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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
organischen Zusammensetzung, welche eine funktionelle Komponente
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem thermoplastischen
Polymer, einem Enzym, einem Abbinder, einem Paraffin, einem Öl,
einem Farbmittel und einer Haar- oder Hautpflegesubstanz, sowie
einen n-Nonylether beinhaltet, ein Verfahren zur Herstellung eines
Formkörpers, ein Verfahren zur Herstellung eines Packgutes,
die Verwendung mindestens eines n-Nonylethers sowie die Verwendung
eines Formkörpers.
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Lineare
Fettalkohole kurzer mit mittlerer Kettenlänge werde heutzutage
erfolgreich als Rohstoffe für Tenside, Schaumbeinflusser,
Lösungsmittel, Konsistenzgeber, Schmiermitteladditive und
als Veretherungs- oder Veresterungskomponente in der Kunststoffverarbeitung
eingesetzt. Verfügbar sind entweder lineare C8-
oder C10-Alkohole oder verzweigte C9-Alkohole (i-Nonanol). Die linearen Alkohole
sind meist nativen Ursprungs und immer geradzahlig. Hier werden
bevorzugt C8/C10-Schnitte
mit 40 bis 48 Gew.-% C8-Alkoholen und 51
bis 59 Gew.-% C9-Alkoholen eingesetzt.
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Reiner
C10-Alkohol und dessen Derivate, wie beispielsweise
Ether oder Ester, besitzen zwar einen hohen Siedepunkt und sind
damit vergleichsweise wenig flüchtig, weisen aber hohe
Erstarrungspunkte auf. Reiner C8-Alkohol
und dessen Derivate wiederum sind zwar durch tiefe Erstarrungspunkte
gekennzeichnet, besitzen jedoch geringe Siedepunkte und sind somit
sehr flüchtig.
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Die
verzweigten i-Nonanole sind Substanzgemische und werden petrochemisch
hergestellt. Die Verzweigung der Alkohole führt zu einer
schlechteren biologischen Abbaubarkeit. Nachteilig im Zusammenhang
mit der Verwendung in i-Nonanolen ist weiterhin der zu hohe Schmelzpunkt
bzw. der zu niedrige Siedebereich der Derivate wie Ester, Ethoxylate,
Sulfate, und zwar auch dann, wenn Alkoholgemische eingesetzt werden.
Durch das nicht ideale Viskositätesverhalten insbesondere
bei tieferen Temperaturen sind dieser Produktgruppe daher Grenzen
gesetzt.
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Der
vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die sich aus dem
Stand der Technik ergebenden Nachteile zumindest teilweise überwinden.
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Insbesondere
lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, mit dessen Hilfe organische Zusammensetzungen enthaltend
Ether linearer Fettalkohole kurzer mit mittlerer Kettenlänge
als Additiv bereit gestellt werden können, wobei diese
organischen Zusammensetzungen im Vergleich zu den aus dem Stand
der Technik bekannten, vergleichbaren, organischen Zusammensetzungen
weniger leicht flüchtige Komponenten aufweisen und die
auch bei niedrigen Temperaturen ein zufrieden stellendes Viskositätsverhalten aufweisen.
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Darüber
hinaus lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe organische Zusammensetzungen
enthaltend Ether linearer Fettalkohole kurzer mit mittlerer Kettenlänge
als Additiv bereit gestellt werden können, wobei möglichst
viele Komponenten dieser organischen Zusammensetzungen auf nachwachsenden
Rohstoffen oder aus Edukten, welche aus nachwachsenden Rohstoffen
gewonnen werden können, basieren.
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Darüber
hinaus sollen die durch dieses Verfahren erhältlichen,
organischen Zusammensetzungen im Vergleich zu den aus dem Stand
der Technik bekannten, organischen Zusammensetzungen verbesserte,
anwendungstechnische Eigenschaften aufweisen.
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Einen
Beitrag zur Lösung mindestens einer der vorstehend genannten
Aufgaben leisten die Gegenstände der kategoriebildenden
Ansprüche, wobei die davon abhängigen Unteransprüche
weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen
darstellen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft daher insbesondere ein Verfahren
zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung, welche eine funktionelle Komponente
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem thermoplastischen
Polymer, einem Enzym, einen Abbinder, einem Paraffin, einem Öl,
einem Farbmittel und einer Haar- oder Hautpflegesubstanz, beinhaltet,
beinhaltend als Verfahrensschritte:
- i) das
Bereitstellen
ia) eines n-Nonylethers als Additiv, welcher
erhältlich ist durch Reaktion einer n-Nonylalkohol-Komponente
mit einer weiteren Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente
unter Bildung eines n-Nonylethers zu reagieren vermag,
ib)
der funktionellen Komponente, sowie gegebenenfalls
ic) mindestens
eines weiteren Zusatzstoffes;
- ii) das Mischen des n-Nonylethers, der funktionellen Komponente
und gegebenenfalls des mindestens einen weiteren Zusatzstoffes.
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Unter
einer „funktionellen Komponente" wird im Sinne der vorliegenden
Erfindung vorzugsweise eine Komponente verstanden, welche der Zusammensetzung,
welcher diese funktionelle Komponente zugesetzt wird, ihre charakteristische,
funktionelle Eigenschaft verleiht. So ist im Sinne der vorliegenden Erfindung
die funktionelle Komponente einer thermoplastischen Zusammensetzung
das thermoplastische Polymer, die funktionelle Komponente eines Klebstoffes
der Abbinder, die funktionelle Komponente einer Schmierstoffformulierung
das Öl, die funktionelle Komponente eines Waschmittels
das Enzym, die funktionelle Komponente eines Entschäumers das
Paraffin, die funktionelle Komponente eines Lackes oder einer Farbe
das Farbmittel und die funktionelle Komponente einer kosmetischen
Zubereitung die Haar- oder Hautpflegesubstanz.
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Unter
einer „organischen Zusammensetzung" im Sinne der vorliegenden
Erfindung wird vorzugsweise eine Zusammensetzung verstanden, welche
zu mehr als 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen
Zusammensetzung, aus organischen Komponenten besteht, wobei als eine
organische Komponente vorzugsweise eine kohlenstoffhaltige Verbindung
mit Ausnahme CO2, CO, Carbiden, CSO und
reinen Kohlenstoffverbindungen wie Grafit, Ruß oder Diamant
verstanden wird. Vorzugsweise handelt es sich bei der organischen
Komponente um eine Kohlenwasserstoffverbindung, welche Sauerstoff,
Stickstoff, Phosphor, Schwefel oder mindestens zwei dieser Atome
als Heteroatome aufweisen kann.
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Im
Schritt ia) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
zunächst ein n-Nonylethers als Additiv bereitgestellt,
welcher erhältlich ist durch Reaktion einer n-Nonylalkohol-Komponente
mit einer weiteren Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente
unter Bildung eines n-Nonylethers zu reagieren vermag.
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Diese
Bereitstellung eines n-Nonylethers umfasst vorzugsweise die folgenden
Verfahrensschritte:
- ia1) das Bereitstellen
einer n-Nonylalkohol-Komponente;
- ia2) das Bereitstellen einer weiteren Komponente, welche mit
der n-Nonylalkohol-Komponente unter Bildung eines n-Nonylethers
zu reagieren vermag;
- ia3) die Umsetzung der n-Nonylalkohol-Komponente mit der mindestens
einen Komponente unter Bildung eines n-Nonylethers.
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Im
Verfahrensschritt 1a1) des Verfahrens zur Bereitstellung eines n-Nonylethers
wird zunächst eine n-Nonylalkohol-Komponente bereitgestellt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
einer organischen Zusammensetzung ist es bevorzugt, dass die n-Nonylalkohol-Komponente
zu mindestens 80 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%
und am meisten bevorzugt zu mindestens 99 Gew.-%, jeweils bezogen
auf die bereitgestellte n-Nonylalkohol-Komponente, aus Pelargonsäure
erhalten wird. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin bevorzugt,
dass die Bereitstellung der n-Nonylalkohol-Komponente die katalytische
Hydrierung von Pelargonsäure (Octancarbonsäure,
Nonansäure), beispielsweise gemäß dem
in der
WO-A-2006/021328 beschriebenen
Verfahren, oder aber die katalytische Hydrierung des bei der Ozonolyse
von Ölsäure anfallenden Ölsäureozonids
oder beiden umfasst. Denkbar ist weiterhin die katalytische Hydrierung
von Ester der Pelargonsäure, beispielsweise die katalytische
Hydrierung des Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder Butylesters der Pelargonsäure. Wird
die n-Nonylalkohol-Komponente durch die katalytische Hydrierung
von Pelargonsäure erhalten, so kann die Pelargonsäure
selbst beispielsweise durch Ozonolyse von Ölsäure
und anschließende, oxidative Aufarbeitung des Ölsäureozonids
oder aber durch Ozonolyse von Erucasäure und anschließende
oxidative Aufarbeitung des Erucasäureozonids erhalten werden.
Ein solches Verfahren wird großtechnisch beispielsweise
von Unilever, Emery und Henkel durchgeführt und ist unter
anderem auch in
„Ozonierung von Alkenen in Alkoholen
als Lösungsmittel", Dissertation von Eberhard Rischbieter,
Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, 2000 oder
in
US 2,813,113 beschrieben.
Die Oxidation der bei der oxidativen Aufarbeitung von Ozoniden anfallenden Aldehyde
unter Bildung der entsprechenden Säurederivate ist beispielsweise
in der
DE-C-100 70
770 beschrieben. Die Herstellung der Ölsäure
kann wiederum aus Talg oder Tallölen gewonnen werden, wie dies
beispielsweise in
US 6,498,261 beschrieben wird.
Neben der Ozonolyse der Ölsäure oder der Erucasäure
kann die Pelargonsäure auch durch Isomerisierung petrochemischer
Rohstoffe erhalten werden. Denkbar ist weiterhin die petrochemische
Herstellung von Pelargonsäure, wie beispielsweise durch
Harold
A., Wittcoff, Bryan G., Reuben, Jeffrey S. Plotkin in „Fats
and Oils", Industrial Organic Chemicals (Second Edition) (2004),
John Wiley & Sons,
Inc., Seiten 411–434 beschrieben, oder aber die
Herstellung von Pelargonsäure aus Ölsäure
gemäß dem in der
GB-A-813842 beschriebenen Verfahren.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung beinhaltet
die zur Herstellung des n-Nonylethers eingesetzte n-Nonylalkohol-Komponente
neben dem n-Nonylalkohol weitere Alkohole, beispielsweise C8- und/oder C10-Alkhole,
wobei es jedoch in diesem Fall besonderes bevorzugt ist, dass die
n-Nonylalkohol-Komponente weniger als 10 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger
als 7,5 Gew.-% und am meisten bevorzugt weniger 5 Gew.-%, jeweils
bezogen auf die n-Nonylalkohol-Komponente, C8-
und C10-Akohole enthält. Der Anteil
an n-Nonylalkohol in der n-Nonylalkohol-Komponente beträgt
im Falle eines Einsatzes einer Mischung aus n-Nonylalkohol und mindestens
einem weiteren Alkohol vor zugsweise mindestens 90 Gew.-%, besonders
bevorzugt mindestens 92,5 Gew.-% und am meisten bevorzugt mindestens
95 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der n-Nonylalkohol-Komponente.
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Eine
erfindungsgemäß besonders bevorzugte n-Nonylalkohol-Komponente
ist insbesondere diejenige n-Nonylalkohol-Komponente, die durch
katalytische Hydrierung hergestellte unter den unter Markennamen
EMERY®1202, EMERY®1203
und EMERY®1210 vertriebenen Pelargonsäure
oder mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 25 Gew.-%, jeweils
bezogen auf die Pelargonsäuremischung, Pelargonsäure
beinhaltende Pelargonsäuremischungen., Wobei EMERY®1202 zu weniger als 1 Gew.-% aus
C6-Monocarbonsäuren, zu etwa 1
Gew.-% aus C7-Monocarbonsäuren,
zu etwa 4 Gew.-% aus C8-Monocarbonsäuren,
zu etwa 93 Gew.-% aus Pelargonsäure und zu etwa 2 Gew.-%
aus anderen Nebenprodukten, insbesondere Monocarbonsäuren
mit mehr als 9 Kohlenstoffatomen besteht, EMERY®1203 zu
etwa 0,1 Gew.-% aus C6-C8-Monocarbonsäuren, zu
etwa 99 Gew.-% aus Pelargonsäure und zu etwa 0,9 Gew.-%
aus anderen Nebenprodukten, insbesondere Monocarbonsäuren
mit mehr als 9 Kohlenstoffatomen besteht, während EMERY®1210 zu etwa 3 Gew.-% aus C5-Monocarbonsäuren, zu etwa 27 Gew.-%
aus C6-Monocarbonsäuren, zu etwa
31 Gew.-% aus C7-Monocarbonsäuren,
zu etwa 12 Gew.-% aus C8-Monocarbonsäuren
und zu etwa 27 Gew.-% aus Pelargonsäure besteht, wobei
jedoch der Einsatz von EMERY®1203
besonders bevorzugt ist, da hier der Anteil an Pelargonsäure
besonders hoch ist.
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Im
Verfahrensschritt ia2) des Verfahrens zur Bereitstellung eines n-Nonylethers
wird mindestens eine weitere Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente
unter Bildung eines n-Nonylethers zu reagieren vermag, bereitgestellt,
wobei es sich bei dieser weiteren Komponente vorzugweise um einen
Alko hol, um ein Epoxid, um ein Halogen-Alkan oder eine Mischung
aus mindestens zwei davon handelt.
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Im
Falle eines Alkohols als weitere Komponente ist es bevorzugt, dass
dieser Alkohol ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus C1- bis C30-Alkanolen,
besonders bevorzugt C1- bis C20-Alkanolen
und am meisten bevorzugt C1- bis C10-Alkanolen, wie beispielsweise Methanol,
Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol, Heptanol, Oktanol
und Nonanol, aus C1- bis C30-Diolen,
besonders bevorzugt aus C1- bis C20-Diolen und am meisten bevorzugt C1- bis C10-Diolen,
wie beispielsweise Glykol und Propandiol, aus C1-
bis C30-Triolen, besonders bevorzugt aus
C1- bis C20-Triolen
und am meisten bevorzugt C1- bis C10-Triolen, wie beispielsweise Glycerin, Polyalkoholen
oder Polyetheralkoholen, wie beispielsweise Diethylenglykol, Dipropylenglykol,
Triethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Tetrapropylenglykol,
Polyethylenglykole mit einem Molekulargewicht von mehr als 100 g/mol,
Polypropylenglykole mit einem Molekulargewicht von mehr als 120
g/mol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Pentaerythrit, Mehrfachglyceride
und Saccharide, sowie Mischungen aus mindestens zwei der vorstehend
genannten Alkohole.
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Im
Falle eines Epoxids als weitere Komponente werden bevorzugt Epoxide
von C2- bis C20-Kohlenwassertstoffen
und besonders bevorzugt von C2- bis C14-Kohlenwasserstoffen eingesetzt, wobei
Ethylenoxid, Propylenoxid und Glycidol besonders bevorzugte Epoxide
und Ethylenoxid und Propylenoxid die am meisten bevorzugten Epoxide
sind. Außerdem kommen als weitere Komponente Epoxystearinsäure
und Diepoxylinolsäure oder deren Derivate in Betracht.
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Im
Falle eines Halogen-Alkans als weitere Komponente kommen insbesondere
Chlor-Alkane, wie etwa 1-Chlor-Butan, 2-Chlor-Butan, 1-Chlor-Pentan,
2-Chlor-Pentan oder 3-Chlor-Pentan in Betracht.
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Im
Verfahrensschritt ia3) des Verfahrens zur Bereitstellung eines n-Nonylethers
wird die n-Nonylalkohol-Komponente mit der mindestens einen Komponente
unter Bildung eines n-Nonylethers umgesetzt.
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Wenn
der n-Nonylether durch Kondensationsreaktion zwischen den Alkoholen
in der n-Nonylalkohol-Komponente und den als weitere Komponente
eingesetzten Alkoholen hergestellt wird, so erfolgt die Kondensation
der Alkohole unter Dehydratisierung vorzugsweise kontinuierlich,
insbesondere in einem Festbettreaktor, der mit geeigneten Katalysatoren
beschickt ist, wie etwa mit Tonerde-Formkörpern, insbesondere
mit γ-Tonerde, vorzugsweise in Form von Pellets, Tabletten,
Extrudaten, Kugeln oder Granulaten, oder aber mit auf Zeolithen
basierenden Katalysatorsystemen. Die Kondensation wird vorzugsweise
bei Temperaturen von 200°C bis 260°C, besonders
bevorzugt von 220°C bis 260°C und bei einem Druck
von 10 mbar bis 60 bar durchgeführt. Je nach Temperatur-
und Druckbereich erfolgt die Kondensation in der Gas- und/oder Flüssigphase.
Die optimalen Temperaturen hängen von dem/den eingesetzten
Edukten, dem Reaktionsfortschritt, der Katalysatorart und der Katalysatorkonzentration
ab. Sie können für jeden Einzelfall durch Versuche
leicht ermittelt werden. Höhere Temperaturen erhöhen
die Reaktionsgeschwindigkeiten und begünstigen Nebenreaktionen,
wie beispielsweise Wasserabspaltung aus Alkoholen oder Bildung farbiger
Nebenprodukte. Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines Ethers
unter Verwendung von Halogenalkansulfonsäuren als Katalysatoren
ist beispielsweise in der
DE-A-195
11 668 beschrieben.
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Das
auf diese Weise erhaltene Rohprodukt besteht in der Regel aus einem
Gemisch aus Edukt, Olefinen und Dialkylethern, die beispielsweise
destillativ getrennt werden können, wobei der nicht umgesetzte
Alkohol vorzugsweise wieder in den Prozess zurückgeführt
wird. Das Verfahren zur Herstellung der n- Nonylether wird vorzugsweise
mit einer LHSV („liquid hour space velocity” =
m
3 Alkohol/(h × m
3 Katalysatorschüttvolumen)
von 0,2 bis 1,4 geführt, gegebenenfalls bezogen auf den
Eintrag flüssiger Edukte. Die Herstellung von Dialkylethern
durch Kondensation von Diolen ist beispielsweise in der
DE-A-10 2004 056 786 oder
in der
WO-A-97/035823 beschrieben,
deren Offenbarungsgehalt hinsichtlich der Herstellung von Dialkylethern
aus Alkoholen hiermit als Referenz eingeführt wird und
einen Teil der Offenbarung der vorliegenden Erfindung bildet.
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Wenn
der n-Nonylether durch Substitutionsreaktion zwischen den Alkoholen
in der n-Nonylalkohol-Komponente und einem Epoxid, beispielsweise Ethylenoxid
oder Propylenoxid, als weitere Komponente hergestellt wird, so erfolgt
auch hier die Umsetzung vorzugsweise in Gegenwart geeigneter Katalysatoren,
wie beispielsweise Zeolithen oder hydrophobierten Hydrotalciten.
Die Umsetzung von Ethylenoxid und Propylenoxid mit beispielsweise
Alkoholen unter Bildung mehrfach ethoxylierter bzw. mehrfach propoxylierter
Ether ist beispielsweise in der
DE-A-40 10 606 beschrieben, auf deren Offenbarungsgehalt hinsichtlich
der Herstellung von Dialkylethern aus Alkoholen und Ethylenoxid
oder Propylenoxid hiermit als Referenz eingeführt wird
und einen Teil der Offenbarung der vorliegenden Erfindung bildet.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung ist
es bevorzugt, dass der im Verfahrensschritt i) bereitgestellte n-Nonylether
ein Polyetheralkohol mit 2 bis 30 Etherwiederholungseinheiten, besonders bevorzugt
mit 4 bis 20 Etherwiederholungseinheiten ist, wobei es sich bei
diesen Etherwiderholungseinheiten vorzugsweise um eine -[O-CH2-CH2]-Einheit, eine
-[O-CH2-CH2-CH2]-Einheit oder um eine Mischung aus diesen
Einheiten handelt. Solcher Polyetheralkohole können erhalten
werden, indem die n-Nonylalkohol-Komponente in einer Kondensationsreaktion
mit einem Polyethylenglykol entsprechender Ketten länge
umgesetzt wird oder, indem die n-Nonylalkohol-Komponente in einer
Substitutionsreaktion mit Ethylenoxid, Propylenoxid oder einer Mischung aus
Ethylenoxid und Propylenoxid in solchen relativen Mengen umgesetzt
wird, dass 2 bis 30 Etherwiederholungseinheiten, besonders bevorzugt
4 bis 20 Etherwiederholungseinheiten an die n-Nonylalkohol-Komponente
gebunden werden.
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Gemäß einer
weiteren, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung ist es
bevorzugt, dass der n-Nonylether, insbesondere jedoch der vorstehend
beschriebene, auf n-Nonylalkohol basierende Polyetheralkohol als
ein modifizierter n-Nonylether in Form eines organischen oder anorganischen
Esters eingesetzt wird. In diesem Fall umfasst das Verfahren zur
Bereitstellung eines n-Nonylether noch den weiteren Verfahrensschritt
der
- 1a4) Veresterung des im Verfahrensschritt
1a3) erhaltenen n-Nonylethers,
wobei eine solche Veresterung
nur dann möglich ist, wenn als weitere Komponente im Verfahrensschritt 1a2)
ein mehrwertiger Alkohol oder aber ein Epoxid eingesetzt wurde,
da nur dann n-Nonylether erhalten werden, welche noch freie, veresterbare
OH-Gruppen aufweisen.
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Als
Säurekomponente für die Veresterung können
alle dem Fachmann bekannten organischen und anorganischen Säure
eingesetzt werden, welche mit OH-Funktionellen, organischen Verbindungen
zu reagieren vermögen. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt
ist der Einsatz von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren. In
diesem Zusammenhang geeignete Monocarbonsäuren sind beispielsweise
Essigsäure, Buttersäure, Acrylsäure,
Methacrylsäure, Ölsäure, Oxalsäure,
Stearinsäure, Bernsteinsäure, Zitronensäure,
Fumarsäure, Maleinsäure, Benzoesäure
oder Zitronensäure, während als Dicarbonsäuren
beispielsweise Oxalsäure, Malonsäu re, Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure,
Sebacinsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, α-Ketoglutarsäure,
Oxalessigsäure, ortho-Phthalsäure, Isophthalsäure
oder Terephthalsäure eingesetzt werden können.
Ein Beispiel für eine geeignete Tricarbonsäure
ist beispielsweise Trimellitinsäure. Neben den vorstehend
genannten, organischen Säuren können auch anorganischen
Säuren, wie beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure
oder Borsäure eingesetzt werden, so dass die entsprechenden
Sulfat, Phosphate oder Borate erhalten werden. Auch Sulfonsäuren,
wie beispielsweise Benzolsulfonsäure, n-Nonylsulfonsäure,
Dodecylbenzolsulfonsäure, Dodecylbenzolsulfonat, Dodecylbenzolsulfonsäure, Ammoniumdodecylbenzolsulfonat,
Benzolsulfonsäure oder Dodecylbenzolsulfonsäure,
können als Säure eingesetzt werden. Denkbar ist
weiterhin der Einsatz einer Mischung aus mindestens zwei der vorstehend genannten
Säurekomponenten, insbesondere auch der Einsatz einer Mischung
aus einer organischen und aus einer anorganischen Säure.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, dass die Säurekomponente mit dem n-Nonylether
in einem solchen Mengenverhältnis umgesetzt wird, dass
das Mol-Verhältnis von Carbonsäure-Gruppen:Hydroxylgruppen in
einem Bereich von 1:1,0 bis 1:5,0, besonders bevorzugt in einem
Bereich von 1:1,2 bis 1:2 und am meisten bevorzugt in einem Bereich
von 1:1,7 bis 1:1,9 liegt.
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Die
Veresterung erfolgt dabei vorzugsweise in Gegenwart eines Veresterungskatalysators.
Als Veresterungskatalysatoren können Säuren, wie
beispielsweise Schwefelsäure oder p-Toluolsulfonsäure, oder
Metalle und deren Verbindungen eingesetzt werden. Geeignet sind
beispielsweise Zinn, Titan, Zirkonium, die als feinverteilte Metalle
oder zweckmäßig in Form ihrer Salze, Oxide oder
löslichen organischen Verbindungen verwendet werden. Die
Metallkatalysatoren sind im Gegensatz zu Protonensäuren
Hochtemperaturkatalysatoren, die ihre volle Aktivität in
der Regel erst bei Temperaturen oberhalb 180°C erreichen.
Sie sind jedoch erfindungsgemäß bevorzugt, weil
sie im Vergleich zur Protonenkatalyse weniger Nebenprodukte, wie
beispielsweise Olefine, liefern. Erfindungsgemäß besonders
bevorzugte Veresterungskatalysatoren sind eine oder mehrere zweiwertige
Zinnverbindungen oder Zinnverbindungen bzw. elementares Zinn, die
sich mit den Edukten zu zweiwertigen Zinnverbindungen umsetzen können. Beispielsweise
kann als Katalysator Zinn, Zinn(II)chlorid, Zinn(II)sulfat, Zinn(II)alkoholate
oder Zinn(II)salze von organischen Säuren, insbesondere von
Mono- und Dicarbonsäuren. Besonders bevorzugte Zinnkatalysatoren
sind Zinn(II)oxalat und Zinn(II)benzoat. Die Durchführung
der Veresterungsreaktion kann durch dem Fachmann bekannte Verfahren
erfolgen. Dabei kann es insbesondere vorteilhaft sein, dass bei
der Reaktion gebildete Wasser aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen,
wobei dieses Entfernen des Wassers vorzugsweise durch Destillation,
gegebenenfalls durch Destillation mit im Überschuss eingesetzten
1,2-Propandiol erfolgt. Weiterhin ist es bevorzugt, die Veresterungsreaktion bei
einer Temperatur in einem Bereich von 50 bis 300°C, besonders
bevorzugt in einem Bereich von 100 bis 250°C und am meisten
bevorzugt in einem Bereich von 150 bis 200°C durchzuführen.
Auch hier hängen die optimalen Temperaturen von dem/den Einsatzalkohol(en),
dem Reaktionsfortschritt, der Katalysatorart und der Katalysatorkonzentration
ab und können für jeden Einzelfall durch Versuche
leicht ermittelt werden.
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Im
Verfahrensschritt ib) des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung wird eine funktionelle
Komponente bereitgestellt.
- 1. Gemäß einer
ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
handelt es sich bei der funktionellen Komponente um ein thermoplastisches
Polymer und bei der organischen Zusammensetzung mithin um eine thermoplastische,
organische Zusammensetzung.
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Unter
der Bezeichnung „thermoplastisches Polymer", wie sie hierin
verwendet wird, werden Kunststoffe verstanden, die sich in einem
bestimmten Temperaturbereich einfach (thermo-plastisch) verformen
lassen. Dieser Vorgang ist reversibel und kann durch Abkühlung
und Wiedererwärmung bis in den schmelzflüssigen
Zustand beliebig oft wiederholt werden, solange nicht durch Überhitzung
die thermische Zersetzung des Materials einsetzt.
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Als
thermoplastische Polymere, welche als funktionelle Komponente gemäß der
ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
eingesetzt werden können, kommen allgemein Polykondensate oder
Kettenpolymere oder eine Mischung dieser beiden, insbesondere thermoplastische
Polyurethane, thermoplastische Polyester, thermoplastische Polyamide,
thermoplastische Polyolefine, thermoplastische Polyvinylester, thermoplastische
Polyether, thermoplastische Polystyrole, thermoplastische Polyimide,
thermoplastische Schwefelpolymere, thermoplastische Polyacetale,
thermoplastische Fluorkunststoffe, thermoplastische Styrol-Olefin-Copolymere, thermoplastische
Polyacrylate, thermoplastische Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder
Gemische aus zwei oder mehr der vorstehend genannten, thermoplastischen
Polymere in Frage.
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Es
ist jedoch erfindungsgemäß bevorzugt, dass das
thermoplastische Polymer zu mehr als 90 Gew.-%, besonders bevorzugt
zu mehr als 95 Gew.-%, darüber hinaus noch mehr bevorzugt
zu mindestens 99 Gew.-% und am meisten bevorzugt zu 100 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des thermoplastischen Polymers,
auf thermoplastischen Polyester basiert. Unter Bezeichnung „Polyester",
wie hierin verwendet wird, fallen insbesondere Polymere, die durch
Polykondensationsreaktion zwischen einer Polycarbonsäure
und einem Polyol (sogenannte „AA//BB-Polyester") oder durch Polykondensationsreaktion
einer Hydroxycarbonsäure oder durch Ringöff nungspolymerisation
eines cyclischen Esters (sogenannte „AB-Polyester") erhalten
wurden. In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung
können, Polycarbonate, die durch Reaktion von Phosgen mit
Diolen erhältlich sind, von dem erfindungsgemäß verwendeten
Begriff „Polyester" ausgenommen sein.
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Im
Prinzip können alle derzeit bekannten, thermoplastischen
Polyester und Copolyester verwendet werden. Beispiele solcher Polyester
umfassen im Wesentlichen lineare Polyester, die über eine Kondensationsreaktion
von mindestens einer Polycarbonsäure, vorzugsweise einer
Dicarbonsäure (zweiwertige Säure) oder einem Ester-bildenden
Derivat davon und mindestens einem Polyol, vorzugsweise einem zweiwertigen
Alkohol (Diol), hergestellt wurden. Die vorzugsweise zweiwertige
Säure und der vorzugsweise zweiwertige Diol können
beide entweder aliphatisch oder aromatisch sein, wobei jedoch aromatische
und teilweise aromatische Polyester als thermoplastische Formmaterialien
im Hinblick auf ihre hohen Erweichungspunkte und Hydrolysestabilität
besonders bevorzugt sind. Bei aromatischen Polyestern sind im Wesentlichen
alle Esterverknüpfungen an die aromatischen Ringe angelagert. Sie
können halbkristallin sein und sogar flüssigkristallines
Verhalten zeigen oder amorph sein. Teilweise aromatische Polyester,
die aus mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure oder
einem Ester-bildenden Derivat davon und mindestens einem aliphatischen
Diol erhalten wurden, sind erfindungsgemäß besonders
bevorzugte thermoplastische Polyester. Beispiele von geeigneten
aromatischen Dicarbonsäuren umfassen Terephthalsäure,
1,4-Naphthalindicarbonsäure oder 4,4'-Biphenyldicarbonsäure.
Beispiele von geeigneten aliphatischen Diolen umfassen Alkylendiole,
speziell solche, die 2 bis 6 C-Atome, vorzugsweise 2 bis 4 C-Atome
enthalten, wobei hier insbesondere Ethylenglykol, Propylendiole
und Butylendiole zu nennen sind. Vorzugsweise werden zur Herstellung
der in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als
Komponente a) enthaltenen, thermoplastischen Polyester als Polyol-
bzw. Diol-Komponente Ethylenglykol, 1,3-Propylendiol oder 1,4-Butylendiol
verwendet. Erfindungsgemäß besonders bevorzugte,
thermoplastische Polyester, die durch Reaktion einer Dicarbonsäure
mit einem Diol erhältlich sind, umfassen insbesondere Polyalkylenterephthalate,
beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylenterephthalat
(PPT) oder Polybutylenterephthalat (PBT), Polyalkylennaphthalate,
beispielsweise Polyethylennaphthalat (PEN) oder Polybutylennaphthalat
(PBN), Polymilchsäure (PLA), Polyalkylendibenzoate, beispielsweise
Polyethylenbibenzoat sowie Mischungen aus mindestens zwei dieser
thermoplastischen Polyester.
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Diese
vorstehend beschriebenen, teilweise aromatischen Polyester können
gegebenenfalls eine geringe Menge an Einheiten enthalten, die aus
anderen Dicarbonsäuren, beispielsweise Isophthalsäure, oder
anderen Diolen wie Cyclohexandimethanol, stammen, was im allgemeinen
den Schmelzpunkt des Polyesters verringert. Eine spezielle Gruppe
von teilweise aromatischen Polyester sind sogenannte segmentierte
oder Blockcopolyester, die zusätzlich zu den vorstehend
genannten Polyestersegmenten (auch „harte Segmente" genannt),
sogenannte „weiche Segmente" enthalten. Diese weichen Segmente stammen
aus einem flexiblen Polymer; das heißt einem im Wesentlichen
amorphen Polymer mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur
(Tg) und geringer Steifigkeit, mit reaktiven
Endgruppen, vorzugsweise zwei Hydroxylgruppen. Vorzugsweise liegt
die Glasübergangstemperatur dieser „weiche Segmente"
unter 0°C, besonders bevorzugt unter –20°C
und am meisten bevorzugt unter –40°C. Im Prinzip
können mehrere unterschiedliche Polymere als weiches Segment
verwendet werden. Geeignete Beispiele für „weiche
Segmente" sind aliphatische Polyether, aliphatische Polyester oder
aliphatische Polycarbonate. Die Molmasse der weichen Segmente kann innerhalb
breiter Grenzen variieren, liegt aber vorzugsweise zwischen 400
und 6.000 g/mol.
-
Neben
den vorstehend genannten, linearen Polyester, die über
eine Polykondensationsreaktion von mindestens einer Polycarbonsäure
oder einem Ester-bildenden Derivat davon und mindestens einem Polyol
erhältlich sind, können als Hauptkomponente gemäß der
ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
auch thermoplastische Polyester eingesetzt werden, die durch Polykondensationsreaktion
kurzkettiger Hydroxycarbonsäuren oder durch Ringöffnungsreaktion
cyclischer Ester erhältlich sind.
-
Beispiele
geeigneter, kurzkettiger Hydroxycarbonsäure, welche zur
Herstellung thermoplastischer Polymere eingesetzt werden können,
umfassen insbesondere L-Milchsäure, D-Milchsäure, DL-Milchsäure,
Glykolsäure, 3-Hydroxybuttersäure, 4-Hydroxybuttersäure,
4-Hydroxyvaleriansäure, 5-Hydroxyvaleriansäure,
6-Hydroxycapronsäure sowie Mischungen dieser Hydroxycarbonsäuren.
Beispiele geeigneter cyclischer Ester umfassen insbesondere Glykolid
(ein Dimeres von Glykolsäure) und ε-Caprolacton
(ein cyclischer Ester von 6-Hydroxy-capronsäure).
-
Die
Herstellung der vorstehend beschrieben, thermoplastischen Polyester
ist unter anderem auch in „Encyclopedia of Polymer
Science and Engineering", Band 12, Seiten 1 bis 75 und Seiten 217
bis 256; John Wiley & Sons (1988) und auch in „Ullmann's
Encyclopedia of Industrial Chemistry", Band A21, Seiten 227 bis
251, VCH Publishers Inc. (1992) beschrieben. Erfindungsgemäß bevorzugte
thermoplastische Polymere sind Polyethylentherephthalat (PET), Polybutylentherephthalt
(PBT) und Polymilchsäure (PLA). Weiterhin ist es gemäß der
ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
bevorzugt, dass dieses thermoplastische Polymer als funktionelle
Komponente in einer Menge von mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise
von mindestens 75 Gew.-% und besonders bevorzugt von mindestens
90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen
Zusammensetzung, eingesetzt werden kann, während der n-Nonylether
als Additiv, insbesondere als Formtrennmittel, als Antifoggingmittel, als
Weichmacher, als Antistatikmittel oder als Schmiermittel, vorzugsweise
in einer Menge in einem Bereich von 0,001 bis 40 Gew.-%, besonders
bevorzugt in einer Menge in einem Bereich von 0,01 bis 25 Gew.-%
und am meisten bevorzugt in einer Menge in einem Bereich von 0,1
bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der thermoplastische Zusammensetzung,
eingesetzt wird.
-
Als
Zusatzstoffe, welche gemäß dieser ersten Variante
des erfindungsgemäßen Verfahrens im Verfahrensschritt
ic) bereitgestellt werden können, kommen insbesondere Schalgzähigkeitsmodifikatoren,
Füllstoffmaterialien, Verstärkungsmittel, Flammverzögerungsverbindungen,
Wärme- und UV-Stabilisatoren, Antioxidationsmittel, andere
Verarbeitungshilfsmittel, Keimbildner, Farbstoffe und Antitropfmittel in
Frage. Beispiele geeigneter Schlagzähigkeitsmodifikatoren,
Füllstoffmaterialien, Verstärkungsmittel und Flammverzögerungsverbindungen
sind unter anderem der
US
2005/0234171 A1 zu entnehmen. Diese weiteren Zusatzstoffe
werden vorzugsweise in einer Menge in einem Bereich von 0,001 bis
20 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge in einem Bereich von
0,01 bis 10 Gew.-% und am meisten bevorzugt in einer Menge in einem
Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht
der thermoplastische Zusammensetzung, eingesetzt.
-
Das
im Falle er ersten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens im Verfahrensschritt ii) erfolgende Vermischen des n-Nonylethers,
der funktionelle Komponente (thermoplastisches Polymer) und gegebenenfalls
des Zusatz stoffes kann unter Nutzung bekannter Techniken erfolgen.
So kann das Vermischen beispielsweise ein Trockenmischvorgang sein,
bei dem die verschiedenen Komponenten unterhalb der Schmelzverarbeitungstemperatur
des thermoplastischen Polymers gemischt werden, oder aber ein Schmelzmischverfahren,
bei dem die Komponenten, gegebenenfalls vorgemischt und bei den Schmelzverarbeitungstemperaturen
des thermoplastischen Polymers gemischt werden. Zu den Schmelzmischverfahren
gehört insbesondere das erfindungsgemäß bevorzugte
Schmelzkentverfahren, welches beispielsweise durch kontinuierliches
Schmelzkneten unter Verwendung einer Einschnecken-Knetmaschine,
einer Doppelschnecken-Knetmaschine vom Verzahnungs-gleiche-Richtungs-Rotationstyp,
Verzahnungs-verschiedene-Rich-tungs-Rotationstyp, Nichtverzahnungs-gleiche-Richtungs-Rotationstyp, Nichtverzahnungs-verschiedene-Richtungs-Rotationstyp,
oder anderer Typen oder durch Batch-Schmelzkneten unter Verwendung
einer Walzenknetmaschine, einer Banbury-Knetmaschine oder ähnlichem
realisierbar ist. Denkbar ist weiterhin eine Kombination aus einem
Trockenmischverfahren und einem Schmelzmischverfahren.
-
Weiterhin
ist die Reihenfolge und die Art und Weise der Zugabe der einzelnen
Komponenten ia), ib) und gegebenenfalls ic) in die Mischvorrichtung grundsätzlich
unkritisch. So können beispielsweise zunächst
das thermoplastische Polymer und gegebenenfalls die Zusatzstoffe
in der Mischvorrichtung vorgelegt und erst anschließend
der n-Nonylether zugesetzt werden. Denkbar ist auch, den n-Nonylether oder
einen Teil des n-Nonylethers zunächst mit einer oder mehreren
anderen Komponenten der erfindungsgemäßen, thermoplastischen
Zusammensetzung, beispielsweise mit einem oder mehreren Zusatzstoffen,
zu vermischen und diese Mischung dann entweder zu dem bereits in
der Mischvorrichtung befindlichen, thermoplastischen Polymer zuzugeben oder
aber diese Mischung zunächst in der Misch vorrichtung vorzulegen
und erst dann das thermoplastische Polymer zuzusetzen.
-
In
weiteren Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung gemäß der
ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
erfolgt das Vermischen nach mindestens einer der nachfolgenden Maßnahmen:
- M1) bei der Glasübergangstemperatur
des thermoplastischen Polymers oder bei einer Temperatur oberhalb
der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers;
- M2) wobei der n-Nonylether flüssiger ist als das thermoplastische
Polymer; oder
- M3) wobei mindestens ein Teil des n-Nonylethers dem Vorläufer
des thermoplastischen Polymers zugesetzt wird.
-
Es
entspricht weiterhin erfindungsgemäßen Ausgestaltungen,
wenn zwei oder mehrere der vorstehenden Maßnahmen kombiniert
werden. So ergeben sich im Einzelnen als Ausgestaltungen die folgenden,
anhand der Ziffernkombinationen dargestellten Maßnahmenkombinationen:
M1M2, M1M3, M2M3 und M1M2M3.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform M1 des erfindungsgemäßen
Verfahrens erfolgt das Vermischen der in den Verfahrensschritten
ia), ib) und gegebenenfalls ic) bereitgestellten Komponenten im
Verfahrensschritt ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens
durch ein Schmelzmischverfahren. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere
bevorzugt, dass das Vermischen im Verfahrensschritt ii) bei der Glasübergangstemperatur
des thermoplastischen Polymers oder bei einer Temperatur oberhalb
der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers
erfolgt. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, dass
das Vermischen bei einer Temperatur in einem Bereich von 5 Grad
unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg)
bis 200°C oberhalb der Glasübergangstemperatur
des eingesetzten, thermoplastischen Polymers, besonders bevorzugt
bei einer Temperatur in einem Bereich von 1 Grad unterhalb der Glasübergangstemperatur
(Tg) bis 180°C oberhalb der Glasübergangstemperatur des
eingesetzten, thermoplastischen Polymers und am meisten bevorzugt
bei einer Temperatur in einem Bereich von 1 Grad oberhalb der Glasübergangstemperatur
(Tg) bis 150°C oberhalb der Glasübergangstemperatur
des eingesetzten, thermoplastischen Polymers, wobei jedoch die obere
Grenze des Temperaturbereiches im Wesentlichen von der Zersetzungstemperatur
des eingesetzten, thermoplastischen Polymers begrenzt wird. Ferner
entspricht es erfindungsgemäßen Ausgestaltungen,
wenn das Vermischen bei Temperaturen in einem Bereich von 10 bis
180°C und vorzugsweise 50 bis 150°C oberhalb der
Glasübergangstemperatur des eingesetzten, thermoplastischen
Polymers erfolgt.
-
In
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung M2, in der
der n-Nonylether flüssiger ist als das thermoplastische
Polymer, ist es bevorzugt, das der n-Nonylether bei einer Temperatur
eingesetzt wird, bei der er flüssig und das thermoplastische
Polymer noch nicht flüssig ist. Bevorzugt liegt hier die
Temperatur des thermoplastischen Polymers unterhalb der Glasübergangstemperatur
dieses Polymers. So ist es bevorzugt, wenn sich die Schmelztemperatur
des n-Nonylethers und die Glasübergangstemperatur des thermoplastischen
Polymers um mindestens 5°C, vorzugsweise mindestens 10°C
und besonders bevorzugt mindestens 30°C unterscheiden.
Weiterhin ist es in dieser Ausgestaltung und auch allgemein bevorzugt,
das thermoplastische Polymer als Granulat einzusetzen. Im Allgemeinen
kommen alle dem Fachmann bekannten Granulatformen mit kugelartiger
oder zylinderartiger Raumform auch vorliegend in Betracht. Die mittels
Siebanalyse be stimmte Granulatgröße liegt für
mindestens 70 Gew.-% der Granulatteilchen in einem Bereich von 0,01
bis 5 cm und vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 4 cm. Durch
die Vorgehensweise gemäß dieser Ausgestaltung
können die Oberflächen der Granulatteilchen mindestens
teilweise mit dem n-Nonylether überzogen werden, so dass
ein mindestens teilweise gecoatetes thermoplastisches Polymergranulat
erhalten wird. Dieses erlaubt eine möglichst homogene Verteilung
des erfindungsgemäßen n-Nonylethers in der thermoplastischen
Zusammensetzung, insbesondere wenn diese als Formulierung für
die später erfolgende Extrudierung konfektioniert wird.
-
In
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung M3, in der
der n-Nonylether dem Vorläufer des thermoplastischen Polymers
zugesetzt wird, kommen n-Nonylether in flüssiger und auch
in fester Form in Betracht. Als Vorläufer des thermoplastischen
Polymers kommen grundsätzlich alle dem Fachmann bekannten
Vorstufen vor dem Erhalt des thermoplastischen Polymers in betracht.
Hierunter fallen insbesondere Vorstufen, die ein geringeres Molekulargewicht
als das endgültige thermoplastische Polymer aufweisen.
Hierbei ist es bevorzugt, dass das Molekulargewicht des Vorläufers
sich von dem des fertigen thermoplastischen Polymers um mindestens
das 1,1-, vorzugsweise mindestens das 1,5- und besonders bevorzugt
mindestens um das 2-Fache unterscheidet. Neben den zur Herstellung
des thermoplastischen Polymers eingesetzten Monomeren und Oligomeren,
die vorzugsweise aus 2 bis 100 Monomeren bestehen, gehört,
insbesondere bei Polykondensaten, ein Vorpolymer, das, meist durch
Hitzebehandlung, zu dem fertigen thermoplastischen Polymer auspolymerisiert
wird. Vorzugsweise basiert das Vorpolymer auf mehr als 100 Monomeren
als Wiederholungseinheiten, wobei die Zahl der Monomere als Wiederholungseinheiten
und damit das endgültige Molekulargewicht des fertigen
thermoplastischen Polymers nicht erreicht wird. Somit ist es besonders
bevorzugt, den n-Nonylether jeweils den Monomeren, Oligomeren oder
dem Vorpolymer oder mindestens zwei von diesen zuzusetzen. Hierdurch
wird neben einer homogenen Verteilung des n-Nonylethers auch, meist
durch die bei der Polymerisation oder Auspolymerisation herrschenden
Bedingungen, eine Einarbeitung des F n-Nonylethers durch chemische Bindungen
mit dem thermoplastischen Polymer erreicht.
- 2.
Gemäß einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens handelt es sich bei der funktionelle Komponente um ein
Enzym und bei der organischen Zusammensetzung um ein Waschmittel.
-
Geeignete
Enzyme sind insbesondere Amylasen, Proteasen, Lipasen, Cellulasen,
Peroxidasen oder Mischungen aus mindestens zwei dieser Enzyme.
-
Amylasen
werden zur Entfernung von Stärke und Glykogen zugesetzt.
Erfindungsgemäß verwendbar sind alpha-, beta-
und gamma-Amylasen sowie Glucoamylasen und maltogene Amylasen. Geeignete
Amylasen sind kommerziell erhältlich beispielsweise unter
den Bezeichnungen Duramyl®, Termamyl®, Fungamyl® und
BAN® (Novo Nordisk), sowie Maxamyl®, oder Purafect®OxAm.
Die Amylasen können aus beliebigen Quellen stammen, wie beispielsweise
aus Bakterien, Pilzen, Pankreasdrüsen tierischer Herkunft,
aus gekeimtem Getreide oder aus Hefen. Auch gentechnisch modifizierte Amylasen
sind, gegebenenfalls sogar bevorzugt, als funktionelle Komponente
in der erfindungsgemässen, organischen Zusammensetzungen
verwendbar. Die Amylase-Enzyme können in den erfindungsgemässen
Zusammensetzungen in einer Menge von 0,0001 Gew.-% bis 5 Gew.-%,
besonders bevorzugt von 0,0001 Gew.-% bis 1 Gew.-% und am meisten bevorzugt
von 0,0005 bis 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht
der organischen Zusammensetzung, vorliegen.
-
Neben
Amylasen können den erfindungsgemässen, organischen
Zusammensetzungen gemäß der zweiten Variante des
erfindungsgemäßen Verfahrens auch Proteasen zur
Spaltung von Proteinen und Peptidresten zugesetzt werden. Proteasen
eignen sich insbesondere zur hydrolytischen Spaltung und Entfernung
von Eiweissresten, insbesondere angetrockneten Eiweissresten. Erfindungsgemäß geeignete
Proteasen sind Proteinasen (Endopeptidasen) und Peptidasen (Exopeptidasen).
Verwendbare Proteasen können pflanzlichen, tierischen,
bakteriellen und/oder pilzlichen Ursprungs sein. Geeignete Proteasen
sind insbesondere Serin-, Cystein-, Aspartat- und Metallproteasen.
Auch gentechnisch modifizierte Proteasen sind, gegebenenfalls sogar
bevorzugt, in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen
verwendbar. Verwendbare Proteasen sind im Handel unter den Bezeichnungen
Alcalase®, BLAP®,
Durazym®, Esperase®,
Everlase®, Maxapem®,
Maxatase®, Optimase Purafect®OxP oder Savinase® erhältlich. Üblicherweise
werden Proteasen in einer Menge von 0,00001 bis 1,5 Gew.-% und besonders
bevorzugt von 0,0001 bis 0,75 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht
der organischen Zusammensetzung, eingesetzt.
-
Auch
Lipasen können als funktionelle Komponente gemäß der
zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
eingesetzt werden. Sie dienen zur Entfernung fest anhaftenden Fettschmutzes.
Lipasen sind somit eine Bio-Alternative zu Tensiden und können
im Bereich von 0,0001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der organischen Zusammensetzung, die Reinigungswirkung der Tenside unterstützen.
Geeignete Lipasen lassen sich aus Pflanzen (beispielsweise Rhizinusarten),
Mikroorganismen und tierischen Quellen gewinnen, wie beispielsweise
Pankreaslipasen. Kommerziell erhältliche Lipasen sind beispielsweise
Lipolase®, Lipomax®,
Lipozym® und Lumafast®.
-
Die
vorstehend genannten Enzyme können gegebenenfalls mit beliebigen
anderen Enzymen kombiniert werden, um die Reinigungsleistung der als
Waschmittel eingesetzten, organischen Zusammensetzung weiter zu
verbessern. Weitere erfindungsgemäß geeignete
Enzyme sind Cellulasen, Hemicellulasen, Peroxidasen, Reduktasen,
Oxidasen, Ligninasen, Cutinasen, Pektinasen, Xylanasen, Phenoloxidasen,
Lipoxygenasen, Tannasen, Pentosanasen, Malanasen. Glucanasen, Arabinosidasen und
beliebige Mischungen dieser Enzyme.
-
Bei
dieser zweiten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der n-Nonylether vorzugsweise in der Funktion eines
Tensides dem Waschmittel zugesetzt, wobei es in diesem Fall bevorzugt
ist, dass der n-Nonylether in einer Menge von 0,001 bis 40 Gew.-%,
besonders bevorzugt von 0,01 bis 30 Gew.-%, noch mehr bevorzugt
von 0,1 bis 20 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 1 bis 10 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen Zusammensetzung,
eingesetzt wird.
-
Als
Zusatzstoffe, welche gemäß dieser zweiten Variante
des erfindungsgemäßen Verfahrens im Verfahrensschritt
ic) bereitgestellt werden können, kommen insbesondere weitere,
von dem n-Nonylether verschiedene Tenside, Builder, Lösungsmittel, Hydrophobkomponenten,
Phasentrennhilfsmittel, Verdickungsmittel, Polymere, Soil-Release-Wirkstoffe,
Lösungsvermittler, Hydrotrope, wie beispielsweise Natriumcumolsulfonat,
Octylsulfat, Butylglucosid, Butylglykol, Emulgatoren, wie etwa Gallusseife,
Glanztrocknungsadditive, Reinigungsverstärker, antimikrobielle
Wirkstoffe bzw. Desinfektionsmittel, Antistatika, Konservierungsmittel,
wie etwa Glutaraldehyd, Bleichsysteme, Parfüme, Duftstoffe,
Farbstoffe, Trübungsmittel oder auch Hautschutzmittel in
Betracht, wobei die Menge derartiger Zusätze üblicher weise nicht über
12 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen Zusammensetzung,
liegt.
-
Einen Überblick über
die in Waschmitteln enthaltenen Zusatzstoffe, über die
Mengen, in denen diese den Waschmitteln zugesetzt werden sowie über
die Art und Weise der Herstellung eines Waschmittels aus den vorstehend
genannten Komponenten im Sinne des Verfahrensschrittes ii) des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung kann
unter anderem der
DE
101 06 712 A1 entnommen werden.
- 3.
Gemäß einer dritten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens handelt es sich bei der funktionelle Komponente um einen
Abbinder und bei der organischen Zusammensetzung um einen Klebstoff.
-
Die
chemische Zusammensetzung des im Klebstoff enthaltenen Abbinders
hängt davon ab, auf welche Art das Abbinden durch den Klebstoff
erfolgt. So kann es sich um einen physikalisch abbindenden Klebstoff,
beispielsweise um einen Schmelzklebstoff beinhaltend beispielsweise
Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyamide oder Polyester als Abbinder, um
einen lösungsmittelhaltigen Nassklebstoff, beinhaltend
beispielsweise polymere Vinylverbindungen, Polymethylmethacrylat
oder Natur- und Synthesekautschuk als Abbinder, um einen Kontaktklebstoff, beinhaltend
beispielsweise Polychloroprene oder Butadien-Acrylnitril-Kautschuk
als Abbinder, einen Dispersionsklebstoff, beinhaltend beispielsweise
Polyvinylacetat, Vinylacetat-Copolymere, Polyacrylate, Polyvinylidenchlorid,
Styrol-Butadien-Copolymere, Polyurethane, Polychloropren oder Kautschuklatizes
als Abbinder, einen wasserbasierten Klebstoff, beinhaltend beispielsweise
Glutinleime, wie etwa Hautleim oder Fischleim, Leime auf Basis pflanzlicher
Naturprodukte, wie etwa Stärkeleim, Methylcellulose oder Caseinleim,
oder PVAL-Klebstoffe als Abbinder, einen Haftklebstoff, beinhaltend
beispielsweise Polyacrylate, Polyvinylether oder Naturkautschuk
als Abbinder, oder um ein Plastisol, beinhaltend beispielsweise
PVC und Weichmacher als Abbinder, handeln.
-
Weiterhin
kann es sich bei dem Klebstoff und einen chemisch härtenden
Klebstoff, beispielsweise um einen Cyanacrylat-basierten Klebstoff,
beinhaltend beispielsweise Cyanacrylsäureester als Abbinder,
einen Methylmethacrylat-basierten Klebstoff, beinhaltend beispielsweise
Methacrylsäuremethylester als Abbinder, einen anaerob härtenden
Klebstoff, beinhaltend beispielsweise Diacrylsäureester
von Diolen als Abbinder, einen strahlenhärtbaren Klebstoff, beinhaltend
beispielsweise Epoxyacrylate oder Polyesteracrylate als Abbinder,
einen Phenolformaldehydharz-basierten Klebstoff, beinhaltend beispielsweise
Phenole und Formaldehyd als Abbinder, einen Silicon-basierten Klebstoff,
beinhaltend beispielsweise Polyorganosiloxane als Abbinder, einen
Polyimid-basierten Klebstoff, beinhaltend beispielsweise aromatische
Tetracarbonsäureanhydride und aromatische Diamine als Abbinder,
einen Epoxidharzklebstoff, beinhaltend beispielsweise Oligomere
Diepoxide und Polyamine oder Polyamidoamine als Abbinder, oder einen
Polyurethan-basierten Klebstoff, beinhaltend beispielsweise di-
und gegebenenfalls trifunktionelle Isocyanate und Polyole als Abbinder, handeln.
-
Die
Konzentration an Abbinder im Klebstoff ist abhängig von
der Art des eingesetzten Klebstoffes, liegt aber üblicherweise
in einem Bereich von 10 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von
20 bis 90 Gew.-% und darüber hinaus bevorzugt von 30 bis
80 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Klebstoffes.
-
Bei
dieser dritten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der n-Nonylether vorzugsweise in der Funktion eines
Lösungsmittels, eines Konsistensgebers oder aber in der
Funktion eines Tensides dem Klebstoff zugesetzt, wobei es in diesem
Fall bevorzugt ist, dass der n-Nonylether in einer Menge von 0,001
bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 30 Gew.-%, noch mehr
bevorzugt von 1 bis 20 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 3 bis
10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen
Zusammensetzung, eingesetzt wird. Insbesondere bei einem Einsatz
des n-Nonylethers als Lösungsmittel beispielsweise in lösungsmittelhaltigen
Nassklebstoffen, kann die Konzentration des n-Nonylethers gegebenenfalls
auch oberhalb der vorstehend genannten Konzentrationsbereiche liegen.
-
Die
Zusatzstoffe, welche gemäß dieser dritten Variante
des erfindungsgemäßen Verfahrens im Verfahrensschritt
ic) bereitgestellt werden können, hängen von der
Natur des jeweiligen Klebstoffes ab. In Betracht kommen insbesondere
Füllstoffe, wie etwa Kreiden, natürliche gemahlene
oder gefällte Calciumcarbonate, Calciummagnesiumcarbonate (Dolomit),
Silicate wie beispielsweise Aluminiumsilicate, Schwerspat oder Magnesiumaluminiumsilicate, Talkum
sowie verstärkende Füllstoffe wie beispielsweise
Russe, insbesondere Flammrusse, Channelrusse, Gasrusse, Furnacerusse
oder deren Mischungen, Weichmacher oder aber Weichmachermischungen,
Katalysatoren (im Falle chemisch abbindender Klebstoffe), Stabilisatoren
sowie Lösungsmittel. Die Menge derartiger Zusätze
ist von der Art des jeweiligen Klebstoffes abhängig und
liegt üblicherweise nicht über 50 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht der organischen Zusammensetzung.
-
Einen Überblick über
Klebstoffe liefert unter anderem die Veröffentlichung „Kleben/Klebstoffe" des
Fonds der Chemischen Industrie im Verband der Chemischen Industrie
e.V., 2001.
- 4. Gemäß einer
vierten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
handelt es sich bei der funktionellen Komponente um ein Paraffin,
insbesondere ein Parafinwachs, und bei der organischen Zusammensetzung
um einen Entschäumer.
-
Das
in der vierten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens im Verfahrensschritt ib) als funktionelle Komponente
bereitgestellte Paraffin stellt im Allgemeinen ein komplexes Stoffgemisch
ohne scharfen Schmelzpunkt dar. Zur Charakterisierung bestimmt man üblicherweise
seinen Schmelzbereich durch Differential-Thermo-Analyse (DTA), wie
in „The Analyst" (1962), 420, beschrieben,
und/oder seinen Erstarrungspunkt. Darunter versteht man die Temperatur,
bei der das Wachs durch langsames Abkühlen aus dem flüssigen
in den festen Zustand übergeht. Paraffine mit weniger als
17 C-Atomen sind erfindungsgemäß nicht brauchbar,
ihr Anteil im Paraffinwachsgemisch sollte daher so gering wie möglich sein
und liegt vorzugsweise unterhalb der mit üblichen analytischen
Methoden, zum Beispiel Gaschromatographie, signifikant messbaren
Grenze. Vorzugsweise werden Wachse verwendet, die im Bereich von
20°C bis 70°C erstarren. Dabei ist zu beachten,
daß auch bei Raumtemperatur fest erscheinende Paraffinwachsgemische
unterschiedliche Anteile an flüssigem Paraffin enthalten
können. Bei den erfindungsgemäß brauchbaren
Paraffinwachsen liegt der Flüssiganteil bei 40°C
möglichst hoch, ohne bei dieser Temperatur schon 100% zu
betragen. Besonders bevorzugte Paraffinwachsgemische weisen bei 40°C
einen Flüssiganteil von mindestens 50 Gew.-%, insbesondere
von 55 Gew.-% bis 80 Gew.-%, und bei 60°C einen Flüssiganteil
von mindestens 90 Gew.-% auf. Dies hat zur Folge, daß die
Paraffine bei Temperaturen bis hinunter zu mindestens 70°C,
vorzugsweise bis hinunter zu mindestens 60°C fließfähig
und pumpbar sind. Außerdem ist darauf zu achten, daß die Paraffine
möglichst keine flüchtigen Anteile enthalten.
Bevorzugte Paraffinwachse enthalten weniger als 1 Gew.-%, insbesondere
weniger als 0,5 Gew.-% bei 110°C und Normaldruck verdampfbare Anteile.
Erfindungsgemäß brauchbare Paraffinwachse können
beispielsweise unter den Handelsbezeichnungen Lunaflex® der
Firma Füller sowie Deawax® der
DEA Mineralöl AG bezogen werden. Die Menge an Parafin in
der als Entschäumer wirkenden, organischen Zusammensetzung
liegt vorzugsweise in einem Bereich von 50 bis 99 Gew.-%, besonders
bevorzugt von 60 bis 95 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 70 bis
95 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen
Zusammensetzung. Werden, jedoch dem Entschäumer Trägermaterialien zugesetzt,
so kann der Anteil an Parafin auch deutlich unterhalb der vorstehend
genannten Konzentrationsbereiche liegen.
-
Bei
dieser vierten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der n-Nonylether vorzugsweise in der Funktion eines
Lösungsmittels oder aber in der Funktion eines Tensides
dem Entschäumer zugesetzt, wobei es in diesem Fall bevorzugt
ist, dass der n-Nonylether in einer Menge von 0,001 bis 20 Gew.-%,
besonders bevorzugt von 0,1 bis 10 Gew.-%, noch mehr bevorzugt von
1 bis 8 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 2 bis 7 Gew.-%, jeweils
bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen Zusammensetzung, eingesetzt
wird.
-
Bei
den Zusatzstoffen, welche gemäß dieser vierten
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens im Verfahrensschritt
ic) bereitgestellt werden können, kann es sich beispielsweise
um Silikonöle und deren Abmischungen mit hydrophobierter
Kieselsäure, oder um weitere, entschäumend wirkende
Verbindungen, wie beispielsweise Bisamide, handeln. Auch können
im Entschäumer Trägermaterialien enthalten sein,
welche vorzugsweise eine körnige Struktur aufweisen und
aus wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren, tensidfreien
Verbindungen bestehen, insbesondere aus anorganischen und/oder organischen Salzen,
die für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln geeignet
sind. Als Beispiele wasserlöslicher, anorganischer Trägermaterialien
seien insbesondere Alkalicarbonat, Alkaliborat, Alkalialumosilikat
und/oder Alkalisulfat genannt, während als organische Trägermaterialien
beispielsweise Acetate, Tartrate, Succinate, Citrate, Carboxymethylsuccinate sowie
die Alkalisalze von Aminopolycarbonsäuren, wie EDTA, Hydroxyalkanphosphonate
und Aminoalkanpolyphosphonate in Frage, wie 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat,
Ethylendiaminotetramethylenphosphonat und Diethylentriaminpentamethylenphosphonat
eingesetzt werden können. Auch die Verwendung von filmbildenden
Polymeren, wie beispielsweise Polyethylenglykolen, Polyvinalalkoholen, Polyvinylpyrrolidonen,
Polyacrylaten und Cellulosederivaten als Trägermaterialien
ist denkbar. Die Menge derartiger Zusätze liegt üblicherweise
nicht über 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der
organischen Zusammensetzung. Jedoch können Trägermaterialien
auch in deutlich höherer Konzentration eingesetzt werden.
-
Als
Beispiel für einen Entschäumer, welcher gemäß der
vierten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellt werden kann, seien die in
WO-A-1997/034983 genannten Entschäumer
genannt, wobei insbesondere auch der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift
hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung eines Entschäumers
aus den in den Verfahrensschritten 1a, 1b und 1c) bereitgestellten Komponenten
im Sinne des Verfahrensschrittes ii) hiermit als Referenz eingeführt
wird und einen Teil der Offenbarung der vorliegenden Erfindung bildet.
- 5. Gemäß einer fünften
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt
es sich bei der funktionellen Komponente um ein Öl, vorzugsweise um
einen Kohlenwasserstoff mit 20 bis 35 Kohlenstoffatomen (Schmieröl),
und bei der organischen Zusammensetzung um eine Schmierstoffformulierung.
-
Bei
dem in der Schmierstoffformulierung enthaltenen Öl kann
es sich um ein Raffinat, welches durch Abtrennung der im Erdöl
natürlich vorhandenen Kohlenwasserstoffe mit 20 bis 35
Kohlenstoffatomen erhalten wurde, um ein Hydrocracköl (HC-Syntheseöl),
welches durch Cracken von Erdölbestandteilen, die mehr
als 35 Kohlenstoffatome aufweisen, erhalten wurde, oder aber um
synthetische Kohlenwasserstoffe handeln, welche durch das Cracken
von Erdölbestandteile mit weniger als 12 Kohlenstoffatomen
zu Gasen wie insbesondere Ethen Buten und die anschließende
Synthese von Kohlenwasserstoffen mit 20 bis 35 Kohlenstoffatomen
aus diesen Gasen erhalten werden.
-
Neben
diesen Ölen können auch aus nachwachsenden Rohstoffen
erhaltene Bioöle in der Schmierstoffformulierung enthalten
sein, wobei insbesondere Bioöle aus der HETG-, HEPG-, HEPR- oder
der HEES-Gruppe (VDMA 24568 ISO Norm 15380) eingesetzt
werden können. Die HETG-Gruppe umfasst Triglyzeride, wie
etwa Rapsöl, während die HEPG-Gruppe Polyglykole
umfasst. Zur HEES-Gruppe gehören synthetische Ester, insbesondere
TMP-Ester (Trimethylpropanester, auch Ölsäureester
oder Trioleat genannt). Die HEPR-Gruppe umfasst Flüssigkeiten,
die mehrheitlich aus Polyalphaolefinen (PAO) und verwandten Kohlenwasserstoffen
bestehen.
-
Die
Menge an Öl in der Schmierstoffformulierung liegt vorzugsweise
in einem Bereich von 50 bis 99 Gew.-%, besonders bevorzugt in einem
Bereich von 60 bis 95 Gew.-% und am meisten bevorzugt in einem Bereich
von 70 bis 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der
organischen Zusammensetzung. Wenn jedoch die Schmierstoffformulierung
auch zur Kühlung eingesetzt werden soll, so kann sie auch
große Mengen an Wasser aufweisen, wobei in diesem Fall
der Ölanteil in der Schmierstoffformulierung auch deutlich
unterhalb der vorstehend genannten Konzentrationsbereiche liegen
kann.
-
Bei
dieser fünften Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der n-Nonylether vorzugsweise in der Funktion eines
Lösungsmittels oder aber in der Funktion eines Tensides
der Schmierstoffformulierung zugesetzt, wobei es in diesem Fall
bevorzugt ist, dass der n-Nonylether in einer Menge von 0,001 bis
40 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 30 Gew.-%, noch mehr
bevorzugt von 1 bis 20 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 2 bis
10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen
Zusammensetzung, eingesetzt wird.
-
Bei
den Zusatzstoffen, welche gemäß dieser fünften
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens im Verfahrensschritt
ic) bereitgestellt werden können, kann es sich insbesondere
um oberflächenwirksame, ölverbessernde oder ölschützende
Additive handeln. Zu den oberflächenwirksamen Additiven
gehören Detergentien, Dispergentien, Hochdruck bzw Verschleißschutz,
Korrosions- und Rostschutz sowie reibwertverändernde Additive.
Die ölverbessernden Additive verändern die Eigenschaften
des Öls hinsichtlich der Viskosität, des Pourpoints
und gegenüber den Elastomeren beispielsweise von Dichtungen. Die ölschützenden
Additive bewirken einen Alterungsschutz des Öls deaktivieren
Metallpartikel und verhindern ein Aufschäumen des Öls.
Auch feinst gemahlene Feststoffe, wie etwa Teflon (PTFE), keramische
Oxide oder Molybdändisulfid-Verbindungen können
als Additiv zugesetzt werden. Wenn die Schmierstoffzusammensetzung
auch als Kühlmit tel eingesetzt werden soll, so kann sie
zudem Wasser in Mengen von bis zu 95 Gew.-%, besonders bevorzugt in
Mengen von bis zu 90 Gew.-% enthalten, wobei in einem solchen Fall
die Schmierstoffzusammensetzung vorzugsweise in Form einer Emulsion
vorliegt.
- 6. Gemäß einer
sechsten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
handelt es sich bei der funktionellen Komponente um ein Farbmittel und
bei der organischen Zusammensetzung um einen Lack oder um eine Farbe.
Dabei wird unter einer „Farbe" im Sinne der vorliegenden
Erfindung eine nicht glänzende, offenporige Beschichtung mit
einem hohen Farbstoff- und Pigmentanteil, aber nur einen geringen
Bindemittelgehalt verstanden, während unter einem „Lack"
eine Zusammensetzung zum Beschichten von Oberflächen aus
Holz, Metall, Kunststoff oder mineralischem Material verstanden
wird, die im Vergleich zu einer Farbe einen höheren Bindemittelgehalt aufweist.
-
Bei
dem Farbmittel kann es sich um ein anorganisches oder um ein organisches
Farbmittel handeln, wobei diese Farbmittel wasserlöslich
oder wasserunlöslich sein können. In Betracht
kommen insbesondere anorganische oder organische, vorzugsweise pulverförmige
Pigmente. Pigmente unterscheiden sich von Farbstoffen insofern,
dass sie in ihren Anwendungsmedien unlöslich sind. Geeignete
anorganische Pigmente und deren Herstellweisen können G.
Buxbaum; „Industrial Inorganic Pigments", 1. Aufl., S.
85–107; VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim,
1993, G. Buxbaum; „Industrial Inorganic Pigments", 1. Aufl.,
S. 114–117; VCH Verlagsgesellschaft mbH,
Weinheim, 1993 sowie G. Buxbaum; „Industrial Inorganic
Pigments", 1. Aufl., S. 124–131; VCH Verlagsgesellschaft
mbH, Weinheim, 1993 entnommen werden. Die Offenbarung dieser
Druckschriften hinsichtlich der anorganischen Pigmente wird hiermit
als Referenz eingeführt und bildet einen Teil der Offenbarung
der vorliegenden Erfindung. Geeignete organische Pigmente und deren
Herstellweise können insbesondere W. Herbst und
K. Hunger; „Industrielle organische Pigmente"; 2. Aufl.;
S. 4–11; VCH Verlagsgesellschaft mbH,
Weinheim, 1995, W. Herbst und K. Hunger; „Industrielle
organische Pigmente"; 2. Aufl.; S. 462; VCH Verlagsgesellschaft mbH,
Weinheim, 1995, W. Herbst und K. Hunger; „Industrielle
organische Pigmente"; 2. Aufl.; S. 482–485; VCH
Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1995, W. Herbst und K. Hunger; „Industrielle
organische Pigment"; 2. Aufl.; S. 503; VCH Verlagsgesellschaft mbH,
Weinheim, 1995 sowie W. Herbst und K. Hunger; „Industrielle
organische Pigmente"; 2. Aufl.; S. 567–569; VCH
Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1995 entnommen werden.
Als geeignete Klassen organischer Farbmittel (orientiert am Grundkörper
der farbgesetzten Struktureinheit) seien Nitroso-, Nitro-, Monoazo-,
Disazo, Trisazo-, Stilben-, Diphenylmethan-, Triarylmethan-, Xanthen-,
Acridine-, Chinolin-, Thiazol-, Indamin-, Azin-, Oxazine-, Thiazin-,
Lactone-, Phthalocyanin-Farbmittel genannt.
-
Diese
Farbmittel können im Lack oder in der Farbe in Mengen in
einem Bereich von 0,001 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt in Mengen
in einem Bereich von 0,01 bis 30 Gew.-%, noch mehr bevorzugt in
Mengen in einem Bereich von 0,01 bis 30 Gew.-% und am meisten bevorzugt
in Mengen in einem Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf
das Gesamtgewicht der organischen Zusammensetzung, enthalten sein.
-
Bei
dieser sechsten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der n-Nonylether vorzugsweise in der Funktion eines
Lösungsmittels oder aber in der Funktion eines Tensides
dem Lack oder der Farbe zugesetzt, wobei es in diesem Fall bevorzugt ist,
dass der n-Nonylether in einer Menge von 0,001 bis 40 Gew.-%, besonders
bevorzugt von 0,1 bis 30 Gew.-%, noch mehr be vorzugt von 1 bis 20
Gew.-% und am meisten bevorzugt von 2 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das Gesamtgewicht der organischen Zusammensetzung, eingesetzt
wird.
-
Bei
den Zusatzstoffen, welche gemäß dieser sechsten
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens im Verfahrensschritt
ic) bereitgestellt werden können, kann es sich insbesondere
um Bindemittel, wie beispielsweise Pflanzenöle, Balsamharz
aus Nadelbäumen, Kasein aus Milch, Alkydharz, Polyurethanharz
oder Epoxidharz, Lösungsmittel, wie etwa Wasser, Ethanol,
Zitrusschalenöl, Testbenzin, Wasser oder Glykolether, Thixotropiemittel,
Antioxidatien, Viskositätsregulierer, Haut- und Schaumverhinderer, Verlaufsmittel,
UV-Absorber, Streckmittel, Konservierungsstoffe oder Bindemittel
handeln. Die Menge der einzusetzenden Additive kann in weiten Bereichen schwanken.
Dieses gilt insbesondere für die Binde- und Lösungemittel,
je nachdem, ob es sich um einen Lack oder um eine Farbe handelt.
- 7. Gemäß einer siebten Variante
des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich
bei der funktionellen Komponente um eine Haar- oder Hautpflegesubstanz
und bei der organischen Zusammensetzung um eine kosmetische Zubereitung.
-
Als
Beispiele für Haar- und/oder Hautpflegesubstanzen seien
insbesondere 18-β-Glycyrrhetinsäure aus Süßholzwurzel-Extrakt
(Gylcyrrhiza glabra), vorzugsweise in einer Reinheit von > 99% Reinsubstanz im
Extrakt, Aescin in Rosskastanie (Aesculus hippocastanum), Allantoin,
Aloe vera (beinhaltend hauptsächlich Zucker, Anthraquinone
und Mineralien wie Zink), Aminosäuren wie beispielsweise Alanin,
Arginin, Serin, Lysin, Ammoniumglycyrrhizat aus Süßholzwurzel-Extrakt,
vorzugsweise in einer Reinheit von fast 100% Reinsubstanz im Extrakt,
Apigenin aus Kamille-Extrakt (Matri caria recutita), Arnica, insbesondere
Arnica montana oder Arnica chamissonis, Asiaticoside und Madecassoside
im Centella asiatica-Extrakt, Avenaanthramide aus Hafer-Extrakt
(Avena sativa), Avocadol, Azulen aus Kamille-Extrakt (Matricaria
recutita), Biotin (Vitamin H), Bisabolol aus Kamille-Extrakt (Matricaria
recutita), Braunalgen-Extrakt (Ascophyllum nodosum), Chlorogensäure
in Wasserextrakt des Japanischen Geißblatts (Lonicera japonica),
Coenzym Q10, Creatin, Dexpanthenol, Dinatriumglycyrrhizat aus Süßholzwurzel-Extrakt,
vorzugsweise in einer Reinheit von fast 100% Reinsubstanz im Extrakt,
Extrakt aus der Rotalge (Asparagopsis armata), Flavonoide aus Birken-Extrakt
(Betula alba), Flavonoide, Vitexin im Extrakt der Passionsblume
(Passiflora incarnata), Flavonoide, Vitexin im Linden-Extract (Tilia
platyphyllos), Ginkgoflavonglykoside und Terpene Lactones im Ginkgo-Extract
(Ginkgo biloba), Ginsenoside im Ginseng-Extrakt (Panax ginseng),
Glykogen, Grapefruit-Extrakt, Hamamelis-Extrakt aus virginischer Zaubernuß (Hamamelis
virgiana), Honig, Isoflavonglykoside im Klee-Extrakt (Trifolium
pratense), Johanneskraut-Extrakt aus Johanneskraut (Hypericum perforatum),
Jojobaöl, Lecithin, Maisöl (Zea mays), Nachtkerzenöl,
Niacinamid, Oenotheine B im Extrakt aus Weidenröschen (Epilobium
angustifolium), Oleuropein im Oliven-Extract (Olea europea), Phytocohesin
(Natrium-Beta-Sitosterolsulfat), Plankton-Extrakt (Tetraselmis suecica,
Spirulina und andere), Polyphenole, Catechine aus dem Extrakt von
Traubenkernen (Vitis vinifera), Polyphenole, Catechine aus grünem
Tee (Camellia sinensis), Ringelblumen-Extrakt (Calendula officinalis),
Rosmarinsäure in Melissen-Extract (Melissa officinalis),
Sandornöl, β-Glukane aus Hafer (Avena sativa),
Stearylglycyrrhetinsäure (Stearylester der 18-β-Beta
Glycyrrhetinsäure), Sterole, Sitosterol im Brennessel-Extrakt
(Urtica dioca), Süßmandelöl (Prunus dulcis),
Vitamin C und seine Ester, Vitamin E und seine Ester, Weizenkeimöl Zinkglukonat/Magnesiumaspartat/Kupferglukonat, sowie
Zinksulfat oder Zinkoxid sowie Proteine oder Proteinderivate, wie
beispielsweise Proteinhydrolysate (zum Beispiel Kollagen-, Keratin-,
Seidenprotein- oder Weizenproteinhydrolysate) genannt.
-
Diese
Haar- und/oder Hautpflegesubstanzen können in den kosmetischen
Zubereitungen in Mengen in einem Bereich von 0,001 bis 40 Gew.-%,
besonders bevorzugt in Mengen in einem Bereich von 0,01 bis 30 Gew.-%,
noch mehr bevorzugt in Mengen in einem Bereich von 0,01 bis 30 Gew.-%
und am meisten bevorzugt in Mengen in einem Bereich von 0,1 bis
10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen
Zusammensetzung, enthalten sein.
-
Bei
dieser siebten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der n-Nonylether vorzugsweise in der Funktion eines
Lösungsmittels oder aber in der Funktion eines Tensides
der kosmetischen Zubereitung zugesetzt, wobei es in diesem Fall
bevorzugt ist, dass der n-Nonylether in einer Menge von 0,001 bis
40 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 30 Gew.-%, noch mehr
bevorzugt von 1 bis 20 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 2 bis
10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen
Zusammensetzung, eingesetzt wird.
-
Geeignete
Zusatzstoffe, welche gemäß dieser siebten Variante
des erfindungsgemäßen Verfahrens im Verfahrensschritt
ic) bereitgestellt werden können, sind beispielsweise Schrader,
K., „Grundlagen und Rezepturen der Kosmetika", 2. Auflage, 1989,
Seiten 728–737, Domsch, A., „Die
kosmetischen Präparate", Verlag für chemische
Industrie (H. Ziolkowsky, Ed.), 4. Auflage, Band 2 Seiten 212–230, 1992
oder Johnson, D. H., „Hair and Hair Care",
New York, 1997, Seiten 65–104, zu entnehmen. Die
Zusatzstoffe können in den für den Fachmann bekannten, üblichen
Mengen ver wendet werden, insbesondere in Mengen von 0,1 bis 10,0
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der organischen Zusammensetzung.
-
Einen
Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben leistet
auch ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, beinhaltend
die Verfahrensschritte:
- I) das Bereitstellen
einer thermoplastischen Zusammensetzung, erhältlich nach
dem vorstehend beschriebenen Verfahren gemäß der
ersten Variante;
- II) das Erhitzen der thermoplastischen Zusammensetzung auf die
Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers
oder auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur
des thermoplastischen Polymers;
- III) die Herstellung eines Formkörpers aus der im Verfahrensschritt
II) hergestellten, erhitzten, thermoplastischen Zusammensetzung.
-
Im
Schritt I) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines Formkörpers wird zunächst eine
erfindungsgemäße, thermoplastische Zusammensetzung
bereitgestellt, wobei diese Bereitstellung vorzugsweise durch ein
Verfahren gemäß der ersten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens erfolgt.
-
Sodann
wird im Verfahrensschritt II) die thermoplastische Zusammensetzung
auf die Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polymers oder
auf einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur
des thermoplastischen Polymers erhitzt. In diesem Zusammenhang ist
es wiederum bevorzugt, dass das Erhitzen der thermoplastischen Zusammensetzung
auf eine Temperatur in einem Bereich von 5 Grad unterhalb der Glasübergangstemperatur
(Tg) bis 100°C oberhalb der Glasübergangstemperatur
des eingesetzten, thermoplastischen Polymers, besonders bevorzugt
auf eine Temperatur in einem Bereich von 1 Grad unterhalb der Glasübergangstemperatur
(Tg) bis 50°C oberhalb der Glasübergangstemperatur
des eingesetzten, thermoplastischen Polymers und am meisten bevorzugt
auf eine Temperatur in einem Bereich von 1 Grad oberhalb der Glasübergangstemperatur
(Tg) bis 20°C oberhalb der Glasübergangstemperatur
des eingesetzten, thermoplastischen Polymers erfolgt, wobei jedoch auch
hier die obere Grenze des Temperaturbereiches im wesentlichen von
der Zersetzungstemperatur des eingesetzten, thermoplastischen Polymers begrenzt
wird.
-
Grundsätzlich
können die Verfahrensschritte I) und II) zeitgleich oder
hintereinander durchgeführt werden. Eine gleichzeitige
Durchführung der Verfahrensschritte I) und II) ist beispielsweise
dann sinnvoll, wenn die thermoplastische Zusammensetzung mittels
eines Schmelzmischverfahrens hergestellt wird. Hier kann es gegebenenfalls
vorteilhaft sein, die durch das Schmelzmischverfahren hergestellte
Zusammensetzung unmittelbar in einen Formkörper zu überführen.
Eine nacheinander erfolgende Durchführung der Verfahrensschritte
I) und II) ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn die thermoplastische
Zusammensetzung mittels eines Trockenmischverfahrens hergestellt
wird oder aber wenn die thermoplastische Zusammensetzung zwar mittels
eines Schmelzmischverfahrens hergestellt wird, jedoch nicht unmittelbar
nach der Herstellung der Bildung eines Formkörpers unterzogen
wird sonderen vielmehr zunächst gemäß dem
Verfahrensschritt v) abgekühlt wird.
-
Im
Verfahrensschritt III) des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung eines Formkörpers wird aus der im Verfahrensschritt
II) hergestellten, erhitzten, thermoplastischen Zusammensetzung ein
Formkörper hergestellt. Als Verfahren zur Herstellung eines
Formkörpers kommen insbesondere das Spritzgießen,
das Extrusionsformen, das Kompressionsformen, das Schichtformen,
das Laminierungsformen, das Hohlformen, das Vakuumformen und das
Transferformen in Betracht, wobei das Spritzgießen besonders
bevorzugt ist.
-
Weiterhin
entspricht es einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung eines thermoplastischen Formkörpers,
dass in mindestens einem weiteren Verfahrensschritt IV) mindestens
ein Teilbereich des in Verfahrensschritt III) erhaltenen Formkörpers
als Formkörperrohling dient und in seinem Massequerschnitt
gegenüber verringert wird. Bei dem Massequerschnitt handelt
es sich um den Querschnitt eines Bereiches des Formkörpers,
der massiv aus der erfindungsgemäßen thermoplastischen
Formmasse besteht. Beispielsweise bei Behältern oder Gebinden
stellt der Massequerschnitt die Dicke eine Wandung dieser Behälter
oder Gebinde dar. Bei eher faden- oder strangförmig ausgebildeten
Formkörpern stellt der Massequerschnitt die Dicke dieser
Fäden oder Stränge dar. Bei eher flächigen
Gebilden wie Platten, Lagen, Bahnen, Filmen oder Folien stellt der
Massequerschnitt die Stärke dieser flächigen Gebilde
dar. Für das Verringern des Massequerschnitts kommen grundsätzlich
alle dem Fachmann hierzu bekannten und geeigneten Methoden in Betracht.
Hierunter fallen beispielsweise das Strecken in eine oder zwei Richtungen,
Ziehen in eine oder zwei Richtungen, Schleudern oder Blasen, die
jeweils vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen erfolgen,
bei denen die erfindungsgemäße thermoplastische
Zusammensetzung so weich oder gar flüssig ist, dass ein
Strecken, Ziehen Schleudern oder Blasen erfolgen kann. Der Teilbereich,
in dem die Querschnittsverringerung erfolgt, macht vorzugsweise
mindestens 50% und besonders bevorzugt mindesten 80% des in Schritt
III) erhaltenen Formkörpers aus. Allgemein erfolgt das
Strecken oder Ziehen, wenn aus dem in Schritt III) erhaltenen Formkörper eine
Faser erhalten werden soll. Bei der Herstellung von Folien kann
zum einen das Ziehen oder Strecken in eine oder mehrer Dimensionen
erfolgen. So kann die aus einem Extruder laufende Bahn mit einer
im Vergleich zu der Austrittsgeschwindigkeit aus dem Extruder höheren
Geschwindigkeit auf eine Rolle gezogen werden. Soll hingegen ein
Behälter oder Gebinde erhalten werden, so wird außer
dem Strecken, Ziehen und Schleudern vornehmlich das Blasen in Schritt
IV) eingesetzt. Hierbei erfolgt die Massequerschnittsverringerung
durch das anlegen eines Gasdrucks. Der Gasdruck wird allgemein so
gewählt, dass die meist mindestens auf Glasübergangstemperatur
erhitzte thermoplastische Zusammensetzung des in Schritt III) erhaltenen
Formkörpers gedehnt werden kann. In der Regel wird die
Dehnung durch die Verwendung eines die Endform des Formkörpers habende
Form begrenzt. So lässt sich neben Behältern wie
Gefrierboxen, Schalen und Verpackungen für Lebensmittel
wie Obst, Gemüse oder Fleisch sowie Arzneimittel als Tabletten,
Kapseln, Zäpfchen oder Pulvern auch Gebinde für
Flüssigkeiten herstellen. Diese Flüssigkeitsgebinde
können neben für Flüssigkeiten der kosmetischen
oder pharmazeutischen Industrie in der Lebensmittelindustrie, vorzugsweise
in der Getränkeindustrie auch als Mehrweggebinde wie PET-
oder PLA-Flaschen eingesetzt werden. Es weiterhin möglich,
dass zwei oder mehrere der Verfahrenschritte I) bis IV) durch weitere
Verfahrensschritte ergänzt werden und/oder zumindest zeitlich überlappende
verlaufen. Dieses gilt insbesondere für die Verfahrensschritte
III) und IV).
-
Weiterhin
lassen sich erfindungsgemäß neben Flaschen auch
andere Formkörper herstellen. Hierunter fallen Ein- und
Mehrweggebinde, wie Teller, Schalen, Töpfe oder Becher,
und Bestecke wie Messer, Gabeln oder Löffel. Besonders
eignen sich die erfindungsgemäßen biologisch abbaubaren
thermoplastischen Zusammensetzungen für diese Anwendungen.
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Einen
Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben leistet
weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Packgutes beinhaltend
als Verfahrensschritte:
- a) das Bereitstellen
eines Gutes und eines Formkörpers, insbesondere einer Folie,
wobei der Formkörper erhältlich ist durch das
vorstehend beschriebene Verfahren;
- b) das mindestens teilweises Umgeben des Gutes mit dem Formkörper.
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Bei
dem im Verfahrensschritt a) bereitgestellten Gut handelt es sich
vorzugsweise um ein Pharmazeutikum, ein Körperpflegemittel,
ein Agrarhilfsmittel, einen Klebstoff, einen Baustoff, einen Farbstoff
oder ein Lebensmittel.
-
Das
mindestens teilweise umgeben des Gutes kann beispielsweise durch
das in
DE-A-103 56 769 beschriebene
Verfahren erfolgen.
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Einen
Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben leistet
auch ein Verfahren zum Beschichten von durch Lebewesen verzehrbaren
Substanzen, beinhaltend als Verfahrensschritte:
- A)
das Bereitstellen einer durch Lebewesen verzehrbaren Substanz, beispielsweise
eines Nahrungsmittels oder eines Arzneimittels, sowie eines n-Nonylethers,
welcher erhältlich ist durch Reaktion einer n-Nonylalkohol-Komponente
mit einer weiteren Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente
unter Bildung eines n-Nonylethers zu reagieren vermag;
- B) das mindestens teilweises Umgeben der durch Lebewesen verzehrbaren
Substanz mit dem n-Nonylether.
-
Die
Bereitstellung des n-Nonylethers erfolgt vorzugsweise gemäß Verfahrensschritt
ia) des eingangs beschriebenen Verfahrens zur Herstellung einer
organischen Zusammensetzung.
-
Das
mindestens teilweises Umgeben der durch Lebewesen verzehrbaren Substanz
mit dem n-Nonylether kann beispielsweise dergestalt erfolgen, dass
die verzehrbare Substanz und der n-Nonylether in geeigneten Mischvorrichtungen
miteinander vermischt werden, wobei insbesondere der Patterson-Kelley-Mischer,
DRAIS-Turbulenzmischer, Lödigemischer, Ruberg-Mischer,
Schneckenmischer, Tellermischer und Wirbelschichtmischer sowie kontinuierlich
arbeitende senkrechte Mischer, in denen das Polymergebilde mittels
rotierender Messer in schneller Frequenz gemischt wird (Schugi-Mischer),
als Mischvorrichtungen in Betracht kommen. Sollte der n-Nonylether
bei den Mischbedingungen nicht flüssig sein, so ist diese
Komponente vor oder während des Vermischens mit der durch
Lebewesen verzehrbaren Substanz auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur
des n-Nonylethers zu erhitzen. Neben dem Einsatz der vorstehend
beschriebenen Mischvorrichtungen kann das mindestens teilweise Umgeben
der durch Lebewesen verzehrbaren Substanz mit dem n-Nonylether auch
dadurch erfolgen, dass beispielsweise die durch Lebewesen verzehrbare
Substanz in einem Wirbelschicht-Mischer vorgelegt und der n-Nonylether
in flüssiger Form auf die durch Lebewesen verzehrbare Substanz
aufgesprüht wird.
-
Einen
Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben leistet
auch die Verwendung mindestens eines n-Nonylethers, welcher erhältlich
ist durch Reaktion einer n-Nonylalkohol-Komponente mit einer weiteren
Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente unter Bildung
eines n-Nonylethers zu reagieren vermag, als Additiv in einer Zusammensetzung
beinhaltend als eine funktionelle Komponente
- α)
ein thermoplastisches Polymer, wobei die Zusammensetzung eine thermoplastische
Zusammensetzung ist;
- β) ein Enzym, wobei die Zusammensetzung ein Waschmittel
ist;
- γ) einen Abbinder eines Klebstoffes, wobei die Zusammensetzung
ein Klebstoff ist;
- δ) ein Paraffin, wobei die Zusammensetzung ein Entschäumer
ist;
- ε) ein Öl, wobei die Zusammensetzung eine
Schmierstoffformulierung ist;
- ζ) ein Farbmittel, wobei die Zusammensetzung ein Lack
oder eine Farbe ist; oder
- η) eine Haar- oder Hautpflegesubstanz, wobei die Zusammensetzung
eine kosmetische Zubereitung ist,
wobei der n-Nonylether
vorzugsweise durch das eingangs beschriebene Verfahren zur Herstellung
eines n-Nonylethers, umfassend die Verfahrensschritte ia1), 1a2),
1a3) und gegebenenfalls 1a4), erhalten wurde.
-
Die
Erfindung wird nun anhand nicht limitierender Beispiele näher
erläutert.
-
BEISPIEL 1: Herstellung von Di-n-Nonylether
-
In
einem Glaskolben wurden 31,6 g Pelargonsäure (0,2 mol,
Emery® 1203) und 150 ml Methanol
vorgelegt und mit 3 g konzentrierte Schwefelsäure versetzt.
Die Mischung wurde 4 Stunden unter Rückfluss zum Sieden
erhitzt. Danach wurden 3.5 g wasserfreies Natriumcarbonat zugegeben
und der überschüssige Alkohol abdestilliert. Der
Pelargonsäuremethylester wurde im Vakuum (p ca. 16 mbar) bei
95–100°C abdestilliert.
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29,2
g des so erhaltenen Pelargonsäuremethylesters wurden mit
6 Gew.-% Kupferchromit-Katalysator versetzt und in einem Autoklav
bei 230°C und einem Wasserstoffdruck von 250 bar 4 Stunden
lang gerührt. Danach wurde der Katalysator abfiltriert
und das Filtrat im Vakuum destilliert. Der Siedepunkt betrug etwa
113°C bei 26 mbar, die Ausbeute lag bei 79%.
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Der
vorstehend beschriebene Ansatz zur Herstellung von n-Nonanol wurde
mehrmals wiederholt.
-
577
g des auf diese Weise erhaltenen n-Nonanols wurden in einem Kolben
mit Wasserabscheider vorgelegt und mit 0.1 g Trifluormethansulfonsäure
versetzt. Die Reaktionsmischung wurde unter Rückfluss (ca.
225°C) erhitzt, bis sich 36 ml Wasser abgeschieden hatten.
Nach dem Abkühlen wird das Produkt mit 100 ml 5%iger Sodalösung
und 100 ml Wasser gewaschen. Zur Aufarbeitung wurde das Rohprodukt
getrocknet und im Vakuum destilliert. Es wurde Di-n-Nonylether in
einer Ausbeute von 503 g erhalten.
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BEISPIEL 2: Herstellung von Nonyl-diethylenglykol-ether
-
433
g n-Nonylalkohol, der wie im Beispiel 1 durch Reduktion von Pelargonsäuremethylester
erhalten wurde, wurden mit 5 g einer 30 Gew.-%igen Lösung
von Kaliumhydroxid in Methanol versetzt und in einem Autoklaven
auf 100°C erhitzt. Bei dieser Temperatur wurden die vorhandenen
Methanolspuren durch fünfmaliges Evakuieren und belüften
mit Stickstoff entfernt. Nach Erhöhung der Reaktionstemperatur
auf 150°C wurden insgesamt 264 g Ethylenoxid portionsweise
zudosiert, so dass der Druck im Reaktor 5 × 105 Pa
nicht überstieg. Nach Beendigung der Reaktion wurde auf
etwa 90°C abgekühlt und zur Abtrennung noch vorhandener
Ethylenoxidspuren ca. 15 Minuten evakuiert. Es wurde eine leicht gelbe
Flüssigkeit erhalten.
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BEISPIEL 3: Herstellung einer thermoplastischen
Zusammensetzung
-
In
einem 15 kg Henschel-Mischer werden 6 kg Polyethylenterephthalat
(PET SP04 der Firma Catalana de Polimers) eingetragen. Die Mischwandtemperatur
betrug 40°C. Des Weiteren wurden 0,3 Gew.-% des im Beispiel
1 hergestellten Di-n-Nonylethers als Formtrennmittel zugesetzt.
Anschließend wurde das Material auf einem Granulator (ZSK 26Mcc)
mit Stopfschnecke granuliert.
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Zur
Herstellung von Formkörpern aus der thermoplastischen Zusammensetzung
wurde eine vollhydraulische Spritzgießmaschine mit einer
hydraulischen Schließeinheit vom Typ Battenfeld HM800/210
eingesetzt. Die maximale Schließkraft beträgt
800 kN, der Schneckendurchmesser beträgt 25 mm. Als Versuchswerkzeug
wurde ein Werkzeug mit einem konisch zulaufenden, rechteckigen Kern verwendet.
Für die Bestimmung der Entformungskraft wurde eine Kraftmessdose
mit einem maximalen Messbereich von 2 kN an die Auswerferstange angebracht.
Die Vortrocknung der Formmasse erfolgte bei etwa 225°C
für etwa 4 Stunden. Es wurde eine gegenüber einer
Formtrennmittel-freien Formasse deutlich verbesserte Entformung
mit der erfindungsgemäßen thermoplastischen Zusammensetzung
beobachtet.
-
BEISPIEL 4: Herstellung eines Waschmittels
-
0,2
ew.-% Zinkricinoleat (Tego®Sorb
Conc 50 von Goldschmidt), 1 Gew.-% Natriumcitrat, 0,1 Gew.-% des
im Beispiel 1 erhaltenen Di-n-Nonylethers als Entschäumer,
1 Gew.-% Borsäure, 7,5 Gew.-% Glycerin, 1 Gew.-% Ethanol,
4 Gew.-% C12-C16-Alkylglykosid, 8
Gew.-% Seife, 8 Gew.-% C12-C14-Fettalkohol
+ 1.3 EO-Sulfat-Natriumsalz, 1 Gew.-% Acusol 120 (15%-ig; Methacrylsäure-(stearylkohol-20-EO)ester-Acrylsäure-Copolymer
von Rohm & Haas),
0,5 Gew.-% Dequest 2066, Amylase, Protease, sowie Wasser wurden
unter Erhalt eines Waschmittels vermischt.
-
BEISPIEL 5: Herstellung eines Klebstoffes
-
Gemäß der
Lehre der
DE-A-199
57 351 wurde aus einem Polypropylenglycol mit Mn = 880
und Diphenylmethandiisocyanat ein hochmolekulares Diisocyanat hergestellt,
aus dem anschließend das monomere MDI soweit entfernt wurde,
dass ein Restmonomer-Gehalt von 0,1% resultierte. Aus 100 Teilen
einer Polyolmischung für einen Standardpolyurethanschmelzklebstoff
(QR 6202, Firma Henkel) mit einer gemittelten OH-Zahl von 32,5 und
76,5 Teilen des vorgenannten hochmolekularen Diisocyanats wurde ein
Schmelzklebstoff hergestellt. Zusätzlich wurden 5 Gew.-%
des im Beispiel 2 hergestellten Nonyl-diethylenglykol-ethers zugesetzt.
-
BEISPIEL 6: Herstellung eines Entschäumers
-
4,0
Gew.-% Parafin mit einem Erstarrungspunkt nach
DIN ISO 2207 von
45°C, einem Flüssiganteil bei 40°C von
etwa 66 Gew.-% und einem Flüssiganteil bei 60°C
von etwa 96 Gew.-%, 1,2 Gew.-% Bisamid, 3 Gew.-% Natriumcarbonat,
58,7 Gew.-% Natriumsulfat, 21,4 Gew.-% Natriumsilikat, 2,1 Gew.-%
Celluloseether, 4,8 Gew.-% des im Beispiel 1 erhaltenen Di-n-Nonylethers
und Wasser wird unter Bildung einer wässrigen Aufschlämmung
vermischt, die gemäß dem Verfahren der europäischen
Patent schrift
EP 625 922 mit überhitztem
Wasserdampf sprühgetrocknet wurde.
-
BEISPIEL 7: Herstellung eines Entschäumers
auf n-Nonyletherbasis
-
1,2
Gew.-% Bisamid, 3 Gew.-% Natriumcarbonat, 58,7 Gew.-% Natriumsulfat,
21,4 Gew.-% Natriumsilikat, 2,1 Gew.-% Celluloseether, 8,8 Gew.-% des
im Beispiel 1 erhaltenen Di-n-Nonylethers und Wasser wird unter
Bildung einer wässrigen Aufschlämmung vermischt,
die gemäß dem Verfahren der europäischen
Patentschrift
EP-A-0
625 922 mit überhitztem Wasserdampf sprühgetrocknet
wurde.
-
BEISPIEL 6: Herstellung eines Textilhilfsmittel
-
Zu
995 g eines textilen Gleitmittels, bestehend aus 78,5 Gew.-% i-Butylstearat,
5 Gew.-% Oleyl/Cetylalkohol 5 Mol EO, 2,2 Gew.-% Kokosfettsäuremonoethanolamid
4 Mol EO, 0,8 Gew.-% Ölsäure, 6 Gew.-% des im
Beispiel 2 erhaltenen Nonyl-diethylenglykolethers, 6 Gew.-% sekundärem Fettalkohol
7 Mol EO (Tergitol 1557, Hersteller: Union Carbide) und 1,5 Gew.-%
Wasser, wurden unter Rühren (maximale Rührgeschwindigkeit
eines Kopfrührers mit Propellerrührer) bei 20°C
5 g des nach Beispiel 1b der
DE-A-39
39 549 hergestellten Polymeremulsion gegeben. Nach 30 Sekunden
hatte sich die Polymeremulsion gleichmäßig verteilt,
und eine klare Lösung war entstanden. Danach wurde die
Rührgeschwindigkeit so weit wie möglich reduziert
und das textile Gleitmittel auf 60°C erwärmt,
um das Auflösen der Polymerpartikel zu beschleunigen.
-
BEISPIEL 8: Herstellung eines Lackes
-
Es
wurden Man vermischte 736 g entmineralisiertes Wasser, 4 g einer
70 Gew.-% Lösung von Stearinsäure-isodecylester
in C12H26 (Isomerengemisch),
10 g Nitrobenzolsulfonsaures Natrium, 5 g Tetranatriumsalz der Ethylendiamintetraessigsäure, 100
g Harnstoff, 25 g Natriumbicarbonat, 100 g D-I.1, 20 g Fluorescent
Brightener C.I. 230 vorgelegt. Es wurden 5 g des im Beispiel 1 erhaltenen
Di-n-Nonylethers als Entschäumer zugesetzt und 60 Sekunden mit
einem Schnellrührer bei 2000 U/min verührt.
-
BEISPIEL 9: Herstellung einer kosmetischen
Formulierung
-
Es
wurden eine O/W-Emulsionen hergestellt, deren Ölphasen
die folgende Zusammensetzung aufwiesen:
- – 5,0
g der in der EP-A-1
485 061 mit der Formel (I) gekennzeichneten Verbindungen,
in der R' für Methyl und R jeweils für eine Butyloctanoyl-Rest (C12) steht,
- – 5,0 g Emulgator Dioctylether (Cetiol OE, Firma Cognis),
- – 0,6 g Emulgator Cetylstearylalkohol + 20-EO (Eumulgin
B2, Firma Cognis),
- – 0,1 g Creatin.
-
Der
so erhaltenen Zusammensetzung wurden 5 Gew.-% des im Beispiel 2
erhaltenen Nonyl-diethylenglykol-ethers zugesetzt.
-
BEISPIEL 10: Herstellung einer Borspühlung
-
Es
wurde eine herkömmliche Kalkspülung aus 7,6 g
vorhydratisiertem Bentonit, 1,15 g Ferrochromligninsulfonat, 2,3
g Löschkalk, 0,38 g Stärke und 0,76 g NaOH hergestellt.
Dieser Kalkspülung wurden 5 Gew.-% des im Beispiel 2 erhaltenen
Nonyl-doethylenglykol-ethers zugesetzt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2006/021328
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- - US 2813113 [0015]
- - DE 10070770 C [0015]
- - US 6498261 [0015]
- - GB 813842 A [0015]
- - DE 19511668 A [0023]
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- - WO 97/035823 A [0024]
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- - EP 625922 [0103]
- - EP 0625922 A [0104]
- - DE 3939549 A [0105]
- - EP 1485061 A [0107]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
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