DE974637C

DE974637C - Verfahren zur Herstellung von als Fussboden- und Lederpflegemittel dienenden Hartwachsen

Info

Publication number: DE974637C
Application number: DEB27923A
Authority: DE
Inventors: Emil Dr Finck
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1953-10-16
Filing date: 1953-10-16
Publication date: 1961-03-16

Description

AUSGEGEBEN AM 16. MÄRZ 1961

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dienenden Hartwachsen

Es ist bekannt, Hartwachse aus hochmolekularen Fettsäuren — insbesondere solchen aus der Oxydation des Montanwachses mit Bichromat und Schwefelsäure — durch Verestern mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen herzustellen. Zur Erhöhung der Härte, der Pastenbindung und Retention neutralisiert man gegebenenfalls noch verbliebene freie Carboxylgruppen ganz oder teilweise mit Erdalkalihydroxyden. Es ist ferner bekannt, Gemische aus Wachsestern, die noch freie Hydroxylgruppen enthalten, und Harzsäuren durch Erhitzen mit polyfunktionellen Verbindungen in vernetzte Produkte überzuführen. Diese sind elastische Wachse, die schon den Charakter von Kunststoffen haben und sich als Modellwachse für den Präzisionsguß vorzüglich eignen. Für die Herstellung von Fußboden- und Lederpflegemitteln eignen sie sich, jedoch nicht, da sie mit den in solchen Mitteln üblichen Zusatzstoffen keine festen, gebundenen Pasten bilden. Auch reicht die Härte der als Modellwachse verwendeten Produkte für die an glanzgebende Pflegemittel gestellten Ansprüche nicht aus.

Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, nach dem man Produkte erhält, die natürliche Wachse, wie Carnaubawachs, Bienenwachs und Montanwachs, ersetzen und deren Eigenschaften in manchen Fällen auch übertreffen sollen. Hierfür werden Pentaerythrit, Dipentaerythrit oder Polypentaerythrit ganz oder zum Teil mit einbasischen gesättigten Fettsäuren mit io bis 22 oder mehr Kohlenstoffatomen umgesetzt. Im Falle einer Teilveresterung

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erfolgt eine Nachveresterung mit zweibasischen Säuren, einbasischen Säuren der Fettreihe mit weniger als io Kohlenstoffatomen oder mit Harzsäuren. Als zweibasische Säuren sind z. B. Maleinsäure, Fumarsäure und Phthalsäure genannt. Bevorzugt wird bei diesem Verfahren ein Mengenverhältnis von o,75 Äquivalenten einbasischer Säure und 0,25 Äquivalenten zweibasischer Säure auf ein Äquivalent des Polyalkohols. Obwohl nach diesem bekannten Verfahren auch harte Wachse entstehen, die unter anderem für Fußboden- und Lederpflegemittel empfohlen werden, genügen sie den von den Verbrauchern gestellten Ansprüchen nicht. Die Produkte sind in den in der wachsverarbeitenden t₅ Industrie gebräuchlichen Lösungsmitteln sehr leicht löslich und bilden daher keine oder keine handelsfähigen Wachspasten. Auch die Härte der beschriebenen Produkte und der mit diesen erzielbare Glanz reichen bei weitem nicht aus, um die bei neuzeitlichen Fußboden- und Lederpflegemitteln von Verarbeitern und Verbrauchern geforderten Eigenschaften zu gewährleisten. Weiterhin ist vorgeschlagen worden, mehrwertige Alkohole, insbesondere solche, bei denen drei oder vier Alkylola₅ gruppen an ein zentrales Kohlenstoffatom gebunden sind, derart mit Harzsäuren und mit höhermolekularen Fett- oder Wachssäuren zu verestern, daß 25 bis 75⁰Zo der Hydroxylgruppen mit den Harzsäuren und der Rest der Hydroxylgruppen mit den anderen genannten Säuren verestert sind. Die Pasten aus diesen Wachsen zeigen zwar eine vorzügliche Konsistenz, sind aber temperaturempfindlich und entsprechen bei sommerlichen Temperaturen nicht immer den_ Anforderungen, die man an Hartwachspasten stellt.

Es wurde nun gefunden, daß man für die Herstellung von Fußboden- und Lederpflegemitteln sehr gut geeignete Hartwachse erhält, die allen Anforderungen entsprechen, wenn man höhermolekulare Montanwachssäuren aus der Oxydation des Montanwachses mit drei- oder mehrwertigen Alkoholen so verestert, daß der erhaltene Teilester noch etwa eine freie Hydroxylgruppe enthält, und wenn man diese Hydroxylgruppe sodann mit bifunktionellen Verbindungen, wie Dicarbonsäuren, die zwischen den Carboxylgruppen mindestens zwei Kohlenstoffatome aber keine Doppelbindungen enthalten, deren funktionellen Derivaten oder bzw. und Diisocyanaten in an sich bekannter Weise umsetzt. Die höhermolekularen Montanwachs säuren kann man durch Oxydation des Montanwachses in bekannter Weise mit Bichromat und Schwefelsäure erhalten. Als drei- und mehrwertige Alkohole kommen beispielsweise Butantriole, Glycerin, Trimethylolpropan, Triäthylolpropan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Sorbit, Triäthanolamin und ähnliche in Frage. Als bifunktionelle Verbindungen können alle Dicarbonsäuren, die zwischen den Carboxylgruppen mindestens 2 Kohlenstoffatome, aber keine Doppelbindungen enthalten, z. B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Terephthalsäure u. dgl., sowie deren funktionellen Derivate, wie Chloride, Ester usw., verwendet werden. Ferner eignen sich auch Diisocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat, Toluylendiisocyanat, Naphthylendiisocyanat und andere.

Die Herstellung erfolgt zweckmäßigerweise so, daß man zuerst den mehrwertigen Alkohol mit der Montanwachssäure verestert, so daß etwa eine Hydroxylgruppe frei bleibt, und daß man dann diese Hydroxylgruppe mit den bifunktionellen Verbindungen umsetzt. Dabei können die üblichen Veresterungskatalysatoren Verwendung finden. Auch kann man im Vakuum oder unter Verwendung von Schutzgasen zur Verhinderung der Oxydation arbeiten.

Die so erhältlichen Hartwachse sind helle, sehr harte, feinkristalline Stoffe, die in den in der wachsverarbeitenden Industrie gebräuchlichen Lösungsmitteln, wie Terpentin und Schwerbenzin, schwer löslich sind, daher gut gebundene temperaturfecte Wachspasten bilden und sich wegen ihrer Härte und leidbten Glanzgebung insbesondere! zur Herstellung von Fußboden- und Lederpflegemitteln vorzüglich eignen.

Die in den folgenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

760 Teile Montanwachssäuren aus der Oxydation des Montanwachses mit Bichromat und Schwefelsäure werden mit 134 Teilen Trimethylolpropan unter Zusatz von 0,9 Teilen konzentrierter Schwefelsäure in 2o%iger wäßriger Lösung so lange auf I2O° erhitzt, bis die Säurezahl sich nicht mehr ändert. Danach läßt man auf etwa 90⁰¹ abkühlen, rührt 80 Teile Toluylendiisocyanat ein und läßt ι Stunde bei 120 bis 13ο¹⁰¹ stehen.

Man erhält ein helles, sehr hartes Wachs mit dem Tropfpunkt 76⁰.

Beispiel 2

760 Teile Montanwachssäuren aus der Oxydation des Montanwachses mit Bichromat und Schwefeisäure werden mit 106 Teilen 1, 2, 4-Butantriol und 0,8 Teilen Benzolsulfonsäure auf 120⁰ erhitzt, bis sich die niedrige Säurezahl nicht mehr ändert. Dann kühlt man auf 90'⁰' ab, läßt 80 Teile Hexamethylendiisocyanat einlaufen und erhitzt dann noch ι Stunde auf 120 bis 130°', wobei ein helles, sehr hartes Wachs mit dem Tropfpunkt 8o° erhalten wird.

Ein Hartwachs mit ähnlichen Eigenschaften entsteht, wenn man statt der Montanwachssäuren ein Gemisch von in der Hauptsache oberhalb 350⁰ siedenden Carbonsäuren, das durch Oxydation eines hochschmelzenden Paraffins gewonnen wurde, in entsprechender Menge verwendet.

Beispiel 3

740 Teile Montanwachssäure aus der Oxydation des Montanwachses mit Bichromat und Schwefelsäure werden mit 75 Teilen Glycerin unter Zusatz von ι Teil Benzolsulfonsäure so lange auf 110 bis 1*5 120° erhitzt, bis sich die Säurezahl nicht mehr

ändert. Dann rührt man 36 Teile Adipinsäure ein und erhitzt auf 150 bis 170⁰¹. Wenn die Säurezahl konstant bleibt, wird auf 85 bis 90⁰ abgekühlt. Dann werden unter starkem Rühren 42 Teile Hexamethylendiisocyanat in kleinen Anteilen zugegeben. Zur Beendigung der Reaktion erhöht man die Temperatur innerhalb 1 Stunde auf 120⁰. Es wird ein helles, sehr hartes Wachs mit dem Tropfpunkt 81 ° erhalten. ■

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von als Fußboden- und Lederpflegemittel dienenden Hartwachsen, dadurch gekennzeichnet, daß man höhermolekulare Montanwachssäuren aus der Oxydation des Montanwachses mit drei oder mehrwertigen Alkoholen so verestert, daß der erhaltene Teilester noch etwa eine freie Hydroxylgruppe enthält und daß man diese Hydroxylgruppe sodann mit bifunktionellen Verbindungen, wie Dicarbonsäuren, die zwischen den Carboxylgruppen mindestens 2 Kohlenstoffatome aber keine Doppelbindung enthalten, deren funktioneilen Derivaten oder bzw. und Diisocyanaten in an sich bekannter Weise umsetzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 895 834, 890 702; USA.-Patentschrift Nr. .2427255;

»Taschenbuch für die Wachsindustrie«, (1948), S. 157, 179, 180;

deutsche Patentanmeldung ρ 28366 D/12 s (bekanntgemacht am i. 3. 1951).

© 509 630 25 1.56 (109 531/11 3.61)