DE1173081C2 - Verfahren zur herstellung hochkonzentrierter loesungen von metallseifen epoxydierter fettsaeuren in alkylphenolen - Google Patents

Description

Salze der genannten Metalle mit anderen Carbon-

säuren, wie z.B. mit Naphthensäuren oder verzweigtkettigen synthetischen aliphatischen Carbonsäuren, enthalten, empfiehlt es sich, zunächst die Seifen die-Die Metallseifen epoxydierter Fettsäuren können 35 ser letztgenannten Säuren durch Umsetzung mit nur durch doppelte Umsetzung ihrer Alkalisalze mit Oxyden, Hydroxyden oder Salzen flüchtiger Säuren wasserlöslichen anorganischen Salzen der stabilisie- der genannten Metalle in Alkylphenolen als Reakrend wirkenden Metalle hergestellt werden, weil die tionsmed'um herzustellen und erst dann die Epoxybei anderen Carbonsäuren mögliche Umsetzung mit fettsäure oder deren Ester zuzugeben und diese bei Metalloxyden oder Hydroxyden in der Schmelze zur 4° mäßiger Temperatur mit den Metallverbindungen Verkrackung, Aufspaltung der Epoxygruppe und umzusetzen. Geeignete verzweigtkettige synthetische Polymerisation führt. aliphatische Carbonsäuren sind a- oder 0-verzweigte

Es ist bekannt, diese Umsetzung von Metalloxyden aliphatische Carbonsäuren mit 5 bis 7 Kohlenstoffoder Hydroxyden in der Schmelze mit stabilen Carbon- atomen in gerader Kette, wie z.B. a-Äthylhexansäuren oder auch in geeigneten organischen Lösungs- 45 säure, a-Methylheptansäure, a-Methylvaleriansäure mitteln vorzunehmen. Es ist auf diese Weise möglich, oder die entsprechenden /3-verzweigten Säuren und unmittelbar Lösungen der entsprechenden Metall- andererseits die synthetischen, stark verzweigten oder seifen zu erhalten. cyclischen aliphatischen Carbonsäuren mit 9 bis 19,

Eine Übertragung des letzteren Verfahrens auf die insbesondere 9 bi«. 11 Kohlenstoffatomen. Diese syn-Herstellung von Lösungen der Metallseifen epoxy- 50 thetischen Säuren, nach ihrem Erfinder auch »Kochdierter Fettsäuren erschien wegen der Empfindlich- Säuren« genannt, werden durch Anlagerung von keit der Epoxygruppe nicht möglich, und auch das Kohlenoxyd und Wasser an höhere Olefine erhalten; Schmelzverfahren eignet sich nicht zur Herstellung ihre Herstellung ist beispielsweise in der deutschen dieser Verbindungen. Patentschrift 9 42 987 oder in »Fette, Seifen, An-

AIs wichtigstes Lösungsmittel für die Herstellung 55 Strichmittel«, Bd. 59 (1957), S. 493 bis 498, beschriehochkonzentrierter Lösungen von Metallseifen epoxy- ben. Die Verwendung von Estern dieser Säuren oder dierter Fettsäuren erwiesen sich Alkylphenole. De- der epoxydierten Fettsäuren ist nur in Verbindung ren phenolische Hydroxylgruppe reagiert in Gegen- mit basisch reagierenden Metallverbindungen, wie wart von Säuren oder Basen leicht mit Epoxyden. z. B. Bariumhydroxyd oder Lithiumcarbonat, mög-Wollte man die für bestimmte Anwendungsgebiete ⁶° lieh. Salze flüchtiger Säuren, die außer den Oxyden besonders brauchbaren Gemische aus Metallseifen und Hydroxyden der genannten Metalle eingesetzt epoxydierter Fettsäuren und Metallseifen verzweigt- werden können, sind beispielsweise die Carbonate, kettiger synthetischer aliphatischer Carbonsäuren un- Formiate und Acetate.

mittelbar in den als Lösungsmittel dienenden Alkyl- Als Lösungsmittel geeignete Alkylphenole sind

phenolen herstellen, so war femer zu erwarten, daß ⁶5 beispielsweise 2-Isopropylphenol, 2-Methyl-4-tert.-bei den Temperaturen, die für die Lösung erforder- propylphenol, 2,4-Dimethylphenol, 2,5-Dimethyl· lieh sind und die im allgemeinen bei etwa 120 bis phenol und p-Nonylphenol. Bei der Umsetzung wird 140° C liegen, die Carboxylgruppe der Carbonsäuren die Temperatur untei 100⁰C, vorzugsweise auf 50

bis S)⁰ C gehalten. Nach Abklingen der Hauptreak- bei einer Temperatur zwischen 60 und 70° C portion werden das gebildt-te Reaktionswasser oder die tionsweise zugegeben, anschließend 284 g Epoxyenistandenen flüchtigen Säuren durch Anlegen eines Stearinsäure zugesetzt und weitere 40,7 g Zinkoxyd Vakuums entfernt und dadurch gleichzeitig die Ver- eingestreut Nach Beendigung der Reaktion werden seifung beendeL Die erlialtenen Lösungen der Metall- 5 bei 60⁰C 70,9 g Triphenylphosphit und 31,5g seifen m den Alkylphenole» haben in Abhängigkeit Hexylenglykol zugesetzt Nach Filtrieren des Anvon der Metall- und der organischen Komponente satzes wird eine Zinkseifenlösung mit einem Metallwechselnde Konzentrationen, die im allgemeinen getalt von 7,8Ve und einer Viskosität bei 20⁰C von zwischen 50 und 70% liegen. Diese hochprozentigen 22819 cP erhalten. Lösungen können selbstverständlich anschließend io Be'soiel 3

durch Zugabe von anderen organischen Lösungs- "

mitteln, Weichmachern, Extendern, hydroxylhaltigen 290 g epoxydiertes Ricinusöl werden mit 772 g

aliphatischen Verbindungen und gelbrechenden Zu- Nonylphenol bei 80⁰C unter Rühren gemischt, in sätzen auf die gewünschte Konzentration eingestellt kleinen Portionen mit 157 g Ba(OH)₂-SH₄O ver- und bei mäßiger Temperatur von Resten an Metall- 15 setzt und nach jeder Zugabe so lange gewartet, bis oxyden oder Schwebstoffen durch Filtration befreit sich das Bariumhydroxyd umgesetzt hat Nach vollwerden, ständiger Umsetzung des epoxydierten Ricinusöls mit Als Zusatzlösungsmittel eignen sich hydroxylhaltige dein Metallhydroxyd werden 284 g Epoxystearinsäure aliphatische Verbindungen, wie aliphatisch« gesättigte and die entsprechende Menge Bariumhydroxyd (157 g) und ungesättigte Polyalkohole, uder Aminoalkohole 30 zugegeben. Auch in dieser zweiten Stufe wird die Remit mindestens zwei Hydroxylgruppen, deren par- aktionstemperatur auf 8O⁰C gehalten. Das gebildete tielle Ester oder Äther mit mindestens einer freien Wasser wird anschließend im Vakuum abdestilliert Hydroxylgruppe, wie Glykol, Glycerin, Glycerin- und die Lösung nach Zusatz von 193 g Triphenylmonooleat, Glykoldiäthyläther, Propylenglykol, phosphit und 87,8 g Hexylenglykol zur Entfernung Hexylenglykol, Hexindiol und Triäthanolamin, ep- »5 von Trübstoffen mit einem Filterhilfsmittel behandelt »oxydierteöle,wieSojabohnenölundepoxydierteEster und abgesaugt. Die fertige Bariumseifenlösung hat ungesättigter Fettsäuren. Weiter geeignet sind Phos- einen Metallgehalt von 7,8% und eine Viskosität phitverbindungen, nichtflüchtige Triester der phos- von 13 796 cP bei 2O⁰C. phorigen Säure der allgemeinen Formel P(OR)₃, wo- _n . . . . bei R Alkyl- oder Arylreste sein können, wie Tri- 30 Beispiel * phenylphosphit, Monooctyldiphenylphosphit.Trioctyl- 386,6 g eines Gemisches aus 2,4- und 2,5-Dimethylphosphit, Monooctylpropylenglykolphosphit. Weiter phenol wird mit 125 g einer C₉- bis C,_e-»Kochwerden zur Einstellung der Viskosität organische Lö- Säure« gemischt, auf 95 bis 100° C erwärmt und bei sungsmittel benutzt, die abhängig sind von der Art dieser Temperatur portionsweise mit 74,3 g Bleioxyd der zu lösenden Metallverbindungen. Soweit die ge- 35 versetzt. Nach beendeter Reaktion wird die Lösung wohnlichen Weichmacher nicht verwendbar sind, auf 75 bis 80° C abgekühlt, mit 284 g Epoxystearinwerden bevorzugt Mineralöle mit hohem Naphthen- säure versetzt und diese mit weiteren 111,6g Blei- und Paraffingehalt verwendet. oxyd umgesetzt. Die rohe Lösung wird in der glei-. . 1 , ^c^^en Weise aufgearbeitet, wie in den vorangehenden Beispiel 1 ₄₀ Beispielen beschrieben. Die fertige Bleiseifenlösung 240,8 g Nonylphenol werden auf etwa 5O⁰C er- hat e'nen Metallgehalt von 17,8% und bei 20⁰C hitzt und mit 138 g einer C₄- bis C₁₉-»Koch-Säure* eine Viskosität von 3677 cP. gemischt. Dann wird die berechnete Menge Cadmium-

oxyd (46,8 g) portionsweise unter Rühren zugegeben Beispiel 5

und die Temperatur auf 80° C gesteigert. Durch 45

Zusatz weniger Kubikzentimeter Wasser läßt sich die 168,5 g a-Athylhexansäure werden mit 286 g Nonyl-

Reaktion leicht in Gang bringen. Nach beendeter phenol bei 8O⁰C unter Rühren gemischt, 32,7 g Umsetzung werden 301 g Epoxystearinsäure zugege- Calciumoxyd in kleinen Portionen zugegeben und ben und portionsweise weitere 64 g Cadmiumoxid. nach jeder Zugabe so lange gewartet, bis sich das Die Temperatur wird auf 80° C gehalten. Das bei der 50 Calciumoxyd umgesetzt hat. Durch Zusatz von Reaktion gebildete und das zugegebene Wasser wird wenigen Kubikzentimetern Wasser läßt sich die im Vakuum abdestilliert. Die so erhaltene Lösung Reaktion leicht in Gang bringen. Nach vollständiger wird bei einer Temperatur von 70° C mit 80 g Tri- Umsetzung der a-Äthylhexansäure mit dem Metallphenylphosphit und 35,6 g Hexylenglykol versetzt. oxyd werden 355 g Epoxystearinsäuremethylester und Um Spuren von nicht umgesetztem Cadmiumoxyd 55 35,5 g Calciumoxyd zugegeben. Auch in dieser zwei- und Trübstoffen zu entfernen, wird mit einem Filter- ten Stufe wird die Temperatur auf 80° C gehalten hilfsmittel versetzt, gut durchgerührt und der Absatz und nach erfolgter Umsetzung das bei der Reaktion heiß abgesaugt. Die erhaltene Cadmiumseifenlösung gebildete und das zugegebene Wasser im Vakuum abhat einen Metallgehalt von 10,9% und bei 10⁰C destilliert. Die so erhaltene Lösung wird bei einer emc Viskosität von 23 400 cP. 60 Temperatur von 70° C mit 95,3 g Tnphenylphosphit

und 47,6 g Hexylglykol versetzt, gut durchgerührt

B e i s ρ ι e 1 2 und der Ansatz heiß abgesaugt. Der erhaltene flüs-

212,5 g Nonylphenol werden mit 129 g α-Äthyl- sige Calciumstabilisator hat einen Metallgehalt von

hexansäure gemischt, unter Rühren 36,6 g Zinkoxyd 4,87% und bei 30° C eine Viskosität von 1649OcP.

Claims (3)

gleichfalls mit der Epoxygruppe der epoxydierten Patentansprüche: & ^^ nm überraschenderweie gefunden, daß i Lö M

1. VerfahtenzurHersteUunghocfakonzentrierter man hochkonzentrierte Lösungen von Meta!lseife_n LösungS^n Metallseifen e|>xydierter Fettsäu- 5 epoxydierter Fettsauren in ^!phenolen dadurch ren in Alkylphenolen, dadurch g e k e η η - herstellen kann, daß man die freien Epoxyfettsaurea ζeic" netf daß man die freien Epoxyiettsäuren oder ihr. Ester mit em- oder mehrwertigen Alkoho, oder ihre Ester mit ein- oder mehrwertigen len ^₁ einer Temperatur unter 100⁰C in Gegenwart Alkoholen bei Temperaturen unter 100⁰C, vor- ernes Alkylphenols nut einem Oxyd, Hydroxyd oder zugsweise bei 50 bis 60° C, in Gegenwart eines io Salz einer fluchtigen Saure eines ein- oder zweiwerö-Alkylphenols mit einem Oxyd, Hydroxyd oder gen Metalls umsetzt und die fluchtigen Reaktions-Salz einer flüchtigen Säure eines ein- oder zwei- produkte im Vakuum entfernt Fur die Umsetzung wenigen Metalls umsetzt und die flüchtigen Re- kommen die Oxyde, Hydroxyde oder Salze flüchtiger aktionsprodukte im Vakuum entfernt. Sauren von Metallen m Frage, deren Verbindungen

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 bekanntermaßen eine stabilisierende Wirkung auf kennzeichnet, daß man ein Oxyd, Hydroxyd oder haiogenhaltige Kunststoffe ausüben. Es sind dies in Salz einer flüchtigen Säure eines Alkali- oder erster Linie die Alkali- und Erdalkalimetalle sowie Erdalkalimetalls oder von Beryllium, Zink, Beryllium, Zink, Nickel, Mangan, Zinn, Cer, Wismut, Nickel, Mangan, Zinn, Cer, Wismut, Kobalt oder Kobalt und Blei.

Blei verwendet. ³⁰ Die Epoxyfettsäuren oder ihre Ester mit ein- und

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch mehrwertigen Alkoholen werden durch an sich begekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Ge- kannte Epoxydierung der Äthylenbindung bzw. der genwart cyclischer oder verzweigtkettiger syathe- Äihylenbindungen natürlich vorkommender ungesättischer aliphatischer Carbonsäuren, die durch tigter Fettsäuren oder ihrer Ester mit Glycerin oder Anlagerung von Kohlenoxyd und Wasser an as niederen aliphatischen Alkoholen, wie Methyl- und höhere Olefine erhalten wurden und die 9 bis 19, Äthylalkohol, erhalten. An geeigneten ungesättigten insbesondere 9 bis 11 Kohlenstoffatome enthal- Fettsäuren seien ölsäure, Palmitoleinsaure, Ricmoleinten, odei deren Ester durchführt. säure und Linolsäure genannt.

Für die Herstellung von Metallseifenlösungen, die 30 außer den Metallseifen epoxydierter Fettsäuren noch