DE4027667A1 - Kondensate auf der grundlage von aromatischen aminosulfonsaeuren, bisphenolen und formaldehyd, verfahren zu ihrer herstellung und diese kondensate enthaltende farbdispersionen, additive und wasserreduzierende mittel - Google Patents
Kondensate auf der grundlage von aromatischen aminosulfonsaeuren, bisphenolen und formaldehyd, verfahren zu ihrer herstellung und diese kondensate enthaltende farbdispersionen, additive und wasserreduzierende mittelInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Kondensate auf der Grundlage von aromatischen
Aminosulfonsäuren, Bisphenolen und Formaldehyd, d. h. Kondensate des
Typs aromatische Aminosulfonsäuren - Bisphenole - Formaldehyd und insbesondere
Kondensate auf der Grundlage von 4-Aminobenzol-2-sulfonsäure, 2-Bis-
(4-hydroxyphenyl)-propan und Formaldehyd. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren
zur Herstellung von Kondensaten aus aromatischen Aminosulfonsäuren mit
Bisphenolen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Dispergiermittel für Dispersionsfarbstoffe,
die eine Farbdispersion mit ausgezeichnetem Dispersionsvermögen
(Dispergierbarkeit) bei hohen Temperaturen, geringem Kontaminationsvermögen
und ausgezeichnetem Egalfärbevermögen, zur Verfügung stellt, ein Additiv
für Aufschlämmungen aus feinteiligem kohlenstoffhaltigem Pulver und Wasser,
welches eine Wasseraufschlämmung mit hohem Viskositätsherabsetzungsvermögen,
geringer zeitabhängiger Änderung des Fließvermögens und einem ausgezeichneten
Transportvermögen durch Rohrleitungen zur Verfügung stellt und
ein wasserreduzierendes Mittel (Mittel zur Verringerung der Wassermenge) für Zementzusammensetzungen,
wie Zementbrei, Mörtel und Beton, das ein hohes Wasserreduktionsvermögen,
einen geringen zeitabhängigen Abfall des Fließvermögens
und ein verbessertes Bearbeitungs- und Verarbeitungsvermögen aufweist,
wobei eben diese genannten Mittel die erfindungsgemäßen Kondensate enthalten.
Erst kürzlich ist als wasserreduzierendes Mittel, das die Konsistenz von Zementzusammensetzungen
verbessert und die Änderung des Fließvermögens, wie der
zeitabhängige Verlust des Setzmaßes, herabsetzt, ein Kondensationsprodukt mit
hohem Molekulargewicht unter Verwendung aromatischer Aminosulfonsäuren
und Phenolen entwickelt worden (ungeprüfte Japanische Offenlegungsschrift Nr.
Hei 1-1 13 419).
Bei dieser Reaktion bleiben jedoch in großen Mengen an nicht umgesetzten aromatischen
Aminosulfonsäuren, die keine wasserreduzierende Eigenschaft (Dispersionsvermögen)
aufweisen, zurück. Man nimmt an, daß dieses auf die Tatsache
zurückzuführen ist, daß Phenole zur Bildung von Homopolymeren neigen.
Zusätzlich kann man auf Grund dieser Eigenschaft der Phenole nicht sagen, daß
die Stabilität unter sauren Bedingungen und dergleichen besonders gut ist.
Dispersionsfarben sind bisher hauptsächlich zum Färben von Polyesterfasern
und dergleichen verwendet worden. Sie müssen unter Verwendung eines Dispergiermittels
in Wasser stabil dispergiert werden, da der Farbstoff des Dispersionsfarbstoffes
selbst in Wasser unlöslich oder nur sehr schwer löslich ist.
In diesem Fall hat man als Dispergiermittel Ligninsulfonsäure, Kondensate aus
Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd und dergleichen verwendet.
Ligninsulfonsäure besitzt ein ausgezeichnetes Dispersionsvermögen bei hohen
Temperaturen und zeigt sogar ein gutes Dispersionsvermögen im Hochtemperaturbereich,
wie es bei der Färbung von Polyesterfasern der Fall ist. Andererseits
neigt sie allerdings dazu, das Gewebe kontaminieren bzw. zu verfärben.
Darüber hinaus ist das Kontaminationsvermögen bei Kondensaten aus Naphthalinsulfonsäure
und Formaldehyd bei normalen Temperaturen niedrig, so daß sie
auf diesem Gebiet hervorragende Eigenschaften aufweisen. Allerdings ergeben
sich bei ihnen Probleme hinsichtlich des Dispersionsvermögens bei hohen Temperaturen,
da ihr Dispersionsvermögen bei hohen Temperaturen äußerst stark
abfällt.
Außer der Ligninsulfonsäure und dem Kondensat aus Naphthalinsulfonsäure
und Formaldehyd ist ein Kondensationsprodukt aus Kresol, 2-Hydroxynaphthalin,
Sulfit und Formaldehyd (ungeprüfte Japanische Offenlegungsschrift Nr. Sho
54-30 983) und dergleichen entwickelt worden, welches jedoch hinsichtlich seines
Dispersionsvermögens bei hohen Temperaturen, Kontaminationsvermögens
und Egalfärbevermögens nur unbefriedigende Eigenschaften aufweist.
In Verbindung mit der Verringerung der Ölvorräte ist die Kohle, die reichlich vorhanden
ist und in großen Lagerstätten über alle Teile der Welt verteilt ist, als
Energiequelle und Ersatz für das Öl in Betracht gezogen worden.
Darüber hinaus hat der Petrolkoks, der ein Öl-Destillationsrückstand darstellt
und bisher wenig Verwendung als Energiequelle gefunden hat, als wichtige Energiequelle
Beachtung erlangt.
Da aber die feinteiligen kohlenstoffhaltigen Pulver aus Kohle, Petrolkoks und
dergleichen im Gegensatz zu Öl feste Materialien darstellen, ist es unmöglich, diese
mit Hilfe einer Pumpe zu transportieren. Aus diesem Grund ist ein Verfahren
entwickelt worden, mit dem man Kohle und Petrolkoks in Wasser dispergiert,
und damit in eine wäßrige Aufschlämmung umwandelt.
In diesem Fall führt allerdings der Anstieg der Konzentration an Kohle und Petrolkoks
zu einer deutlich erhöhten Viskosität unter Verlust des Fließvermögens,
während im umgekehrten Fall die Verminderung der Konzentration an
Kohle und Petrolkoks zu einer verschlechterten Transportfähigkeit und Kosten
für die Entwässerung führt, so daß dieses Verfahren für die Praxis ungeeignet ist.
Darüber hinaus ergibt sich ein Problem hinsichtlich der Lagerung, da sich die hergestellte
Aufschlämmung im Laufe der Zeit verändert, das heißt, sich eine frühe
Koagulierung und Sedimentation des kohlenstoffhaltigen feinteiligen Pulvers
einstellt.
Zur Erhöhung der Konzentration des feinteiligen kohlenstoffhaltigen Pulvers in
diesen Aufschlämmungen aus feinteiligem kohlenstoffhaltigem Pulver und Wasser
und letztlich zur Herstellung von fließfähigen Aufschlämmungen aus feinteiligem
kohlenstoffhaltigem Pulver und Wasser ist die Zugabe eines Dispergiermittels
vorgeschlagen worden.
Beispielsweise ist als Dispergiermittel für Aufschlämmungen aus Kohle und Wasser
in der ungeprüften Japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 62-16 893 ein
Kondensat aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd genannt worden. In der
ungeprüften Japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 59-91 195 ist als Dispergiermittel
für Aufschlämmungen aus Petrolkoks und Wasser eine Polyetherverbindung
erwähnt worden.
Bei diesen Mitteln kann allerdings kaum gesagt werden, daß sie im Hinblick auf
das Viskositätsherabsetzungsvermögen und die Lagerstabilität befriedigende Eigenschaften
aufweisen.
Es bestand daher ein Bedarf an einem Dispergiermittel mit hohem Viskositätsherabsetzungsvermögen
bei Zugabe in niedrigen Mengen und einer hohen Lagerstabilität
der gebildeten Aufschlämmung.
In jüngster Zeit sind in der Bauindustrie verschiedene wasserreduzierende Mittel
für Mörtel, Beton und dergleichen verwendet worden, um somit verschiedene
physikalische Eigenschaften, wie eine verbesserte Bearbeitbarkeit, erhöhte Festigkeit
und Haltbarkeit und verminderte Rißbildung, zu verbessern, wobei sich
herausgestellt hat, daß ein Bedarf an lufteinschließenden wasserreduzierenden
Mitteln mit hoher Leistungsfähigkeit besteht.
Bisher hat man als wasserreduzierende Mittel für Zement Salze von sulfonierten
Melaminharzen, Polycarboxylate, Salze von hochgradigen Kondensaten aus
Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd, Ligninsulfonat usw. verwendet. Jedoch
ist bei Salzen von sulfonierten Melaminharzen die wasserreduzierende Wirkung
niedrig, so daß große Mengen zugesetzt werden müssen, und bei Polycarboxylaten
ist zwar die wasserreduzierende Wirkung groß, jedoch bewirken erhöhte Mengen
an zugegebener Substanz eine wesentliche Verzögerung des Abbindens, was gegebenenfalls
zu Fehlern bei der Härtung führt. Bei Salzen aus hochgradigen Kondensaten
aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd ist die wasserreduzierende
Wirkung hoch, die Verzögerung des Abbindens und die Eigenschaft, Luft einzuschließen,
ist niedrig, jedoch ist der zeitabhängige Abfall des Fließvermögens
des Mörtels und Betons sehr bedeutungsvoll. Bei Ligninsulfonat ist zwar die wasserreduzierende
Wirkung hoch, jedoch ist der Lufteinschluß ebenfalls hoch, so
daß die physikalischen Eigenschaften des Mörtels und Betons ungünstig beeinflußt
werden. Diese und auch andere Punkte haben sich als sehr problematisch erwiesen.
In jüngster Zeit ist in der ungeprüften Japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 1-
1 13 419 ein Beton-Zusatzmittel, das ein Kondensat aus einer aromatischen
Aminosulfonsäure, Phenol und Formaldehyd enthält, entwickelt worden. Dieses
Zusatzmittel soll die Konsistenz der Zementzusammensetzung verbessern und
die Veränderung des Fließvermögens, wie der zeitabhängige Verlust des Setzmaßes,
herabsetzen. Wie aber eingangs erwähnt wurde, besteht bei diesem Kondensat
ein Bedarf an weiteren Verbesserungen hinsichtlich der hohen Menge an Restmonomeren
bei der Kondensation und dergleichen.
Die vorliegende Erfindung beruht auf Ergebnissen intensiver Studien zur Verminderung
der Restmonomere (der aromatischen Aminosulfonsäure) in Zusatzmitteln
auf der Grundlage von aromatischen Aminosulfonsäuren. Es ist außerdem
an weiteren Verbesserungen des Fließvermögens von Zementzusammensetzungen
gearbeitet worden, wobei sich herausgestellt hat, daß das Fließvermögen
verbessert werden kann, wenn man polare Gruppen in das hydrophobe Gerüst einführt
und diesem sterische Eigenschaften verleiht.
Die Erfindung beruht weiterhin auf Ergebnissen sorgfältiger Studien über Polymere
mit aromatischen Aminosulfonsäuren, wobei ein Dispergiermittel mit hoher
viskositätsherabsetzender Wirkung bei geringer Zugabe des Mittels entwickelt
worden ist und somit eine hohe Lagerstabilität von Aufschlämmungen
aus feinteiligem kohlenstoffhaltigem Pulver und Wasser zur Verfügung gestellt wird.
Die Erfindung beruht außerdem auf Ergebnissen intensiver Untersuchungen über
Farbstoffdispersionen, die auch bei hohen Temperaturen ein ausgezeichnetes Dispersionsvermögen,
ein geringes Kontaminationsvermögen und ein hervorragendes
Egalfärbevermögen aufweisen.
Erfindungsgemäß wird ein Kondensat zur Verfügung gestellt, das als Bestandteil
eine aromatische Aminosulfonsäure enthält, worin die Menge an nicht umgesetzter
aromatischer Aminosulfonsäure als unwirksamer Bestandteil auf das
niedrigste herabgesetzt ist, und welches in hervorragender Weise verarbeitbar ist
und auf weit mehr Gebieten als herkömmliche Kondensate mit aromatischen
Aminosulfonsäuren durch Einführung von polaren Gruppen in das hydrophobe
Gerüst und Verleihung einer hitzebeständigen Struktur sowie sterischen Eigenschaften
einsetzbar ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft Kondensate auf der Grundlage von aromatischen
Aminosulfonsäuren, Bisphenole und Formaldehyd, die aus Verbindungen
der allgemeinen Formel (I)
worin X eine Gruppe der Formel
bedeutet,
worin R₁, R₂ und R₃ voneinander unabhängig Wasserstoffatome oder Alkylgruppen
und R₄ eine Alkylgruppe darstellen, oder ihre Salze, Verbindungen der allgemeinen
Formel (II)
worin Y ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeutet, oder ihre Salze und
Formaldehyd erhältlich sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kondensat aus 4-Aminobenzolsulfonsäure
oder ihren Salzen und 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan oder seinen Salzen mit
Formaldehyd, welches durch die allgemeine Formel (III)
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 20 bedeutet, wiedergegeben wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der Kondensate,
die man durch Kondensieren von Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
worin X eine Gruppe der Formel
bedeutet,
worin R₁, R₂ und R₃ voneinander unabhängig Wasserstoffatome oder Alkylgruppen
und R₄ eine Alkylgruppe darstellen, oder ihrer Salze und aromatischen Aminosulfonsäuren
der allgemeinen Formel (II)
worin Y ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeutet, oder ihrer Salze mit
Formaldehyd in Gegenwart eines alkalischen Katalysators herstellt.
Wenn man als Verbindung der allgemeinen Formel (I) 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-
propan der Formel (I)′′
oder seine Salze und als Verbindung der allgemeinen Formel (II) 4-Aminobenzolsulfonsäure
der Formel (II)′
oder ihre Salze wählt, dann erhält man ein Kondensat des Typs 4-Aminobenzolsulfonsäure-
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan-Formaldehyd der folgenden
allgemeinen Formel (III):
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 20 bedeutet.
Das Dispergiermittel für Dispersionsfarben umfaßt die Kondensationsprodukte
aus den Verbindungen (I) oder ihren Salzen und den aromatischen Aminosulfonsäuren
(II) oder ihren Salzen mit Formaldehyd in Gegenwart eines alkalischen
Katalysators.
Darüber hinaus enthalten die erfindungsgemäßen Aufschlämmungen aus kohlenstoffhaltigem
feinteiligem Pulver und Wasser und die erfindungsgemäßen
wasserreduzierenden Mittel als Hauptbestandteile Kondensate, die man durch
Kondensieren von 4-Aminobenzolsulfonsäure (II)′ oder ihrer Salze und Bisphenol-
Verbindungen folgender allgemeiner Formel (I)′
worin X eine Gruppe der Formel
bedeutet, oder ihrer Salze mit Formaldehyd erhält.
Daneben enthält eine Gruppe von wasserreduzierenden Mitteln für Zement 80 bis
20 Gewichtsteile dieser Kondensate aus 4-Aminobenzolsulfonsäure (II)′ oder ihren
Salzen und Bisphenol-Verbindungen (I)′ oder ihren Salzen mit Formaldehyd
und 20 bis 80 Gewichtsteile Ligninsulfonat, das über Ultrafiltration bis die reduzierbaren
Zucker in der Sulfidpulpenablauge einen Wert von nicht mehr als 5%
erreichen, gereinigt ist oder eines Ligninsulfonats, das nicht weniger als 0,20 Mol
Carboxylgruppen und nicht weniger als 0,10 Mol Sulfongruppen pro Phenylpropaneinheit
enthält.
Die Erfindung wird durch die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigt
Fig. 1 ein Gelchromatogramm des Kondensats von Beispiel 1,
Fig. 2 und Fig. 3 Infrarotspektren davon und
Fig. 4 ein magnetisches Kernresonanzspektrum davon.
Erfindungsgemäß werden vorzugsweise Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A):
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A):
4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon (Bisphenol S):
4,4′-Dihydroxydiphenylmethan (Bisphenol F)
4,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-valeriansäure (DPA):
4,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-buttersäure:
4,4′-Dihydroxydiphenylether (DHPE):
und
4,4′-Dihydroxybiphenyl (DHBP):
4,4′-Dihydroxybiphenyl (DHBP):
verwendet. Es ist ebenfalls möglich, durch Vermischen derselben die Eigenschaften
zu variieren.
Erfindungsgemäß führt man die Kondensationsreaktion bei Mengen von 20 bis
150 Gewichtsteilen der Bisphenole der allgemeinen Formel (I) oder ihrer Salze
und 20 bis 65 Gewichtsteilen Formaldehyd auf 100 Gewichtsteile von aromatischen
Aminosulfonsäuren der allgemeinen Formel (II) oder ihrer Salze durch.
Vorzugsweise beträgt das Gesamtmolverhältnis einer oder nicht weniger als 2 Arten
der Verbindung der allgemeinen Formel (I) oder ihrer Salze, das Molverhältnis
der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) oder ihrer Salze und das Molverhältnis
von Formaldehyd 0,3-1,0 : 1,0 : 1,5-3,0. Im Falle der Additive für Aufschlämmungen
aus kohlenstoffhaltigem feinteiligem Pulver und Wasser betragen
allerdings die Molverhältnisse der Bisphenole, der 4-Aminobenzolsulfonsäure
und des Formaldehyds 0,3-0,8 : 1,0 : 1,0-3,0.
Darüber hinaus zählen zu den verwendbaren alkalischen Katalysatoren Metalloxide,
wie Natriumhydroxid, Calciumhydroxid und Kaliumhydroxid, Hydroxide
von Ammoniumbasen und dergleichen. Es ist bevorzugt, 0,5 bis 2,0 Moläquivalente
von diesen auf 1 Mol der aromatischen Aminosulfonsäuren der allgemeinen
Formel (II) zu verwenden. Im Falle der wasserreduzierenden Mittel für Zement
beträgt die Zugabe des alkalischen Katalysators vorzugsweise 0,95 bis 1,05
Mol auf 1 Mol 4-Aminobenzolsulfonsäure, wenn das Verhältnis Bisphenole/4-
Aminobenzolsulfonsäure 1/1 beträgt.
Außerhalb dieser Molverhältnis- und Moläquivalentbereiche kann es zu Erhöhungen
der Menge an nicht umgesetzte aromatische Aminosulfonsäure kommen.
Die Kondensationsreaktion kann in geeigneten Lösungsmitteln, welche die Kondensation
nicht hervorrufen, durchgeführt werden, wobei sie allerdings vorzugsweise
in einer Feststoff-Flüssigkeit-Umsetzung durch Vermischen der Bisphenole
der allgemeinen Formel (I), der aromatischen Aminosulfonsäuren der allgemeinen
Formel (II) und dem alkalischen Katalysator in Wasser durchgeführt
wird. Obwohl sich die Bisphenole der allgemeinen Formel (I) schlecht in Wasser
lösen (außer unter stark alkalischen Bedingungen), lösen sie sich in diesem Fall
im Verlauf der Reaktion.
Darüber hinaus können die Salze der aromatischen Aminosulfonsäuren in Wasser
gelöst werden, wonach dann zur Umsetzung die Bisphenole hinzugefügt werden.
In diesem Fall soll der pH-Wert der wäßrigen Lösung aus den aromatischen
Aminosulfonsäuren mit dem alkalischen Katalysator vorzugsweise auf einen
Wert von 7 bis 12 eingestellt werden. Außerhalb dieses Bereiches kann es zu einer
Erhöhung der Menge an nicht umgesetzter aromatischer Aminosulfonsäure
kommen.
Die Reaktionstemperatur beträg 60 bis 110°C und die Reaktionsdauer vorzugsweise
4 bis 20 Stunden, wobei allerdings keine speziellen Beschränkungen auferlegt
sind. Wenn man erneut durch Einstellen auf starke alkalische Bedingungen
(einen pH-Wert von 10 bis13) nach einer mehrstündigen Umsetzung umsetzen
will, kann darüber hinaus der Fortgang der Kondensation beschleunigt werden.
Es ist weiterhin wünschenswert, über 1 bis 3 Stunden das Formaldehyd tropfenweise
hinzuzufügen und die Reaktionskonzentration in der Regel auf 20 bis 50
Gew.-% einzustellen.
Mit den erfindungsgemäßen, die Bisphenole und aromatischen Aminosulfonsäuren
enthaltenden Kondensaten ist es möglich, im Vergleich zu Phenole und
aromatische Aminosulfonsäuren enthaltenden Kondensaten die Restmenge an
nicht umgesetzter aromatischer Aminosulfonsäure herabzusetzen. Es wird angenommen,
daß dieses durch den Unterschied hinsichtlich der Neigung zur Bildung
von Homopolymeren zwischen den Bisphenolen und Phenolen hervorgerufen
wird. Da Bisphenole eine größere sterische Hinderung aufweisen, so daß die Möglichkeiten
von Reaktionsangriffspunkten in erheblicher Weise gegenüber Phenolen
eingeschränkt ist, können sie sehr schlecht mit sich selbst Homopolymere
bilden. Demzufolge können sie fast nur mit den aromatischen Aminosulfonsäuren
reagieren.
Auf diese Weise ist es möglich geworden, fast alle eingesetzten aromatischen Aminosulfonsäuren
zu wirksamen Bestandteilen umzuwandeln.
Da die Kondensate selbst kaum eine Rekondensation eingehen, ist darüber hinaus
die Stabilität der Kondensate auch unter sauren Bedingungen gut.
Es ist weiterhin möglich, nützliche polare Gruppen, hydrophile Gruppen oder eine
hitzebeständige Struktur in das hydrophobe Gerüst einzuführen. Es ist ebenfalls
möglich, dem hydrophoben Gerüst die sterischen Eigenschaften in der Weise
zu verleihen, daß es schwierig wird, von einem dispergierten Medium adsorbiert zu werden.
Ausgehend von diesen Gesichtspunkten üben die Kondensate aus den Bisphenolen
mit den aromatischen Aminosulfonsäuren eine außerordentliche Nützlichkeit
auf breiten Anwendungsgebieten aus.
Die in den erfindungsgemäßen Farbstoffdispersionen enthaltenen Dispergiermittel
besitzen folgende Vorteile.
- 1) Sie besitzen ein ausgezeichnetes Dispersionsvermögen beim Färben auch bei hohen Temperaturen und verursachen keine hinderlichen Probleme, wie Verteerung und Melierung.
- 2) Sie verfärben weniger mit Polyesterfasern und Baumwolle und besitzen auch beim Lichtfärben ausgezeichnete Eigenschaften.
- 3) Sie neigen nur sehr schwach zur Schaumbildung, wodurch sich beim Färben und auch beim gleichmäßigen Färben keine Probleme ergeben.
Außerdem können die in den erfindungsgemäßen Farbstoffdispersionen enthaltenen
Dispergiermittel zusammen mit Kondensaten aus Naphthalinsulfonsäure
und Formaldehyd, Ligninsulfonsäure, Kresol enthaltenden Kondensationsprodukten,
dem Natriumsalz der Schäffer'schen Säure, Natriumhydroxid und Formaldehyd
und anderen bekannten oberflächenaktiven Mitteln, auch unabhängig
voneinander verwendet werden.
Im Hinblick auf die erfindungsgemäßen Additive für die Aufschlämmung aus
kohlenstoffhaltigem feinteiligem Pulver und Wasser seien folgende wichtige Tatsachen
angeführt.
Zur Herstellung von kondensierten Verbindungen als Hauptbestandteile von Addiviten
ist es notwendig, die Kondensation in den oben beschriebenen Molverhältnissen
durchzuführen. Außerhalb dieser Verhältnisse erniedrigen sich das
Viskositätsherabsetzungsvermögen, das Fließvermögen und die zeitabhängigen
charakteristischen Veränderungen.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht der Kondensate als Hauptbestandteile
der Additive beträgt wünschenswerterweise 3000 bis 50 000, wobei allerdings bei
Abweichungen von diesem Bereich das Viskositätsherabsetzungsvermögen und
die Lagerstabilität erniedrigt werden.
Die Teilchengröße des kohlenstoffhaltigen feinteiligen Pulvers, wie Kohle und
Petrolkoks ist nicht besonders vorgeschrieben, es ist allerdings wünschenswert,
daß nicht weniger als 50%, vorzugsweise 70 bis 80% 200 Mesh aufweisen.
Es ist darüber hinaus ebenfalls erfindungsgemäß möglich, die Kondensate zusammen
mit bekannten Additiven, wie Carboxymethylcellulose, Methylcellulose,
Polyacrylat und kondensierten Polyphosphaten zu verwenden. Kondensate
aus Napthalinsulfonsäure und Formaldehyd und Ligninsulfonat, welche bereits
bekannte Dispergiermittel sind, können gleichermaßen zusammen verwendet
werden.
Im Hinblick auf die wasserreduzierenden Mittel für Zement ist folgendes zu bemerken.
Zur Herstellung von Kondensaten als Hauptbestandteile in wasserreduzierenden
Mitteln ist es erforderlich, die Kondensation in den bereits beschriebenen spezifischen
Mengen durchzuführen. Außerhalb dieser Mengen werden das Wasserreduktionsvermögen
und die zeitabhängige Veränderung des Fließvermögens herabgesetzt.
Da die Wirkung des alkalischen Katalysators in dieser Kondensationsreaktion
sehr bedeutsam ist, ist es erforderlich, die Zugabemenge an alkalischem
Katalysator ebenfalls strikt einzuhalten. Außerhalb dieser Menge vergrößert
sich die Menge an Restmonomeren (nicht umgesetzte 4-Aminobenzolsulfonsäure)
sprungartig.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht der kondensierten Verbindungen liegt
im Bereich von 10 000 bis 50 000 nach Messung mit Hilfe der Gelchromatographie
(GPC), und bei Abweichungen von diesem Bereich erniedrigt sich die Wirkung hinsichtlich
der Verbesserung der Fließfähigkeit.
Das mittels Ultrafiltration behandelte Ligninsulfonat, welches als anderer Bestandteil
des wasserreduzierenden Mittels verwendet wird, wird gereinigt, bis die
reduzierbaren Zucker in der Sulfitpulpenablauge einen Wert von nicht mehr als 5
% erreicht haben. Die Fraktionierungsmembran während der Ultrafiltration beträgt
wünschenswerterweise 1000 bis 30 000, vorzugsweise 5000 bis 20 000.
Darüber hinaus kann ein Ligninsulfonat, das nicht weniger als 0,20 Mol Carboxylgruppen
und nicht weniger als 0,10 Mol Sulfonsäuregruppen pro Phenylpropaneinheit
enthält, durch Oxidation der Sulfitpulpenablauge unter alkalischen
Bedingungen und Reduktion der Sulfonsäuregruppen gemäß der Japanischen Patentschrift
Sho 56-40 106 oder durch Sulfomethylierung von Thiolignin in der
Kraftzellstoffablauge unter Einführung von Sulfonsäuregruppen hergestellt werden.
Bei Kondensaten aus Bisphenol-Verbindungen und 4-Aminobenzolsulfonsäure
mit Formaldehyd allein ist das zeitabhängige Fließvermögen noch nicht gut genug,
und es kann zunächst eine zufriedenstellende Wirkung durch gleichzeitige
Verwendung dieses speziellen Sulfonsulfonats erreicht werden. Die Mengen an
Kondensat zu Ligninsulfonat betragen 80-20 : 20-80 (Gewichtsteile) und außerhalb
dieses Bereichs verschlechtert sich die Wirkung erheblich.
Die erfindungsgemäßen Kondensate zeigen eine bemerkenswerte Verbesserung
hinsichtlich des Fließvermögens der Kondensate aus 4-Aminobenzolsulfonsäure
und Phenol mit Formaldehyd (nachfolgend als Verbindung A bezeichnet), die
in der ungeprüften Japanischen Patentanmeldung Hei 1-1 13 419 beschrieben
sind. Das hat folgende Gründe.
Es wird nämlich angenommen, daß nach der Kondensationsreaktion der Verbindung
A etwa 10% der 4-Aminobenzolsulfonsäure als Rest monomer verbleiben,
da aufgrund der Neigung des Phenols zur Bildung von Homopolymeren nicht umgesetzte
4-Aminobenzolsulfonsäure einfach zurück bleibt.
Bei der Kondensationsreaktion der Verbindung A unter Verwendung von Phenol
ist wegen der begleitenden Nebenreaktion und der Eigenschaft des Phenols selbst
eine komlizierte Kombination aus einem ersten Verfahren (Reaktion unter
schwach alkalischer Bedingung) und einem zweiten Verfahren (Reaktion unter
sark alkalischen Bedingungen) erforderlich.
Bei den Kondensaten aus 4-Aminobenzolsulfonsäure und Bisphenol-Verbindungen
mit Formaldehyd als Hauptbestandteile des erfindungsgemäßen wasserreduzierenden
Mittels fällt dagegen die Menge an Restmonomer auf etwa 1/3 im Vergleich
zur Verbindung A ab. Man nimmt an, daß das auf die Tatsache zurückzuführen
ist, daß sich die Bisphenolverbindungen erfindungsgemäß schlecht in Wasser
im alkalischen Medium lösen, so daß die Bildung von Homopolymeren als Nebenreaktion
über das Phenol schlecht möglich ist. Darüber hinaus zeichnet sich
die Erfindung unter Verwendung von Bisphenolen dadurch aus, daß die komplizierte
Reaktionskombination wie im Fall der Verbindung A bei Verwendung von
Phenol nicht notwendig ist.
Man verwendet das erfindungsgemäße wasserreduzierende Mittel für Zement in
einer Menge von 0,01 bis 2,0%, vorzugsweise 0,1 bis 0,6% zum Zement. Wenn die
Grenze bei der Formulierung zu niedrig ist, dann können die erwarteten Wirkungen
nicht eintreten und wenn sie zu hoch ist, dann dispergiert der Zement in hohem
Ausmaß unter Bildung von Trennerscheinungen, was zu einem unerwünschten
Zustand des Zements führt.
Als erfindungsgemäß vewendbare Zemente kann normaler Portland-Zement,
ein Zement mit hoher früher Festigkeit, ein Zement mit früher ultrahoher Festigkeit,
Gebläseofen-Zement, ein Zement mit mäßiger Hitze, Flugaschenzement,
sulfatbeständiger Zement und dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus
kann man das erfindungsgemäße wasserreduzierende Mittel zusammen mit anderen
Additiven für Zement, z. B. mit wasserreduzierenden Mitteln, lufteinschließenden
Mitteln, Sedimentationsverzögerern, wasserdichtmachenden
Mitteln, Treibmitteln, pyrogenem Siliciumdioxid, Steinpuler und dergleichen
verwenden.
Nachfolgend wird nun die Erfindung im einzelnen anhand der Beispiele erläutert.
In einen Reaktor, der mit einem Rührgerät, einer Rückflußeinrichtung, einem
Thermometer und einer Tropfeinrichtung für eine wäßrige Lösung aus Formaldehyd
ausgerüstet ist, gibt man die folgenden Materialien in den angegebenen
Mengen:
| 4-Aminobenzolsulfonsäure | ||
| 173,20 g (1 Mol) | ||
| 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan | 114,15 g (0,5 Mol) | |
| Wäßrige Lösung aus NaOH @ | 95% NaOH | 42,11 g (1 Mol) |
| H₂O | 768,74 g |
Zu diesem Feststoff-Flüssigkeit-Gemisch fügt man während einer Stunde bei einer
Temperatur von 90°C 171,43 g einer 35%igen wäßrigen Lösung aus Formaldehyd
(2 Mol Formaldehyd) hinzu.
Man erhitzt dann die Mischung unter Rückfluß während 9 Stunden bei einer Temperatur
von 100°C und erhält eine wäßrige Lösung des Kondensats.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) und die Menge an Restmonomer (4-
Aminobenzolsulfonsäure) des in dieser Weise erhaltenen Kondensats beträgt
31,568 bzw. 2,5% (bezogen auf die Feststoffe).
Man bestimmt das gewichtsmittlere Molekulargewicht mit Hilfe der Gelchromatographie
und berechnet es mit Pullulan als Standard. Man bestimmt das Restmonomer
mit einem Differentialrefraktometer aus dem Verhältnis der Bereiche
auf dem Gelchromatogramm.
Das Gelchromatogramm, die Infrarotspektren und das magnetische Kernresonanzspektrum
der erhaltenden Kondensate sind in den Fig. 1, 2, 3 bzw. 4 gezeigt.
In Fig. 4 ist ein Peak bei 44 ppm vom quaternären Kohlenstoffatom des 2,2-Bis-4-
hydroxyphenyl)-propans und ein Peak bei 33 ppm von der Methylgruppe des 2,2-
Bis-(4-hydroxyphenyl)-propans zu sehen, woraus zu entnehmen ist, daß es sich
um ein Kondensat aus 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan handelt.
Durch Verändern der Bisphenol-Verbindungen erhält man ähnliche Kondensate
wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind der Tabelle 1 zu entnehmen.
Die wäßrigen Lösungen aus den Kondensaten der Beispiele 1 bis 6 führt man mit
einem Sprühtrockner in die Pulverform über und untersucht die Kontaminationsfähigkeit
bzw. Verfärbbarkeit der gepulverten Proben gegenüber verschiedenen
Geweben.
Man führt die Kontaminations- bzw. Verfärbungstests mit niedriggradigen Kondensaten
aus Naphthalin-Sulfonsäure-Formaldehyd (nachfolgend als NSF abgekürzt)
und teilweise desulfonierter Ligninsulfonsäure (nachfolgend als LIG abgekürzt)
als Vergleichsproben durch.
Das Testverfahren auf die Verfärbbarkeit läuft folgendermaßen ab:
Man löst in Wasser 600 mg (Trockenbasis) des Dispergiermittels. Nach dem Einstellen
auf einen pH-Wert von 5,0 mit Essigsäure füllt man das Gesamtvolumen
auf 250 ml auf. Man überführt dieses zusammen mit 8 g eines Testgewebes bzw.
Testtuches in eine Färbevorrichtung. Nach dem Färben während einer Stunde bei
105°C trocknet man das Testgewebe und mißt die Helligkeit.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Man vergleicht das Dispersionsvermögen bei hohen Temperaturen der gepulverten
Kondensate der Beispiele 1 bis 6, welche aus wäßrigen Lösungen mit einem
Sprühtrockner hergestellt worden sind, und NSF und LIG als Vergleichsproben.
Das Testverfahren läuft folgendermaßen ab:
Man vermischt in bestimmten Mengen den Farbstoff, das Dispergiermittel und
Wasser. Nach dem Vermahlen in feinteilige Teilchen filtert man sie und trocknet
mit einem Sprühtrockner (Eingangstemperatur: 100-150°C, Ausgangstemperatur:
50-55°C).
Danach führt man einen Fleckentest und einen weiteren Fleckentest nach einer
Wärmebehandlung (80°C während 15 Stunden) durch.
Die Ergebnisse sind der Tabelle 3 zu entnehmen.
Man gibt in einen Reaktor die folgenden Materialien in den angegebenen Mengen.
| (I) 4-Aminobenzolsäure | |
| 173,20 g (1 Mol) | |
| (II) 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan | 114,15 g (0,5 Mol) |
| (III) 95% NaOH | 42,11 g (1 Mol) |
| Wasser | 768,74 g |
Als nächstes gibt man tropfenweise unter Rückfluß zu dieser Feststoff-Flüssigkeit-
Suspension 171,43 g (2 Mol) einer 35%igen wäßrigen Lösung aus Formaldehyd
(IV) und rührt die erhaltene Reaktionsmischung während 10 Stunden und erhält
eine durchsichtige wäßrige Lösung des Kondensats.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) und die Menge an nicht umgesetzter
4-Aminobenzolsulfonsäure des in dieser Weise erhaltenen Kondensats betragen
24,950 bzw. 2,8% (bezogen auf die Feststoffe).
Man erhält durch Verändern der Bisphenol-Verbindungen ähnliche Kondensate
wie in Beispiel 10.
Die Ergebnisse sind der Tabelle 4 zu entnehmen.
Man verändert im Hinblick auf die Reaktionsbedingungen die Molverhältnisse
von (I) 4-Aminobenzolsulfonsäure, (II) 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, (III)
NaOH und (IV) Formaldehyd und erhält ähnliche Kondensate wie in Beispiel 10.
Die Ergebnisse sind der Tabelle 5 zu entnehmen.
Man mischt in einem Reaktor in den angegebenen Mengen folgende 4 Materialien
und stellt den pH-Wert mit 0,1 N wäßriger NaOH-Lösung auf 8,1 ein.
| (I) 4-Aminobenzolsäure | |
| 173,20 g (1 Mol) | |
| (II) Phenol | 94,10 g (1 Mol) |
| (III) 95% NaOH | 42,11 g (1 Mol) |
| Wasser | 721,97 g |
Als nächstes fügt man unter Rückfluß zu dieser Lösung 171,43 g (2 Mol) einer
35%igen wäßrigen Lösung aus Formaldehyd (IV) und rührt die Mischung unter
Rückfluß während 7,5 Stunden (1. Verfahren).
Man kühlt dann die Mischung auf Raumtemperatur ab und nach dem Einstellen
des pH-Wertes auf 11,0 erhitzt man unter Rückfluß während 3 Stunden und erhält
das Kondensat (2. Verfahren).
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) und die Menge an Rest-4-Aminobenzolsulfonsäure
betragen 23,375 bzw. 11,8% (bezogen auf die Feststoffe).
Aus Tabelle 6 sind die Ergebnisse bei verschiedenen Molverhältnissen der obigen
Materialien zu ersehen.
Man erstellt eine Aufschlämmung aus kohlenstoffhaltigem feinteiligem Pulver
und Wasser und mißt das Fließvermögen folgendermaßen:
Man gibt zu Wasser, in dem man zuvor eine bestimmte Menge an Dispergiermittel
gelöst hat, das zu 80% auf 200 Mesh pulverisierte kohlenstoffhaltige feinteilige
Pulver (Gesamtmenge 400 g), welches man ausreichend mit einem Mischstab benetzt
(zum Anpasten hat). Dann rührt man dieses während 40 Minuten bei 8000
rpm mit einem TK-Homomischer, hergestellt von Nihon Tokusho Kiko Kogyo Co.
und erhält eine Aufschlämmung aus dem kohlenstoffhaltigen feinteiligen Pulver
und Wasser und mißt die Viskosität der Aufschlämmung bei 20°C unter Verwendung
eines BL-Rotationsviskosimeters. Die unter diesen Bedingungen durchgeführten
Beispiele und Vergleichsbeispiele sind in den Tabellen 7 und 8 gezeigt. Eine
niedrigere Viskosität steht für ein besseres Fließvermögen.
Man führt die nach 1) hergestellte Aufschlämmung aus dem kohlenstoffhaltigen
feinteiligen Pulver und Wasser in einen Zylinder (mit einem Innendurchmesser
von 35 mm und einer Höhe von 250 mm) und führt einen Glasstab mit einem
Durchmesser von 6 mm und einem Gewicht von 30 g ein, um somit über einen Tag
der Konsistenz (dropping state) zu messen. Wenn man den Glasstab bis zum Boden
mit seinem eigenen Gewicht einführen kann, dann ist die Stabilität der Aufschlämmung
gut. Wenn er allerdings bei einer Tiefe von weniger als der Hälfte des
Weges steckenbleibt und nicht mehr weiterkommt, selbst beim Bewegen mit der
Hand, dann ist die Stabilität gering.
Unter diesen Bedingungen mißt man die Stabilität der Aufschlämmung und die
Beispiele und Vergleichsbeispiele, die über mehrere Tage vermessen worden sind,
sind den Tabellen 7 und 8 zu entnehmen. Je höher die Anzahl der vergangenen Tage
ist, um so besser ist die Stabilität.
Kondensat aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd.
Cokondensat aus modifizierter Ligninsulfonsäure,
die mit Wasserstoffperoxid nach Luftoxidation unter
alkalischen Bedingungen behandelt worden ist,
und Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd.
Man vergleicht die Konsistenz von Beton, dem man das erfindungsgemäße wasserreduzierende
Mittel zugesetzt hat, mit derjenigen eines Betons, dem man die reduzierenden
Mittel der Vergleichsbeispiele zugesetzt hat, um somit den Verlust
des Setzmaßes (zeitabhängige Veränderung des Fließvermögens) des Betons zu
vergleichen.
Die Formulierung ist in Tabelle 9 gezeigt.
Zur Herstellung des Betons knetet man Zement, Aggregate und Wasser oder Wasser
mit wasserreduzierendem Mittel während 3 Minuten in einem tragbaren 100 ml
Kipptrommelmischer und mißt das Setzmaß sofort und 30 sowie 60 Minuten später.
Man mißt das Setzmaß und die Menge an Luft nach der JIS-Norm.
Die Meßergebnisse sind der Tabelle 10 zu entnehmen. Bei den erfindungsgemäßen
Beispielen erhält man Zielsetzmaße bei niedrigeren Zugabemengen als bei
herkömmlichen wasserreduzierenden Mitteln (Vergleichsbeispiele), womit gezeigt
wird, daß die erfindungsgemäßen wasserreduzierenden Mittel im Hinblick
auf die herkömmlichen ein ausgezeichnetes Dispersionsvermögen aufweisen.
Man stellt die speziellen Ligninsulfonate in folgender Weise her:
- 1. Man oxidiert mit Luft unter alkalischen Bedingungen die Sulfitpulpenablauge und fällt mit Schwefelsäure aus. Man wäscht die Niederschläge mit Wasser und neutralisiert mit Natriumhydroxid und erhält ein Ligninsulfonat, das 0,3 Mol Sulfonsäuregruppen und 0,4 Mol Carboxylgruppen pro Phenylpropaneinheiten aufweist.
- 2. Man engt die Sulfitpulpenablauge ein und reinigt durch eine Ultrafiltrationsmembran (mit dem Handelsnamen GOST (fraktionierbares Molekulargewicht: 5000), hergestellt von Bioengineering KK). Der Gehalt an reduzierbaren Zuckern in dem in dieser Weise erhaltenen Ligninsulfonat beträgt 3,2% (bezogen auf die Feststoffe).
Man vermischt die nach 1) und 2) hergestellten Ligninsulfonate mit dem in Beispiel
10 hergestellten Kondensat in einem Verhältnis von 50 : 50 (auf die Feststoffe
bezogenes Verhältnis) und erhält somit die erfindungsgemäßen Kondensate (Beispiele
25 bzw. 26).
In ähnlicher Weise vermischt man die in Beispiel 13 hergestellten Kondensate
mit dem in 1) hergestellten Ligninsulfonat in einem Verhältnis von 60 :40
(auf die Feststoffe bezogenes Verhältnis) und mit dem in 2) hergestellten Ligninsulfonat
in einem Verhältnis von 40: 60 (auf die Feststoffe bezogenes Verhältnis)
und erhält die erfindungsgemäßen Kondensate (Beispiele 27 bzw. 28).
Die Materialien für den Beton und die Formulierung sind folgendermaßen:
| Zement (C): | |
| Normaler Portland-Zement | |
| Feinteilige Aggregate (S): | Landsand, hergestellt von Kisarazu (Dichte: 2,59, Feinheit: 2,40) |
| Grobkörnige Aggregate (G): | Gestoßener Stein, hergestellt von Yamaguchi (Dichte: 2,70, Feinheit: 6,75) |
| Wasser (W): | Leitungswasser |
Man fügt zu der Formulierung von Tabelle 11 die wasserreduzierenden Mittel der
Beispiele 25 bis 28 und verknetet während 3 Minuten in einer 100 l Mischeinrichtung.
Man mißt die Menge an Luft in jedem Setzmaß sofort und nach 30, 60, 90 sowie
120 Minuten. Die Messungen des Setzmaßes und der Menge an Luft im Beton
führt man nach der JIS-Norm durch. Darüber hinaus führt man ähnliche Messungen
zu Vergleichszwecken unter Verwendung der wasserreduzierenden Mittel, die
in den Beispielen 10, 12, 13 und 15 erhaltenden Kondensate enthalten sind, durch
und erhält die Vergleichsbeispiele 10, 12, 13 und 15.
Die Meßergebnisse in Tabelle 12 zeigen tatsächlich im Hinblick auf die herkömmlichen
Kondensate eine bessere Erhaltung des Fließvermögens in den erfindungsgemäßen Kondensaten.
Wie bereits ausgeführt worden ist, sind die erfindungsgemäßen Kondensate als Industriedispergiermittel
und Epoxidharzhärter nützlich.
Wenn man sie erfindungsgemäß als wasserreduzierende Mittel für Zementzusammensetzungen,
wie Zementpasten, Mörtel und Beton verwendet, dann ist das
Wasserreduktionsvermögen besonders hoch, das erwartete Fließvermögen kann
bei niedrigeren Zugabemengen im Gegensatz zu herkömmlichen Zementzumischmitteln
erreicht werden und der zeitabhängige Abfall des Fließvermögens ist
niedrig, wodurch die Ver- und Bearbeitbarkeit verbessert wird.
Darüber hinaus zeigen sie als Farbdispergiermittel ein ausgezeichnetes Dispersionsvermögen
auch bei hohen Temperaturen, ein hervorragendes Egalfärbeverhalten
und eine niedrige Ausfärbung (bzw. ein niedriges Kontaminationsvermögen).
Weiterhin besitzen sie eine hohe viskositätsherabsetzende Wirkung bei niedrigen
Zugabemengen gegenüber herkömmlichen Additiven bei Aufschlämmungen aus
kohlenstoffhaltigem feinteiligem Pulver und Wasser und eine hervorragende Stabilität.
Sie besitzen ebenfalls ein ausgezeichnetes Dispersionsvermögen für Gips,
Calciumcarbonat und dergleichen.
Claims (21)
1. Kondensate auf der Grundlage von aromatischen Aminosulfonsäuren, Bisphenolen
und Formaldehyd, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Verbindungen
der allgemeinen Formel (I)
worin X eine Gruppe der Formel
bedeutet,
worin R₁, R₂ und R₃ voneinander unabhängig Wasserstoffatome oder Alkylgruppen
und R₄ eine Alkylgruppe darstellen, oder ihre Salze,
Verbindungen der allgemeinen Formel (II)
worin Y ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeutet, oder ihre Salze und
Formaldehyd erhältlich sind.
2. Kondensate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Kondensation
von zwei oder mehreren Verbindungen der allgemeinen Formel (I) oder
ihrer Salze, Verbindungen der allgemeinen Formel (II) oder ihren Salzen und
Formaldehyd gebildet sind.
3. Kondensate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Kondensation
von 4-Aminobenzolsulfonsäure oder ihren Salzen, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-
propan oder seinen Salzen und Formaldehyd gebildet sind und durch
die folgende allgemeine Formel (III)
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 20 bedeutet, wiedergegeben werden.
4. Verfahren zur Herstellung von Kondensaten auf der Grundlage von aromatischen
Aminosulfonsäuren, Bisphenolen und Formaldehyd, dadurch gekennzeichnet,
daß man Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
worin X eine Gruppe der Formel
bedeutet,
worin R₁, R₂ und R₃ voneinander unabhängig Wasserstoffatome oder Alkylgruppen
und R₄ eine Alkylgruppe darstellen, oder ihre Salze,
Verbindungen der allgemeinen Formel (II)
worin Y ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeutet, oder ihre Salze und
Formaldehyd umsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zwei oder
mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel (I) oder ihrer Salze, Verbindungen
der allgemeinen Formel (II) oder ihrer Salze und Formaldehyd umsetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Umsetzung in einem Molverhältnis von A : B : C : D = 0,3-1,0 : 1,0 : 1,5-3,0 : 0,5-2,0
durchführt, worin A die Mole der Verbindungen der Formel (I) oder die Gesamtzahl
der Mole aus zwei oder mehreren Verbindungen der Formel (I), B die Mole der
Verbindungen der Formel (II), C die Mole Formaldehyd und D die Moläquivalente
an Alkaliverbindungen bedeuten.
7. Verfahren zur Herstellung eines Kondensats nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan der Formel (I)′′
oder seine Salze, 4-Aminobenzolsulfonsäure der Formel (II)′
oder ihre Salze und Formaldehyd umsetzt.
8. Farbstoffdispersion, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Dispergiermittel
Kondensationsprodukte, die durch Umsetzung von Verbindungen der allgemeinen
Formel (I)
worin X eine Gruppe der Formel
bedeutet,
worin R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander Wasserstoffatome oder Alkylgruppen
und R₄ eine Alkylgruppe darstellen, oder ihrer Salze, Verbindungen der allgemeinen
Formel (II)
worin Y ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeutet, oder ihrer Salze,
und Formaldehyd hergestellt worden sind, enthält.
9. Farbstoffdispersion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als
Dispergiermittel Kondensate, die durch Umsetzung von zwei oder mehreren Verbindungen
der allgemeinen Formel (I) oder ihrer Salze und Verbindungen der allgemeinen
Formel (II) oder ihren Salzen mit Formaldehyd hergestellt sind, enthält.
10. Additiv für Aufschlämmungen aus kohlenstoffhaltigem feilteiligem Pulver
und Wasser, enthaltend als Hauptbestandteile Kondensate aus 4-Aminobenzolsulfonsäure,
Bisphenol-Verbindungen oder ihren Salzen und Formaldehyd.
11. Additiv nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bisphenol-
Verbindungen durch folgende allgemeine Formel (I)′
worin X eine Gruppe der Formel
bedeutet,
wiedergegeben werden.
12. Additiv nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß es die Kondensate
in Form des unter alkalischen Bedingungen gebildeten Kondensationsprodukte
von 4-Aminobenzolsulfonsäure und Bisphenol-Verbindungen mit Formaldehyd
in einem Molverhältnis von 1,0, 0,3 bis 0,8 bzw. 1,0 bis 3,0 enthält.
13. Additiv nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Molekulargewicht der Kondensate 3000 bis 50 000 beträgt.
14. Wasserreduzierendes Mittel für Zement, welches als Hauptbestandteile
Kondensate aus 4-Aminobenzolsulfonsäure oder ihren Salzen und Bisphenol-
Verbindungen oder ihren Salzen mit Formaldehyd enthält.
15. Wasserreduzierendes Mittel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bisphenol-Verbindungen durch folgende allgemeine Formel (I)′
worin X eine Gruppe der Formel
bedeutet,
wiedergegeben wird.
16. Wasserreduzierendes Mittel nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
daß es Bisphenol-4-Aminobenzolsulfonsäure-Kondensate, die durch
Kondensation von 100 Gewichtsteilen 4-Aminobenzolsulfonsäure oder ihrer
Salze und 20 bis 150 Gewichtsteilen von Bisphenol-Verbindungen mit 20 bis 65
Gewichtsteilen Formaldehyd hergestellt wird, enthält.
17. Wasserreduzierendes Mittel nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht der Kondensate 10 000 bis 50 000 beträgt.
18. Wasserreduzierendes Mittel nach Anspruch 14, welches als Hauptbestandteile
80 bis 20 Gewichtsteile von Kondensaten aus 4-Aminobenzolsulfonsäure
oder ihren Salzen und Bisphenol-Verbindungen oder ihren Salzen mit Formaldehyd
und 20 bis 80 Gewichtsteile Ligninsulfonat, das durch Ultrafiltration, bis die
reduzierbaren Zucker in der Sulfitablauge einen Wert von nicht mehr als 5% erreichen,
behandelt worden ist oder eines Ligninsulfonats, das nicht weniger als
0,20 Mol Carboxylgruppen und nicht weniger als 0,10 Mol Sulfonsäuregruppen
pro Phenylpropaneinheit aufweist, enthält.
19. Wasserreduzierendes Mittel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bisphenol-Verbindungen durch folgende allgemeine Formel (I)′
worin X eine Gruppe der Formel
bedeutet,
wiedergegeben werden.
20. Wasserreduzierendes Mittel nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet,
daß es Bisphenol-4-Aminobenzolsulfonsäure-Kondensate, die durch
Kondensation von 100 Gewichtsteilen 4-Aminobenzolsulfonsäure oder ihrer
Salze und 20 bis 150 Gewichtsteilen von Bisphenolverbindungen oder ihrer Salze
mit 20 bis 65 Gewichtsteilen Formaldehyd hergestellt worden sind, enthält.
21. Wasserreduzierendes Mittel nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das gewichtsmittlere Molekulargewicht der Kondensate
10 000 bis 50 000 beträgt.
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Patent Citations (1)
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