DE1520353A1 - Verfahren zur Herstellung von wasserloeslichen,Phosphor enthaltenden,oberflaechenaktiven Produkten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von wasserloeslichen,Phosphor enthaltenden,oberflaechenaktiven ProduktenInfo
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Description
P 15 20 352.9
Mo och- Doms j ö AB, Örnsköldsvik, Soliweden
Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen, phosphor
enthaltenden, oberflächenaktiven Produkten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen, Phosphor enthaltenden, oberflächenaktiven
Produkten, die sehr gute Eigenschaften als Beinigungs-, Benetzungs-, Weichmachungs- und antistatische
Mittel besitzen. ·
Es ist bekannt, nichtionische, Hydroxylgruppen enthaltende organische Verbindungen, die die molekulare Konfiguration
von Kondensationsprodukten des Äthylenoxyds mit organischen,
reaktionsfähige Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen
(z.B. mit Phenolen, Alkoholen, primären und sekundären Aminen, Carbonsäuren und Sulfonsäuren und deren Amiden)
besitzen, mit geeigneten, Phosphat-Eeste einbauenden Mitteln
(z.B. mit Phosphorsäure, Phosphorpentoxyd, Phosphortrichlorid, Phosphoroxychlorid und Phosphorpentachlorid) umzusetzen,
wodurch Gemische von Estern der Phosphorsäure erhalten werden, die in einigen Fällen sehr gute Eigenschäften
besitzen. 909 815/1025
„2— 'v^ üjueriagen (ArtzsiaihUνγ.ιsausaesΑη4β.π>ηββ!ίβ8,ν.4.& »·
~2" . Ί520353
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen, Phosphor enthaltenden,
oberflächenaktiven Produkten, das gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Gemisch aus
a) einem wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbarem
Kondensationsprodukt aus wenigstens 1 Mol eines 2 4 C-Atome im Molekül enthaltenden Alkylenoxyds und
1 Mol.einer einen hydrophoben Rest mit wenigstens 6 C-Atomen und wenigstens ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom
enthaltenden, organischen Verbindung, z.B. Phenolen, Alkoholen, primären und sekundären
Aminen, Carbonsäuren und Sulfonsäuren, und
b) einer nicht mehr als 12 Kohlenstoffatome und eine
oder mehrere Hydroxyl-, Amino- und/oder Amid-Gruppen, aber keine Alkylenoxyd-Gruppen enthaltenden, organischen
Verbindung
mit einem einen Phosphatrest einführenden Mittel umgesetzt
wird. ·
Die gemäß der Erfindung hergestellten oberflächenaktiven
Produkte besitzen verbesserte Eigenschaften gegenüber denen des Standes der Technik. Die so hergestellten, Phosphor
enthaltenden Produkte sind wasserlöslich und bilden, klare konzentrierte Lösungen, auch wenn größere Mengen von sogenannten
Aufbaustoffen (z.B. Natriumtripolyphosphat, Kaliumpyrophosphat,
Uatriümmetasilikat, Natriumsalz der Ärfchylendiamintetraessigsäure
und geeignete Cellulosederivate wie Carboxymethylcellulosen),zugesetzt werden. Die Aufbaustoffe
9 09815/102^5 - ■ '■'
können die Reinigungs- und Waschwirkung vergrößern. Einige · der Aufbaustoffe, z.B. das Hatriumsalz der Ithylendiamintetraessigsäure
und Watriumtripolyphosphat, vermögen die .das Wasser härtenden Stoffe (Ca und Mg) in komplexer Form
zu binden. Die Phosphor enthaltenden Produkte gemäß der Erfindung
sind befähigt, andere Verbindungen, z.B. Alkylenoxydaddukte
(wie "Kondensationsprodukte des Äthylenoxyds mit Alkylphenolen), die sonst aus konzentrierten lösungen ausfallen, in Lösung zu halten*
Wenn die beiden Komponenten a) und b) getrennt mit dem
Phosphat-Reste einbauenden Mittel behandelt und die so erhaltenen Reaktionsprodukte dann nachher gemischt werden,
werden die günstigen Ergebnisse, die sich durch umsetzung
eines Gemisches der beiden Komponenten a) und b) mit dem
die Phosphat-Reste einbauenden Mittel erzielen lassen, nicht
erhalten« Dies gilt auch, wenn alle übrigen Bedingungen bei den beiden Verfahren identisch sind.
Das molare Verhältnis der Komponenten a) und b) in dem Gemisch
kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Beispielsweise
können 0,5 - 1,9 Mol der Komponente a) mit 0,5-4 Mol,
vorzugsweise 1-2 Mol, der Komponente b) gemischt werden.
Das Gemisch der beiden Komponenten wird vorzugsweise mit
bis zu 1 Mol Phosphorpentoxyd (Ρ2Ος) oder mit bis zu 2 Mol
eines nur ein Phosphoratom im Molekül enthaltenden Mittels, wie PCI*, POCI5 und PCI5 , umgesetzt. Dies richtet sich nach
der Zahl der reaktionsfähigen Gruppen in den Ausgangsstoffen
a) ^qW(J η <
r / 4 λ <j C
BAD ORJQINAt
Die wasserlöslichen bzw. in'-Wasser dispergierbaren Alkylenoxydaddukte,
die als Komponente a) in den Ausgangsprodukten
verwendet werden, sind bekannte Stoffe\ sie werden im all-,
gemeinen durch Kondensation eines die benötigte Zahl von Alkylenoxygruppen enthaltenden Polyglykoläthers oder eines
Alkylenoxyds, wie Ä'thylenoxyd, Propylenoxyd oder Butylenoxyds,
mit einer organischen, mindestens ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom enthaltenden Verbindung hergestellt.
Verbindungen dieser Art sind Phenole, Alkohole, primäre und sekundäre Amine, Carbonsäuren und Sulfonsäuren und deren
Amide. Die für die Kondensationsreaktion benötigte Menge Alkylenoxyd, d.h. die länge der Polyoxyalkylenkette, hängt
hauptsächlich von der Verbindung, mit der das Alkylenoxyd kondensiert wird, und von der für das Endprodukt gewünschten
Hydrophilität ab.
Beispiele von geeigneten Phenolen sind z.B. normale und
isomere Butyl-, Amyl-, 'Dibutyl- und Diamyl-phenole und
-kresole, Tripropyl-phenole und -kresole,' Heptyl-, Octyl-,
Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodeeyl-, Tetradecyl-, Cetyl-,
Oleyl-, Octadecyl-phenole und -kresole, Bihexyl- und Trihexyl-phenol,
Diisoheptyl-phenol, Dioctylphenol, Dinonylphenol,
Dioctyl-p-kresol, Dioctyl-o-kresol, Dodecyl-phenol,
Dodecyl-p-kresol und Didodecyl-phenol.
Beispiele von geeigneten organischen Säuren sind gesättigte und ungesättigte Fettsäuren wie laurinsäure, Oleylsäure,
Eicinolsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure und Säuren,
90981S/102B .
die auf der Grundlage von^tierischen und pflanzlichen
Fetten und Ölen oder durch Oxydation von Petroleumfraktionen z.B. Paraffinwachs hergestellt sind.
Zu den Alkoholen, deren Addukte mit Alkylenoxyd gemäß der
Erfindung verwendet werden können, gehören z.B. höhere
aliphatische Alkohole mit geraden oder verzweigten Ketten, die 10 oder mehr G-Atome enthalten, z.B. Alkohole entsprechend deiT oben erwähnten Fettsäuren (z.B. lauryl- oder
Tridecylalkohol) und besonders Alkohole, die durch Hy-■
drierung von Fettsäuren oder von Glyeeriden der tierischen
oder pflanzlichen Öle und Wachse (z.B. des Cocosöls, Rizinusöls
usw.) erhalten sind. Weiterhin gehören hierzu au.oh Polypropylenglykol und ähnliche Verbindungen.
Beispiele von geeigneten Aminen und Amiden, die für die Herstellung
von Alkylenoxydaddukten verwendet werden können, sind z.B. Oleylamin, Soyaamin, Cocosölamin, Talgamin und
andere aliphatische oder aromatische Amine und die entsprechenden Amide.
Weitere Verbindungen, die als Komponente a) in dem mit den Phosphorverbindungen zu behandelnden Ausgangsgemisch verwendet
werden können, sind hochmolekulare Verbindungen des Pluro.nic-Iyps (vgl. USP 2 674 619), die Polymerisationsprodukte
von geeigneten 1.2-Alkylenoxyden oder substituierten
Alkylenoxyden (ζ.B. Propylenoxyd, Butylenoxyd, Amylenoxyd,
Phenyl-äthylen-oxyd, Cyclohexenoxyd oder Oyclooctenoxyd)
-6-909815/102
5
enthalten, wobei diese Polymerisationsprodukte mit Ithylenoxyd
kondensiert sind. Diese Polymerisationsprodukte werden mit Hilfe von alkalischen Katalysatoren wie Uatriumhydroxyd, vorzugsweise
bei erhöhter Temperatur, erhalten.
Als Komponente b) können in dem Ausgangsgemisch organische Verbindungen,
die wenigstens eine polare Gruppe (z.B. eine Hydroxyl-, Amino- oder Amido-Gruppe) enthalten, verwendet werden. Diese Verbindungen
können 1-12 C-Atomen pro Molekül enthalten. Vorzugsweise werden Butanol, Octanol, Cyclohexanol und Methylcyclohexanol
als Komponente b) verwendet.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird zweckmäßig derart ausgeführt,
daß das Phosphat-einbauende Mittel (z.B. Phosphorpentoxyd)
in Portionen unter starkem "Rühren zu dem Ausgangsgemisch zugegeben
wird. Wenn das Ausgangsgemisch bei Zimmertemperatur fest ist, wird
es vor dem Beginn des Verfahrens auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes erwärmt. Die Reaktion zwischen den Ausgangsprodukten und dem Phosphat-einbauenden Mittel ist exothermisch. Es
kann daher zweckmäßig sein, während der Reaktion zu kühlen,, um die
Temperatur in geeigneten Grenzen, ζ. B. zwischen 95 lind 1100O, zu
halten. Wenn man die Temperatur zu hoch steigen läßt, können die
Produkte Verfärbungen'erhalten.
Die Phosphat-einbauenden Mittel (z.B. Phosphorpentachlorid) können
zu dem Reaktionsgemisch in dispergierter oder gelöster Form zugegeben
werden. Geeignete Lösungsmittel sind z.B. Bentol, Xylol und Kohlenwasserstoff-Fraktionen.
Aus der USA-Patentschrift 2 960 521 ist es, bekannt, Emulgatoren
durch Umsetzung von PolyathylenoXyden^im, Gemisch, mit einwertigen
Alkoholen, die nur 6 C-Atome zu en^felten'ibr^aiohen^ mit Phosphatierungsmitteln
herzustellen.- <■■· -Die zur-.H.er-
909 8157 1025 ' ,--Zj^
BAD ORIGINAL
stellung dieser Emulgatoren verwendeten Ausgangsprodukte
" (Polyglykole) besitzen keinen hydrophoben Rest. Die Emulga-•
toren der USA-Patentschrift 2 960 521 sind deshalb als Waschmittel
nicht geeignet, denn sie besitzen infolge der mangelnden Oberflächenaktivität keine Waschwirkung. Im Gegensatz
dazu handelt es sich bei den gemäß der Erfindung hergestellten Produkten um solche, die sich hervorragend als Zusätze
JZU Waschmitteln eignen, in denen große Mengen von sogenannten
Aufbaustoffen vorhanden sind.
Zu einem Gemisch von 1 Mol des Kondensationsproduktes aus
1 Mol Nonylphenol und 6.MoI Äthylenoxyd und 1 Mol Octanol
wird 1 Mol P2^5 ^n ^es"ber ^oxm portionsweise zugegeben.
Infolge der dureh die Umsetzung erzeugten Wärme steigt die
■ temperatur; sie wird unter Kühlen 3 Stunden lang auf 100 bis
110° 0 gehalten. Am Ende der Reaktion wird ein gelbbraunes
öl erhalten, das nach der neutralisation mit Natriumhydroxyd
gute Wasch- und Reinigungseigenschaften besitzt*
Zu einem Gemisch von'1 Mol des Kondensationsproduktes aus
einem Mol Nonylphenol und 10 Molen Ithylenoxyd und 2 Mol
Octanol wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise 1 Mol
I2O5 Ατι fester form in Portionen zugegeben» Das Reaktionsgemisoh
wird !? Stunden lang auf 95 «105 0 gehalten.Das
βrhaltene Produkt wird mit Natronlauge neutralisiert und
bildet ein sehr zufriedenstell§ndes Reinigungsmittel mit niedriger-!enden? zum Schäumen,
109815/1025
- 8 - s "i b Z U 3 b 3
Beispiel 5: i
Ein Gemisch, aus' 1 Mol des Kondensationsproduktes aus 1 Mol
NOnylphenol und 12 Molen Ithylenoxyd und 1 Mol Methylcyclohexanol
wird in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise mit 1 Mol 1*2^5 umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird 5 Stunden
lang auf einer Temperatur von 95 - 105 0 gehalten. Dann wird es gekühlt und mit Natriumhydroxyd neutralisiert.
Es hat gute Eigenschaften als Waschmittel.
Zu einem Gemisch von 1 Mol des Kondensationsproduktes aus
1 Mol Tridecylalkohol und 6 Molen Äthylenoxyd und 1 Mol
Ootanol wird 1 Mol P9O5· ^n Portionen, wie im Beispiel 1 "beschrieben,
zugegeben. Wach Vollendung der Umsetzung wird , das Produkt neutralisiert. Es besitzt sehr gute netzende
Eigenschaften.
Zu einem Gemisch aus 1 Mol des Kondensätionsproduktes aus
1 Mol Eäurylalkohol und 5 Molen Athylenoxyd und 1 Mol Octanol
werden 2 Mol Phosphorpentachlorid (PCl^) in Portionen unter Rühren und Kühlen zugegeben. Salzsäure wird während
der Umsetzung gebildet. Wenn die Bildung der Salzsäure beendet ist, wird das Reäktionsgemisch noch einige Zeit auf.
70 bis 80° C gehalten. Das erhaltene Produkt wird neutralisiert
und ergibt ein Produkt mit guter Oberflächenaktivität.
909815/1025
Ein Gemisch von 1 Mol des Kondensätionsproduktes aus 1 Mol
Nonylphenol und 12 Molen Äthylenoxyd und 1 Mol Butanol
wird in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise mit 1 Mol
.Phosphorpentoxyd (P2Oc) umgesetzt. Nach der Neutralisation
mit Natronlauge wird ein ausgezeichnetes Waschmittel mit niedrigem Schäumungsvermögen erhalten.
Beispiel 7: — ·
In diesem Beispiel wird die Verträglichkeit der neuen Produkte
mit Aufbaustoffen in konzentrierten Lösungen sowie ihre Fähigkeit, zugesetzte Alkylenoxyd-Addukte in Lösung zu
halten, beschrieben.
Eine konzentrierte wäßrige Lösung wird hergestellt, die 60 Gew.-# Natriummetasilikat und 20 Gew.Jfc eines Phosphor
enthaltenden Produkts gemäß Beispiel 1 enthält. Diese Lösung bleibt bei Zimmertemperatur vollständig klar.
Zu der erhaltenen Lösung können noch bis zu 5 Gew.-$ des
Kondensationsproduktes aus 1 Mol Nonylphenol und 15Molen
Ithylenoxyd zugesetzt werden, ohne daß ein Salz ausgeschieden wird.
Ein Gemisch von 1 Mol des Kondensätionsproduktes aus 1 Mol
Nonylphenol und 8 Molen Ithylenoxyd und 1,5 Mol Octanol
-10-909815/1025
wird mit 1,5 Mol Phosphorpentoxyd in Gegenwart von 0,5 Mol
Phosphorsäure wie vorbeschrieben umgesetzt. Nachdem die Umsetzung beendet ist, wird das Gemisch mit Natronlauge
neutralisiert« Das erhaltene Produkt kann in Wasser zusammen mit Aufbaustoffen auf konzentrierte Lösungen verarbeitet
werden, die als Waschmittel verwendet werden können.
Pat entans pru ch:
_
90981 S/1 02 5
Claims (1)
- Patentanspruch; .Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen, Phosphor enthaltenden, oberflächenaktiven Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch ausa) einem wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbarem Eondeneationsprodukt aus wenigstens 1 Mol eines 2 4 C-Atome im Molekül enthaltenden Alkylenoxyds und 1 Mol einer einen hydrophoben Rest mit wenigstens 6 C-Atomen und wenigstens ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom enthaltenden,, organischen Verbindung, z.B. Phenolen, Alkoholen, primären und sekundären Aminen, Carbonsäuren und Sulfonsäuren, undb) einer nicht mehr als 12 Kohlenstoffatome und eine oder mehrere Hydroxyl-, Amino- und/oder Amid-Gruppen, aber keine Alkylenoxyd-G-ruppen enthaltenden, organischen Verbindung .mit einem einen Phosphatreet einführenden Mittel umgesetzt wird.Unterlagen (Art7iiM)e.2NraSsite3deEÄnderunaeflee.1i.4.1.1i Br.iD/H909815/102 5
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DE3633940A1 (de) * | 1986-10-04 | 1988-04-07 | Pfersee Chem Fab | Verfahren zur herstellung von waessrigen, konzentrierten polymerisatdispersionen auf basis von vinyl- und/oder acrylsaeureestern |
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