DE202004018191U1 - Modified montan wax useful for producing an aqueous composition with hydrophobizing properties is produced by reacting a mixture of montan wax and tall oil resin or a tall oil resin ester to introduce acid groups in salt form - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of technology
Die Erfindung betrifft ein Montanwachsmodifikat, das insbesondere zur Herstellung eines wässrigen Montanwachscompounds mit hydrophobierenden Eigenschaften vorgesehen ist.The The invention relates to a montan wax modifier, in particular for Preparation of an aqueous montan wax compound provided with hydrophobic properties.
Für Systeme mit hydrophobierender Wirkung wird nach dem Stand der Technik, wie zum Beispiel in der DD 160 516 beschrieben, Montanwachs mit festen Kohlenwasserstoffen in fester, fein verteilter Form eingesetzt.For systems with hydrophobizing effect is according to the prior art, such as For example, described in DD 160 516, montan wax with solid Hydrocarbons used in solid, finely divided form.
Weiterhin finden dafür gemäß DD 205 882 Compounds aus Montanwachs und festen Kohlenwasserstoffen in fester, fein verteilter Form oder als Emulsion bzw. Dispersion Verwendung.Farther find for it according to DD 205 882 Compounds of montan wax and solid hydrocarbons in solid, finely divided form or as emulsion or dispersion use.
In der DD 221 994 ist die Behandlung von zu hydrophobierenden Produkten mit einer Emulsion aus Montanwachs, Emulgator, bestehend aus Ethylenoxidadukten auf der Basis von Alkylphenolen und längerkettigen Fettalkoholen, und Wasser beschrieben.In DD 221 994 is the treatment of products to be hydrophobicized with an emulsion of montan wax, emulsifier, consisting of Ethylenoxidadukten based on alkylphenols and longer-chain fatty alcohols, and water.
Weiterhin ist in der DD 284 126 die Hydrophobierung mit Montanwachs und Paraffin erwähnt.Farther is in DD 284 126 the hydrophobing with montan wax and paraffin mentioned.
In
der
In der WO 99/35103 ist eine Montanwachsemulsion mit sulfatischen anionischen Tensiden, zum Beispiel Sulfat oder Sulfonat, sulfonierte Naphthalen- Formaldehyd-Kondensate, als Polymer vorzugsweise Aryl- Sulfonat, Naphthalen- Sulfonat, vorteilhafterweise als Na- Salz, und nichtionogenen Tensiden, zum Beispiel höherer Alkohol, Alkenol, Alkan- oder Alkensäure oder Aryl- Alkohol oder Carbonsäureethoxylate mit mindestens zwei Äquivalenten von Ethylenoxid, ethoxylierte Alkyl-, Alkenyl-, Alkanoyl-, Alkenoyl- Komponenten, alternativ auch polyglycosinierte Alkyl-, Alkenyl-, Alkanoyl-, Alkenoyl- und Aryl- Komponenten, unter Verwendung von Montanwachs und Erdöl- Kohlenwasserstoffen, nämlich Paraffin, dargestellt.In WO 99/35103 is a montan wax emulsion with sulfatic anionic Surfactants, for example sulphate or sulphonate, sulphonated naphthalene Formaldehyde condensates, as polymer preferably aryl sulphonate, naphthalene sulphonate, advantageously as Na salt, and non-ionic surfactants, for example higher alcohol, Alkenol, alkane or alkenoic acid or aryl alcohol or carboxylic acid ethoxylates with at least two equivalents of ethylene oxide, ethoxylated alkyl, alkenyl, alkanoyl, alkenoyl Components, alternatively polyglycosinated alkyl, alkenyl, Alkanoyl, alkenoyl and aryl moieties, using Montan wax and petroleum Hydrocarbons, namely Paraffin, presented.
Im US- Paten 4,748,196 wird eine wässrige Emulsion aus einer Wachskomponente, Paraffin, Montanwachs oder Polyolefinwachs, mit Olefin- Maleinsäureanhydrid-Derivaten, Alkalihydroxiden und/oder nichtionogenen Emulgatoren sowie den gängigen Stabilisierungsmitteln Polyvinylalkohol, Polyacrylamid, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose oder Hydroxypropylcellulose beschrieben.in the US Patent 4,748,196 is an aqueous Emulsion of a wax component, paraffin, montan wax or polyolefin wax, with olefin-maleic anhydride derivatives, alkali hydroxides and / or nonionic emulsifiers and the usual stabilizers Polyvinyl alcohol, polyacrylamide, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose or hydroxypropylcellulose.
Schließlich wird in der WO 02/098816 eine wässrige Emulsion mit Kohlenwasserstoffwachsen, nämlich Paraffin- Wachs, Carnauba- Wachs, Polyethylenwachs, synthetische Wachsester, Säurewachs, maleinsäuremodifizierte Kohlenwasserstoffe und Kombinationen daraus, unter Verwendung von polyolefinischen maleinsäureanhydrid- gepfropften Polymeren und Polyvinylalkohol erwähnt.Finally will in WO 02/098816 an aqueous Emulsion with hydrocarbon waxes, namely paraffin wax, carnauba Wax, polyethylene wax, synthetic wax esters, acid wax, maleic acid modified Hydrocarbons and combinations thereof, using polyolefinic maleic anhydride mentioned grafted polymers and polyvinyl alcohol.
Es wäre wünschenswert, ein wässriges Montanwachscompoundsystem, z. B. als Montanwachsdispersion, zur Verfügung zu haben, das sich gegenüber dem bekannten Stand der Technik durch höhere Stabilität, verstärkte hydrophobierende Wirksamkeit bei der Behandlung von unterschiedlichen Stoffsystemen und durch reduzierende Wirkung auf die Entstehung von Schimmelpilzen auszeichnet. Die bestehenden Systeme vermögen dieses nicht oder nur unbefriedigend zu leisten.It would be desirable an aqueous one Montanwachscompoundsystem, z. B. as Montanwachsdispersion to disposal to have that opposite the prior art by higher stability, reinforced hydrophobic Efficacy in the treatment of different substance systems and by reducing the formation of mold distinguished. The existing systems are unable or unsatisfactory afford to.
Aufgabenstellung Daher besteht die erfindungsgemäße Aufgabe in der Entwicklung eines in einem wässrigen Compound mit hydrophobierenden Eigenschaften verwendbaren Stoffes oder Stoffgemischs mit gleichen bzw. vorzugsweise besseren Eigenschaften als Montanwachs.task Therefore, the object of the invention in the development of a hydrophobic in an aqueous compound with hydrophobic Properties of usable substance or substance mixture with same or preferably better properties than montan wax.
Die Lösung der Aufgabenstellung ist im Schutzanspruch 1 angegeben. Die untergeordneten Ansprüche enthalten zweckmäßige Ausgestaltungen.The solution the task is specified in the protection claim 1. The subordinate claims contain expedient embodiments.
Erfindungsgemäß wird ein Stoffsystem auf Basis von Montanwachs in Form eines Montanwachsmodifikats vorgeschlagen, dessen Struktur über die gewählten Aufwandsmengen von Zuschlagstoffen und über bestimmte Verfahrensbedingungen beeinflussbar und dessen Eigenschaften damit je nach Bedarf unterschiedlich einstellbar sind.According to the invention, a substance system based on montan wax in the form of a montan wax modifier is proposed, the structure of which can be influenced by the chosen amount of additives and of certain process conditions, and whose properties are thus sublimated as required are different adjustable.
Dazu ist Montanwachs zunächst mit einem Zusatz von Tallharz oder einem Ester auf Tallharzbasis versehen und nachfolgend einer gezielten chemischen Modifizierung unterzogen worden.To Montan wax is first with an addition of tall resin or a tall resin based ester and subsequently a targeted chemical modification been subjected.
Konkret wird vorgeschlagen, Montanwachs zunächst bei 100°C bis 140°C, vorzugsweise 120°C, aufzuschmelzen und nachfolgend 3 bis 30 Masse- %, vorzugsweise 15 Masse- %, Tallharz oder ein Ester auf Tallharzbasis unter Rühren hinzuzufügen. Tallharz selbst beinhaltet als Hauptkomponenten ein Gemisch aus Abietinsäure, Dehydroabietinsäure, Palustrinsäure, Dihydroabietinsäure, Neoabietinsäure sowie Pimar- und Isopimarsäure. Als Tallharzester wird der Glycerolester hier explizit genannt.Concrete Montan wax is initially proposed at 100 ° C to 140 ° C, preferably 120 ° C, to melt and subsequently 3 to 30% by mass, preferably 15% by mass, tall resin or to add a tall resin based ester with stirring. tall resin itself contains as its main components a mixture of abietic acid, dehydroabietic acid, palustric acid, dihydroabietic acid, neoabietic acid and Pimaric and isopimaric acid. As a tall resin ester, the glycerol ester is explicitly mentioned here.
In der sich anschließenden Reaktionsstufe wird eine chemische Strukturänderung des Montanwachsgemisches durch oxidierend wirkende Mineralsäuren bei Anwesenheit von Sauerstoff und unter Rühren bei 110°C bis 150°C, vorzugsweise 140°C, vollzogen.In the subsequent one Reaction step becomes a chemical structural change of the montan wax mixture by oxidizing mineral acids in the presence of oxygen and stirring at 110 ° C up to 150 ° C, preferably 140 ° C, completed.
So werden beispielsweise bei der Verwendung von 0,5 bis 4,0 Masse- %, vorzugsweise 2,0 Masse- %, konzentrierter Schwefelsäure und bei Zufuhr von Sauerstoff durch Lufteinblasung in das Molekülgerüst des vorliegenden Wachs-Harz-Gemischs Sulfonsäuregruppierungen eingefügt und weitere Carboxylgruppen erzeugt.So For example, when using from 0.5 to 4.0 mass %, preferably 2.0% by mass, concentrated sulfuric acid and upon delivery of oxygen by air injection into the scaffold of the present invention Wax-resin mixture sulfonic acid groups added and produces additional carboxyl groups.
Diese werden im Anschluss mit 0,7 bis 4,5 Masse- %, vorzugsweise 2,4 Masse- %, Alkalihydroxiden in ihre entsprechenden Salze überführt.These are subsequently mixed with 0.7 to 4.5% by mass, preferably 2.4% by mass. %, Alkali hydroxides converted into their corresponding salts.
Man erhält ein Montanwachsmodifikat mit deutlich veränderten Eigenschaften gegenüber Montanwachs.you receives a Montanwachsmodifikat with significantly changed properties against montan wax.
Vergleichsmessungen mittels FT-IR- Spektroskopie (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) zwischen Montanwachs im Ausgangszustand und dem erfindungsgemäßen Montanwachsmodifikat haben insbesondere Veränderungen im Wellenzahlenbereich bei ca. 620 cm–1, 1.030 cm–1, 1.110 cm–1, 1.714cm–1 und 1.735 cm–1 gezeigt.Have Comparison measurements by means of FT-IR spectroscopy (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) between montan wax in the initial state and the Montanwachsmodifikat invention in particular changes in the wave number range at about 620 cm -1, 1,030 cm -1, 1,110 cm -1, 1,735 -1 and 1.714cm cm -1 shown.
Mittels des DSC- Verfahrens (Differential Scanning Calorimetry) aufgenommener Thermogramme war eine deutliche Verschiebung in der Kurvenstruktur sowie eine signifikante Änderung im Peakmaximum und in der normierten Enthalpie nachweisbar.through recorded by the DSC method (Differential Scanning Calorimetry) Thermograms was a significant shift in the curve structure as well as a significant change detectable in the peak maximum and in the normalized enthalpy.
Das erfindungsgemäße Montanwachsmodifikat eignet sich somit besonders vorteilhaft für die Herstellung eines wässrigen Montanwachscompoundsystems, beispielsweise einer Montanwachsdispersion. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass ein Montanwachscompoundsystem, enthaltend das beschriebene ein Montanwachsmodifikat an Stelle von Montanwachs, eine höhere Stabilität und ein signifikant erhöhtes Wirkungspotential bei der Hydrophobierung von unterschiedlichen Anwendungsstoffsystemen, zum Beispiel Gips, Karton, Holz und dgl. bzw. Kombinationen daraus, aufweist. Neben der Verwendbarkeit in unterschiedlichen Anwendungsstoffsystemen zeichnet es sich darüber hinaus durch reduzierende Wirkung auf die Entstehung von Schimmelpilzen aus.The Montan wax modifier according to the invention is thus particularly advantageous for the preparation of an aqueous Montan wax compound system, for example, montan wax dispersion. Surprisingly has been shown to contain a montan wax compound system the described a montan wax modifier in place of montan wax, a higher one stability and a significantly increased Effectiveness in the hydrophobing of different Application systems, such as gypsum, cardboard, wood and the like. or combinations thereof. In addition to the usability in It is also distinguished by different application systems by reducing the effect on the development of mold fungi out.
Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.embodiment The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.
Das
erfindungsgemäße Montanwachsmodifikat
ist aus folgende Ausgangsmaterialien gebildet:
Wie im vorstehenden Text beschrieben ist das in Rede stehende Montanwachsmodifikat ein Produkt aus einer gezielten chemischen Reaktion von mit Tallharz oder einem Ester auf Tallharzbasis abgemischtem Montanwachs, wobei unterschiedliche in ihre Salze überführte Säuregruppierungen im Molekülgerüst eingefügt vorliegen.As described in the above text is the Montanwachsmodifikat in question a product of a targeted chemical reaction with Tallharz or a ester based on tall resin-based mixed montan wax, wherein different acid groups converted to their salts present inserted in the molecular framework.
In
den zugehörigen
Das erfindungsgemäße Montanwachsmodifikat steht nun als Ausgangskomponente für die Herstellung des wässrigen Montanwachscompounds, beispielsweise in Form einer Montanwachsdispersion, zur Verfügung.The Montan wax modifier according to the invention now stands as a starting component for the preparation of the aqueous Montan wax compounds, for example in the form of montan wax dispersion, to disposal.
Hierzu werden bekannte Verfahren genutzt. Die Dispergierung erfolgt als ein Compound mit 5 bis 50 Masse- % Montanwachsmodifikat und 95 bis 50 Masse- % paraffinischen Kohlenwasserstoffen unter Verwendung der für herkömmliche nicht modifizierte Montanwachssysteme üblichen Emulgatoren und Stabilisatoren.For this known methods are used. The dispersion takes place as a compound with 5 to 50 mass% montan wax modifier and 95 to 50 mass% paraffinic hydrocarbons using the for conventional unmodified montan wax systems usual emulsifiers and stabilizers.
Die nachstehende Tabelle dokumentiert die beim Einsatz einer Dispersion mit dem erfindungsgemäßen Montanwachsmodifikat überraschenderweise auftretende Stabilität im Vergleich zu einer Dispersion mit nichtmodifiziertem Montanwachs.The The following table documents the use of a dispersion surprisingly with the montan wax modifier according to the invention occurring stability compared to a dispersion with unmodified montan wax.
Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Montanwachsmodifikats als Wirkkomponente im wässrigen Montanwachscompound (Dispersion) zeigte sich weiterhin überraschenderweise eine signifikante Verbesserung der hydrophobierenden Wirkung auf unterschiedliche Stoffsysteme im Vergleich zu der Wirkung der Dispersion ohne eine Modifizierung des Montanwachses.at the use of Montanwachsmodifikats invention as active component in aqueous Montan wax compound (dispersion) continued to be surprisingly found a significant improvement in the hydrophobing effect different material systems compared to the effect of the dispersion without a modification of montan wax.
Diese Wirkungsunterschiede sind in der nachstehenden Tabelle als Anwendungsbeispiel bei der Hydrophobierung von Gips nach einer zweistündigen Wasserlagerung aufgeführt.These Differences in effect are shown in the table below as an example of use in the hydrophobing of gypsum after a two-hour storage in water listed.
Claims (5)
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