DE19814880C2 - Modifizierte Aminoharzvorkondensate, ihre Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents
Modifizierte Aminoharzvorkondensate, ihre Herstellung und ihre VerwendungInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind modifizierte Aminoharzvorkondensate,
ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung als Dispergiermittel
und/oder bei der Herstellung von Mikropartikeln und/oder von Mikrokapseln.
Grenzflächenaktive Stoffe, die gemessen am Produktionsumfang organischer
Produkte mit an vorderster Stelle in der chemischen Industrie stehen, werden in den
verschiedensten Gebieten eingesetzt, wie beispielsweise bei der Synthese von Wasch-
und Reinigungsmitteln, von Fasern und Textilien, von Lacken und Farben, in den
Bereichen Kosmetik, Pharmazie, Cellulose und Papier, und bei vielen chemischen
Prozessen, wie z. B. bei Dispergierverfahren. Der größte Anteil dieser Produkte ist
ökologisch nicht unbedenklich, da sie durch ihren synthesebedingten Gehalt an
grenzflächenaktiven Substanzen auf viele biologische und biochemische Prozesse
starken Einfluß ausüben. So ist z. B. seit längerem bekannt, daß nicht abgebaute bzw.
modifizierte Dispergiermittel, die unter anderem als Formulierungshilfsstoff,
beispielsweise bei der Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, eingesetzt werden,
stark den Grundwasserhaushalt beeinflussen.
Daneben werden grenzflächenaktive Substanzen häufig für die Mikroteilchen- oder
Mikrokapselbildung an den Grenzflächen dispergierter Zwei- oder Mehrphasen
systemen mit mindestens einer flüssigen Phase eingesetzt. Der Einsatz von grenz
flächenaktiven Verbindungen bei derartigen Prozessen kann zu erheblichen Stö
rungen der chemischen Prozesse führen, da es - oft auch ungewollt - zur Belegung
der Oberfläche der dispergierten Phase mit der grenzflächenaktiven Substanz - häufig
bis zur Umkehr der Ladung in der chemischen Doppelschicht - kommt. Hierdurch
wird die beabsichtigte Reaktion, z. B. der Niederschlag des Prepolymeren im
Phasengrenzbereich, verhindert.
Dies trifft z. B. auf die aus dem Stand der Technik bekannten polymeren Dispergier
mittel auf der Basis von Melamin- und Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Polykon
densaten zu (M. Absi-Halabi, S. M. Lahalih, T. All-Khaled, J. Appl. Polym. Sci., 33
(1987) 2975-3017; S. Pieh, Angew. Makromol. Chem., 154 (1987) 145-159; K.
Hattori, Y. Tanino, Kogyo Kagaku Zasshi, 67 (1964) 1576 und C. A., 63 (1965)
3173g; A. Aignesberger, T. Rey, W. Schrämli, Zement, Kalk, Gips, 22 (1969) 297). Die
grenzflächenaktive Wirkung u. a. von Melamin-Formaldehyd-Polykondensaten
beschreiben auch K. Dietrich, E. Bonatz, R. Nastke et al. in Acta Polymerica, 41 (1990)
91-95. Hierbei wird besonders auf Einsatz und Wirkungsweise der Einzelkomponen
ten der Prekondensate eingegangen und auf den Einfluß des fortschreitenden
Kondensationsgrades auf die grenzflächenaktiven Eigenschaften hingewiesen.
Hieraus ergibt sich, daß Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensate nicht grenzflächen
aktiv sind, daß sowohl modifizierte wie auch unmodifizierte Melamin-Formaldehyd-
Vorkondensate eine Absenkung der Grenzflächenspannung des Wassers nur auf
Werte zwischen 30 und 20 mN/m bewirken und daß partiell mit Methanol veretherte
Melamin-Formaldehyd-Prekondensate nur eine Absenkung der Grenzflächen
spannung des Wassers auf Werte zwischen 15 und 7 mN/m bewirken (Messungen
am Xylol-Wasser-Grenzflächensystem). Verglichen mit den Wirkungen echter Tenside
(vgl. Stache, Tensidtaschenbuch, Carl Hanser Verlag, 1979) sind diese Werte nicht
befriedigend. Ferner sind diese Substanzen nicht in der Lage eine ausreichende
Schutzkolloid-Funktion zu übernehmen.
Auch in der DE 38 18 712 A1 und der DE 40 06 570 C1 werden derartige Verfahren
zur Herstellung von Mikrokapseln beschrieben. Beansprucht werden die Mikrover
kapselung von hydrophoben Ölen und die Verwendung der Mikrokapseln in Farb
reaktionssystemen und zum segmentartigen Drucken; hierzu wird ein die zu disper
gierende Substanz gelöst enthaltendes, hydrophobes Öl in ein wäßriges Medium ein
gemischt, welches eine dispersionsstabilisierende Verbindung enthält. Diese wird
gemäß DE 38 18 712 A1 durch Wechselwirkung eines wasserlöslichen, anionischen,
sulfonierten Melamin-Formaldehyd-Vorkondensates mit einer wasserlöslichen, kat
ionischen Verbindung gebildet. Nach DE 40 06 570 C1 wird als dispersionsstabili
sierende Verbindung ein wasserlösliches, anionisches, sulfoniertes Melamin-Form
aldehyd-Vorkondensat und/oder ein wasserlösliches, anionisches, modifiziertes
Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat verwendet. Dabei treten die schon oben
beschriebenen Nachteile bei dem Einsatz von grenzflächenaktiven Verbindungen bei
derartigen Prozessen auf.
Bei der Formulierung von Pflanzenschutzmitteln, insbesondere bei Mikroverkapse
lungsprozessen, werden Dispergiermittel eingesetzt, die die Grenzflächenspannung
zwischen den Wirkstoffen und der kontinuierlichen Phase, d. h. dem Dispersions
mittel, so weit herabsetzen, daß genügend kleine Teilchengeometrien entstehen. Da
die Dispergiermittel in der kontinuierlichen Phase verbleiben, beeinflussen sie jedoch
den weiteren Verlauf des Verkapselungsprozesses störend. Ferner können bei der
Mikroverkapselung oder bei späteren Verfahrensschritten der Aufbereitung auch
Wechselwirkungen mit weiteren Formulierungshilfsmitteln auftreten.
Spezielle Mikroverkapselungsverfahren arbeiten mit Polymerprekondensaten, die in
einer Phase gelöst oder dispergiert sind und die während des Verkapselungsprozesses
die Hüllmembran auf der Oberfläche der dispergierten Phase ausbilden (vgl.
EP 05 32 462, US 30 74 845, "Encyclopedia of Polymer Science", J. Wiley, 1968,
Vol. 8, Acta Polymerica 40 (1989) 243, 325). Diese Verfahren müssen den Einsatz von
Dispergiermitteln strikt meiden, da die emulgierend wirkenden Dispergiermittel die
Oberfläche der dispergierten Phase sofort bedecken und so den Niederschlag des
gewünschten Hüllmaterials verhindern. Dadurch kommt es in der Regel zur Aus
fällung des kondensierten Prepolymeren als feinteiliges Produkt in der kontinuier
lichen Phase, während die dispergierte Phase bis zur vollständigen Phasentrennung
koalesziert.
Auch bei Verfahren zur Herstellung von feindispergierten Pulvermaterialien mit
möglichst enger Teilchengrößenverteilung werden Dispergiermittel und/oder Schutz
kolloide eingesetzt (vgl. EP 0 468 917, EP 0 003 627, US 4 433 133, US 3 981 845,
US 3 909 348, US 4 101 521, DE 20 46 271). Diese können Keimbildung und Keim
wachstum negativ beeinflussen. Ferner können nicht vollständig von der dispergier
ten Phase abgetrennte Dispergiermittel bei Aufbereitungs-, Formulierungs-,
Trocknungsprozessen oder bei Verwendung der feindispergierten Pulvermaterialien
für die Herstellung von Endprodukten zu unerwünschten Reaktionen beitragen, wie
beispielsweise Flockungsneigung, Aggregation, Sedimentation oder andere Ent
mischungserscheinungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Substanz bereitzustellen, die
grenzflächenaktiv ist und dispergierende Eigenschaften zeigt, ohne die beschriebenen
Nachteile des Standes der Technik aufzuweisen.
Die grenzflächenaktive Substanz soll beim Einsatz in Grenzphasenreaktionen eine
gute Grenzflächenaktivität aufweisen, ohne daß sie dabei die gewünschte(n) Reak
tion(en) an der Phasengrenze behindert. Auch ist eine Dispergierwirkung erstrebens
wert, die sich mit zunehmender Reaktionszeit verstärkt. Beim Einsatz in Mehrphasen
systemen mit mindestens einer flüssigen Phase soll die grenzflächenaktive Substanz
ebenfalls eine gute Dispergierwirkung aufweisen.
Weiterhin soll die grenzflächenaktive, dispergierend wirkende Substanz, beispiels
weise bei Verkapselungsprozessen oder Mikroteilchenbildung, möglichst vollständig
über kovalente Bindungen in das Reaktionsprodukt, d. h. in die Kapselhülle bzw. in
die Mikroteilchen, eingebaut werden können, so daß eine Abtrennung des Disper
giermittels nicht erforderlich ist, da dieses nicht in der kontinuierlichen Phase ver
bleibt. Durch den kovalenten Einbau des Dispergiermittels sollen die chemischen
Eigenschaften der Kapselhüllen bzw. der Mikroteilchen nicht oder nicht nennenswert
beeinflußt werden. Ferner soll verhindert werden, daß in den Mikrokapseln bzw. -
teilchen eingeschlossenes Dispergiermittel, z. B. während der Gebrauchsphase, freige
setzt wird.
Die grenzflächenaktive, dispergierende Substanz soll einen umweltfreundlichen
Charakter aufweisen, der sich in minimaler Toxizität, biologischer Abbaubarkeit und
minimaler Abwasserbelastung ausdrückt. Auch sollen vielfältige Einsatzmöglichkeiten
als Tenside, Schutzkolloide, Dispergiermittel, Emulgatoren, Formulierungsmittel etc.
bzw. für deren Herstellung gegeben sein.
Des weiteren soll die grenzflächenaktive, dispergierende Substanz beim Einsatz in
Mikroverkapselungsverfahren, die mit Polymerprekondensaten arbeiten, den Prozeß
der Hüllmembranbildung nicht störend beeinflussen. Insbesondere soll die grenz
flächenaktive, dispergierende Substanz die Grenzflächenspannung zwischen den
einzubauenden Wirkstoffen und dem Dispersionsmittel - ohne Störung der
Abscheidung der wandbildenden Polymervorkondensate an der Grenzfläche - soweit
erniedrigen, daß kleine Teilchengeometrien und enge Teilchengrößenverteilungen
entstehen. Beim Einsatz in Mikropartikelbildungsverfahren soll die grenzflächen
aktive, dispergierende Substanz den Partikelbildungsprozeß zugunsten seiner
konkurrierenden Reaktionen von Keimbildung und Keimwachstum positiv beein
flussen und eine schutzkolloidale Wirkung ausüben.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein technisch einfaches Verfahren
bereitzustellen, mit dem diese grenzflächenaktive, dispergierende Substanz herge
stellt werden kann. Das Verfahren soll ökonomisch vorteilhaft, universell anwendbar
und umweltfreundlich sein.
Die Aufgabe des Bereitstellens der grenzflächenaktiven, dispergierenden Substanz
wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs
gelöst. Lösung der Aufgabe sind daher modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV),
die durch Reaktion von Aminoharzvorkondensaten (AV) mit Aminen der allgemeinen
Formel (1) und/oder mit Reaktionsprodukten von Aminen mit Aldehyden entstehen.
Aminoharzvorkondensate sind niedermolekulare Oligoreaktionsprodukte, die durch
Umsetzung von Aldehyd-Monomeren mit NH-Gruppen enthaltenden Monomeren,
beispielsweise mit Amino-, Imino- oder Amid-Gruppen haltigen Verbindungen, er
halten werden.
Erfindungsgemäß werden Amine und/oder davon abgeleitete Reaktionsprodukte mit
in an und für sich bekannten Aminoharzvorkondensaten (AV) zu modifizierten
Aminoharzvorkondensaten (MAV) umgesetzt. Als Amine kommen hierfür Amine der
allgemeinen Formel (1) in Betracht,
in der die Reste die folgende Bedeutung haben:
R1 = Fettsäurerest
R2 = H, Fettsäurerest, (CH2CH2O)xH mit x = 1 bis 50,
mit Methyl- oder Ethyl-Gruppen substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl oder
CH2CH2NR4R5 mit R4 = H oder (CH2CH2O)zH mit z = 1 bis 50 und R5 = Fettsäurerest,
R3 = H oder (CH2CH2O)yH mit y = 1 bis 50,
wobei die Fettsäurereste jeweils 4 bis 50 C-Atomen enthalten und keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweisen können.
R1 = Fettsäurerest
R2 = H, Fettsäurerest, (CH2CH2O)xH mit x = 1 bis 50,
mit Methyl- oder Ethyl-Gruppen substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl oder
CH2CH2NR4R5 mit R4 = H oder (CH2CH2O)zH mit z = 1 bis 50 und R5 = Fettsäurerest,
R3 = H oder (CH2CH2O)yH mit y = 1 bis 50,
wobei die Fettsäurereste jeweils 4 bis 50 C-Atomen enthalten und keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweisen können.
Alternativ können auch Reaktionsprodukte von Aminen der allgemeinen Formel (1)
oder Mischungen derselben eingesetzt werden. Diese Additions- oder Kondensa
tionsprodukte sind z. B. hydroxyalkylierte Amine bzw. deren korrespondierende
Schiff'sche Basen. Sie entstehen durch Umsetzung von Aminen der allgemeinen
Formel (1) mit Aldehyden. Als Aldehyde können Verbindungen mit einer oder
mehreren CHO-Gruppen und 1 bis 12 C-Atomen eingesetzt werden. Das Molver
hältnis von Aminoharzvorkondensaten (AV) zu Aminen der allgemeinen Formel (1)
liegt bei der Umsetzung zwischen 1 : 0,1 und 1 : 1 bezogen auf die NH-Gruppen ent
haltende Monomere des Aminoharzvorkondensates (AV).
Vorteil der erfindungsgemäßen, modifizierten Aminoharzvorkondensate (MAV) ist
ihre gute Grenzflächenaktivität. Sie bewirken beispielsweise eine Absenkung der
Grenzflächenspannung des Wassers auf Werte zwischen 0,8 und 3 mN/m
(Messungen am Xylol-Wasser-Grenzflächensystem).
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen, modifizierten Aminoharzvorkondensate
(MAV) ist ihre große Anzahl an funktionellen Gruppen. Diese befähigen sie zur
Reaktion mit anderen Prepolymeren, beispielsweise mit Aminoharzvorkondensaten,
und/oder mit Polymeren und/oder mit sich selbst. Dadurch können die erfindungs
gemäß modifizierten Aminoharzvorkondensate (MAV) über kovalente Bindungen in
einen Polymerverbund eingebaut werden.
Überraschenderweise bleibt die gute dispergierende Wirkung der Fettsäurereste
sowohl bei der Einbindung der Amine in die oligomeren, modifizierten Aminoharz
vorkondensate (MAV) wie auch bei einer gegebenenfalls folgenden Kondensation der
modifizierten Aminoharzvorkondensate (MAV) zu polymeren Aminoharzen erhalten.
Folglich zeigen sowohl die erfindungsgemäßen, modifizierten Aminoharz
vorkondensate (MAV) wie auch daraus resultierende polymere Aminoharze gute
dispergierende Eigenschaften.
Zur Herstellung der modifizierten Aminoharzvorkondensate (MAV) erfindungsgemäß
eingesetzte Aminoharzvorkondensate (AV) werden nach an sich bekannten Verfah
ren dargestellt bzw. es werden handelsübliche Vorkondensate eingesetzt. Als
Aminoharzvorkondensate (AV) können grundsätzlich alle aus dem Stand der Technik
bekannten Aminoharzvorkondensate bzw. Mischungen derselben verwendet
werden. Bevorzugt werden Aminoharzvorkondensate (AV), die aus NH-Gruppen
enthaltenden Monomeren wie beispielsweise Melamin, Harnstoff, Guanidin,
Guanidinium-Salzen, Acrylamid oder Mischungen derselben hergestellt werden.
Bevorzugte Aldehyd-Monomere für die Synthese von Aminoharzvorkondensaten (AV)
sind Formaldehyd und/oder Glutaraldehyd und/oder Gyoxal.
Insbesondere geeignet sind Aminoharzvorkondensate (AV), deren Hydroxymethyl-
Gruppen partiell oder vollständig verethert sind. Besonders bevorzugte Aminoharz
vorkondensate (AV) sind mit Methanol und/oder mit Butanol verethert. Der
Veretherungsgrad beträgt 20 bis 100%, vorzugsweise 30 bis 80%, bezogen auf die
veretherbaren Hydroxymethyl-Gruppen des nicht-veretherten Aminoharzvorkonden
sates.
Es ist ebenfalls möglich, als Edukte Aminoharzvorkondensate (AV) einzusetzen, bei
denen die Hydroxymethyl-Gruppen des Aminoharzvorkondensates - ggf. zusätzlich
zu der Veretherung - kationisch modifiziert sind, indem beispielsweise durch
Umsetzung mit Aminen quartäre Ammoniumgruppen gebildet werden. Bevorzugt
sind in diesem Fall Aminoharzvorkondensate, die mit Hydroxyalkylaminen, wie z. B.
Mono-, Di- oder Triethanolamin (= Mono-, Bis-, Tris(2-hydroxyethyl)amin), umgesetzt
wurden. Besonders bevorzugt für die kationische Modifizierung ist Triethanolamin.
Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung besonders bevorzugte Aminoharzvor
kondensate (AV) sind Melamin- und/oder Melamin-Harnstoff-Vorkondensate, die
partiell mit Methanol verethert und die mit Triethanolamin kationisch modifiziert
sind.
Das zweite Edukt für die Herstellung der erfindungsgemäßen, modifizierten Amino
harzvorkondensate (MAV) sind Amine der allgemeinen Formel (1) und/oder davon
abgeleitete hydroxyalkylierte Amine bzw. deren korrespondierende Schiff'sche Basen.
Vorzugsweise werden als Amine der allgemeinen Formel (1) gegebenenfalls
substituierte, primäre und/oder sekundäre Fettamine und/oder von diesen Fettaminen
abgeleitete ethoxylierte Verbindungen eingesetzt. Geeignete Substituenten sind ein
gegebenenfalls an der Methylengruppe oder am aromatischen Rest mit Methyl- oder
Ethylgruppen substituierter Benzylrest, oder eine zweite Fettamingruppierung, deren
Stickstoffatom über eine Ethylenbrücke mit dem Stickstoffatom der ersten Fettamin
einheit verbunden ist.
Erfindungsgemäß eingesetzte Amine enthalten gesättigte und/oder ungesättigte Fett
säurereste, die verzweigt oder unverzweigt sein können und die 4 bis 50, vorzugs
weise 6 bis 20, Kohlenstoffatome enthalten. Unter dem von einer Fettsäure R*-COOH
abgeleiteten Fettsäurerest des entsprechenden Fettamins ist der Rest R*-CH2- zu ver
stehen. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Fettsäurereste sind ohne Einschrän
kung der Allgemeinheit die von den technischen Fettsäuren abgeleiteten Reste der
Talgfettsäure (bestehend überwiegend aus gesättigten und ungesättigten C16- und
C18-Fettsäuren) oder der Oleylfettsäure (bestehend im wesentlichen aus ungesättig
ten C18-Fettsäuren). Weitere Beispiele für geeignete Fettsäurereste sind die von den
folgenden Fettsäuren abgeleitete Reste: Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myris
tinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Isobuttersäure, Isovaleriansäure,
Tubercolostearinsäure, Acrylsäure, Crotonsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Eruca
säure, Sorbinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachidonsäure.
Die ebenfalls verwendbaren primären bzw. sekundären ethoxylierten Fettamine
entstehen aus Fettaminen durch Insertion von einer oder mehreren -CH2-CH2-O-
Gruppen (Ethoxy-Gruppen) in die N-H-Bindung. Erfindungsgemäß werden ethoxy
lierte Fettamine der allgemeinen Formel (1) bevorzugt, deren Reste R2 und/oder R3
und/oder R4 1 bis 50 Ethoxy-Gruppe(n), vorzugsweise 2 bis 25 Ethoxy-Gruppen,
enthalten.
Ohne Einschränkung der Allgemeinheit sind im folgenden einige konkrete Beispiele
für erfindungsgemäße Amine der allgemeinen Formel (1) aufgeführt:
Setzt man Amine der allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden um, so entstehen
hydroxyalkylierte Amine bzw. nach Wasser-Abspaltung deren korrespondierende
Schiff'sche Basen. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit werden geeignete
hydroxyalkylierten Amine beispielsweise nach folgenden allgemeinen Reaktions
schemata gebildet:
Die Schiff'schen Basen können z. B. bei Verwendung primärer Fettamine entstehen:
Sowohl hydroxyalkylierte Amine wie auch Schiff'sche Basen können ebenfalls als
Edukte für die Herstellung des erfindungsgemäßen, modifizierten Aminoharzvor
kondensates (MAV) eingesetzt werden.
Der Rest R der Aldehyde R-CHO für die Umsetzung mit Aminen der allgemeinen
Formel (1) ist Wasserstoff oder ein ggf. substituierter aliphatischer, aromatischer oder
araliphatischer Rest, in dem die Zahl der Kohlenstoffatome oder die Summe aus
Kohlenstoff- und Heteroatomen 1 bis 11, vorzugsweise 1 bis 5, beträgt. Beispiele für
geeignete aromatische Reste sind Phenyl, Naphthyl, m-Hydroxyphenyl, o-Hydroxy
phenyl, p-Hydroxy-m-methoxyphenyl, m,p-Dimethoxyphenyl. Araliphatische Reste
sind z. B. Benzyl, Phenylethyl, 2-Phenylethenyl, 2-(o-Methylphenyl)ethenyl. Die alipha
tischen Reste können linear, verzweigt, cyclisch, ungesättigt oder gesättigt sein.
Geeignete aliphatische Reste sind beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl,
Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Undecyl, Vinyl, Propen-(1)-yl, Penten-(1)-yl,
2-Cyclohexylethyl, 2,6-Dimethylheptadien-(1,5)-yl, 2,6-Dimethylhepten-(5)-yl. Es
können auch Aldehyde eingesetzt werden, die mehrere CHO-Gruppen enthalten,
beispielsweise Di- oder Trialdehyde. Vorzugsweise besitzen geeignete Aldehyde eine
oder zwei CHO-Gruppen.
Ohne Einschränkung der Allgemeinheit sind im folgenden einige konkrete Beispiele
für erfindungsgemäß für die Umsetzung mit Aminen der allgemeinen Formel (1)
einzusetzende Aldehyde aufgeführt:
Besonders bevorzugte Aldehyde sind Formaldehyd und/oder Glutaraldehyd und/oder
Glyoxal.
Die Reaktion von Aminen der allgemeinen Formei (1) mit Aldehyden zu hydroxy
alkylierten Aminen bzw. deren korrespondierenden Schiff'schen Basen wird nach
üblichen Methoden in wäßriger oder organischer Phase durchgeführt. Als organische
Lösungsmittel geeignet sind z. B. Alkohole, aromatische oder aliphatische Kohlen
wasserstoffe, wie beispielsweise Benzinfraktionen. Bevorzugt wird bei Temperaturen
von 20 bis 90°C und im schwach basischen Milieu (pH-Wert in wäßriger Phase 7,5 bis
9,5) gearbeitet. Die Reaktionsmischung kann direkt, d. h. ohne Isolierung der
hydroxyalkylierten Amine bzw. der Schiff'schen Basen, für die Reaktion mit Amino
harzvorkondensaten (AV) eingesetzt werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen, modifizierten Aminoharzvorkondensate
(MAV) erfolgt durch Reaktion der Aminoharzvorkondensate (AV) mit Aminen der
allgemeinen Formel (1) und/oder mit bereits genannten Reaktionsprodukten dieser
Amine nach den für die Modifikation von Aminoharzvorkondensaten üblichen
Methoden.
Durch Umsetzung von Carbonyl-Monomer-Komponenten mit NH-Gruppen enthal
tenden Monomer-Komponenten entstehen Aminoharzvorkondensate, die OH-
Gruppen in α-Stellung zu Amin-Gruppierungen aufweisen:
Werden z. B. Harnstoff und Formaldehyd kondensiert, so weist das resultierende
Harnstoff-Formaldehyd-Aminoharzvorkondensat folgende α-Hydroxymethyl-
Harnstoff-Gruppierung auf:
Neben den charakteristischen funktionellen Gruppen der Aminoharzvorkondensate,
den OH- und N- bzw. NH-Gruppen, treten in Aminoharzvorkondensaten (AV) bei
spielsweise auch Carbonyl- und Ether-Gruppierungen auf. Erstere sind auf ent
sprechende Monomer-Komponenten des Aminoharzvorkondensates zurückzuführen.
Zweitere treten insbesondere bei veretherten Aminoharzvorkondensaten auf. Für die
Reaktion mit Aminen der allgemeinen Formel (1) stehen demnach in Aminoharzvor
kondensaten (AV) ohne Einschränkung der Allgemeinheit z. B. folgende funktionelle
Gruppen zur Verfügung:
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen, modifizierten Aminoharzvorkondensate
(MAV) reagieren die primären und sekundären Amine der allgemeinen Formel (1), in
denen R2 und/oder R3 ein Wasserstoffatom darstellt, mit dem Aminoharzvorkonden
sat (AV) beispielsweise nach folgenden allgemeinen Reaktionsschemata:
Analog reagieren Amine der allgemeinen Formel (1), in denen ein ethoxylierter Rest
vorhanden ist, z. B. nach folgendem allgemeinem Reaktionsschema:
Allgemeine Beispiele für Umsetzungen funktioneller Gruppen des Aminoharzvorkon
densates (AV) mit den Reaktionsprodukten von Aminen der allgemeinen Formel (1),
d. h. mit hydroxyalkylierte Aminen bzw. mit Schiff'schen Basen, zur Herstellung der
erfindungsgemäßen, modifizierten Aminoharzvorkondensaten (MAV) sind ohne
Einschränkung der Allgemeinheit im folgenden aufgeführt:
Die geeignete Reaktionstemperatur für die Reaktion der Aminoharzvorkondensate
(AV) mit Aminen der allgemeinen Formel (1) und/oder mit Reaktionsprodukten von
diesen Aminen liegt z. B. zwischen 20 und 90°C, vorzugsweise zwischen 40 und
60°C, und der geeignete pH-Wert in wäßrigen Medien z. B. zwischen 5,5 und 9,5.
Ansonsten gelten die für die Bildung von Aminoharzvorkondensaten üblichen
Reaktionsbedingungen. Die Reaktion kann in wäßriger oder organischer Phase
durchgeführt werden. In organischer Phase wird insbesondere dann gearbeitet, wenn
das eingesetzte Aminoharzvorkondensat (AV) bereits in einem organischen
Lösungsmittel, bevorzugt in einem protischen Lösungsmittel, gelöst ist. Geeignete
organische Lösungsmittel sind z. B. Alkohole, aromatische oder aliphatische Kohlen
wasserstoffe, wie beispielsweise Benzinfraktionen. Besonders bevorzugt ist die
Reaktion in wäßriger Phase.
Bei der Umsetzung der Aminoharzvorkondensate (AV) mit Aminen der allgemeinen
Formel (1) und/oder mit Reaktionsprodukten von diesen Aminen können die Amine
bzw. deren Reaktionsprodukte in relativ hohem molaren Anteil eingesetzt werden.
Das Molverhältnis der Aminoharzvorkondensate (AV) zu den Aminen liegt zwischen
1 : 0,1 und 1 : 1 bezogen auf die NH-Gruppen enthaltende Monomere des Aminoharz
vorkondensates (AV). (Das Molverhältnis ist auf die NH-Gruppen enthaltende Mono
mere und nicht auf die reagierenden funktionellen Gruppen des Aminoharzvor
kondensates (AV) bezogen, da die molare Menge der Monomere eine feste
Bezugsgröße aus der Einwaage und somit genau bestimmbar ist.) Bevorzugt sind
molare Verhältnisse zwischen 1 : 0,5 und 1 : 0,9.
Aufgrund ihrer ausgezeichneten Grenzflächenaktivität sind die erfindungsgemäß
hergestellten, modifizierten Aminoharzvorkondensate (MAV) z. B. sehr gute Disper
giermittel. Insbesondere können sie in Dispergierprozessen verwendet werden, die
mit chemischen Reaktionen gekoppelt sind. Besonders geeignet sind sie für den
Einsatz in Dispergierprozessen unter Verwendung von anderen Aminoharzvor
kondensaten.
Zur Herstellung von Mikropartikeln auf der Basis von Aminoharzen unter Verwen
dung der erfindungsgemäßen, modifizierten Aminoharzvorkondensate (MAV) wird
beispielsweise eine Lösung, die ein übliches Aminoharzvorkondensat enthält, mit
einem Nichtlösungsmittel, das gelöste, emulgierte und/oder dispergierte Substanzen
enthalten kann, versetzt. Zu diesem Zwei-Phasen-System wird das grenzflächen
aktive, erfindungsgemäß modifizierte Aminoharzvorkondensat (MAV) gegeben,
wodurch das Nichtlösungsmittel in der Aminoharzvorkondensat-Lösung dispergiert
wird. Anschließend werden in diesem dispersen System nach üblichen Methoden der
Polymerchemie, ggf. unter Zugabe eines Polymerisationskatalysators, die feinst
teiligen polymeren Mikropartikeln synthetisiert.
Daneben können die erfindungsgemäßen, modifizierten Aminoharzvorkondensate
(MAV) auch zur Herstellung von Aminoharzmikrokapseln, in die z. B. Wirkstoffe
inkapsuliert sind, verwendet werden. Dabei wird das grenzflächenaktive, modifizierte
Aminoharzvorkondensat (MAV) im Zuge der Aminoharzkondensation chemisch in die
Mikrokapselhülle eingebunden. Hierzu werden ein oder mehrere Wirkstoffe mit
einem Nichtlösungsmittel unter Zugabe eines üblichen Aminoharzvorkondensates
und des dispergierenden, grenzflächenaktiven, erfindungsgemäß modifizierten
Aminoharzvorkondensates (MAV) dispergiert. Alternativ kann als Baustein für das
wandbildende Polymer der Mikrokapselhülle ausschließlich das erfindungsgemäße,
modifizierte Aminoharzvorkondensat (MAV) eingesetzt werden. Anschließend
werden, ggf. unter Zugabe eines Polymerisationskatalysators, die Mikrokapseln nach
üblichen Methoden generiert. Die Wirkstoffe für die Herstellung der Mikrokapseln
können in Form einer Lösung, in flüssiger, wachsförmiger oder fester Form oder als
eine Mischung derselben eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung, daß die
dispergierend wirkenden Fettsäurereste unter Beibehaltung ihrer grenzflächenaktiven
Wirkung derart mit funktionellen Gruppen ausgestattet werden können, daß sie über
diese funktionellen Gruppen kovalent in Polymere und/oder partikuläre Strukturen,
wie beispielsweise kolloidale Teilchen, eingebunden werden können, ohne daß dabei
Struktur oder Eigenschaften dieser Polymere bzw. dieser partikulären Strukturen in
nennenswerter Weise beeinflußt werden. Überraschenderweise werden die ge
wünschten Grenzphasenreaktionen zur Synthese der Polymere durch die erfindungs
gemäßen Substanzen nicht behindert.
Die Fettsäurereste-enthaltenden Amine der allgemeinen Formel (1) und/oder deren
Reaktionsprodukte mit Aldehyden können überraschenderweise z. B. in den Polymer
verbund eines Aminoharzes eingebunden werden, ohne daß dadurch polymer
typische Eigenschaften und Struktur des resultierenden Aminoharzes wesentlich
verändert sind gegenüber einem Aminoharz, welches ohne das erfindungsgemäß
modifizierte Aminoharzvorkondensat (MAV) hergestellt wurde. Überraschenderweise
gilt dies auch für Aminoharze, die ausschließlich aus dem grenzflächenaktiven,
dispergierend wirkenden, erfindungsgemäß modifizierten Aminoharzvorkondensat
(MAV) synthetisiert werden.
Neben der Verwendung als Dispergiermittel sind die erfindungsgemäßen, modifizier
ten Aminoharzvorkondensate (MAV) aufgrund ihrer guten Grenzflächenaktivität
auch als Tenside, Schutzkolloide, Emulgatoren u. ä. bzw. zur Herstellung derartiger
partikulärer Strukturen einsetzbar. Vorteilhafterweise werden hierbei ebenfalls die
erfindungsgemäßen, modifizierten Aminoharzvorkondensate (MAV) chemisch, d. h.
kovalent, in die entsprechenden partikulären Strukturen eingebunden.
Der kovalente Einbau des erfindungsgemäßen, grenzflächenaktiven, modifizierten
Aminoharzvorkondensates (MAV) in das Reaktionsprodukt ist z. B. bei Verkapselungs
prozessen oder Mikroteilchenbildungen von Vorteil, da hierdurch dessen Abtrennung
aus der Reaktionsmischung nicht erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil des kovalenten
Einbaus ist die Verhinderung einer Freisetzung des grenzflächenaktiven, modifizierten
Aminoharzvorkondensates (MAV) z. B. während der Gebrauchsphase. Es kommt so zu
einer geringeren Umwelt- und Abwasserbelastung, da die kovalent eingebundenen,
modifizierten Aminoharzvorkondensates (MAV) während des biologischen Abbaus
der Mikrokapseln oder -teilchen nicht freigesetzt werden, damit nicht dispergierend
und damit nicht toxisch wirken. Statt dessen werden sie wie übliche Aminoharz
bestandteile abgebaut.
Belegen bei Mikroverkapselungsverfahren die erfindungsgemäßen, modifizierten
Aminoharzvorkondensate (MAV) die Grenzfläche eines Öltröpfchens unter Ausrich
tung des lipophilen Fettsäurerestes zur Ölphase, so sind die an der neugebildeten
Außenphase befindlichen, hydrophilen Aminoharz-Bestandteile der erfindungsgemäßen
Substanzen befähigt, mit ihren funktionellen Gruppen beispielsweise mit
hüllmembran-bildenden Aminoharzvorkondensaten (AV) zu reagieren. Die gute
dispergierende Wirkung des modifizierten Aminoharzvorkondensates (MAV), d. h. die
Herabsetzung der Grenzflächenarbeit in der Anfangsphase der Hüllmembranbildung,
wird dabei überraschenderweise nicht eingeschränkt. Im Ergebnis erhält man bei
Verwendung des erfindungsgemäßen modifizierten Aminoharzvorkondensates
(MAV) daher vorteilhafterweise kleinere Teilchen verbunden mit einer wesentlichen
Minimierung der Teilchengrößenverteilung.
Überraschenderweise weist das erfindungsgemäße, grenzflächenaktive und disper
gierend wirkende, modifizierte Aminoharzvorkondensat (MAV) folglich die Nachteile
des Standes der Technik nicht auf.
Ohne Einschränkung der Allgemeinheit wird die vorliegende Erfindung nachstehend
anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In einem beheizbares Gefäß mit Rührvorrichtung und Destilliereinheit werden 124 ml
einer 30%igen Formalin-Lösung vorgelegt. Anschließend gibt man 28 g Melamin zu,
stellt den pH-Wert mittels 10%iger Natronlauge auf 9 ein und erhitzt solange bis
zum Siedepunkt bei ca. 94°C, bis das Melamin vollständig gelöst ist. Nach dem
sofortigen Abkühlen (es tritt eine Trübung durch Ausfällung der entstandenen
Hydroxymethyl-Verbindungen auf) gibt man 120 ml Methanol und 7 ml 17,5%ige
Salzsäure zu und erwärmt die Reaktionsmischung solange auf 62°C, bis eine klare
Lösung entstanden ist (ca. 10 bis 15 Minuten). Dann gibt man 2,8 g Triethanolamin
zu und destilliert unter Vakuum das azeotrope Methanol-Wasser-Gemisch solange
ab, bis die Reaktionsmischung einen Feststoffgehalt von ca. 50% aufweist. In der
Produktlösung werden anschließend 6 g Harnstoff gelöst. Nach dem Abkühlen kann
das Aminoharzvorkondensat (AV) in der vorliegenden Form verwendet werden.
In ein Gefäß mit Rückflußkühler und Rührer werden 50 g des nach Beispiel 1 herge
stellten Aminoharzvorkondensates auf Melaminbasis (AV) eingetragen. Anschließend
gibt man 10 g eines handelsüblichen, ethoxylierten Talgfettamins, welches 5 Ethoxy
gruppen je Fettaminmolekül aufweist (z. B. "Genamin T050", Hoechst), zu, stellt den
pH-Wert mittels 2 N Zitronensäure auf 7,5 bis 8,5 ein und erwärmt für 60 Minuten
auf 60°C. Nach dem Abkühlen erhält man ein Produkt, welches in dieser Form direkt
verwendet werden kann und über ca. 3 Monate lagerfähig ist.
In ein Gefäß mit Rückflußkühler und Rührer werden nacheinander 50 g eines han
delsüblichen, ethoxylierten Talgfettamin, welches 10 Ethoxygruppen je Fettamin
molekül aufweist (z. B. "Genamin T100", Hoechst) und 10 ml einer 30%igen wäßri
gen Formaldehyd-Lösung eingetragen. Der pH-Wert wird mittels 2 N Zitronensäure
auf 9,0 eingestellt. Dann wird die Reaktionsmischung 60 Minuten auf 60°C erwärmt
und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Sie kann in dieser Form direkt für
die Herstellung des modifizierten Aminoharzvorkondensates (MAV) eingesetzt wer
den.
Es wird analog zu Beispiel 3 gearbeitet. Anstelle der Formaldehyd-Lösung werden
21,6 g einer 50%igen wäßrigen Glutaraldehyd-Lösung eingesetzt.
In ein Gefäß mit Rückflußkühler und Rührer werden 50 g des nach Beispiel 1 herge
stellten Aminoharzvorkondensates (AV) eingetragen und mit der Reaktionsmischung
aus Beispiel 3 versetzt. Der pH-Wert wird mittels 2 N Zitronensäure auf 6,5 bis 7,5
eingestellt. Anschließend wir für 30 Minuten auf 60°C erwärmt. Nach dem Abkühlen
erhält man ein honigartiges Produkt, welches in dieser Form direkt verwendet wer
den kann.
Es wird analog zu Beispiel 5 gearbeitet. Anstelle der Reaktionsmischung aus Beispiel 3
wird die Reaktionsmischung aus Beispiel 4 eingesetzt.
In ein mit Rühraggregaten ausgerüstetes Gefäß werden 4 l Wasser und 30 g des
Reaktionsproduktes aus Beispiel 2 eingetragen und auf 60°C erwärmt. Dann gibt
man als hydrophoben, flüssigen Wirkstoff 2 kg Dipenten sowie 300 g des nach
Beispiel 1 hergestellten Aminoharzvorkondensates (AV) und 150 ml 2 N Zitronensäure
unter starkem Rühren (ca. 10 000 rpm unter Einsatz z. B. eines Ultra-Turrax) hinzu und
dispergiert 10 Minuten unter starker Scherung. Anschließend wird 2 Stunden mit
einem Flügelrührer - möglichst ohne Scherung - bei 60°C weitergerührt. Nach
Abkühlung der Mikrokapseldispersion wird diese mit einem Teilchengrößenmeßgerät
(Fa. Sympatek, System Helos) vermessen. Das Ergebnis der Teilchengrößenanalyse ist
aus Tabelle 1 ersichtlich.
Die Mikrokapseldispersion kann anschließend für mögliche Anwendungen formuliert
werden. Alternativ können die Mikrokapseln durch übliche Methoden abgetrennt,
getrocknet und anderen möglichen Einsatzgebieten zugeführt werden.
Es wird analog zu Beispiel 7 gearbeitet. Anstelle des Reaktionsproduktes aus Beispiel
2 wird das Reaktionsprodukt aus Beispiel 5 eingesetzt. Das Ergebnis der Teilchen
größenanalyse ist aus Tabelle 2 ersichtlich.
Die Mikrokapseldispersion kann anschließend für mögliche Anwendungen formuliert
werden. Alternativ können die Mikrokapseln durch übliche Methoden abgetrennt,
getrocknet und anderen möglichen Einsatzgebieten zugeführt werden.
Es wird analog zu Beispiel 7 ohne Zusatz eines erfindungsgemäßen, modifizierten
Aminoharzvorkondensates (MAV), d. h. ohne Zusatz des Reaktionsproduktes aus
Beispiel 2, gearbeitet.
Das Ergebnis der Teilchengrößenanalyse ist aus Tabelle 3 ersichtlich.
Für die Tabellen 1 bis 3 gelten die folgenden Definitionen:
x0 = Durchmesser der Teilchen in µm
Q3 = Volumen der Teilchen in % bezogen auf die Dispersion; dieses ist proportional der Anzahl der Teilchen
für x5, x10, x50, x90 (= xa) gilt:
xa = Durchmesser der Teilchen in µm, bei dem a% der Teilchen kleiner als xa sind, z. B. ist x5 der Durchmesser, bei dem 5% der Teilchen kleiner als x5 sind
Sv = volumenbezogene Oberfläche der Teilchen
Sm = massebezogene Oberfläche der Teilchen
copt = optische Dichte der Dispersion während der Messung
x0 = Durchmesser der Teilchen in µm
Q3 = Volumen der Teilchen in % bezogen auf die Dispersion; dieses ist proportional der Anzahl der Teilchen
für x5, x10, x50, x90 (= xa) gilt:
xa = Durchmesser der Teilchen in µm, bei dem a% der Teilchen kleiner als xa sind, z. B. ist x5 der Durchmesser, bei dem 5% der Teilchen kleiner als x5 sind
Sv = volumenbezogene Oberfläche der Teilchen
Sm = massebezogene Oberfläche der Teilchen
copt = optische Dichte der Dispersion während der Messung
Aus dem Vergleich der Tabellen 1 und 2 (erfindungsgemäße Anwendungsbeispiele,
Beispiele 7 und 8) mit Tabelle 3 (Vergleichsbeispiel aus dem Stand der Technik,
Beispiel 9) ist ersichtlich, daß bei Verwendung eines erfindungsgemäß modifizierten
Aminoharzvorkondensates (MAV) zur Herstellung von Mikrokapseln deutlich kleinere
Mikrokapseln entstehen als nach dem Stand der Technik. Die maximalen Durch
messer sind 0,75 µm (Tabelle 1) bzw. 5,25 µm (Tabelle 2) verglichen mit 73,5 µm
(Tabelle 3). Parallel hierzu erfährt auch die Teilchengrößenverteilung, d. h. die Streu
ung der Teilchengrößen, eine deutliche Minimierung. So ist nach dem Stand der
Technik (Tabelle 3, Beispiel 9) der Durchmesser von 80% der Teilchen zwischen
1,66 µm (x10) und 49,24 µm (x90), während bei den erfindungsgemäßen Mikro
kapseldispersionen 80% der Teilchen einen Durchmesser zwischen 0,28 µm und
0,56 µm (Tabelle 1, Beispiel 7) bzw. zwischen 0,95 µm und 3,27 µm (Tabelle 2,
Beispiel 5) haben.
Claims (36)
1. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) erhältlich durch Reaktion
von Aminoharzvorkondensaten (AV),
mit einem oder mehreren Aminen der allgemeinen Formel (1),
in der die Reste die folgende Bedeutung haben:
R1 = Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
R2 = H,
Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
(CH2CH2O)xH mit x = 1 bis 50,
mit Methyl- oder Ethyl-Gruppen substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl
oder
CH2CH2NR4R5 mit R4 = H oder (CH2CH2O)zH mit z = 1 bis 50 und R5 = Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
R3 = H oder (CH2CH2O)yH mit y = 1 bis 50,
und/oder mit einem oder mehreren Additionsprodukten von Aminen der allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden,
und/oder mit einem oder mehreren Kondensationsprodukten von Aminen der allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden,
wobei diese Aldehyde eine oder mehrere CHO-Gruppen und 1 bis 12 C-Atome enthalten,
wobei das molare Verhältnis von eingesetzten Aminoharzvorkondensaten (AV) und Aminen der allgemeinen Formel (1) und/oder davon abgeleiteten Reaktionsprodukten zwischen 1 : 0,1 und 1 : 1 liegt, bezogen auf die NH-Gruppen enthaltenden Monomere der Aminoharzvorkondensate (AV).
mit einem oder mehreren Aminen der allgemeinen Formel (1),
in der die Reste die folgende Bedeutung haben:
R1 = Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
R2 = H,
Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
(CH2CH2O)xH mit x = 1 bis 50,
mit Methyl- oder Ethyl-Gruppen substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl
oder
CH2CH2NR4R5 mit R4 = H oder (CH2CH2O)zH mit z = 1 bis 50 und R5 = Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
R3 = H oder (CH2CH2O)yH mit y = 1 bis 50,
und/oder mit einem oder mehreren Additionsprodukten von Aminen der allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden,
und/oder mit einem oder mehreren Kondensationsprodukten von Aminen der allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden,
wobei diese Aldehyde eine oder mehrere CHO-Gruppen und 1 bis 12 C-Atome enthalten,
wobei das molare Verhältnis von eingesetzten Aminoharzvorkondensaten (AV) und Aminen der allgemeinen Formel (1) und/oder davon abgeleiteten Reaktionsprodukten zwischen 1 : 0,1 und 1 : 1 liegt, bezogen auf die NH-Gruppen enthaltenden Monomere der Aminoharzvorkondensate (AV).
2. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach Anspruch 1,
dadurch erhältlich,
daß Aminoharzvorkondensate (AV) eingesetzt werden, deren NH-Gruppen enthaltende Monomer-Komponente Melamin und/oder Harnstoff und/oder Guanidin und/oder Guanidinium-Salze und/oder Acrylamid ist,
und/oder deren Aldehyd-Monomer-Komponente Formaldehyd und/oder Glutaraldehyd und/oder Glyoxal ist.
daß Aminoharzvorkondensate (AV) eingesetzt werden, deren NH-Gruppen enthaltende Monomer-Komponente Melamin und/oder Harnstoff und/oder Guanidin und/oder Guanidinium-Salze und/oder Acrylamid ist,
und/oder deren Aldehyd-Monomer-Komponente Formaldehyd und/oder Glutaraldehyd und/oder Glyoxal ist.
3. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch erhältlich, daß Aminoharzvorkondensate (AV) eingesetzt
werden, die partiell oder vollständig verethert sind.
4. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach Anspruch 3,
dadurch erhältlich, daß Aminoharzvorkondensate (AV) eingesetzt
werden, die partiell oder vollständig mit Methanol und/oder mit Butanol
verethert sind.
5. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch erhältlich, daß veretherte Aminoharzvorkondensate (AV) ein
gesetzt werden, deren Veretherungsgrad bezogen auf die veretherbaren
Hydroxymethyl-Gruppen der Aminoharzvorkondensate (AV) 20 bis 100%
beträgt.
6. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach Anspruch 5,
dadurch erhältlich, daß veretherte Aminoharzvorkondensate (AV) ein
gesetzt werden, deren Veretherungsgrad 30 bis 80% beträgt.
7. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch erhältlich, daß Aminoharzvorkondensate (AV) eingesetzt
werden, die kationisch modifiziert sind.
8. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach Anspruch 7,
dadurch erhältlich, daß Aminoharzvorkondensate (AV) eingesetzt
werden, die mit Triethanolamin modifiziert sind.
9. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 8,
dadurch erhältlich, daß als Aminoharzvorkondensate (AV) mit
Triethanolamin modifizierte und partiell mit Methanol veretherte Melamin-
und/oder Melamin-Harnstoff-Vorkondensate eingesetzt werden.
10. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 9,
dadurch erhältlich, daß Amine der allgemeinen Formei (1) eingesetzt
werden, deren Fettsäurereste keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen
aufweisen und/oder deren Fettsäurereste 6 bis 20 C-Atome enthalten.
11. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 10,
dadurch erhältlich, daß Amine der allgemeinen Formel (1) eingesetzt
werden, in der x und/oder y und/oder z Werte zwischen 2 und 25 einnimmt.
12. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 11,
dadurch erhältlich, daß Reaktionsprodukte von Aminen der
allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden eingesetzt werden, die eine oder zwei
CHO-Gruppen und 1 bis 6 C-Atome enthalten.
13. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach Anspruch 12,
dadurch erhältlich, daß Reaktionsprodukte von Aminen der
allgemeinen Formel (1) mit Formaldehyd und/oder mit Glutaraldehyd und/oder
mit Glyoxal eingesetzt werden.
14. Modifizierte Aminoharzvorkondensate (MAV) nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von einge
setzten Aminoharzvorkondensaten (AV) und Aminen der allgemeinen Formel (1)
und/oder davon abgeleiteten Reaktionsprodukten zwischen 1 : 0,5 und 1 : 0,9
liegt, bezogen auf die NH-Gruppen enthaltenden Monomere der
Aminoharzvorkondensate (AV).
15. Verfahren zur Herstellung von modifizierten Aminoharzvorkondensaten (MAV)
nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß man Aminoharzvorkondensate (AV) umsetzt mit einem oder mehreren Aminen der allgemeinen Formel (1),
in der die Reste die folgende Bedeutung haben:
R1 = Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
R2 = H,
Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
(CH2CH2O)xH mit x = 1 bis 50,
mit Methyl- oder Ethyl-Gruppen substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl
oder
CH2CH2NR4R5 mit R4 = H oder (CH2CH2O)zH mit z = 1 bis 50 und R5 = Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
R3 = H oder (CH2CH2O)yH mit y = 1 bis 50,
und/oder mit einem oder mehreren Additionsprodukten von Aminen der allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden,
und/oder mit einem oder mehreren Kondensationsprodukten von Aminen der allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden,
wobei diese Aldehyde eine oder mehrere CHO-Gruppen und 1 bis 12 C-Atome enthalten,
und daß das molare Verhältnis der eingesetzten Aminoharzvorkondensate (AV) und Aminen der allgemeinen Formel (1) und/oder davon abgeleiteten Reaktionsprodukten zwischen 1 : 0,1 und 1 : 1 liegt, bezogen auf die NH-Gruppen enthaltenden Monomere der Aminoharzvorkondensate (AV) ist.
daß man Aminoharzvorkondensate (AV) umsetzt mit einem oder mehreren Aminen der allgemeinen Formel (1),
in der die Reste die folgende Bedeutung haben:
R1 = Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
R2 = H,
Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
(CH2CH2O)xH mit x = 1 bis 50,
mit Methyl- oder Ethyl-Gruppen substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl
oder
CH2CH2NR4R5 mit R4 = H oder (CH2CH2O)zH mit z = 1 bis 50 und R5 = Fettsäurerest mit 4 bis 50 C-Atomen, der keine, eine oder mehrere C=C-Doppelbindungen aufweist,
R3 = H oder (CH2CH2O)yH mit y = 1 bis 50,
und/oder mit einem oder mehreren Additionsprodukten von Aminen der allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden,
und/oder mit einem oder mehreren Kondensationsprodukten von Aminen der allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden,
wobei diese Aldehyde eine oder mehrere CHO-Gruppen und 1 bis 12 C-Atome enthalten,
und daß das molare Verhältnis der eingesetzten Aminoharzvorkondensate (AV) und Aminen der allgemeinen Formel (1) und/oder davon abgeleiteten Reaktionsprodukten zwischen 1 : 0,1 und 1 : 1 liegt, bezogen auf die NH-Gruppen enthaltenden Monomere der Aminoharzvorkondensate (AV) ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß Aminoharzvorkondensate (AV)
eingesetzt werden,
deren NH-Gruppen enthaltende Monomer-Komponente Melamin und/oder Harnstoff und/oder Guanidin und/oder Guanidinium-Salze und/oder Acrylamid ist,
und/oder deren Aldehyd-Monomer-Komponente Formaldehyd und/oder Glutaraldehyd und/oder Glyoxal ist.
deren NH-Gruppen enthaltende Monomer-Komponente Melamin und/oder Harnstoff und/oder Guanidin und/oder Guanidinium-Salze und/oder Acrylamid ist,
und/oder deren Aldehyd-Monomer-Komponente Formaldehyd und/oder Glutaraldehyd und/oder Glyoxal ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß Aminoharzvorkondensate (AV)
eingesetzt werden, die partiell oder vollständig verethert sind.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß Aminoharzvorkondensate (AV)
eingesetzt werden, die partiell oder vollständig mit Methanol und/oder mit
Butanol verethert sind.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet, daß veretherte Aminoharzvorkondensate
(AV) eingesetzt werden, deren Veretherungsgrad bezogen auf die verether
baren Hydroxymethyl-Gruppen 20 bis 100% beträgt.
20. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß veretherte Aminoharzvorkondensate
(AV) eingesetzt werden, deren Veretherungsgrad 30 bis 80% beträgt.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß Aminoharzvorkondensate (AV) einge
setzt werden, die kationisch modifiziert sind.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß Aminoharzvorkondensate (AV) einge
setzt werden, die mit Triethanolamin modifiziert sind.
23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß als Aminoharzvorkondensate (AV) mit
Triethanolamin modifizierte und partiell mit Methanol veretherte Melamin-
und/oder Melamin-Harnstoff-Vorkondensate eingesetzt werden.
24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß Amine der allgemeinen Formel (1)
eingesetzt werden, deren Fettsäurereste keine, eine oder mehrere C=C-Doppel
bindungen aufweisen und/oder deren Fettsäurereste 6 bis 20 C-Atome
enthalten.
25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß Amine der allgemeinen Formel (1)
eingesetzt werden, in der x und/oder y und/oder z Werte zwischen 2 und 25
einnimmt.
26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß Reaktionsprodukte von Aminen der
allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden eingesetzt werden, die eine oder zwei
CHO-Gruppen und 1 bis 6 C-Atome enthalten.
27. Verfahren nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß Reaktionsprodukte von Aminen der
allgemeinen Formel (1) mit Formaldehyd und/oder mit Glutaraldehyd und/oder
mit Glyoxal eingesetzt werden.
28. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß Aminoharzvorkondensate (AV) und
Amine der allgemeinen Formel (1) und/oder davon abgeleitete Reaktions
produkte eingesetzt werden, deren molares Verhältnis zwischen 1 : 0,5 und
1 : 0,9 liegt, bezogen auf die NH-Gruppen enthaltenden Monomere der
Aminoharzvorkondensate (AV).
29. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion der Aminoharzvor
kondensate (AV) mit Aminen der allgemeinen Formel (1) und/oder mit davon
abgeleiteten Reaktionsprodukten in wäßriger oder organischer Phase, bei
pH 5,5 bis 9,5 und bei Temperaturen zwischen 20 und 90°C durchgeführt wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion der Aminoharzvor
kondensate (AV) mit Aminen der allgemeinen Formel (1) und/oder mit davon
abgeleiteten Reaktionsprodukten bei Temperaturen zwischen 40 und 60°C
durchgeführt wird.
31. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der Amine der
allgemeinen Formel (1) mit Aldehyden zu hydroxyalkylierten Aminen oder
Schiff'schen Basen bei pH 7,5 bis 9,5 und bei Temperaturen von 20 bis 90°C in
wäßriger oder organischer Phase durchgeführt wird.
32. Verwendung der modifizierten Aminoharzvorkondensate (MAV) nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 als Dispergiermittel.
33. Verwendung der modifizierten Aminoharzvorkondensate (MAV) nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 zur Herstellung von Mikropartikeln.
34. Verwendung nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet, daß eine ein übliches Aminoharzvor
kondensat enthaltende Lösung mit einem Nichtlösungsmittel versetzt wird, daß
das grenzflächenaktive, modifizierte Aminoharzvorkondensat (MAV) zugegeben
wird, daß das Aminoharzvorkondensat im Nichtlösungsmittel dispergiert wird
und daß ein feinstteiliges polymeres Produkt, gegebenenfalls unter Zugabe
eines Polymerisationskatalysators, generiert wird.
35. Verwendung der modifizierten Aminoharzvorkondensate (MAV) nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 zur Herstellung von Mikrokapseln.
36. Verwendung nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Wirkstoff enthaltende
Lösung und/oder ein flüssiger und/oder ein wachsförmiger und/oder ein fester
Wirkstoff oder eine Mischung derselben mit einem Nichtlösungsmittel unter
Zugabe des dispergierenden, grenzflächenaktiven, modifizierten Aminoharz
vorkondensates (MAV) und gegebenenfalls unter Zugabe eines üblichen
Aminoharzvorkondensates dispergiert wird, daß gegebenenfalls ein Polymeri
sationskatalysator zugegeben wird und daß Aminoharzmikrokapseln erzeugt
werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19814880A DE19814880C2 (de) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Modifizierte Aminoharzvorkondensate, ihre Herstellung und ihre Verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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