DE2804355A1 - Metallkomplexe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in thixotropen zubereitungen - Google Patents
Metallkomplexe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in thixotropen zubereitungenInfo
- Publication number
- DE2804355A1 DE2804355A1 DE19782804355 DE2804355A DE2804355A1 DE 2804355 A1 DE2804355 A1 DE 2804355A1 DE 19782804355 DE19782804355 DE 19782804355 DE 2804355 A DE2804355 A DE 2804355A DE 2804355 A1 DE2804355 A1 DE 2804355A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal
- metal complex
- alcohol
- alkanolamine
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 57
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 57
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 title claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 claims description 31
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 26
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 24
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 16
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 9
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 6
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 claims 2
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 6
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 4
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 4
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 3
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 2
- SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N aluminium isopropoxide Chemical compound [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N propane-1,3-diol Chemical compound OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 2
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 description 2
- 229940058015 1,3-butylene glycol Drugs 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- -1 aliphatic alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 235000019437 butane-1,3-diol Nutrition 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- ZGSOBQAJAUGRBK-UHFFFAOYSA-N propan-2-olate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] ZGSOBQAJAUGRBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/04—Thixotropic paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
- C07F5/06—Aluminium compounds
- C07F5/069—Aluminium compounds without C-aluminium linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/003—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table without C-Metal linkages
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Description
51 316-BR
Anmelder: Manchem Limited
Ashton NewRoad
Manchester, Mil 4AT, England
Metallkomplexe, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in thixotropen Zubereitungen
Die Erfindung betrifft neue Metallkomplexe, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in thixotropen Zubereitungenj
sie betrifft insbesondere neue Metallkomplexe, die dazu verwendet werden können, Systemen, die organische
Schutzkolloide enthalten, wie z.B. wäßrigen Emulsionsfarbanstrichen, Gießereianstrichen auf Lösungsmittelbasis,
Anstrichstrippern und Bohrschlämmen, einen höheren Strukturgrad
zu verleihen.
Es sind bereits Zusätze vorgeschlagen worden, die insbesondere in organische Kolloide enthaltenden wäßrigen
Polymersystemen verwendet werden können und in der Lage
sind, die Struktur der Systeme zu verändern von einer cremartigen Konsistenz bis zu einem unbeweglichen Gel,
das sich unter der Scherwirkung einer Bürste oder Walze verflüssigt« In der britischen Patentschrift 922 456 ist
H j ya 32/0787
die Verwendung von wasserlöslichen Titanchelaten als Zusätzen beschrieben, die Emulsionszubereitungen mit einem
wasserlöslichen, hydroxylgruppenhaltigen organischen Kolloid thixotrop machen. In der britischen Patentschrift 1 101
427 ist die Verwendung von wasserlöslichen Zirkonium- oder Aluminiumchelaten. in ähnlichen Systemen beschrieben.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es nun, bessere Metall-.komplexe
zu finden, die verwendet werden können, um wässrige Systeme oder Lösungsmittelsysteme, die organische Schutzkolloide enthalten, thixotrop zu machen.
Gegenstand der Erfindung ist ein neuer Metal!komplex, der
hergestellt worden ist durch Umsetzung von weniger als 1 Mol eines Alkanolamine mit mindestens 1 Mol eines Metallalkylats
oder einer Metallalkylatmischung, wobei die restlichen reaktionsfähigen Zentren an dem Metallkomplex durch von einem
PoIyhydroxyalkohol abgeleitete Gruppen besetzt sind.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Metallkomplexes, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß man weniger als 1 Mol eines Alkanolamine mit mindestens 1 Mol eines Metallalkylats oder
einer Metallalkylatmischung umsetzt und anschließend einen Überschuß eines Polyhydroxyalkohols zugibt. Eventuell verbleiben-der
Monohydroxyalkohol, der als Nebenprodukt der Reaktion gebildet wird, wird durch Destillation entfernt, um sicherzustellen,
daß keiner im Gleichgewicht verbleibt.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Alternatiwerfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Metallkoraplexes,
8 0 9 8 3 2/0767
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zu mindestens einem Metallalkylat einen Überschuß eines PolyhydroxyaikohoIs zugibt,
die dabei erhaltene Mischung erhitzt, um den freigesetzten Alkohol durch Destillation zu entfernen, und anschließend
ein Alkanolatnin zugibt. Das Alkanolamin wird eingeführt, nachdem die erste Reaktion zwischen dem Polyhydroxyalkohol
und dem Metallalkylat beendet ist, vorzugsweise unterhalb 100 C, wenn das Produkt abkühlt. Die Menge an
Polyhydroxyalkohol, die erforderlich ist, um den erforderlichen Überschuß an Alkohol zu ergeben, beträgt irdndestens
2 Mol Alkohol pro Mol des vorhandenen Metalls. Bei Verwendung
von Dihydroxyalkoholen sind mindestens 3 Mol Alkohol pro Mol des vorhandenen Metalls erforderlich. In der Praxis
wird der erfindungsgemäße Komplex nicht isoliert, sondern er wird für die Verwendung als Gelierungsmittel in einem
Polyhydroxyalkohol gelöst gehalten. In der Regel handelt es
sich dabei um den Alkohol, der für die Herstellung des Komplexes verwendet worden ist«.
Die erfindungsgemäß verwendeten Metallalkylate sind von
niederen aliphatischen Alkoholen mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen abgeleitet. Bevorzugte Metalle sind Titan, Aluminium
und Zirkonium. Die Metallalkylate können allein oder in Form einer Mischung in dem Verfahren zur Herstellung der Komplexe
verwendet werden. Typische Beispiele für geeignete Metallalkylate sind die Isopropylate und Butylate von Aluminium,
Titan und Zirkonium.
Bei dem für die Herstellung der Metallkomplexe verwendeten Alkanolamin kann es sich um ein Monoalkanolamin, ein Dialkanolamin
oder ein Trialkanolamin handeln, wobei die von den
809832/0767
niederen primären Alkoholen abgeleiteten Trialkanolamine
bevorzugt sind. Bei der Herstellung des Metallkomplexes beträgt das Mengenverhältnis von Alkanolamin zu Metallalkylat
vorzugsweise 0,25 bis 0,9 Mol Alkanolamin auf 1 Mol Metallalkylat.
Zu geeigneten Polyhydroxyalkoholen gehören Mono- und PoIyäthylenglykole,
1,3-Butylenglykol, Trimethylenglykol und
.Glycerin. Für Einzelmetallkomplexe sind Polyäthylenglykole
mit Molekulargewichten von 200 bis 400 und Glycerin bevorzugt, während für Mischmetallkomplexe Diäthylenglykol ein
bevorzugter Alkohol ist.
Wenn die erfindungsgemäßen Metallkomplexe organischen Kolloidlösungen
zugesetzt werden, weisen sie verbesserte Geliereigenschaften gegenüber den bisher verwendeten Geliermitteln
auf. Dies ist auf die zusätzliche stabilisierende Wirkung der Polyhydrox3^alkohole zurückzuführen. Obgleich die PoIyhydroxyalkohole
schwache Komplexbildner sind, sind sie stark genug, um eine Hydrolyse in ausreichendem Maße hinauszuzögern,
so daß stärkere Brückenbindungen mit dem Kolloid selbst entstehen können. Metallkomplexe, die ähnliche Molverhältnisse
von Metallalkylat zu Alkanolamin wie die erfindungsgemäßen
Metallkomplexe aufweisen, jedoch durch die Anwesenheit eines Monohydroxyalkohol-Nebenproduktes-verdünnt sind, ergeben
trübe schlechtere Gele, wenn sie organischen Kolloidlösungen zugesetzt werden.
Die organischen Kolloide, die mit den erfindungsgemäßen Komplexen geliert werden, können ionisch oder nicht-ionisch
seine Anionische Kolloide sind reaktionsfähiger und deshalb
80983 2/0767
muß das Metall stärker komplexgebunden sein, um eine zufriedenstellende
Stabilität zu ergeben. Nicht-ionische Kolloide sind
weniger reaktionsfähig gegenüber den Metallkomplexen und können daher in Verbindung mit einem weniger stark gebundenen
Metall verwendet werden,, Beispiele für organische Kolloide,
die durch Zugabe der Metallkomplexe geliert werden können, sind Cellulosederivate, wie Natriumcarboxymethylcellulose,
Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropj^lmethylcellulose und Methyl-.cellulose;
natürliche Stärken und Gummi und Alkalimetall- und Amoniumsalze von Acrylsäurepolymeren.
Der Endgehalt des Metallkomplexes in dem das Schutzkolloid enthaltenden System hängt ab von dem Strukturgrad, der für das
Produkt erforderlich ist. Im allgemeinen sind Zugabemengen von 0,25 bis 5 Gew.% Metallkomplex zu einer wässrigen Emulsion
eines filmbildenden Polymeren geeignet und besonders gut geeignet sind Zugabemengen von 0,25 bis 2Gevj% Metallkomplex,
bezogen auf das Gewicht der Emulsion. Dieser Bereich der Zugabemengen des Metallkomplexes ist auch typisch für die
anderen hier erwähnten Systeme.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme
auf wässrige filmbildende Zubereitungen, die Schutzkolloide enthalten, wie insbesondere Emulsionsfarbanstriche, näher erläutert
ο Um als Zusatz für Emulsionsfarbanstriche brauchbar
zu sein, um diesen thixotrope und geeignete reologische Eigenschaften zu verleihen, müssen die Komplexe eine Korabination
aus den folgenden wesentlichen Eigenschaften aufweisen: Beispielsweise müssen sie in wässrigen Systemen in einem
ausreichend breiten pH-Wertbereich, z.B. von pH 5 bis 11 ,
8098 3 2/0767
stabil sein, sie müssen gegenüber konkurrierenden Farbanstrich-Komponenten
stabil sein und eine ausreichende Restreaktionsfähigkeit besitzen, um sich mit den Kolloiden zu
vereinigen, um das gewünschte thixotrope Gel zu liefern.
Die Reaktionsfähigkeit des fertigen Komplexes hängt ab von der relativen Stärke des jeweils ausgewählten Komplexbildnerso
Ein partieller Komplex, der auf einem starken Komplexbildner basiert, besetzt nur einige der KoordinationsZentren an dem
Metall, wobei noch Zentren zurückbleiben, die für die Reaktion mit den Kolloiden in dem Farbanstrich verbleiben.
Schwächere Komplexbildner können in einem Überschuß gegenüber der theoretischen Menge verwendet werden, weil die mit
dem Kolloid gebildeten Bindungen stärker sind als diejenigen in dem ursprünglichen Komplexe
Emulsionsfarbanstriche enthalten in der Regel neben filmbildenden Polymeren oder Copolymeren andere Komponenten, wie
Streckmittel oder Füllstoffe, z.B. Baryte, Permanentweiß (Blanc Fixe), Kaolin, Glimmer, Talk und Kreideweiß; Weichmacher
und Dispergierhilf smittel, wie Calgon (Natriumhexametapho sphat).
In Systemen, die Calgon und/oder Caciumionen, z.B. solche,
die von Kreideweiß abgeleitet sind, enthalten, sind die bevorzugten Metallkomplexe diejenigen, die Titan als Hauptmetallkomponente
oder einzige Metallkomponente enthalten. Titankomplexe weisen eine höhere Stabilität gegenüber der
Konkurrenz von Calgon und Calciumionen auf als die analogen
809832/0767
Aluminium-und Zirkoniumkomplexe, die in einigen Systemen
vorzugsweise mit Phosphat reagieren und ausfallen oder mit Calcium ungeeignete Komplexe bilden können. Aluminium- oder
Zirkoniumkomplexe werden daher vorzugsweise in solchen Systemen verwendet, die sehr wenig oder kein Phosphat oder sehr
wenig oder keine Calciumsalze enthalten.
Es wurde jedoch gefunden, daß Komplexe, die so hergestellt worden sind, daß sie die gemischten Metalle Titan und Aluminium
enthdten, gegenüber den Einzelmetallkomplexen einen Synergismus aufweisen. Für Calgon enthaltende Farbanstriche
ist Titan der Hauptmetallbestandteil, es wurde aber auch gefunden, daß durch die Anwesenheit von Aluminium bis zu einem
Molverhältnis von Al:Ti von 0,25:0,75 verbesserte Gelierungseigenschaften
gegenüber dem Titankomplex allein erzielt werden können. Es wurde gefunden, daß Calgonfreie Farbanstriche
mit Molverhältnissen von Al:Ti von 0,95 bis 0,70:0,05 bis 0,30 verbesserte Gelierungseigenschaften aufweisen, wie aus
dem folgenden Versuch 1 hervorgeht.
Versuch 1
Gemischte Aluminium/TitanrKomplexe, die insgesamt 1 Mol Metall,
0,3 Mol Triäthanolamin und 4 Mol Diäthylenglykol enthielten, wurden in gleichen Gesamtmetallzugabemengen zu einer 1-prozentigen
Lösung des Acrylsäure-Kolloids Texicryl 13-301 (Warenzeichen) zugegeben. Die Viskosität der dabei erhaltenen
Kolloide wurde bestimmt und die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I angegeben.
809832/0787
1*0
Al (Mol) 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 Ti (Mol) 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30
Viskosität 60 78 87 125 130 125 85 (Ροίεέ)
Das Verhältnis von Alkanolamin zu Metall in den Komplexen
hängt hauptsächlich von der ionischen Natur des Kolloids ab. Wie oben angegeben, sind anionische Kolloide reaktionsfähiger
und daher sind stärkere Komplexe erforderlich als bei nicht-ionischen Kolloiden. Durch die Anwesenheit eines
Alkanolamine wird die Stärke eines Metallkomplexes erhöht, was erforderlich ist, um eine zufriedenstellende Löslichkeit
in wässrigen Systemen zu ergeben. Die optimale Menge an Alkanolamin, die für eine maximale Gelierung erforderlich
ist, variiert in Abhängigkeit von dem Farbanstrich- · system. Der folgende Versuch 2 erläutert die Änderung der
Gelierungseigenschaften in Abhängigkeit von der verwendeten Alkanolaminmenge·
Versuch 2
Es wurden Metallkomplexe hergestellt, die 0,2 Mol Ti, 0,8 Mol Al, 3,5 Mol Diäthylenglykol und 0,1 bis 0,4 Mol Triäthanolamin
enthielten. Die dabei erhaltenen Metallkomplexe wurden zu einer calgon-freien Emulsionsfarbanstrich-Formulierung
zugegeben und die Viskositäten wurden bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle Hangegeben.
80983 2/0787
Triethanolamin 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 (Mol)
Viskosität 423 444 523 477 563 482 470 (Poise)
Die er findung s gemäßen gemischten Komplexe werden vorzugsweise hergestellt durch Mischen der Metallalkylate in geeigneten
Molmengen, Zugabe eines Überschusses an Polyhydroxyalkohol,
wie oben definiert, und Erhitzen mit oder ohne Vakuum, so daß der freigesetzte Alkohol durch Destillation entfernt
wirdo Die gewünschte Alkanolaminmenge wird zugegeben, nachdem
der freigesetzte Alkohol entfernt worden ist.
Alternativ können Einzelmetallkomplexe in den gewünschten Mengenverhältnissen miteinander gemischt werden zur Herstellung
der geeigneten Mischmetallkomplexe·
Durch die folgenden Beispiele, in denen die Herstellung von erfindungsgemäßen Metallkomplexen beschrieben wird, wird die
Erfindung näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt Tau
sein.
In ein Reaktionsgefäß wurden 204 g geschmolzenes Aluminiumisopropylat
eingeführt. Unter Rühren wurden 112 g Triäthanolamin
zugegeben und das Gefäß wurde ausreichend erhitzt, um einen steten Rückfluß des freigesetzten Isopropylalkohols
aufrecht zu erhalten. Dann wurden 400 g Polyäthylenglykol
809832/0767
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 300 zugegeben und das Kochen unter Rückfluß wurde weitere 30 Min.
lang fortgesetzt. Das Erhitzen wurde vermindert und der gesamte freigesetzte Isopropylalkohol wurde durch Destillation
unter vermindertem Druck entfernt.
Zu dem erhaltenen Produkt wurden weitere 200 g Polyäthylenglykol
zugegeben, wobei man einen Metallkomplex erhielt, der leicht und homogen in wässrigen Systemen dispergiert werden
konnte·
Bei der Zugabe des Metallkomplexes zu einem ein wasserlösliches Polyacrylkolloid enthaltenden System erhielt man ein
starkes,stabiles Gel.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei diesmal 126 g anstelle von 112 g Triäthanolamin verwendet wurden»
Nach der Zugabe des dabei erhaltenen Metallkomplexes zu einem Natriumcarboxymethylcellulose enthaltenden wässrigen System
erhielt man ein starkes, stabiles Gel.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei diesmal
120 g anstelle von 112 g Triäthanolamin verwendet wurden.
Nach der Zugabe des dabei erhaltenen Komplexes zu ein Polyacrylkolloid
oder Natriumcarboxymethylcellulose enthaltenden
809832/0767
wässrigen Systemen und ein Acrylkolloid enthaltenden alkoholischen
Systemen erhielt man in jedem Falle starke, stabile Gele.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei diesmal 52,5 g Diäthanolamin anstelle von 117 g Triäthanolamin
verwendet wurden.
Der dabei erhaltene Metallkomplex eignete sich für die Gelierung von wässrigen und alkoholischen Lösungen von nichtionischen Kolloiden.
In ein Reaktionsgefäß wurden 327 g Zirkoniumisopropylat eingeführt.
Dann wurden unter Rühren 112 g Triäthanolamin zugegeben und das Gefäß wurde erhitzt, bis ein stetiger Rückfluß
von Isopropylalkohol aufrechterhalten wurde„ Es wurden
400 g Polyäthylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 300 zugegeben und das Kochen und der Rückfluß
wurden weitere 3 Minuten lang fortgesetzt. Das Erhitzen wurde vermindert und der gesamte freigesetzte Isopropylalkohol
wurde durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt.
Es wurden weitere 200 g Polyäthylenglykol zu dem dabei erhaltenen Produkt zugegeben, wobei man einen Metallkomplex erhielt,
der in wässrigen Systemen leicht und homogen dispergierbar war«,
BCi* ο 3 2/0767
280A355
41 g Aluminiumisopropylat undl79 g Titanisopropylat wurden
in einem Reaktionsgefäß miteinander gemischt. Unter Rühren wurden 424 g Diäthylenglykol zugegeben und das Gefäß wurde
erhitzt, um den gesamten freigesetzten Isopropylalkohol
durch Destillation zu entfernen,. Man ließ das Produkt abkühlen
und während des Abkühlens wurden unter Rühren 50 g Triäthanolamin zugegeben.
Der gebildete Metallkomplex war geeignet, um Phosphate und/~
oder Calciumsalze enthaltende finulsionsfarbanstriche thixotrop
zu machenβ
8U9832/0767
Claims (1)
- 51 316-BRAnmelder: Manchem LimitedAshton New RoadManchester. Mil 4AT, EnglandPatentansprüche( 1J Metallkomplex, dadurch gekennzeichnet , daß er hergestellt worden ist durch Umsetzung von weniger als 1 Mol eines Alkanolamine mit mindestens 1 Mol eines Metallalkylats oder einer Metallalkylatmischung, wobei die restlichen aktiven Zentren an dem Metallkomplex durch von einem Polyhydroxyaikohol abgeleitete Gruppen besetzt sind02. Metallkomplex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Metallen um Titan, Aluminium und/oder Zirkonium handelt.3. Metallkomplex nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Alkanolamin zu Metallalkylat(en) innerhalb des Bereiches von 0,25:1 bis 0,9:1 liegtο8uaö32/O7674. Metallkomplex nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallalkylat von einem aliphatischen Alkohol mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen abgeleitet ist»5. Metallkomplex nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um einen Einzelmetällkomplex handelt, wobei der Polyhydroxyalkohol Glycerin ist.6o Metallkomplex nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um einen Mischmetallkomplex handelt und daß der Polyhydroxyalkohol Diäthylenglyko1 ist.7β Verfahren zur Herstellung des Metallkomplexes nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens ein Metallalkylat mit (i) einem Überschuß eines Polyhydroxyalkohols und (ii) einem Alkanolamin umsetzt, wobei die Reaktionen (i) und (ii) in jeder beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden können.8«, Verfahren zur Herstellung des Metallkomplexes nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man weniger als 1 Mol eines Alkanolamins mit mindestens 1 Mol eines Metallalkylats oder einer Metallalkylatmischung umsetzt und anschließend einen Überschuß eines PolyhydroxyalkohoIs zugibt und den als Nebenprodukt erhaltenen Monohydroxyaikohol durch Destillation entfernt«809832/07679β Verfahren zur Herstellung des Metallkomplexes nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zu mindestens einem Metallalkylat einen Überschuß eines PoIyhydroxyalkohols zugibt,die dabei erhaltene Mischung erhitzt, um den freigesetzten Alkohol durch Destillation zu entfernen, und anschließend ein Alkanolamin zugibt.1Oi Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkanolamin nach Beendigung der Reaktion zwischen dem Polyhydroxyalkohol und dem Metallalkylat zugibt, während das Produkt auf eine Temperatur unterhalb 100 C abgekühlt wird.11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß man 2 oder mehr Metallalkylate miteinander mischt, einen Überschuß eines Polyhydroxyalkohole zugibt, erhitzt, um den freigesetzten Alkohol durch Destillation zu entfernen, und anschließend das Alkanolamin zugibt.12. Thixotrope Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein filmbildendes Polymeres und ein organisches Kolloid enthält, das mit mindestens einem Metallkomplex nach den Ansprüchen 1 bis 6 geliert worden ist.13ο Zubereitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Metallkomplex in einer Menge von 0,25 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des filmbildenden Polymeren, enthält.809837/076714. Zubereitung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie Natriumhexametaphosphat und/oder Calciumionen enthält und daß der Metallkomplex als Hauptmetallbestmdteil oder einzigen Metallbestandteil Titan enthalte15. Zubereitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkomplex Aluminium in einem Molverhältnis von Al:Ti von bis zu 0,25:0,75 enthält.16. Zubereitung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie frei von Natriumhexametaphosphat ist und daß der Metallkomplex Aluminium und Titan in einem Molverhältnis Al:Ti von 0,95 bis 0,7 : 0,05 bis 0,30 enthält.17. Zubereitung nach den Ansprüchen 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um einen Emulsionsfarbanstrich handelt.809837/0767
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB5095/77A GB1588521A (en) | 1977-02-08 | 1977-02-08 | Metal complexes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2804355A1 true DE2804355A1 (de) | 1978-08-10 |
| DE2804355C2 DE2804355C2 (de) | 1989-01-19 |
Family
ID=9789659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19782804355 Granted DE2804355A1 (de) | 1977-02-08 | 1978-02-02 | Metallkomplexe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in thixotropen zubereitungen |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1112654A (de) |
| DE (1) | DE2804355A1 (de) |
| FR (1) | FR2379589A1 (de) |
| GB (1) | GB1588521A (de) |
| NL (1) | NL184627C (de) |
| SE (1) | SE7801418L (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4534870A (en) * | 1982-06-28 | 1985-08-13 | The Western Company Of North America | Crosslinker composition for high temperature hydraulic fracturing fluids |
| US4683068A (en) * | 1981-10-29 | 1987-07-28 | Dowell Schlumberger Incorporated | Fracturing of subterranean formations |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8410497D0 (en) * | 1984-04-25 | 1984-05-31 | Allied Colloids Ltd | Synthesis of vinyl esters |
| GB8621714D0 (en) * | 1986-09-09 | 1986-10-15 | Manchem Ltd | Binders for refractories |
| GB8717667D0 (en) * | 1987-07-25 | 1987-09-03 | Tioxide Group Plc | Titanium compounds |
| US9169432B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-10-27 | Schlumberger Technology Corporation | Spread crosslinker and method of water control downhole |
| CN113461359B (zh) * | 2021-06-29 | 2022-05-10 | 江苏先帅科技有限公司 | 一种管片预制件用复合聚羧酸减水剂及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB922456A (en) * | 1959-04-02 | 1963-04-03 | Berger Jenson & Nicholson Ltd | Improvements in or relating to thixotropic emulsion compositions |
| GB1101427A (en) * | 1963-12-02 | 1968-01-31 | Ici Ltd | Thixotropic polymer dispersions |
| DE2620189A1 (de) * | 1976-05-07 | 1977-11-17 | Hoechst Ag | Thixotrope mischung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1029723A (en) * | 1964-01-21 | 1966-05-18 | Ass Lead Mfg Ltd | Improvements in thixotropic emulsion compositions |
| GB1123559A (en) * | 1966-09-14 | 1968-08-14 | British Titan Products | Film forming compositions |
| GB1362054A (en) * | 1971-10-28 | 1974-07-30 | British Titan Ltd | Aqueous emulsion paints |
-
1977
- 1977-02-08 GB GB5095/77A patent/GB1588521A/en not_active Expired
-
1978
- 1978-02-02 NL NLAANVRAGE7801191,A patent/NL184627C/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-02-02 DE DE19782804355 patent/DE2804355A1/de active Granted
- 1978-02-03 FR FR7803062A patent/FR2379589A1/fr active Granted
- 1978-02-07 CA CA296,587A patent/CA1112654A/en not_active Expired
- 1978-02-07 SE SE7801418A patent/SE7801418L/xx unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB922456A (en) * | 1959-04-02 | 1963-04-03 | Berger Jenson & Nicholson Ltd | Improvements in or relating to thixotropic emulsion compositions |
| GB1101427A (en) * | 1963-12-02 | 1968-01-31 | Ici Ltd | Thixotropic polymer dispersions |
| DE2620189A1 (de) * | 1976-05-07 | 1977-11-17 | Hoechst Ag | Thixotrope mischung |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4683068A (en) * | 1981-10-29 | 1987-07-28 | Dowell Schlumberger Incorporated | Fracturing of subterranean formations |
| US4534870A (en) * | 1982-06-28 | 1985-08-13 | The Western Company Of North America | Crosslinker composition for high temperature hydraulic fracturing fluids |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE7801418L (sv) | 1978-08-09 |
| DE2804355C2 (de) | 1989-01-19 |
| FR2379589B1 (de) | 1984-09-21 |
| CA1112654A (en) | 1981-11-17 |
| NL184627C (nl) | 1989-09-18 |
| GB1588521A (en) | 1981-04-23 |
| NL184627B (nl) | 1989-04-17 |
| FR2379589A1 (fr) | 1978-09-01 |
| NL7801191A (nl) | 1978-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60123666T2 (de) | Wässrige suspension eines celluloseethers, verfahren zu ihrer herstellung und trockenmischung | |
| DE3004161A1 (de) | Cellulosederivate | |
| DE2312351C3 (de) | ||
| DE2751411C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hydroxyäthylcellulose | |
| EP0339310A1 (de) | Wässrige Dispersion von Gips und deren Verwendung als Füllstoff und Streichpigment bei der Papier- und Kartonherstellung | |
| DE60104367T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Titan-haltigen wässrigen Lösungen | |
| DE2037154C3 (de) | Bindemittel für Präzisionsgießformen | |
| EP0080227B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kupfer-II-hydroxid | |
| DE60219819T2 (de) | Verfahren zur herstellung von methylcelluloseether | |
| DE2804355A1 (de) | Metallkomplexe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in thixotropen zubereitungen | |
| DE2012924C3 (de) | In Wasser stabiles Titanchelat | |
| DE1568751A1 (de) | Aufschlaemmungsverfahren zur Herstellung von Polysaccharidaethern | |
| US4159209A (en) | Metal complexes | |
| EP0280077B1 (de) | Zahnpasten sowie Putzkörper für Zahnpasten auf Basis Dicalciumphosphat-dihydrat und ein Verfahren zur Herstellung solcher Putzkörper | |
| EP0061685A2 (de) | Gelbildende Zusammensetzung auf der Basis eines Celluloseethers, ein Verfahren zur Herstellung eines Gels, ein Verfahren zur reversiblen Aufhebung des Gels und ihre Verwendung bei der Sekundärförderung von Erdöl | |
| DE2012925C3 (de) | Chelate von Titansäureorthoestern | |
| EP0153671B1 (de) | Stabilisierte, Wasser enthaltende, alkalisch eingestellte Natriumdithionitzubereitungen | |
| DE2251434A1 (de) | Waessrige loesung von ammonium- und kaliumzirkoniumcarbonat, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung | |
| DE2524388A1 (de) | Surfaktanten-jod-praeparat | |
| CH621592A5 (de) | ||
| DE1692928A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von wiedergewonnenem Tabak in Folienform | |
| DE69913951T2 (de) | Verfahren zur hydrophobierung von gips unter verwendung von mindestens eines alkylhydogenpolysiloxans und mindestens eines hydrokolloides | |
| DE3222482A1 (de) | Verfahren zur herstellung von calciumhydrogenphosphatdihydratmassen | |
| EP0612687B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines für den Einsatz in Zahnpasten geeigneten Dicalciumphosphat-Dihydrats | |
| DE19832485B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von stabilen Antiperspirant-Zusammensetzungen als wäßrige Lösung und als Pulver |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: REDIES, B., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 40 |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |