DE2710805C2 - Titanchelate - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Titanchelate gemäß dem Patentanspruch.

Der nachstehend verwendete Ausdruck »alpha-Hydroxysäure« steht für Milchsäure, alpha-Hydroxybuttersäure, Zitronensäure und Glycerinsäure.

In der industriellen Technik und in der Forschung gewinnt die Verwendung verschiedenartigster Gele immer mehr an Bedeutung. Daher sind Stoffe, die andere Substanzen zur Ausbildung von Gelen veranlassen, besonders wichtig. Bisher bekannt, handelsübliche Titanverbindungen wie z. B. Titanyldilactat sind als Gelbildner ungeeignet

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Titanchelate besonders geeigente Gelbildner für Hydroxygruppen aufweisende Polymere, zum Beispiel Polyvinylalkohol, und dessen Teilester und Acetale, Cellulosederivate und polymere Kohlenhydrate in schwach sauren, schwach basischen und neutralen Lösungen darstellen. Die erfindungsgemäßen Titanchelate sind Flüssigkeiten, die als solche ohne weiteres zu wäßrigen Lösungen der Hydroxygruppen aufweisenden Polymeren zugesetzt we> den können, wobei es bei der Herstellung der Titanchelate nicht erforderlich ist, eine Filtration der Flüssigkeit zur Entfernung fester Materialien durchzuführen.

Die erfindungsgemäßen Titanchelate erhält man nach einem Verfahren, das darin besteht, daß man Ethylenglykoltitanat, Propylenglykoltitanat, Diethylenglykoltitanat oder Hexylenglykoltitanat in beliebiger Reihenfolge mit der alpha-Hydroxysäure zusammenbringt Man kann das Alkylenglykoltitanat zuvor herstellen, indem man das entsprechende Glykol mit einem Tetraalkyltitanat vermischt, oder man kann die erfindungsgemäßen Titanchelate dadurch herstellen, daß man eine Mischung aus einem Tetraalkyltitanat, dem geeigneten Glykol und der alpha-Hydroxysäure bildet

Man kann das Alkylenglykoltitanat zuvor herstellen, indem man das Glykol mit Titantetrachlorid in Gegenwart von Ammoniak und gewünschtenfalls eines Lösungsmittels umsetzt

Zur Herstellung der Glykoltitanate kann man irgendein Tetraalkyltitanat der allgemeinen Formel

Ti(OR)₄

verwenden, wenngleich man vorzugsweise Tetraalkyltitanate einsetzt die 1 bis 6 Kohlenstoffatome und insbesondere 2 bis 4 Kohlenstoffatome pro Alkylgruppe aufweisen. Wenn man die Titanchelate in situ durch Umsetzen eines Tetraalkyltitanats mit dem entsprechenden Glykol und der alpha-Hydroxysäure bildet, verwendet man vorzugsweise ein Tetraalkyltitanat, das 1 bis 3 Kohlenstoffatome pro Alkylgruppe aufweist, um sicherzustellen, daß der freigesetzte Alkohol ohne weiteres in wäßrigen Medien löslich ist

Wenn die erfindungsgemäßen Titanchelate aus vorgebildeten Glykoltitanaten bereitet werden, können diese Titanate den während ihrer Herstellung aus dem Tetraalkyltitanat freigesetzten Alkohol enthalten. Man kann den freien Alkohol jedoch aus dem Glykoltitanat entfernen, was insbesondere dann angezeigt ist, wenn der gebildete Alkohol sich nicht ohne weiteres in Wasser löst

Vorzugsweise werden die verwendeten Giykoltitanate entweder zuvor oder in situ aus Tetraisopropyltitanat berehet

ίο Wenn man die erfindungsgemäßen Titanchelate durch Vermischen eines Tetraalkyltitanats mit dem entsprechenden Glykol und der «-Hydroxysäure bildet, verwendet man üblicherweise 1 bis 4 Mol des Glykols pro Mol des Tetraalkyltitanats und 1 bis 3 MpL vorzugsweise 2 MoI der α-Hydroxysäure. Wenn man das entsprechende Glykoltitanat zuvor herstellt verwendet man normalerweise 2 bis 4MoL bevorzugter etwa 4 Mol Glykol pro Mol Tetraalkyltitanat Wei.r. man das Chelat aus vorgebildeten Titanaten bereitet verwendet man üblicherweise 1 bis 3 MoL bevorzugt etwa 2 Mol der df-Hydroxysäure pro Mol Glykoltitanat

Wenn man die erfindungsgemäßen Titanchelate zu einem Hydroxygruppen aufweisenden Polymeren, das in wäßriger Lösung vorliegt, zusetzt P-o geliert die PoIymerlösung. Man kann wäßrige Lösungen der hydroxylierten Polymeren, die den erfindungsgemäßen Gelbildner enthalten, unter anderem als Bindemittel für Glasfasern und Tone und als Beschichtungsmittel für Papier verwenden.

Beispiel 1

Man versetzt 284 g (1 Mol) Tetraisopropyltitanat das in einem Rundkolben vorliegt, mit 424 g (4 Mol) DiäthylenglykoL Dann zieht man auf einem Rotationsverdampfer in Vakuum durch Destillation 240 g (4 Mol) Isopropylalkohol von dem Produkt ab. Zu dem in dieser Weise erhaltenen gelben, viskosen Produkt gibt man 180 g (2 Mol) Milchsäure zur Bildung des gewünschten

Titanchelats.

Wenn man 3 Gewichtsteile des erhaltenen Titanchelats mit 100 Gewichtsteilen einer 3%igen wäßrigen Polyvinylalkohollösung vermischt so erhält man im Verlaufe von 1 Minute bei 2O⁰C ein dickes Gel.

Beispiel 2

Man versetzt 1 Mol Isopropyltitanat mit 1 Mol Propylenglykol und setzt denn 2 Mol Milchsäure zu. Man so erhält als Produkt eine farblose, viskos Flüssigkeit, die sich ohne weiteres in Wasser löst und die nach der Zugabe μ dem in Beispiel 1 beschriebenen wäßrigen Polyvinylalkohol im Verlaufe von 2 Minuten ein Gel bildet

Beispiel 3

Man wiederholt die Maßnahmen des Beispiels 2, mit dem Unterschied, daß man 4 Mol Propylenglykol verwendet Man erhält ein ähnliches Produkt Es zeigt sich, daß das erhaltene Chela t den wäßrigen Polyvinylalkohol im Verlaufe von 1 Minute bei 30⁰C in ein Gel überführt wenn man das Chelat in den Mengen verwendet, die in Beispiel t beschrieben sind.

Beispiel 4

Man wiederholt die Maßnahmen des Beispiels 3, wobei man jedoch 4 Mol Äthylenglykol anstelle von Pro-

pylenglykol verwendet

Man erhält ein Produkt, das bei der in Beispiel 1 beschriebenen Untersuchungsmethode im Verlaufe von 1 Minute bei 40° C ein Gel bildet

Beispiel 5

Man gibt 3 Mol Diäthytenglykol zu 1 Mol Isopropyltitanat und setzt dann 2 Mol Milchsäure zu. Als Produkt erhält man eine farblose, viskose Flüssigkeit, die nach der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise im Verlaufe von 1 Minute bei 20° C ein Gel ergibt

Beispiel 6

Man gibt 2 Mol Hexylengiykol zu 1 Mol Isopropyltitanat und setzt dann 2 Mol Milchsäure zu. Als Produkt erhält man eine farblose Flüssigkeit Bei der in Beispiel 1 beschriebenen Untersuchung ergibt das Chelat im Verlaufe von 2 Minute? bei 20°C ein GeL

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Titanchelate, erhältlich durch Umsetzung von 1 bis 3 MoI Milchsäure, alpha-Hydroxybuttersäure, Zitronensäure oder Glycerinsäure mit 1 Mol Äthylenglykol-, Propylenglykol-, Diäthylenglykol- oder Hexylenglykoltitanat