DE1519194C

DE1519194C - Verwendung von Amidoestem als Wachskomponente in Übertragungsfarben

Info

Publication number: DE1519194C
Authority: DE
Inventors: Hansel Leslie Bronx Bronx County; Schwartz Paul Mack Mahopac Putnam County; N.Y. McGee (V.StA.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Publication date: 1972-10-19

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Amidoestern als Wachskomponente in Ubertragungsfarben.

Natürliche Wachse, wie beispielsweise Montanwachse, Ouricuriwachs und Carnaubawachs, in denen die wesentliche Molekularstruktur die gleiche ist, haben auf Grund ihrer filmbildenden und Politureigenschaften viele Anwendungen auf dem Gebiet der überzüge und Beschichtungen gefunden. Diese natürlichen Wachse und insbesondere Montan-, Ouricuri- und Carnaubawachs haben sich auf Grund ihrer einmaligen Eigenschaften als besonders zufriedenstellend als Hauptbestandteil von Ubertragungsfarben erwiesen, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Durchschlagpapier verwendet werden.

Die ausgezeichneten Eigenschaften von natürlichen Wachsen, wie beispielsweise Carnaubawachs und Montanwachs, werden in gewissem Maße durch gewisse Nachteile aufgehoben. Insbesondere sind die natürlichen Wachse in ihrer Zusammensetzung nicht immer gleichmäßig. Die natürlichen Wachse schwanken in ihrer Zusammensetzung auf Grund der verschiedenen Reinigungs- und Raffinierarbeitsweisen, oder sie können mit weniger wertvollen Wachsen, wie beispielsweise Paraffinwachs, verschnitten worden sein. Es ist daher sehr erwünscht, ein synthetisches Wachs zur Verfugung zu haben, das keinen Schwankungen, unkontrollierbaren Faktoren oder anderen Faktoren unterworfen ist, die das natürliche Wachs für verschiedene Anwendungszwecke ungeeignet machen.

Es sind bereits synthetische Amidwachse bekannt. Bei diesen bekannten Amidwachsen handelt es sich um Monocarbonsäurederivate oder Diaminderivate. Es hat sich nun gezeigt, daß diese synthetischen Wachse gegenüber den Naturwachsen Nachteile aufweisen. So ergeben die Monocarbonsäureamide in Ubertragungsfarben weiche Massen, die zum Abschmieren neigen, während die aus Diaminen stammenden Diamide in derartigen Farben zu einer Absonderung des Wachsbestandteils aus der Farbmasse neigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klasse von Verbindungen bereitzustellen, die als Wachskomponenten brauchbar sind und die Nachteile der bisher bekannten synthetischen Wachse nicht aufweisen.

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel

O O R₃

Il Il I

R₁-O-C-R₂-C-N-R₄

in der R₁ einen Alkylrest mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, R₂ einen Alkylenrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R₃ und R₄ Wasserstoffatome oder Alkylreste mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten, einzeln oder in Kombination als Wachskomponente in Ubertragungsfarben.

In vorteilhafter Weise werden erfindungsgemäß Verbindungen der oben angegebenen allgemeinen Formel verwendet, für welche R₃ und R₄ beide Wasserstoffatome sind oder für welche R₃ und R₄ gleich sind und Alkylreste mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten. Weitere bevorzugt verwendete Verbindungen sind diejenigen, für welche R₃ ein Wasserstoffatom und R₄ einen Alkylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Spezielle besonders bevorzugt verwendete Verbindungen sind Ν,Ν-Diäthyl-succinamidsäuredocosylester und N-Methyl-N-butylsuccinamidsäuredocosylester. Weitere bevorzugt verwendete Verbindungen sind N-Stearyl-succinamidsäuredocosylester, Succinamidsäuredocosylester und N-Äthyl-succinamidsäuredocosylester.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung in Heißschmelzübertragungsfarben in einer Menge von etwa 30 bis 50 Gewichtsprozent zusammen mit etwa 10 bis 50 Gewichtsprozent Paraffinfarböl und etwa 2 bis 20 Gewichtsprozent Ruß.

Insbesondere werden Amidoester verwendet, die durch Umsetzung eines Halbesters der allgemeinen Formel _{Q Q}

R₁-O-C-R₂-C-OH

in der R₁ und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, mit einem Acylchlorid bildenden Mittel und anschließende Umsetzung des so gebildeten Acylchlorids des Halbesters mit einem Amin der allgemeinen Formel

R₃

H-N-R₄

in der R₃ und R₄ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, bei niedrigen Temperaturen hergestellt worden sind.

Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen besitzen Eigenschaften, die denjenigen von natürliehen Wachsen vergleichbar sind, und zwar sowohl als solche allein als auch in zubereiteter Form. Sie können natürliche Wachse, wie beispielsweise Montan-, Ouricuri- und Carnaubawachs in Ubertragungsfarben ersetzen oder verstärken. Sie stellen

ein Material von zuverlässiger und voraussagbarer Zusammensetzung und Reinheit dar und können aus gängigen Rohmaterialien unter zweckmäßigen technischen Bedingungen und unter geringen Gestehungskosten hergestellt werden. Ubertragungsfarben, bei

denen sie an Stelle der üblicherweise darin verwendeten natürlichen Wachse eingebracht sind, besitzen Eigenschaften, die beim Vergleich mit Farben, die natürliche . Wachse enthalten, günstig abschneiden.

Die erfindungsgemäß verwendeten Amidoester können durch Umsetzung eines sauren Esters der allgemeinen Formel

O O

R₁-O-C-R₂-C-OH

in der R₁ einen Alkylrest mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen und R₂ einen Alkylenrest mit 2 bis 8 Kohlen-Stoffatomen bedeutet, und eines Amins der allgemeinen Formel

H-N-R₄

in der R₃ und R₄ jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten, gebildet werden. Diese Amidoester entsprechen der allgemeinen Formel

fluß belassen. Das überschüssige Thionylchlorid wird durch Destillation bei niedrigem Druck (beispielsweise 1 mm Hg) entfernt. Der verbleibende feste Rückstand ist das rohe Acylchlorid des entsprechenden sauren Esters. (Die Ausbeute beträgt 70% der Theorie.)

Es kann aber auch Phosphorpentachlond als Acylchlorid bildendes Mittel verwendet werden. In diesem Falle wird eine Suspension des sauren Esters (1 Mol) in wasserfreiem Äthyläther auf — 10⁰C abgekühlt und mit 1,2 Mol Phosphorpentachlond versetzt. Das Gemisch wird 2 Stunden bei dieser Temperatur gerührt, wonach das Reaktionsgemisch filtriert und mit wasserfreiem Äthyläther gewaschen wird. Das rohe Acylchlorid des entsprechenden sauren Esters bleibt zurück. (Die Ausbeute beträgt 90% der Theorie.)

Das Acylchlorid des entsprechenden Halbesters wird dann mit einem Amin

20

O R,

R₁-O-C-R₂-C-N-R₄

R₃

H-N-R₄

In der obigen Formel bedeuten R₁ einen Alkylrest 25 umgesetzt.

mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, R₂ einen Alkylen- Wenn beide Reste R₃ und R₄ Wasserstoff sind, dann

rest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R₃ und R₄ Wasserstoffatome oder Alkylreste mit 1 bis 22 Kohlenwird ein synthetisches unsubstituiertes Amidoesterwachs

stoffatomen.
Die sauren Ester

30

O O

O H

R₁-O-C-R₂-C

NH

v₁ O

R₂ ■ C OH

können beispielsweise durch Umsetzung des entsprechenden Dicarbonsäureanhydrids mit dem entsprechenden Alkohol hergestellt werden. Das Herstellungsverfahren kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden: Gleiche Molanteile des gewünschten Säureanhydrids und Alkohols werden in einem mit einem Rückflußkühler ausgestatteten Kolben gemischt. Ein Fünffacher Überschuß an Toluol (bezogen auf das Gewicht des Alkohols) wird als Lösungsmittel zugegeben. Das Gemisch wird dann unter Rückfluß erhitzt, bis die Reaktion beendet ist (etwa 5 Stunden). Das Lösungsmittel wird dann im Vakuum entfernt und der Rückstand aus einem geeigneten Lösungsmittel kristallisiert. Der saure Ester ist nun gebildet und zur Verwendung bei der Herstellung des synthetischen Amidoesterwachses fertig.

Das synthetische Amidoesterwachs kann auf verschiedene Weise hergestellt werden.

Die sauren Ester der Formel

O O

Il .11

R₁ O C R₂ C OH

werden in die Acylchloride durch Umsetzung von 1 Mol des sauren Esters mit einer geeigneten Menge eines ein Acylchlorid bildenden Reagens übergeführt. Zu verwendbaren, Acylchlorid bildenden Reagenzien gehören Phosphorpentachlond, Thionylchlorid, Sulfurylchlorid und Phosphortrichlorid.

Wenn Thionylchlorid als Acylchlorid bildendes Reagens verwendet wird, so wird etwa 1 Mol des sauren Esters mit 2 Mol Thionylchlorid gemischt. Das erhaltene Gemisch wird auf eine Temperatur von 30 bis 40⁰C erhitzt und 20 Stunden unter Rück

gebildet.

Wenn einer der Reste R₃ und R₄ oder beide ein Alkylrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen ist bzw. sind, dann wird ein synthetisches substituiertes Amidoesterwachs

40

oder

O OH

R₁-O-C-R₂-C-N

R₄

45 O
R₁-O-C-R₂

O R₃
-C-N-R₄

gebildet. Der so erhaltene rohe Amidoester kann durch Umkristallisation aus geeigneten Lösungsmitteln oder durch Vakuumdestillation gereinigt werden.

Die verwendbaren Aminreaktionskomponenten

55 ,H-N-R_4-

sind NH₃ oder primäre oder sekundäre Amine.

Die primären oder sekundären Amine sind vorzugsweise Mono- oder Dialkylamine mit bis zu 22 Kohlenstoffatomen je Alkylrest. Die Alkylreste können geradkettig oder verzweigt sein. Die zwei Alkylreste in sekundären Aminen können gleich oder verschieden sein, d. h., es kann eine Kombination von verzweigten und geraden Ketten und/oder Resten von verschiedenen Kettenlängen vorliegen. Zu Beispielen von primären und sekundären Aminen, die bei der Durch-

führung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können, gehören:

Methylamin

Dimethylamin

Äthylamin

Diäthylamin

Propylamin

Isopropylamin

Dipropylamin

Diisopropylamin

Butylamin

Isobutylamin

sec.-Butylamin

Dibutylamin

Amylamin

Octylamin

Decylamin

Octadecylamin

Methyläthylamin

Docosylamin

Didocosylamin

Methylbutylamin

Methylpropylamin

Äthylpropylamin

Äthylbutylamin

Ein synthetisches unsubstituiertes Amidoesterwachs kann wie folgt hergestellt werden: 1 Mol des Acylchlorids des entsprechenden sauren Esters wird langsam unter Rühren zu 1 1 konzentriertem Ammoniumhydroxyd (diese Verbindung wird als Quelle für NH₃ verwendet) zugegeben, das in einem Eis-Salz-Bad auf —10° C abgekühlt worden war. Nach beendeter Zugabe des gesamten Acylchlorids des sauren Esters wird das Gemisch 1 Stunde gerührt. Das Reaktionsgemisch wird dann filtriert und der Rückstand mit Wasser gewaschen. Nach 4stündigem Trocknen in einem Vakuumofen bei 50° C wird das rohe synthetische unsubstituierte Amidoesterwachs aus einem geeigneten heißen Lösungsmittel, wie beispielsweise Äthanol, umkristallisiert.

Ein synthetisches substituiertes Amidoesterwachs kann in folgender Weise hergestellt werden: 1 Mol des Acylchlorids des entsprechenden sauren Esters wird zu einer Lösung zugegeben, die 1 Mol eines Alkylamins und 1,1 Mol Triäthylamin enthält. Das Gemisch wird 3 Stunden unter Kühlen in einem Eis-Salz-Bad auf —10° C gerührt. Das Reaktionsprodukt fällt bei seiner Bildung aus und wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das synthetische substituierte Amidoesterwachs wird durch Umkristallisieren aus heißem Chloroform oder heißem Tetrahydrofuran gereinigt. (Die Ausbeuten betragen etwa 70 bis 80% der Theorie.)

Bei einer Alternativmethode zur Herstellung substituierter Amidoester wird Dicyclohexylcarbodiimid als Kupplungsmittel verwendet. Diese Methode liefert Ausbeuten von nur 40 bis 50% der Theorie, während die anderen angegebenen Methoden viel höhere Ausbeuten liefern. Das Verfahren ist wie folgt: Eine 1 Mol des sauren Esters, 1 Mol des Alkylamins und 1,1 Mol Dicyclohexylcarbodiimid enthaltende Lösung wird 20 Stunden bei "Zimmertemperatur gerührt. Der ausgefallene rohe substituierte Amidoester wird abfiltriert und aus heißem Chloroform umkristallisiert. Die heiße Lösung wird zur Entfernung von unlöslichem Harnstoff filtriert, der als Nebenprodukt bei der Reaktion gebildet wird.

Zu Lösungsmitteln, die zur Reinigung des rohen Amidoesters durch Umkristallisation verwendet werden können, gehören: Methanol, Äthanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, primärer Amylalkohol, Methylamylalkohol, 2-Äthylbutanol, 1-Hexanol, 2-Äthylhexanol, 2,6-Dimethyl-4-heptanol, Isodecanol, 2,6,8-Trimethyl-4-nonanol, Undecanol, Tetradecanol, Heptadecanol, Aceton, Amylacetat, Äthylacetat, Chloroform, Tetrahydrofuran und ein Tetrahydrofuran-Äthylalkohol-Gemisch.

Aromatische und aliphatische Kohlenwasserstofflösungsmittel können ebenfalls verwendet werden, wie beispielsweise Xylol, Mesitylen, p-Cumol, Äthylbenzol, Pentan, Hexan, Octan, Decan und Dodecan.

Zu Beispielen für die durch R₁ dargestellten Alkylreste gehören n-Hexadecyl, n-Heptadecyl, n-Octadecyl, n-Nonadecyl, n-Eicosyl, n-Heneicosyl, η-Docosyl und die verschiedenen Stellungsisomeren hiervon, wie beispielsweise tert.-Hexadecyl, tert.-Eicosyl und Isooctadecyl.

Zu Beispielen für Alkylenreste, die durch R₂ dargestellt werden, gehören Äthylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen und die verschiedenen Stellungsisomeren hiervon, wie beispielsweise Isopropylen, tert.-Butylen, Isopentylen und Isooctylen.

R₃ und R₄ bedeuten Wasserstoffatome oder Alkylreste mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen. Zu Beispielen für Alkylreste, die durch R₃ und R₄ dargestellt werden, gehören: Methyl, Äthyl, n-Propyl, η-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, S-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pentadecyl, n-Hexadecyl, n-Heptadecyl, n-Octadecyl, n-Nonadecyl, n-Eicosyl, n-Heneicosyl, n-Docosyl und die verschiedenen Stellungsisomeren hiervon, wie beispielsweise Isopropyl, Isobutyl, tert.-Butyl, sec.-Butyl, Isoamyl, tert.-Amyl, Isohexyl, tert-Heptyl, Isooctyl, 2-Äthylhexyl, tert.-Octyl, tert.-Decyl, tert.-Pentadecyl, tert.-Nonadecyl und tert.-Dodecyl.

Die folgenden als Beispiele angeführten erfindungsgemäß verwendeten synthetischen Amidoesterwachse können nach Verfahren hergestellt werden, die den oben und in den nachfolgenden speziellen Beispielen angeführten Verfahren ähnlich sind.

Tabelle I

O

CH₃(CH₂)₂₁ — O — C — (CH₂)₂ — C — NH₂

F. ⁰C
112 bis 113

O OH

I! Il I

CH₃(CH₂J₂₁ — O — C — (CH₂)₂ — C — N — CH₃ 88 bis 90

O O CH₃

CH₃(CH₂)₂₁ — O — C — (CH₂)₂ — C — N — CH₃ 88 bis 90

Fortsetzung O OH

CH₃(CH₂)₂₁ — O — C -(CH₂J₂ — C — N — C₂H₅

O O C₂H₅

CH₃(CHa)₂₁ — O — C — (CH₂)₂ — C — N — C₂H₅

O OH

CH₃(CH₂)₂₁ — O — C — (CH₂)₂ — C — N — (CH₂)_nCH₃

O OH

CH₃(CH₂)₂₁ — O — C — (CH₂)₂ — C - N(CH₂J₁₃CH₃ O O H

Il . I I

CH₃(CH₂)₂₁ — O — C — (CH₂)₂ — C — N(CH₂)₁₅CH₃

CH₃(CH₂J₂₁ CH₃(CH₂)₂₁ -

CH₃(CH₂J₂₁-CH₃(CH₂)₂₁ CH₃(CH₂J₂₁-

CH₃(CH₂J₂₁-CH₃(CH₂J₂₁
CH₃(CH₂J₂₁
CH₃(CH₂J₂₁

CH₃(CH₂)₂i
CH₃(CH₂J₂₁

Il

0-C-(CH₂J₂-

O
0-C-(CH₂J₃-

O -C- (CH₂J₃-O

Il

•O —C-(CH₂J₃-

O
0-C-(CH₂J₃-

-0-C-(CH₂J₃-

O
-0-C-(CH₂J₃-

Il

-0-C-(CH₂J₃
O

Il

-0-C-(CH₂J₃

O H

C-N(CH₂J₁₇CH₃ O

Il

C-NH₂

O H

C-N-CH₃

O CH₃

C — N — C₂H₅

O H

C-N-CH₃

O H

C-N-C₂H₅ O C₂H₅

Il Γ

C-N-C₂H₅ O H

C-N(CH₂J₁₁CH₃ O H C-N(CH₂J₁₃CH₃

O OH

O — C — (CH₂J₃ — C — N(CH₂J₁₅CH₃ O OH

Il Il I

O — C — (CH₂J₃ — C — N(CH₂J₁₇CH₃

F. ⁰C
85 bis 86 '

80 bis 81 85 bis 87

86 bis 88 87 bis 89

90 bis 92 99 bis 101

90 bis 91

bis 89

83 bis 84

93 bis 95

95 bis 96 98 bis 99

209508/399

9 10

Fortsetzung Die folgenden Versuche sollen die Herstellung der

Q Q erfindungsgemäß verwendeten Amidoester erläutern.

_n_ ■ _ii_

C₁₇H₃₅ O C (CH₂)₄ C NH_{2 5} Herstellung des N-Stearyl-succinamid-

9 9 säuredocosylesters

QoH₄₁ O C (CH₂)₇ C NH₂ T_n einem Reaktionskolben wurden in 1000 ml O O Diäthyläther 370,64 g (1 Mol) Monodocosylsucdnat Il Ο 10 suspendiert. Das Gemisch wurde in einem Eis-Salzen, H₄, — O—C—(CH,)₈-C-NH₂ ^{Bad auf} -10⁰C abgekühlt. Zu diesem Gemisch

wurden unter Rühren 229,08 g (1,1 Mol) Phosphor-

y 1 j pentachlorid zugegeben. Nach einer Stunde wurde

_n Ji _ ji I „ _H das Gemisch filtriert und mit Diäthyläther gewaschen.

C₁₉H₃₉ U C (ChI₂J₄ C JN C₁₂M_{25 i5 Das} gebadete Acylchlorid wurde sofort zu einer

0 OH Lösung zugegeben, die 269,58 g (1 Mol) Stearylamin

Il Il I in 1000 ml Chloroform und 111,30 g (1,1 Mol) Tri-

C₁₇H₃₅ — O — C — (CH₂)₇ — C — N — C₁₄H₂₉ äthylamin enthielt. Das Gemisch wurde 3 Stunden

„ OH lang unter Kühlen auf—10° C in einem Eis-Salz-Bad

μ H I ²⁰ Berührt. Das Produkt wurde abfiltriert, getrocknet

^ „ _ „ j\ _ .„„ . U ' __ „ „ und aus heißem Chloroform umkristallisiert. Mart

C₁₆H₃₃ U C (CH₂J₈ C JN C₁₆H₃₃ erhielt ein weißes kristallines Material vom F. = 90 bis

O OH 92°C. Die Ausbeute betrug 78%.'

Il . Il I

C₁₈H₃₇ — O — C — (CH₂)₅ — C — N — C₁₈H₃₇ 25

Herstellung des Glutaramidsäureoctadecylesters

0 O CH₃

Il Il I Eine Suspension von 384,7 g (1,0 Mol) Monoocta-

QoH₄₁ O C (CH₂)₃ C N C₁₂H₂₅ decylglutarat in 1,51 wasserfreiem Diäthyläther wurde

Q OH 30 in einem Eis-Salz-Bad auf —10° C gekühlt. Zu diesem

1 ν j Gemisch wurden unter Rühren 226 g (1,09 Mol) Q pj Q Q CCH ) C N C H Phosphorpentachlorid zugegeben. Nach einer Stunde

²² i4 29 wurde das Gemisch filtriert und mit wasserfreiem

Q OH Diäthyläther gewaschen. Das so gebildete Acylchlorid

ν υ 1 35 wurde sofort unter Rühren zu 2,5 1 kaltem konzen-

r tr η r <rv! \ r xr — r u triertem Ammoniumhydroxyd zugegeben. Das Re-

C₂₀H₄₁ U C (CH₂J₆ C M C₁₆H_{33 aktionsg}e_mi_Sch wurde in einem Eis-Salz-Bad auf

Q OH — 10°C abgekühlt und 2 Stunden gerührt. Nach

μ j| 1 Abfiltrieren des Niederschlags und Waschen mit

_n it _n _r /_ΓΗ 1 ρ -Kj c ti 40 Wasser wurde das Produkt 4 Stunden in einem

C₁₆H₃₃ u c (CH₂J₈ c in ^₁₈H₃₇ vakuumofen bei 50° C getrocknet. Durch Umkristalli-

O O C₂H sieren aus heißem Chloroform erhielt man 300 g

Ν Il I ⁵ (77,8%) eines weißen kristallinen Materials vom

C₂₂H₄₅ - O - C - (CH₂)₇ - C - N - Q₂H₂₅ F. = 98 bis 99°C.

■·-· 45

0 OH Herstellung des N-Diäthyl-succinamid-

1 Il I säuredocosylesters

C₂₂H₄₅ — O — C — (CH₂)₄ — C — N — C₁₄H₂₉ ^ ^^ _{Lösung von 5O}o ml Diäthylamin in 500 ml

Q OH 5° destilliertem Wasser wurde langsam das aus 370,64 g

π Il I V- ^Mo1) Monodocosylsuccinat ^und 207,9 g Phosphor-

n τι r» η trxi \ η xr P¹W pentachlorid gebildete Acylchlorid zugegeben. Das

C₂₂H₄₅-O-C (CH₂)_S C N C₁₆H₃₃ 5_{emisch wur}§_{e in emem}"_Eis._Salz-Bad auf -1O⁰C

Q OH abgekühlt und 1 Stunde gerührt. Dann wurde das

μ Il I 55 ausgefallene Produkt abfiltriert und mit Wasser

_Γ τι __ π r (rvf \ P M C w gewaschen. Nach Trocknen wurde das Rohprodukt

C₂₂H₄₅ u c (CH₂J₆ c in ^₁₈H₃₇ aus Benzol umkristallisiert, wobei man 340,6 g (80%)

r» η r¹ tr eines weißen kristallinen Materials vom F. = 80 bis

V η i⁴"⁹ 8I⁰C erhielt.

C₂₂H₄₅ — O — C — (CH₂)₇ — C — N — C₄H₉

60 Die folgenden in Tabelle II angegebenen Beispiele

erläutern die Herstellung anderer synthetischer Amido-O O CH esterwachse. In jedem Beispiel wurde der saure Ester

Ν Il I ³ *^{n wasser}fr^ei^em Äthyläther mit 207,9 g Phosphor-

Q_nH₄₁-O-C-(CH₂)C-C-N-C₄H₉ pentachlorid bei -10°C etwa 2Stunden lang zur

65 Bildung des Acylchlorids des sauren Esters gemischt.

O O QH₇ Das Acylchlorid des sauren Esters wurde dann mit

Il Il I dem angegebenen Amin zu dem angegebenen syn-

C₁₆H₃₃ — O — C — (CH₂)₆ — C — N — QH₅ thetischen Amidoesterwachs umgesetzt.

Tabelle II

	Reaktionskomponenten	Amin	Produkt	F. °C
Versuch	saurer Ester	NH₄OH, 1,5 1	synthetisches Amidoesterwachs	110 bis 111
4	Monohexadecylsuccinat,		Succinamidsäurehexadecyl-
	342,6 g (1 Mol)	Methylamin,	ester, 273,3 g	102 bis 103
5	Monodocosylglutarat,	62,1 g (2 Mol)	N- Methy lglutaramidsäure-
	440,8 g(l Mol)	Diäthylamin,	docosylester, 317,7 g	83 bis 95
6	Monooctadecylsuberat,	146,3 g (2 Mol)	N-Diäthylsuberamidsäure-
	426,8 g (1 Mol)	Methylbutylamin,	octadecylester, 375 g	90 bis 92
7	Monoeicosylsuberat,	174,3 g (2 Mol)	N-Methyl-N-butyl-suber-
	454,8 g (1 Mol)	Docosylamin,	amidsäureeicosylester, T₁Sf₁A σ	96 bis 97
8	Monodocosylsebacat,	280,3 g (1 Mol)	N-Docosylsebamidsäure-
	530,9 g (1 Mol)	Methylbutylamin,	docosylester, 455,2 g	89 bis 90
9	Monohexadecylsuccinat,	174,3 g (2 Mol)	N-Methyl-N-butylsuccin-
	342,6 g (1 Mol)		amidsäurehexadecylester,
		Methylamin,	289,0 g	98 bis 99
10	Monoeicosylsebacat,	62,1g (2 Mol)	N-Methyl-sebamidsäure-
	482,9 g (1 Mol)	Docosylamin,	eicosylester, 297,4 g	96 bis 97
11	Monooctadecylsuberat,	280,3 g (1 Mol)	N-Docosyl-suberamidsäure-
	426,8 g (1 Mol)	+ 1,1 Mol	octadecylester, 315 g
		Triäthylamin
		Methyläthylamin,		85 bis 87
12	Monodocosylglutarat,	118,26 g (2 Mol)	N-Methyl-N-äthylglutar-
	440,8 g (1 Mol)		amidsäuredocosylester,
		Hexadecylamin,	331,5 g	86 bis 87
13	Monohexadecylsuccinat,	208,19 g (1 Mol)	N-Hexadecyl-succinamid-
	342,6 g (1 Mol)		säurehexadecylester,
		368,9g

Die gemäß den vorstehenden Versuchen hergestellten synthetischen Amidoesterwachse sind weiße kristalline Feststoffe mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 80 bis 130° C. Der hohe scharfe Schmelzpunkt, die Härte, die Duktilität, das Adhäsionsvermögen, die Verträglichkeit, das Dispersionsvermögen für Ruß, die ölretention und die Beibehaltung der Härte bei Verdünnen mit Mineralöl, Eigenschaften, die diese synthetischen Wachse aufweisen, sind der Grund, daß diese Verbindungen bei Ubertragungsfärben verwendet werden können, für die die natürlichen Wachse, wie Carnaubawachs, Ouricuriwachs und Montanwachs, verwendet werden.

Die Ähnlichkeit der synthetischen Wachse in allgemeiner sterischer Hinsicht mit den natürlichen Wachsen spiegelt sich in ihrer Härte, ihrem hohen Schmelzpunkt, ihrer Duktilität, ihrem Glanz und ihrer Verträglichkeit mit natürlichen Wachsen und Lösungsmitteln für diese Wachse wider.

Bi-dipolare Verbindungen sind im allgemeinen härter und besitzen höhere Schmelzpunkte als einfache Ester. Wenn an diesen bi-dipolaren Verbindungen Amidogruppen gebunden sind, so sind Härte und Schmelzpunkte noch höher. Dies ist durch die Fähigkeit dieser Verbindungen bedingt, in hohem Maße Wasserstoffbindungen aufzuweisen.

Amide zeigen charakteristischerweise einen hohen Grad von Wasserstoffbindung. Diese Wasserstoffbindung bewirkt höhpre Schmelz- und Siedepunkte der Amide gegenüber den Säuren, von denen sie sich ableiten. Demzufolge haben die Amidoester höhere Schmelzpunkte als die sauren Ester, aus denen sie gebildet sind.

Die erfindungsgemäß verwendeten Amidoester besitzen zweckmäßige Schmelzpunkte, die ermöglichen, sie in Farbzubereitungen einzubringen, die bei der Herstellung von Durchschlagpapier verwendet werden.

Solche Farben sind Heißschmelzfarben. Diese Farben werden auf etwa 100° C erhitzt, so daß sie dünnflüssig werden und ein Papierträger damit beschichtet werden kann.

pas »Trocknen« wird dadurch erzielt, daß man

die Farbe wieder auf normale Temperatur kommen läßt. Es werden zwar verschiedene Farbzubereitungen für Durchschlagpapiere verwendet, doch bestehen diese alle im wesentlichen aus einem Wachs, einem Kohlenwasserstofföl, einer Farbsubstanz, gewöhnlich Rußen und/oder einem Pigmentfarbstoff bzw. Tönungsmittel. Verschiedene Mengenverhältnisse dieser Komponenten ermöglichen, die Endeigenschaften der Farben zu variieren.
Die erfindungsgemäß hergestellten neuen Uber-

tragungsfarben kommen den Eigenschaften und der Leistungsfähigkeit der üblichen Carnaubawachs enthaltenden Farben sehr nahe. Außerdem besitzen die neuen Farben Eigenschaften und eine Leistungsfähigkeit, die den Ouricuri- und Montanwachs ent-

haltenden Farben überlegen sind. Das Vorhandensein der Amidogruppe verbessert das synthetische Wachs durch Erhöhung seiner Härte und seines Schmelzpunktes durch die größeren Chancen zur Wasserstoffbindung und erhöht so die Polarität des synthetischen Wachses.

Die folgenden Beispiele, die die Herstellung typischer erfindungsgemäßer Durchschlagpapier-Farben zeigen, erläutern die Erfindung.

Beispiel 1 Beispiel 5

Eine Grundfarbmasse wurde durch Einbringen von 25,8 g N-Methylsuccinamidsäuredocosylester in eine Mühle aus rostfreiem Stahl mit einem Fassungsvermögen von etwa 160 g hergestellt. 25,8 g Paraffinfarböl wurden dann in die Mühle eingebracht, und die Mühle wurde auf eine Heizplatte gestellt, um das Wachs zu schmelzen. Der N-Methyl-succinamidsäuredocosylester begann bei etwa 83 bis 84° C zu schmelzen, Nachdem der N-Methylsuccinamidsäuredocosylester vollständig geschmolzen war, wurden 8,4 g Ruß und 3 g Nigrosinoleat-Tönungsmittel zugegeben, und das Erhitzen wurde fortgesetzt. Sobald die Temperatur 100⁰C erreichte, wurden heiße Stahlkugeln ejngebracht, und die Mühle wurde etwa 10 Minuten lang kräftig geschüttelt. Während dieser Zeit fiel die Temperatur in der Mühle auf etwa 75° C ab. Die Farbe wurde dann in eine übliche Kohlepapier-Beschichtüngsmaschine eingebracht und auf einen üblichen Kohlepapieruntergrund aufgeschichtet. Bei Prüfungen auf Druckfähigkeit und Verschleiß wurde festgestellt, daß die neue Kohlepapierfarbe, die N-Methyl-docosylsuccinamat als Ersatzstoff für Carnaubawachs enthielt, bei einem Vergleich mit Farben, die das natürliche Wachs enthielten, günstig abschnitt.

Beispiel 2

Eine Farbe wurde nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, daß 25,8 g Glutaramidsäuredocosylester an Stelle des N-Methyl-succinamidsäuredocosylesters in die Zusammensetzung eingebracht wurden.

Beispiel 3

Eine Farbe wurde wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß 25,8 g N-Methyl-N-butyl-succinamidsäuredocosylester an Stelle des N-Methyl-succinamidsäuredocosylesters verwendet. wurden.

Beispiel4

Eine Farbe wurde nach der Methode von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 25,8 g N-Diäthylsuccinamidsäuredocosylester an Stelle des N-Methylsuccinamidsäuredocosylesters verwendet wurden.

Eine.. Farbe wurde nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, daß 25,8 g eines Gemisches von Succinamidsäuredocosylester und N-Äthyl-succinamidsäuredocosylester (1 : 1) an Stelle des N-Methyl-succinamidsäuredocosylesters verwendet wurden.

Die Amidoester oder Gemische hiervon können erfindungsgemäß auch bei der Zubereitung von Farben für Magnetübertragungsbänder an Stelle von oder zusätzlich zu dem üblicherweise verwendeten natürlichen Wachs verwendet werden.

Die Druckfähigkeit der vorstehend angeführten Farbzusammensetzungen war, wie die Qualität einer 5. Kohlekopie, die mit den zubereiteten Farben hergestellt war, ergab, in allen geprüften Fällen einheitlich gut.

Die Mengenanteile von synthetischen Wachsen, öl und Ruß können in ziemlich weiten Bereichen, je nach den gewünschten Eigenschaften der Endfarbbeschichtung, variiert werden. Im allgemeinen können die Grundbestandteile in Ubertragungsfarben der vorliegenden Art in folgenden Bereichen schwanken: synthetisches Wachs 30 bis 50 Gewichtsprozent,, bezogen auf die Zusammensetzung, Paraffinfarböl 10 bis 50% und Ruß etwa 2 bis 20%. Bis zu etwa 30% Tönungsmittel bzw. Pigmentfarbstoffe und andere eventuelle Zusätze können ebenfalls eingebracht werden.

Die erfindungsgemäß verwendeten Amidoester besitzen befriedigende Schmelzpunkte, so daß sie in Farben eingebracht und mit Hilfe normaler Beschichtungsmaschinen aufgetragen werden können, ohne daß man wesentlich von der üblichen Praxis abweichen müßte. Diese synthetischen Wachse zeigen bei einem Vergleich ihrer Eigenschaften mit denjenigen von beispielsweise natürlichem Carnauba-, Ouricuri- und Montanwachs die gleichen und in einigen Fällen überlegene Eigenschaften, höhere Schmelzpunkte, größere Härte und die Eigenschaft, nicht zu schmieren.

Die synthetischen Amidoesterwachse können auch zur Verstärkung natürlicher Wachse, wie beispielsweise Carnauba-, Ouricuri- oder Montanwachs, bei deren Verwendung in Ubertragungsfarben verwendet werden.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel

O R,

R₁-O-C-R₂-C-N-R₄

in der R₁ einen Alkylrest mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, R₂ einen Alkylenrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R₃ und R₄ Wasserstoffatome oder Alkylreste mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten, einzeln oder in Kombination als Wachskomponente in Ubertragungsfarben.