DE19728899C1

DE19728899C1 - Verwendung von alkoxylierten Fettsäureniedrigalkylestern

Info

Publication number: DE19728899C1
Application number: DE1997128899
Authority: DE
Inventors: Benoit Abribat
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA; Sidobre Sinnova SA
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1997-07-07
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: EP1054776B1; WO1999002349A3; WO1999002349A2; EP1054776A2

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von alkoxylierten Fettsäureniedrigalkylestern als Lösemittel für farberzeugende Zubereitungen.

Handelsübliche Durchschreibpapiere bestehen in der Regel aus zwei Blättern, von denen das obere (CB-Papier) an seiner Unterseite mit einer mikroverkapselten Farbvorstufe (Reaktiv I) und das andere (CF-Papier) an seiner Oberseite mit einer Farbentwicklerzusammensetzung (Reaktiv II) beschichtet ist. Bei Anwendung von mechanischem Druck, z. B. beim Schreiben oder durch den Anschlag einer Schreibmaschine, wird die Kapsel des Reaktivs I zerdrückt, wodurch es freigesetzt wird und sich mit dem Reaktiv II in einer chemischen Reaktion unter Farbentwicklung verbindet. Als Lösemittel für das mikroverkapselte Reaktiv haben sich Mischungen von Kerosin mit Alkylnaphthalinen, teilhydrierten Terphenylen, Diarylmethanderivaten, Dibenzylderivaten oder Chlorparaffinen zwar bewährt, aus öko toxikologischen Gründen besteht jedoch Bedarf an weniger bedenklichen Problemlösungen. Pflanzliche Öle sind für den gleichen Anwendungszweck zwar vorgeschlagen worden, haben sich wegen ihrer mangelnden solubilisierenden Eigenschaften jedoch nicht durchsetzen können.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP-A 0390432 ist der Einsatz nichtionischer Tenside als Dispergatoren für farbgebende Stoffe in einem hydrophoben Lösemittel bekannt. Gegenstand der europäischen Patentanmeldung EP-A 0487347 ist die Verwendung von Mischungen von Polyglycol ethern und Dialkylestern als Lösemittel für farbgebende Zubereitungen. In diesem Zusammenhang wird weiterhin in der europäischen Patentanmeldung EP-A 0593192 die Verwen dung von ein- oder mehrbasigen Estern, speziell Methylestern als Lösemittel vorgeschlagen. Bei diesen Estern besteht jedoch das Problem, daß sie einen unzureichenden Trübungspunkt aufweisen und zudem wegen ihres Eigengeruchs nur sehr eingeschränkt eingesetzt werden können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat somit darin bestanden, neue Lösungsmittel für farberzeu gende Zubereitungen zur Verfügung zu stellen, die frei von den oben geschilderten Nachteilen sind.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von alkoxylierten Fettsäureniedrigalkylestern der Formel (I),

R¹CO(CH₂CHR²O)_nR³ (I)

in der R¹CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² für Wasserstoff oder eine Methylgruppe, R³ für lineare oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und n für Zahlen von 1 bis 10 steht, als Lösemittel für farberzeugende Zubereitungen in Form von Mikrokapseln zur Herstellung von druckempfindlichen Durchschreibpapieren.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß alkoxylierte Fettsäureniedrigalkylester ausgezeichnete Löseeigenschaften für die farberzeugenden Zubereitungen aufweisen und zudem geruchlich einwand frei sind.

Alkoxylierte Fettsäureniedrigalkylester

Unter dem Begriff Fettsäureniedrigalkylester versteht der Fachmann Ester von Fettsäuren mit niederen aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise folgen die alkoxylierten Ester der Formel (I), in der R¹CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Acylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R² für Wasserstoff, R³ für eine Methylgruppe und n für Zahlen von 2 bis 5 steht. Typische Beispiele sind die Anlagerungsprodukte von 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5 Mol Ethy lenoxid und/oder Propylenoxid an Ester der Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprin säure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Iso stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen mit Ethanol, Propanol, Isopropylalkohol, Butanol, tert.-Butanol und insbesondere Methanol. Vorzugsweise werden Anlagerungsprodukte von 2 bis 5 Mol Ethylenoxid an Kokosfettsäuremethylester eingesetzt. Die Herstellung der Ester erfolgt nach den Verfahren des Stands der Technik, beispielsweise durch Insertion des Alkylenoxids in die Carbonylesterbindung in Gegenwart von calcinierten Hydrotalciten, wie dies beispielsweise in der Europäischen Patentschrift EP-B1 0474644 beschrieben wird.

Reaktiv I (mikroverkapselte Farbvorstufen)

Als mikroverkapselte Reaktive I, welche es im Sinne der Erfindung zu lösen gilt, kommen beispiels weise folgende Stoffe in Frage: Phthalide wie etwa 3,3-bis(4-dimethylaminophenyl)-6-dimethyl aminophthalid (CVL) oder 3,3-bis(1-octyl-2-methylindol-3-yl)phthalid; Fluorane wie etwa 2'-anilino-6'-di ethylamino-3'-methylfluoran, 6'-dimethylamino-2'-(N-ethyl-N-phenylamino-4'-methylfluoran), 2'-N-me thyl-N-phenylaminofluoran-6'-N-ethyl-N(4-methylphenylaminofluoran oder 3'-chlor-6'-cyclohexylamino fluoran; Spirobipyrane wie etwa 3'-i-propyl-7-dibenzylamino-2,2'-spirobi-(2H-1-benzopyran). Ebenfalls in Betracht kommen Triphenylmethylverbindungen wie sie beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP-A 0263569 genannt werden. Die Reaktivmenge kann 1 bis 10, vorzugsweise 4 bis 8 Gew.-% im Lösemittel betragen. Die Mikrokapseln können in an sich bekannter Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Verkapselung in Gelatine oder anderen geeigneten Polymeren bzw. durch in situ Polymerisation von entsprechenden Monomeren. In diesem Zusammenhang wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen, der zu diesem Thema in der EP-A 0593192 genannt ist. Die Mikrokapseln werden anschließend üblicherweise mit einem geeigneten Bindemittel (z. B. Stärke oder eine Mischung aus Stärke und Carboxymethylcellulose) vermischt, um sie vor einer uner wünschten Öffnung zu schützen. Die Beschichtung der Papiere mit den Mikrokapseln kann in ebenfalls an sich bekannter Weise erfolgen, wobei die Menge in der Größenordnung von 1 bis 10, vorzugsweise 5 bis 7 g/m² liegt.

Reaktiv II (Entwickler)

Als Farbentwickler kommen beispielsweise saure Tone (US 3,753,761), Phenolharze (US 3,672,935, US 4,612,254) oder deren Salze (US 3,024,927, EP-A 0275107, DE-A 41 10 354) in Frage.

Verfahren

Die Herstellung von Durchschreibpapieren, bestehend aus einer farberzeugenden und einer farb entwickelnden Schicht, erfolgt vorzugsweise, indem man

(a) farberzeugende Zubereitungen (Reaktiv I) in alkoxylierten Fettsäureniedrigalkylestern löst,
(b) die Lösungen zu Mikrokapseln verarbeitet und gegebenenfalls mit Bindern formuliert,
(c) die CB-Blätter einseitig mit den Mikrokapseln beschichtet und
(d) jeweils mit CF-Blättern kombiniert, die einseitig eine Entwicklerbeschichtung aufweisen,
mit der Maßgabe, daß man die CB- und CF-Blätter so zusammenlegt, daß durch mechanischen Druck und Öffnung der Mikrokapseln die farberzeugenden Zubereitungen mit den Entwicklern unter Farb entwicklung abreagieren können. Die Durchschreibpapiere selbst können eine Stärke von 60 bis 90 µm und ein Gewicht von 35 bis 100, vorzugsweise 40 bis 60 g/m² aufweisen.

Beispiele 1 bis 6, Vergleichsbeispiele V1 bis V6

Als erfindungsgemäße Lösemittel wurden Kokos fettsäure+2EO-methylester und Kokosfettsäure+10EO-methylester (Beispiele 1 bis 6) getestet; als Vergleichsbeispiele V1 bis V6 dienten eine Mischung aus Diisopropylnaphthalin in Kerosin bzw. Kokos fettsäuremethylester. Zunächst wurden die farbgebenden Komponenten (eine konventionelle Mischung aus grünen und schwarzen Fluoranen sowie rotem Bis-indolylphthalid) abgelöst, so daß 5 Gew.-%ige Zubereitungen entstanden. Bei 50 bis 55°C wurden die Lösungen in Gelatine verkapselt und zu einer Dispersion vermahlen. Diese wurde mit Wasser sowie einer Carboxymethylcelluloselösung versetzt und durch Zugabe von Essigsäure auf pH = 4,2 eingestellt, wobei Coazervation eintrat. Danach wurden die fertigen Mikrokapseln durch Zugabe von Base auf einen neutralen pH-Wert gebracht. Schließlich wur den die verschiedenen Mikrokapseldispersionen mit Stärke und gemahlener Cellulose als Binder for muliert und handelsübliches Papier (50 g/m²) damit beschichtet (Schichtdicke 5 bis 7 g/m²). Zur Prü fung auf Farbintensität wurde das mit den Mikrokapseln beschichtete CB-Papier zusammen mit dem entsprechenden, den Entwickler (saurer Montmorillonit) enthaltenden CF-Papier durch eine Kalandrier maschine geschickt, um die Mikrokapseln unter definierten Bedingungen aufzubrechen. Anschließend wurde die Farbintensität (sofort und nach 5 h) photometrisch gegen einen Standard (unbenutztes CF-Pa pier) bestimmt. Angegeben ist die Reflexion in Prozent der Ausgangsreflexion, d. h. je niedriger die Werte, desto intensiver die Farbe. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Messung der Farbintensität

Die Beispiele und Vergleichsbeispiele zeigen, daß die Verwendung der erfindungsgemäßen alkoxy lierten Fettsäurealkylester zu Durchschreibpapieren führt, die sich durch eine höhere Farbintensität auszeichnen. Obschon die Ursache hierfür noch nicht geklärt ist, scheint ein Zusammenhang mit dem Trübungspunkt der Lösemittel zu bestehen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die unter Einsatz der erfindungsgemäß zu verwendenden Lösemittel hergestellten Papiere geruchlich einwandfrei waren, während die Vergleichspapiere entweder einen deutlichen Kerosin- oder Fettgeruch aufwiesen.

Claims

1. Verwendung von alkoxylierten Fettsäureniedrigalkylestern der Formel (I),
R¹CO(CH₂CHR²O)_nR³ (I)
in der R¹CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² für Wasserstoff oder eine Methylgruppe, R³ für lineare oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und n für Zahlen von 1 bis 10 steht, als Lösemittel für farberzeugende Zubereitungen in Form von Mikrokapseln zur Herstellung von druckempfindlichen Durchschreibpapieren.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Fettsäureester der Formel (I) einsetzt, in der R¹CO für einen linearen Acylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht.

3. Verwendung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Fettsäure methylester einsetzt.

4. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man farberzeugende Zubereitungen (Reaktiv I) einsetzt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die gebildet wird von Phthaliden, Fluoranen, Spirobipyranen und Triphenylmethylverbindungen.

5. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die farberzeu genden Stoffe (Reaktiv I) in Mengen von 1 bis 10 Gew.-% - bezogen auf das Lösemittel - einsetzt.