DE69033935T2 - Bis(3,4-Dialkylbenzyliden)sorbitolacetale und diese enthaltende Zusammensetzungen - Google Patents

Bis(3,4-Dialkylbenzyliden)sorbitolacetale und diese enthaltende Zusammensetzungen

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kunststoff-Additive, die als Nukleierungsmittel verwendbar sind und die speziell zur Verbesserung der optischen Eigenschaften von Polymermaterialien verwendbar sind. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere bestimmte Bis-dialkylbenzyliden-sorbitacetale und Polymerzusammensetzungen davon, die als Materialien für Nahrungsmittel- oder Kosmetikabehälter und -verpackungen verwendbar sind, da sie dem verpackten Material keinen unangenehmen Geschmack oder Geruch verleihen.
  • Es ist bekannt, daß der Zusatz von Nukleierungsmitteln zu bestimmten Polymermaterialien, wie z. B. Polyolefine, dem Harz verbesserte optische und physikalische Eigenschaften verleihen kann. Darüber hinaus ist bekannt, daß organische Nukleierungsmittel, z. B. Dibenzylidensorbit, wie es im US-Patent Nr. 4 016 118 von Hamada et al. offenbart ist, wirksamer sind als viel höher schmelzende Nukleierungsmittel, z. B. Natriumbenzoat, um die Transparenz von Produkten, die aus Polyolefinen hergestellt werden, z. B. Folie, Film, Flaschen oder spritzgegossene Teile, zu verbessern. Im allgemeinen werden organische Nukleierungsmittel während der Verarbeitung leichter dispergiert und liefern somit einen einheitlicheren Effekt.
  • Das oben erwähnte Nukleierungsmittel Dibenzylidensorbit (DBS) stellt eine bezüglich Kosten und Leistung in hohem Maße günstige Kombination bereit. Es liefert eine ausgezeichnete Transparenzverstärkung bei Polypropylen-Copolymer und ist für eine Nahrungsmittelkontaktverpackung geeignet, da es den Geschmack verpackter Lebensmittel nicht beeinträchtigt. Allerdings hat DBS einige praktische Mängel, z. B. die Tendenz einer Ablagerung bei hohen Verarbeitungstemperaturen und eine unzureichende Transparenzverbesserung bei einigen Anwendungen, z. B. bei dicken Teilen, die aus Polypropylen-Homopolymer hergestellt sind.
  • Um diese Mängel zu beseitigen, wurden viele Derivate von DBS vorgeschlagen, in denen die aromatischen Ringe mit verschiedenen Gruppen substituiert sind. Im allgemeinen können substituierte DBS-Derivate den oben beschriebenen Verarbeitungs- und Leistungsnachteil überwinden. In dieser Hinsicht sind insbesondere Alkyl- und Halogensubstituierte Derivate besonders günstig.
  • So beschreibt Mahaffey im US-Patent Nr. 4 371 645 Verbindungen der allgemeinen Formel:
  • worin R, R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; aus H, Niedrigalkyl, Hydroxy, Methoxy, Mono- und Dialkylamino, Nitro und Halogen ausgewählt sind, vorausgesetzt, daß mindestens einer der Reste Halogen ist. Obgleich diese Verbindungen hervorragende Transparenz- und Verarbeitungscharakteristika bei Polyolefin- Zusammensetzungen bereitstellen können, kann das verlangte Vorhandensein von Halogen insbesondere bei Lebensmittelkontaktanwendungen unerwünscht sein.
  • Kawai et al. beschreiben im US-Patent Nr. 4 314 039 monosubstituierte DBS-Derivate der Formel:
  • worin R eine Alkyl-Gruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellt. Ferner offenbart Murai et al. in der japanischen Patentanmeldung Nr. 54[1979]-121696 Verbindungen mit verbesserten Nukleierungseigenschaften, die die allgemeine Formel haben:
  • worin X aus Alkyl-Gruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und Halogen ausgewählt ist, und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist; wenn allerdings X Methyl ist, ist n 2 oder 3.
  • Obgleich bestimmte dieser Derivate, die aus mono- oder disubstituierten Benzaldehyden hergestellt werden, bei Polyolefinen verbesserte Nukleierungs- und Klärungseigenschaften zusätzlich zu einer einfacheren Verarbeitung bereitstellen können, sind diese Verbindungen sind im allgemeinen infolge der Übertragung eines nicht-akzeptablen Geschmacks und Geruchs auf das enthaltene Material für Nahrungsmittelkontaktanwendungen und Nahrungsmittelverpackung nicht geeignet. Zur Überwindung dieses Problem schlagen Oteki et al. in der japanischen Patentanmeldung Nr. 62[1987]-4289 die Verwendung von organischen Aminen als Co-Additive vor, um das Problem des Geschmacks und Geruchs zu lindern. Unglücklicherweise wird dieser Versuch durch den Geschmack und Geruch der Amin-Co-Additive selbst kompliziert. Es wäre weitaus günstiger, Nukleierungsmittel zu haben, die von sich aus diese Nachteile nicht aufweisen.
  • Was die früher offenbarten Derivate, die aus Dialkyl-substituierten Benzaldehyden hergestellt sind, angeht, ist zu betonen, daß keine Offenbarungen gemacht wurden, die nahelegen, daß die Substitutionsposition der Alkyl-Gruppe mit der Leistung des Additivs in Anwendungen, bei denen Geschmacks oder Geruchstransfer auf verpackte Materialien in Betracht zu ziehen sind, in Beziehung gesetzt werden können. Tatsächlich beschreiben die früheren Offenbarungen überhaupt keine Substitutionsmuster, was anzeigt, daß diese Variable für die Leistungsfähigkeit der Klärungsmittel nicht als wichtig erkannt wurde. Wir haben ziemlich überraschend gefunden, daß die positionelle Substitution an den aromatischen Ringen von Bisdialkylbenzylidensorbit für die Leistung dieser Klärungsmittel, speziell bezüglich des Geschmacks- und Geruchstransfers in Nahrungsmittelkontaktanwendungen, kritisch ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von wirksamen Bis-dialkylbenzylidensorbit-Nukleierungsmittelzusammensetzungen, die von Natur aus die Geschmacks- und Geruchsmängel der Verbindungen des Standes, der Technik überwinden. Entsprechend werden Polyolefin-Kunststoffzusammensetzungen bereitgestellt, die ausgezeichnete Transparenz und sehr geringe Eigenschaften einer Geschmacks- und Geruchsübertragung besitzen.
  • Die Position einer Alkylgruppen-Substitution an Bis-dialkylbenzylidensorbit ist für die Erfindung kritisch. So liefern Acetale, die in den Positionen 3 und 4 am Benzyliden-Ring Methyl-Gruppen enthalten, gegenüber den Mono-4-alkyl-substituierten Derivaten von Kawai und den Di-alkyl- Derivaten von Mursi mit unterschiedlichen Substitutionsmustern an den aromatischen Ringen wesentlich verbesserte Geschmacks- und Geruchsübertragungseigenschaften bereit. Außerdem haben wir festgestellt, daß, wenn die Alkyl-Gruppen in der Position 3 und 4 zusammen einen carbocyclischen Ring bilden, besonders vorteilhafte Geschmacks- und Geruchstransfereigenschaft resultieren.
  • Die Nukleierungsmittel der vorliegenden Erfindung können durch die folgende Strukturformel dargestellt werden, für die keine Stereochemie impliziert ist:
  • worin R&sub1; und R&sub2; jeweils Methyl sind oder zusammen einen carbocyclischen Ring bilden, der bis zu 5 Kohlenstoffatom enthält.
  • Wie vorher beschrieben wurde, ist das 3,4-Dimethyl-Substitutionsmuster zum Erhalt von Zusammensetzungen mit Geschmacks- und Geruchsübertragungseigenschaften, die für Nahrungsmittelverpackungs- und Nahrungsmittelbehälteranwendungen geeignet sind, von herausragender Bedeutung. Isomere Di-alkyl-Derivate mit einer anderen Substitution als der in 3,4-Stellung und monosubstituierte Derivate mit demselben oder höherem Molekulargewicht haben in Polyolefinzusammensetzungen viel schlechtere Geschmacks- und Geruchsübertragungscharakteristika. Dies wird in den Beispielen bewiesen.
  • Die substituierten Bis-dimethylbenzyliden-sorbitacetale der vorliegenden Erfindung sind ein Kondensationsprodukt von Sorbit und einem Dimethyl-substituierten Benzaldehyd. Der Benzaldehyd ist sowohl in 3- wie auch in 4-Stellung (meta und para) mit Methyl-Gruppen substituiert. Es kann vorteilhaft sein, daß die Alkyl-Gruppen in der Position 3 und 4 zusammen einen carbocyclischen Ring bilden, der bis zu 5 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele für geeignete substituierte Aldehyde umfassen 3,4-Dimethylbenzaldehyd, Indan-5-carbaldehyd, 5,6,7,8-Tetrahydro-2-napthaldehyd, 5-Methyl- 5,6,7,8-tetrahydro-2-naphthaldehyd und 5-Methyl-5,6,7,8-tetrahydro-2- naphthaldehyd, von denen 5,6,7,8-Tetrahydro-2-naphthaldehyd (auch 2- Tetralinaldehyd genannt) bevorzugt ist. Im allgemeinen sind die carbocyclischen Derivat gegenüber den nicht-carbocyclischen Aldehyden bevorzugt.
  • Die Di-acetale der vorliegenden Erfindung können in herkömmlicher Weise nach einer Reihe von Techniken hergestellt werden, von denen einige auf dem Gebiet bekannt sind. Solche Verfahren verwenden im allgemeinen die Reaktion von 1 mol D-Sorbit mit etwa 2 mol Aldehyd in Gegenwart eines Säurekatalysators. Die in der Reaktion verwendete Temperatur wird in großem Umfang in Abhängigkeit von den Merkmalen wie z. B. dem Schmelzpunkt des Aldehyds oder der Aldehyde, der (die) als Ausgangsmaterial in der Reaktion eingesetzt wird (werden), variieren. Das Reaktionsmedium kann ein wäßriges Medium oder nicht-wäßriges Medium sein. Ein sehr günstiges Verfahren, das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Di-acetale eingesetzt werden kann, wird im US-Patent Nr. 3 721 682 von Murai et al. (New Japan Chemical Company Limited) beschrieben, wobei die Offenbarung dieses Patents hier ausdrücklich als Referenz aufgenommen wird. Obgleich die Offenbarung des Patents auf Benzylidensorbite beschränkt ist, wurde festgestellt, daß auch die erfindungsgemäßen Di-acetale in herkömmlicher Weise nach dem dort beschriebenen Verfahren hergestellt werden können.
  • Die Di-acetale von Sorbit gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach den obigen Techniken hergestellt wurden, können einen kleineren Teil oder sogar einen Hauptteil an Monoacetal- und Triacetal als Verunreinigungen enthalten. Obgleich es nicht immer notwendig sein wird, diese Verunreinigungen vor Einarbeitung des Di-acetals in das Polyolefin zu entfernen, kann dies wünschenswert sein und eine solche Verunreinigung kann die Erhöhung der Transparenz des dadurch produzierten Harzes erschweren. Eine Reinigung des Di-acetals kann z. B. durch Entfernung von Triacetal- Verunreinigungen durch Extraktion derselben mit einem relativ unpolaren Lösungsmittel durchgeführt werden. Durch Entfernung dieser Verunreinigungen kann das Produkt so gereinigt werden, daß die Di-acetal-Menge in der Additivzusammensetzung mindestens etwa 90% und sogar bis zu etwa 95% Di- acetal oder mehr ist.
  • Der Anteil des Di-acetals in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist eine Menge, die zur Verbesserung der Transparenz der Zusammensetzung ausreicht; im allgemeinen können 0,01 bis etwa 2 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, bereitgestellt werden. Wenn der Gehalt an Di-acetal kleiner als etwa 0,01 Gew.-Teile ist, kann die resultierende Zusammensetzung bezüglich der Transparenzcharakteristika nicht ausreichend verbessert werden. Wenn der Gehalt an Di-acetal über etwa 2 Gew.-% erhöht wird, kann kein zusätzlicher Vorteil beobachtet werden.
  • Die Bisdialkylbenzylidensorbite der vorliegenden Erfindung können bei Polymeren eingesetzt werden, für die eine Nukleierung günstige Wirkungen haben kann, speziell bei solchen Polymeren, die in Nahrungsmittelkontaktanwendungen oder in Anwendungen, bei denen Geschmacks und Geruchsübertragungscharakteristika berücksichtigt werden, eingesetzt werden.
  • Die Polyolefin-Polymere der vorliegenden Erfindung können aliphatische Polyolefine und Copolymere, die aus mindestens einem aliphatischen Olefin und einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Comonomeren hergestellt sind, umfassen. Im allgemeinen wird das Comonomer, wenn es vorhanden ist, in einer geringeren Menge, z. B. etwa 10% oder weniger oder sogar etwa 5% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Polyolefins, bereitgestellt. Solche Comonomere können zur Unterstützung der Transparenzverbesserung des Polyolefins dienen oder sie können zur Verbesserung anderer Eigenschaften des Polymers fungieren. Beispiele umfassen Acrylsäure und Vinylacetat, usw. Beispiele für Olefin-Polymere, deren Transparenz günstigerweise gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann, sind Polymere und Copolymere von aliphatischen Monoolefinen, die 2 bis etwa 6 Kohlenstoffatome enthalten, mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 10 000 bis etwa 2 000 000, vorzugsweise von etwa 30 000 bis etwa 300 000, z. B. Polyethylen, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polypropylen, kristallines Ethylenpropylen-Copolymer, Poly(1-buten) und Polymethylpenten. Die erfindungsgemäßen Polyolefine können als im wesentlichen lineare, regelmäßige Polymere, die gegebenenfalls Seitenketten enthalten, wie sie z. B. bei herkömmlichem Polyethylen niedriger Dichte gefunden werden, beschrieben werden.
  • Andere Polymere, die aus den Keimbildungs- und Klärungseigenschaften der erfindungsgemäßen Sorbitacetale Nutzen ziehen können, umfassen unter anderem Polyethylenterephthalat, Glycol-modifiziertes Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und Nylons.
  • Das Olefin-Polymer oder -Copolymer, das in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet wird, ist kristallin und die durch darin enthaltene Mikrokristalle verursachte Lichtbrechung wird als für die Verschlechterung der Transparenz des Polymers verantwortlich angesehen. Es wird angenommen, daß das Di-acetal in der Zusammensetzung zur Verringerung der Größe der Mikrokristalle wirkt, wodurch die Transparenz des Polymers verbessert wird.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann erhalten werden, indem eine spezifische Menge des Di-acetals direkt zu dem Olefin-Polymer oder -Copolymer gegeben wird und diese dann durch geeignete Mittel lediglich vermischt werden. Alternativ kann ein Konzentrat, das etwa 20 Gew.-% des Di-acetals in einem Polyolefin-Masterbatch enthält, hergestellt werden und anschließend mit dem Harz vermischt werden.
  • Andere Zusatzstoffe wie z. B. ein transparentes Farbmittel oder Weichmacher (z. B. Dioctylphthalat, Dibutylphthalat, Dioctylsebacat oder Dioctyladipat) können der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zugesetzt werden, solange sie die Verbesserung der Transparenz des Produktes nicht nachteilig beeinträchtigen. Es wurde festgestellt, daß Weichmacher wie die oben beispielhaft genannten die Verbesserung der Transparenz durch das Di- acetal unterstützen können.
  • Was die anderen Additive angeht, so kann es auch wünschenswert sein, die oben offenbarten Di-acetale in Kombination mit anderen herkömmlichen Additiven, die bekannte transparenzverbessernde Effekte haben, z. B. para-t- Butylbenzoesäure, ihre Salze, wachsartiges Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht und dgl. zu verwenden. Es kann auch wünschenswert sein, die besonderen Di-acetale der vorliegenden Erfindung in der Polyolefinzusammensetzung in Kombination mit dem vorher beschriebenen Dibenzylidensorbit-Additiv, das im US-Patent Nr. 4 016 118 beschrieben ist, bereitzustellen. Bei solchen Anwendungen werden im allgemeinen mindestens etwa 10%, vorzugsweise etwa 25% oder sogar etwa 50% oder mehr der transparenzverbessernden Komponente die Di-acetale der vorliegenden Erfindung sein, wobei der Fest von anderen bekannten Klärmitteln, Weichmachern, usw. gebildet wird.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können erhalten werden, indem das Bisdialyklbenzylidensorbitacetal zu dem Polymer oder Copolymer gegeben wird und die resultierende Zusammensetzung durch geeignete Mittel nur vermischt wird. Die Zusammensetzung kann dann behandelt werden und durch Extrudieren, Formpressen, Thermoformen und dgl. zu einem hergestellten Gegenstand verarbeitet werden.
  • In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können, auch andere Additive verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie die primären Vorzüge der Erfindung nicht stören. Es kann sogar vorteilhaft sein, diese Additive oder ähnliche Strukturen mit dem Nukleierungsmittel vorzumischen, um seinen Schmelzpunkt zu verringern und dadurch die Dispersion und Verteilung während des Schmelzverfahrens zu erhöhen. Solche Additive sind dem Fachmann geläufig und umfassen Weichmacher, Schmiermittel, Katalysatorneutralisatoren, Antioxidantien, Lichtstabilisatoren, Färbemittel, andere Nukleierungsmittel und dgl. Einige dieser Additive können eine weitere Verstärkung der günstigen Eigenschaften, einschließlich verbessertes Aussehen, einfachere Verarbeitung und verbesserte Stabilität gegenüber Verarbeitung oder Endgebrauchsbedingungen, liefern.
  • Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind als Additive zur Verbesserung der Transparenz von Verpackungsmaterialien und Behältermaterialien für Kosmetika, Nahrungsmittel und dgl. geeignet, da sie Filme, Folien und andere Gegenstände mit ausgezeichneter Transparenz und ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften liefern, ohne dem enthaltenen Material einen schädlichen Geschmack Geruch zu verleihen.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter, sind aber nicht zur Beschränkung der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, gedacht. Wenn nichts anderes angegeben ist, sind alle Teile und Prozentangaben Gew.-Teile und Gew.-%.
    • BEISPIEL 1
  • Das folgende Verfahren erläutert das allgemeine Verfahren zur Herstellung der Bisdialkylbenzylidensorbitacetale der vorliegenden Erfindung.
  • Ein 1 l-Vierhals-Reaktionskolben mit zylindrischer Form, der mit einem Dean-Stark-Abscheider, einem Kühler, einem Thermometer, einem Stickstoffeinlaßrohr und einem mechanischen Rührer ausgestattet war, wurde mit 37,5 Sorbit (0,206 mol), 300 ml Cyclohexan, 54,9 g 3,4-Dimethylbenzaldehyd (0,41 mol), 1 g p-Toluolsulfonsäure und 200 ml Methanol beschickt. Die Reaktion wurde gerührt und unter Rückfluß erhitzt, wobei Wasser durch den Dean-Stark-Abscheider entfernt wurde. Die Reaktion wird sehr dick und bei Bedarf wird zusätzliches Lösungsmittel zugesetzt. Nach etwa 6 Stunden wird die Reaktion abgekühlt, mit Ammoniumhydroxid neutralisiert und filtriert. Der feuchte Kuchen wird gründlich mit Wasser und Isopropylalkohol gewaschen, im Vakuumofen bei 90ºC getrocknet, wobei 52,2 g Bis-1,3,2,4- (3',4'-dimethylbenzyliden)sorbit, Smp. 225-260ºC erhalten wird. Die Reinheit war etwa 90%, was durch HPLC beurteilt wurde; die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR- und IR-Spektren entsprachen der vorgeschlagenen Struktur.
    • BEISPIELE 2 BIS 9
  • Es wurde eine Vielzahl von Bisalkylbenzlidensorbiten unter Verwendung der Verfahren, die dem oben in Beispiel 1 beschriebenen ähnlich sind, hergestellt. Die Strukturen dieser Derivate sind in Tabelle 1 unten angegeben. Alle Produkte hatten NMR- und IR-Spektren, die den angegebenen Strukturen entsprechen, und Reinheiten von mindestens 80%, was durch HPLC gezeigt wurde. TABELLE 1
  • * Keine Stereochemie impliziert
    • BEISPIEL 10
  • Dieses Beispiel zeigt die Verwendbarkeit der Nukleierungsadditive innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung als Klärungsmittel in Polypropylen-Copolymer. Die Produkte der Beispiele 1 bis 9 wurden in statistischem Polypropylen-Copolymer (ca. 3% Ethylen-Gehalt) compoundiert. Es wurde die folgende Rezeptur verwendet:
  • Klärungsmittel (Beispiele 1-10) 0,25%
  • Ethyl 330 (ein gehindertes Phenol- Antioxidans, erhältlich von Ethyl Corp.) 0,08%
  • Calciumstearat 0,08%
  • Statistisches Polypropylen-Copolymer 99,59%
  • Die Additive und das Harz wurden in einem mechanischen Rührer trocken vermischt, mit einem Einzelschneckenextruder bei 243ºC (470ºF) extrudiert und granuliert. Stufenplatten (5,08 · 7,62 cm; 1,27 und 2,16 mm dick, (2 · 3"; 0,050 und 0,085 " dick)) wurden durch Spritzgießen bei 216 bis 221ºC (420-430ºF) hergestellt. Die Transparenz jeder Probe wurde hergestellt, indem die prozentuale Trübung durch den 1,27 mm (0,050") dicken Abschnitt unter Verwendung eines Hunter-Trübungsmeters gemessen wurde. Die aus den Sorbitacetal-Derivaten der Beispiele 1 bis 10 erhaltene Transparenz ist in Tabelle 2 dargestellt. TABELLE 2
  • * Durchschnitt von 10 Proben
    • BEISPIEL 11
  • Dieses Beispiel beweist die geringen Geschmacksübertragungscharakteristika der Bis(3,4-dialkylbenzyliden)sorbitacetale innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung.
  • Die Harzprobenplatten, die in Beispiel 10 hergestellt worden waren, wurden auf Geschmacksübertragung auf Wasser untersucht. Drei Platten jeder Rezeptur wurden in Gläsern mit einem Pint Fassungsvermögen (1,24 ml/cm² (8 ml Wasser/in²) Kunststoffoberfläche) eingetaucht. Die Gläser wurden dicht verschlossen und 5 Tage in einem Ofen bei 49ºC (120ºF) gealtert. Die Platten wurden entfernt und der Geschmack des Wassers, das jeder Probe ausgesetzt war, wurde von einer Geschmackstestperson (Geschmacks-Sachverständiger) beurteilt. Um die Glültigkeit dieses Tests zu etablieren, wurde Wasser, das Platten ausgesetzt war, die Keimklärmittel enthielten und Wasser, das keinen Plattenausgesetzt war, als Kontrolle eingeschlossen.
  • Die Testpersonengruppe (Sachverständigengruppe) bestand aus 5 Personen und es wurde die Methode eines Blindpaarvergleichs angewendet. Wegen der großen Anzahl der zu beurteilenden Rezepturen wurde der Test in drei Teile mit jeweils 5 Wasserproben durchgeführt. Einige der Rezepturen wurden zu Zwecken des Quervergleichs zweimal getestet.
  • Die fünf Wasserproben für jeden Test wurden in eine geeignete Anzahl kleiner Papierbecher portioniert und jede Testperson verglich 4 Paare ohne die Identität irgendeiner der Proben zu kennen. Die Testperson bestimmte, welche Probe den geringsten Geschmack (dem reinen Wasser am ähnlichsten) hatte und der Unterschied zwischen den Proben des Paars wurde auf einer Skala von 0 bis 10 eingeordnet (0 = kein Unterschied; 10 = sehr großer Unterschied).
  • Die Daten wurden dann an einer Matrize für alle möglichen paarweisen Vergleiche angeordnet, so daß der Wert jedes Punkts in der Matrix die Präferenz der Testperson (0-10 in der Skala) für die horizontal angegebene Probe gegenüber der vertikal angegebenen Produkt darstellte. Eine negative Zahl gibt die umgekehrte Präferenz an. Die Daten für jeden Test der 5 Rezepturen sind in den Tabellen 3, 4 und 5 angegeben. TABELLE 3 TABELLE 4 TABELLE 5
  • Die Daten wurden analysiert, indem die Summe der Spalten (Σc) zu negativen Summe der Reihen (Σr) zugegeben wurde, wobei die Gesamtpräferenz für jede Rezeptur (Στ) erhalten wurde. Diese sind von der besten (geringster Geschmack) bis zur schlechtesten (stärkster Geschmack) in Tabelle 6 angegeben. TABELLE 6
  • * Στ- Σc+ - (Σr)
  • Die Resultate aus diesem vorläufigen Screening-Test zeigen, daß drei Bis(dialkylbenzyliden)sorbite (Eintrag 3, 6 und 7) durch die Geschmackstestgruppe positiv beurteilt wurden und daß diese Produkte in der Geschmacksqualität der Kontrollen (Einträge, 1, 2 und 5) vergleichbar waren.
    • BEISPIEL 12
  • Dieses Beispiel beweist außerdem die verbesserten Geschmacksübertragungscharakteristika der Bis(3,4-dialkylbenzyliden)sorbite gegenüber anderen Substitutionsmustern. Eine Differenzierung der Geschmacksübertragungscharakteristika der Bisdialkylbenzylidensorbite mit der besten Leistung im Screening-Test von Beispiel 11 wurden in einem viel engeren Geschmacksprobentest erhalten, bei dem nur die Produkte der Beispiele 1 und 8 (3,4-Substitution) und des Beispiels 3 (2,5-Substitution) verwendet wurden. Das Grundtestprotokoll und die Wasserproben waren mit denen von Beispiel 11 identisch. In diesem Fall wurden allerdings 9 Testpersonen für den Geschmack verwendet und jede Testperson verglich nur zwei Paare. Dies erfolgte, um die Geschmacksdifferenzierung zu verbessern und eine Geschmacksermüdung zu verhindern. Die Resultate aus den 8 Blindpaarvergleichen sind in Tabelle 7 in Matrizenform dargestellt, während die Gestamttestperson-Präferenzen in Tabelle 8 gezeigt sind. TABELLE 7 TABELLE 8
  • * Στ- Σc+ - (Σr)
  • Die Resultate zeigen die Überlegenheit der Bis(3,4-dialkylbenzyliden)sorbitacetale bezüglich der Geschmacksübertragungscharakteristika deutlich.

Claims (16)

1. Bis(3,4-dialkylbenzyliden)sorbitacetale der Formel:
worin R&sub1; und R&sub2; jeweils Methyl sind oder zusammen einen carbocyclischen Ring bilden, der bis zu 5 Kohlenstoffatome enthält (7 Kohlenstoffatome einschließlich der zwei Kohlenstoffatome an den Phenyl-Ringen).
2. Bis(3,4-dialkylbenzyliden)sorbitacetal nach Anspruch 1, wobei R&sub1; und R&sub2; jeweils Methyl sind.
3. Bis(3,4-dialkylbenzyliden)sorbitacetal nach Anspruch 1, wobei R&sub1; und R&sub2; zusammen einen carbocyclischen Ring bilden, der bis zu 5 Kohlenstoffatome enthält (7 Kohlenstoffatome einschließlich der 2 Kohlenstoffatome am Phenyl-Ring).
4. Bis(3,4-dialkylbenzyliden)sorbitacetal nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, wobei R&sub1; und R&sub2; zusammen einen carbocyclischen Ring bilden, der bis zu 4 Kohlenstoffatome enthält (6 Kohlenstoffatome einschließlich der 2 Kohlenstoffatome am Phenyl-Ring).
5. Bis(3,4-dialkylbenzyliden)sorbitacetal nach Anspruch 4, wobei das Sorbitacetal 1,3:2,4-Bis(5,6,7,8-tetrahydro-2-naphthyliden)sorbit ist.
6. Kunststoffzusammensetzung, die Bis(3,4-dialkylbenzyliden)- sorbitacetal nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfaßt.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, die eine Polyolefin-Kunststoffzusammensetzung ist.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Zusammensetzung mindestens ein aliphatisches Olefin und ein oder mehrere ethylenisch ungesättigte Comonomere umfaßt.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei das Comonomer Acrylsäure und/oder Vinylacetat ist.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei das aliphatische Polyolefin Polyethylen, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polypropylen, kristallines Ethylenpropylen-Copolymer, Poly(1-buten) und/oder Polymethylpenten umfaßt.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 6, die Polyethylenterephthalat, mit Glycol modifizierte Polyethylenterephthalate, Polybutylenterephthalat und/oder Nylons umfaßt.
12. Verfahren zur Herstellung von Bis(3,4-dialkylbenzyliden)sorbitacetalen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren Umsetzen von Benzaldehyd, der durch die Gruppen R&sub1; und R&sub2; in der Position 3 bzw. 4 substituiert ist (wobei R&sub1; und R&sub2; wie in Anspruch 1 definiert sind) mit Sorbit, gegebenenfalls in Gegenwart eines Säurekatalysators, umfaßt.
13. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei das Verfahren Zumischen eines Bis(3,4- dialkylbenzyliden)sorbitacetals nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zu einer Polymerkomponente umfaßt.
14. Verwendung der Verbindungen nach den Ansprüchen 1 bis 5 in Polyolefin-Kunststoffzusammensetzungen zur Erhöhung der Transparenz.
15. Verwendung nach Anspruch 14 in Nahrungsmittelkontaktanwendungen.
16. Transparenter Film, transparente Folie oder transparenter hergestellter Gegenstand, der (die) aus einem Polyolefin-Polymer und einer Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5 erhältlich ist.
DE69033935T 1989-09-20 1990-09-19 Bis(3,4-Dialkylbenzyliden)sorbitolacetale und diese enthaltende Zusammensetzungen Expired - Lifetime DE69033935T2 (de)

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US07/409,912 US5049605A (en) 1989-09-20 1989-09-20 Bis(3,4-dialkylbenzylidene) sorbitol acetals and compositions containing same

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