DE1695823A1 - Nichttrocknender Traegerstoff fuer Farbstoffe und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Nichttrocknender Traegerstoff fuer Farbstoffe und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE1695823A1
DE1695823A1 DE19681695823 DE1695823A DE1695823A1 DE 1695823 A1 DE1695823 A1 DE 1695823A1 DE 19681695823 DE19681695823 DE 19681695823 DE 1695823 A DE1695823 A DE 1695823A DE 1695823 A1 DE1695823 A1 DE 1695823A1
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Description

Anmelder: The Sherwin-Williams Company, Midland Building Cleveland/Ohio (USA)
Nichttrocknender Trägerstoff für Farbstoffe und Verfahren zu seiner Herstellung
Dio vorliegende Erfindung betrifft einen neuen gemischten, Oxazolin-Gruppen-haltigen Ester eines' Poly-(hydroxy-alkyl )-amlnoalkans und eines Bis-(hydroxyalkyl)-amlnoalkans. Sie betrifft insbesondere solche Ester, welche durch Umsetzung solcher Hydroxyaminoverbindungen sowohl mit einer aliphatischen Monocarbonsäure mit einer Jodzahl von weniger als 160, welche vorzugsweise gesättigt ist, als auch mit einer einen aromatischen Ring enthaltenden Mono-carbonsäure unter Bildung eines unter gewöhnlichen Bedingungen flüssigen Produktes gebildet werden, welches nicht polymerer Natur ist und nicht trocknet. Sowohl die Alkylgruppe enthält ein Kohlenstoffatom und die Alkan-Gruppe enthält 1 oder 2 Kohlenstoffatome. Diese Ester sind durch die Anwesenheit eines 5-gliedrigen heterocyclischen Ringes gekennzeichnet, der hier als ein "Oxazolin-Ring" bezeichnet wird. Diese Trägerstoffe oder Vehikel sind besonders bei der Herstellung von Farbbasisprodukten nach üblichen Methoden geeignet, die im wesentlichen aus den neuen, erfindungsgemäßen Trägerprodukten und einem hierin dispergierten Pigment, wie z.B. Phthalocyanlnblau, Cadmiumgelb, Eisenoxyd, Titandioxyd, Ruß, Zinkchromat, Chromgelb und Cadmiumsulfid bestehen.
Die angefügte Zeichnung zeigt ein Infrarot-Spektrum eines bevorzugten Trägerstoffes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Industrie der Beschichtungsatoffe ist nicht weniger von den Wünschen der Abnehmer nach einer immer größer werdenden
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U nterlayen ιαλ. 11 \ au·. 2 Nr. \ sau 3
v> 4»
Palette von Farben abhängig wie z.B. die Textilindustrie. Die nachfrage nicht nur nach einer großen Anzahl von Standardfarben sondern auch nach solchen Farben, die auf die bestehenden Farben für andere Produkte abgestimmt werden können (z.B. Beschichtungsstoffe für Innendekoration, welche auf Bezugsstoffe abgestimmt sind) hat die Industrie der Beschichtungsstoffe dazu gezwungen, große Vorräte solcher Standardfarben wie auch der sogenannten "Tubenfarben" zu halten, welche zu solchen Standardfärben zugemischt werden können, um eine gewünschte Schattierung oder Färbung zum Zweck der Abstimmung oder Kontrastierung mit anderen Bestandteilen einer Dekoration herzustellen.
Gleichzeitig mit dieser Entwicklung in bezug auf die Anforderungen durch den Verbraucher war man in der Industrie bestrebt, die Herstellung der Beschichtungsprodukte zu automatisieren. Um die Bedürfnisse ihrer vielen und verschiedenartigen Abnehmer zu befriedigen, erwartet man von der Beschichtungsindustrie, nicht nur Beschichtungsstoffe aus vielen verschiedenen Arten von Materialien je nach der Natur des Substrats und den Bedingungen, denen das Substrat ausgesetzt ist, zu liefern sondern dazu noch mit vielen Variationen innerhalb jeder der Hauptprodukten-Gruppen. Auf dem Automobilgebiet z.B. ist das Substrat im allgemeinen von metallischer Natur. Hierzu ist eine besondere Art der Zusammensetzung der Beschichtung erforderlich. Darüber hinaus müssen Automobile, die in nördlichen Regionen gebraucht werden, einen weiten Temperaturbereich sowie die Einwirkung von Streumitteln auf winterlichen Straßen wie z.B. Natriumchlorid aushalten. In anderen geographischen Regionen sind andersartige Formeln für im wesentlichen den gleichen Typ Beschichtungsstoff notwendig, weil die Bedingungen, denen das beschichtete Produkt ausgesetzt wird, andersartig sind. In ähnlicher Weise sind in bezug auf das Gebiet der Hausanstrichstoffe die Bedingungen, die in südlichen Regionen herrschen, recht verschieden von den in nördlichen
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Bereichen herrschenden Bedingungen; dementsprechend sind Abwandlungen innerhalb der gleichen Gruppe von Produktenformeln für Außenanstrichstoffe notwendig·
Auf dem Gebiet der Innendekoration ging der Haupttrent in Richtung auf Beschichtungsstoffe, die auf Latexemulsionen basieren, da die sogenannten wäßrigen Anstrichstiffe in besonders günstiger Weise vom .Hausbesitzer angewandt werden können wobei seine Gerätschaft leicht sauber gehalten und der Anstrichstoff selbst einfach gehandhabt werden kann. Die Trägerstoffe in solchen Beschichtungsprodukten sind von den Trägerstoffen, welche z.B. auf dem Automobilgebiet verwendet werden, völlig verschieden und diese zuletzt genannten Produkte sind wiederum noch mehr verschieden von den Beschichtungsprodukten, die zur Herstellung von Außenanstrichstoffen eingesetzt werden. Unzählige weitere Variationen können aufgezählt werden; die drei vorstehend erwähnten Variationen sind jedoch typisch für die vielen verschiedenen Arten von Beschichtungsprodukten, und den Abwandlungen, die innerhalb dieser Typen auftreten, muß der Hersteller von Anstrichstoffen .Rechnung tragen, um dem breiten Fächer der Wünsche der Abnehmer zu genügen.
Versucht man die Wünsche dieser verschiedenen Industriezweige wie der Öffentlichkeit in bezug auf Farbe (wie auch Textur, was hier jedoch unberücksichtigt bleiben soll) der Beschichtungsstoffe zu befriedigen, so hat dies zur Folge, daß man ein sehr umfangreiches Lager der fertigen Beschichtungsstoffe aufrechterhalten muß. Um diese Lager zu reduzieren und um die Herstellung der Beschichtungsstoffe auf der Basis verschiedener Trägerstoffe zu erleichtern, ist man in der Industrie der Beschichtungsstoffe schon lange bemüht, Mittel zu finden, um die Farbstoffe in einer flüssigen Form zu dispergieren, welche genau gemessen werden kann und die mit einer größtmöglichen Anzahl von Be schichtung sprodukt en verträglich ist.
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Die vorliegende Erfindung gibt eine Lösung für diese Aufgabenstellung, indem sie einen einzigartigen Trägerstoff schafft, welcher nicht nur mit einem äußerst breiten Spektrum von Trägerstoffen für Beschichtungsstoffe verträglich ist, sondern der auch leicht auf die Dispersion der verschiedensten handelsüblichen Pigmente eingestellt werden kann. Es ist somit ersichtlich, daß dem Hersteller von Beschichtungsstoffen mit der Schaffung einer solchen, hier beschriebenen Produktenklasse ein einziges Farbsystem an die Hand gegeben ist, das mit der größtmöglichen Anzahl von Beschichtungsprodukten verträglich ist, welche er herstellen und verkaufen kann. Im Hinblick auf die Natur dieser Trägerstoffe ist es darüber hinaus möglich, daß das Ausmaß der Zugabe der mit solchen Vehikeln hergestellten Färbstoffprodukte in einem standardisierten Beschichtungsprodukt kontrolliert werden kann, um so das breitestmögliche Spektrum, das die Öffentlichkeit verlangen könnte, und ein solches Farbspektrum in reproduzierbarer Weise zu schaffen.
Die gemäß der Erfindung hergestellte Klasse von Trägerstoffen ist mit Beschichtungsprodukten verträglich, die zur Verwendung für Außenanstriche zusammengestellt werden; sie ist auch mit dekorativen Innenbeschichtungsstoffen wie z.B. Butadien-Styrol -Latex-Farben und mit Lacken der Art, wie sie zur Beschichtung von metallischen Oberflächen verwendet werden, wie z.B. Autolacken verträglich. Dies sind nur einige wenige der Klassen von Beschichtungsst offen, mit denen die erfindungsgemäßen Trägerstoffe verträglich sind; sie dienen nur dazu, um die Verschiedenartigkeit dieser Vehikel und ihre allgemeine Gebräuchlichkeit in der Industrie der Beschichtungsstoffe zu erläutern.
Wie oben angedeutet stellen die erfindungsgemäßen Trägerstoffe Ester von Oxazolinen aus Tris- oder Bis-(hydroxyalkyl)-aminoalkan-Verbindungen dar. Unter den Bedingungen der Bildung der erfindungsgemäßen Ester wird ein Oxazolin-Ring gebildet. Damit
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stellt dieser heterocyclische Ring ein charakteristisches Merkmal der neuen, erfindungsgemäßen Trägerstoffe dar. Außerdem werden die erfindungsgemäßen Ester durch Umsetzung einer aliphatischen Säure mit einem relativ hohen Molekulargewicht und einer Jodzahl von weniger als 160 mit einem Tris- oder Bis-(hydroxyalkyl)-aminoalkan in einer Menge, die weniger als diejenige ist, die notwendig wäre, um alle 1min- und Hydroxylgruppen der Hydroxy-amino-Verbindung ahzusättigten gebildet; das Produkt wird gleichzeitig oder in einer nachfolgenden Stufe mit einer monocyclischen Mono-carbonsäure oder einem Gemisch aus polycyclischen Mono-carbonsäuren (Harzsäuren) umgesetzt, um die Veresterung der verfügbaren Hydroxygruppen in der Hydroxyamino-Verbindung zu vervollständigen.
Obwohl zu erwarten wäre, daß ein Produkt wie Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan oder ein Bis-(hydroxyalkyl)-aminoalkan bei der Umsetzung mit einer Monocarbonsäure 4 bzw. 3 funktionelle Gruppen aufweist, ist eines der Dinge, die bei der teilweisen Umsetzung dieser Produkte mit einer aliphatischen Carbonsäure auftreten, die Bildung eines Oxazolin-Ringes. Dieser Ringschluß bewirkt, daß eine funktionelle Gruppe auf der Basis der Aminoreste und eine funktionelle Gruppe aufgrund der Anwesenheit von Hydroxygruppen bei der Umsetzung der Hydroxyaminoverblndung mit nur einem Mol einer Monocarbonsäure umgesetzt wird.
In einer bevorzugten Aus führungsform wird die Tris-(hydroxyalkyl )-aminoverbindung mit einer aliphatischen Carbonsäure mit gerader oder verzweigter Kette soweit umgesetzt, daß nicht mehr als zwei der zur Verfügung stehenden funktionellen Gruppen, d.h. eine Amino- und eine Hydroxygruppe umgesetzt werden. Der Rest der in der Tris-(hydroxyalkyl)-aminoverbindung enthaltenen funktionellen Gruppen wird sodann durch Umsetzung mit einer cyclischen Säure, vorzugsweise entweder einer aromatischen Monocarbonsäure oder mit polycycliachen Säuren der Art abgesättigt, wie sie in Harzsäuren gefunden werden, die 22 °/o der
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einen aromatischen Ring enthaltenden Dehydroabietinsäure enthalten. Wird Tris-(hydroxymethyl)-amlnomethan ("Tris-Amino") als Hydroxyaminverbindung eingesetzt, ist das Reaktionsprodukt im allgemeinen ein Gemisch aliphatisch-cyclischer Mischester eines Oxazolins, dessen Vorläufer das Tris-(hydroxymethyl )-aminomethan war. In diesem Fall werden daher pro Mol der Tris-(hydroxyalkyl)-aminoverbindung im allgemeinen 0,8 bis 2 hol der aliphatischen Carbonsäure und somit 2,2 bis 1 Mol der cyclischen Säure eingesetzt, wobei die Menge der cyclischen Säure oder Säuren in Verbindung mit der aliphatischen Säure derart ist, daß der Gehalt des Hydroxyalkylaminoalkohole an Amino- und Hydroxygruppen gerade stöchiometrisch oder nur geringfügig weniger abgesättigt wird.
Wird ein Bis-(hydroxyalkyl)-aminoalkan wie z.B. 2-Amino-2-methyl-1,3-propandiol(AMPD) eingesetzt, beträgt somit die Me.ige der aliphatischen Säure im allgemeinen 0,8 bis 1 Mol pro Mol der Bis- (hydroxyalkyl)-aminoverbindung , während die Menge der cyclischen Säure im allgemeinen 1 bis 1,2 Mol beträgt. Auch in diesem Pail ist die Gesamtmenge der cyclischen Säure zusammen mit der aliphatischen Säure derart, daß der Gehalt des Aminoalkohols an Amino- und Hydroxygruppen stöchiometrisch gerade oder geringfügig weniger abgesättigt wird.
An dieser Stelle soll nunmehr die Natur der gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Tris- und Bis-(hydroxyalkyl)-aminoverbindung, der erfindungsgemäß verwendeten aliphatischen und der cyclischen Säure erläutert werden.
Wie vorstehend ausgeführt, ist der hauptsächliche Baustein der vorliegenden Kondensationsprodukte ein Tris-(hydroxyalkyl )-amirioalkan. Diese Verbindungen bilden bei der Umsetzung leicht einen heterocyclischen Oxazolin-Ring oder einen heterocyclischen Peritoxazolin- oder Dihydrooxazin-Ring. Dementsprechend sind fur Verwendung als die Amino- und Hydroxylgruppen liefernde Komponente der Oxazolin-Verbind ungen gemäß der vorliegenden
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Erfindung z.B. Tris-(hydroxymethyl )-aminQmethan, Tris-(hydroxyäthyl)-aminomethan, Tris-(hydroxyäthyl)-aminoäthan, Di-(hydroxymethyl )-tnono-(hydroxyäthyl )-aminomethan, Tris- (hydroxymethyl)-aminoäthan, 2-Amino-2-methyl-1,3-propandiol und dgl. geeignet. Das bevorzugte Produkt ist das Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan *
Die erfindungsgemäß verwendbaren aliphatischen Säuren sind vorzugsweise solche mit gesättigter gerader Kette oder gesättigter verzweigter Kette. Die besten Ergebnisse in bezug auf die Verträglichkeit mit BeSchichtungsprodukten der oben erwähnten Art werden dann erhalten, wenn die aliphatische Säure eine gesättigte aliphatische Mono-carbonsäure ist, die durch eine Verzweigung der Kette und vorzugsweise eine Verzweigung an von der Carboxylgruppe entfernten Kohlenstoffatomen gekennzeichnet ist, wobei das Molekül insbesondere eine endständige Gruppe mit sekundärem oder tertiärem Kohlenstoffatom aufweist. Die erfindungsgemäß verwendbaren aliphatischen Säuren können 5 bis 18 Kohlenstoffatome haben; die bevorzugten aliphatischen Säuren enthalten 8 bis 12 Kohlenstoffatome. Diese Säuren sind im allgemeinen nicht als reine Stoffe erhältlich, weshalb üblicherweise im Handel erhältliche aliphatische Säuren verwendet werden, welche Gemische von aliphatischen Säuren mit z.B. 8 bis 10 Kohlenstoffatomen enthalten oder darstellen. Ebenso wie handelsübliche Gemische können auch nachträgliche Mischungen der vorstehend erwähnten aliphatischen Säuren eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäß verwendbaren cyclischen Säuren sind monocyclische Mono-carbonsäuren, und zwar vorzugsweise aromatische Carbonsäuren, oder Gemische aus polycyclischen Säuren, wie sie im Kollophonium enthalten sind. So können Benzoesäure und substituierte Benzoesäure verwendet werden, wie z.B. die vom Toluol abgeleiteten Säuren wie 2-Methylbenzoesäure, 3-Methylbenzoesäure, 4-Methylbenzoesäure, die vom Xylol abgeleiteten Säuren wie Hemellitsäure, 2,5-Dimethylbenzoesäure, 2,6-Dimethylbenzoesäure, o-Methoxybenzoesäure, m-Methoxybenzoesäure,
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2-Äthy!benzoesäure, p-tert.-Butylbenzoesäure , p-Chlorbenzoesäure, die Trimethylbenzoesäure und andere Alkyl-substituier te Benzoesäuren oder Alkoxybenzoesäuren oder mit Halogen substituierte Benzoesäuren, und zwar in reiner Form oder in Form natürlicher oder synthetischer Gemische von Säuren wie z.B. Harzsäuren.
Die folgende Beschreibung, bei der "Trie-Amino" /Tris-( hydroxymethyl)-aminomethan7' als Beispiel für ein bevorzugtes Ausgangsmaterial verwendet wird, erläutert die theoretischen und praktischen Aspekte der vorliegenden Erfindung, wobei sich versteht, daß andere Amino-Verbindungen in entsprechender Weise zur Herstellung entsprechender Trägerstoffe eingesetzt werden können.
Bei der Herstellung dieses nTris-Amino"-Kondensationsproduktes als universellen Trägerstoff für Pigmente wurde ein Gemisch aus der aliphatischen und der cyclischen Mono-carbonsäure verwendet. Die aliphatischen Säuren umfaßten dabei geradkettige und verzweigtkettige Säuren. Die cyclischen Säuren sind auf Benzoesäure, die substituierten Benzoesäuren und die Harzsäuren beschränkt. Alle diese Säuren sind in der nachfolgenden Tabelle I mit besehreibenden Daten aufgeführt.
Tabelle I
Säurekomponenten des nTris-AminoH-Kondensationsproduktes
Säure Mol.Gew. Beschreibung
geradkettig "~
Stearinsäure 284,47 geradkettige gesättigte Cjg-Säure
Pelargonsäure 158 geradkettige Cg-Säure (Nonansäure)
Valerinsäure 102 geradkettige C^-Säure (Pentansäure)
-9-1098-2 1/2 120
172 1695823
~* V ~"
,22 Gemisch aus gesättigten, haupt
sächlich tertiären Monocarbonsäuren
mit Cq, 0^q oder C11-Ketten.
102, 04 90 io 2,2-Dirne thyl pen tan säure
10 $ 2-Äthyl- oder 2-Me thyl-but an
säure
verzweigtkettig 144 R1 eine R-Gruppe » CH, 99 i> Tri methyl essigsäure (Pivalin-
säure)
Primär 158 R2-C- COOH Alle R-Gruppen »
■i geradkettig
&3
Neotridecaneäure
Substitution ähnlich wie bei der
Neodecaneäure, jedoch mit einer
L»<| λ ""!Lette .
Isodecansäure 156 ,27 Dirnethylοctansäure, Trimethyl-
heptansäure
10 sekundäre Säuren; 90 $> ter
tiäre Säuren
-10-
Isooctansäure Gemisch aus isomeren verzweigt-
kettigen Säuren mit θ Kohlen
stoffatomen
tertiären Säuren sind cyclischer Natur,
Isononansäure 90 io 5, 5,5-Tr methylhexansäure,
10 io Gemisch aus isomeren ver-
zweigtkettigen Säuren mit 9 Kohlen-
stottatomen
und zwar vorzugsweise mit Pent an-Ringen.
101-8-10-Säure 144 Tri methylhexansäure Neoheptansäure
Decansäure 3,4,5-Trimethylheptansäure Neopentansäure
Sekundär 184
187
Neodeeansäure
2-Äthyl-hexansäure
Tertiär
Versat-9-11-
Säure
der
Ein geringer Anteil
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Aromatische Säuren
Benzoesäure 122, 12
p-tert.-Butyl-
benzoesäure
178, 23
Harzsäuren 350*
saures Harz (Säurezahl 160)
Typische Analyse: Abietinsäure = 18 56
Dehydroabietinsäure = 22 $> Dihydroabietinsäure ) = 46 <?0 Tetrahydroabietinsäure)
Herstellungsmethoden
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kondensationsprodukte umfaßt verschiedene Abwandlungsmöglichkeiten, die ihre Wirksamkeit nachteilig beeinflussen können oder ohne Einfluß hierauf bleiben. In einigen wenigen Fallen wurde im wesentlichen in der Schmelze umgesetzt; in der größeren Anzahl der Fälle wurde jedoch in Anwesenheit eines Lösungsmittels gearbeitet.
Die verwendeten Lösungsmittel waren in der Hauptsache Toluol und Xylol, Die Konzentrationen an Lösungsmittel lägen im Bereich von 2 bis 10 $. Sie wurden in verschieden großen Anteilen zugefügt, deren Größe im wesentlichen durch die Menge des in Freiheit gesetzten Wassers kontrolliert wird. Der Rückfluß kann zu heftig werden, wenn große Lösungsmittelmengen zu einem Zeitpunkt anwesend sind, in dem erhebliche Mengen Wasser in Freiheit gesetzt werden. Es wurden bis zu 10 zugegeben, was jedoch nicht in jedem Fall sich als günstig erwies. Eine anfängliche Zugabe von 3 und eine Zugabe des Restes während des Siedens unter Rückfluß gibt gute Ergebnisse.
Die Säuren wurden in drei verschiedenen Weisen zugefügt:
1. Anfängliche Zugabe sowohl der aliphatischen als auch der cyclischen Säure,
2. einleitend« Umsetzung der aliphatischen Säurekoinponente
und a
3. einleitende Umsetzung der cyclischen Säurekomponerite.
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Die Verfahrensweise "beeinflußt den Säure sub st it uent en, der direkt am Oxazolin-Ring sitzt.
Die Umsetzungen werden durch die Menge des gebildeten Wassers und durch die Säurezahl gesteuert, welche dazu dient, den Fortgang der Reaktion zu bestimmen. Einige Schwierigkeiten traten gelegentlich bei der Erzielung der gewünschten Säurezahl auf. Diese Schwierigkeiten in Verbindung mit der Säurezahl können folgende Gründe haben:
1. Ungenauigkeit in der Säurezahl der Säure,
2. geringfügige Gewiehtsfehler,
3· Verluste an "Tris-Amino" oder "Tris-Amino-Derivat" und
Trägheit der Reaktion in späteren lOrtsehrittstadien, welche möglicherweise durch sterische Hinderung bewirkt wird.
Eine Säurezahl von 10 am Ende der Reaktion ist für die meisten Zwecke annehmbar; bei wäßrigen Systemen kann jedoch die Verwendung eines Produktes mit einer Säurezahl von weniger als 5 wünschenswert sein. Dementsprechend wurden einige Kondensationsprodukte derart hergestellt, daß mit einem geringen Unterschuß an Säure und einem Überschuß an Hydroxygruppen gearbeitet, um diese niedrigere Säurezahl zu erreichen.
Die drei Verfahrensweisen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte sind nachfolgend beschrieben. Sie sind sowohl auf das Arbeiten in der Schmelze als auch in Anwesenheit von Lösungsnitteln anwendbar.
I) Die Säuren werden in „in Reak ti ons gefäß gegeben, das mit Rührer, Wärmequelle, Einlaßrohr für inertes Gas, Thermometer, Kühler und Wasserfalle ausgerüstet ist. Wach Erhitzen auf 108° C wird das «Tris-Amino« zugefügt. Lösungsmittel (3 - 10 #) werden zugegeben, soweit es der Rückfluß an Wasser zuläßt. Gewöhnlich wird ein Anteil von 3 $> anfänglich, zugefügt, obwohl in einigen Fällen auch
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10 io zugefügt wurden. Eine Stickstoff-Schutzschicht wird ebenso wie Lösungsmittel verwendet. Der Ansatz wird allmählich auf 201 - 215° C erhitzt und bei dieser !Temperatur bis zur Erreichung einer Säurezahl von 10 oder weniger gehalten. Das Lösungsmittel wird durch Abblasen entfernt und der Ansatz wird aus dem Reaktionsgefäß genommen (siehe Beispiel 11 in Tabelle II). Die Temperatur am Kopf betrug 203° C. Die schließlich erhaltene Säurezahl lag bei weniger als 5, weil die Reaktion nach Art des Beispiels unter Anwendung eines Unterschusses an Säure und eines Überschusses an Hydroxylgruppen durchgeführt wurde.
II) In diesem Fall wurde die gleiche Apparatur wie vorstehend beschrieben verwendet. In diesem Pail wurde nur die aliphatische Säurekomponente in das Reaktionsgefäß gegeben, auf 108° C erhitzt und das "Tris-Amino" zugefügt. Eine Stickstoff-Schxitzschicht wird auch hier zusammen mit dem Lösungsmittel angewandt. 3 bis 10 $ Toluol oder Xylol können als Rückflußlösungsmittel verwendet werden. Einige Anzeichen deuten darauf hin, daß die Reaktion bei 10 $ Xylol schneller abläuft. Die Oxazolin-Ringbildung geht in Anwesenheit höhersiedender Lösungsmittel wie Xylol schneller vonstatten, weil die Reaktionstemperatur auf ein höheres Niveau gebracht werden kann. Die Reaktions temperatur in der ersten Stufe variierte von 176 - 215° C je nach dem eingesetzten Lösungsmittel und der Menge freigesetzten Wassers. Auf der Basis der Reaktionsgeschwindigkeit und der Siedepunkte der Komponenten wird ein Bereich von 194 - 205° C bevorzugt.
Nachdem die Real: ti on der ersten Stufe bis zu einer Säurezahl von 0-5 fortgeschritten ist, wurde die cyclische Säurekomponente zugefügt und die Reaktion bei Temperaturen im Bereich von 200 - 210° C bis zur Erreichung einer
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Säurezahl von weniger als 10 und in einigen Fällen weniger als 5 (siehe Beispiel 9 und 10) fortgesetzt.
Die Zusammensetzung der jeweils eingesetzten Ausgangsprodukte und die zur Bildung dieser Kondensationsprodukte befolgten Verfahrensweisen sind nachfolgend beschrieben. Diese Beispiele zeigen auch den Einsatz eines Überschusses an Hydroxylgruppen bei einem Säureunterschuß zur Erzielung eines Kondensats mit niedriger Säurezahl. Die Bezifferung der Beispiele bezieht sich auf eine beigefügte Tabelle, in aenen die Eigenschaften für eine Anzahl von Kondensationsprodukten angegeben sind. Dies sind die bevorzugten Beispiele.
"Tris-Amino"-isodecanoat-benzoat (keine überschüssigen
Hydroxylgruppen)
"Tris-Amino" 363 g (3 Mol),
Isodecansäure 1038 g (6 Mol) und
Benzoesäure 366 g (3 Mol).
Die Isodecansäure wird in ein Reaktionsgefäß gegeben, das mit Rührer, Rückflußkühler, Wasserfalle und Einlaßrohr für Inertgas ausgerüstet ist. Während der ganzen Reaktion wird eine Schutzschicht aus Inertgas aufrechterhalten. Es wird auf 108° C erhitzt und sodann das "Tris-Amino" zugefügt. Des weiteren werden 5 $ Toluol für den Rückfluß zugefügt. Sodann wird das Reaktionsgemisch auf 176° C erhitzt und bei dieser Temperatur bis zur Erzielung einer Säurezahl von 0 bis 2 gehalten. Die Hitze wird abgestellt, die Benzoesäure zugefügt und wieder auf 176 C erhitzt. Sodann wird die Temperatur auf 200 201 0 gesteigert und bis zur Erzielung einer Säurezahl von weniger als 10 gehalten (siehe Beispiel 9 in Tabelle H).
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-H-
"Tris-Amino"-isodecanoat-benzoat (Überschuß an Hydroxylgruppen)
"Tris-Amino" Isodecansäure Benzoesäure
665 g (5,5 Mol), 1903 g (11 Mol) und 611 g (5,01 Mol).
Die Isodecansäure wird in ein mit Rührer, Rückfluß kühler, Wasserfalle und Einleitungsrohr für Inertgas ausgerüstetes Gefäß gegeben. Während der ganzen Reaktionszeit wird eine Schutzschicht aus Inertgas aufrechterhalten. Das Reaktionsgemisch wird auf 108 C erhitzt und "Tris-Amino" und 5 cß> Toluol zugefügt. Das Gemisch wird auf 176 G erhitzt und bis zur Erzielung einer Säurezahl von 0 bis 5 bei dieser Temperatur gehalten. Die Hitze wird abgestellt, die Benzoesäure zugegeben, das Reaktionsgemisch anfänglich auf 176° C erhitzt und die Temperatur sodann auf 200 - 201° G gesteigert. Am Ende der Reaktion wird zur Entfernung von Wasser zusätzlich Stickstoff durchgeblasen. Es wird bei dieser Temperatur bis zur Erzielung einer Säurezahl von weniger als 5 gehalten (siehe Beispiel 10 in Tabelle II).
Beide Kondensationsprodukte können auch dadurch her ge-, stellt werden, daß alle Bestandteile von Anfang an in das Reakti ons gefäß gegeben werden und die Temperatur allmählich auf 176° C und sodann auf 200 - 201° C gesteigert und diese Temperatur bis zur Erzielung der gewünschten Säurezahl gehalten wird.
IXi) Die Verfahrensweise ist die gleiche wie bei II), außer daß die cyclische Säurekomponente zuerst zugegeben wird und die Reaktion wie vorstehend beschrieben durchgeführt wird (siehe Beispiele 16 und 17).
Wie vorstehend erläutert, reagiert das "Tris-Amino" mit 3 Mol Säure. Die Säureverhältnisse lagen daher im Be-
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reich von 3 Mol aliphatische Säure Ms 3 Mol aromatische Säure. Das bei Einsatz von 3 Mol aromatischer Säure erhaltene Produkt (Tribenzoat) war jedoch nicht geeignet, weil es ein festes Produkt bildet. Die interessantesten Eigenschaften scheinen bei einem Säureverhältnis von aliphatischer zu aromatischer Säure im Bereich von 1,5:1,5 bis 2:1 erhalten zu werden. In den nachfolgenden Tabellen sind die verschiedenen molaren Verhältnisse und Abwandlungen der Säure geschildert. Das Endprodukt ist möglicherweise nicht ein einheitliches Produkt sondern ein Gemisch aus ähnlichen Produkten. Bei Einsatz eines Gemisches aus Isodecansäure und Benzoesäure kann das Produkt das Triisodecanoat, das Diisodecanoat-monobeiizoat und das Monoisodecanoat-cibeiizoat enthalten, sofern Umlagerungsreaktionen nicht vonstatten gingen. Dies betrifft die Verfahrensweise II. Bei Anwendung der Verfahrensweisen I oder III kann auch das Tribenzoat anwesend sein.
Unter den aliphatischen Säuren waren die mit verzweigten Ketten diejenigen, die die besten Ergebnisse brachten. Es ist schwierig zu sagen, daß die Stellung der Verzweigung von Bedeutung ist, wenn man die Unterschiede zwischen Versatsäure und Isodecan- oder Isononansäure betrachtet, welche alle drei gute Ergebnisse brachten. Vielleicht ist in erster Linie die Verzweigung selbst das, was am wichtigsten ist.
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Tabelle II
! IV: "
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γ tt
It
Il
Is ononansäur e
It
It
Aromatische
Säure
Säure Verhältnis
Beisp. Gr. » Aliphatisch^
Nr. Nr. Säure
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Il
Il
Isooctansaure
Benzoesäure
Harzsäuren
Harzsäuren
Benzoesäure
Il
1,8/1
2/1
1/2
2,5/0,5
2/1
1 I n-Nonansäure
2 II Isodecansaure
5 II Versatsäure
4 III Isodecansaure
5 : III "
VII
VII
VII
VII
VIII
Il
η
It
It
2-Äthylhexan-
säure
Il
Il
PTBBA *
Benzoesäure
Il
1,5/1,5
1/2
2/1
2/1
2/0,91
6 , III ·*
7 ! Ill "
8 j III »
9 i IV "
10 : IV. "
VIII
VIII
VIII
VIII
IX
π
it
It
η
Il
3 3 3 3 3 2/0,91
2/0,75
1,85/0,92
2/0,91
2/0,91
11
12
15
14
15
MMMMH
MMMMM
η
It
Isodecansaure
II
H
It
tt
It
2/0,91
2/0,91
1,5/1,5
1,5/1,5
1,5/1,5
16
17
18
19
20
IX
X
XI
It
It
Il
H
It
2/1
1,75/1,25
1, 75/1, 0
1,5/1,5
2/1
22
25
24
25
It
It
Il
Il
Il
1,75/1,25
1,75/1
1,5/1,5
1,5/1,5
2/1
27
28
29
50
η
ti
η
η
W
T,5/1,5
1,497/1,497
1,455/1,455
1,456/1,411
1,94/0,97
31
52
55
54
55
It
PTBBA *
Benzoesäure
0,97/1,94
2/0,91
1/1
3b
57
58
* PTBBA * p-tert.-Butylbenzoesäure
** AMPD » 2-Amino-2-methyl-1,5-propandiol
-17-
10 9 8-21/2120
i Nr. - 17 -
Fortsetzung von Tabelle II
Modifikation 11595823 Stufe 2 -18-
I II
II
! in
III
allmählich
1,4% Toluol
III
III
III
IV
IV
OH/COOH I Verfahren allmählich
η
H
1,4% Toluol
allmählich
Beisp. ? G-r. IV
IV
IV
V
V
1,075
1,000
1,000
1,000
1,000
Stufe 1 η
η
It
η
Hr. V
V
VI
VI
VI
1,ööö
1,000
1,000
1,000
1,051
eine Stufe
eine Stufe
5% Toluol
4,2% Toluol
5% Toluol
Schmelze
1,4% Toluol
allmählich
allmählich
3% Xylol
zu Anfang
1
2
5
4
5
VII
VII
VII
VII
VIII
1,051
1,091
1,088
1,051
1,051
Benzoes.zu
erst
Il tt
ZU-
Benzoes.erst
6,9% Toluol
5,0% Toluol
5,0% Toluol
1,4% Toluol
5% Toluol
3% Xylol
5% Xylol
5% Xylol
3% Xylol
3% Xylol
ζ
7
8
9
10
VIII
VIII
VIII
VIII
IX
1,051
1,000
1,000
1,000
::: 596 Toluol
5% Toluol
5% Toluol
5% Toluol
5% Toluol
396 Xylol
3% Xylol
3% Xylol
3% Xylol
allmählich
11
12
15
14
15
IX
IX
IX
IX
IX
1, ööö
1,000
1,095
1,000
1,000
___ 5% Toluol
5% Toluol
5% Xylol
10% Xylol
5% Xylol
zu Anfang
allmählich
It
Il
Il
Ib"
17
18
19
20
IX
X
XI
1, üöö
1,086
1,000
1,000
1,000
—- 3% Xylol
3% Xylol
5% Xylol
3% Xylol
3% Xylol
Il
22
23
24
25
T, Ö17Ö
1,002
1,028
1,046
1,051
AMPD ·* 39t Xylol
3% Xylol
3 % Xylol
3% Xylol
10% Xylol
2"b~
27
28
29
50
1,051
1,051
1,000
10% Xylol
10% Xylol
10% Xylol
10 % Xylol
10% Xylol
31
52
55
34
35
10% Xylol
6% Xylol
Toluol
3b"
57
58
1098-2 1/2 120
- 18 -
Fortsetzung von Tabelle II
siedezeit
Std. :Min.
UC Siedetemperatur 193-199
200
202-204
199-202
182-218
1635823
24:40
20:05
28:20
42:50
19:00
Stufe 1: Stufe 2 200
182-203
177-199
182-218
177-206
BeTsp.
Nr.
G-r. ! Rückfluß- 38:00
19:25
28:20
19:00
24:20
149-184
149-182
177-182
149-182
149-177
177-199
157-207
177-20 6
Th-H2O
1
2
3
4
5
Nr. 21 :Ö5
30:15
30:45
24:20
21 :05
149-182
149-180
149-177
149-177
149-177
177-202
177-227
184-210
166-210
160-216
85,1
91,4
93,6
94,3
99,5
6
7
8
9
10
I
II
II
III
III
29:40
27:45
11:35
22:05
14:30
H9-to
149-180
149-179
149-193
149-203
167-216
181-214
167-203
184-210
171-204
99,8
93,2
92,8
99,5
94,3
11
W
14
15
III
III
III
IV
IV
10:00
12:33
11 :50
11:35
13:05
149-192
149-180
149-215
138-189
149-406
177-216
179-210
169-249
163-216
204-210
93,5
94,5
94,7
94,3
93,5
16
17
18
19
20
IV
IV
IV
V
V
11 :35
8:00
27:40
20:20
17:00
149-204
149-212
149-214
171-215
149-199
1öb-21b
184-216
184-218
182-213
169-216
89,4
65,5
94,6
92,2
76,9
21
22
23
24
25
V
V
VI
VI
VI
24:00
25:00
17:45
23:50
34:00
I64-210
164-210
I63-203
160-210
I49-208
174-216
184-210
167-204
96,4
98,8
97,2
94,6
95,0
26"
27
28
29
30
VII
VII
VII
VII
VIII
177-1^3
171-216
158-198
143-185
162-217
97,7
96,5
82,3
85,1
94,4
31
32
33
34
35
ViTiI
VIII
VIII
VIII
IX
30:00 B 57-208
32:50 I64-199
12:00 B60-168
97,0
97,1
99,9
98,7
94,4
~~W
37
38
K
IX
IX
IX
IX
95,7
97,5
96,2
ϊϊ
X
XI
-19-
1098-2 1/2120
Gr. I Fortsetzung; - 19 - Säurezah.1 f G-H 1695823 J
Nr. II Fest Farbe V
Beisp. II T 56 von Tabelle II 1 1,1 stoff Viskosität S
Nr. III Oxaz ol in—Ring 9,2 98,9 9-10 G-H 0
III I i 10,5 94,3 18 H
1 III 39,8 ; 4,6 93,2 —— G- R
2 III 67,0 ; 8,8 96,7 8 Zi-++ I
3 III 75,0 ! 4,5 90,4 10 ___ W
4 IV 74,7 : 9,9 98,1 13-14 J X+
VJl IV 96,3
1
10,5 96,2 16 P- D-E
b IV 98,1 - 8,8 96,2 13 X N
7 IV ; 73,2 2,8 90,4 10 R
8 IV ! 71,8 3,9 93,1 12 z5 M
9 V 96,3 1,4 98,1 12 G
10 V 76,8 = 0,7 97,9 11 + R G
11 V ! 72,3 2,8 98,2 14 S— M
12 V 1 74,7 3,9 93,1 12 T G
13 VI 80,2 46,0 98,1 12 U G
14 VI 76,8 19,9 8b, 1 18+ R -20-
15 VI 72,3 7,4 94,7 18+ S-
1b VII 10,0 16,5 89,9 4 V
17 VII 0,0 9,6 90,7 12-13 T
18 VII 84,6 8,7 96,5 14-15 0
19 VII 81,7 10,2 90,2 4-5 Z4
20 VIII 40,5 8,1 94,0 11 3
21 VIII 85,7 7,4 88,8 13-14
22 VIII 95,1 7,2 89,9 4
23 VIII 89,5 7,4 88,5 9-10
24 VIII 84,6 6,7 95,1 11
25 IX 80,2 7,5 89,0 7
2b IX 91,6 10,1 94,9 17-18
27 IX 87,0 8,6 96,5 12
28 IX 35,0 10,4 94,8 13
29 IX 48,6 7,0 87,4 18 +
30 IX 85,2 4,9 92,5 18++
31 IX 88,4 7,2 93,5 18++
32 X 88,6 8,0 88,3 15
33 XI 99,1 6,5 88,5 17-18
34 95,0 18,0 91,8 18++
35 78,5 9,6 83,9 16
3b 83,2 41,5 9
57 98,6
58 96,2
ΤΟ98-21/2120
Zu Tabelle II
Gruppe I stellt das mit geradkettiger Fettsäure und aromatischer Säure hergestellte Kondensationsprodukt dar. Die Siedetemperaturen umfassen beide Reaktionen. Die Charakteristik ka betreffen das Endprodukt.
Gruppe II bezieht sich auf das Kondensat ionsprodukt mit Isodecansäure und Versat—Harzsäure.
Gruppe III stellt die verschiedenen molaren Verhältnisse von Isodecansäure zu Benzoesäure zwischen 5s0 und 0:3 und ein Iso de cansäure/p-tert .-Butyl benzoesäure (PEBB A) -Kond en sat ionsprodukt dar. Die Heine Stufe* deutet an, daß alle Reaktionskomponenten zu Anfang in das Reaktionsgefäß gegeben wurden.
Gruppe IV stellt die verschiedenen OH/COOH-Verhältnisse dar, die bei einem mit Isodecansäure und Benzoesäure erhaltenen Kondensationsprodukt untersucht wurden.
Gruppe Y betrifft die Verfahrensabwandlungen, die bei Überschuß an Hydroxylgruppen versucht wurden. Hierbei wurden alle Bestandteile zu Anfang zugegeben (Beispiel 15) oder die aromatische Säure zu Anfang umgesetzt (Beispiele 16 und 17). Die hierbei erzielten Ergebnisse deuten auf einen weniger befriedigenden Umfang an Oxazolin-Ringbildung hin.
Gruppe VI schildert die Vorreaktion von Isononansäure gegenüber der Vorreaktion von Benzoesäure. Hier scheint die Oxazolin-Ringbildung schlechter zu sein. Beispiel 19 ist eine Wiederholung dee Beispiels 18, wobei die Säurezahl nicht wie gewünscht absank. Die Re st mengen an Hydroxylgruppen waren wiederum im wesentlichen nahe bei 0. Es wurde durchgeführt, weil die Isononansäure die gleiche wie im Beispiel 20 war. Hierbei war der Ansatz jedoch in der Größenordnung von 25 1> während im Beispiel 20 in der Größenordnung eines üblichen Reaktions-
kolbens gearbeitet wurde.
-21-
10 9 8-21/2120
Die Gruppen YII und VIII beziehen sich auf das Isononansäure-Benzoesäure-Kond ensat ionsprodukt und das Isoοetansäure-Benzoesäure-Kondensationsprodukt. Beispiel 29 ist eine Wiederholung des Beispiels 28, wobei die Spitzentemperatur 249° G erreichte. Es scheint, daß das Isooctansäure-benzoesäure-Kondensationsprodukt "bei einem Verhältnis Iso ο et ansäur e : Benzoesäure von 1,5:1,5 einen geringeren Gehalt an Oxazolin-Ringen hat.
Gruppe IX gibt die untersuchten verschiedenen Verhältnisse von 2-Äthylhexansäure zu Benzoesäure wieder. Es wurde mit einem Überschuß an Hydroxylgruppen gearbeitet, weil einige Schwierigkeiten in bezug auf die Vervollständigung der Reaktion auftraten. 2-Äthylhexansäure ist eine sekundäre Säure.
Gruppe X betrifft die Umsetzung der gleichen 2-Äthylhexansäure mit PTBBA. Bei Molverhältnissen von 1,5 bis 2/1 PTBBA wurde in nicht in Tabelle III aufgeführten Beispielen eine Tendenz zur Auskristallisation beobachtet. Auch hier wurde mit Überschuß an Hydroxylgruppen gearbeitet.
Gruppe XI gibt die Herstellung von Kondensationsprodukten aus 2-Amino-2-methyl-1,3-propandiol wieder.
Bemerkungen zu Tabelle Ht
OH/COOHx Gesamtverhältnis von Amin und Hydroxyl im "Tris-Aminow zu Carboxyl in den Säuren.
Modifikationen
d.h. sowohl in Beziehung auf das Verfahren als auch auf das Produkt. Beispielsweise bedeutet "eine Stufe* daß alle Reagenzien zu Anfang in das Reaktionsgefäß gegeben wurden, während "Benzoesäure zuerst" die vorherige Umsetzung von Benzoesäure in der ersten Stufe anstelle der aliphatischen Säure (Verfahren III) andeutet.
-22-
10 9 8-21/2120
Verfahren:
Rückfluß-Siedezeit;
Th. H2O:
Reaktion in der Schmelze oder in Anwesenheit von Lösungsmitteln oder "beides· Zugabe von Lösungsmittel für jede Stufe angegeben, sofern möglich. In einigen Fällen geschah die Zugabe allmählich während der ganzen Reaktionszeit. Pfeile deuten die kontinuierliche Anwesenheit von in der ersten Stufe zugefügtem Lösungsmittel an.
stellt die ungefähre Zeit dar, während der die Rückflußsiedetemperatur angewandt wurde; die Anheizzeit ist nicht berücksichtigt.
bedeutet die Prozentmenge Wasser, die entfernt wurde gegenüber der theoretisch möglichen Menge. Diese kann geringfügig je nach der Berechnungsbasis variieren, nämli ch
1. die gesamte theoretische Menge und
2. die bei der erzielten Säurezahl theoretisch mögliche Menge. Außer wo die Säurezahl hoch ist, ist der Unterschied nicht beachtenswert.
berechnet auf der Basis der Säurezahl des Endproduktes, der Menge entfernten Wassers und der Ausbeute oder ungefähren Ausbeute an Feststoffen (nach Entfernung des Wassers).
Die beigefügte Zeichnung gibt ein Infrarot-Spektrum eines nichttrocknenden, gemischt Isodecansäure-Benzoesäure-Esters des Tris-(hydroxymethvl )-aminomethans wieder, in dem das molare Verhältnis Isodecansaure:Benzoesäure:Aminoalkohol 2:1:1 beträgt; das Produkt stellt ein erfindungsgemäß bevorzugtes Produkt dar (Beispiel 9 in Tabelle II). Wie angedeutet, sind diese Trägerprodukte nichttrocknend und beeinflussen die Trocknungseigens chaf ten anderer Irägerstoffe des Beschichtungsproduktes nicht, was von wesentlicher Bedeutung ist. Solche
Oxazolin-Ring *
10 98-2 1/2120
andere Trägerstoffe sind z.B· trocknende Öle, ölmodifizierte Harze, Lacke, Emaillen oder Trägerstoffe des Emulsionstyps wie Latexe von synthetischem Gummi. Die erfindungsgemäßen Trägerstoffe haben auch keinen negativen Einfluß auf das oder die hierin dispergierteri Pigmente und sind von großer Stabilität, was in bezug auf die Lagerfähigkeit der mit solchen Trägerstoffen hergestellten Grundfarben wichtig ist.
Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die erfindungsgemäßen Trägerstoffe vorzugsweise dadurch hergestellt werden, daß zuerst eine aliphatisch^ C* - Cjq Mono-carbonsäure, die vorzugsweise gesättigt und verzweigtkettig ist, mit einem Aminoalkohol umgesetzt wird, bis eine Säurezahl von etwa 5 erreicht ist. Dabei werden 1 bis 2,5 Mol der aliphatischen Säure pro Mol Aminoalkohol eingesetzt. Sodann wird die cyclische Säure, die vorzugsweise eine monocyclische Mono-carbonsäure ist, zuge fügt und das Verkochen fortgesetzt wird, bis die gewünschte Säurezahl erreicht ist. Diese liegt im allgemeinen im Bereich 1 bia 10. 0,5 bis 2 Mol cyclische Säure werden pro Mol Aminoalkohol eingesetzt und die Gesamtmenge an aliphatischer und cyclischer Säure ist gleich oder geringfügig weniger als die stöchiometrische berechnete Menge. Werden die Carbonsäuren vor der Umsetzung mit dem Aminoalkohol vermischt, ist die Konstitution des erhaltenen Produktes etwas ungewiß.
Die Menge der kombinierten aliphatischen und cyclischen Säure, ist unabhängig davon, ob beide nacheinander oder gleichzeitig mit dem Aminoalkohol umgesetzt werden, wünschenswerterweise entweder stöchiometrisch oder geringfügig weniger.
Bei der Durchführung der Veresterungareaktion können 0,01 bis 1,0 56 eines geeigneten Katalysators verwendet werden, obwohl dies vorzugsweise nicht früher geschieht, als die Ringbildung vonstatten gegangen ist. Geeignete Katalysatoren sind z.B. Tri phenyl phosphat und Lithiumcarbonat. Bei Einsatz einiger Katalysatoren kann die Verfärbung des Reakti ons gemisches ein Problem sein; es wird deshalb bevorzugt, diese
-24-
109 8-21/2120
Reaktionen über eine etwas längere Reaktionszeit von 7 bis Stunden durchzuführen, um hierdurch die gewünschte Sä· ^ezahl in Abwesenheit eines Katalysators zu erzielen. Keine Schwierigkeiten in bezug auf die Verfärbung des Reaktionsgemisches wurden dagegen mit Triphenylphosphit beobachtet. Dieser Katalysator kann auch zu Beginn der ersten Stufe zugefügt werden. Es wurde gefunden, daß die Anwesenheit von Lösungsmitteln wie aromatischen Kohlenwasserstoffen die Oxazolin-Ringbildung fördert, was bei den erfindungsgemäßen Estern erwünscht und charakteristisch ist. 1 bis 10 Gew.-^ Lösungsmittel, bezogen auf das Gewicht des Veresterungsgemisches, können möglichst früh dem Reaktionsgemisch zugefügt werden. Spezielle aromatische Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel sind Benzol, Toluol und Xylol. Das Lösungsmittel kann vor der Reaktion, zu Anfang der Reaktion oder allmählich im Verlauf der Veresterung zugefügt werden.
Die Reaktion wird gewöhnlich in zwei Stufen durchgeführt, wobei in der ersten Stufe die Temperatur allmählich auf ein Maximum von etwa 190 - 215, vorzugsweise 190 - 205° C gesteigert wird. Nach der Zugabe der zweiten Säure wird die Reaktionstemperatur gesteigert, und zwar gewöhnlich bis zu einem Bereich von 200 - 218° C; das Reaktionsgemisch wird bei dieser Temperatur bis zur Erreichung einer Säurezahl von oder weniger, vorzugsweise unter 5 gehalten. Höhere Reaktionstemperaturen können in der zweiten Stufe verwendet werden, was jedoch im allgemeinen nicht als vorteilhaft betrachtet wird.
Die Gesamtreaktionszeit kann von 7 bis 50 Stunden schwanken. Die Zeit für eine bestimmte Reaktionsstufe wird durch die Erzielung einer vorbestimmten Säurezahl oder eines Bereichs hierfür bestimmt. Die Säurezahl des erfindungsgemäßen Träger st off-Endprodukt es liegt bei 10 oder weniger und vorzugsweise unterhalb 5. Nach Zugabe der zweiten Säure kann die Reakti ons temperatur allgemein bis zu wenigen Graden von 218° C gesteigert werden, bei welcher Temperatur die Reak-
1098-2 1/2 120
1895823
tion über einen Zeitraum gehalten wird, der etwa der Zeit der ersten Stufe, d.h. von 7 Ms 50 Stauden gelaalten wurde. Wie vorstellend angedeutet, ist die Säurezahl im allgemeinen weniger als 10.
Abschluß der Heaktion ist erwünscht, das gesamte sungsmittel, das verwendet wurde, abzuziehen, sofern dies leicht durchgeführt werden kann, ohne die !garbe des Träger*- stoffes ungünstig zu beeinflussen. Im allgemeinen besteht das Endprodukt zu 1 bis 10 ?£ aus lösungsmittel, weil es schwierig ist, die Gesamtmenge lösungsmittel ohne Aufgabe der iarblosigkeit des Produktes zu entfernen.
Im allgemeinen haben die erfindungsgemäß hergestellten Träger«» stoffe die folgenden Eigenschaftent
Säurezahl 1-10
Farbe (Gardner-Holdt) (klar) 4-18
Viskosität (Gardner-Holdt) -0^
Gewicht pro liter 0,782-0,904 kg
Fest st off gehalt 82-99 #
$i Oxazolin 60-100
Mol ekular gewi ch t 450 -50 5
Die folgenden Beispiele erläutern Farbbasen bevorzugter Produkt ei die zum Vermischen mit vorgebildeten Beschichtungsgründe produkten oder zur Herstellung spezieller Parbbasen mit verbesserten Eigenschaften geeignet sind»
Beispiel QB-I
Titandioxid 62,5 Gewichtsteile
!Träger gemäß Beispiel 9 der
Tabelle II 9,0 Gewichtsteile
-26-
1 0 9 8'2 1 / 21 2 0 ORK»»*Mi.
- 26 - Ferrit-Gelb-Pigment Lampenruß Büß 38, 1696823 einfach in die Träger- 3,2*1 bis 15 si» wobei
Beispiel CB-2 Träger gemäß Beispiel 9 der
Tabelle II
Träger gemäß Beispiel 9 der
Tabelle II
Träger gemäß Beispiel 9 der
Tabelle II
3, stoffe eingemahlen werden» Bas Gewichteverhältnis von Pigment 12 ;1 liegt.
Beispiel CB-2 Beispiel CB-6 ,0 Gewichtsteile zum Träger st off liegt Xm Bereich von < »it verbesserten Eigen-
Mittelchrom-Gelb-Pigment 65, 2 Gewichtsteile der bevorzugte Bereich bei 0,45*1 bis , die besonders zur
Träger gemäß Beispiel 10 der
Tabelle II
5, Die folgenden Beispiele sind Produkte Heritellung von Email oder iacken unabhängig von der Art des
Beispiel CB-4 O Gewichtsteile schäften zum Vermischen von Färb basen Trägerftoffea oder des Bindemittels geeignet sind, die das
Kupf erphthalocyanin-(blau)- Pigment 20, 4 Gewichtsteile Email oder den Lack charakterisieren·
Träger gemäß Beispiel 9 der
Tabelle II
4,
Beispiel CB-5 0 Gewicht steile
11, 0 Gewicht steile
24,
0 Gewichts teile
12, 0 Gewicht steile
20,
5 Gewichtsteile
5 Gewicht steile
Wie vorstehend angedeutet, werden diese universellen Farb
basen hergestellt, indem die Pigmente
1098-21/2
OftGHNAL INSPECTED
Titandioxid Beispiel Ferrit-Gelb Beispiel Mit t elchro m-Gelb Beispiel MCB-1 Beispiel Lampe nruß MCB-5 62,5 1695823
- 27 - Träger gemäß Beispiel 9 der
Tabelle II
Träger gemäß Beispiel 9 der
Tabelle II
Träger gemäß Beispiel 10 der
Tabelle II
Träger gemäß Beispiel 9 der
Tabelle II
9,0
Beispiel Propylenglykolmonomethyläther Pro py 1 englyk ο lmonome thy I äther Propylenglykolmonomethyläther Pro py len glyk ο 1 monomethylather 21,5
Xylol Xylol Xylol Xylol 7,0 Gewichtsteile
Gewichtsteile
MOB-2 38,0 Gewichtsteile
3,2 Gewichtsteile
30,8
28,0 Gewichtsteile
Gewicht steile
MCB-3 65,0 Gewicht steile
5,4 Gewichtsteile
23,0
6,6 Gewicht steile
Gewi ch t s teile
MCB-4 20,0 Gewi chtsteile
Kupfer phthalocyanin-(blau)-Pigment 54,0 Gewichtsteile
Träger gemäß Beispiel 9 der
Tabelle II
20,0
Propylenglykolmonomethyläther 6,0 Gewicht s teile
Xylol Gewi chts teile
11,0 Gewichtsteile
24,0 Gewichtsteile
49,0
16,0 Gewichtsteile
Gewi ch t s t ei Ie
Gewichtsteile
Gewichtsteile
-28-
10 9 821/2120
1b95823
Beispiel MCB-6
Ruß 12,5 Gewichtsteil«
Träger gemäß Beispiel 9 der
Tabelle II 20,5 Gewichtsteile
Propylenglykolmonomethyläther 50,0 Gewichtsteile
Xylol 17,0 Gewichtsteile.
Patentansprüche t
1098-2 1/2 120

Claims (5)

695823 Patentansprüche ;
1. Farbbase, bestehend aus einem innigen Gemisch aus
a) 20 - 1500 Gewichtsteileneines feinverteilten festen Pigment s und
b) 100 Gewi ent s teilai .eines unter Normal be dingung en flüssigen gemischt aliphatisch-cyclisehen Esters eines Oxazoline, das aus einem Poly-(hydroxyalkyl )-aminoalkan hergestellt ist und in dem
(1) die Alkylgruppe ein Kohlenstoffatom und die Alkangruppe ein oder zwei Kohlenstoffatome enthält,
(2) der aliphatische Rest sich von einer gesättigten aliphatischen Mono-carbonsäure mit 5-18 Kohlenstoffatomen ableitet und
(3) der cyclische Rest sich von einer einen Benzolring enthaltenden aromatischen Mono-carbonsäure oder von Harzsäuren ableitet.
2. Produkt gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Poly-(hydroxyalkyl)-aminoalkan Tris-(hydroxymethyl)-aminornethan oder Bis-(hydroxymethyl)-amino metlian ist.
3· Produkt gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatische Säure eine solche mit verzweigter Kette ist.
4· Produkt gemäß Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatische Säure Isodecansäure ist.
5. Produkt gemäß Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die cyclische Säure Benzoesäure ist.
10982 1/2120
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