CH532548A

CH532548A - Verfahren zur Herstellung von Estern einer Dihydroxymonocarbonsäure sowie ihre Verwendung in einer Weichmachermasse

Info

Publication number: CH532548A
Application number: CH78569A
Authority: CH
Inventors: Philip Dumont Thomas; Timothy Buckley Hermann
Original assignee: Emery Industries Inc
Priority date: 1969-01-20
Filing date: 1969-01-20
Publication date: 1973-01-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Estern einer Dihydroxymonocarbonsäure sowie ihre Verwendung in einer Weichmachermasse
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Estern einer Dihydroxymonocarbonsäure der Formel
EMI1.1
worin Rt eine Nieder-Alkylgruppe ist und R2 und R2 niedere Hydroxyalkylgruppen bedeuten.

Die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen können zur Herstellung einer Weichmachermasse verwendet werden, die als Textil-Hilfsmittel in Faserausrüstungen sowie Textilbehandlungsmassen dient, wobei vor allem die Eigenschaften von Textilfasern während der Verarbeitung modifiziert werden und eine merkliche Verbesserung der Qualitätseigenschaften der fertiggestellten Textilmaterialien erzielt werden kann.

In den erfindungsgemäss erhältlichen Estern sind beide Hydroxylgruppen der Säure mit einer Fettsäure verestert und die Carboxylgruppe der Dihydroxymonocarbonsäure ist unter Bildung einer Struktur umgesetzt, die einen polyoxyalkylierten Ester oder einen Ester eines einwertigen Alkohols darstellt.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man beide Hydroxylgruppen einer Dihydroxymonocarbonsäure mit einer Fettsäure verestert und die Carboxylgruppe der Dihydroxymonocarbonsäure mit Polyalkylenglykolen, Alkylenoxiden oder einwertigen Alkoholen umsetzt, um polyoxyalkylierte Ester oder Ester einwertiger Alkohole herzustellen.

Die Weichmachermasse, die den erfindungsgemäss erhältlichen Ester enthält, kann hergestellt werden, indem man den Ester mit (a) einem partiellen Ester aus einem Polyol und einer Fettsäure, wobei das Polyol 2 bis 6 Hydroxylgruppen aufweist und die Fettsäure eine aliphatische Fettsäure mit etwa 9 bis 22 C-Atomen ist, und (b) einem Emulgiermittel zusammenbringt, das imstande ist, beide Ester in einem wässrigen System zu dispergieren.

Innerhalb des letzten Jahrzehnts ist ein erheblicher Fortschritt auf dem Gebiet der Oberflächenausrüstung von Textilien erzielt vorden, wobei Textil-Hilfsmittel auf verschiedene Textilmaterialien aufgebracht worden sind, die sowohl aus natürlichen als auch aus synthetischen Fasern hergestellt sein können, um diese Materialien für eine Textilverarbeitung geeigneter zu machen bzw. Produkte zu erhalten, die für den Verbraucher günstiger sind. Ein ideales Textil-Hilfsmittel modifiziert die Eigenschaften der Textilfasern auf vorteilhafte Weise und lässt sich durch normales Waschen oder Trockenreinigen nicht entfemen oder verändern.

Das Hilfsmittel sollte vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssig und in wässrigen Medien, wie sie bei der Textilverarbeitung oder Oberflächenausrüstung verwendet werden, leicht dispergierbar sein, oder sich andernfalls leicht auf Fasern oder Textilgewebe aufbringen lassen. Wenn es einmal aufgebracht worden ist, sollte das Hilfsmittel die Eigenschaft besitzen, an der Faser ohne nachteilige Wirkung, wie z.B. Verfärbung, Geruchsbildung oder verminderte Lichtbeständigkeit von gefärbten Geweben, zu haften.

Von den zahlreichen Arten von Textil-Hilfsmitteln seien die Weichmacher genannt, die sowohl in regulären (nicht-harzartigen) als auch bei harzartigen Oberflächenausrüstungen von Textilien verwendet werden, um ihnen einen weichen, vollen Griff zu verleihen und Gewebe mit verbesserten Drapierungsmöglichkeiten zu schaffen.

Die gewünschten Eigenschaften derartiger Weichmacher umfassen z.B. Stabilität gegenüber Hitze, Oxydation und Geruchentwicklung (Ranzigwerden), Beständigkeit gegen Vergilben oder Bräunlichwerden, ferner das Freisein von nachteiligen Wirkungen auf die Lichtbeständigkeit von Farbstoffen, sowie die geeignete Gleitfähigkeit zur Aufrechterhaltung oder Verbesserung der Nähbarkeit des Gewebes. Weichmacher des anionischen, kationischen und nicht-ionischen Typs sind entwickelt worden, die eine Anzahl dieser erwünschten Eigenschaften aufwei sen; jedoch sind die meisten in einer oder anderer Hinsicht mangelhaft. Die anionischen sulfonierten Talge oder öle z.B. unterliegen der Geruchsentwicklung durch Ranzigwerden.

Ferner besitzen diese anionischen und im allgemeinen auch die nichtionischen Mittel geringere Dauerhaftigkeit auf der Faser als die kationischen Mittel. Die kationischen Mittel besitzen jedoch in den meisten Fällen einen schädlichen Einfluss auf die Lichtbeständigkeit von Farbstoffen. Weiterhin fehlt den meisten dieser Arten die Beständigkeit entweder gegen Hitze oder Lichteinwirkung bei Textilverarbeitungs-, Lagerungs- oder Verwendungsbedingungen; daher lassen sich mit ihnen nicht die besten Ergebnisse erzielen.

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung neuartiger Carbonsäureester mit hoher Stabilität, von denen einige vorteilhafterweise bei Raumtemperatur flüssig sind, und die nichtionisch, anionisch oder kationisch sein können.

Die neuen Carbonsäureester weisen ausgezeichnete oberflächenaktive Eigenschaften auf und sie sind zur allgemeinen Verwendung als Emulgiermittel, Netzmittel, Detergentien oder Dispergiermittel leicht in Wasser di speCJierbar.

Die verschiedenen Arten von erhältlichen Estern von sehr stabilen Carbonsäuren mit einer behinderten Struktur können auf verschiedene Weise als Textilweichmacher, Gleitmittel, Benetzungsmittel und Wiederbenetzungsmittel oder anderweitig als Textil-Hilfsmittel beim Färben, Waschen, Reinigen, Abstreifen oder bei der Oberflächenausrüstung verwendet werden.

Der neue Textilweichmacher ist durch hohe Stabilität, Beständigkeit gegen Vergilben oder Verbräunen und gute Nährbarkeit charakterisiert und kann als zusätzlichen Vorteil hinsichtlich des einfachen Auftragens flüssig sein.

Die Gruppe R1 der Dihydroxymonocarbonsäure in den neuen Verbindungen enthält vorzugsweise ebenso wie die niederen Hydroxylalkylgruppen R2 und R? etwa 1 bis 4 Kohlenstoffatome. Wenn z.B. R1, R2 und Rs 3 oder mehr Kohlenstoffatome enthalten, können die Kohlenstoffatome entweder in gerader oder in verzweigter Kette verbunden sein. In allen Fällen liegt in diesen Dihydroxymonocarbonsäuren die charakteristische behinderte Strulitur vor, d.h. die tertiären Kohlenstoffatome (ohne jede Bindurig an ein Wasserstoffatom) befinden sich in Alpha-Stellung zur Carboxylgruppe. Hieraus ergibt sich die ausgezeichnete Stabilität der erfindungsgemäss herstellbaren Ester.

Das bevorzugte Beispiel für eine Dihydroxymonocarbonsäure, die als Ausgangsverbindung verwendet werden kann, ist 2,2-Bis-(hydroxyme- thyl)-propionsäure. Sie kann auch als 2-Methyl-2-carb oxy-1,3-propandiol bezeichnet werden und wird durch die folgende Formel dargestellt:
EMI2.1

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden die niederen Hydroxyalkylgruppen R. und R vorzugsweise mit relativ langkettigen Monocarbonsäuren oder Gemischen davon, wie z.B. den verhältnismässig hydrophoben höheren Fettsäuren (mit einer Kettenlänge von 7 oder mehr C-Atomen) verestert.

Solche Ester können durch Erhitzen der Umsetzungsteilnehmer in Gegenwart eines üblichen Veresterungskatalysators, wie z.B. phosplon.- ger Säure, Schwefelsäure oder p-Toluolsulfonsäure, erhalten werden. Fettsäuren, die etwa 7 bis 18 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten, werden bevorzugt, wenn hydrophobe Ketten erwünscht sind. Jedoch können auch Fettsäuren mit längeren oder kürzeren Ketten verwendet werden, und zwar die letzteren dann, wenn die Fettsäuren keine hydrophoben Ketten aufzuweisen brauchen. Die Fettsäuren können geeigneterweise Gemische von gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren sein, die durch Hydrolyse von verschiedenen natürlichen Fetten oder Ölen erhalten werden.

Erwünschtenfalls können ungesättigte Fettsäuren, die aus natürlichen Fetten oder Ölen stammen, vor der Umsetzung mit den niederen Hydroxyalkylgruppen teilweise oder vollständig hydriert werden. Beispiele für verwendbare gesättigte Fettsäuren sind Pelargonsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure; Beispiele für verwendbare ungesättigte Fettsäuren sind Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure. Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure und Elaeostearinsäure.

Die Carboxylgruppe der Dihydroxymonocarbonsäure wird erfindungsgemäss mit Verbindungen umgesetzt, die unter den folgenden ausgewählt werden: (1) Polyalkylenglykolen oder Alkylenoxiden, und zwar unter Bildung von flüssigen und festen nicht-ionischen Polyoxyalkylentriestern, die vor allem als Weichmacher, Benetzungsmittel und Wiederbenetzungsmittel brauchbar sind; (2) einfachen einwertigen Alkoholen, und zwar unter Bildung von Triestern, die insbesondere als Gleitmittel für Textilien geeignet sind;
Solche Umsetzungen können allgemein entweder vor oder nach der Veresterung der Hydroxyalkylgruppen R2 und R5 durchgeführt werden. Die erfindungsgemäss herstellbaren Ester sind einfache Triester, und zwar abhängig von der speziellen Verbindung, die zur Umsetzung mit der Carboxylgruppe der Dihydroxymonocarbonsäure gewählt wird.

Wenn z.B. die Carboxylgruppe der Dihydroxymonocarbonsäure mit einem Polyoxyalkylenglykol umgesetzt wird, wie z.B. Polyoxyäthylenglykol oder Polyoxypropylenglykol, sollte das Glykol vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht von etwa 200 bis 2000 besitzen. Polyoxyalkylenglykole mit einem Molekulargewicht übrr 2000 und unter 200 können ebenfalls verwendet werden.

Der erhaltene Triester ist ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel mit hoher Stabilität, das zwei hydrophobe und eine hydrophile Gruppe aufweist, die durch ein tertiäres Kohlenstoffatom verbunden sind. Anstelle der Verwendung eines Polyoxyalkylenglykols zur Umsetzung mit der Carboxylgruppe können entsprechende Mengen von Äthylenoxid oder Propylenoxid oder Gemischen derselben direkt mit der Carboxylgruppo des Diesters umgesetzt werden, und zwar unter in situ, Bildung von Addukten, die im wesentlichen zu demselben Produkts wie dem bei anfänglicher Einführung des Polyoxyalkylenglykols in die Reaktionszone erhaltenen Produkt führen.

Wie nachstehend erörtet wird, lassen sich die erhaltenen Triester vorteilhafterweise als Textilhilfsmittel verwenden, und zwar insbesondere als Textilweichmacher, die einem Gewebe ausgezeichnete Bestän digkeit gegen Verbräunen, verbesserte Zug- und Reissfestigkeit sowie verbesserte Nährbarkeitsmerkmale verleihen. Diese Triester können auch für andere Anwendungsbereiche verwendet werden, bei denen ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel mit hoher thermischer Stabilität benötigt wird, z.B. als Benetzungs- und Wiederbenetzungsmittel bei der Textilverarbeitung. Diese Triester können vorteilhafterweise flüssig sein, abhängig von den Kettenlängen der hydrophoben und hydrophilen Gruppen.

Kürzere hydrophobe und hydrophile Ketten begünstigen die Bildung von flüssigen Verbindungen, während im umgekehrten Falle längere hydrophobe und hydrophile Ketten die Bildung von Feststoffen begünstigen.

Die Carboxylgruppe der Dihydromonocarbonsäure kann mit gesättigten und ungesättigten aliphatischen Alkoholen, vorzugsweise solchen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, verestert werden. Solche Alkohole, die entweder lange oder kurze Ketten aufweisen, führen eine weitere wasserunlösliche Gruppe in das Molekül ein, wobei Triester mit einer Brauchbarkeit als Gleitmittel für Textilgewebe und Fasern erhalten werden. Als Beispiele für zahlreiche geeignete einwertige Alkohole seien gesättigte Alkanole, z.B. Butyl-, Decyl- und Octadecylalkohol, ungesättigte einwertige Alkohole, z.B. Crotyl-, Undecynylund Oleylalkohol, genannt.

Textilmaterialien, die mit den neuartigen erfindungsgemäss herstellbaren Esterverbindungen oder mit Massen, die diese enthalten, behandelt werden können, sind z.B. Fasern, Garne und Gewebe natürlichen oder synthetischen Ursprungs. Diese Materialien können celluloseartig sein, wie z.B. Baumvolle, Rayon oder Acetat oder Gemische aus diesen. Synthetische Textilmaterialien, wie Nylon, Acrylverbindungen, Polyester, Polyurethane (Spandex), Polyolefine und Gemische derselben mit Naturfasern lassen sich ebenfalls auf vorteilhafte Weise gemäss der vorliegenden Erfindung behandeln.

Die neuen Weichmacher sind besonders für die reguläre und harzartige Oberflächenausrüstung von Baumvoll-, synthetischen oder Mischtextilien verwendbar.

Wenn Ester verwendet werden, die als Textilweichmacher wirken sollen, wird es im allgemeinen bevorzugt, sie in Form von wässrigen Dispersionen zur Anwendung für die reguläre Ausrüstung, harzartige Ausrüstung, Oberflächenweichmachung und Rückseitenfüllung zu verwenden. Diejenigen Ester, die in erster Linie als Textilgleitmittel verwendet werden sollen, werden im allgemeinen als wässrige Dispersion aufgebracht.

Wie oben vorgeschlagen, kann die Wirksamkeit der neuartigen hier beschriebenen Ester als Textil-Hilfsmittel in einigen Fällen erhöht werden, indem man sie zusammen mit anderen Materialien wie z.B. Gleitmitteln verwendet. Massen, die sich als besonders wirksame Weichmacher erwiesen haben enthalten vor allem (1) die neuartigen, oben beschriebenen erfindungsgemäss erhältlichen Esterverbindungen, (2) ein Gleitmittel, bestehend aus Fettsäureestern von partiellen Estern, die aus Polyolen und aliphatischen Fettsäuren hergestellt worden sind, wobei die Polyole vorzugsweise 2 bis 6 Hydroxylgruppen pro Molekül aufweisen, z.B.

Glycerin, Propylenglykol und Äthylenglykol, und die aliphatischen Fettsäuren 9 bis 22 Kohlenstoffatome besitzen, und (3) ein Emulgiermittel, das die neuartigen erfindungsgemäss hergestellten Weichmachermassen zu dispergieren vermag, sowie ein Gleitmittel in einem wässrigen System.

Geeignete Emulgiermittel sind z.B. polyoxyalkylierte Polyole, Alkohole oder Säuren, polyoxyalkylierte Ester von Polyolen und Hydroxysäuren, z.B. äthoxyliertes Ricinusöl, polyoxyalkylierte Alkylphenole, wie z.B. äthoxylierte oder propoxylierte (3-20) Nonylphenole. Bevorzugte Weichmachermassen enthalten 30-70 Gew.-% der hier beschriebenen Dimethylolpropionsäureester, 10 bis 40 Gew.-% eines Gleitmittels und 5-30 Gew.-% eines Emulgiermittels.

Die Erfindung und einige ihrer Vorteile werden weiterhin durch die folgenden Beispiele erläutert, welche vollständige spezielle Ausführungsformen der Erfindung darstellen, ohne diese jedoch zu begrenzen.

In den unten stehenden Beispielen werden der Kürze wegen die folgenden Abkürzungen verwendet: DMPS = Dimethylolpropionsäure PÄG = Polyäthylenglykol - auf diese Abkürzung folgt eine Zahl, die das ungefähre Mole kulargewicht anzeigt TÄG = Triäthylenglykol (Molekulargewicht 150) PHTFS = partiell hydrierte Talgfettsäuren TÄA = Triäthanolamin DÄAPA = Diäthylaminopropylamin
Beispiel I
Herstellung von nicht-ionisclwn Triestern (a) 107 g (0,8 Mol) Dimethylolpropionsäure werden mit 160 g (0,8 Mol) Polyäthylenglykol-200 in Gegenwart von 3,5 g (0,5%) phosphoriger Säure etwa 2 Stunden lang bei ansteigender Temperatur von etwa 185-2650C während dieses Zeitraumes umgesetzt.

Der erhaltene PÄG-Monoester der DMPS in einer Menge von 220 g wurde dann mit 376 g partiell hydrierten Talgfettsäuren (PHTFS) umgesetzt, welche aufgrund der partiellen Hydrierung hauptsächlich aus einem Gemisch von Palmitinund Stearinsäure bei vermindertem Ölsäuregehalt bestehen. Nach etwa 1,5 Stunden Reaktionszeit bei einer Temperatur von 2540C unter einem Vakuum von 711 mm während der letzten halben Stunde der Reaktionsdauer war die Veresterung zum Diester abgeschlossen. Bei dieser zweiten Phase der Veresterung wurde kein Katalystator verwendet. Das Produkt war eine ölige Flüssigkeit, welche in Wasser unter Bildung von recht stabilen Dispersionen dispergierbar ist.

(b) Ähnliche nicht-ionische Triester wurden nach dem oben beschriebenen Verfahren unter Verwendung von DMPS und partiell hydrierten Talgfettsäuren im demselben Mol-Verhältnis von 2:1 hergestellt. In getrennten Synthesen wurde die DMPS zunächst mit den folgenden Polyäthylenglykolen umgesetzt: TÄG, PÄG300, PÄG-400, PÄG-600 und PÄG-1000, und zwar in einem Molverhältnis von 1:1.

Die TÄG- und PÄG-300-Ester wren bei Raumtemperatur ölige Flüssigkeiten wie der PÄG-200-Ester, während die höhermolekularen Polyäthylenglykolester bei Raumtemperatur sämtlich Feststoffe waren, die mit ansteigendem Molekulargewicht zunehmende Härte zeigten, und zwar von einer weichen Paste bis zu einem halbfesten Wachs, das in der Hand schmilzt.

Bei der Herstellung des Triesters vom DMPS1000-Typ wurde zur Bildung des Fettsäurediesters anstelle der partiell hydrierten Talgfettsäuren Stearinsäure verwendet. Dieser höhermolekulare Triester bildete ein in Wasser dispergierbares Gel, und zwar bei relativ hohen Konzentrationen bis zu 25% in heissem Wasser.

Beispiel 2
Herstellung weiterer nidt-ionischer Triester
234 g DMPS wurden mit 525 g PÄG-300 bei einem Molverhältnis von 1:1 in Gegenwart von 3,8 g (0,5%) phosphoriger Säure umgesetzt. Die Reaktion wurde während eines Zeitraumes von 2 Stunden bei Temperaturen von 200-2600C durchgeführt, und das Reaktionsgemisch wurde während der letzten halben Stunde der Reaktionsdauer unter einem Vakuum von 711 mm gehalten, bis der Gehalt an freier Säure auf 1,85% abgesunken war.

Ein Gemisch von monomeren Fettsäuren, bestehend hauptsächlich aus geradkettigen aliphatischen Monocarbonsäuren mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen und einer kleinen Menge an Säuren mit verzweigten Ketten, die aus der Dimerisation von Talgfettsäuren stammten, wurde mit dem zuvor hergestellten PÄG-300-Monoester der DMPS in einem Verhältnis von 2 Mol Säuregemisch zu 1 Mol Monoester umgesetzt. Die Temperatur des Reaktionsgemisches wurde während eines Zeitraumes von 2 Stunden auf 2500C erhöht, und das Gemisch wurde weitere 2 Stunden lang bei 2500C unter einem Vakuum von 711 mm gehalten, bis der Gehalt an freier Säure auf 2,9% abgesunken war. Der erhaltene Triester war bei Raumtemperatur eine gelb-gefärbte Flüssigkeit, die bei etwa 1 80C eine Paste bildete und sich beim Eingiessen in Wasser leicht emulgieren liess.

Beispiel 3
Herstellung eines nichf-ionischen Triesters
Der DMPS- Dipelargonat - Mono-PAG-1000-Triester wurde gemäss dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt und als Woll-Entfettungsmittel angewendet. 10-g-Proben des Wollmaterials wurden kardiert und gemischt.

bis sie gleichmässig waren. Die Hälfte der Probe wurde mit Äther extrahiert, um den Gesamtfettgehalt festzustellen. Die andere Hälfte der Probe wurde einer 10-Minuten-Wäsche und anschliessend einer 5-Minuten-Wäsche bei 500C unterworfen und dann einmal 10 Minuten lang und anschliessend 5 Minuten lang bei 500C gespült. Der nicht-ionische Triester wurde dem Waschwasser mit einer Konzentration von 0,30/, als Entfettungsmittel zugesetzt. Annähernd 90 j; des Wollfettes wurden durch den nicht-ionischen Triester entfernt, was anhand des Gewichtsunterschiedes zwischen der behandelten und der mit Äther extrahierten Probe ermittelt wurde. Die vorstehenden Werte zeigen die Brauchbarkeit des hochmolekularen, aus PÄG-1000 hergestellten Triesters als Entfettungsmittel.

Beispiel 4 Herstellung von hydrophoben Triestern
191 g des DMPS-Diesters von destillierten Talgfettsäuren, der gemäss dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt worden war, wurden mit 26 g Crotylalkohol (CH -CH=CHCH2OH), wobei sich ein überschuss von 20% Alkohol gegenüber der Diestersäure ergab, in Gegenwart von 1,1 g 50%iger phosphoriger Säure umgesetzt.

Das Reaktionsgemisch wurde während eines Zeitraumes von 2.5 Stunden erhitzt, wobei die Temperatur von 137 auf 2050C erhöht wurde. Der Gehalt an freier Säure, berechnet für die DMPS-Diestersäure zeigte eine ungefähre Ausbeute von 50% des DMPS-Fettsäurediester- monocrotylesters. Das Produkt ist als Gleitmittel für Textilien oder als Ausrüstung für Fasern geeignet.

Sämtliche angegebenen Prozente beziehen sich, falls nicht anders vermerkt, auf das Gewicht.

Obgleich eine Reihe von Zubereitungen von erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen oben erläutert worden sind, sind zahlreihe weitere Fettsäuren zur Veresterung der Hydroxylgruppen der Dihydroxymonocarbonsäuren angewendet worden und können dafür benutzt werden. Ausserdem kann die Carboxylgruppe der 2,2-Hydroxylalkylalkansäuren gemäss der Erfindung mit vielen anderen ein- und mehrwertigen Alkoholen umgesetzt werden, um Verbindungen zu erhalten, dieden oben erläuterten äquivalent sind.

Die erfindungsgemäss erhältlichen Ester können durch die folgende Formel dargestellt werden.
EMI4.1

worin R1 eine niedere Alkylgruppe und R2 und R3 niedere Alkylengruppen sind, R4 und R5 dieselben oder unterschiedliche verzweigt- oder geradkettige Kohlenwasserstoffreste sind, wobei Rl, R2 und Ra vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome und RT und R5 vorzugsweise 6 bis 17 Kohlenstoffatome aufweisen, und worin X die folgende Gruppe ist: (Oxyalkylen)nH, wobei n eine ganze Zahl ist, die ein Molekulargewicht zwischen 150 und 2000 ergibt, und die niederen Alkylengruppen vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen.

PATENTANSPRUCH I
Verfahren zur Herstellung von Estern einer Dihydroxymonocarbonsäure der Formel
EMI4.2
worin R1 eine Nieder-Alkylgruppe ist und R2 und R3 niedere Hydroxyalkylgruppen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man beide Hydroxylgruppen einer Dihydroxymonocarbonsäure mit einer Fettsäure verestert und die Carboxylgruppe der Dihydroxymonocarbonsäure mit Polyalkylenglykolen, Alkylenoxiden oder einwertigen Alkoholen umsetzt, um polyoxyalkylierte Ester oder Ester einwertiger Alkohole herzustellen.

UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass R1 eine Alkylgruppe mit 1-4 C-Atomen ist.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass R2 und Rs niedere Hydroxyalkylgruppen mit 1-4 C-Atomen sind.

3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxylgruppen R2 und R3 mit

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Beispiel 2 Herstellung weiterer nidt-ionischer Triester 234 g DMPS wurden mit 525 g PÄG-300 bei einem Molverhältnis von 1:1 in Gegenwart von 3,8 g (0,5%) phosphoriger Säure umgesetzt. Die Reaktion wurde während eines Zeitraumes von 2 Stunden bei Temperaturen von 200-2600C durchgeführt, und das Reaktionsgemisch wurde während der letzten halben Stunde der Reaktionsdauer unter einem Vakuum von 711 mm gehalten, bis der Gehalt an freier Säure auf 1,85% abgesunken war.

Ein Gemisch von monomeren Fettsäuren, bestehend hauptsächlich aus geradkettigen aliphatischen Monocarbonsäuren mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen und einer kleinen Menge an Säuren mit verzweigten Ketten, die aus der Dimerisation von Talgfettsäuren stammten, wurde mit dem zuvor hergestellten PÄG-300-Monoester der DMPS in einem Verhältnis von 2 Mol Säuregemisch zu 1 Mol Monoester umgesetzt. Die Temperatur des Reaktionsgemisches wurde während eines Zeitraumes von 2 Stunden auf 2500C erhöht, und das Gemisch wurde weitere 2 Stunden lang bei 2500C unter einem Vakuum von 711 mm gehalten, bis der Gehalt an freier Säure auf 2,9% abgesunken war. Der erhaltene Triester war bei Raumtemperatur eine gelb-gefärbte Flüssigkeit, die bei etwa 1 80C eine Paste bildete und sich beim Eingiessen in Wasser leicht emulgieren liess.

Beispiel 3 Herstellung eines nichf-ionischen Triesters Der DMPS- Dipelargonat - Mono-PAG-1000-Triester wurde gemäss dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt und als Woll-Entfettungsmittel angewendet. 10-g-Proben des Wollmaterials wurden kardiert und gemischt.

bis sie gleichmässig waren. Die Hälfte der Probe wurde mit Äther extrahiert, um den Gesamtfettgehalt festzustellen. Die andere Hälfte der Probe wurde einer 10-Minuten-Wäsche und anschliessend einer 5-Minuten-Wäsche bei 500C unterworfen und dann einmal 10 Minuten lang und anschliessend 5 Minuten lang bei 500C gespült. Der nicht-ionische Triester wurde dem Waschwasser mit einer Konzentration von 0,30/, als Entfettungsmittel zugesetzt. Annähernd 90 j; des Wollfettes wurden durch den nicht-ionischen Triester entfernt, was anhand des Gewichtsunterschiedes zwischen der behandelten und der mit Äther extrahierten Probe ermittelt wurde. Die vorstehenden Werte zeigen die Brauchbarkeit des hochmolekularen, aus PÄG-1000 hergestellten Triesters als Entfettungsmittel.

Beispiel 4 Herstellung von hydrophoben Triestern 191 g des DMPS-Diesters von destillierten Talgfettsäuren, der gemäss dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt worden war, wurden mit 26 g Crotylalkohol (CH -CH=CHCH2OH), wobei sich ein überschuss von 20% Alkohol gegenüber der Diestersäure ergab, in Gegenwart von 1,1 g 50%iger phosphoriger Säure umgesetzt.

Das Reaktionsgemisch wurde während eines Zeitraumes von 2.5 Stunden erhitzt, wobei die Temperatur von 137 auf 2050C erhöht wurde. Der Gehalt an freier Säure, berechnet für die DMPS-Diestersäure zeigte eine ungefähre Ausbeute von 50% des DMPS-Fettsäurediester- monocrotylesters. Das Produkt ist als Gleitmittel für Textilien oder als Ausrüstung für Fasern geeignet.

Sämtliche angegebenen Prozente beziehen sich, falls nicht anders vermerkt, auf das Gewicht.

Obgleich eine Reihe von Zubereitungen von erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen oben erläutert worden sind, sind zahlreihe weitere Fettsäuren zur Veresterung der Hydroxylgruppen der Dihydroxymonocarbonsäuren angewendet worden und können dafür benutzt werden. Ausserdem kann die Carboxylgruppe der 2,2-Hydroxylalkylalkansäuren gemäss der Erfindung mit vielen anderen ein- und mehrwertigen Alkoholen umgesetzt werden, um Verbindungen zu erhalten, dieden oben erläuterten äquivalent sind.

Die erfindungsgemäss erhältlichen Ester können durch die folgende Formel dargestellt werden. EMI4.1

worin R1 eine niedere Alkylgruppe und R2 und R3 niedere Alkylengruppen sind, R4 und R5 dieselben oder unterschiedliche verzweigt- oder geradkettige Kohlenwasserstoffreste sind, wobei Rl, R2 und Ra vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome und RT und R5 vorzugsweise 6 bis 17 Kohlenstoffatome aufweisen, und worin X die folgende Gruppe ist: (Oxyalkylen)nH, wobei n eine ganze Zahl ist, die ein Molekulargewicht zwischen 150 und 2000 ergibt, und die niederen Alkylengruppen vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen.

PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung von Estern einer Dihydroxymonocarbonsäure der Formel EMI4.2 worin R1 eine Nieder-Alkylgruppe ist und R2 und R3 niedere Hydroxyalkylgruppen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man beide Hydroxylgruppen einer Dihydroxymonocarbonsäure mit einer Fettsäure verestert und die Carboxylgruppe der Dihydroxymonocarbonsäure mit Polyalkylenglykolen, Alkylenoxiden oder einwertigen Alkoholen umsetzt, um polyoxyalkylierte Ester oder Ester einwertiger Alkohole herzustellen.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass R1 eine Alkylgruppe mit 1-4 C-Atomen ist.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass R2 und Rs niedere Hydroxyalkylgruppen mit 1-4 C-Atomen sind.

3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxylgruppen R2 und R3 mit

einer höheren Fettsäure verestert werden, die mindestens 7 C-Atome aufweist.

4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Carboxylgruppe umzusetzende Verbindung ein Polyoxyalkylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 200 bis 2000 oder ein einwertiger aliphatischer Alkohol mit etwa 1-18 C Atomen pro Molekül ist.

5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxylgruppen der Säure mit einer höheren Fettsäure mit 7-18 C-Atomen verestert werden.

6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyalkylenglykol ein Polyäthylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 200 ist und die Säure eine hauptsächlich gesättigte Kette mit 16-18 C-Atomen aufweist.

PATENTANSPRUCH II Die Verwendung eines nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestellten Esters zur Herstellung einer Weichmachermasse, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ester mit (a) einem partiellen Ester aus einem Polyol und einer Fettsäure, wobei das Polyol 2 bis 6 Hydroxylgruppen aufweist und die Fettsäure eine aliphatische Fettsäure mit etwa 9 bis 22 C-Atomen ist, und (b) einem Emulgiermittel zusammenbringt, das imstande ist, bei Ester in einem wässrigen System zu dispergieren.