EP2240149A1 - Leicht suspendierbare hydrophobierungsmittel - Google Patents

Leicht suspendierbare hydrophobierungsmittel

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Publication number
EP2240149A1
EP2240149A1 EP08868060A EP08868060A EP2240149A1 EP 2240149 A1 EP2240149 A1 EP 2240149A1 EP 08868060 A EP08868060 A EP 08868060A EP 08868060 A EP08868060 A EP 08868060A EP 2240149 A1 EP2240149 A1 EP 2240149A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
fatty acid
core
solid powder
shell
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.)
Withdrawn
Application number
EP08868060A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen HAUK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baerlocher GmbH
Original Assignee
Baerlocher GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baerlocher GmbH filed Critical Baerlocher GmbH
Publication of EP2240149A1 publication Critical patent/EP2240149A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/30—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic using agents to prevent the granules sticking together; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/11—Encapsulated compositions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/41—Particular ingredients further characterized by their size
    • A61K2800/412—Microsized, i.e. having sizes between 0.1 and 100 microns
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2989—Microcapsule with solid core [includes liposome]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991—Coated

Definitions

  • the present invention relates to a solid powder comprising particles having an average particle size of 0.1 to 50 microns with a predominantly core-shell structure, wherein the core comprises at least one water-insoluble fatty acid salt and the shell at least one anionic, cationic or nonionic emulsifier and the solid powder at entry in water or at least one polar organic solvent or a mixture containing water and at least one polar organic solvent, with a temperature of 23 ° C under mechanical force within 60 minutes or less forms a complete dispersion.
  • fatty acid compounds for the hydrophobization of surfaces has been known for a long time.
  • the corresponding fatty acid compounds are usually converted under high shear effort, optionally with the addition of an emulsifier or an emulsifier mixture in an aqueous dispersion. This dispersion is then further processed accordingly to achieve a hydrophobization of the desired surface.
  • the core comprises at least one water-insoluble fatty acid salt and the shell at least one anionic, cationic or nonionic emulsifier.
  • the present invention therefore provides a solid powder comprising particles having an average particle size of 0.1 to 50 microns with a predominantly core-shell structure, wherein the core comprises at least one water-insoluble fatty acid salt and the shell at least one anionic, cationic or nonionic emulsifier and the solid powder when introduced into water or at least one polar organic solvent or a mixture containing water and at least one polar organic solvent, with a temperature of 23 ° C under mechanical force within 60 minutes or less forms a complete dispersion.
  • the solid powder according to the invention is characterized in that it is dispersible on entry into the water or at least one polar organic solvent or a mixture containing water and at least one polar organic solvent under mechanical force.
  • an "entry in water or at least one polar organic solvent or a mixture containing water and at least one polar organic solvent" is in
  • the entry into a composition is understood to comprise at least a portion of water or at least one polar organic solvent or a mixture containing water and at least one polar organic solvent.
  • the above entry in water or at least one polar organic solvent or a mixture containing water or at least one polar organic solvent in the context of the present invention for example, the entry in water or a polar organic solvent or a mixture of two or more polar to understand organic solvents or a mixture containing water or at least one polar organic solvent, wherein the respective ingredients may make up a total of substantially 100% of the mixture in which the entry is made.
  • the entry be made into a composition comprising less than 100% by weight of water or at least one polar organic solvent or a mixture containing water and at least one polar organic solvent, based on the total mixture. %, for example, at a level of 80, 60, 40, 20 or around 10% by weight only.
  • the proportion lacking 100% by weight may comprise, for example, oligomeric or polymeric ingredients or other auxiliaries, fillers and the like, as contained, for example, in coating compositions such as emulsion paints or water-based paints.
  • mechanical force action is understood to mean a measure resulting in a movement of the mixture of water and solid powder, which is preferably sufficient to form a complete dispersion within 60 minutes suitable stirring devices, Ultraturrax, dissolver disc or other methods such as ultrasound.
  • a "complete dispersion” is understood as meaning a state in which the solid powder is substantially completely wetted in the water and no water is present even after a service life of at least one minute, preferably at least 5 minutes or at least 1 hour settle unwetted particles.
  • a core-shell structure is understood to mean a structure in which the composition of the solid particle, starting from the center of the particle, changes towards the edges in such a way that the edge has a different composition than the center , Such changes may be made in the context of the present invention continuously or substantially discontinuously or as a mixture of both phenomena.
  • the term "predominant core-shell structure” is understood to mean that the core-shell structure can be detected for at least about 40% of the surface of the solid-state fluid Electron microscopic examination of the Feststoffieil- Chen done.
  • a solid powder according to the invention comprises particles having an average particle size of about 0.1 to about 50 ⁇ m, for example about 0.5 to about 30 or about 1 to about 20 ⁇ m. Suitable methods for determining the particle size are known to the person skilled in the art, the laser diffractometry being particularly mentioned here.
  • the individual particles of a solid powder of the invention comprise a core consisting of a core material containing at least one water-insoluble fatty acid salt.
  • the core itself may consist, for example, of a corresponding water-insoluble fatty acid salt or a mixture of 2 or more fatty acid salts, of which at least one must be water-insoluble, or a mixture of a water-insoluble fatty acid salt and one or more further compounds.
  • the core itself already has a core-shell structure.
  • the core used is a structure which in turn has as its core an inorganic or organic carrier, for example a filler such as chalk or titanium dioxide, which has on its surface a corresponding water-insoluble fatty acid salt.
  • an inorganic or organic carrier for example a filler such as chalk or titanium dioxide
  • Such structures have the advantage that in many cases they require a significantly reduced proportion of expensive fatty acid salts with identical effectiveness with respect to the hydrophobing effect and are thus significantly more economical.
  • Such core structures are used in particular in systems in which the thermal load does not exceed the melting point of the fatty acid salts or of the fatty acid salt used.
  • the core comprises an inorganic or organic carrier material which has a porous, for one or more further ingredients of the core material, for example absorbent structure.
  • Suitable materials are e.g. Zeolites or layered compounds such as hydrotalcites and the like.
  • the core material of a solid powder according to the invention therefore contains at least one organic or inorganic carrier material.
  • Suitable fatty acid salts in the context of the present invention are the salts of the aliphatic carboxylic acids of the formula (I) R 1 CO-OH (I)
  • R CO is an aliphatic, linear or branched acyl radical having 6 to 22 carbon atoms and 0 and / or 1, 2 or 3 double bonds.
  • Suitable fatty acids are caproic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, capric acid, lauric acid, isotridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linolenic acid, elaeostearic acid, arachidic acid, gadoleic acid, Behenic acid and erucic acid and their technical mixtures, eg in the pressure splitting of natural fats and oils, in the reduction of aldehydes from the Roelen oxo synthesis or the dimerization of unsaturated fatty acids.
  • the core has a fatty acid salt with a metal cation or an ammonium cation or a mixture of fatty acid salts of at least two different metal cations or two different ammonium cations or a mixture of at least one metal cation and at least one ammonium cation, the metal cations being selected from the group consisting of Alkali metals, alkaline earth metals, zinc, aluminum and rare earths are selected.
  • the salts of the saturated and the salts of unsaturated fatty acids are the salts of the saturated and the salts of unsaturated fatty acids. It may be preferable to However, in some cases, it has also proven to be advantageous to use the salts of unsaturated fatty acids.
  • Suitable metal cations for forming the fatty acid salts are, in particular, metal cations selected from the group of cations of alkali metals, alkaline earth metals, zinc, aluminum and rare earth metals.
  • Preferred alkali metal salts are the salts of lithium, sodium and potassium.
  • Preferred alkaline earth metal salts are the salts of magnesium, calcium, strontium and barium.
  • rare earth salts cerium and lanthanum are particularly suitable.
  • the fatty acid salts are at least one fatty acid salt from the group of alkali metal salts or at least one fatty acid salt from the group of alkaline earth metal salts or a fatty acid salt of at least one rare earth metal or a mixture of two or more more of that. It may be preferred if a core according to the invention contains at least one alkali metal salt or at least one alkaline earth metal salt or a mixture of both. For example, fatty acid salt mixtures containing sodium or potassium and calcium or magnesium salts corresponding to suitable fatty acids are suitable.
  • a mixture of sodium and calcium salts is used.
  • a solid powder according to the invention can be a mixture of about 10 to about 50% by weight of sodium salts and about 90 to about 50% by weight of calcium salts, based on the total weight of the fatty acid salts in the fatty acid salt mixture. Particularly preferred is the use of sodium and calcium salts in a weight ratio of about 1: 2. If a core material according to the invention contains fatty acids of different chain lengths, it may in principle be possible for different metal cations to be present essentially randomly distributed to the fatty acids with different chain lengths.
  • a core material according to the invention contains saturated and unsaturated fatty acids, it may in principle be possible for different metal cations to be present essentially randomly distributed among the saturated and unsaturated fatty acids. It is, however, also provided in the context of the present invention that different fatty acids, which differ, for example, in chain length or in saturation, have identical cations, for example identical metal cations or different cations distributed in a statistically significant manner.
  • fatty acid salts useful in a core material useful in this invention are obtained when a grease or oil is combined with a suitable metal compound or a mixture of two or more suitable metal compounds, for example metal oxides, metal hydroxides, metal carbonates or metal salts of mineral acids, for example, sodium hydroxide or calcium hydroxide or both.
  • suitable metal compound or a mixture of two or more suitable metal compounds for example metal oxides, metal hydroxides, metal carbonates or metal salts of mineral acids, for example, sodium hydroxide or calcium hydroxide or both.
  • the amounts of the metal salts are selected, for example, stoichiometrically to the amounts of the desired salts.
  • the immediate process product of such a reaction can be used as core material. In this case, no further purification steps are required after the hydrolysis step.
  • ammonium salts according to the invention can be obtained, for example, by appropriate reaction of amines or amides, such as alkyl monoamines. mines, alkyl diamines, alkyl polyamines, dialkylamines or polyalkylamines. Suitable ammonium salts are therefore derived, for example, from primary mono- or polyamino compounds having from 2 to about 40, for example from 6 to about 20, carbon atoms.
  • ammonia methylamine, ethylamine, n-propylamine, i-propylamine, n-propylamine, sec-propylamine, tert-butylamine, the isomeric pentylamines, hexylamines, heptylamines and their higher homologues with 8, 9, 10 , 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 or 22 carbon atoms, for example stearylamine, 1-aminoisobutane, substituted amines having 2 to about 20 carbon atoms, such as 2- (N , N-dimethylamino) -l-aminoethane.
  • Suitable diamines are, for example, have a molecular weight of about 32 to about 200 g / mol, wherein the corresponding diamines have, for example, two primary, two secondary or one primary and one secondary amino group.
  • diaminoethane the isomeric diaminopropanes, the isomeric diaminobutanes, the isomeric diaminohexanes, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, armo-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane (isophoronediamine, IPDA), 4,4'-diaminodicyclohexylmethane , 1,4-diaminocyclohexane, aminoethylethanolamhi, hydrazine, hydrazine hydrate or triamines such as diethylenetriamine or 1,8-diamino-4-aminomethyloctane.
  • aliphatic amino alcohols having 2 to about 40, preferably 6 to about 20 C atoms, for example triethanolamine, tripropanolamine, tributanolamine, tripentanolamine, 1-amino-3,3-dimethyl-pentane-5-ol, 2-aminohexane-2 ', 2 "-diethanolamine, 1-amino-2,5-dimethylcyclohexan-4-ol-2-aminopropanol, 2-aminobutanol, 3-aminopropanol, 1-amino-2-propanol, 2- 55
  • heterocyclic or isocyclic ring systems such as na
  • ammonium salts are, for example, compounds in which the amino group is bonded to a substituted aromatic or heteroaromatic system, for example aminobenzoic acid, aminosalicylic acid or aminopyridinecarboxylic acid and suitable derivatives thereof.
  • Suitable carrier materials are, for example, inorganic carriers such as chalk or titanium dioxide, inorganic porous carriers such as montmorillonite, bleaching earth and the like, organic carriers such as starch, microcellulose and the like, as well as zeolites or hollow microspheres or mixtures of two or more thereof.
  • the core material based on the total weight of the fatty acid salts in the
  • Core material at least 1 wt .-%, for example 5 wt .-% or more or 10
  • a core material usable in the invention contains fatty acids having a chain length of about 12 to about 24 carbon atoms.
  • the core material contains fatty acids having a chain length of 16 carbon atoms or less, these fatty acids in the form of their alkaline earth metal salts or salts of rare earth to the effect that their water solubility is below the above maximum values ,
  • a usable in the context of the present invention solid particles in addition to a core according to the o. G. Definition still a shell.
  • the shell in this case has at least one anionic, cationic or nonionic emulsifier which exhibits an effect such that the solid powder when introduced into water or at least one polar organic solvent or a mixture containing water and at least one polar organic solvent, having a temperature of 23 ° C under mechanical force within 60 minutes or less forms a complete dispersion.
  • Suitable inorganic emulsifiers in the context of the present invention are in principle all emulsifiers which fulfill the aim set according to the invention with regard to the emulsifiability of the solids in water.
  • the salts of fatty acids in particular the salts of fatty acids having a chain length of 8 to 17 carbon atoms, are particularly suitable. This is particularly preferred in the context of the present invention when the proportion of such fatty acid salts in the shell, based on the total amount of the fatty acid salts in the shell, 20 wt .-% or more than 20 wt .-%.
  • the fatty acid salts present in the shell are preferably at least 70% by weight to the total amount of fatty acid salts, alkali metal salts or amino salts present in the shell.
  • alkylbenzenesulfonates alkanesulfonates, olefinsulfonates, alkyl ether sulfonates, glycerol ether sulfonates, ⁇ -methyl ester sulfonates, sulfo fatty acids, alkyl sulfates, fatty alcohol ether sulfates, glycerol ether sulfates, hydroxy mixed ether sulfates, monoglyceride (ether) sulfates, fatty acid amide ( ethers) sulfates, mono- and dialkyl sulfosuccinates, mono- and dialkyl sulfosuccinamates, sulfotriglycerides, amide soaps, ether carboxylic acids and their salts, fatty acid isethionates, fatty acid sarcosinates,
  • a shell which can be used according to the invention may contain nonionic surfactants in addition to or instead of the anionic surfactants.
  • Suitable nonionic surfactants are fatty alcohol polyglycol ethers, alkylphenol polyglycol ethers, fatty acid polyglycol esters, fatty acid amide polyglycol ethers, fatty amine polyglycol ethers, alkoxylated triglycerides, mixed ethers, alk (en) yloligoglycosides, fatty acid N-alkylglucamides, protein hydrolysates (in particular wheat-based vegetable products ), Polyol fatty acid esters, sugar esters, sorbitan esters, polysorbates and amine oxides.
  • nonionic surfactants contain polyglycol ether chains, these may have a conventional, but preferably a narrow homolog distribution.
  • cationic surfactants or zwitterionic surfactants are quaternary ammonium compounds and esterquats, in particular quaternized fatty acid trialkanolamine ester salts.
  • amphoteric or zwitterionic surfactants are alkyl betaines, alkyl amidobetaines, aminopropionates, aminoglycinates, imidazolinium betaines and sulfo betaines.
  • the proportion of fatty acid salts having 8 to 17 carbon atoms in the total fatty acid salts in the shell is more than 30, 50, 60, 70 or 80% by weight.
  • a shell of the invention contains fatty acid salts selected from the group consisting of fatty acid salts of caprylic, pelargonic, capric, lauric, laurolein, myristic, myristic, palmitic, palmitoleic, Margarine, undecylenic and palmitoleic acid.
  • Other preferred fatty acids are linoleic acid and linolenic acid.
  • fatty acids are suitable which have one or more OH groups or one or more epoxy groups.
  • a solid powder according to the invention may contain, in addition to the constituents described above, further ingredients.
  • these are polyhydric alcohols.
  • Polyhydric alcohols are compounds which have at least 2 OH groups. In principle, linear, branched, saturated or unsaturated and homocyclic or heterocyclic unsaturated alcohols are suitable as constituent of the solid powders according to the invention. However, it has proved to be advantageous in some cases, if as multivalent Alcohol compounds are used which have only carbon, hydrogen and oxygen as atomic constituents.
  • the molecular weight of such polyhydric alcohols can range from about 62 (ethylene glycol) to several thousand, for example, about 100,000.
  • a solid powder according to the invention can contain, for example, only one polyhydric alcohol or two or more polyhydric alcohols.
  • the alcohols may differ, for example, in their molecular weight or in the number of OH groups or in several different features.
  • Suitable examples are polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, pentylene glycol, hexylene glycol, propane triol, trimethylolpropane, pentaerythritol, dihydroxycyclohexane, diethylene glycol, triethylene glycol and the dimers, trimeric or oligomeric derivatives of the abovementioned dialcohols, oligoglycerol, polyglycerol, Polyvinyl alcohol and the like.
  • E may be preferred according to the invention if a solid powder in the shell contains a low molecular weight polyhydric alcohol having 2, 3 or 4 OH groups, in particular propane triol.
  • the proportion of polyhydric alcohol or polyhydric alcohols, if these compounds are present in the solid powder according to the invention, is up to about 40% by weight, in particular about 1 to about 30 or about 5 to about 20 or about 8 to about 13% by weight. %, preferably as part of the shell.
  • a solid powder according to the invention may contain one or more monoalcohols, for example fatty alcohols.
  • fatty alcohols for example linear or branched, saturated or unsaturated aliphatic, monofunctional alcohols, in particular methanol, ethanol, the isomers of propanol, butanol or hexanol and fatty alcohols having about 8 to about 22 carbon atoms, for example octanol, decanol, dodecanol, tetradecanol , Hexadecanol or octadecanol.
  • the fatty alcohols mentioned are obtained, for example, by reductants.
  • the solid powder according to the invention can in principle be used for any purpose. However, it has been found within the scope of the present invention that the solid powder is excellently suited to impart certain properties to surfaces in terms of their interaction with water or polar solids, in particular to hydrophobize these materials. A solid powder according to the invention is therefore suitable as hydrophobicity - means. If reference is made in the context of the present text to water repellents, this is to be understood as referring to the solid powders according to the invention.
  • the solid powder contains additives.
  • Suitable additives are, for example, solvents, binders, solubilizers, fillers, other water repellents, surfactants, emulsifiers, viscosity improvers, pigments, dyes, preservatives, gelling agents, anti-caking agents, pH modifiers, buffers, reaction accelerators, reaction retarders, colloids, polymers or air entraining agents or gemi - see two or more of them included.
  • a solid powder according to the invention may, for example, additionally contain binders, surfactants, emulsifiers, colloids or polymers. These additives are included, for example, to improve the dispersibility and miscibility of the solid powder with another material, in particular a building material. According to the invention applicable additives are fatty Acid derivatives, such as esters, waxes, polymers, in particular ionic polymers and detergents.
  • the binders used are, for example, water-soluble or water-dispersible binders. Such substances are known in the literature. Materials are preferably used which have a waxy, highly viscous or solid consistency at room temperature, ie 20 to 25 0 C and have a melting point of 25 ° C to 150 0 C. Examples of common corresponding bonding materials are polyvinyl alcohol, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, ethoxylated fatty alcohols or mixtures thereof. In addition, fatty acid esters or film-forming polymers can be used. The bonding materials should not interfere, or as little as possible, with the hydration process of the building material when water is introduced.
  • Preferred colloids are partially hydrolyzed and fully hydrolyzed polyvinyl alcohols; Polyvinyl pyrrolidones, polyvinyl acetals, polysaccharides in water-soluble form such as starches (amylose and amylopectin), celluloses and their carboxymethyl, methyl, hydroxyethyl, hydroxypropyl derivatives, proteins such as casein or caseinate, soya protein, gelatin, lignosulfonates, synthetic polymers such as poly (meth) acrylic acid, copolymers of (meth) acrylates with carboxyl-functional comonomer units, poly (meth) acrylamide, polyvinylsulfonic acids and their water-soluble copolymers; Melamine formaldehyde sulfonates, naphthalene formaldehyde sulfonates, styrene maleic acid and vinyl ether maleic acid copolymers.
  • the proportion of colloids is preferably between 20 and
  • Preferred colloids are partially hydrolyzed or fully hydrolyzed polyvinyl alcohols having a degree of hydrolysis of from 80 to 100 mol%, in particular from 80 to 95 mol%, and a Höppler viscosity (in 4% strength aqueous solution) from 1 to
  • 30mPas preferably 3 to 15mPas (Höppler method at 20 0 C, DIN 53015).
  • partially hydrolyzed or fully hydrolyzed, hydrophobically modified polyvinyl alcohols having a degree of hydrolysis of 80 to 100 mol% and a Höppler viscosity in 4% aqueous solution of 1 to 30mPas, preferably 3 to 15 mPas.
  • Examples of these are partially hydrolyzed copolymers of vinyl acetate with hydrophobic comonomers such as isopropenyl acetate, vinyl pivalate, vinyl ethyl hexanoate, vinyl esters of saturated alpha-branched monocarboxylic acids having 5 to 11 carbon atoms, dialkyl maleates and dialkyl fumarates such as diisopropyl maleate and diisopropyl fumarate, vinyl chloride, vinyl alkyl ethers such as nylbutyl ethers, alpha-olefins having 2 to 12 carbon atoms, such as ethene, propene and decene.
  • hydrophobic comonomers such as isopropenyl acetate, vinyl pivalate, vinyl ethyl hexanoate, vinyl esters of saturated alpha-branched monocarboxylic acids having 5 to 11 carbon atoms, dialkyl maleates and dialkyl fumarates such as
  • the proportion of the hydrophobic units is preferably 0.1 to 10% by weight, based on the total weight of the partially or completely hydrolyzed polyvinyl alcohol.
  • Particularly preferred are partially hydrolyzed or fully saponified copolymers of vinyl acetate with isopropenyl acetate having a degree of hydrolysis of 95 to 100 mol%. It is also possible to use mixtures of the stated polyvinyl alcohols.
  • Particularly preferred polymers are those which are redispersible in water.
  • Suitable polymers are those based on one or more monomers from the group comprising vinyl esters of unbranched or branched alkylcarboxylic acids having 1 to 15 carbon atoms, methacrylic acid esters and acrylic acid esters of alcohols having 1 to 15 carbon atoms, vinylaromatics, olefins , Dienes and vinyl halides. Further suitable polymers are mentioned in WO2004 / 103928 on pages 8 to 10, to which reference is expressly made here.
  • the invention also provides a process for producing a solid powder in which a core material containing at least one water-insoluble fatty acid resalz contains so contacted with at least one anionic, cationic or nonionic emulsifier as a shell material, that a solid powder comprising particles having an average particle size of 0.1 to 50 microns with predominantly core-shell structure is formed, wherein the core at least one water-insoluble fatty acid salt and the shell comprises at least one anionic, cationic or nonionic emulsifier and the solid powder when added to water or at least one polar organic solvent o- a mixture containing water and at least one polar organic solvent, having a temperature of 23 ° C under mechanical Force within 60 minutes or less forms a complete dispersion.
  • the shell material is preferably brought into contact with the core material in liquid form, for example, the core material can be brought into contact with the shell material by mixing or spraying.
  • 900 g of chalk (or other organic or inorganic carrier materials) are mixed with 100 g of calcium stearate and the whole is mixed in a high-shear mixer. Subsequently, this mixture is mixed with 20 g of emulsifier and mixed in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of chalk (or other organic or inorganic carrier materials) are mixed with 60 g of stearic acid and 8.66 g of calcium hydroxide and 10 g of water and the whole is stirred in a pressure reactor at 140 ° C until the direct reaction has taken place. Subsequently, this mixture is mixed with 100 g of sodium stearate and mixed in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of chalk (or other organic or inorganic carrier materials) are mixed with 91 g of stearic acid and 73 g of zinc acetate and 100 g of water and the whole is stirred in a pressure reactor at 140 ° C and then the water and acetic acid is removed in vacuo. This mixture is mixed with 50 g of triethanolammonium stearate and mixed in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of chalk (or other organic or inorganic carrier materials) are mixed with 100 g of sodium stearate with 45 g of zinc chloride and 100 g of water and the whole is stirred in a pressure reactor at 140 ° C and then the water is removed in vacuo. Subsequently, this mixture is mixed with 100 g of sodium stearate and mixed in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of chalk (or other organic or inorganic support materials) are mixed with 200 g of sodium stearate with 45 g of zinc acetate and 100 g of water and the whole is stirred in a pressure reactor at 140 ° C and then the water is removed in vacuo.
  • the product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of calcium stearate (or metal soaps or metal soap mixtures) are mixed with 90 g of sodium laurate and 10 g of an emulsifier and the whole is mixed in a high-shear mixer.
  • the product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of calcium stearate (or metal soaps or metal soap mixtures) are mixed with 50 g of emulsifier and 10 g of a low molecular weight cosurfactant (eg polyol). sets and the whole is mixed in a high shear mixer.
  • the product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of aluminum oxide (or other organic or inorganic materials) are mixed with 10-100 g of stearic acid or zinc stearate and the whole is mixed in a high-shear mixer. Subsequently, this mixture is mixed with 20 g of emulsifier and mixed in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 700 g of calcium stearate are mixed with 300 g of sodium oleate and the whole is mixed in a high-shear mixer. Subsequently, this mixture is mixed with 20 g of emulsifier and mixed in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 700 g of zinc stearate are melted at 130 ° C. and admixed with 300 g of sodium steate and the whole is stirred. Then grind the solidified melt and mixed with 20 g of emulsifier and mixed in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of stearic acid are mixed with 90 g of sodium hydroxide, 50 g of water and 80 g of emulsifier, and a cosurfactant. The whole is stirred at 140 0 C and the water is removed. To this dried powder mixture 45 g of calcium acetate are added and mixed. The product can be suspended in hot water with vigorous stirring (dissolver disk) and the calcium stearate prepared in situ in double reaction has a high fineness.
  • 900 g of a triglyceride fats, oils, vegetarian, animal
  • the water is drawn off and an emulsifier or alkali / NH4 stearate added and processed under high shear in a mixer.
  • the product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 700 g of zinc stearate are melted at 130 ° C. and mixed with 300 g of paraffin and the whole is stirred under high shear until the paraffin is finely dispersed. Then grind the solidified melt and add 20 g of emulsifier and mix in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of calcium carbonate are ground with 30 g of stearic acid and 4 g of calcium hydroxide and the whole is then transferred to a thermal mixer.
  • An aqueous solution emulsifier or alkali / NH4 stearate
  • the product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of calcium stearate are mixed with 100 g of a mixture (prepared according to the following instructions: 900 g of a triglyceride is mixed with 120 g of calcium hydroxide and strongly mixed with 100 g of water in a pressure reactor at 160 ° C. After the lipid cleavage, the water is removed and sodium stearate is added strong shear processed in a mixer) and propane triol mixed. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • 900 g of a triglyceride (fats, oils, vegetarian, animal) are admixed with 50 g of calcium hydroxide and 40 g of sodium hydroxide and strongly mixed with 100 g of water in a pressure reactor at 160.degree. After lipolysis, the water is drawn off and an emulsifier is added and processed in a mixer with high shear. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • a hardened fat and 100 g of a highly absorbent material (montmorillonite, bentonite, bleaching earth, zeolite, etc.) are melted at 130 ° C and treated with 100 g of sodium oleate and the whole is stirred under high shear. Then grind the solidified melt and mixed with 20 g of emulsifier and mixed in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • a paraffin and 100 g of a highly absorbent material are melted at 130 ° C and treated with 100 g of sodium oleate and the whole is stirred under high shear. Then grind the solidified melt and mixed with 20 g of emulsifier and mixed in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.
  • microcellulose ⁇ 10 microns are mixed with 50 g of zinc stearate and the whole is mixed in a thermomixer at 130 0 C. Subsequently, this mixture is mixed with 50 g of sodium stearate and mixed in with vigorous stirring. The product can be suspended in water with vigorous stirring.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung sind Feststoffpulver umfassend Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 50 µm mit überwiegender Kern-Schale Struktur, wobei der Kern mindestens ein wasserunlösliches Fettsäuresalz und die Schale mindestens einen anionischen, kationischen oder nichtionischen Emulgator umfasst und das Feststoffpulver bei Eintrag in Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch enthaltend Wasser und mindestens ein polares organisches Lösemittel, mit einer Temperatur von 23 °C unter mechanischer Kraftein Wirkung innerhalb von 60 Minuten oder weniger eine vollständige Dispersion bildet.

Description

15. Dezember 2008 Baerlocher GmbH BA70374PC FI/bg
LEICHT SUSPENDIERBARE HYDROPHOBIERUNGSMITTEL
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Feststoffpulver umfassend Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 50 μm mit überwiegender Kern-Schale Struktur, wobei der Kern mindestens ein wasserunlösliches Fettsäuresalz und die Schale mindestens einen anionischen, kationischen oder nichtionischen Emulgator umfasst und das Feststoffpulver bei Eintrag in Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch enthaltend Wasser und mindestens ein polares organisches Lösemittel, mit einer Temperatur von 23 °C unter mechanischer Krafteinwirkung innerhalb von 60 Minuten oder weniger eine vollständige Dispersion bildet.
Der Einsatz von Fettsäureverbindungen zur Hydrophobierung von Oberflächen ist bereits seit Langem bekannt. Zu diesem Zweck werden die entsprechenden Fett- Säureverbindungen in der Regel unter hohem Scheraufwand gegebenenfalls unter Zugabe eines Emulgators oder eines Emulgatorgemisches in eine wässrige Dispersion überführt. Diese Dispersion wird anschließend entsprechend weiterverarbeitet um eine Hydrophobierung der gewünschten Oberfläche zu erzielen.
Problematisch wirkt sich bei der bislang praktizierten Vorgehensweise jedoch aus, dass die zur Hydrophobierung eingesetzten Materialien aufgrund ihrer hydrophoben Eigenschaften nur außerordentlich schwierig in wässrige Dispersionen überführbar sind. Insbesondere beim Einsatz von Fettsäuresalzen als Hydrophobierungsmittel tritt oft das Phänomen auf, dass die Fettsäureverbindungen auf der Wasseroberfläche aufschwimmen und nur unter großem mechanischem Aufwand in eine vollständige Dispersion überführbar sind. Dieses Verhalten führt sowohl zu erhöhtem Zeitaufwand als auch zu höheren Kosten beim Anwender. Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde ein für die Hydrophobierung geeignetes Feststofrpulver zur Verfügung zu stellen, das die in der bisherigen Praxis auftretenden Nachteile nicht aufweist. Insbesondere lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Feststofrpulver zur Verfügung zu stellen, das sich für die Hydrophobierung von Oberflächen eignet und beim Anwender in kurzer Zeit und unter möglichst geringem mechanischem Aufwand in eine vollständige Dispersion überführbar ist.
Es hat sich nun herausgestellt, dass insbesondere Feststoffeilchen mit einer Kern- Schale-Struktur die o. g. Aufgabe dann lösen, wenn der Kern mindestens ein wasserunlösliches Fettsäuresalz und die Schale mindestens einen anionischen, kationischen oder nicht ionischen Emulgator umfasst.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Feststofrpulver umfassend Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 50 μm mit überwiegender Kern-Schale Struktur, wobei der Kern mindestens ein wasserunlösliches Fettsäuresalz und die Schale mindestens einen anionischen, kationischen oder nichtionischen Emulgator umfasst und das Feststofrpulver bei Eintrag in Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch enthaltend Wasser und mindestens ein polares organisches Lösemittel, mit einer Temperatur von 23 °C unter mechanischer Krafteinwirkung innerhalb von 60 Minuten oder weniger eine vollständige Dispersion bildet.
Das erfindungsgemäße Feststofrpulver zeichnet sich dadurch aus, dass es beim Eintrag im Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch, enthaltend Wasser und mindestens ein polares organisches Lösemittel unter mechanischer Krafteinwirkung dispergierbar ist. Unter einem „Eintrag in Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch enthaltend Wasser und mindestens ein polares organisches Lösemittel" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Eintrag in eine Zusammensetzung verstanden, die Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch, enthaltend Wasser und mindestens ein polares organischen Lösemittel zumindest anteilig enthält. So ist unter dem oben genannten Eintrag in Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch, enthaltend Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise der Eintrag in Wasser oder ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch aus zwei oder mehr polaren organischen Lösemitteln oder ein Gemisch, enthaltend Wasser oder mindestens ein polares orga- nisches Lösemittel zu verstehen, wobei die jeweiligen Inhaltsstoffe insgesamt im wesentlichen 100% des Stoffgemischs ausmachen können, in welches der Eintrag erfolgt. Es ist jedoch ebenso erflndungsgemäß vorgesehen, dass der Eintrag in eine Zusammensetzung erfolgt, die Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch, enthaltend Wasser und mindestens ein polares organisches Lösemittel nur zu einem, bezogen auf das gesamte Gemisch, weniger als 100 Gewichts-% ausmachenden Anteil, beispielsweise zu einem Anteil von 80, 60, 40, 20 oder etwa nur 10 Gewichts-%, erfolgt. Der zu 100 Gewichts-% fehlende Anteil kann dabei beispielsweise oligomere oder polymere Inhaltsstoffe aufweisen oder sonstige Hilfsstoffe, Füllstoffe und dergleichen, wie sie beispiels- weise bei Beschichtungszusammensetzungen wie Dispersionsfarben oder Wasserlacken enthalten sind.
Unter „mechanischer Krafteinwirkung" wird im Rahmen des vorliegenden Textes eine Maßnahme verstanden, die in einer Bewegung des Gemischs aus Wasser und Feststofrpulver resultiert, die vorzugsweise ausreichend ist, innerhalb von 60 Minuten eine vollständige Dispersion zu bilden. Geeignete Formen mechanischer Krafteinwirkung sind beispielsweise Rühren mit geeigneten Rührvorrichtungen, Ultraturrax, Dissolverscheibe oder sonstige Methoden wie Ultraschall. Unter einer „vollständigen Dispersion" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Zustand verstanden, bei dem das Feststoffpulver im Wesentlichen vollständig benetzt im Wasser vorliegt und sich auch nach einer Standzeit von mindestens einer Minute, vorzugsweise mindestens 5 Minuten oder mindestens 1 Stunde an der Wasseroberfläche keine unbenetzten Partikel absetzen.
Unter einer Kern-Schale-Struktur wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Struktur verstanden, bei der sich die Zusammensetzung des Feststoffteilchens, ausgehend vom Mittelpunkt des Teilchens, zu den Rändern hin derart än- dert, dass der Rand eine andere Zusammensetzung aufweist als die Mitte. Derartige Änderungen können im Rahmen der vorliegenden Erfindung kontinuierlich oder im Wesentlichen diskontinuierlich oder als Gemisch aus beiden Phänomenen erfolgen. Unter einer „überwiegenden Kern-Schale-Struktur" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Befund verstandnen, dass sich die Kern-Schale- Struktur für mindestens etwa 40 % der Oberfläche des Feststoffeilchens nachweisen lässt. Entsprechende Nachweismethoden sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise kann eine elektronenmikroskopische Untersuchung der Feststoffieil- chen erfolgen.
Ein erfindungsgemäßes Feststoffpulver umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 0,1 bis etwa 50 um, beispielsweise etwa 0,5 bis etwa 30 oder etwa 1 bis etwa 20 μm. Geeignete Verfahren zur Bestimmung der Teilchengröße sind dem Fachmann bekannt, besonders erwähnt sei hier die Laserdiffraktometrie.
Die einzelnen Teilchen eines erfindungsgemäßen Feststoffpulvers umfassen einen Kern, der aus einem Kernmaterial besteht, das mindestens ein wasserunlösliches Fettsäuresalz enthält. Der Kern selbst kann dabei beispielsweise aus einem entsprechenden wasserunlöslichen Fettsäuresalz bestehen oder ein Gemisch aus 2 oder mehr Fettsäuresalzen, von denen mindestens eines wasserunlöslich sein muss, oder ein Gemisch aus einem wasserunlöslichen Fettsäuresalz und einer oder mehrerer weiterer Verbin- düngen enthalten. Es ist jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls möglich, dass der Kern selbst bereits eine Kern-Schale-Struktur aufweist. So ist es beispielsweise erfindungsgemäß vorgesehen, dass als Kern eine Struktur eingesetzt wird, die ihrerseits als Kern einen anorganischen oder organischen Träger, beispielsweise einen Füllstoff wie Kreide oder Titandioxid, aufweist, der auf sei- ner Oberfläche ein entsprechendes wasserunlösliches Fettsäuresalz aufweist. Derartige Strukturen weisen den Vorteil auf, dass sie in vielen Fällen bei identischer Effektivität hinsichtlich der Hydrophobierungswirkung einen deutlich verringerten Anteil an teuren Fettsäuresalzen benötigen und somit ökonomisch deutlich günstiger sind. Solche Kernstrukturen werden insbesondere in Systemen einge- setzt, bei denen die thermische Belastung den Schmelzpunkt der eingesetzten Fettsäuresalze oder des Fettsäuresalzes nicht übersteigt.
Es hat sich darüber hinaus auch bewährt, wenn der Kern ein anorganisches oder organisches Trägermaterial umfasst, dass eine poröse, für einen oder mehrere wei- tere Inhaltsstoffe des Kernmaterials, beispielsweise saugfähige Struktur aufweist. Geeignete Materialien sind z.B. Zeolithe oder Schichtverbindungen, wie Hydrotalcite und dergleichen.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Kernmaterial eines erfindungsgemäßen Feststoffpulvers daher mindestens ein organisches oder anorganisches Trägermaterial.
Als Fettsäuresalze eignen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Salze der aliphatischen Carbonsäuren der Formel (I), R1CO-OH (I)
in der R CO für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 und/oder 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht.
Typische Beispiele für geeignete Fettsäuren sind Capronsäure, Caprylsäure, 2- Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, PaI- mitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gado- leinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, die z.B. bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen, bei der Reduktion von Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese oder der Dimerisierung von ungesättigten Fettsäuren anfallen.
Bevorzugt sind die Salze technischer Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen wie beispielsweise Kokos-, Palm-, Palmkern- oder Taigfettsäure.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist der Kern ein Fettsäuresalz mit einem Metallkation oder einem Ammoniumkation oder ein Gemisch aus Fettsäuresalzen von mindestens zwei verschiedenen Metallkationen oder zwei verschiedenen Ammoniumkationen oder einem Gemisch aus mindestens einem Metallkation und mindestens einem Ammoniumkation, wobei die Metallkationen aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Zink, Aluminium und seltenen Erden ausgewählt werden, auf.
Als Bestandteil des erfindungsgemäßen Kerns eignen sich die Salze der gesättigten sowie die Salze der ungesättigten Fettsäuren. Es kann bevorzugt sein, die SaI- ze der gesättigten Fettsäuren einzusetzen, in einigen Fällen hat es sich jedoch auch als vorteilhaft erwiesen, die Salze der ungesättigten Fettsäuren einzusetzen.
Als Metallkationen zur Bildung der Fettsäuresalze eignen sich insbesondere Me- tallkationen ausgewählt aus der Gruppe der Kationen von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Zink, Aluminium und seltenen Erden.
Bevorzugte Alkalimetallsalze sind die Salze des Lithiums, Natriums und Kaliums. Bevorzugte Erdalkalimetallsalze sind die Salze des Magnesiums, Calciums, Stron- tiums und Bariums. Unter den Salzen der seltenen Erden eignen sich insbesondere Cer und Lanthan.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung handelt es sich bei den Fettsäuresalzen um mindestens ein Fettsäuresalz aus der Gruppe der Alkalimetallsalze oder mindestens ein Fettsäuresalz aus der Gruppe der Erdalkalimetallsalze oder ein Fettsäuresalz mindestens eines Metalls aus der Gruppe der seltenen Erden o- der ein Gemisch aus zwei oder mehr davon. Es kann bevorzugt sein, wenn ein erfindungsgemäßer Kern mindestens ein Alkalimetallsalz oder mindestens eine Erdalkalimetallsalz oder ein Gemisch aus beidem enthält. Beispielsweise eignen sich Fettsäuresalzgemische, die Natrium-, oder Kalium- und Calcium- oder Magnesiumsalze entsprechend geeigneter Fettsäuren enthalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform wird beispielsweise ein Gemisch aus Natrium- und Calciumsalzen eingesetzt. In einer weiteren bevorzugten Aus- führungsform der Erfindung kann ein erfindungsgemäßes Feststoffpulver ein Gemisch aus etwa 10 bis etwa 50 Gew.-% Natriumsalzen und etwa 90 bis etwa 50 Gew.-% Calciumsalzen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Fettsäuresalze im Fettsäuresalzgemisch. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Natrium- und Calciumsalzen im Gewichtsverhältnis von etwa 1 :2. Wenn ein erfindungsgemäßes Kernmaterial Fettsäuren unterschiedlicher Kettenlänge enthält, so kann es grundsätzlich möglich sein, dass unterschiedliche Metallkationen im Wesentlichen statistisch verteilt auf die Fettsäuren mit unterschiedlichen Kettenlangen vorliegen. Wenn ein erfindungsgemäßes Kernmaterial gesättigte und ungesättigte Fettsäuren enthält, so kann es grundsätzlich möglich sein, dass unterschiedliche Metallkationen im Wesentlichen statistisch verteilt auf die gesättigten und die ungesättigten Fettsäuren vorliegen. Es ist jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenso vorgesehen, dass unterschiedliche Fettsäuren, die sich beispielsweise in der Kettenlänge oder in der Sättigung unter- scheiden identische Kationen, beispielsweise identische Metallkationen oder in statistisch signifikanter Weise verteilte unterschiedliche Kationen aufweisen.
Für ein erfindungsgemäß einsetzbares Kernmaterial geeignete Fettsäuresalze werden beispielsweise in einer besonderen Ausführungsform erhalten, wenn ein Fett oder Öl mit einer geeigneten Metall Verbindung oder einem Gemisch aus zwei oder mehr geeigneten Metallverbindungen, beispielsweise Metalloxiden, Metallhydroxiden, Metallcarbonaten oder Metallsalzen von Mineralsäuren, beispielsweise Natriumhydroxid oder Calciumhydroxid oder beidem, umgesetzt wird.
Die Mengen der Metallsalze werden beispielsweise stöchiometrisch zu den Mengen der gewünschten Salze ausgewählt. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann das unmittelbare Verfahrensprodukt einer solchen Reaktion als Kernmaterial eingesetzt werden. In diesem Fall sind nach dem Hydrolyseschritt keine weiteren Aufreinigungsschritte erforderlich.
Als Kationen in erfindungsgemäß geeigneten Kernmaterialen eignen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich alle Verbindungen, die durch entsprechende Umsetzung zu einem Ammoniumsalz der entsprechenden Fettsäure führen. Im Rahmen des vorliegenden Textes wird dabei auch Ammoniak als „A- min" bezeichnet. Dabei können erfindungsgemäße Ammoniumsalze beispielsweise durch entsprechende Umsetzung von Aminen oder Amiden wie Alkylmonoa- minen, Alkyldiaminen, Alkylpolyaminen, Dialkylaminen oder Polyalkylaminen erhalten werden. Geeignete Ammoniumsalze leiten sich daher beispielsweise von primären Mono- oder Polyaminoverbindungen mit 2 bis etwa 40, beispielsweise 6 bis etwa 20 C-Atomen ab. Beispielsweise sind dies Ammoniak, Methylamin, E- thylamin, n-Propylamin, i-Propylamin, n-Propylamin, sek.-Propylamin, tert.- Butylamin, die isomeren Pentylamine, Hexylamine, Heptylamine und deren höhere Homologen mit 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 oder 22 C- Atomen, beispielsweise Stearylamin, 1-Aminoisobutan, substituierte Amine mit 2 bis etwa 20 C-Atomen wie 2-(N,N-Dimethylamino)-l-aminoethan. Geeignete Diamine sind weisen beispielsweise ein Molekulargewicht von etwa 32 bis etwa 200 g/mol auf, wobei die entsprechenden Diamine beispielsweise zwei primäre, zwei sekundäre oder eine primäre und eine sekundäre Aminogruppe aufweisen. Beispiele hierfür sind Diaminoethan, die isomeren Diaminopropane, die isomeren Diaminobutane, die isomeren Diaminohexane, Piperazin, 2,5-Dimethylpiperazin, Arnmo-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan (Isophorondiamin, IPDA), 4,4'- Diaminodicyclohexylmethan, 1,4-Diaminocyclohexan, Aminoethylethanolamhi, Hydrazin, Hydrazinhydrat oder Triamine wie die Diethylentriamin oder 1,8- Diamino-4-aminomethyloctan. Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, N-Ethyl-, N-Methyl-, N-Cyclohexylmoφholin, Dimethylcyclohexylamin, Di- morpholinodiethylether, 1,4-Diazabicyclo[2,2,2]octan, 1-Azabicyclo[3,3,0]octan, N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethylbutandiamin, N5N,- N',N'-Tetrameιhylhexandiamin-1,6, Pentamethyldiethylentriamin, Tetramethyldi- aminoethy lether, Bis-(dimethylaminopropyl)-harnstoff, N,N'-Dimethylpiperazin, 1 ,2-Dimethylimidazol oder Di-(4-N,N-dimethylaminocyclohexyl)-methan.
Ebenfalls geeignet sind aliphatische Aminoalkohole mit 2 bis etwa 40, vorzugsweise 6 bis etwa 20 C-Atomen, beispielsweise Triethanolamin, Tripropanolamin, Tributanolamin, Tripentanolamin, l-Amino-3,3-dimethyl-pentan-5-ol, 2- Aminohexan-2',2"-diethanolamin, l-Amino-2,5-dimethylcyclohexan-4-ol- 2- Aminopropanol, 2-Aminobutanol, 3-Aminopropanol, l-Amino-2-propanol, 2- 55
Amino-2-methyl-l-propanol, 5-Aminopentanol, 3-Aminomethyl-3,5,5- trimethylcyclohexanol, l-Amino-l-cyclopentan-methanol, 2-Amino-2-ethyl-l,3- propandiol, 2-(Dimethylaminoethoxy)-ethanol, aromatisch-aliphatische oder aro- matisch-cycloaliphatische Aminoalkohole mit 6 bis etwa 20 C-Atomen, wobei als aromatische Strukturen heterocyclische oder isocyclische Ringsysteme wie Naphthalin- oder insbesondere Benzolderivate wie 2-Aminobenzylalkohol, 3- (Hydroxymethyl)anilin, 2-Amino-3-phenyl-l-propanol, 2-Amino-l- phenylethanol, 2-Phenylglycinol oder 2-Amino-l-phenyl-l,3-propandiol sowie Gemische aus zwei oder mehr solcher Verbindungen. Ebenfalls als Amrnonium- salze geeignet sind beispielsweise Verbindungen, in denen die Aminogruppe an einem substituierten aromatischen oder heteroaromatischen System gebunden vorliegt, beispielsweise Aminobenzoesäure, Aminosalicylsäure oder Aminopyri- dincarbonsäure und deren geeignete Derivate.
Als Kernmaterialien werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung weiterhin Stoffe eingesetzt, die ihrerseits selbst als Trägermaterial für eine hydrophobierend wirkende Fettsäureverbindung, insbesondere ein hydrophobierend wirkendes Fettsäuresalz dienen können. Als Trägermaterialien eignen sich beispielsweise anorganische Träger wie Kreide oder Titandioxid, anorganische poröse Träger wie Montmorillonit, Bleicherde und dergleichen, organische Träger wie Stärke, Mik- rozellulose und Ahnliches sowie Zeolithe oder Mikrohohlkörper oder Gemische aus zwei oder mehr davon.
Darüber hinaus ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Kernmaterial, bezogen auf die das Gesamtgewicht der Fettsäuresalze im
Kernmaterial, mindestens 1 Gew.-%, beispielsweise 5 Gew.-% oder mehr oder 10
Gew.-% oder mehr oder 15 Gew.-% oder mehr oder 20 Gew.-% oder mehr oder
25 Gew.-% oder mehr, oder 30 Gew.-% oder mehr oder 35 Gew.-% oder mehr oder 40 Gew.-% oder mehr oder 45 Gew.-% oder mehr, oder 50 Gew.-% oder mehr oder 55 Gew.-% oder mehr oder 60 Gew.-% oder mehr oder 65 Gew.-% oder mehr, oder 70 Gew.-% oder mehr oder 75 Gew.-% oder mehr oder 80 Gew.- % oder mehr oder 85 Gew.-% oder mehr an Fettsäuresalzen enthält, die bei Raumtemperatur eine Wasserlöslichkeit von weniger als 1 g/l, vorzugsweise weniger als 0,1 g/l aufweisen. Beispielsweise enthält ein im Rahmen der Erfindung einsetzbares Kernmaterial Fettsäuren mit einer Kettenlänge von etwa 12 bis etwa 24 C-Atomen. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn, sofern das Kernmaterial Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 16 C-Atomen oder weniger enthält, diese Fettsäuren in Form ihrer Erdalkalimetallsalze oder als Salze der seltenen Erden dahingehend vorliegen, dass sie ihre Wasserlöslichkeit unterhalb der o. g. Maximalwerte liegt.
Ein im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbares Feststoffteilchen enthält neben einem Kern gemäß der o. g. Definition noch eine Hülle. Die Schale weist dabei mindestens einen anionischen, kationischen oder nicht ionischen Emulgator auf, der eine Wirkung dahingehend entfaltet, dass das Feststoffpulver bei Eintrag in Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch enthaltend Wasser und mindestens ein polares organisches Lösemittel, mit einer Temperatur von 23 °C unter mechanischer Krafteinwirkung innerhalb von 60 Minuten oder weniger eine vollständige Dispersion bildet.
Als Anorganische Emulgatoren eignen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich alle Emulgatoren, die das erfindungsgemäß gesteckte Ziel hinsichtlich der Emulgierbarkeit der Feststoffe in Wasser erfüllen. Besonders geeignet sind dabei beispielsweise die Salze von Fettsäuren, insbesondere die Salze von Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 8 bis 17 C-Atomen. Das ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt wenn der Anteil derartiger Fettsäuresalze in der Schale, bezogen auf die Gesamtmenge der Fettsäuresalze in der Schale, 20 Gew.-% oder mehr als 20 Gew.-% ausmacht. Dabei sind die in der Schale vorliegenden Fettsäuresalze vorzugsweise zumindest 70 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der in der Schale vorliegenden Fettsäuresalze, Alkalimetallsalze oder Aminosalze.
Weiterhin als anionische Emulgatoren geeignet und als Bestandteil der Schale einsetzbar sind Alkylbenzolsulfonate, Alkansul-fonate, Olefinsulfonate, Alky- lethersulfonate, Glycerinethersulfonate, α-Methylestersulfonate, Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate, Glycerinethersulfate, Hydroxymisch- ethersulfate, Monoglycerid(ether)sulfate, Fettsäureamid(ether)sulfate, Mono- und Dialkylsul-fosuccinate, Mono- und Dialkylsulfosuccinamate, Sulfotriglyceride, Amidseifen, Ether-carbonsäuren und deren Salze, Fettsäureisethionate, Fettsäure- sarcosinate, Fettsäuretauride, Acyllactylate, Acyltartrate, Acylglutamate, Acy- laspartate, Alkyloligoglucosidsulfate, Protein-fettsäurekondensate (insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis) und Alkyl(ether)phosphate. Sofern die anionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventi- onelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.
Eine erfindungsgemäß einsetzbare Schale kann darüber hinaus neben oder anstatt der anionischen Tensiden nicht ionische Tenside enthalten.
Typische Beispiele für geeignete nichtionische Tenside sind Fettalkoholpolygly- colether, Alkyl-phenolpolyglycolether, Fettsäurepolyglycolester, Fettsäureamid- polyglycolether, Fettaminpolyglycolether, alkoxylierte Triglyceride, Mischether bzw. Mischformale, Alk(en)yloligoglykoside, Fettsäure-N-alkylglucamide, Proteinhydrolysate (insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis), Polyolfett- säureester, Zuckerester, Sorbitanester, Polysorbate und Aminoxide. Sofern die nichtionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Ebenfalls als Bestandteile der Schale geeignet sind kationische Tenside oder zwitterionische Tenside. Typische Beispiele für kationische Tenside sind quartäre Ammoniumverbindungen und Esterquats, insbesondere quaternierte Fettsäu- retrialkanolaminester-Salze. Typische Beispiele für amphotere bzw. zwitterionische Tenside sind Alkylbetaine, Alkylamidobetaine, Aminopropionate, Ami- noglycinate, Imidazoliniumbetaine und Sulfo-betaine.
In einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung beträgt der Anteil der Fettsäu- resalze mit 8 bis 17 C- Atomen an den gesamten Fettsäuresalzen in der Schale mehr als 30, 50, 60, 70 oder 80 Gew.-%.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung enthält eine erfindungsgemäße Schale Fettsäuresalze ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fettsäure- salzen der Capryl-, Pelargon-, Caprin-, Laurin-, Laurolein-, Myristin-, Myristo- lein-, Palmitin-, Palmitolein-, Margarin-, Undecylen- und Palmitoleinsäure. Weitere bevorzugte Fettsäuren sind Linolsäure und Linolensäure. Darüber hinaus sind beispielsweise Fettsäuren geeignet, die eine oder mehrere OH-Gruppen oder eine oder mehrere Epoxygruppen aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung macht die Summe der Anteile der Fettsäuresalze der Caprylate, Laurate und Myristate an den gesamten in der Schale vorliegenden Fettsäuresalzen mehr als 50 Gewichts-% aus. Ein erfindungsgemäßes Feststoffpulver kann neben den oben beschriebenen Be- standteilen noch weitere Inhaltsstoffe enthalten. Beispielsweise sind dies mehrwertige Alkohole. Als mehrwertige Alkohole werden Verbindungen bezeichnet, die mindestens 2 OH-Gruppen aufweisen. Grundsätzlich eignen sich lineare, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte sowie homocyclische oder heterocyclische ungesättigte Alkohole als Bestandteil der erfindungsgemäßen Feststoffpulver. Es hat sich jedoch in einigen Fällen als vorteilhaft erwiesen, wenn als mehrwertige Alkohole Verbindungen eingesetzt werden, die nur Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff als atomare Bestandteile aufweisen. Die Molmasse entsprechender mehrwertiger Alkohole kann zwischen etwa 62 (Ethylenglykol) du mehreren Tausend, beispielsweise etwa 100.000, liegen. Ein erfindungsgemäßes Feststoffpul- verkann dabei beispielsweise nur einen mehrwertigen Alkohol oder zwei oder mehr mehrwertige Alkohole enthalten. Die Alkohole können sich beispielsweise in ihrer Molmasse oder in der Zahl der OH-Gruppen oder in mehreren unterschiedlichen Merkmalen unterscheiden.
Geeignet sind beispielsweise mehrwertige Alkohole wie Ethylenglykol, Propy- lenglykol, Butylenglykol, Pentylenglykol, Hexylenglykol, Propantriol, Trimethy- lolpropan, Pentaerythrit, Dihydroxycyclohexan, Diethylenglykol, Triethylengly- kol sowie die Dimeren, trimeren oder oligomeren Derivate der oben genannten Dialkohole, Oligoglycerin, Polyglycerin, Polyvinylalkohol und dergleichen.
E kann erfindungsgemäß bevorzugt sein, wenn ein Feststoffpulver in der Schale einen niedermolekularen mehrwertigen Alkohol mit 2, 3, oder 4 OH-Gruppen, insbesondere Propantriol enthält.
Der Anteil an mehrwertigem Alkohol oder mehrwertigen Alkoholen, beträgt, sofern diese Verbindungen im erfindungsgemäßen Feststoffpulver enthalten sind, bis zu etwa 40 Gew.-%, insbesondere etwa 1 bis etwa 30 oder etwa 5 bis etwa 20 oder etwa 8 bis etwa 13 Gew.-%, vorzugsweise als Bestandteil der Schale.
Ein erfindungsgemäßes Feststoffpulver kann darüber hinaus einen oder mehrere Monoalkohole, beispielsweise Fettalkohole, enthalten. Geeignet sind hierbei lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische, monofunktionelle Alkohole, insbesondere Methanol, Ethanol, die Isomeren des Propanols, Butanols oder Hexanols sowie Fettalkohole mit etwa 8 bis etwa 22 C- Atomen, beispiels- weise Octanol, Decanol, Dodecanol, Tetradecanol, Hexadecanol oder Octadecanol eingesetzt werden. Die genannten Fettalkohole sind beispielsweise durch Reduk- tion von natürlichen Fettsäuren erhältlich und können sowohl als Reinsubstanzen als auch in Form ihrer technischen Gemische eingesetzt werden. Gut geeignet sind beispielsweise lineare Monoalkohole und insbesondere solche mit etwa 4 bis etwa 18 C- Atomen. Anstelle der linearen oder verzweigten aliphatischen Alkohole oder in Abmischung mit diesen sind auch Monoalkylpolyetheralkohole unterschiedlichen Molekulargewichts, vorzugsweise in den Molekulargewichtsbereichen von etwa 1.000 bis etwa 2.000 einsetzbar.
Das erfindungsgemäße Feststoffpulver lässt sich grundsätzlich zu beliebigen Zwecken einsetzen. Es hat sich jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung gezeigt, dass das Feststoffpulversich ausgezeichnet dazu eignet, Oberflächen bestimmte Eigenschaften im Hinblick auf ihre Wechselwirkung mit Wasser oder polaren Feststoffen zu verleihen, insbesondere diese Materialien zu hydrophobie- ren. Ein erfindungsgemäßes Feststoffpulver eignet sich also als Hydrophobie- rungsmittel. Wenn im Rahmen des vorliegenden Textes auf Hydrophobierungsmittel Bezug genommen wird, so ist dies auch als Bezugnahme auf die erfindungsgemäßen Feststoffpulver zu verstehen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Feststoffpulver Zu- satzstoffe. Geeignete Zusatzstoffe sind beispielsweise Lösungsmittel, Bindemittel, Lösungsvermittler, Füllstoffe, weitere Hydrophobierungsmittel, Tenside, Emulga- toren, Viskositätsverbesserer, Pigmente, Farbstoffe, Konservierungsstoffe, Geliermittel, Antibackmittel, pH-Modifikationsmittel, Puffer, Reaktionsbeschleuniger, Reaktionsverzögerer, Kolloide, Polymere oder Luftschleppmittel oder Gemi- sehe aus zwei oder mehr davon, enthalten.
Ein erfindungsgemäßes Feststoffpulver kann beispielsweise zusätzlich Bindemittel, Tenside, Emulgatoren, Kolloide oder Polymere enthalten. Diese Zusatzstoffe sind beispielsweise enthalten, um die Dispergierbarkeit und Vermischbarkeit des Feststoffpulvers mit einem weiteren Material, insbesondere einem Baumaterial, zu verbessern. Erfindungsgemäß einsetzbare entsprechende Zusatzstoffe sind Fett- Säurederivate, wie Ester, Wachse, Polymere, insbesondere ionische Polymere und Detergenzien.
Als Bindemittel werden beispielsweise wasserlösliche oder wasserdispergierbare Bindemittel eingesetzt. Solche Stoffe sind in der Literatur bekannt. Bevorzugt werden Stoffe eingesetzt, die bei Raumtemperatur, d.h. zwischen 20 und 250C, eine wachsartige, hochviskose oder feste Konsistenz haben und die einen Schmelzpunkt von 25°C bis 1500C aufweisen. Beispiele für übliche entsprechende Bindungsmaterialien sind Polyvinylalkohol, Methylzellulose, Carboxymethyl- Zellulose, ethoxylierte Fettalkohole oder Mischungen davon. Außerdem können Fettsäureester oder filmbildende Polymere eingesetzt werden. Die Bindungsmaterialien sollten nicht oder nur möglichst wenig den Hydratisierungsprozess des Baumaterials stören, wenn Wasser eingeführt wird.
Bevorzugte Kolloide sind teilverseifte und vollverseifte Polyvinylalkohole; PoIy- vinylpyrrolidone, Polyvinylacetale, Polysaccharide in wasserlöslicher Form wie Stärken (Amylose und Amylopectin), Cellulosen und deren Carboxymethyl-, Methyl- , Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl-Derivate, Proteine wie Casein oder Casei- nat, Sojaprotein, Gelatine, Ligninsulfonate, synthetische Polymere wie Po- ly(meth)acrylsäure, Copolymerisate von (Meth)acrylaten mit carboxylfunktionel- len Comonomereinheiten, Poly(meth)acrylamid, Polyvinylsulfonsäuren und deren wasserlöslichen Copolymere; Melaminformaldehydsulfonate, Naphthalin- formaldehydsulfonate, Styrolmaleinsäure- und Vinylethermaleinsäure- Copolymere. Der Anteil an Kolloiden liegt bevorzugt zwischen 20 und 80 Gew.- %, insbesondere zwischen 50 und 60 %. Bevorzugt sind mindestens 2, 5 oder 10 und maximal 20, 50 oder 80 % Kolloide enthalten.
Bevorzugt werden als Kolloide teilverseifte oder vollverseifte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 100 Mol-%, insbesondere von 80 bis 95 Mol-% und einer Höpplerviskosität (in 4 %-iger wässriger Lösung) von 1 bis
30mPas, vorzugsweise 3 bis 15mPas (Methode nach Höppler bei 20 0C, DIN 53015), einsetzt. Bevorzugt sind auch teilverseifte oder voll verseifte, hydrophob modifizierte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 100 Mol-% und einer Höpplerviskosität in 4%-iger wässriger Lösung von 1 bis 30mPas, vorzugsweise 3 bis 15 mPas. Beispiele hierfür sind teilverseifte Copolymerisate von Vinylacetat mit hydrophoben Comonomeren wie Isopropenylacetat, Vinylpivalat, Vinylethylhexanoat, Vinylester von gesättigten alpha-verzweigten Monocarbon- säuren mit 5 bis 11 C- Atomen, Dialkylmaleinate und Dialkylfumarate wie Dii- sopropylmaleinat und Diisopropylfumarat, Vinylchlorid, Vinylalkylether wie Vi- nylbutylether, alpha-Olefine mit 2 bis 12 C- Atomen wie Ethen, Propen und De- cen. Der Anteil der hydrophoben Einheiten beträgt vorzugsweise 0.1 bis 10 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht des teil- oder vollverseiften Polyvinylalko- hols. Besonders bevorzugt sind teilverseifte oder vollverseifte Copolymerisate von Vinylacetat mit Isopropenylacetat mit einem Hydrolysegrad von 95 bis 100 Mol-%. Es können auch Gemische der genannten Polyvinylalkohole eingesetzt werden.
Besonders bevorzugte Polymere sind solche, die in Wasser redispergierbar sind. Geeignete Polymerisate sind solche auf der Basis von einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe umfassend Vinylester von unverzweigten oder verzweig- ten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 15 C-Atomen, Methacrylsäureester und Acryl- säureester von Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, Vinylaromaten, Olefine, Diene und Vinylhalogenide. Weitere geeignete Polymere werden in der WO2004/103928 auf den Seiten 8 bis 10 genannt, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
Feststoffpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen nichtionischen Emulgator mit einem HLB-Wert von 5 bis 20 enthält.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Feststoffpulvers, bei dem ein Kernmaterial, das mindestens ein wasserunlösliches Fettsäu- resalz enthält so mit mindestens einem anionischen, kationischen oder nichtionischen Emulgator als Schalenmaterial in Kontakt gebracht wird, dass ein Feststoffpulver umfassend Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 50 μm mit überwiegender Kern-Schale Struktur entsteht, wobei der Kern mindes- tens ein wasserunlösliches Fettsäuresalz und die Schale mindestens einen anionischen, kationischen oder nichtionischen Emulgator umfasst und das Feststoffpulver bei Eintrag in Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel o- der ein Gemisch enthaltend Wasser und mindestens ein polares organisches Lösemittel, mit einer Temperatur von 23 °C unter mechanischer Krafteinwirkung innerhalb von 60 Minuten oder weniger eine vollständige Dispersion bildet.
Das Schalenmaterial wird dabei vorzugsweise in flüssiger Form mit dem Kernmaterial in Kontakt gebracht, das Kernmaterial kann beispielsweise mit dem Schalenmaterial durch Vermischen oder Aufsprühen in Kontakt gebracht werden.
Rezepturbeispiele:
900 g Kreide (oder andere organische bzw. anorganische Trägermaterialien) wer- den mit 100 g Calciumstearat versetzt und das Ganze wird in einem stark scherenden Mischer vermischt. Anschließend wird diese Mischung mit 20 g Emulgator versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Kreide (oder andere organische bzw. anorganische Trägermaterialien) werden mit 60 g Stearinsäure und 8,66 g Calciumhydroxid und 10 g Wasser versetzt und das Ganze wird in einem Druckreaktor bei 140 °C gerührt, bis die Direktumsetzung erfolgt ist. Anschließend wird diese Mischung mit 100 g Natriumstearat versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter star- kern Rühren in Wasser suspendieren. 900 g Kreide (oder andere organische bzw. anorganische Trägermaterialien) werden mit 91 g Stearinsäure und 73 g Zinkacetat und 100 g Wasser versetzt und das Ganze wird in einem Druckreaktor bei 140 °C gerührt und anschließend wird das Wasser und die Essigsäure im Vakuum abgezogen. Diese diese Mischung wird mit 50 g Triethanolammoniumstearat versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Kreide (oder andere organische bzw. anorganische Trägermaterialien) werden mit 100 g Natriumstearat werden mit 45 g Zinkchlorid und 100 g Wasser ver- setzt und das Ganze wird in einem Druckreaktor bei 140 °C gerührt und anschließend wird das Wasser im Vakuum abgezogen. Anschließend wird diese Mischung mit 100 g Natriumstearat versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Kreide (oder andere organische bzw. anorganische Trägermaterialien) werden mit 200g Natriumstearat werden mit 45 g Zinkacetat und 100 g Wasser versetzt und das Ganze wird in einem Druckreaktor bei 140 °C gerührt und anschließend wird das Wasser im Vakuum abgezogen. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Calciumstearat werden mit 100 g Natriumstearat (bzw. 10 % Emulgator) versetzt und das Ganze wird in einem stark scherenden Mischer vermischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Calciumstearat (bzw. Metallseifen, bzw. Metallseifengemische) werden mit 90 g Natriumlaurat und 10 g eines Emulgators versetzt und das Ganze wird in einem stark scherenden Mischer vermischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Calciumstearat (bzw. Metallseifen, bzw. Metallseifengemische) werden mit 50 g Emulgator und 10 g eines niedrig molekularen Cotensid (z.B. Polyols) ver- setzt und das Ganze wird in einem stark scherenden Mischer vermischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Aluminiumoxid (oder andere organische bzw. anorganische Materialien) werden mit 10 - 100 g Stearinsäure bzw. Zinkstearat versetzt und das Ganze wird in einem stark scherenden Mischer vermischt. Anschließend wird diese Mischung mit 20 g Emulgator versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
700 g Calciumstearat werden mit 300 g Natriumoleat versetzt und das Ganze wird in einem stark scherenden Mischer vermischt. Anschließend wird diese Mischung mit 20 g Emulgator versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
700 g Zinkstearat werden bei 130 0C aufgeschmolzen und mit 300 g Natriumstea- rat versetzt und das Ganze wird gerührt. Anschließend die erstarrte Schmelze vermählen und mit 20 g Emulgator versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Calciumcarbonat werden mit 10 g Calciumstearat vermählen und das ganze wird dann in einen Thermomischer überfuhrt. Auf diese Mischung wird eine wässrige Lösung (Emulgator bzw. Alkali/NH4 stearate) aufgesprüht und das Wasser unter starkem Rühren eingedampft. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Stearinsäure werden mit 90 g Natriumhydroxid, 50 g Wasser und 80 g E- mulgator, sowie einem Cotensid versetzt. Das Ganze wird bei 140 0C gerührt und das Wasser wird abgezogen. Zu dieser getrockneten Pulvermischung werden 45 g Calciumacetat gegeben und vermischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rüh- ren (Dissolverscheibe) in heißem Wasser suspendieren und das in situ in doppelter Umsetzung hergestellte Calciumstearat weißt eine hohe Feinheit auf. 900 g eines Triglycerides (Fette, Öle, vegetarisch, tierisch) wird mit 120g Calci- umhydroxid versetzt und mit 100 g Wasser in einem Druckreaktor bei 160 0C stark vermischt. Nach der Fettspaltung wird das Wasser abgezogen und ein Emul- gator oder Alkali/NH4 stearate zugegeben und unter starker Scherung in einem Mischer verarbeitet. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
700 g Zinkstearat werden bei 130 °C aufgeschmolzen und mit 300 g Paraffin ver- setzt und das Ganze wird unter hoher Scherung gerührt bis das Paraffin fein dis- pergiert ist. Anschließend die erstarrte Schmelze vermählen und mit 20 g Emulga- tor versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
700 g Paraffin werden bei 130 °C aufgeschmolzen und mit 300 g Natriumoleat versetzt und das Ganze wird unter starker Scherung gerührt. Anschließend die erstarrte Schmelze vermählen und mit 20 g Emulgator versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Calciumcarbonat werden mit 30 g Stearinsäure und 4 g Calciumhydroxid vermählen und das Ganze wird dann in einen Thermomischer überführt. Auf diese Mischung wird eine wässrige Lösung (Emulgator bzw. Alkali/NH4 stearate) aufgesprüht und das Wasser unter starkem Rühren eingedampft. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900g Calciumstearat werden mit 100g einer Mischung (hergestellt nach folgender Vorschrift: 900 g eines Triglycerides wird mit 120 g Calciumhydroxid versetzt und mit 100 g Wasser in einem Druckreaktor bei 160 0C stark vermischt. Nach der Fettspaltung wird das Wasser abgezogen und Natriumstearat zugegeben und unter starker Scherung in einem Mischer verarbeitet) und Propantriol vermischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g eines Triglycerides (Fette, Öle, vegetarisch, tierisch) werden mit 50 g CaI- ciumhydroxid und 40 g Natriumhydroxid versetzt und mit 100 g Wasser in einem Druckreaktor bei 160 °C stark vermischt. Nach der Fettspaltung wird das Wasser abgezogen und ein Emulgator zugegeben und unter starker Scherung in einem Mischer verarbeitet. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
700 g eines gehärteten Fettes und 100 g eines stark absorbierenden Materiales (Montmorillonit, Bentonit, Bleicherde, Zeolith etc.) werden bei 130 °C aufgeschmolzen und mit 100 g Natriumoleat versetzt und das Ganze wird unter starker Scherung gerührt. Anschließend die erstarrte Schmelze vermählen und mit 20 g Emulgator versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
700 g eines Paraffins und 100 g eines stark absorbierenden Materiales (Montmorillonit, Bentonit, Bleicherde, Zeolith etc.) werden bei 130 °C aufgeschmolzen und mit 100 g Natriumoleat versetzt und das Ganze wird unter starker Scherung gerührt. Anschließend die erstarrte Schmelze vermählen und mit 20 g Emulgator versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.
900 g Microcellulose < 10 μm werden mit 50 g Zinkstearat versetzt und das Ganze wird in einem Thermomixer bei 130 0C vermischt. Anschließend wird diese Mischung mit 50 g Natriumstearat versetzt und unter starkem Rühren eingemischt. Das Produkt lässt sich unter starkem Rühren in Wasser suspendieren.

Claims

15. Dezember 2008 Baerlocher GmbH BA70374PC FI/bgAnsprüche
1. Feststoffpulver umfassend Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 50 μm mit überwiegender Kern-Schale Struktur, wobei der Kem aus einem Kernmaterial besteht, das mindestens ein wasserunlösliches Fettsäuresalz enthält und die Schale aus einem Schalenmaterial besteht, das mindestens einen anionischen, kationischen oder nichtionischen Emulgator enthält und das Feststoffpulver bei Eintrag in Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch enthaltend Wasser und mindestens ein polares organisches Lösemittel, bei einer
Temperatur von 23 0C unter mechanischer Krafteinwirkung innerhalb von 60 Minuten oder weniger eine vollständige Dispersion bildet.
2. Feststoffpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, der Kern ein Fettsäuresalz mit einem Metallkation oder einem Ammoniumkation oder ein Gemisch aus Fettsäuresalzen von mindestens zwei verschiedenen Metallkationen oder zwei verschiedenen Ammoniumkationen oder einem Gemisch aus mindestens einem Metallkation und mindestens einem Ammoniumkation, wobei die Metallkationen aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Zink, Aluminium und seltenen Erden ausgewählt werden, umfasst.
3. Feststoffpulver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial mindestens ein organisches oder anorgani- sches Trägermaterial enthält.
4. Feststoffpulver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Fettsäuresalze von Fettsäuren mit 8 bis 18 C- Atomen, bezogen auf die Gesamtmenge der Fettsäuresalze im Schalenmaterial, 20 Gew.-% oder mehr als 20 Gew.-% ausmacht, .
5. Feststoffpulver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass mindestens ein Fettsäuresalz eines der Metalle Natrium-,
Kalium-, Zink, Magnesium oder Calcium enthält.
6. Feststoffpulver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in der Schale einen anionischen oder einen nichtioni- sehen Emulgator enthält.
7. Feststoffpulver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Zusatzstoff ausgewählt aus Lösungsmitteln, Bindemitteln, Polymeren, Kolloiden, Tensiden, Emulgatoren oder Lösungsmitteln, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon, enthält.
8. Feststoffpulver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen nichtionischen Emulgator mit einem HLB- Wert von 5 bis 20 enthält.
9. Verfahren zur Herstellung eines Feststoffpulvers nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Kernmaterial, das mindestens ein wasserunlösliches Fettsäuresalz enthalt so mit mindestens einem anionischen, kationischen oder nichtionischen Emulgator als Schalenmaterial in Kontakt gebracht wird, dass ein Feststoffpulver umfassend Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 50 μm mit überwiegender Kern-Schale Struktur entsteht, wobei der Kern mindestens ein wasserunlösliches Fettsäuresalz und die Schale mindestens einen anionischen, kationischen oder nichtionischen Emulgator umfasst und das Feststoffpulver bei Eintrag in Wasser oder mindestens ein polares organisches Lösemittel oder ein Gemisch enthaltend Wasser und mindestens ein polares organi- sches Lösemittel, mit einer Temperatur von 23 0C unter mechanischer Krafteinwirkung innerhalb von 60 Minuten oder weniger eine vollständige Dispersion bildet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalenma- terial in flüssiger Form mit dem Kernmaterial in Kontakt gebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial mit dem Schalenmaterial durch Vermischen oder Aufsprü- hen in Kontakt gebracht wird.
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