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Weichmachungsmittel Es wurde gefunden., daß i, 2, 5-Peentantriol und
seine.Ester infolge einer bemerkenswerten Verträglichkeit mit der Mehrzahl der natürlichen
Harze und synthetischen organischen filmbildenden Stoffe ausgezeichnet als Weichmachungsmittel
verwendbar sind.
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r, 2, 5-Pentantriol wird auf einfache Weise durch hydrolytische Spaltung
von Tetrahydrofurfurylälkohol gewonnen, der durch Hydrierung von Furfurol entsteht,
einem reichlich vorhandenen und leicht zugänglichen: Rohstoff. Auch das Verseifen
eines Pentantriolesters oder irgendein anderes für die Herstellung von Polylalkoholen
übliches Verfahren führt zum Ziel.
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Die Triester des z, 2, 5-Pentantriois erhält man nach bekannten Verfahren,
z. B. durch Kochen von Tetrahydrofurfurylalkohol oder seiner Ester mit einem Anhydrid,
z. B. Essigsäurehydrid, in Gegenwart geeigneter Katalysatoren. Die Teilester des
z, 2, 5-Pentantriols werden durch Teilveresterung des Triols oder durch Teilverseifung
eines Triesters nach bekannten Verfahren hergestellt.
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Die Einverleibung von r, 2, 5-Pentantriol oder seinen Estern in organische
Filmbildner bewirkt eine Verbesserung ihrer plastischen Eigenschaften und ihrer
Geschmeidigkeit. Für jeden organischen Filmbildner läBt sich aus der Reihe der nach
der vorliegenden Erfindung empfohlenenWeichmachungsmittel leicht die geeignete Verbindung
und ihre zweckmäßige Menge zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften ermitteln.
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Der Polyalkohol selbst verleiht Stoffen, wie regenerierter Cellulose,
Celluloseäthern, Polyvinylalkohol, Gummiarabikum, Gelatine, erhöhte Geschmeidigkeit.
Die Ester können mit Vorteil als Weichmachungsmittel für die verschiedenartigsten
plastischen Massen, Kunstharze, Kondensationsprodukte, Polymerisationsprodukte und
Naturharze verwendet werden.
Die Verträglichkeit mit 1, 2, 5-Pentantriol
oder seinen Estern ist keine spezifische Eigenschaft der einen oder- anderen Gruppe
der organischen Natur- und Kunstsoffe: Bei der Auswahl des Weichmachers ist die
Erzielung einer guten Kältebeständigkeit gegebenenfalls besonders ztt berücksichtigen.
Die Weichmacher können auch zusammen mit anderen bekannten Weichmachern verwendet
werden.
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Die folgenden Beispiele geben einen Überblick über die vielfache Anwendungsmöglichkeit
der Erfindung. Die -Mengenangaben beziehen sich auf Gewichtsmengen.
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Beispiel i Zoo Teile Polyvinylalkohol von hoher Viscosität werden
unter Rühren in Soo Teilen Wasser gelöst. Man fügt zu der Lösung 6o Teile 1, 2,
5-Pentantriol und läßt dann die Mischung auf eine Glasplatte fließen. Der nach dem
Trocknen erhaltene Film zeichnet sich durch erstaunliche Durchsichtigkeit aus. Er
ist in seinen physikalischen Eigenschaften, insbesondere in seiner Elastizität,
den unter Zusatz bekannter Weiclmlachungsmittel hergestellten Filmen weit überlegen.
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Beispiel 6o Teile Methylcellulose (Gehalt an O C Ha: 15°(o) werden
in 94o Teilen Wasser gelöst. Man fiigt zur Lösung i8 Teile 1, 2, 5-Pentantriol und
läßt diese Lösung auf eine Glasplatte fließen. Der erhaltene Film ist völlig durchsichtig
und von guter Elastizität und den nicht oder in anderer Weise weichgemachten Filmen
in den beiden genannten Eigenschaften überlegen. Er zeichnet sich überdies durch
vorzügliche Bruchfestigkeit aus.
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Wenn man die obige Lösung mit dem achtfachen Volumen Wasser verdünnt
und dann ein Tüllgewebe damit appretiert, so erhält man eine Appretur von bemerkenswerter
Geschmeidigkeit und gutem Aussehen.
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Beispiel 3 .
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3oo Teile eines durch. gemeinsame Polynierisa.tion von ho Teilen adipinsau@rem
Hexalnethylendiamin und :fo Teilen Aminocapronsäure erhaltenen Superpolyamides werden
heiß in 8o°/oigem, wäßrigem Alkohol gelöst. Dazu werden 75 Teile 1, 2, 5-Pentantriol
gegeben. Die Lösung wird heiß auf eine auf 70° erhitzte Unterlage gegossen, die
anschließend in eine auf 8o° erwärmte Kammer gebracht wird. Beim Trockners erhält
man einen durchsichtigen Film, der in seiner Biegsamkeit den nicht weichgemachten
Filmen weit überlegen ist. Die Lösung scann mit Farbstoffen und Füllstoffen (Ruß,
Zaponfarbstoffe, !`itanoxyd usw.) versetzt und dann mit der Gummiermaschine oder
mit einer Abstreifvorrichtung auf ein vorher geplättetes Gewebe aufgebracht werden.
Man erhält ein überzogenes Gewebe, das gegen Abnutzung durch den Gebrauch besonders
widerstandsfähig ist. Beispiel q.
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Eine dünne Folie einer aus Viscose regenerierten Cellulose wird durch
eine Lösung von Pentantriol von 50° hindurchgeführt. Nach dem Abtropfen und Trocknen
ist die 2o °/o Pentantriol enthaltende Folie sehr geschmeidig, sehr widerstandsfähig
und durchsichtig. Beispiel 5 ioo Teile einer 2o °/aigen alkoholischen Lösung eines
hochviscosen Polyvinylacetats werden mit 6 Teilen 1, -2, 5-Pentantriol versetzt.
Durch Ausfließenlassen dieser Lösung auf eine polierte Fläche erhält man einen geschmeidigen,
hochglänzenden und durchsichtigen Film, der sich durch gute Kältebeständigkeit auszeichnet.
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Beispiel 6 25o Teile eines hochviscosen Polyviliy iacetats werden
bei 95° in einem Gemisch aus 6oo Teilen denaturiertem Spiritus und 15oTeilen Äthylacetat
gelöst und 5o Teile r, 2, 5-Pentantrioltriacetat zugesetzt. Der so erhaltene Lack
kann auf jede polierte Fläche aufgetragen werden, wobei ein durchsichtiger, glatter
und glänzender Überzug von sehr hoher Geschmeidigkeit hinterbleibt. Lösliche Farbstoffe,
Pigmente und Harze können zugemischt werden.
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Beispiel Man verknetet bei 70° 2o Teile Polyvinvlformaldehydacetal,
ioTeile 1, 2, 5-Pentantrioltriacetat, 7o Teile 8o°/oigen Alkohol und verwalzt in
der Hitze, um das Lösungsmittel zu verdampfen. Die Masse wird nach den in der Celluloidtechnik
bekannten Verfahren auf plastische, durchsichtige und biegsame Folien verarbeitet,
die ihre Geschmeidigkeit auch bei niedrigen Temperaturen behalten.
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Wenn man bei diesem Beispiel das Triacetat durch das Tripropionat
des 1,:2, 5-1'ellta»-triols ersetzt, so erzielt man die gleichen Ergebnisse.
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Beispiel 8 Man verknetet 2o Teile Polyvin@-lfol-rllaldehydacetal,
7 Teile 1, 2, 5-Pentantriolacetat, 3 Teile Toluolsulfamid, 2 Teile Ruß und 68 Teile
Lösungsmittel.
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Die nach dem Auswalzen erhaltene Masse kann bei 13o° auf Röhren, Tuben,
Profile usw. verarbeitet werden. Sie kann auch zum überziehen von Kabeln oder zur
Herstellung von durch Spritzguß erzeugbaren Gegenständeil benutzt werden.
Beispiel
g ioo Teile Celluloseacetat mit einem Gehalt von ungefähr 54'/o Essigsäure -werden
mit 5oo Teilen Aceton durchgeknetet, das 35 Teile 1, 2, 5-Pentantrioltriacetat enthält.
Es entsteht eine klare Flüssigkeit, die nachdem Verdampfen einen gleichmäßig durchsichtigen
und geschmeidigen Film hinterläßt. -Beispiel io 5o Teile acetonlösliches Celluloseacetat
werden mit 15 Teilen 1, 2, 5-Pentantrioltriacetat und q.o Teilen einer Mischung
aus gleichen Gewichtsmengen Äthylalkohol und Benzol verknetet. Wenn die Paste homogen
geworden ist, unterwirft man sie den bei der Herstellung von plastischen Massen
bekannten Verarbeitungsmethoden, wie Auswalzen, Erhitzen unter Druck und Zerschneiden.
Man erhält durchsichtige Folien, deren Farbe sich im Licht nicht ändert.
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Beispiel ii 2o Teile Cellulosetriacetat werden in 7o Teilen Methylenchlorid,
das io % Alkohol enthält, gelöst und- unter Rühren mit 1o Teilen 1, 2, 5-Pentantrioltriacetat
versetzt. Wenn das Gemisch homogen geworden ist, filtriert man und läßt .die Lösung
auf eine ebene Fläche fließen. Nach dem Verdampfen erhält man einen Film, der, geschmeidig
und wasserbeständig ist und ohne Beschädigung mehrfach gefaltet werden kann.
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Beispiel 12 i5Teile Nitrocellulose werden in einem Gemisch aus 2o
Teilen Butylacetat, 5 Teilen Butylalkohol, 2o Teilen Äthylacetat, io Teilen Äthylalkohol
und 25 Teilen Toluol gelöst.
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Dann werden 5 Teile 1,:2, 5-Pentantrioltriacetat zugegeben. Es wird
ein Lack von hervorragender Güte erhalten. Man kann, um den Lack mehr oder weniger
hart zu machen, ohne Schwierigkeit das Mischungsverhältnis ändern, auch können Farbstoffe
zugesetzt werden.
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Beispiel 13 io Teile Polyvinylchlorid vom Molekular gewicht 150000
(nach S t a u d i ng e r) werden in 9o Teilen Cyclopentanon gelöst. Man setzt 2,5
Teile 1, 2, 5-Pentantrioltriacetat hinzu und läßt diese Lösung in .dünner Schicht
in einer belüfteten Kammer verdunsten. Der erhaltene Film zeichnet sich durch Schmiegsamkeit
und gute Durchsichtigkeit aus. Ohne das Triacetat erhält man wenig biegsame und
leicht knitternde Filme.
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Beispiel 14 3o Teile eines Mischpolymerisates aus Polyvinylchlorid
und -acetat werden in einem Gemisch aus 6o Teilen _ Aceton und io Teilen Isophoron
gelöst und 4,5 Teile 1, 2, 5-Pentantrioldiacetat zugesetzt, das man durch Teilverseifung
aus dem Triacetat erhält. Der Diester ist eine farblose, unter io mm Druck bei 163
bis i66° siedende Flüssigkeit, die schwach wasserlöslich ist. Man erhält so eine
Lacklösung, die -so, wie sie ist, oder in bekannter Weise mit Farbstoffen oder Pigmenten
versetzt gebraucht werden kann. Sie gibt homogene und widerstandsfähige Filme von
ausgezeichneter Elastizität.
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Beispiel 15 Zu ioo Teilen einer 25 °/oigen Benzollösung von hochviscosem
Polystyrol werden 5 Teile technisches i, 2, 5-Pentantriolpropionat gegeben. Die
erhaltene Lösung bildet einen Lack, der nach dem Trocknen einen geschmeidigen Überzug
hinterläßt und auf biegsame Unterlagen aufgetragen werden kann. Die gleiche Lösung
ohne das Propionat ergibt einen brüchi--2nzzaqa ua2 Beispiel 16 iooTeile Benzylcellulose,
2o Teile 1, 2, 5-Pentantrioltriacetat und 6o Teile Lösungsmittel (gleiche Volumina
Benzol und Alkohol) werden miteinander verknetet. Aus der erhaltenen Paste stellt
man nach bekannten technischen Verfahren plastische Folien öder Profile, Röhren
und Tuben her, die sich durch gute Biegsamkeit und bei nicht gefärbten Erzeugnissen
durch gute Durchsichtigkeit auszeichnen.
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Beispiel 17 Man setzt So Teilen einer alkoholischen Kolophoniumlösung
6 Teile i, 2, 5-Pentantrioltriacetat zu und breitet diese Lösung auf einer Papierbahn
aus. Man verdampft das Lösungsmittel durch Trocknen und erhält ein überzogenes Papier,
welches viel weniger brüchig ist als ein ohne Triacetat hergestelltes Papier.
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Beispiel 18 Zu ioo g einer wäßrigen 2o o/oig.@n Lösung von Polyvinylalkohol
vom Verseifungsgrad i2o setzt man d. g 1, 2, 5-Pentantriolpropionat hinzu. Man erhält
nach dem Trocknen einen nicht klebrigen, biegsamen, leicht getrübten Film.
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Beispiel ig Polyvinylacetat oder Polyvinylchlori.d oder Mischpolymerisate
aus Vinylacetat und Vinylchlorid oder Polystyrol werden in der Wärme im Diacetatlaurat
des Pentantriols gelöst. Aus dieser Lösung können Fäden, Filme, Lacke, plastische
Massen u. dgl. hergestellt werden. Der genannte Mischester .des Pentan.triols kann
durch Kochen des Laurinsäureesters von Tetrahydrofurfurylalkohol mit Essigsäureanhydri
d bei Gegenwartgeeigneter Katalysatoren hergestellt werden, wobei das Laurat des
2,
5-Diacetotypentanol-i, KP- 3 mm. 2io bis-220 °, entsteht: Der Ester ist auch mit
Cellulosetriacetat_verträglich.
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Es ist bereits bekannt, für Celluloseäther mehrwertige Alkohole mit
4 bis 6 Hydroxylgruppen im Molekül, beispielsweise Pentaerythrit, Mannit und Sorbit,
und für Cellulosederivate die Crotonate rnehrwertiger Alkohole als Weichmacher zu
verwenden. Gegenüber diesen bekannten. Weichmachern weisen die hier offenbarten
den Vorteil auf, .daß die damit weichgemachten Filme viel stärker auf Dehnung beansprucht
werden können; außerdem sind sie mit Methylcellulose verträglicher und -gegenüber
den genannten Crotonaten auch leichter zugänglich. Es ist außerdem bekannt, für
Cellulosederivate auch solche Weichmacher wie Di.mathylpropandiol, Methvfibutandiole
und n-Pentandiole zu verwenden. Diese Weichmacher sind bei weitem nicht so leicht
zugänglich wie das i, 2, 5-Pentantriol, das, wie eingangs schon erwähnt, sehr bequem
aus Furfurol hergestellt werden kann.