DE1164424B - Process for the production of lightfast condensation products from phenolsulfonic acids, phenols, urea and formaldehyde - Google Patents
Process for the production of lightfast condensation products from phenolsulfonic acids, phenols, urea and formaldehydeInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung lichtechter Kondensationsprodukte aus Phenolsulfonsäuren, Phenolen, Harnstoff und Formaldehyd Das deutsche Patent 1 142 173 betrifft ein Verfahren zur Herstellung lichtechter Kondensationsprodukte aus Phenolsulfonsäuren, Phenolen, Harnstoff und Formaldehyd, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Sulfonsäuren oder sulfonsaure Salze von Phenolen oder Phenolgemischen, die frei von kondensierten Ringen sind, in saurer wäßriger Lösung mit vorgebildeten wasserlöslichen, gegebenenfalls teilweise verätherten Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten umsetzt und die erhaltenen Produkte in an sich bekannter Weise in saurer wäßriger Lösung mit Phenolen und Formaldehyd nachbehandelt.Process for the production of lightfast condensation products from phenolsulfonic acids, Phenols, urea and formaldehyde German patent 1,142,173 relates to a process for the production of lightfast condensation products from phenolsulfonic acids, phenols, Urea and formaldehyde, which is characterized by the fact that one has sulfonic acids or sulfonic acid salts of phenols or phenol mixtures that are free from condensed Rings are, in acidic aqueous solution with pre-formed water-soluble, optionally partially etherified urea-formaldehyde condensates and the resulting Products in a manner known per se in acidic aqueous solution with phenols and formaldehyde post-treated.
Es wurde nun gefunden, daß man nach diesem Verfahren besonders wertvolle lichtechte Kondensationsprodukte erhält, wenn man für die Nachbehandlung der in der ersten Verfahrensstufe erhaltenen Kondensate sulfonierte oder sulfomethylierte, höchstens zweikernige, keine kondensierten Ringe aufweisende Phenole und Formaldehyd verwendet. Die in der zweiten Kondensationsstufe einzusetzenden Mengen an Phenolderivaten und Formaldehyd können, je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck der Kondensationsprodukte, in weiten Grenzen variiert werden. Zur Herstellung von Gerbstoffen verwendet man auf 1 Mol der in der ersten Stufe kondensierten Phenolsulfonsäure in der Regel 0,5 bis 1,5 Mol Phenolderivat und 0,3 bis 2 Mol Formaldehyd; gute Dispergiermittel erhält man durch Nachkondensation mit 0,5 bis 5 Mol Phenolderivat und 0,3 bis 7 Mol Formaldehyd, bezogen auf 1 Mol ursprünglich eingesetzter Phenolsulfonsäure.It has now been found that this process is particularly valuable lightfast condensation products are obtained if the in sulfonated or sulfomethylated condensates obtained in the first process stage, at most binuclear phenols and formaldehyde containing no condensed rings used. The amounts of phenol derivatives to be used in the second condensation stage and formaldehyde can, depending on the intended use of the condensation products, can be varied within wide limits. One uses for the production of tanning agents to 1 mole of the phenolsulfonic acid condensed in the first stage is usually 0.5 up to 1.5 moles of phenol derivative and 0.3 to 2 moles of formaldehyde; good dispersant by post-condensation with 0.5 to 5 moles of phenol derivative and 0.3 to 7 moles of formaldehyde, based on 1 mol of phenolsulfonic acid originally used.
Die genannten Phenolabkömmlinge können nach bekannten Verfahren durch Sulfonieren oder Sulfomethylieren von höchstens zweikernigen Phenolen erhalten werden, die keine kondensierten Ringsysteme enthalten. Als Beispiele seien niedermolekulare Phenole, wie Halogenphenole und insbesondere Kresole und das Phenol selbst, ferner Bis-phenole, wie 4,4'-Dioxydiphenylpropan-(2,2) und 4,4'-Dioxydiphenylsulfon, genannt. Man kann Sulfonierungs- oder Sulfomethylierungsprodukte aus reinen Phenolen oder aus technischen Phenolgemischen verwenden.The phenol derivatives mentioned can be carried out by known processes Sulfonation or sulfomethylation of at most binuclear phenols are obtained, which do not contain any condensed ring systems. Examples are low molecular weight Phenols, such as halophenols and in particular cresols and the phenol itself, also Bis-phenols, such as 4,4'-dioxydiphenylpropane- (2,2) and 4,4'-dioxydiphenylsulfone, called. You can sulfonation or sulfomethylation products from pure phenols or Use from technical phenol mixtures.
Die nach dem neuen Verfahren erhaltenen Kondensationsprodukte sind ebenso wie die nach dem Verfahren des Hauptpatents gewonnenen Produkte ausgesprochene Weißgerbstoffe. Sie lassen sich auf bekannte Weise mit anorganischen oder organischen Säuren den Erfordernissen des Gerbvorganges anpassen. Die neuen Kondensationsprodukte liefern bei der Gerbung weiße Leder von hervorragender Lichtechtheit.The condensation products obtained by the new process are just like the products obtained by the process of the main patent White tannins. They can be combined in a known way with inorganic or organic Adapt acids to the requirements of the tanning process. The new condensation products deliver white leathers of excellent lightfastness during tanning.
Sie können ferner sehr vorteilhaft als Gerbstoffe für eine Chromnachgerbung verwendet werden; man erhält dabei ebenfalls ausgezeichnete Leder von sehr heller Farbe und vorzüglicher Lichtechtheit. Hervorzuheben ist auch ihre gute Verträglichkeit mit anderen synthetischen Gerbmitteln.They can also be very useful as tanning agents for chrome retanning be used; excellent leather of very light color is also obtained Color and excellent lightfastness. Their good tolerance should also be emphasized with other synthetic tanning agents.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Kondensationsprodukte sind temperaturbeständig und unbeschränkt lagerfähig; sie neigen nicht zur Kristallisation und lassen sich ohne Verminderung ihrer wertvollen Eigenschaften durch bekannte Trocknungsverfahren, wie Eindampfen im Vakuum oder Walzen- oder Sprühtrocknung, in die feste Form überführen. Das Trocknen der Verfahrensprodukte wird vorzugsweise nach deren Neutralisation mit alkalischen Mitteln, z. B. mit Ammoniak oder Alkalimetallhydroxyden, jedoch vor dem Einstellen mit Säuren durchgeführt. Nach dem Einstellen mit festen Säuren oder Säurespendern, z. B. mit Natriumbisulfat, Oxalsäure, Adipinsäure, Zitronensäure oder Gemischen solcher sauer reagierender Stoffe, entstehen pulverförmige, nicht hygroskopische Gerbstoffe, die in kaltem Wasser leicht und klar löslich sind und die die gleichen ausgezeichneten Eigenschaften besitzen wie die flüssigen Produkte. Man kann auch die Lösungen der neutralen Gerbstoffpulver mit flüssigen anorganischen oder organischen Säuren einstellen.The condensation products obtainable according to the invention are temperature-resistant and can be stored indefinitely; they do not tend to crystallize and can be without reducing their valuable properties through known drying processes, such as evaporation in a vacuum or roller or spray drying, converted into the solid form. The products of the process are preferably dried after they have been neutralized with alkaline agents, e.g. B. with ammonia or alkali metal hydroxides, however performed with acids before setting. After adjusting with solid acids or acid donors, e.g. B. with sodium bisulfate, oxalic acid, adipic acid, citric acid or mixtures of such acidic substances do not result in powdery form hygroscopic tannins that are easily and clearly soluble in cold water and which have the same excellent properties as the liquid products. One can also use solutions of neutral tannin powder with liquid inorganic ones or adjust organic acids.
Besondere Bedeutung haben die neuen Kondensationsprodukte als Hilfsmittel für Pigmentfarbstoff zubereitungen. Sie verhindern die beim Färben von Fasergut störende Pigmentwanderung. Mit Kunststoffdispersionen sind die neuen Produkte sehr gut verträglich. Sie sind vorzügliche Dispergiermittel für alle Zwecke, die eine besonders hohe Lichtbeständigkeit erfordern. Man kann sie dazu so, wie sie bei der Herstellung anfallen, in flüssiger oder fester Form benutzen. Durch Zugabe saurer oder alkalischer Stoffe kann man ihre Eigenschaften den Bedürfnissen der Verbraucher anpassen.The new condensation products are of particular importance as auxiliaries for pigment preparations. They prevent this when dyeing fiber material disturbing pigment migration. With plastic dispersions, the new products are great well tolerated. They are excellent dispersants for everyone Purposes that require particularly high lightfastness. You can do it as they are used in production, in liquid or solid form. By adding acidic or alkaline substances you can adjust their properties to suit your needs adapt to the consumer.
Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtseinheiten. Beispiel l 94 Teile Phenol werden mit 102 Teilen 98%iger Schwefelsäure 4 Stunden auf 100°C erhitzt. Man kühlt das Umsetzungsgemisch auf 40 bis 60°C ab und trägt eine aus 120 Teilen Dimethylolharnstoff und 150 Teilen Wasser bereitete Lösung ein. Sobald eine klare Lösung entstanden ist, werden 40 Teile 50%ige Natriumhydroxydlösung und 150 Teile Phenolsulfonsäure zugesetzt und unter Zulauf von 75 Teilen 30%igem Formaldehyd bei 20 bis 40°C kondensiert, big der Formaldehydgeruch verschwunden und das Umsetzungsprodukt klar wasserlöslich geworden ist. Nach der Neutralisation mit 120 Teilen 50%iger wäßriger Natriumhydroxydlösung wird das Kondensationsprodukt in einer Trockenpfanne zu 500 Teilen eines farblosen Pulvers getrocknet. Beispiel 2 188 Teile Phenol werden in 4 Stunden bei 100°C mit 204 Teilen 980/0iger Schwefelsäure sulfiert. Nach dem Abkühlen auf 40 bis 60°C wird eine Lösung von 160 Teilen Dimethylolharnstoff in 200 Teilen Wasser eingetragen und das Gemisch bis zum Erreichen einer klaren Lösung kondensiert. Es werden dann 90 Teile 500/,ige wäßrige Natriumhydroxydlösung sowie 234 Teile sulfomethyliertes Phenol hinzugesetzt und unter Zugabe von 100 Teilen 30 %igem Formaldehyd bei 20 bis 40°C bis zum Verschwinden des Formaldehydgeruches kondensiert.The parts and percentages given in the examples are weight units. Example 1 94 parts of phenol are mixed with 102 parts of 98% strength sulfuric acid for 4 hours heated to 100 ° C. The reaction mixture is cooled to 40 to 60 ° C. and carried a solution prepared from 120 parts of dimethylolurea and 150 parts of water. As soon as a clear solution has formed, 40 parts of 50% sodium hydroxide solution are used and 150 parts of phenolsulfonic acid were added and 75 parts of 30% strength were added Formaldehyde condenses at 20 to 40 ° C, but the formaldehyde odor has disappeared and the reaction product has become clearly soluble in water. After neutralization with 120 parts of 50% aqueous sodium hydroxide solution is the condensation product dried in a drying pan to 500 parts of a colorless powder. example 2,188 parts of phenol are mixed with 204 parts of 980/0 sulfuric acid at 100 ° C. in 4 hours sulfated. After cooling to 40 to 60 ° C, a solution of 160 parts of dimethylolurea entered in 200 parts of water and the mixture until it becomes clear Solution condenses. There are then 90 parts of 500 /, aqueous sodium hydroxide solution and 234 parts of sulfomethylated phenol are added and 100 parts are added 30% formaldehyde at 20 to 40 ° C until the formaldehyde odor disappears condensed.
Das entstandene Kondensationsprodukt wird mit 35 Teilen 25%igem wäßrigem
Ammoniak neutralisiert und für die Verwendung als Gerbstoff durch Zugabe von 65
Teilen 80%iger Ameisensäure und 12 Teilen Eisessig auf einen pH-Wert von 3,2 bis
3,5 eingestellt. Man erhält einen hellgelben, klar wasserlöslichen Sirup, dessen
Analyse folgende Werte liefert:
Beispiel 6 108 Teile eines handelsüblichen technischen Gemisches von Phenol und Kresol, das auch geringe Anteile Xylenol enthalten kann, werden in 4 Stunden bei 100°C mit 172 Teilen 98%iger Schwefelsäure sulfiert. Nach dem Abkühlen werden 70 Teile Wasser und 30 Teile Methanol zugegeben. Bei 30 bis 60°C setzt man dann 120 Teile eines Kondensations- und Verätherungsproduktes aus 24% Harnstoff, 30% Formaldehyd und 60/, Butanol, in 400/, Butanol gelöst, zu. Zu dem Umsetzungsgemisch gibt man 34 Teile 500/,ige wäßrige Natriumhydroxydlösung und 50 Teile o-Kresolsulfonsäure und kondensiert unter Zulauf von 30 Teilen 30%igem Formaldehyd bei 20 bis 45°C, bis die Mischung klar wasserlöslich geworden ist.Example 6 108 parts of a commercially available technical mixture of phenol and cresol, which can also contain small amounts of xylenol, are sulfonated in 4 hours at 100 ° C. with 172 parts of 98% strength sulfuric acid. After cooling, 70 parts of water and 30 parts of methanol are added. At 30 to 60 ° C., 120 parts of a condensation and etherification product made from 24% urea, 30% formaldehyde and 60 % butanol, dissolved in 400% butanol, are then added. 34 parts of 500% strength aqueous sodium hydroxide solution and 50 parts of o-cresol sulfonic acid are added to the reaction mixture, and 30 parts of 30% formaldehyde are added to condense at 20 ° to 45 ° C. until the mixture has become clearly soluble in water.
Das entstandene Kondensationsprodukt wird mit 30 Teilen 50%iger wäßriger Natriumhydroxydlösung neutralisiert und unter vermindertem Druck zur Trockene gedampft. Es werden 350 Teile eines schwachrosa gefärbten Pulvers erhalten.The resulting condensation product becomes 50% aqueous with 30 parts Sodium hydroxide solution neutralized and evaporated to dryness under reduced pressure. 350 parts of a pale pink powder are obtained.
Beispiel ? 108 Teile o-Kresol werden mit 112 Teilen 98%iger Schwefelsäure 4 Stunden auf 100°C erhitzt. Nach dem Abkühlen werden 70 Teile Wasser und 30 Teile Methanol zugegeben. Bei 30 bis 60°C setzt man dann 120 Teile eines Kondensations- und Verätherungsproduktes aus 240/(, Harnstoff, 300/0 Formaldehyd und 6 °/o Butanol, in 40 °/o Butanol gelöst, zu. Zu dem Umsetzungsgemisch fügt man 45 Teile 50°/oige wäßrige Natriumhydroxydlösung und 110 Teile sulfomethyliertes o-Kresol und kondensiert bei 20 bis 40°C unter allmählicher Zugabe von 50 Teilen 30°/oigem Formaldehyd.Example ? 108 parts of o-cresol are mixed with 112 parts of 98% strength sulfuric acid Heated to 100 ° C for 4 hours. After this 70 parts of water are cooled and 30 parts of methanol are added. 120 parts of one are then used at 30 to 60.degree Condensation and etherification product from 240 / (, urea, 300/0 formaldehyde and 6% butanol dissolved in 40% butanol. One adds to the conversion mixture 45 parts of 50% aqueous sodium hydroxide solution and 110 parts of sulfomethylated o-cresol and condensed at 20 to 40 ° C with the gradual addition of 50 parts 30% formaldehyde.
Das entstandene, klar in Wasser lösliche Kondensationsprodukt wird mit 35 Teilen 50°/jger wäßriger Natriumhydroxydlösung neutralisiert und zu 430 Teilen eines schwachrosa gefärbten Pulvers getrocknet.The resulting condensation product, which is clearly soluble in water, is with 35 parts of 50% aqueous sodium hydroxide solution and neutralized to 430 parts of a pale pink colored powder.
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