendung als Dispergiermittel eingesetzten polaren Materialien Alkohole und Ketone mit niedrigem Molekulargewicht sind, insbesondere Methanol und Aceton. Diese Dispergiermittel haben jedoch sehr tiefe Entzündungstemperaturen, für ihre Verwendung ist daher eine feuerfeste Apparatur notwendig. Dispergiermittel mit höherem Siedepunkt und höherer Entzündungstemperatur können verwendet werden, diese sind jedoch weniger wirksam und sie führen oft zu Gelen, welche schlechte sekundäre Eigenschaften aufweisen, wie z.B. schlechte mechanische Beständigkeit, schlechte Verdickung und schlechte Lagerfähigkeit.

Die neusten der bisher hergestellten organophilen Tone zeigten beschränkte Nützlichkeit beim Einsatz als Gelierungsmittel in breiten Verwendungsgebieten, und diese Nachteile traten hauptsächlich aufgrund eines Ausflockens der Dispersion und der Viskositätseigenschaften auf. Obwohl die Materialien, die von Finlayson et al. in der USA-Patentschrift Nr. 4 105 578 beschrieben wurden, nicht derartige Nachteile besitzen, so ist es dennoch relativ schwierig diese Produkte herzustellen, und die Herstellung ist mit zusätzlichen Kosten verbunden, die durch die Auswahl von Benzylausgangsmaterialien bedingt sind.

Dementsprechend ist eine Nachfrage nach organophilen Ton-Komplexen , die leicht und billiger herzustellen sind und die leicht in organischen Systemen dispergiert werden können, ohne dass es unbedingt nötig ist, dass andere polare Dispergiermittel anwesend sind als eventuell geringe Mengen an Wasser, um ein Gelieren von organischen Systemen zu erreichen.

Ein organophiler Ton-Komplex, der eine erhöhte Dispergier-barkeit in nicht-wässrigen flüssigen Systemen aufweist, wurde unerwarteterweise gefunden, und zwar wenn man ihn als Reaktionsprodukt eines Tones des Smektit-Typs und einer organischen kationischen Verbindung herstellt, die mindestens eine langkettige aliphatische Gruppe und mindestens eine Gruppe aufweist, die eine ß,y-ungesättigte gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe oder eine Hydroxy- gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.

Der erfindungsgemässe organophile organische Ton-Komplex ist dadurch gekennzeichnet, dass er das Reaktionsprodukt aus mindestens einer organischen kationischen Verbindung und einem Ton des Smektit-Typs, der eine Kationenaustauscherkapazität von mindestens 75 Milliäquivalenten pro 100 Gramm des Tones aufweist, ist, wobei die organische kationische Verbindung die folgenden Gruppierungen enthält.

a) eine erste Gruppe, die eine ß,y-ungesättigte, gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe oder eine hydroxysubstituierte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe, die weitere Substituenten tragen kann, mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen darstellt,

b) eine zweite Gruppe, die eine gegebenenfalls substituierte aliphatische Gruppe mit 12 bis 60 Kohlenstoffatomen ist,

c) eine dritte und vierte Gruppe, welche die folgenden Gruppen umfasst:

die unter a) genannten Gruppen, gegebenenfalls substituierte Aralkylgruppen, Alkyl- oder Cycloalkylgruppen mit bis zu 22 Kohlenstoffatomen und Mischungen davon und wobei die Menge an der organischen kationischen Verbindung 90 bis 140 Milliäquivalente pro 100 Gramm des Tons, auf Basis von 100%igem aktivem Ton, beträgt.

Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erhöhung der Viskosität eines flüssigen organischen Systems in Abwesenheit von polaren organischen Dispergiermitteln. Dieses Verfahren besteht darin, dass man mit dem flüssigen organischen System eine zur Erhöhung der Viskosität ausreichende Menge des erfindungsgemässen organophilen Ton-Kom-plexes vermischt.

Die Tone, die verwendet werden, um die erfindungsgemässen

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organophilen Ton-Komplexe herzustellen, sind Tone des Smektit-Typs, die eine Kationaustauscherkapazität von mindestens 75 Milliäquivalenten pro 100 Gramm des Tones aufweisen. Speziell wünschenswerte Typen des Tones sind natürlich vorkommende Wyoming-Varietäten an quellendem Bentonit und ähnliche Tonarten sowie Hectorit, der ein quellender Magne-sium-Lithium Silikatton ist.

Die Kationaustauscherkapazität eines Tones des Smektit-Typs kann nach der bekannten Ammoniumacetat-Methode bestimmt werden.

Die Tone, und zwar insbesondere die Tone des Bentonit-Typs, werden vorzugsweise in die Natriumform umgewandelt, falls sie nicht bereits in dieser Form vorliegen. Dies kann in günstiger Weise erreicht werden, indem man einen wässrigen Tonbrei herstellt und den Brei durch ein Bett eines Kationaustauscher-harzes in der Natriumform hindurchleitet. Gemäss einer anderen Herstellungsmethode kann der Ton mit Wasser und einer löslichen Natriumverbindung vermischt werden, wie zum Beispiel mit Natriumcarbonat, Natriumhydroxid und ähnlichem, worauf dann die Mischung unter Verwendung eines Kollerganges oder eines Extruders Scherkräften unterworfen wird.

Tone des Smektit-Typs, die natürlich erzeugt wurden oder synthetisch, entweder nach einer pneumatolytischen oder vorzugsweise einem hydrothermalen Herstellungsverfahren erzeugt wurden, können auch verwendet werden, um die vorliegenden organophilen Tone zu erzeugen. Typische Beispiele für derartige Tone sind Montmorillonit, Bentonit, Beidellit, Hectorit, Saponit und Stevensit. Synthetische Tone können hydrothermisch hergestellt werden, indem man eine wässrige Reaktionsmischung in Form eines Breis erzeugt, der gemischte wässrige Oxide oder Hydroxide des gewünschten Metalles enthält, undzwar mit oder ohne, je nach dem wie der Fall sein kann, Natriumflurid (oder einem anderen austauschbaren Kation oder Mischungen davon) in den Proportionen, die für den jeweiligen synthetischen Smek-tit erwünscht sind, enthält. Der Brei wird dann gewöhnlich in einen Autoklaven gegeben und unter autogenem Druck auf eine Temperatur, die im Bereich von etwa 100 bis 325°C, vorzugsweise 274 bis 300° C, liegt, während ausreichender Zeit erhitzt, um das gewünschte Produkt zu erhalten.

Die organischen kationischen Verbindungen, die zur Herstellung der erfindungsgemässen Produkte geeignet sind, können aus einem weiten Bereich von Materialien ausgewählt werden, die in der Lage sind, einen organophilen Ton durch Austausch von Kationen mit einem Ton des Smektit-Typs zu bilden. Die verwendete organische kationische Verbindung muss eine positive Ladung, lokalisiert an einem Einzelatom oder einer kleinen Gruppe von Atomen innerhalb der Verbindung, aufweisen. Vorzugsweise ist das organische Kation aus der Gruppe ausg-wählt, die quaternäre Ammoniumsalze oder Phosphoniumsalze umfasst sowie auch äquivalente Salze, wobei das organische Kation Gruppen enthält, wie sie weiter oben definiert sind.

Die ß,y-ungesättigten Gruppen können aus einem weiten Bereich von Materialien ausgewählt werden. Diese Gruppen sind cyclisch oder acyclisch und sie können insbesondere mit aliphatischen Gruppen mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen substituiert sein, so dass die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den ß,y-ungesättigten Resten vorzugsweise weniger als 6 beträgt. Die ß,Y-ungesättigten Reste können mit einem aromatischen Ring substituiert sein, der in gleicher Weise mit der ungesättigten Gruppierung in der ß,Y-Stellung des Restes konjugiert ist, oder der ß,y-ungesättigte Rest kann sowohl mit einem aliphatischen Rest als auch mit aromatischen Ringen substituiert sein.

Typische Beispiele für ß,Y-ungesättigte Gruppen sind der 2-Cyclohexenylrest und der 2-Cyclopentenylrest.

Typische Beispiele für acyclische ß,Y-ungesättigte Gruppen, die 6 oder weniger Kohlenstoffatome enthalten, sind die folgenden Reste:

Propargyl; Allyl (2-Propenyl); Crotyl (2-Butenyl); 2-Pentenyl;

2-Hexenyl; 3-Methyl-2-butenyl; 3-Methyl-2-pentenyl; 2,3-Di-methyl-2-butenyl; l,l-Dimethyl-2-propenyl; 1,2-Dimethyl-propenyl; 2,4-Pentadienyl; und 2,4-Hexadienyl.

Typische Beispiele für acyclische aromatisch substituierte Reste sind die folgenden:

Cinnamyl (3-Phenyl-2-propenyl); 2-Phenyl-2-propenyl; und

3-(4-Methoxypropenyl)-2-propenyl.

Typische Beispiele für aromatisch und aliphatisch substituierte Materialien sind die folgenden:

3-Phenyl-2-cyclohexenyl; 3-Phenyl-2-cyclopentenyl; 1, l-Dimethyl-3-phenyl-2-propenyl; 1,1,2-Trimethyl-3-phenyl-2-propenyl; 2,3-Dimethyl-3-phenyl-2-propenyl; 3,3-Dimethyl-2-phenyl-2-propenyl; und 3-Phenyl-2-butenyl.

Der hydroxysubstituierte Rest muss ein solcher Rest sein, in dem sich die Hydroxylgruppe insbesondere nicht an dem Kohlenstoffatom befindet, das an das positiv geladene Atom gebunden ist, wobei die Gruppierung bis zu 6 Kohlenstoffatome aufweisen muss. Dieser Rest kann als Substituenten einen aromatischen Ring aufweisen, und zwar unabhängig von den vorhandenen Kohlenstoffatomen.

Typische Beispiele für hydroxysubstituierte Reste sind die folgenden:

2-Hydroxyäthyl (Äthanol); 3-Hydroxypropyl; 4-Hydroxy-pentyl; 6-Hydroxyhexyl; 2-Hydroxypropyl (Isopropanol); 2-Hydroxybutyl; 2-Hydroxypentyl; 2-Hydroxyhexyl; 2-Hydroxy-cyclohexyl; 3-Hydroxycyclohexyl; 4-Hydroxycyclohexyl; 2-Hydroxycyclopentyl; 3-Hydroxycyclopentyl; 2-Methyl-2-hydroxypropyl; l,l,2-Trimethyl-2-hydroxypropyl; 2-Phenyl-2-hydroxyäthyl; 3-Methyl-2-Hydroxybutyl; und 5-Hydroxy-2-pentenyl.

Die aliphatischen Reste können verzweigt oder unverzweigt, gesättigt oder ungesättigt, substituiert oder unsubstituiert sein, und sie weisen 12 bis 60 Kohlenstoffatome in dem geradkettigen Teil des Restes auf.

Die langkettigen aliphatischen Reste können von natürlich vorkommenden Ölen abgeleitet sein, einschliesslich verschiedener Pflanzenöle, wie z. B. Getreideöl (Maisöl), Kokosnussöl, Soyabohnenöl, Baumwollsamenöl, Rhizinusöl und ähnliche oder auch von verschiedenen tierischen Ölen oder Fetten, wie z. B. Talgöl. Die Alkylreste können in gleicherweise von petrochemi-schen Stoffen abgeleitet sein, wie z. B. von alpha-Olefinen.

Typische Beispiele für verwendbare verzweigte gesättigte Reste sind 12-Methylstearyl und 12-Äthylstearyl.

Typische Beispiele für verwendbare verzweigte ungesättigte Reste sind 12-Methyloleyl und 12-Äthyloleyl.

Typische Beispiele für unverzweigte gesättigte Reste sind Lauryl; Stearyl; Tridecyl; Myristal (Tetradecyl); Pentadecyl; Hexadecyl; hydrierter Talg, Docosonyl.

Typische Beispiele für ungesättigte und unsubstituierte Reste sind Oleyl; Linoleyl; Linilenyl; Soya und Talg.

Restliche Gruppen an dem positiv geladenen Atom wurden bevorzugt aus den folgenden Gruppierungen ausgewählt:

a) ß,Y-ungesättigte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe und hydroxysubstituierte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe mit bis zu

6 Kohlenstoffatomen, wobei diese beiden Arten an Gruppierungen bereits oben beschrieben wurden;

b) Alkyl- oder Cycloalkylgruppen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen;

c) araliphatische Gruppen, beispielsweise Aralkylgruppen, insbesondere Benzylgruppen und substituierte Benzylgruppen, einschliesslich solcher mit kondensierten Ringen, die geradkettige oder verzweigtkettige aliphatische Teile, insbesondere Alkylgruppen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, in ihrer Struktur aufweisen.

Typische Beispiele für derartige araliphatische Gruppen sind Benzylreste und substituierte Benzylreste und diejenigen Materialien, die sich beispielsweise von Benzylhalogeniden, Benz-hydryl-halogeniden, Trityl-halogeniden, a-Halogen-a-phenyl-

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alkanen, in welchen die Alkylkette 1 bis 22 Kohlenstoffatome aufweist, ableiten, wie zum Beispiel ein 1-Halogen-l-phenyl-äthan, ein 1-Halogen-l-phenylpropan und ein 1-Halogen-l-phenyloctadecan. Des weiteren seien substituierte Benzylgrup-pierungen genannt, wie beispielsweise diejenigen, die sich von ortho-, meta- und para-Chlorbenzylhalogeniden, 0-Methoxy-benzylhalogeniden, ortho-, meta-und para-Nitrilobenzylhaloge-niden und ortho-, metha- und para-Alkylbenzylhalogeniden, in welchen die Alkylkette 1 bis 22 Kohlenstoff atome aufweist, ableiten, und ferner kondensierte Ringe aufweisende Gruppierungen des Benzyltyps, wie zum Beispiel diejenigen, die sich von einem 2-Halogenmethylnaphthalin und 9-Halogenmethylphen-anthren sowie 9-Halogenmethylanthracen ableiten, wobei in diesen Gruppierungen das Halogenatom ein Chloratom, Bromatom oder Jodatom sein kann, oder irgendeine andere derartige Gruppierung, die als eine abspaltbare Gruppierung bei einem nukleophilen Angriff der Gruppierung des Benzyltyps dienen kann, und zwar so, dass das Nukleophil die abspaltbare Gruppierung an dem Rest des Benzyltyps ersetzt.

Typische Beispiele für verwendbare Alkyl- und Cycloalkyl-Gruppen, die geradkettig oder verzweigtkettig sein können, sind Methyl, Äthyl, Propyl, 2-Propyl, Isobutyl, Cyclopentylund Cyclohexyl.

Die aliphatischen Reste können auch von anderen natürlichen Ölen abgeleitet sein, sowohl von substituierten wie auch von unsubstituierten, wie diejenigen, die oben beschrieben sind, einschliesslich verschiedener pflanzlicher und tierischer Öle, wie Talgöl, Maisöl, Soyabohnenöl, Baumwollsamenöl, Rhizinusöl und ähnliche und auch von anderen tierischen Ölen oder Fetten.

Viele Verfahren sind bekannt, um organische kationische Salze herzustellen. Wenn man beispielsweise ein quaternäres Ammoniumsalz herstellt, dann wird der Fachmann auf diesem Gebiet beispielsweise ein Dialkyl-sekundäres Amin herstellen, beispielsweise durch Hydrierung von Nitrilen. Es sei in diesem Zusammenhang auf die US-PS Nr. 2 355 356 verwiesen. Dann kann man daraus ein Methyl-dialkyl-tertiäres Amin durch eine reduktive Alkylierung herstellen, indem man Formaldehyd als die Methylgruppe einführendes Material verwendet. Es sei auch auf die US-PS Nr. 3136 819 Shapiro et al. bezüglich der Herstellung von quaternären Aminhalogeniden durch Zusatz von Benz-ylchlorid oder Benzylbromid zu einem tertiären Amin verwiesen und auch auf die US-PS Nr. 2775 617, Shapiro et al.

Das Salzanion wird vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die Chloride und Bromide und Mischungen davon umfasst,

wobei Chlorid mehr bevorzugt ist. Auch andere Anionen, wie z.B. Acetat, Hydroxid, Nitrit und ähnliche können in der organischen kationischen Verbindung zur Neutralisation des Kations anwesend sein. Ein typisches Beispiel für eine kationische Verbindung ist die Verbindung der folgenden Formel

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R,

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in welcher

Ri aus der Gruppe ausgewählt ist, die ß ^-ungesättigte Alkyl-bzw. Cycloalkylgruppen und hydroxylsubstituierte Alkyl-bzw. Cycloalkylgruppe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen umfasst;

R: eine aliphatische Gruppe mit 12 bis 60 Kohlenstoffatomen ; und

Rj und R4 die gleichen Gruppierungen wie sie für R] angeführt sind oder araliphatische Gruppe und Alkylgruppen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen;

X ein Phosphoratom oder ein Stickstoffatom ist und wobei ferner M" eines der folgenden Anionen ist er, Br-, r, N02", OH~ oder C2H302"

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Die erfindungsgemässen organophilen Ton-Komplexe können hergestellt werden, indem man den Ton, quaternäre Ammoniumverbindung und das Wasser miteinander vermischt, vorzugsweise bei einer Temperatur, die im Bereich von 20 bis 100° C io und speziell bevorzugt im Bereich von 35 bis 77° C liegt, wobei man während einer ausreichend langen Zeit mischt, damit die organische Verbindung die Tonteilchen beschichtet, und worauf man dann filtriert, wäscht, trocknet und mahlt. Wenn man die organophilen Tone in Emulsionen einsetzen will, dann kann der 15 Trocknungsvorgang und der Mahlvorgang weggelassen werden. Wenn man den Ton, die trockene Ammoniumverbindung und das Wasser in solchen Konzentrationen vermischt, dass sich kein Brei bildet, dann kann auch der Filtrationsschritt und der Waschschritt weggelassen werden.

20 Der Ton wird vorzugsweise in Wasser bei einer Konzentration von etwa 1 bis 80 % und vorzugsweise 2 bis 7 % dispergiert, wobei der Brei gegebenenfalls zentrifugiert wird, um Verunreinigungen, die kein Ton sind, zu entfernen. Derartige Verunreinigungen stellen im allgemeinen 10 bis 50 % des als Ausgangsmateria-25 les eingesetzten Tones dar. Der Brei wird in der Regel gerührt und auf eine Temperatur erhitzt, die im Bereich von 35 bis 77° C liegt. Das quaternäre Aminsalz kann dann in dem gewünschten Milliäquivalent-Verhältnis zugesetzt werden, vorzugsweise als Flüssigkeit in Isopropanol oder dispergiert in Wasser, und man 30 rührt weiter, um die Reaktion durchzuführen.

Aus Gründen der Annehmlichkeit der Handhabung ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt an organischem Material in den erfindungsgemässen organophilen Tonreaktionsprodukten weniger als etwa 50 Gew.-% des Organotones beträgt. Obwohl 35 höhere Mengen verwendbar sind, sind dann die Reaktionsprodukte schwierig zu filtrieren, zu trocknen und zu mahlen.

Die Menge an organischem Kation, die dem Ton zur Durchführung des Verfahrens zugesetzt wird, muss ausreichend sein, damit dem Ton die erwünschten erhöhten Dispergiereigenschaf-40 ten verliehen werden. Diese Menge wird als Milliäquivalent-Verhältnis definiert, und dies ist die Anzahl an Milliäquivalenten (M.Ä.) an organischen Kationen, die in dem Organoton pro 100 Gramm des Tones, auf Basis von 100 %igem aktivem Ton vorhanden sind. Die erfindungsgemässen organophilen Ton-45 Komplexe müssen ein Milliäquivalent-Verhältnis von 90 bis 140 und vorzugsweise 100 bis 130 aufweisen.

Bei niederen Äquivalent-Verhältnissen sind die hergestellten Ton-Komplexe keine wirksamen Geliermittel, selbst dann, wenn sie noch immer gute Geliermittel sein können, wenn sie in 50 üblicher Weise unter Verwendung von molaren organischen Dispergiermitteln dispergiert werden. Bei höheren Milliäquiva-lent-Verhältnissen sind die organophilen Ton-Komplexe schlechte Geliermittel. Es sei daraufhingewiesen, dass das Milliäquivalent-Verhältnis im Bereich von 90 bis 140, je nach der 55 Art organischen Systemes, variiert werden kann, das mit Hilfe des organophilen Tones geliert werden soll.

Die Art, in welcher das organische Kation in den erfindungsgemässen organophilen Tonreaktionsprodukten wirkt, ist nicht völlig geklärt. Man nimmt jedoch an, dass die einzigartigen 60 Eigenschaften, welche die erfindungsgemässenTon-Komplexe aufweisen, auf das Abziehen von Elektronen und Donatorstellen des Kations zurückzuführen sind, und besonders wichtig ist die Anwesenheit mindestens einer langkettigen aliphatischen Gruppierung in Kombination mit der Anwesenheit der ß,Y-ungesättig-65 ten aliphatischen oder cycloaliphatischen und/oder der Hydroxy-substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Gruppen. Es scheint, dass die langkettige aliphatische Gruppe dann, wenn sie an ein positiv geladenes Atom gebunden ist, als Elektronen-

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donator-Gruppierung wirken dürfte, welche die Delokalisierung der positiven Ladung unterstützt. Wichtiger ist jedoch, dass sie es ermöglicht, dass die Tonplättchen ausreichend getrennt werden, damit eine weitere Trennung unter mässigen Scherbedingungen möglich ist. Im Gegensatz dazu dürfte die ß ,y-ungesättigte Gruppe eine Delokalisation der postiven Ladung hervorrufen, welche zu einem Resonanzeffekt oder induktiven Effekt führen kann, der bei der ungesättigten aliphatischen Gruppe auftritt. Dieser Effekt tritt in keinem wesentlichen Ausmass bei anderen in der Literatur beschriebenen gesättigten Alkylgruppen auf.

Die erhöhte Wirkung der kurzkettigen Hydroxy-substituierten Gruppe dürfte auf die interne covalent-gebundene polare, aktivierende Gruppierung, nämlich die Hydroxylgruppe zurückzuführen sein, wenn diese sich nicht in Nachbarstellung zu dem positiv geladenen Atom befindet. Dies wird jedoch verhindert, wenn sich die Hydroxylgruppe an einem Kohlenstoffatom in Nachbarstellung zu dem positiv geladenen Atom einer Alkylgruppe befindet, die eine grössere Länge aufweist als 6 Kohlenstoffatome.

Die erfindungsgemässen Ton-Komplexe sind ganz allgemein gut geeignet als rheologische Zusätze zu nicht-wässrigen, flüssigen Systemen. Die nicht-wässrigen, flüssigen Systeme, in welchen die selbstaktivierenden organophilen Ton-Komplexe mit Erfolg eingesetzt werden können, sind beispielsweise Anstriche, Farbanstriche, Firnisse, Emaile, Epoximaterialien, Mastices, Klebemittel, Kosmetika, Tinten, Polyesterbeschichtungsharze, Polyester-Gelbeschichtungen und ähnliches. Derartige flüssige Systeme können nach irgendwelchen bekannten Methoden hergestellt werden, beispielsweise denjenigen, die in der US-PS 4208 218 beschrieben sind, beispielsweise durch Verwendung von Colloidmühlen, Walzenmühle und Hochgeschwindigkeits-Dispergiervorrichtungen, in welchen die Pigmentmaterialien mit dem organischen Trägermaterial durch Einwirkung der hohen Scherkräfte, die bei der Verarbeitung herrschen, dispergiert werden.

Der organophile Ton-Komplex wird in derartigen Zusammensetzungen in Mengen eingesetzt, die ausreichend sind, um die erwünschten Theologischen Eigenschaften zu erzielen, wie z. B. eine hohe Viskosität bei niedrigen Scherkräften, beim Bekämpfen des Abrinnens oder Abtropfens von Flüssigkeitsfilmen und die Verhinderung des Absetzens und des harten Zusammenpak-kens von Pigmenten, die in den nicht-wässrigen, flüssigen Zusammensetzungen enthalten sind. Mengen an den organophilen Ton-Komplexen, die in nicht-wässrigen, flüssigen Systemen angewandt werden, sollen vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 15 %, bezogen auf das Gewicht der behandelten nicht-wässrigen, flüssigen Systeme liegen und sind sehr bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 5,0 %, um die erwünschten rheologischen Effekte zu erzielen.

Die Erfindung sei anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, wobei alle Prozentsätze sich auf das Gewicht beziehen, falls nicht ausdrücklich andere Angaben gemacht werden.

Die Tone des Smektit-Typs, die in den Beispielen eingesetzt werden, waren Hectorit und Wyoming Bentonit. Der Hectorit wurde in Wasser eingeschlämmt und zentrifugiert, um im wesentlichen die gesamte Menge an Verunreinigungen, die kein Ton sind, zu entfernen. Der Wyoming Bentonit-Ton wurde in Wasser eingeschlämmt, zentrifugiert, um im wesentlichen alle Verunreinigungen ,diekeinTonsind,zu entfernen und einem Ionen-Austausch zur Herstellung der Natriumform unterworfen, indem man den Brei durch das Bett eines Kation-Austauschharzes in der Natriumform leitete.

Anhand der Präparate 1 bis 17 wird die Herstellung verschiedener organischer, kationischer Verbindungen erläutert, wobei diese Verbindungen dann als Reaktanten bei der Herstellung eines Organotons unter Bildung der erfindungsgemässen organophilen Ton-Komplexes eingesetzt werden können.

Die organischen, kationischen Verbindungen konnten nach

üblichen, in der Literatur beschriebenen Verfahren hergestellt werden, wobei man von einem Amin ausging, welches die gewünschte Anzahl an langkettigen aliphatischen Gruppen, gebunden an dem Stickstoffatom, besass. Dieses langkettige aliphatische Amin, beispielsweise Alkylamin, wurde dann vorzugsweise durch reduktive Alkylierung mit einem Aldehyd umgesetzt und/oder einer nukleophilen Verdrängung mit Hilfe eines Alkylhalogenides unterworfen, wobei dabei die gewünschte quaternäre Ammoniumverbindung erhalten wurde.

Die hier angeführten organischen, kationischen Verbindungen stellen nur Beispiele zur Durchführung der Erfindung dar, und die Erfindung sei keineswegs auf diese speziellen kationischen Verbindungen beschränkt.

Präparat 1

Herstellung von Allyl-äthanol-di(hydriertem-Talg)-ammoniumchlorid (abgekürzt AE2HT).

Es wurden 852,9 g an Äthanol-di(hydriertem-Talg)-amin, 130,7 g an Allylchlorid, 18,1 g an Allylbromid (dieses wirkt als Katalysator), 13 g an Natriumbicarbonat und etwa400 ml Isopropylalkohol als Lösungsmittel in einen 2-Liter- Autoklaven gegeben. Die Temperatur wurde bei 100° C gehalten, und man liess die Mischung über Nacht reagieren. Ein Anteil wurde entfernt, filtriert und analysiert unter Verwendung von Salzsäure und Natronlauge. Es waren 4,2 % Amin und 1,2 % Aminhy-drochlorid anwesend. Dann wurden 5 g Natriumbicarbonat zugesetzt, um das Aminhydrochlorid zu neutralisieren. Der Autoklave wurde dicht verschlossen, und man liess die Tempera-tur auf 120° C ansteigen. Methylchlorid wurde eingeführt und periodisch zugesetzt, bis der Druck eine Stunde lang bei 455 kPa blieb. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Reaktion als vollständig angesehen. Die Endanalyse zeigte, dass das Produkt ein effektives Gramm-Molekulargewicht von 966,97 aufwies.

Präparat 2

Herstellung von Allyl-methyl-di-(hydriertem-Talg)-ammonium-chlorid (abgekürzt AM2HT).

Es wurden 824,7 g an Methyl-di(hydriertem-Talg)-ammo-nium, etwa 350 ml an Isopropylalkohol, 250 g an NaHC03, 191,3 g an Allylchlorid und 10 g an Allylbromid (dient als Katalysator) in ein 4 Liter fassendes Reaktionsgefäss gegeben, das mit einem Kühler und einem mechanischen Rührer ausgestattet ist. Man erhitzte und liess die Mischung langsam unter Rückfluss kochen. Eine Probe wurde entfernt, konzentriert und mit Salzsäure und Natronlauge titriert. Die Reaktion wurde als vollständig angesehen, wenn 0,0 % an Aminhydrochlorid und 1,8 % an Amin vorlagen. Die endgültige Analyse zeigte ein effektives Gramm-Molekulargewicht von 831,17.

Präparat 3

Herstellung von AllyI-benzyl-di(hydriertem-TaIg)-ammonium (abgekürzt AB2HT).

Dieses Herstellungsverfahren wurde zweistufig durchgeführt, und zwar erfolgte zunächst die Erzeugung des Tertiäramines und dann die des quaternären Ammoniumchlorides.

Es wurden 759,3 ganDi(hydriertem-Talg)-amin, 168,0gan Natriumbicarbonat und etwa 400 ml Isopropylalkohol in ein 4 Liter fassendes Reaktionsgefäss gegeben, das mit einem Kühler, einem mechanischen Rührer, einem Thermometer und einem Zugabetrichter ausgestattet war. Man erhitzte die Mischung, bis sich das Amin bei 50° C aufgelöst hatte. Dann setzte man 153,1 g Allylchlorid tropfenweise während eines Zeitraumes von einer Stunde bei 50° C zu. Nach etwa zwei Stunden Umsetzung bei 50° C wurden zwei Proben entnommen und filtriert, und die eine Probe wurde mit Phenylisocyanat umgesetzt. Beide Proben wurden dann mit Salzsäure titriert. Weitere 153,1 g an Allylchlorid wurden tropfenweise zu der Reaktionsmischung zugesetzt. Man liess die Mischung eine

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Stunde lang anter Rückfluss kochen, ehe wieder Proben genommen wurden. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Reaktion als vollständig angesehen. Das überschüssige Allylchlorid wurde abdestilliert.

208,9 g an Benzylchlorid wurden in ein 4 Liter fassendes Reaktionsgefäss gegeben, das die obige Reaktionsmischung enthielt. Die Mischung wurde erhitzt, und man liess sie während 4 Tagen unter Rückfluss kochen. Eine Probe wurde entfernt, filtriert und analysiert. Es zeigte sich, dass sie 0,18 % an Aminhydrochlorid und 10,75 % an Amin enthielt.

25 g Benzylchlorid und eine zusätzliche Menge von 50 g NaHC03 wurden zugegeben, und man kochte während zwei Tagen unter Rückfluss. Die Analyse einer Probe zeigte, dass 10,17 % Amin und 0,0% Aminhydrochlorid vorlagen.

Die Reaktionsmischung wurde in einen 1 Liter fassenden Autoklaven eingebracht, auf 100°C erhitzt, und man setzte Methylchlorid portionenweise zu. Wenn der Druck nach der Zugabe einer Portion des Methylchlorides nicht mehr absank, dann war die Umsetzung vollständig. Eine Probe wurde entfernt, filtriert und analysiert. Es waren immer noch 2,86 % Amin anwesend, aber die Reaktion wurde zu diesem Zeitpunkt als vollständig angesehen. Die abschliessende Analyse zeigte, dass das Produkt ein effektives Gramm-Molekulargewicht von 1423,17 aufwies.

Präparat 4

Herstellung von Allyl-benzyl-äthanol-di(hydriertem-Talg)-ammonium-chlorid (abgekürzt ABEHT).

In einen 2 Liter fassenden Autoklaven gab man 632,2 g (1,5 Mol) anBenzyl-äthanol-hydriertem-Talg-amin, 133,9 g Allylchlorid, 18,1 g Allylbromid, 160 g Natriumbicarbonat und 175 ml Isopropylalkohol. Man liess die Mischung bei 100° C über Nacht reagieren. Ein Anteil wurde entfernt und es zeigte sich, dass dieser 61,2 % Amin enthielt. Die offensichtlich langsame Reaktionsgeschwindigkeit war auf eine undichte Stelle im Autoklaven zurückzuführen. Sobald dieser Fehler behoben war,

setzte man weitere 133,9 g an Allylchlorid und 18,1 g an Allylbromid zu. Man liess die Reaktion über Nacht ablaufen. Ein Anteil wurde entfernt und analysiert. Er enthielt 16,1 % Amin und 0,4 % an Aminhydrochlorid. Weitere 36 g an Allylbromid wurden zugesetzt.

Am nachfolgenden Tag wurde eine Probe entfernt, analysiert und es zeigte sich, dass sie 7 % Amin und 0,5 % Aminhydrochlorid enthielt. 15 g Allylbromid und 25 g Natriumbicarbonat wurden beigegeben, und man liess die Reaktion über Nacht ablaufen. Die Analysen eines Anteiles zeigten, dass 0,0 % Aminhydrochlorid und 5,2 % Amin vorlagen. In den Autoklaven wurde Methylchlorid eingeführt, um die Quaternierungsreaktion abzuschliessen. Die abschliessende Analyse zeigte, dass das Produkt ein effektives Gramm-Molekulargewicht von 780,7 be-sass.

Präparat 5

Herstellung von Allyl-benzyl-methyl-hydriertem-Talg-ammonium-chlorid (abgekürzt ABMHT).

Man gab in einen 2 Liter fassenden Autoklaven 436,8 g (1,17 Mol) an Benzyl-methyl-hydriertem-Talg-amin, 133,9 g (1,75 Mol) an Allylchlorid, 14,5 g (0,12 Mol) an Allylbromid, 150 g Natriumbicarbonat und 150 ml Isopropylalkohol. Man liess die Mischung bei 100°Cüber Nacht reagieren. Ein Anteil wurde entfernt und analysiert, und es zeigte sich, dass er 10,8 % Amin und 0,07 % an Aminhydrochlorid enthielt.

Weitere 30 g an Allylchlorid wurden zugesetzt. Man liess die Mischung über Nacht reagieren. Ein zweiter Anteil wurde entfernt, filtriert und analysiert. Dieser enthielt 22,8 % Amin und 0,0 % Aminhydrochlorid.

Der Anstieg an Prozent Amin war vermutlich auf die Anwesenheit von Amincarbonat zurückzuführen. Deshalb wurde die

650 227

Reaktionsmischung filtriert und 10 g an Natriumhydroxid in 10 ml an Wasser wurden zugesetzt. Weitere 30 g an Allylbromid wurden zugefügt, und man liess die Mischung bei 100° C über Nacht reagieren.

Die Analyse eines Anteiles zeigte, dass 3 % an Amin vorlagen, und man setzte dann 1,3%, nämlich 30 g, an Natriumbicarbonat zu und beendete die Quaternisierung unter Verwendung von Methylchlorid. Ein Anteil wurde entfernt und analysiert. Dieser enthielt 0,0 % Amin-hydrochlorid und 2,8 % Amin. Die Mischung wurde mit etwa 50 g Natriumbicarbonat gerührt, und die Reaktion wurde als vollständig angesehen.

Die abschliessende Analyse zeigte ein effektives Gramm-Molekulargewicht von 826,09.

Präparat 6

Herstellung von Allyl-diäthanol-octadecyl-ammonium-chlorid (abgekürzt als A2EAlk).

In einen 2 Liter fassenden Autoklaven füllte man 755,6 g (2,1 Mol) anDiäthanol-octadecyl-amin, 191,3 g (2,5 Mol) an Allylchlorid, 12,7 g (0,105 Mol) an Allylbromid, 390 ml Isopropylalkohol und 20,8 g Natriumbicarbonat. Man liess die Mischung über Nacht bei 100° C reagieren. Ein Anteil wurde entfernt, filtriert und analysiert.

Es zeigte sich, dass er 3,3 % an Amin-hydrochlorid und 0,5% Amin enthielt. Weitere 20,0 g an Natriumbicarbonat und 20 g Allylchlorid wurden zugesetzt, und man liess die Mischung weiter bei 100° C reagieren. Die Umsetzung wurde am nachfolgenden Tag als vollständig angesehen.

Die endgültige Analyse zeigte ein effektives Gramm-Mole-kulargewicht von 656,49.

Präparat 7

Herstellung von Allyl-dimethyl-octadecyl-ammonium-chlorid (abgekürzt als 2 AM Alk).

Ein 2 Liter fassendes Reaktionsgefäss war mit einem mechanischen Rührer und einem Rückflusskühler ausgestattet, und man füllte es mit 660,0 g an Dimethyl-octadecylamin, 199,0 g (2,19 Mol) an Allylchlorid, 13,3 g (0,11 Mol) an Allylbromid, 20 g Natriumbicarbonat und 350 ml Isopropylalkohol. Diese Mischung wurde über Nacht unter Rückfluss erhitzt. Die Analyse eines filtrierten Anteiles zeigte, dass die Reaktion vollständig war.

Die Mischung wurde filtriert, und bei der Analyse zeigte sie ein effektives Gramm-Molekulargewicht von 496,74.

Präparat 8

Herstellung von Diallyl-methyl-hydriertem-Talg-ammonium-chlorid (abgekürzt als 2AMHT).

Ein 2 Liter fassendes Reaktionsgefäss war mit einem Rückflusskühler, einem mechanischen Rührer und einem Zugabetrichter ausgestattet. Man füllte es mit 403,5 g (1,5 Mol) an hydriertem Talg-amin, 112,0 g Natriumhydroxid, 42,0 g Natriumbicarbonat und 275 ml Isopropylalkohol. Die Mischung wurde erhitzt bis sich das Amin aufgelöst hatte. 252,6 g (3,3 Mol) an Allylchlorid wurden tropfenweise während etwa 1,5 Stunden zugesetzt. Nachdem man die Reaktionsmischung milde während 22 Stunden unter Rückfluss kochen gelassen hatte, wurde ein Anteil entnommen und filtriert.

Ein Teil dieses Anteils wurde mit Phenylisocyanat umgesetzt, und beide Anteile wurden mit 0,100 normaler Salzsäure titriert. Die Ergebnisse zeigten, dass etwa 75 % tertiäres Amin anwesend waren. Man liess die Reaktionsmischung während weiteren 2 Stunden unter Rückfluss kochen, ehe sie wieder analysiert wurde. Die Titrationsergebnisse zeigten dann zu diesem Zeitpunkt, dass etwa 90 % an tertiärem Amin vorlagen. Anschliessend wurde der Überschuss an Allylchlorid abdestilliert.

Die obige Reaktionsmischung wurde in einen 2 Liter fassenden Autoklaven gegeben, und man setzte mit Methylchlorid um. Ein

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Anteil wurde entfernt, filtriert und analysiert. Es waren 0,0 % an Amin-hydrochlorid und 0,67 % an Amin anwesend. Die Reaktionsmischung wurde filtriert, und bei der Analyse zeigte sie ein effektives Gramm-Molekulargewicht von 635,34.

Präparat 9

Herstellung von Diallyl-di(hydriertem-Talg)-ammonium-chlorid (abgekürzt 2A2HT).

Ein 4 Liter fassendes Reaktionsgefäss war mit einem Rückflusskühler, einem mechanischen Rührer und einem Zugabetrichter ausgestattet. Man füllte es mit 746,0 g an Di(hydriertem-Talg)-amin, 400 ml an Isopropylalkohol und 175 g Natriumbicarbonat. Man erhitzte die Mischung bis das Amin aufgelöst war. Dann wurden 344,4 g (4,5 Mol) an Allylchlorid tropfenweise während eines Zeitraumes von etwa 1,5 Stunden zugegeben. Die Zugabegeschwindigkeit und die Temperatur wurden so eingestellt, dass ein langsames Rückfliessen aufrecht erhalten wurde.

Nach 4 Tagen wurde ein Anteil entfernt, filtriert und analysiert. Die Umsetzung war zu 38,9 % vollständig (61,1% Amin und 0,011 % an Amin-hydrochlorid). Eine weitere Menge von 250 g an Allylchlorid wurde tropfenweise zugesetzt, und man liess die Mischung langsam über Nacht unter Rückfluss kochen. Ein weiterer Anteil wurde entfernt, und es zeigte sich, dass er 9,79 % Amin und 0,56 % Amin-hydrochlorid enthielt. Ein weiterer Anteil von 100 g an Allylchlorid wurde begegeben. Am nachfolgenden Tag zeigte die Analyse, dass 3,4 % an Amin und 0,34 % an Amin-hydrochlorid vorlagen. Die Zugabe von 100 g Allylchlorid führte nicht dazu, dass die Reaktion weiter fort-schritt.

Die Reaktionsmischung wurde filtriert und auf Zimmertemperatur abgekühlt. Methyljodid wurde zugesetzt, um die Quaterni-sierung zu beenden. Die endgültige Analyse zeigte ein effektives Gramm-Molekulargewicht von 1111,5 und einen Gehalt von 0,397 % Amin und 0,0 % Amin-hydrochlorid.

Präparat 10

Herstellung von Triallyl-hydriertem-Talg-ammonium-chlorid (abgekürzt als 3AHT).

In einen 2 Liter fassenden Autoklaven gab man 392,1 g (1,5 Mol) an hydriertem Talg-amin, 355,9 g an Allylchlorid, 18,2 g an Allylbromid, 120 g Natriumhydroxid, 84 g Natriumbicarbonat und 200 ml Isopropylalkohol. Die Mischung liess man bei 100°CüberNachtreagieren. Ein Anteil wurde entfernt, filtriert und analysiert. Es zeigte sich, dass es 10 % Amin und 0,2 % an Amin-hydrochlorid enthielt. Weitere 56,2 g an Allylbromid wurden zugegeben, und man liess die Mischung bei 100° C weiter reagieren. Ein Anteil wurde am nachfolgenden Tag entfernt. Die Analysen zeigten, dass 1,97 % Amin und 3,4 % Amin-hydrochlorid vorlagen.

Die Reaktionsmischung wurde filtriert. 10 g an Natriumbicarbonat wurden zu der Mischung zugesetzt und die Mischung etwa Zi Stunde gerührt. Die Mischung wurde filtriert, und es wurden 12 g an Methyljodid zugegeben, um die Quaternisierung zu beenden.

Die Analyse zeigte ein effektives Gramm-Molekulargewicht von 841,10.

Präparat 11

Herstellung von Äthanol-dimethyl-octadecyl-ammonium-chlorid (abgekürzt als E2MAlk).

779,35 g (2,6 Mol) an Dimethyl-octadecyl-amin, 257,63 g (3,2 Mol) an 2-Chloräthanol und etwa 400 ml an Isopropanol wurden in ein 4 Liter fassendes Reaktionsgefäss gegeben, das mit einem mechanischen Rührer und einem Rückflusskühler versehen war. Die Mischung wurde bei Zimmertemperatur während etwa2 Wochen gerührt. Die Analyse zeigte, dass 67 % Amin und 0,7 % Amin-hydrochlorid vorlagen .Die Mischung wurde unter Rückfluss während 1 Woche erhitzt. Ein Anteil wurde entfernt,

analysiert, und es zeigte sich, dass er 0,0 % Amin und 2,8 % an Amin-hydrochlorid enthielt. Natriumbicarbonat (67 g) wurde zugegeben, und die Mischung wurde weiter unter Rückfluss gekocht. Am folgenden Tag wurde ein Anteil analysiert, und er enthielt 2,9 % Amin. Die Reaktionsmischung wurde filtriert und gekühlt ehe Jodmethan zugesetzt wurde, um die Reaktion zu beenden. Die endgültige Analyse zeigte 1,23 % Amin und 0,409 % Aminhydrochlorid. Das effektive Gramm-Molekularge-wicht war 567,9.

Präparat 12

Herstellung von Äthanol-benzyl-methyl-hydriertem-Talg-ammoniumchlorid (abgekürzt als EBMHT).

In einen 2 Liter fassenden Autoklaven gab man 632,2 g (1,5 Mol) anBenzyl-äthanol-hydriertem-Talg-amin, 160gan Natriumbicarbonat und 175 ml an Isopropylalkohol. Man liess die Temperatur auf 100° C ansteigen. Methylchlorid wurde eingeführt und periodisch zugesetzt bis der Druck 1 Stunde lang konstant blieb. Ein Anteil wurde entfernt und analysiert. Es zeigte sich, dass er 18,4 % Amin und 3,0 % Amin-hydrochlorid enthielt. In den Autoklaven wurde erneut Methylchlorid gegeben, und man erhitzte über Nacht auf 100° C. Ein zweiter Anteil wurde entfernt, filtriert, analysiert, und es zeigte sich, dass er 4,8 % Amin und 3,2 % Aminhydrochlorid enthielt. Die Reaktionsmischung wurde filtriert, mit mehr Natriumbicarbonat gerührt und erneut filtriert. Man kristallisierte zweimal aus Aceton um. Die endgültigen Analysen zeigten 0,33 % Amin und 0,29 % Aminhydrochlorid. Das effektive Gramm-Molekulargewicht betrug 393,9.

Präparat 13

Herstellung von Äthanol-benzyl-di-(hydriertem-Talg)-ammonium-chlorid (abgekürzt als EB2HT).

823,7 g (1,5 Mol) an Äthanol-di-(hydriertem-Talg)-amin, 215,2 g (1,7 Mol) an Benzylchlorid, 25,7 g (0,15 Mol) an Benzylbromid und 15,0 g an Natriumbicarbonat sowie 430 ml Isopropylalkohol wurden in einen 2-Liter-Kolben gegeben, der mit einem mechanischen Rührer und einem Rückflusskühler versehen ist. Diese Mischung wurde unter Rückfluss erhitzt.

Nach 2 Tagen wurde ein Anteil entfernt, filtriert und analysiert. Es zeigte sich, dass er 3,9 % Amin und 5,6 % Aminhydrochlorid enthielt. Weitere 20,0 g an Natriumbicarbonat wurden zugesetzt, und die Reaktionsmischung wurde in einen 2-Liter- Autoklaven gegeben. Die Quaternisierung wurde mit Methylchlorid beendet. Das Standardverfahren der Methylie-rung wurde angewandt, mit Ausnahme dessen, dass die Temperatur bei <80° C gehalten wurde. Die Reaktion lief vollständig ab.

Die endgültige Analyse zeigte ein effektives Gramm-Moleku-largewicht von 941,1.

Präparat 14

Herstellung von Diäthanol-benzyl-octadecyl-ammonium-chlorid (abgekürzt als 2EBAlk).

In ein 4 Liter fassendes Reaktionsgefäss, das mit einem Rückflusskühler und einem mechanischen Rührer ausgestattet ist, wurden 719,6 g (2,0 Mol) an Diäthanol-octadecylamin), 278,5 g (2,2 Mol) an Benzylchlorid, 20 g an Natriumbicarbonat und ungefähr 400 ml an Isopropylalkohol gegeben. Die Reaktionsmischung wurde unter Rückfluss über Nacht erhitzt. Ein Anteil wurde entfernt und analysiert, und es zeigte sich, dass er 7,4% Amin und 1,7 % Amin-hydrochlorid enthielt. Man liess die Mischung über Nacht weiter reagieren. Ein zweiter Anteil wurde analysiert, und es zeigte sich, dass er 4,1 % Amin und 3,7 % Amin-hydrochlorid enthielt. Weitere 20 g an Natriumbicarbonat und 30 g an Benzylchlorid wurden zugesetzt. Nach 1 Woche war die Reaktion überhaupt nicht weiter abgelaufen. Die Mischung

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wurde in einen Autoklaven gegeben und die Quaternisierung unter Verwendung von Methylchlorid beendet.

Die endgültige Analyse zeigte 0,0 % Amin und einen Gehalt an Amin-hydrochlorid von <1 %.

Das effektive Gramm-Molekulargewicht war 834,3.

Präparat 15

Herstellung von Diäthanol-methyl-octadecyl-ammonium-chlorid (abgekürzt als 2EMAlk).

In einen 2 Liter fassenden Autoklaven gab man 858,3 g (2,4 Mol) an Diäthanol-octadecyl-amin, 20 g Natriumbicarbonat und 420 ml Isopropylalkohol. Die Temperatur wurde auf 100° C erhöht. Methylchlorid wurde eingeleitet und periodisch zugesetzt, bis der Druck 1 Stunde lang konstant bei 4,57 Atü (65 psig) blieb.

Ein Anteil wurde entfernt und filtriert. Die Analyse zeigte,

dass 2,67 % Amin anwesend waren. Die Reaktionsmischung wurde filtriert und 18,0 g an Jodmethan wurden zugegeben, um die Quaternisierung zu beenden. Die endgültige Analyse zeigte 1,64% Amin und 0,0% Amin-hydrochlorid.

Das effektive Gramm-Molekulargewicht betrug 725,27.

Präparat 16

Herstellung von Diäthanol-di-(hydriertem-Talg)-ammonium-chlorid (abgekürzt als 2E2HT).

Ein 4 Liter fassendes Reaktionsgefäss, das mit einem Kühler und einem mechanischen Rührer ausgestattet war, wurde mit 812,5 g Äthanol-di-(hydriertem-Talg)-amin, 144,9 g 2-Chlor-äthanol und etwa 500 ml Isopropylalkohol gefüllt. Diese Mischung wurde 2 Wochen lang unter Rückfluss gekocht.

Ein Anteil wurde entfernt und analysiert, und es zeigte sich, dass er etwa 47 % Amin und 12 % Amin-hydrochlorid enthielt. Weitere 100 g an 2-Chloräthanol wurden zugesetzt, und man liess die Mischung weiter unter Rückfluss kochen. Nach 5 Tagen wurde ein zweiter Anteil entfernt. Es zeigte sich, dass er 21 % Amin und 10 % Amin-hydrochlorid enthielt. Das Aminhydrochlorid wurde neutralisiert, indem man 75 g an NaHC03 zusetzte. Die Reaktionsmischung wurde in einen 2-Liter-Autoklaven gegeben, und man setzte mit Methylchlorid um, um die Quaternisierung zu beenden. Die endgültige Analyse ergab 0.0 % Amin und 1,9 % Amin-hydrochlorid. Das effektive Gramm-Molekulargewicht war 1246,55.

Präparat 17

Herstellung von Triäthanol-octadecyl-ammonium-chlorid (abgekürzt als 3EAlk).

Es wurden 175,6 g an Diäthanol-octadecyl-amin, 120,8 g an 2-Chloräthanol, 200 ml Isopropylalkohol und wenige Kristalle an Kaliumbromid als Katalysator in einen 1-Liter-Kolben gegeben, der mit einem Kühler und einem mechanischen Rührer ausgestattet war. Man erhitzte die Mischung und liess 10 Tage lang unter Rückfluss kochen.

Die Analysen wurden durchgeführt, indem man eine Probe mit 0,100 normaler Salzsäure titrierte, um die Prozent an Amin zu bestimmen und mit 0,100 normaler Natronlauge, um die Prozent Salzsäure zu bestimmen. Nach 10 Tagen war die Reaktion zu 10 % vollständig (79,8 % Amin und 10,2 % Aminhydrochlorid). Man liess die Reaktionsmischung weiter unter Rückfluss kochen.

Nach weiteren 10 Tagen zeigten die Analysen, dass 20,22 % Amin und 29,76 % Amin-hydrochlorid anwesend waren. Weitere 48.3 g (0,6 Mol) an 2-Chloräthanol wurden zugesetzt, und das Amin-hydrochlorid wurde mit 27,7 g (0,33 Mol) Natriumbicarbonat neutralisiert. Man liess die Mischung eine weitere Woche lang unter Rückfluss kochen. Zu diesem Zeitpunkt waren 4,92 % Amin-hydrochlorid und 8,05 % Amin anwesend. Das Material wurde dann zweimal aus einer Mischung von Aceton und Toluol umkristallisiert.

25

Die endgültigen Analysen sind wie folgt:

0,32% an Amin und 1,97% Amin-hydrochlorid.

Das effektive Gramm-Molekulargewicht war 452,04.

5 Beispiele 1 bis 50 und

Vergleichsbeispiele A bis G :

Diese Beispiele veranschaulichen die Verwendung von erfindungsgemässen organophilen Ton-Komplexen in verschiedenen Lösungsmittelsystemen. Die Zusammensetzungen sind in der 10 Tabelle I angegeben und die Ergebnisse bezüglich der Lösungsmittelverträglichkeit in der Tabelle II.

Die organophilen Ton-Reaktionsprodukte wurden hergestellt, indem man in einen Behälter einer geeigneten Grösse einen 3 %igen Tonbrei (die Natriumform des Wyoming-Bentonites 15 oder Hectorit) einbrachte, der unter Rühren auf 60° C erhitzt wurde. Eine Lösung der organischen kationischen Verbindung wurde zu dem Tonbrei zugesetzt, und man rührte während einer ausreichenden Zeit, um die Reaktion zu beenden, im allgemeinen 10 bis 60 Minuten. Der Organo-Ton wurde auf einem 20 Vakuumfilter gesammelt. Der Filterkuchen wurde mit heissem Wasser von 40 bis 80°C gewaschen und bei 60°C getrocknet. Der getrocknete Organo-Ton wurde vermählen, indem man eine Hammermühle oder eine ähnliche Mahlapparatur verwendete, um die Teilchengrösse zu vermindern, und dann siebte man vor der Verwendung durch ein Sieb mit 200 Mesh. Die Mengen an den Reaktanten sind in der Tabelle 1 angegeben. Die angegebenen Mesh beziehen sich auf die USA-Standard-Siebserie.

Die erhöhten Dispersionseigenschaften der erfindungsgemässen organophilen Ton-Komplexe werden durch die Lösungsmit-30 telverträglichkeits-Tests veranschaulicht. Dieser Test zeigt die Ergebnisse, die erhalten werden können, indem man die erfindungsgemässen Zusammensetzungen verwendet.

Der Lösungsmittelkompatibilitätstest wird durchgeführt, indem man eine Probe des organophilenTon-Komplexes nimmt 35 und diese in 10 ml verschiedener Lösungsmittel einsiebt, welche in getrennten, mit einer Graduierung versehenen 10-ml-Zylin-dern enthalten sind. Der organophile Ton-Komplex wird mit einer solchen Geschwindigkeit zugegeben, dass die Teilchen gleichmässig befeuchtet werden und dass keine Klumpenbildung 40 auftritt. Man lässt die Probe ins Gleichgewicht kommen, nachdem die gesamte Menge an organophilem Ton-Komplex zugesetzt worden war, was etwa nach 30 Minuten der Fall war.

Das Volumen, das von dem organophilen Ton-Komplex eingenommen wird, wird dann in Zehnteln von Millilitern abgelesen. 45 Diese Anzahl an Millilitern wird als Quellvolumen bezeichnet.

Die Mischung wird 50mal kräftig geschüttelt, und zwar lOmal in horizontaler Richtung und 40mal in vertikaler Richtung, und man lässt sie dann über Nacht stehen. Das Volumen, das von dem organophilen Ton-Komplex eingenommen wird, wird wieder in 50 Zehnteln von Millilitern abgelesen, und dieser Wert wird als das Absetzvolumen bezeichnet.

Das Quellvolumen gibt einen Hinweis für die Verträglichkeit des organischen Teiles des organophilenTon-Komplexes mit den getesteten Lösungsmitteln.

55 Das Absetzvolumen gibt einen Hinweis für die Leichtigkeit der Dispergierung des organophilenTon-Komplexes in dem fraglichen Lösungsmittel unter der Anwendung geringer Scherkräfte.

Aufgrund der Änderung in der Geschwindigkeit des Einsiebens des Ton-Komplexes in das Lösungsmittel und der Stärke, 60 mit welcher die Probe geschüttelt wird, sind die angegebenen Zahlen keine Absolutwerte. Geringe Unterschiede in den Volumina werden nicht als bedeutend angesehen, und die Werte sollen daher eher nur zu Vergleichszwecken dienen.

Diese Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemässen Pro-65 dukte einen weiten Bereich der Dispergierbarkeit in einer Vielzahl von Lösungsmittelsystemen aufweisen und dass die erfindungsgemässen Materialien leichter dispergierbar sind als ähnliche, übliche quaternäre Amin-Reaktionsprodukte. Die verwen

650 227

10

deten Lösungsmittelsysteme sind typische Beispiele für die drei folgenden Hauptlösungsmittelsysteme, nämlich aliphatische, bzw. aromatische, bzw. mässig polare Lösungsmittelsysteme.

Diese Systeme umfassen einen breiten Bereich von Systemen, in welchen die erfindungsgemässen Theologischen Ton-Komplexe eingesetzt werden können.

Tabelle I

Beispiel-Nr.

Organische Verbindung

Typ

Organisches Kation-

des Tones

ME-Verhältnis vergi. A

Dimethyl-n-propyl-HT-ammonium

Bentonit

111,1

vergi. B

Methyl-benzyl-2HT-ammonium

Bentonit

112,0

vergi. C

Dimethyl-2HT-ammonium

Bentonit

95,0

vergi. D

Dimethyl-2HT-ammonium

Hectorit

102,0

vergi. E

Benzyl-dimethyl-HT-ammonium

Hectorit

102,0

vergi. F

Benzyl-dimethyl-HT-ammonium

Hectorit

102,0

vergi. G

Benzyl-3HT-ammonium

Bentonit

114,0

erfind. 1

Allyl-methyl-2HT-ammonium

Bentonit

109,9

erfind. 2

Propargyl-dimethyl-HT-ammonium

Bentonit

108,7

erfind. 3

Diallyl-N-(l-naphthylmethyl)-HT-ammonium

Bentonit

110,08

erfind. 4

p-Anisyl-diallyl-HT-ammonium

Bentonit

108,04

erfind. 5

Allyl-methyl-diphenylmethyl-HT-ammonium

Bentonit

110,8

erfind. 6

3-Methyl-2-butenyl-dimethyl-HT-ammonium

Bentonit

119,1

erfind. 7

Cinnamyl-dimethyl-actadecyl-ammonium

Bentonit

108,43

erfind. 8

2-Hydroxyhexyl-dimethyl-HT-ammonium

Bentonit

109,8

erfind. 9

2-Hydroxyhexyl-dimethyl-HT-ammonium

Bentonit

110,5

erfind. 10

6-Hydroxyhexyl-dimethyl-HT-ammonium

Bentonit

111,54

erfind. 11

Di(2-hydroxy-2-phenythyl)-methyl-HT-ammonium

Bentonit

109,52

erfind. 12

2-Hydroxycyclohexyl-dimethyl-HT-ammonium

Bentonit

108,9

erfind. 13

Cyclohexenyl-dimethyl-HT-ammonium

Bentonit

110,2

erfind. 14

2,4-Hexadienyl-dimethyl-HT-ammonium

Bentonit

108,57

erfind. 15

p-Anisyl-diäthanol-octadecyl-ammonium

Bentonit

109,42

erfind. 16

Bis-(2-hydroxyäthyl)-l-(naphthylmethyl)-octadecyl-ammonium

Bentonit

110,48

erfind. 17

Bis-(2-hydroxyäthyl)-methyl-dikokos-ammonium

Bentonit

111,3

erfind. 18

Allyl-dimethyl-oleyl-ammonium

Bentonit

110,6

erfind. 19

Äthanol-dimethyl-oleyl-ammonium

Bentonit

109,7

erfind. 20

T riallyl-dodecyl-ammonium

Bentonit

110,61

erfind. 21

Diallyl-dikokos-fettsäure-ammonium

Bentonit

111,45

erfind. 22

Äthanol-methyl-dikokos-fettsäure-ammonium

Bentonit

110,0

erfind. 23

Allyl-methyl-dikokos-fettsäure-ammonium

Bentonit

110,15

erfind. 24

Äthanol-dimethyl-dodecyl-ammonium

Bentonit

111,7

erfind. 25

Diallyl-cyclohexyl-stearyl-ammonium

Bentonit

108,7

erfind. 26

Crotyl-dimethyl-octadecyl-ammonium

Bentonit

111,9

erfind. 27

Allyl-tri-n-octadecyl-phosphonium

Bentonit

108,87

erfind. 28

Allyl-3HT-ammonium

Bentonit

110,8

erfind. 29

Äthanol-benzyl-2HT-ammonium

Bentonit

110,0

erfind. 30

Äthanol-3HT-ammonium

Bentonit

111,8

erfind. 31

Diallyl-2HT -ammonium

Bentonit

108,4

erfind. 32

Allyl-benzyl-2HT-ammonium

Bentonit

110,0

erfind. 33

Allyl-äthanol-2HT-ammonium

Bentonit

108,8

erfind. 34

Diäthanol-2HT-ammonium

Bentonit

110,2

erfind. 35

Äthanol-methy 1-2HT -ammonium

Bentonit

106,7

erfind. 36

Äthanol-methy 1-2HT-ammonium

Bentonit

108,2

erfind. 37

Triallyl-HT-ammonium

Bentonit

111,2

erfind. 38

Diallyl-benzyl-HT-ammonium

Bentonit

110,2

erfind. 39

Diallyl-äthanol-HT-ammonium

Bentonit

108,0

erfind. 40

Allyl-dibenzyl-HT-ammonium

Bentonit

111,8

«HT» bedeutet hydrierter Talg

11

Tabelle I (Fortsetzung)

650 227

Beispiel-Nr.

Organische Verbindung

Typ

Organisches Kation-

des Tones

ME-Verhältnis erfind. 41

Allyl-äthanol-HT-ammonium

Bentonit

108,1

erfind. 42

Ally 1-dimethyl-HT-ammonium

Bentonit

110,3

erfind. 43

Allyl-benzyl-äthanol-HT-ammonium

Bentonit

109,8

erfind. 44

Allyl-benzyl-methyl-HT-ammonium

Bentonit

108,5

erfind. 45

Allyl-äthanol-methyl-HT-ammonium

Bentonit

110,7

erfind. 46

Äthanol-dibenzyl-HT-ammonium

Bentonit

111,4

erfind. 47

Diäthanol-benzyl-HT-ammonium

Bentonit

111,5

erfind. 48

Äthanol-benzyl-methyl-HT-ammonium

Bentonit

109,2

erfind. 49

Diäthanol-methyl-HT-ammonium

Bentonit

111,7

erfind. 50

Äthanol-dimethyl-HT-ammonium

Bentonit

108,1

«HT» bedeutet hydrierter Talg

Tabelle II Lösungsmittel-Verträglichkeit Lösungsmittel

Beispiel-Nr.

Toluol

Quell-Volumen

Absetz-Volumen

Methyl-isobutyl-keton

Quell- Absetz-Volumen Volumen

Mischung aus Diisodecylphthalat und Toluol v. 60:40 Quell- Absetz-Volumen Volumen

Heptan

Quell-Volumen

Absetz-Volumen vergi. A

14

20

14

15

14

16

3

3

vergi. B

13

27

12

14

14

20

11

14

vergi. C

12

20

14

17

16

24

5

6

vergi. D

9

11

11

12

13

14

5

4

vergi. E

13

28

26

42

13

15

2

4

vergi. F

4

6

14

16

16

18

2

3

vergi. G

13

62

7

11

7

7

25

100

erfind. 1

15

88

13

16

16

20

7

11

erfind. 2

17

22

26

33

23

26

1

1

erfind. 3

1

1

4

4

2

2

1

1

erfind. 4

7

9

15

20

12

12

2

2

erfind. 5

2

3

7

9

7

7

2

3

erfind. 6

21

38

16

23

17

19

2

2

erfind. 7

8

10

16

25

8

11

2

2

erfind. 8

5

7

12

14

10

10

2

2

erfind. 9

13

18

14

17

12

12

2

4

erfind. 10

15

26

22

26

16

20

3

3

erfind. 11

2

4

12

16

5

5

2

4

erfind. 12

6

8

20

25

12

12

1

1

erfind. 13

18

30

16

22

16

16

1

1

erfind. 14

10

10

18

24

12

14

2

2

erfind. 15

12

17

13

20

13

16

8

8

erfind. 16

4

4

18

22

8

10

2

3

erfind. 17

1

1

16

17

3

3

2

2

erfind. 18

12

16

16

23

12

12

2

2

erfind. 19

7

6

14

18

8

8

1

1

erfind. 20

10

12

20

14

12

14

3

4

erfind. 21

16

50

11

18

10

11

12

17

erfind. 22

8

10

12

15

10

12

2

4

erfind. 23

18

28

12

16

11

10

2

4

650 227

12

Tabelle II (Fortsetzung) Lösungsmittel-Verträglichkeit Lösungsmittel

Beispiel-Nr.

Toluol

Quell-Volumen

Absetz-Volumen

Methyl-isobutvI-keton

Quell- Absetz-Volumen Volumen

Mischung aus Diisodecylphthalat und Toluol v. 60:40 Quell- Absetz-Volumen Volumen

Heptan

Quell-Volumen

Absetz-Volumen erfind. 24

3

4

14

16

8

9

1

1

erfind. 25

10

10

18

26

12

14

2

2

erfind. 26

18

33

19

26

18

18

5

5

erfind. 27

7

12

8

8

7

7

22

69

erfind. 28

15

65

6

10

8

9

22

84

erfind. 29

12

24

14

21

11

15

10

16

erfind. 30

17

56

6

8

10

9

20

56

erfind. 31

14

33

12

14

12

15

8

10

erfind. 32

12

16

12

16

10

12

4

6

erfind. 33

12

20

11

16

10

13

7

9

erfind. 34

8

10

10

12

10

12

2

5

erfind. 35

7

12

10

16

10

12

3

3

erfind. 36

12

18

12

14

11

14

2

3

erfind. 37

10

18

16

22

12

17

1

3

erfind. 38

8

10

16

22

12

14

2

2

erfind. 39

14

22

18

28

18

20

2

2

erfind. 40

12

20

18

30

16

18

2

2

erfind. 41

8

8

17

22

10

11

2

3

erfind. 42

16

30

19

29

18

- 24

1

3

erfind. 43

12

17

20

28

15

17

1

2

erfind. 44

8

10

16

20

10

12

2

1

erfind. 45

14

18

23

28

14

18

1

2

erfind. 46

14

29

20

34

14

23

2

2

erfind. 47

5

5

20

25

7

8

2

2

erfind. 48

8

12

20

24

8

10

1

1

erfind. 49

4

4

19

22

5

8

1

1

erfind. 50

6

8

17

19

8

10

1

2

Es ist für einen Fachmann auf diesem Gebiet klar, dass die Erfindung in vielen Weisen modifiziert und variiert werden kann.

M

Claims (16)

650 227

1. Organophiler organischer Ton-Komplex, der in organischen Flüssigkeiten unter Bildung eines Gels dispergierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass er das Reaktionsprodukt aus mindestens 5 einer organischen kationischen Verbindung und einem Ton des Smektit-Typs, der eine Kationenaustauscherkapazität von mindestens 75 Milliäquivalenten pro 100 Gramm des Tones aufweist, ist, wobei die organische kationische Verbindung die folgenden Gruppierungen enthält: 10

a) eine erste Gruppe, die eine ß,Y-ungesättigte, gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe oder eine hydroxysubstituierte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe, die weitere Substituenten tragen kann, mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, darstellt,

b) eine zweite Gruppe, die eine gegebenenfalls substituierte aliphatische Gruppe mit 12 bis 60 Kohlenstoffatomen ist,

c) eine dritte und vierte Gruppe, welche die folgenden Gruppen umfasst: 20

die unter a) genannten Gruppen, gegebenenfalls substituierte Aralkylgruppen, Alkyl- oder Cycloalkylgruppen mit bis zu 22 Kohlenstoffatomen und Mischungen davon und wobei die Menge an der organischen kationischen Verbin- 25 dung 90 bis 140 Milliäquivalente pro 100 Gramm des Tons, auf Basis von 100%igem aktivem Ton, beträgt.

2. Ton-Komplex nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ton des Smektit-Typs Hectorit und/oder Natriumbentonit ist.

30

2

3. Ton-Komplex nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ß, y-ungesättigte Alkyl-, bzw. Cycloalkylgruppe gegebenenfalls eine substituierte Gruppe ist und bis zu

4. Ton-Komplex nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die hydroxysubstituierte Alkyl-bzw. Cycloalkylgruppe eine substituierte oder unsubstituierte Gruppe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen ist, in welcher sich der Hydroxysubstituent an einem der Kohlenstoffatome 2 bis 6 befindet.

45

5. Ton-Komplex nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die organische kationische Verbindung eine Phosphoniumverbindung oder eine quaternäre Ammoniumverbindung ist.

6. Ton-Komplex nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, 50 dadurch gekennzeichnet, dass die unter b) definierte aliphatische Gruppe 12 bis 22 Kohlenstoffatome aufweist.

6 Kohlenstoffatome aufweist, wobei die acyclische Alkylgruppe 35 als Substituent eine aromatische Gruppe aufweisen kann und die aromatischen Gruppen wieder mit aliphatischen Gruppen substituiert sein können.

7. Ton-Komplex nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die aliphatische Gruppe eine Alkylgruppe bzw. 55 eine von einer Fettsäure abgeleitete gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe ist.

8. Ton-Komplex nach einem der Patentansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an der organischen 6o kationischen Verbindung im Bereich von 100 bis 130 Milliäquivalenten pro 100 Gramm desTones, berechnet als 100 %iger aktiver Ton, liegt.

R4 X+ R-) MT

9. Ton-Komplex nach einem der Patentansprüche! bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an der organischen kationischen Verbindung im Bereich von 100 bis 130 Milliäquivalenten pro 100 Gramm des Tones, auf Basis von 100 %igem aktivem Ton, liegt.

65

R,

aufweist, in welcher

Ri eine ß ^-ungesättigte gegebenenfalls substituierte Alkyl-oder Cycloalkylgruppierung oder eine hydroxysubstituierte gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen ist,

R2 einen aliphatischen Rest mit 12 bis 60 Kohlenstoffatomen darstellt,

R3 und R4 die gleiche Bedeutung besitzen, wie die unter Rj aufgezählten Gruppierungen, eine gegebenenfalls substituierte Aralkylgruppe, eine Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder Mischungen davon bedeuten,

X ein Phosphoratom oder ein Stickstoffatom ist und M~ eines der folgenden Anionen

Cl-, r, Br~, NO-f, OH" oder C2H3Or darstellt,

und wobei die Menge an der organischen kationischen Verbindung im Bereich von 90 bis 140 Milliäquivalenten pro 100 Gramm des Tones auf Basis von 100 %igem aktivem Ton liegt.

10. Ton-Komplex nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organische kationische Verbindung die folgende Formel

Ri

40

11. Verfahren zur Erhöhung der Viskosität eines flüssigen organischen Systems in Abwesenheit eines polaren organischen Dispergiermittels, dadurch gekennzeichnet, dass man mit dem flüssigen organischen System eine ausreichende Menge eines organophilen Ton-Komplexes gemäss Anspruch 1 vermischt, um einen Anstieg der Viskosität zu erreichen, wobei der Ton-Komplex das Reaktionsprodukt mindestens einer organischen kationischen Verbindung und eines Tones des Smektit-Typs ist, der eine Kationaustauscher-Kapazität von mindestens 75 Milliäquivalenten pro 100 Gramm des Tones aufweist, und wobei die organische kationische Verbindung die folgenden Gruppen enthält:

a) eine erste Gruppe, die eine ß,y-ungesättigte, gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe oder eine hydroxysubstituierte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe, die weitere Substituenten tragen kann, mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, darstellt,

b) eine zweite Gruppe, die eine gegebenenfalls substituierte aliphatische Gruppe mit 12 bis 60 Kohlenstoffatomen ist,

c) eine dritte und vierte Gruppe, welche die folgenden Gruppen umfasst:

die unter a) genannten Gruppen, gegebenenfalls substituierte Aralkylgruppen, Alkyl- oder Cycloalkylgruppen mit bis zu 22 Kohlenstoffatomen und Mischungen davon und wobei die Menge an der organischen kationischen Verbindung 90 bis 140 Milliäquivalente pro 100 Gramm des Tons, auf Basis von 100 %igem aktivem Ton, beträgt.

12. Verfahren nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ton des Smektit-Typs Hectorit und/oder Natriumbentonit ist.

13. Verfahren nach Patentanspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ß,y-ungesättigte gegebenenfalls substituierte Alkyl- bzw. Cycloalkylgruppe weniger als 7 Kohlenstoffatome aufweist und mit aromatischen Gruppen substituiert sein kann und wobei die aromatischen Gruppen wieder mit aliphatischen Gruppen substituiert sein können.

14. Verfahren nach einem der Patentansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die hydroxysubstituierte Alkyl-bzw Cycloalkylgruppe eine substituierte oder unsubstituierte Gruppe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen darstellt, wobei der . Hydroxylsubstituent sich an einem der Kohlenstoffatome 2 bis 6 befindet.

15. Verfahren nach einem der Patentansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die organische kationische Verbindung eine Phosphoniumverbindung oder eine quaternäre Ammoniumverbindung ist.

15

PATENTANSPRÜCHE

16. Verfahren nach einem der Patentansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die unter b) genannte aliphatische Gruppe 12 bis 22 Kohlenstoffatome aufweist und vorzugsweise eine Alkylgruppe ist.