DE102017214349B4 - Use of silylated alkyl celluloses as an adhesive - Google Patents
Use of silylated alkyl celluloses as an adhesive Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017214349B4 DE102017214349B4 DE102017214349.5A DE102017214349A DE102017214349B4 DE 102017214349 B4 DE102017214349 B4 DE 102017214349B4 DE 102017214349 A DE102017214349 A DE 102017214349A DE 102017214349 B4 DE102017214349 B4 DE 102017214349B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- adhesive
- cellulose
- alkyl
- silylated
- use according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B15/00—Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
- C08B15/05—Derivatives containing elements other than carbon, hydrogen, oxygen, halogens or sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J101/00—Adhesives based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
- C09J101/08—Cellulose derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J101/00—Adhesives based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
- C09J101/08—Cellulose derivatives
- C09J101/26—Cellulose ethers
Abstract
Verwendung von silylierten Alkylcellulosen als Klebstoff.Use of silylated alkyl celluloses as an adhesive.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Anwendungsmöglichkeit von silylierten Alkylcellulosen als Klebstoff.The present invention relates to the possibility of using silylated alkyl celluloses as an adhesive.
Der gesellschaftliche und politische Wille, umweltschonendere Produkte zu etablieren, führt zur Notwendigkeit neue Klebstoffsysteme zu entwickeln. Diese sollen auf Wasser als Lösungsmittel basieren und trotzdem hohe Klebfestigkeiten aufweisen. Bisher werden wasserbasierte Klebstoffe aus z. B. Methylcellulose nur unter Verwendung von Klebkraftverstärkern eingesetzt und meist nur für Papierklebungen eingesetzt. Idealerweise finden diese in trockenen Umgebungen statt.The social and political will to establish more environmentally friendly products leads to the need to develop new adhesive systems. These should be based on water as a solvent and still have high adhesive strengths. So far, water-based adhesives from z. B. Methylcellulose is only used with the use of bond strength enhancers and is mostly only used for paper bonds. Ideally, these take place in dry environments.
Methylcellulose wurde als Holzklebstoff bisher u.a. als Additiv in filmbildenden Mischungen mit weiteren Polymeren (
Die Klebeeigenschaften von wasserbasierten Klebstoffen mit reiner Methylcellulose sind nicht stark genug für Anwendungen, die über Tapetenkleister oder Holzleim hinausgehen. Oft wird Methylcellulose in Kombination mit modifizierten Stärkeestern verwendet. Andere wasserbasierte Klebstoffsysteme benutzen Polyurethan-Dispersionen als Kautschuk-Klebstoff (WO 2017/ 103063 A1).The adhesive properties of water-based adhesives with pure methyl cellulose are not strong enough for applications that go beyond wallpaper paste or wood glue. Often, methyl cellulose is used in combination with modified starch esters. Other water-based adhesive systems use polyurethane dispersions as rubber adhesives (WO 2017/103063 A1).
Veröffentlichte Erfindungen zu Trimethylsilylcellulose (TMSC) beschränken sich auf den Einsatz als Teilchen in einer Polymermatrix zur Herstellung eines Reaktors (
Andere Veröffentlichungen beschäftigen sich mit Synthese und Charakterisierung von Trimethylsityl-Methylcellulose (TMS-MC) (Xianweisu Kexue Yu Jishu (2002), 10(4), 1-5, 12) und dessen Eigenschaften bezüglich der Sauerstoffanreicherung in Membranen (Huagong Xuebao (Chinese Edition) (2006), 57(5), 1251-1254, Jinan Daxue Xuebao, Ziran Kexue Yu Yixueban (2006), 27(5), 699-704, 709 und Liaoning Huagong (2009), 38(12), 847-849, 874).Other publications deal with the synthesis and characterization of trimethylsityl-methylcellulose (TMS-MC) (Xianweisu Kexue Yu Jishu (2002), 10 (4), 1-5, 12) and its properties with regard to oxygen enrichment in membranes (Huagong Xuebao (Chinese Edition) (2006), 57 (5), 1251-1254, Jinan Daxue Xuebao, Ziran Kexue Yu Yixueban (2006), 27 (5), 699-704, 709 and Liaoning Huagong (2009), 38 (12), 847 -849, 874).
Ionische Flüssigkeiten (IL) wurden für Cellulose bisher i.d.R. als Lösungsmittel für homogene Reaktionsbedingungen verwendet (
Die
Die
Aus der
Die
Es ist wünschenswert, aber bislang noch nicht erreicht, auf Cellulosederivaten basierende Klebstoffe zu entwickeln, die ohne Zusatz von Klebkraftverstärkern auskommen.It is desirable, but not yet achieved, to develop adhesives based on cellulose derivatives which do not require the addition of bond strength promoters.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, neue Klebstoffzusammensetzungen anzugeben, die umweltfreundlich sind und insbesondere auf wässrigen Zusammensetzungen basieren. Die Klebstoffzusammensetzungen sollen die bislang aus dem Stand der Technik bekannten Klebstoffwirkungen von Methylcellulose übertreffen und insbesondere eine Anwendung ohne zusätzliche Klebkraftverstärker ermöglichen.The object of the present invention is therefore to provide new adhesive compositions which are environmentally friendly and are based in particular on aqueous compositions. The adhesive compositions should exceed the adhesive effects of methyl cellulose known from the prior art and, in particular, enable use without additional bond strength enhancers.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung von silylierten Alkylcellulosen als Klebstoff, gemäß Patentanspruch 1.This object is achieved through the use of silylated alkyl celluloses as an adhesive according to patent claim 1.
Unter einer silylierten Alkylcellulose wird ein Cellulosederivat verstanden, das einerseits partiell alkyliert, andererseits partiell silyliert ist.A silylated alkyl cellulose is understood to mean a cellulose derivative that is partially alkylated on the one hand and partially silylated on the other.
Bevorzugt zeichnen sich die erfindungsgemäß verwendeten silylierten Alkylcellulosen durch einen Substitutionsgrad an Alkylgruppen (DSalkyl) zwischen 0,5 bis 2,5, bevorzugt zwischen 1,0 und 2,2, besonders bevorzugt zwischen 1,6 und 1,8 aus.The silylated alkyl celluloses used according to the invention are preferably distinguished by a degree of substitution of alkyl groups (DS alkyl ) between 0.5 and 2.5, preferably between 1.0 and 2.2, particularly preferably between 1.6 and 1.8.
Weiter bevorzugt beträgt der Substituionsgrad der Silylgruppen (DSsilyl) von 0,01 bis 2,5, bevorzugt zwischen 0,1 und 0,5, besonders bevorzugt zwischen 0,14 und 0,41.The degree of substitution of the silyl groups (DS silyl ) is more preferably from 0.01 to 2.5, preferably between 0.1 and 0.5, particularly preferably between 0.14 and 0.41.
Die in Frage kommenden Alkylgruppen sind hierbei insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus linearen oder verzweigten Alkylgruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen.The alkyl groups in question are in particular selected from the group consisting of linear or branched alkyl groups with 1 to 18 carbon atoms.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Alkylgruppen um Methylgruppen, d. h. um eine silylierte Methylcellulose.The alkyl groups are particularly preferably methyl groups; H. a silylated methyl cellulose.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Silylgruppen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Resten der nachfolgenden Formel I:
Insbesondere handelt es sich bei den Resten R1, R2 und R3 jeweils um Methylgruppen.In particular, the radicals R 1 , R 2 and R 3 are each methyl groups.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung insbesondere die Verwendung von Trimethylsilyl-Alkylcellulosen als Klebstoff.According to this preferred embodiment, the present invention relates in particular to the use of trimethylsilyl-alkyl celluloses as an adhesive.
Insbesondere und ganz besonders bevorzugt wird erfindungsgemäß eine Trimethylsilyl-Methylcellulose (TMS-MC) als Klebstoff verwendet.According to the invention, a trimethylsilyl-methylcellulose (TMS-MC) is particularly and very particularly preferably used as the adhesive.
Silylierte Alkylcellulose wird insbesondere als wässriges Gel verwendet. Hierbei liegt die silylierte Alkylcellulose dispergiert oder gelöst in Wasser vor.In particular, silylated alkyl cellulose is used as an aqueous gel. Here, the silylated alkyl cellulose is dispersed or dissolved in water.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gehalt der silylierten Alkylcellulose im Gel zwischen 1 und 80 Gew.-%, bevorzugt zwischen 5 und 60 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 10 und 40 Gew.-%.According to a preferred embodiment, the content of the silylated alkyl cellulose in the gel is between 1 and 80% by weight, preferably between 5 and 60% by weight, particularly preferably between 10 and 40% by weight.
Vorzugsweise wird das wässrige Gel mit einer Viskosität von 0,5 bis 150 Pa·, bevorzugt von 1 bis 100 Pa·s, besonders bevorzugt von 10 bis 75 Pa·s verwendet. Die Bestimmung der Viskosität erfolgt dabei mit einem 10 Gew.-%igen wässrigen Gel der silylierten Alkylcellulose mit einem Platte-Platte-Viskosimeter.The aqueous gel is preferably used with a viscosity of 0.5 to 150 Pa · s, more preferably 1 to 100 Pa · s, particularly preferably 10 to 75 Pa · s. The viscosity is determined using a 10% strength by weight aqueous gel of the silylated alkyl cellulose using a plate-and-plate viscometer.
Das wässrige Gel kann beispielsweise auch weitere Zusatzstoffe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyalkylcellulosen, insbesondere 2-Hydroxyethylcellulose, beinhalten.The aqueous gel can, for example, also contain further additives selected from the group consisting of hydroxyalkyl celluloses, in particular 2-hydroxyethyl cellulose.
Vorzugsweise ist das wässrige Gel hierbei frei von Klebkraftverstärkern, wie diese beispielsweise insbesondere in Verbindung mit Methylcellulose in Klebstoffzusammensetzungen bekannt sind. Bei Klebkraftverstärkern handelt es sich beispielsweise um Vinylacetat-Ethylen-Copolymere oder Stärkeether.The aqueous gel is preferably free of bond strength enhancers, such as are known, for example, in particular in connection with methyl cellulose in adhesive compositions. Bond strength boosters are, for example, vinyl acetate-ethylene copolymers or starch ethers.
Beschrieben wird ebenso eine Klebstoffzusammensetzung in Form eines wässrigen Gels, enthaltend mindestens einen in Wasser dispergierte (oder gelöste) silylierte Alkylcellulose.Also described is an adhesive composition in the form of an aqueous gel containing at least one silylated alkyl cellulose dispersed (or dissolved) in water.
Die in der Klebstoffzusammensetzung verwendete silylierter Alkylcellulose ist dabei identisch mit der zur voranstehend beschriebenen silylierten Alkylcellulose zur Verwendung als Klebstoff. Sämtliche im voranstehend beschriebenen vorzugsweisen Ausführungsformen hinsichtlich der silylierten Alkylcellulosen sowie des Gehaltes bzw. der physikalischen Eigenschaften des wässrigen Gels gelten auch für die beschriebene Klebstoffzusammensetzung.The silylated alkyl cellulose used in the adhesive composition is identical to that for the silylated alkyl cellulose described above for use as an adhesive. All of the preferred embodiments described above with regard to the silylated alkyl celluloses and the content or physical properties of the aqueous gel also apply to the adhesive composition described.
Die beschriebenen Klebstoffzusammensetzungen eignen sich insbesondere zum Kleben von Holz, Metallen, Glas, Keramik, Papier, Kunstoffen oder als Tapetenkleister. Besonders bevorzugt sind Holzklebungen von Möbeln, Türen, Holzverkleidungen und -dekorationen.The adhesive compositions described are particularly suitable for bonding wood, metals, glass, ceramics, paper, plastics or as wallpaper paste. Wood bonding of furniture, doors, wood paneling and decorations are particularly preferred.
Die silylierten Alkylcellulosen lassen sich auf an und für sich bekannte Weise herstellen. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die Patentanmeldungen
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsformen näher beschrieben, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken.The present invention is described in more detail with reference to the following embodiments, without restricting the invention thereto.
Von Interesse für die vorliegende Erfindung ist hier insbesondere die Herstellung von Trimethylsilyl-Ethern von Methylcellulose (MC) mit einem Silylierungsmittel und einer lonischen Flüssigkeit (IL) als Aktivator (wie z. B. in
Die vorliegende Erfindung beschreibt insbesondere die Anwendung von silylierter Methylcellulose und insbesondere von wässrigen Gelen daraus als Klebstoff oder Klebstoffzusatz.The present invention describes in particular the use of silylated methyl cellulose and in particular of aqueous gels made therefrom as an adhesive or adhesive additive.
Dabei wird die silylierte Methylcellulose bevorzugt in Anwesenheit geringer Mengen einer IL hergestellt. Dieses Verfahren orientiert sich an dem in
Für den Fall, dass die Silylierung von Methylcellulose gemäß der
Methylcellulose wird aus Cellulose gewonnen, einem natürlich vorkommenden Polysaccharid aus nahezu unerschöpflichen Rohstoffquellen. Cellulose ist aus β-1,4-glycosidisch verknüpften Glucose-Einheiten aufgebaut, wobei formal bei jeder Verknüpfung ein Molekül Wasser abgespalten wurde. Die sich so wiederholenden Teile des Cellulosemoleküls werden Anhydro-Glucose-Einheit (AGU) genannt. Pro AGU können chemisch bis zu max. 3 funktionelle Gruppen an das Cellulosemolekül geknüpft werden. Somit ergibt sich ein Substitutionsgrad (DS) von maximal 3. Die Cellulosemoleküle sind wie eine Kette aufgebaut. Je länger die Kette, desto höher die molare Masse. Dies wird auch durch den Polymerisationsgrad (DP) ausgedrückt.Methyl cellulose is obtained from cellulose, a naturally occurring polysaccharide from almost inexhaustible sources of raw materials. Cellulose is made up of β-1,4-glycosidically linked glucose units, with one molecule of water being split off with each linkage. The repeating parts of the cellulose molecule are called anhydro-glucose unit (AGU). Up to 3 functional groups can be chemically linked to the cellulose molecule per AGU. This results in a degree of substitution (DS) of a maximum of 3. The cellulose molecules are built up like a chain. The longer the chain, the higher the molar mass. This is also expressed by the degree of polymerisation (DP).
Bei den in dieser Erfindung genutzten Methylcellulosen (MC) beträgt der DS der Methyl-Gruppen bevorzugt zwischen 0,5 und 2,5 (entspricht einem Methoxy-Gehalt von 8,6 - 44,5 %). Bevorzugt beträgt der DS der Methyl-Gruppen zwischen 1,6 und 1,8 (entspricht einem Methoxy-Gehalt von 27,5 - 32 %). Der DP beeinflusst direkt die Viskosität hergestellter wässriger Dispersionen von MC, daher wird für diese statt des DP die Viskosität einer standardisierten wässrigen Dispersion als Kriterium angegeben (Massenanteil 2 % in Wasser, bei 20°C). Die Viskositäten der für diese Erfindung genutzten MC liegen zwischen 15 mPa·s und 4000 mPa·s.In the methyl celluloses (MC) used in this invention, the DS of the methyl groups is preferably between 0.5 and 2.5 (corresponds to a methoxy content of 8.6-44.5%). The DS of the methyl groups is preferably between 1.6 and 1.8 (corresponds to a methoxy content of 27.5-32%). The DP directly influences the viscosity of aqueous dispersions produced by MC, so instead of the DP, the viscosity of a standardized aqueous dispersion is given as the criterion (mass fraction 2% in water, at 20 ° C). The viscosities of the MC used for this invention are between 15 mPas and 4000 mPas.
Die Silylierung von Methylcellulose (MC) erfolgt vorzugsweise unter heterogenen Reaktionsbedingungen in Propylencarbonat. Dabei werden z. B. pro Moläquivalent MC zwischen 0,5 und 3,5 Moläquivalenten Silylierungsreagenz und zwischen 0,03 und 0,33 Moläquivalent einer ionischen Flüssigkeit verwendet. Insbesondere werden zwischen 1,75 und 3,5 Moläquivalente Silylierungsreagenz und zwischen 0,16 und 0,33 Moläquivalente der ionischen Flüssigkeit verwendet.The silylation of methyl cellulose (MC) is preferably carried out under heterogeneous reaction conditions in propylene carbonate. This z. B. per molar equivalent MC between 0.5 and 3.5 molar equivalents Silylating reagent and between 0.03 and 0.33 molar equivalents of an ionic liquid are used. In particular, between 1.75 and 3.5 molar equivalents of the silylating reagent and between 0.16 and 0.33 molar equivalents of the ionic liquid are used.
Bei dem Silylierungsreagenz handelt es sich z. B. um eine chemische Verbindung, die unter geeigneten Bedingungen geeignet ist eine Trimethylsilylgruppe (TMS-Gruppe) zu übertragen. Vorzugsweise handelt es sich beim Silylierungsreagenz um eine Stickstoffverbindung, die mehrere TMS-Gruppen aufweist. Noch mehr bevorzugt ist hierbei 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazan (HMDS).The silylation reagent is, for. B. to transfer a chemical compound which, under suitable conditions, is suitable to transfer a trimethylsilyl group (TMS group). The silylation reagent is preferably a nitrogen compound which has several TMS groups. 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS) is even more preferred here.
Die ionische Flüssigkeit stammt vorzugsweise aus der Gruppe der Imidazolium-Verbindungen. Genauer handelt es sich um N-substituierte Imidazolium-Verbindungen. Besonders bevorzugt um 1-Ethyl-3-methylimidazoliumacetat (EMImAc).The ionic liquid preferably comes from the group of the imidazolium compounds. More precisely, they are N-substituted imidazolium compounds. Particularly preferred around 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (EMImAc).
Die Durchführung des Verfahrens ist in einem Schritt in einem Reaktorsystem mit anschließender Aufarbeitung möglich. Das Verfahren verzichtet auf Vorbehandlungen der MC, z.B. die Alkalisierung mit Natronlauge. Die MC wird in einem geeigneten Glasmantelreaktor mit Propylencarbonat vorgelegt und gerührt. Anschließend gibt man bei laufendem Rührer das Silylierungsreagenz und die IL dazu. Die Reaktionstemperatur beträgt 85°C, die Reaktionsdauer beträgt zwischen 3 Stunden und 24 Stunden, vorzugsweise zwischen 3 Stunden und 6 Stunden. Nach Ablauf der Reaktionsdauer erfolgt die Aufarbeitung mit Ethanol und Wasser durch Zentrifugation.The process can be carried out in one step in a reactor system with subsequent work-up. The process dispenses with pre-treatment of the MC, e.g. alkalization with caustic soda. The MC is placed in a suitable glass jacket reactor with propylene carbonate and stirred. The silylation reagent and the IL are then added with the stirrer running. The reaction temperature is 85 ° C. and the reaction time is between 3 hours and 24 hours, preferably between 3 hours and 6 hours. After the reaction time has elapsed, it is worked up with ethanol and water by centrifugation.
Der DS der hergestellten TMS-MC bezüglich der TMS-Gruppe liegt vorzugsweise zwischen 0,14 und 0,41.The DS of the TMS-MC produced with respect to the TMS group is preferably between 0.14 and 0.41.
Mit den hergestellten Trimethylsilylmethylcellulosen (TMS-MC) können wässrige Gele hergestellt werden. Hierbei werden insbesondere zwischen 10 und 40 Gewichtsprozent TMS-MC in Wasser dispergiert. Der eingesetzte Feststoff wird nicht vorbehandelt oder in einer Mühle zwischen 5 und 30 Sekunden gemahlen. Die feste TMS-MC wird mittels Laborschüttler und/oder Magnetrührplatte und/oder Ultra Turrax und/oder Ultraschallbad im Wasser dispergiert. Die Dispergierzeit beträgt zwischen 5 Minuten und einem Tag und kann, aber muss nicht wiederholt werden.The trimethylsilylmethylcelluloses (TMS-MC) produced can be used to produce aqueous gels. In particular, between 10 and 40 percent by weight of TMS-MC are dispersed in water. The solid used is not pretreated or ground in a mill for between 5 and 30 seconds. The solid TMS-MC is dispersed in the water using a laboratory shaker and / or magnetic stir plate and / or Ultra Turrax and / or ultrasonic bath. The dispersion time is between 5 minutes and a day and can, but does not have to be repeated.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung.The following examples serve to illustrate the present invention.
Synthesebeispiel 1: Silylierung von MethylcelluloseSynthesis example 1: silylation of methyl cellulose
50 g der unbehandelten Methylcellulose (Viskosität: 1600 - 1800 mPa·s) werden mit 300 g Propylencarbonat gerührt. Nacheinander werden 49,7 g HMDS und 4,72 g EMImAc dazu gegeben und mit weiteren 200 g Propylencarbonat nachgespült. Die Reaktionsmischung rührt dann bei 85 °C. Nachdem die Reaktionsmischung abgekühlt ist, wird diese in 500 ml Ethanol gefällt und die festen Bestandteile von den flüssigen durch Zentrifugation abgetrennt. Der feste, gelartige Rückstand wird mehrmals mit einem Ethanol-Wasser-Gemisch (Massenanteil 2 : 1) gewaschen und die Mischung anschließend zentrifugiert. Abschließend wird der Rückstand mit reinem Ethanol gewaschen und das Produkt getrocknet.50 g of the untreated methyl cellulose (viscosity: 1600-1800 mPas) are stirred with 300 g of propylene carbonate. One after the other, 49.7 g of HMDS and 4.72 g of EMImAc are added and rinsed with a further 200 g of propylene carbonate. The reaction mixture is then stirred at 85 ° C. After the reaction mixture has cooled, it is precipitated in 500 ml of ethanol and the solid components are separated off from the liquid components by centrifugation. The solid, gel-like residue is washed several times with an ethanol-water mixture (mass fraction 2: 1) and the mixture is then centrifuged. Finally, the residue is washed with pure ethanol and the product is dried.
Synthesebeispiel 2: Silylierung von MethylcelluloseSynthesis example 2: silylation of methyl cellulose
25 g der unbehandelten Methylcellulose (Viskosität: 4000 mPa·s) werden mit 75 g Propylencarbonat gerührt. Nacheinander werden 83,58 g HMDS und 8,51 g EMImAc dazu gegeben und mit weiteren 50 g Propylencarbonat nachgespült. Anschließend rührt die Reaktionsmischung bei 85 °C. Nachdem die Reaktionsmischung abgekühlt ist, wird diese in 500 ml Ethanol gefällt und die festen Bestandteile von den flüssigen durch Zentrifugation abgetrennt. Der feste, gelartige Rückstand wird mehrmals mit einem Ethanol-Wasser-Gemisch (Massenanteil 4 : 1) gewaschen und die Mischung anschließend zentrifugiert. Abschließend wird der Rückstand mit reinem Ethanol gewaschen und das Produkt getrocknet.25 g of the untreated methyl cellulose (viscosity: 4000 mPas) are stirred with 75 g of propylene carbonate. 83.58 g of HMDS and 8.51 g of EMImAc are added one after the other and rinsed with a further 50 g of propylene carbonate. The reaction mixture is then stirred at 85.degree. After the reaction mixture has cooled, it is precipitated in 500 ml of ethanol and the solid components are separated off from the liquid components by centrifugation. The solid, gel-like residue is washed several times with an ethanol-water mixture (mass fraction 4: 1) and the mixture is then centrifuged. Finally, the residue is washed with pure ethanol and the product is dried.
Synthesebeispiel 3: Silylierung von MethylcelluloseSynthesis example 3: silylation of methyl cellulose
25 g der unbehandelten Methylcellulose (Viskosität: 15 mPa·s) werden mit 75 g Propylencarbonat gerührt. Nacheinander werden 41,8 g·HMDS und 8,51 g EMImAc dazu gegeben und mit weiteren 75 g Propylencarbonat nachgespült. Die Reaktionsmischung rührt bei 85 °C. Nachdem die Reaktionsmischung abgekühlt ist, wird diese in 500 ml Ethanol gefällt und die festen Bestandteile von den flüssigen durch Zentrifugation abgetrennt. Der feste, gelartige Rückstand wird mehrmals mit einem Ethanol-Wasser-Gemisch (Massenanteil 4 : 1) gewaschen und die Mischung anschließend zentrifugiert. Abschließend wird der Rückstand mit reinem Ethanol gewaschen und das Produkt getrocknet.25 g of the untreated methyl cellulose (viscosity: 15 mPas) are stirred with 75 g of propylene carbonate. One after the other, 41.8 g · HMDS and 8.51 g EMImAc are added and rinsed with a further 75 g propylene carbonate. The reaction mixture is stirred at 85 ° C. After the reaction mixture has cooled, it is precipitated in 500 ml of ethanol and the solid components are separated off from the liquid components by centrifugation. The solid, gel-like residue is washed several times with an ethanol-water mixture (mass fraction 4: 1) and the mixture is then centrifuged. Finally, the residue is washed with pure ethanol and the product is dried.
Beispiel 4: Herstellen eines Gels von TMS-MC in WasserExample 4: Making a gel of TMS-MC in water
7,5 g einer für 30 Sekunden gemahlenen, nach Synthesebeispiel 1 hergestellten TMS-MC werden mit 67,5 g Wasser für eine Stunde auf der Magnetrührplatte gerührt. Anschließend wird die Mischung bei 10000 U/min am Ultra Turrax dispergiert. Das entstandene Gel kann mit einem Spatel oder Löffel auf die zu verklebenden Holzteile aufgebracht werden.7.5 g of a TMS-MC, ground for 30 seconds and prepared according to Synthesis Example 1, are stirred with 67.5 g of water for one hour on the magnetic stir plate. The mixture is then dispersed on an Ultra Turrax at 10,000 rpm. The resulting gel can be applied to the wooden parts to be glued with a spatula or spoon.
Beispiel 5: Herstellen eines Gels von TMS-MC in WasserExample 5: Making a gel of TMS-MC in water
15 g einer nicht gemahlenen, grob zerkleinerten, nach Synthesebeispiel 3 hergestellten TMS-MC werden mit 60 g Wasser auf dem Laborschüttler gerührt. Das entstandene Gel kann mit einem Spatel oder Löffel auf die zu verklebenden Holzteile aufgebracht werden.15 g of a non-ground, coarsely comminuted TMS-MC prepared according to Synthesis Example 3 are stirred with 60 g of water on a laboratory shaker. The resulting gel can be applied to the wooden parts to be glued with a spatula or spoon.
Die TMS-MC-Gele erreichen nach der DIN EN 204 und 205 Klebfestigkeiten, die an gängige Klebstoffe, die die Norm der Belastungsgruppe D2 dieser DIN-Vorschriften erfüllen, nahezu heranreichen. Die Wirkung dieser silylierten Methylcellulosen übersteigt demnach die von reiner Methylcellulose, da diese nach dem Trocknen sehr anfällig gegen Wasser ist und nach 3 Stunden in Wasser keine Klebkraft mehr aufweist. Reine Methylcellulose löst sich in Wasser, die verklebten Holzteile lösen sich wieder voneinander. Ein Vorteil ist demnach, dass der Einsatz von Klebkraftverstärkern, z.B. in Tapetenkleistern, somit reduziert werden kann. Der größte Vorteil ist, dass durch den Einsatz von Klebkraftverstärkern auch die Nutzung als Klebstoff für Holzbauteile möglich ist. Somit können diese Baustoffe mit einem ökologisch unbedenklichen, wasserbasierten Klebstoffsystem verwendet werden. Generell ist eine technische Anwendung für nichttragende Holzteile möglich.According to DIN EN 204 and 205, the TMS-MC gels achieve adhesive strengths that almost come close to common adhesives that meet the norm of load group D2 of these DIN regulations. The effect of these silylated methyl celluloses therefore exceeds that of pure methyl cellulose, since it is very susceptible to water after drying and no longer has any adhesive strength after 3 hours in water. Pure methyl cellulose dissolves in water, the glued wooden parts separate from each other again. One advantage is that the use of adhesive strength enhancers, e.g. in wallpaper paste, can be reduced. The biggest advantage is that the use of adhesive force boosters also enables them to be used as an adhesive for wooden components. This means that these building materials can be used with an ecologically harmless, water-based adhesive system. In general, a technical application for non-load-bearing wooden parts is possible.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017214349.5A DE102017214349B4 (en) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Use of silylated alkyl celluloses as an adhesive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017214349.5A DE102017214349B4 (en) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Use of silylated alkyl celluloses as an adhesive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017214349A1 DE102017214349A1 (en) | 2019-02-21 |
DE102017214349B4 true DE102017214349B4 (en) | 2021-06-10 |
Family
ID=65235356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017214349.5A Active DE102017214349B4 (en) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Use of silylated alkyl celluloses as an adhesive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017214349B4 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3232467A1 (en) * | 1982-09-01 | 1984-03-01 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | METHOD FOR PRODUCING CELLULOSE ETHERS WITH IMPROVED DISPERSION BEHAVIOR |
DE69031151T2 (en) * | 1989-06-05 | 1997-12-04 | Aqualon Co | Ensiled cellulose ether |
DE10006603A1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-08-16 | Clariant Gmbh | Hydrophobically modified cellulose ethers, processes for their preparation and their use |
DE10057554A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-06-06 | Zfb Zentrum Fuer Bucherhaltung | Firming and / or stabilizing agents |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006029306A1 (en) | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Basf Ag | Silylation of polysaccharide, especially cellulose, to give products for use in the textiles, food, building and paint industries, involves dissolving in ionic liquid and reacting with a silylating agent |
ITMI20061325A1 (en) | 2006-07-07 | 2008-01-08 | C N R Consiglio Naz Delle Ricerche | AN INORGANIC EXPANDING-BENDING HYBRID MATERIAL WITH DENSITY AND CONTROLLED MORPHOLOGY METHOD FOR ITS PREPARATION AND ITS USE |
DE102009012161B8 (en) | 2009-03-06 | 2012-12-13 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Process for the preparation of polysaccharide derivatives |
EP2505568A1 (en) | 2011-04-01 | 2012-10-03 | Sika Technology AG | Cellulose derivatives as dispersing agents |
DE102015113522A1 (en) | 2015-08-17 | 2017-02-23 | Universität Stuttgart | Porous monolithic hybrid reactor, a process for its preparation and its use |
PT3181650T (en) | 2015-12-18 | 2023-03-07 | Henkel Ag & Co Kgaa | Process for manufacturing and bonding a shoe rubber outsole |
CN105462523B (en) | 2016-01-05 | 2017-03-15 | 吉林大学 | A kind of method that high adherence energy water-based adhesive is prepared based on polymer complex |
CN106520067A (en) | 2016-10-27 | 2017-03-22 | 温州国仕邦高分子材料有限公司 | Special water-based all-purpose adhesive and preparation method thereof |
CN106519998A (en) | 2016-11-05 | 2017-03-22 | 威海永利坚装饰有限公司 | Water-based adhesive |
CN106497189A (en) | 2016-11-05 | 2017-03-15 | 威海永利坚装饰有限公司 | Water-based adhesive |
-
2017
- 2017-08-17 DE DE102017214349.5A patent/DE102017214349B4/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3232467A1 (en) * | 1982-09-01 | 1984-03-01 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | METHOD FOR PRODUCING CELLULOSE ETHERS WITH IMPROVED DISPERSION BEHAVIOR |
DE69031151T2 (en) * | 1989-06-05 | 1997-12-04 | Aqualon Co | Ensiled cellulose ether |
DE10006603A1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-08-16 | Clariant Gmbh | Hydrophobically modified cellulose ethers, processes for their preparation and their use |
DE10057554A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-06-06 | Zfb Zentrum Fuer Bucherhaltung | Firming and / or stabilizing agents |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017214349A1 (en) | 2019-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2358150C2 (en) | Process for the production of cellulose ethers which absorb water but are more than 50% insoluble therein | |
EP3221326B1 (en) | Concentrated low-viscosity rhamnolipid compositions | |
EP0955344B1 (en) | Surface modified fillers, process for its preparation and its use | |
DE102009012161B4 (en) | Process for the preparation of polysaccharide derivatives | |
EP0077949B1 (en) | Process for preparing hydroxypropyl starch | |
EP3048119B1 (en) | Reversibly cross-linked cellulose ethers and process for their production by selective oxidation of vicinal oh-groups | |
DE2840011A1 (en) | POLYSACCHARIDE DERIVATIVES AND PROCESS FOR THE PREPARATION | |
DE112020000426T5 (en) | METHOD OF MANUFACTURING AN ADHESIVE BASED ON STARCH | |
EP0233336A2 (en) | Process for etherification of starch | |
DE2521946A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING MODIFIED CARBOXYMETHYLCELLULOSE | |
EP1452544B1 (en) | Process for making water dispersible celluloseethers having a reduced amount of free glyoxal | |
EP2022769A1 (en) | Alkyl hydroxyl alkyl cellulose (AHAC) for plaster setting building material systems | |
DE102009022805B4 (en) | Process for the preparation of polysaccharide esters or polysaccharide mixed esters | |
DE102017214349B4 (en) | Use of silylated alkyl celluloses as an adhesive | |
DE3219220A1 (en) | AQUEOUS COMPOSITIONS CONTAINING ORGANOSILICIUM | |
EP0117490B1 (en) | Process for preparing cellulose ethers with a dispersing agent containing dimethoxyethane | |
EP0287589B1 (en) | Thickener for thixotropic coating masses | |
EP1278779B1 (en) | Method for the production of easily wetted, water-soluble, powdered at least alkylated non-ionic cellulose ethers | |
WO2006010470A1 (en) | Method for production of polysaccharides and polysaccharide derivatives comprising aminoalkyl groups | |
DE667864C (en) | Process for reducing the viscosity of aqueous solutions of cellulose ethers | |
DE102020208914A1 (en) | PROCESS FOR OBTAINING GLYCAN EXTRACTS FROM APPLE POCKET, PROCESS FOR PRODUCING FUNCTIONALIZED GLYCANS, AND FUNCTIONALIZED GLYCAN PRODUCABLE BY THE PROCESS AND ITS USE | |
DE102015115804B3 (en) | Use of cellulose ethers with 3-azido-hydroxyalkyl groups in water-insoluble adhesives | |
DE102008010708A1 (en) | Adhesive stick, useful to bond planar substrates, preferably e.g. paper, comprises aqueous preparation of macromolecular materials as adhesive component, soap gel as structure forming substance, optional ingredients and mineral fillers | |
DE102016103792B4 (en) | Cellulose ethers substituted with hydroxy and alkyne groups and hydroxyalkyl, alkyne and azide groups, processes for their preparation and their use as water-insoluble adhesives | |
DE477154C (en) | Process for the preparation of ethers of cellulose |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |