DE2455632B2

DE2455632B2 - Verfahren zur herstellung von festen, kruemeligen wachsmassen

Info

Publication number: DE2455632B2
Application number: DE19742455632
Authority: DE
Inventors: James Edwin; Washecheck Paul Howard; Ponca City OkIa.; Pinto Wilfred Michael Mahtomedi Minn.; Yates (VStA.)
Original assignee: Continental Oil Co, Ponca City, OkIa. (VStA.)
Priority date: 1973-12-17
Filing date: 1974-11-25
Publication date: 1977-09-15
Also published as: BR7410332D0; DK653574A; FR2254608A1; NO744522L; GB1451860A; IT1026938B; SE7415764L; DE2455632A1; AR207236A1; JPS50141603A; JPS5222841B2; FR2254608B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von festen, krümeligen Wachsmassen, durch Verschmelzen eines Wachses mit

a) einem Calciumsalz einer Fettsäure oder

b) Calciumhydroxid und einer Fettsäure,

wobei als Fettsäure eine aliphatische Ci₆-C₂4-Kohlenwasserstoffcarbonsäure oder eine Mischung solcher Fettsäuren, die gegebenenfalls bis zu ungefähr 15Gcw.-% einer aliphatischen Cn-Kohienwasserstoffmonocarbonsäure enthält, eingesetzt wird, und Abkühlen des dabei erhaltenen Gemisches. r>o

Polyvinylchlorid und andere extrudierbare thermoplastische Massen enthalten häufig paraffinische Kohlenwassersioffwachse und Calciumsalze bestimmter Fettsäuren, wie Calciumstearat, als Extrudierhilfsmittel. Da die extrudierbarcn Massen im allgemeinen in Form '<■■ eines Gemisches aus Feststoffteilchen in den Extrudei eingeführt werden, ist es erwünscht, daß auch alle Zusätze, die solchen Massen zugegeben werden, einschließlich der Extrudierhilfsmittel in fester teilchenförmiger Form vorliegen, um ihre Dosierung und Handhabung zu erleichtern. Bei den Calciumsalzen bestimmter Fettsäuren treten diesbezüglich keine Schwierigkeiten auf, jedoch handelt es sich bei den meisten paraffinischen Kohlenwasserstoffwachsen um relativ weiche Massen, die öle oder andere Lösungmittel enthalten, die als Extrudierhilfsmittelzusätze für extrudie.bare Feststoffgemische nur schwierig zu handhaben sind. Die Folge davon ist, daß sehr viele paraffinische Kohlenwasserstoffwachse bei der Verarbeitung von thermoplastischen Massen nicht eingesetzt werden können, obgleich sie an sich gute Extrudierhilfsmittel für solche Massen darstellen wurden. Man ist daher bei der Auswahl solcher Extrudierhilfsmittel auf bestimmte paraffinische Kohlenwasserstoffwachse hoher Qualität beschränkt.

Man ist daher seit langem bestrebt, eine Methode zu finden, mit deren Hilfe es möglich ist, die als Extrudierhilfsmittel an sich erwünschten und vorteilhaften paraffinischen Kohlenwasserstoffwachse, die jedoch aufgrund ihres weichen, pastösen Aggregatzustandes für die Einarbeitung in extrudierbare Feststoffgemische als Extrudierhilfsmittel bisher nicht geeignet waren, auf technisch einfache und wirksame Weise in einen anderen, besser geeigneten Aggregatzustand zu überführen, ohne daß sich dabei ihre erwünschten Eigenschaften ändern.

Aus der deutschen Auslegeschrift 12 79 263 ist zwar eine Wachskomposition aus Montanwachs, einem Ester einer Ci2-C22-Fettsäure und einem Calciumsalz einer Ci2-C22-Fettsäure bekannt, die durch bestimmte Maßnahmen in einen anderen Aggregatzustand überführt werden knnn, dabei handelt es sich jedoch um eine chemische Modifizierung des als eine Komponente eingesetzten Montanwachses, wobei man als Endprodukt ein Gemisch aus einem Ester und einem Calciumsalz des eingesetzten Montanwachses erhält, bei dem auch die Eigenschaften des ursprünglich eingesetzten Paraffinwachses in unerwünschter Weise verändert werden. Außerdem ist die nach dem bekannten Verfahren erzielbare Änderung des Aggregatzustandes des Paraffinwachses technisch aufwendig utid unwirtschaftlich.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahrer anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, auf techniscr einfache und wirtschaftliche Weise ein Wachs, da; aufgrund seiner vorteilhaften physikalischen Eigenschaften für viele Anwendungszwecke zwar geeignet wäre, wegen seines Aggregatzustandes, in dem e; vorliegt, und der damit verbundenen Handhabungs Schwierigkeiten aber in der Praxis nicht eingesetz werden kann, unter Aufrechterhaltung seiner an siel erwünschten Eigenschaften in einen solchen Aggregat zustand zu überführen, der seine Verwendung au Gebieten, auf denen es bisher nicht eingesetzt werdet konnte, ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei eirjen Verfahren des eingangs genannten Typs dadurch gelöst daß man als Wachs ein paraffinisches Kohlenwasser stoffwachs mit einem Tropfschmelzpunkt von minde stcns 43,3°C, einem ölgehalt von nicht über 50 Gew.-⁰/ und einem Nadelpenetrationswert von 1 bis 20 mm be 25°C einsetzt und das Gemisch auf mindestens '50°( erwärmt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält mal auf technisch einfache und wirtschaftliche Weise unte Verwendung von leicht zugänglichen Ausgangsmateria

lien ein paraffinisches Kohlenwasserstoffwachs, das einen unter Umgebungsbedingungen glasartigen, spröden, krümeligen Feststoff darstellt, der leicht zu einem Pulver vermählen oder zerkleinert werden kann, so daß er leicht handhabbar ist. Das dabei erhaltene Produkt hat die gleichen vorteilhaften physikalischen Eigenschaften wie das als Ausgangsmaterial eingesetzte paraffinische Kohlenwasserstoffwachs, ohne jedoch dessen Nachteile zu besitzen. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene krümelige Produkt stellt ein hervorragendes Extrudierhilfsmittel dar, das in Form eines Pulvers der zu extrudierenden Polymerisatmasse leicht zugesetzt werden kann und auch bei längerer Lagerung diesen vorteilhaften Aggregatzustand beibehält. Seine hervorragende Eignung als Zusatz in ,₅ Extrusionsverfahren beruht darauf, daß es bei Temperaturen von etwa 100⁰C und mehr fließfähig wird.

Als Fettsäuren, die erfindungsgemäß als solche oder in Form ihrer Calciumsalze eingesetzt werden, verwendet man in dem erfindungsgemäßen Verfahren aliphatisehe Ci6-C24-Kohlenwasserstoffmonocarbonsäuren oder Mischungen davon. Diese Säuren können gesättigt oder ungesättigt sein. Werden Säuregemische verwendet, so können diese bis zu ungefähr 15 Gew.· % einer aliphatischen Cu-Kohlenwasserstoffmonocarbonsäure ₂<; mit den gleichen Sättigungseigenschaften wie oben angegeben enthalten. Zu Beispielen für geeignete Fettsäuren gehören Palmitinsäure, Stearinsäure, ölsäure, Linolsäure, Eicosansäure, Behensäure, Tallölfettsäure, hydrierte Pflanzenfettsäure, hydrierte Talgfettsäure und destillierte Baumwollsamenfettsäure. Verschiedene, im Handel erhältliche Qualitäten von geeigneten Säuren stehen zur Verfügung, und einige von ihnen sind in »Fatty Acids and Their Industrial Applications« von E. S. Pattison, 1%8, Seite 7, Tabelle 1 und 2, ,₅ aufgeführt (ausgenommen hohe Laurinsäuren). Diese geeigneten, im Handel erhältlichen Säuren sind im allgemeinen Gemisch«: der Fettsäuren, wie sie oben angegeben worden sind, und sie können zusätzlich noch geringe Mengen bestimmter Verunreinigungen, je nach ihren Herstellungsverfahren, enthalten.

Wird Calciumhydroxid verwendet, so kann es irgendein Material von technischer Qualität, wie gelöschter Kalk oder hydratisierter Kalk, sein.

Geeignete paraffinische Kohlenwasserstoffwachse leiten sich im allgemeinen von Erdöl ab. Diese Wachse enthalten eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffverbindungen, beispielsweise normale Paraffine, Isoparaffine, Cycloparaffine, geringe Mengen an Polycycloparaffinen und aromatische Verbindungen und andere Kohlenwasserstoffe, und sie können in gereinigter Form vorliegen oder sie können öle enthalten, je nach der Quelle aus der sie stammen und/oder je nach Art ihrer Gewinnung. Geeignete paraffinische Kohlenwasserstoffwachse sind solche mit einem Tropfschmelzpunkt (ASTM D127-63) _5S von mindestens 43,3°C, vorzugsweise von mindestens 62,8°C, einem ölgehalt (ASTM D721-65T) von nicht mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise von nicht mehr als 20 Gew.-%, und einem Nadelpenetrationsweri bei 25° C (ASTM D1321-65) im Bereich von 1 bis 20 mm, r,₀ vorzugsweise von 1 bis: 10 mm.

Das erfindungsgemiiße Verfahren kann in der Weise durchgeführt werden, daß man das paraffinische Kohlenwasserstoffwachs und a) das Calciurnsalz der Fettsäure öder b) Calciumhydroxid und die Fettsäure in (,5 ein erwärmtes bzw. erwärmbares Reaktionsgefäß, das mit einer Rührvorrichtung ausgerüstet ist, gibt. Das Wachs kann vor dem Einfüllen vorgeschmolzen werden oder es kann in dem Reaktionsgefäß geschmolzen werden.

Verwendet man das Calciumsalz einer Fettsäure, so kann es einfach zusammen mit dem Wachs in das Reaktionsgefäß eingefüllt werden. Verwendet man Calciumhydroxid und eine Fettsäure getrennt voneinander, so kann man die Fettsäure als solche einfüllen oder man kann sie, sofern geeignet, wie das Wachs vorschmelzen. Das Calciumhydroxid, das ein Feststoff ist, kann unter Verwendung üblicher Einrichtungen für die Handhabung von Feststoffen, wie Schneckengängen, eingefüllt werden. Obgleich bei der Erfindung die Reihenfolge der Zugabe nicht kritisch ist, kann man bestimmte Vorteile erreichen, wenn man zuerst das geschmolzene Wachs in das Reaktionsgefäß gibt und anschließend das feste Calciumhydroxid zugfügt. Nachdem die Calciumhydroxidteilchen durch die Rührvorrichtung in dem Reaktionsgefäß gut dispergiert worden sind, kann man die Fettsäure in flüssiger Form abmessen und in das Reaktionsgefäß geben. Man kann aber auch die Fettsäure vor dem Calciumhydroxid einfüllen. In beiden fällen kann die Bildung des Wassers durch Umsetzung des Calciumhydroxids mit der Fettsäure leicht kontrolliert werden. Dies ist von Bedeutung, da bei dem Verfahren Temperaturen oberhalb des Siedepunktes des Wassers auftreten und dementsprechend irgendwelches vorhandenes oder gebildetes Wasser verdampft wird und ein Schäumen der Mischung verursachen kann. Sollte das Schäumen zu Schwierigkeiten führen, so kann man geeignete Vorrichtungen verwenden, wie sie dem Fachmann geläufig sind.

In jedem Falle wird das Materialgemisch unter Rühren auf mindestens 150° C erwärmt. Das Erwärmen der Materialien kann fortgeführt werden, während sie in das Reaktionsgefäß gegeben werden. Allgemein gilt, daß die Temperatur von 150⁰C nicht eher erreicht werden sollte, als bis alle Materialien eingefüllt worden sind. Es ist bevorzugt, die Mischung etwas höher, beispielsweise auf mindestens 180°C, zu erwärmen, da dadurch die Umwandlung der Mischung in die gewünschte. Masse beschleunigt wird.

Die Umwandlung der Mischung kann am besten wie folgt beschrieben werden: Das geschmolzene Wachs ergibt zuerst eine kontinuierliche, flüssige Phase, in der die Calciumsalzteilchen dispergiert sind, oder das Calciumhydroxid und die Fettsäure reagieren in situ unter Bildung des entsprechenden Calciumsalzes und von Wasser, dann wird das Calciumsalz, da es ein unlöslicher Feststoff ist, in Form von Teilchen innerhalb des Wachses gleichmäßig dispergiert, während das Wasser in den meisten Fällen aus der Mischung verdampft wird. In beiden Fällen tritt, wenn die Mischung weiter erwärmt wird, eine Viskositätserhöhung auf. Die Masse, erreicht zuerst eine homogene, pastenartige Konsistenz, und anschließend wird sie zu einem homogenen Material, das der Masse von Sahnebonbons ähnelt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Endtemperatur, wie sie oben angegeben ist, erreicht sein, und die Masse hat sich gebildet. Man kann für eine kurze Zeit weitererwärmen, um die Beendigung der Umwandlung sicherzustellen, selbst auf höhere Temperaturen, die kurz unterhalb der Zersetzungstemperatur liegen.

Die heiße Masse wird dann aus dem Reaktionsgefäß entnommen und auf Umgebungstemperaturen abgekühlt, wobei die Masse ein festes, glasa: tiges, bröckeliges Material bildet, das zu einer aus Einzelteilen

bestehenden Form vermählen oder anderweitig zerkleinert werden kann und das im wesentlichen seine aus Einzelteilen bestehende Form und Integrität beibehält. Obgleich die Masse bei Umgebungsbedingungen fest ist, kann sie leicht bei diesen Bedingungen aufgebrochen oder zerkleinert werden, und es ist vielleicht besser und etwas leichter, die Masse unter kryogenen Bedingungen zu mahlen. In jedem Fall kann die entstehende Masse in Teilchenform bei Umgebungsbedingungen leicht mit üblichen Vorrichtungen für die Handhabung von Feststoffen gehandhabt werden. Die aus Einzelteilen bestehende Masse behält beim Stehen oder Lagern ihre Integrität im wesentlichen bei.

Wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Mischung von Calciumhydroxid und Fettsäure verwendet, so wird im allgemeinen ein Molverhältnis von Calciumhydroxid zu Fettsäure im Bereich von 0,5/1 bis 1/1 und ein Gewichtsverhältnis von Wachs zu Fettsäure im Bereich von 0,5/1 bis 2/1 verwendet. Es ist bevorzugt, daß das Molverhältnis von Calciumhydroxid zu Fettsäure 0,55/1 bis 0,65/1 und das Gewichtsverhältnis von Wachs zu Fettsäure 0,9/1 bis 1/1 betragen. Verwendet man anfangs bei dem Verfahren ein Calciumsalz, so sollte die entstehende Masse mindestens 30 Gew.-% Calciumsalz enthalten. Es können auch größere Mengen an Calciumsalz, je nach der Verwendung der fertigen Masse, gewünschtenfalls verwendet werden. Die erfindungsgemäß hergestellten Massen sind besonders geeignet als Extrudierhilfsmittel für thermoplastische Extrudierformulierursgen, wie solche, die sich von Polyvinylchlorid ableiten, und für diese Endverwendung liegen zufriedenstellende Gewichtsverhältnisse von Calciumsalz zu Wachs im Bereich von ungefähr 30/70 bis ungefähr 70/30.

Es ist möglich, den Massen auch andere Zusatzstoffe einzuverleiben, wenn sie als Extrudierhilfsmittel oder Schmiermittel verwendet werden. In diesen Fällen kann man andere Verarbeitungshilfsstoffe, wie Polyäthylenwachse oder Acrylatpolymere, mit zugeben, und es können auch Pigmente, wie TiO₂, Füllstoffe und selbst Verstärkungsmaterialien, zugegeben werden. Diese können während der Herstellung der Massen zugegeben werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Die Beispiele 1 bis 7 erläutern die Verwendung eines vorher hergestellten Calciumsalzes einer Fettsäure, und die Beispiele 8 bis 16 erläutern die Verwendung von Calciumhydroxid und einer Fettsäure.

Beispiel 1

In einen Dreihalskolben, der mit einem mechanischen Rührer ausgerüstet ist, füllt man 100 g geschmolzenes paraffinisches Kohlenwasserstoffwachs. Das paraffinische Kohlenwasserstoffwachs, das aus Erdöl stammt, hat einen durchschnittlichen Tropfschmelzpunkt von 64,4° C, einen durchschnittlichen ölgehalt von 16% und einen durchschnittlichen Nadelpenetrationswert (25°C) von 8,1 mm. Unter kontinuierlichem Rühren werden 63 g Calciumstearat technischer Qualität portionsweise zugegeben, während die Mischung mit einer Heizlampe auf eine Temperatur im Bereich von 180 bis 190⁰C erwärmt wird. Der mechanische Rührer rührt nicht optimal. In jedem Falle stellt bei Temperaturen von 180 bis 190⁰C die Mischung ein sahnebonbonähnliches Material dar, das beim Kühlen auf Umgebungstemperatur wesentlich härter und bröckeliger wird als das ursprünglich eingesetzte Wachs.

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, wobei diesmal jedoch 100 g Caiciumstearat technischer Qualitat portionsweise zu dem Wachs zugegeben werden und ein Ölbad zum Erwärmen verwendet wird. Das fertige Produkt ähnelt nach dem Abkühlen auf Umgebungstemperaturen im wesentlichen demjenigen des Beispiels 1.

Verg'.eichsbeispiel 1

Bei einem Vergleichsversuch werden 100 g geschmolzenes paraffinisches Wachs, das sich von Erdöl ableitet (wie es in Beispiel 1 verwendet wurde), in einen Mischer

is gegeben, und 81 g Calciumstearat technischer Qualität werden portionsweise unter Rühren zugegeben, während man mit einer Heizlampe auf eine Temperatur von 100⁰C erwärmt. Nach dem guten Vermischen bei diener Temperatur wird die Mischung auf Umgebungsbedin-

gungen abgekühlt. Das Endprodukt ist ganz anders als dasjenige der Beispiele 1 und 2 und ähnelt einer einfachen physikalischen Mischung der beiden Komponenten, d. h. einem gepulverten Feststoff, der in dem weichen Wachs dispergiert ist. Das Produkt ist keinesfalls hart oder bröckelig.

Beispiel 3

Man verwendet einen Mischer, um besser rühren zu können, der mit einem elektrischen Heizmantel versehen ist. Dieser wird mit 255 g geschmolzenem paraffinischem Wachs, das sich von Erdöl ableitet, beschickt, und anschließend werden portionsweise 300 g Calciumstearat technischer Qualität unter Rühren und Erwärmen zugegeben. Das Wachs hat einen durchschnittlichen Tropf schmelzpunkt von 64,4° C, einen durchschnittlichen Ölgehalt von 16% und einen durchschnittlichen Nadelpenetrationswert (25°C) von 8,1 mm. Während des Erwärmens der Mischung auf 190⁰C beobachtet man_: daß die verschiedenen Phasen, wie sie weiter oben beschrieben wurden, auftreten und daß das Produkt bei erhöhten Temperaturen homogen und sahnebonbonartig wird. Nach dem Kühlen auf Zimmertemperatur erhält man einen harten, bröckeligen Feststoff, der leicht vermählen oder zerkleinert werden kann.

Beispiel 4

Man verwendet einen Mischer mit Sigmaschaufel, und dieser wird mit 170 g geschmolzenem Wachs beschickt, und anschließend werden portionsweise 200 g Calciumstearat (technische Qualität) unter Vermischen und Erwärmen zugefügt. Das Wachs hat einen durchschnittlichen Tropfschmelzpunkt von 73,8⁰C, einen durchschnittlichen ölgehalt von 3 Gew.-% und einen durchschnittlichen Nadelpenetrationswert (25°C) von 1,5 mm. Während des Erwärmens der Mischung auf 19O⁰C treten die weiter oben beschriebenen verschiedenen Phasen auf. Das Produkt ist bei erhöhten Temperaturen homogen und toffeeartig. Beim Abkühlen auf Umgebungsbedingungen wird das Produkt hart, bröckelig und glasartig. Das Produkt wird dann bei Umgebungsbedingungen unter Verwendung einer Mahlvorrichtung für Nahrungsmittel zu diskreten Teilchen vermählen.

Beispiel 5

Erfindungsgemäß hergestellte Massen können mit ähnlichen Ergebnissen unter Verwendung des Verfah-

rens des Beispiels 4 erhalten werden, wenn man anstelle von Calciumstearat Calciumpalmitat oder Calciumtallat verwendet.

Beispiel 6

Ein Mischer der mit einem elektrischen Heizmantel versehen ist, wird mit 255 g paraffinischem Kohlenwasserstoffwachs und 281 g Stearinsäure (Industriequalität) beschickt. Das Wachs hat einen durchschnittlichen ι ο Tropfschmelzpunkt von 64,4°C, einen durchschnittlichen Ölgehalt von 16 Gew.-% und einen durchschnittlichen Nadelpenetrationswert (25° C) von 8,1 mm. Unter Erwärmen werden diese Materialien geschmolzen, und dann werden 44 g Calciumhydroxid zugegeben. Unter kontinuierlichem Rühren und Erwärmen steigt die Temperatur auf ungefähr 180° C, wobei man während dieser Zeit beobachtet, daß die Mischung die weiter oben beschriebenen Phasen durchläuft. Das entstehende Produkt bildet auf der Rührschaufel eine Kugel, und es handelt sich um ein homogenes, toffeeartiges Material. Das Erwärmen des Produktes wird bei Temperaturen von 180 bis 210°C weitere 40 Minuten lang fortgeführt. Nach dem Abkühlen auf Umgebungsbedingungen wird das Produkt hart und bröckelig, ganz anders als das als Ausgangsmaterial verwendete Wachs.

Beispiel 7

Das Verfahren des Beispiels 6 wird wiederholt, wobei diesmal jedoch 37 g festes Calciumhydroxid verwendet werden und man anschließend nicht erwärmt. Die gleichen Ergebnisse werden erhalten, und obgleich das Produkt bei Umgebungsbedingungen hart und brocke-Hg ist, stellt man fest, daß sich auf der Rührschaufel vor dem Abkühlen keine Kugel bildet.

Beispiel 8

40

Ein weiterer Versuch wird entsprechend dem Verfahren des Beispiels 7 durchgeführt, wobei diesmal jedoch 55 g festes Calciumhydroxid verwendet werden. Das Endprodukt ist demjenigen des Beispiels 6 sehr ähnlich.

Beispiel 9

Ein weiterer Versuch wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, wobei diesmal jedoch 74 g festes Calciumhydroxid verwendet werden. Es wird ein Produkt ähnlich demjenigen der vorhergehenden Beispiele 6 bis 8 erhalten.

Beispiel 10

55

Ein weiterer Versuch wird durchgeführt, wobei man das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren verwendet, jedoch mit der Ausnahme, daß die folgenden Materialien verwendet werden: 255 g paraffinisches Kohlenwasserstoffwachs mit einem durchschnittlichen Tropfschmelzpunkt von 73,8° C, einem durchschnittlichen ölgehalt von 3Gew.-°/o und einem durchschnittlichen Nadelpenetrationswert (25° C) von 1,5 mm, 280 g doppeltgepreßte Stearinsäure technischer Qualität und 47 g Calciumhydroxid. Die Materialien werden auf 190 bis 200°C erwärmt. Das Endprodukt ist demjenigen des Beispiels 6 sehr ähnlich.

Beispiel 11

Ein Versuch wird entsprechend dem in Beispiel 7 beschriebenen Verfahren durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß man als Materialien verwendet: 300 g paraffinischer Kohlenwasserstoffwachs mit einem durchschnittlichen Tropf schmelzpunkt von 64,4° C, einem durchschnittlichen ölgehalt von 16Gew.-% und einem durchschnittlichen Nadelpenetrationswert (25⁰C) von 8,1 mm, 181 g Tallölfettsäure und 44 g Calciumhydroxid. Die Materialien werden auf ungefähr 190°C erwärmt. Das Endprodukt ist demjenigen des Beispiels 6 ähnlich.

Beispiel 12

Ähnliche Ergebnisse können erhalten werden, wenn man das Verfahren des Beispiels 6 durchführt und Palmitinsäure oder Mischungen davon mit ölsäure verwendet.

Beispiel 13

Ein weiterer Versuch wird durchgeführt, wobei man das in Beispiel 6 beschriebene Verfahren anwendet, jedoch mit der Ausnahme, daß ein anderer Mischer eingesetzt wird. 2822 g paraffinisches Kohlenwasserstoffwachs und 1760 g hydrierte Talgfettsäure werden eingefüllt und zusammen unter Erwärmen auf ungefähr 150⁰C geschmolzen. Bei dieser Temperatur werden 317 g hydratisierter Kalk portionsweise im Verlauf von 17 Minuten unter konstantem Rühren zugegeben. Das Wachs hat einen durchschnittlichen Tropfschmelzpunkt von 64,4° C, einen durchschnittlichen Olgehalt von 16 Gew.-% und einen durchschnittlichen Nadelpenetrationswert von 8,1 mm. Während dieser Zeit steigt die Temperatur auf 188° C und man beobachtet, daß die Mischung die weiter oben beschriebenen Phasen durchläuft Das entstehende Produkt bildet auf der Rührschaufel eine Kugel und man beobachtet, daß es sich dabei um ein homogenes, toffeeartiges Material handelt Das Erwärmen wird bei Temperaturen von 188 bis 195° C weitere 25 Minuten lang fortgeführt. Nach dem Abkühlen auf Umgebungsbedingungen wird das Produkt hart und bröckelig

Anwendungsbeispiel 1

Um die einzigartige Fähigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Massen zu beschreiben, ihre aus Einzelheiten bestehende Form beizubehalten, verglichen mit technischem Wachs, das als Extrudierhilfsmittel in PVC-Formulierungen verwendet wird, werden verschiedene Versuche folgendermaßen durchgeführt:

20 g einer pulvrigen Probe (das gesamte Material geht durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,59 mm) werden in einen graduierten 100-ml-Zylinder (Durchmesser 2,5 cm) gegeben. Das lose Volumen wird gemessen, dann wird ein Gewicht auf den oberen Teil gegeben, und das anfangs zusammengedrückte Volumen wird bestimmt. Die Probe wird unter Gewichtseinfluß 1 Std. lang bei Zimmertemperatur stehengelassen, und dann wird das Volumen wieder gemessen. Die Probe wird dann 1 Std. lang bei 60° C in einen Ofen gegeben, und das Volumen wird erneut gemessen.

Die Einzelheiten jedes Versuchs sind zusammen mit den Ergebnissen in in der folgenden Tabelle aufgeführt.

709 537/3»

1 f

Tabelle !

Versuch	Gewicht	Volumenmessungen (ml)	zu Beginn	Zimmer	60⁰C
Nr.		lose		temperatur
				1 Std.	I S Id.
	(g)		45	42	33'i)
1»)	250	53	46	45	43
₂b)	250	50	47	46	44
3b)	450	57	48	46	43
4c,	450	53	thermoplastischen	Formulierungen als	Extrudierhilfs-
^a) Technisches	Paraffinwachs,	das in

mittel verwendet wird.

^b) Erfindungsgemäß hergestellte Masse, wie in Beispiel 3 beschrieben, mii der Ausnahme, daß das Gewichtsverhältnis von Wachs zu Calciumstearat 0,85/1 beträgt.

^c) Erfindungsgemäß hergestellte Masse, wie in Beispiel 3 beschrieben, mit der Ausnahme, daß das Gewichtsverhältnis von Wachs zu Calciumstearat 1,1/0,8· beträgt.

^d) Die Probe ist zu einem festen Kuchen verschmolzen.

Anwendungsbeispiel 2

Um die einzigartige Fähigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Massen zu erläutern, ihre aus Einzelteilen bestehende Form beizubehalten, verglichen mit technischem Wachs, das als Extrudierhilfsmittel in PVC-Formulierungen verwendet wird, werden zwei Versuche folgendermaßen durchgeführt:

20 g einer gepulverten Probe (die gesamte Probe geht durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,59 mm) werden in einen graduierten 100-ml-Zylinder (Durchmesser 2,5 cm) gegeben. Das lose Volumen wird

gemessen, und ein Gewicht wird auf den oberen Teil gegeben, und das zusammengepreßte Anfangsvolumen wird gemessen. Die Probe wird unter dem Gewicht 1 Stunde lang bei Zimmertemperatur stehengelassen, und das Volumen wird erneut gemessen. Die Probe wird dann bei 6O⁰Cl Stunde lang in einen Ofen gegeben, und das Volumen wird erneut gemessen.

Die Einzelheiten jedes Versuchs und die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Tabelle II	Gewicht (g)	Volumenmessungen (ml) lose zu Beginn	45 50	Zimmer temperatur 1 Std.	6O⁰C 1 Std.
Versuch Nr.	250 250	53 57		42 47	33c) 43
1") 2")

^a) Technisches Paraffinwachs, das in thermoplastischen Formulierungen als Extrudierhilfsmittel verwendet wird.

b) Eine Masse, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Beispiel 6 unter Verwendung von 3481 g Wachs, 3638 g doppeltgepreßter Stearinsäure und 612 g Calciumhydroxid hergestellt worden ist.

^c) Die Probe schmilzt zu einem festen Kuchen.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von festen, krümeligen Wachsmassen durch Verschmelzen eines Wachses mit

a) einem Calciumsalz einer Fettsäure oder

b) Calciumhydroxid und einer Fettsäure,

wobei als Fettsäure eine aliphatische Ci6-C24-Kohlenwasserstoffmonocarbonsäure oder eine Mischung solcher Fettsäuren, die gegebenenfalls bis zu ungefähr 15Gew.-% einer aliphatischen Ch-Kohlenwasserstoffmonocarbonsäure enthält, eingesetzt wird, und Abkühlen des erhaltenen Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß man als ιs Wachs ein paraffinisches Kohlenwasserstoffwachs mit einem Tropfschmelzpunkt von mindestens 43,3° C, einem ölgehalt von nicht über 50Gew.-% und einem Nadelpenetrationswert von 1 bis 20 mm bei 25° C einsetzt und das Gemisch auf mindestens 150⁰C erwärmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein paraffinisches Kohlenwasserstoffwachs mit einem Tropfschmelzpunkt von mindestens 62,8°C, einem ölgehalt von nicht über 20 Gew.-% und einem Nadelpenetrationswert von 1 bis 10 mm bei 25° C einsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Calciumhydroxid und Fettsäure im Molverhältnis von 0,5 :1 bis 1:1, vorzugsweise von 0,55 :1 bis 0,65 :1, einsetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das paraffinische Kohlenwasserstoffwachs und Fettsäure im Gewichtsverhältnis von 0,5 : 1 bis 2:1, vorzugsweise von 0,9 :1 bis 1:1, einsetzt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das paraffinische Kohlenwasserstoffwachs mit mindestens 30 Gew.-% eines Calciumsalzes einer Fettsäure, vorzugsweise im Gewichtsverhältnis von Calciumsalz zu paraffinischem Kohlenwasserstoffwachs von 30 :70 bis 70 :30 mischt.

6. Verwendung der nach den Ansprüchen 1 bis 5 hergestellten Massen als Extrudierhilfsmittel.