DE10110855A1

DE10110855A1 - Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Lösungsmittel

Info

Publication number: DE10110855A1
Application number: DE10110855A
Authority: DE
Inventors: David Herault; Anke Eggers; Albert Strube; Juergen Reinhardt
Original assignee: Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2002-09-12

Abstract

Beansprucht wird die Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Lösungsmittel.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft die Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Lösungsmittel für die unterschiedlichsten technischen Anwendungsgebiete.

Unter Lösungsmitteln versteht man im weitesten Sinne Stoffe, die andere Stoffe auf physikalischem Wege zur Lösung bringen können, wobei in engerem Sinne anorganische bzw. organische Flüssigkeiten, die andere gasförmige, flüssige oder feste Stoffe zu lösen vermögen, verstanden werden. Voraussetzung für die Eignung als Lösungsmittel ist, daß sich beim Lösungsvorgang weder der lösende noch der gelöste Stoff chemisch verändert, daß also die Komponenten der Lösung durch physikalische Trennverfahren wie Destillation, Kristallisation, Sublimation, Verdunstung oder Absorption in der Originalgestalt wiedergewonnen werden können.

Aufgrund ihrer Toxizität, Brennbarkeit, Explosionsgefahr oder hohen Dampfdrucks stellen die meisten Lösungsmittel bei vielen Anwendungen eine problematische Komponente dar. Besonders der Anteil an flüchtigen organischen Anteilen in Lösungsmitteln ist ein zunehmend wichtig werdendes Kriterium, da die Belastung der Mitarbeiter mit derartigen organischen Substanzen im Rahmen der verschärften Bestimmungen deutlich vermindert werden muß.

Es besteht daher ein dauernder Bedarf der Industrie nach Lösungsmitteln, die zum einen ihre physikalisch-chemische Wirkung, nämlich die des Auflösens erfüllen, aber auf der anderen Seite auch die arbeitsrechtlichen Kriterien, hier insbesondere der niedrige Anteil an flüchtigen organischen Bestandteilen erfüllen.

Es wurde nun gefunden, daß sich Glycerincarbonat und dessen Derivate in vielfältigen technischen Anwendungsgebieten als Lösungsmittel eigenen. Beansprucht wird daher die Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Lösungsmittel.

Glycerincarbonate als solche sind bekannte Verbindungen, die beispielsweise EP 955 298 durch Zyklokondensation von Glycerin mit Harnstoff in Gegenwart eines Katalysators hergestellt werden können. Weiterhin kann Glycerincarbonat bei durch direkte Reaktion von Glycerin mit CO₂ in Gegenwart heterogener Katalysatoren hergestellt werden können. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird vorzugsweise die Verwendung des Glycerincarbonat als solchem beansprucht. Prinzipiell werden aber auch die Derivate des Glycerincarbonats, die beispielsweise durch Veresterung der freien OH-Gruppe in Glycerincarbonat entstehen können. Prinzipiell ist der Einsatz von Glycerincarbonat für verschiedene technische Anwendungszwecke bekannt, hier sei beispielsweise auf die WO 00/15186 verwiesen, die Glycerincarbonat als Feuchthaltemittel beschreibt. Aus der WO 99/32216 ist die Verwendung von Glycerincarbonaten als Emulgatoren in Wasch- und Reinigungsmitteln bekannt. Keine dieser Schriften verweist jedoch auf die Möglichkeit, Glycerincarbonat als Lösungsmittel allgemein einzusetzen.

Besonders bevorzugt im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist es, Glycerincarbonat und dessen Derivate als Lösungsmittel für Farbe und Lacke einzusetzen. Gerade in diesem technischen Anwendungsbereich spielt die Ausdünstung von organischem Material eine große Rolle, da Farbe und Lacke in geschlossenen Räumen eingesetzt werden. Glycerincarbonat zeigt hier vorzugsweise in Kombination mit Wasser eine vorteilhafte Wirkung, da es einen niedrigeren Dampfdruck aufweist. Weiterhin beruht die vorteilhafte Verwendung des Glycerincarbonats auf der Tatsache, daß es leicht in wässriger Lösung, zu den an umweltfreundlichen Substanzen Glycerin und CO₂ hydrolysiert und sich unter alkalischen Bedingungen oder bei höheren Temperaturen auch als temporäres Lösungsmittel handelt. Letzteres spielt beispielsweise bei der Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Lösungsmittel für Polymerisations- bzw. Polykondensationsreaktionen, sowie bei der Klebstoffherstellung eine große Rolle. Glycerincarbonat eignet sich daher auch als Lösungsmittel in Klebstoffen.

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist auch die Verwendung von Glycerincarbonat als Lösungsmittel in kosmetischen Zubereitungen wie zur Herstellung pharmazeutischer Zubereitungen.

Auch der Extraktion von Wertmetallen, insbesondere Kupfer und Gold, eignet sich Glycerincarbonat gemäß der vorliegenden Lehre als Lösungs- bzw. als Extraktionsmittel.

Auch in Wasch- und Reinigungsmitteln führt die Verwendung von Glycerincarbonat aufgrund des niedrigen Dampfdrucks des Lösungsmittels zu vorteilhaften Formulierungen.

Die Verwendung von Glycerincarbonat in der oben beschriebenen Art und Weise stellt insbesondere vor dem Hintergrund steigender ökologischer Anforderungen an Lösungsmittel eine vorteilhafte Alternative zum bekannten Stand der Technik dar. Dies beruht auf der Eigenschaft des Glycerincarbonats in Wasser, langsam zu hydrolysieren, wobei die umweltfreundlichen Ausgangsstubstanzen Glycerin und CO₂ erhalten werden. Die hydrolytische Zersetzung des Glycerincarbonats kann entweder schnell durch Erhöhung des pH-Werts bzw. der Temperatur herbeigeführt werden oder bei Raumtemperaturen und neutralem pH-Wert sehr langsam stattfinden. Es besteht damit die Möglichkeit, das Glycerincarbonat als sogenanntes temporäres Lösungsmittel einzusetzen, welches bei solchen Anwendungen von Vorteil ist, wo eine dauerhafte Lösung von Substanzen nicht gewünscht wird. Diese Eigenschaften sind insbesondere bei Prozessen, die Polymerisations- bzw. Polykondensationsschritte beinhalten, wie die Herstellung von Klebstoffen, Haarfärbemittel, Lacke und Coatings seitens der betroffenen Industrie gewünscht. Ein weiterer Vorteil des Einsatzes von Glycerincarbonat in Lösungsmitteln ist dessen niedriger Dampfdruck, so daß bei Verwendung des Glycerincarbonats toxische Effekte auf Menschen weitgehend ausgeschlossen werden können. Die Vermeidung derartiger leichtflüchtiger organischer Substanzen (Volatile Organic Compounds - VOC) ist aufgrund der rechtlichen Bestimmungen in vielen Industrieländern ein zunehmendes Problem, welches sich in einfacher Weise durch Verwendung durch Glycerincarbonaten als Lösungsmittel in der oben beschriebenen Art und Weise vermeiden läßt. In diesem Zusammenhang ist die Verwendung von Glycerincarbonaten insbesondere bevorzugt in Lacken und Farben, die üblicherweise in geschlossenen Räumen angewendet werden, wo die Problematik der ausdünstenden Lösungsmittel eine besondere Bedeutung erhält. Die vorliegende Erfindung umfaßt damit auch Lacke und Farben, die als alleiniges Lösungsmittel oder in Abmischung mit anderen Lösungsmitteln Glycerincarbonat enthalten.

Claims

1. Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Lösungsmittel.

2. Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Lösungsmittel für Farben und Lacken.

3. Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Lösungsmittel in kosmetischen Zubereitungen.

4. Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten zur Herstellung pharmazeutischer Zubereitungen.

5. Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Extraktionsmittel.

6. Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Lösungsmittel in Wasch- und Reinigungsmitteln.

7. Verwendung von Glycerincarbonat und dessen Derivaten als Lösungsmittel in Klebstoffen.