DE1518137C - Verfahren zur Herstellung von organischen Phosphiten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von organischen PhosphitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen, organischen Phosphiten, welche Kunstharz-
und insbesondere Olefinpolymerisat- und Polyvinylchloridharzmassen, denen sie zugesetzt werden,
eine verbesserte, langanhaltende Hitzestabilität verleihen..
Man hat schon viele organische Phosphite als Stabilisatoren für Polyvinylchloridharze vorgeschlagen
und allein für sich oder in Verbindung mit anderen stabilisierenden Verbindungen, wie Salzen mehrwertiger
Metalle mit Fettsäuren und Alkylphenolen, angewandt. Solche Phosphit-Stabilisatoren enthalten normalerweise
Alkyl- oder Arylreste in genügender Zahl, um die drei Wertigkeiten der phosphorigen Säure abzusättigen,
und typische Phosphite sind im Patentschrifttum, z. B. den USA.-Patentschriften 2 564 646,
2 716 092 und 2 997 454, beschrieben.
Phosphite werden auch in Verbindung mit anderen Stabilisatoren, wie einem mehrwertigen Phenol, zur
Stabilisierung von Polypropylen und anderen Polyolefinen gegen einen Abbau beim Erhitzen oder beim
Altern unter der Einwirkung der Bedingungen der Atmosphäre eingesetzt. Man nimmt an, daß das mehrwertige
Phenol in solchen Kombinationen als ein Antioxydationsmittel wirkt. In vielen Fällen ist es
auch erwünscht, Polyvinylchloridharzen und anderen halogenhaltigen Harzen ein Antioxydationsmittel dieser
Art einzuverleiben. Die mehrwertigen Phenole stellen jedoch Feststoffe und die organischen Phosphite
Flüssigkeiten dar, und an den Harzverarbeiter gelieferte Kombinationen derselben bilden dementsprechend
inhomogene Aufschlämmungen. Das Phenol neigt in dem Behälter zum Absetzen, und das
Vorliegen des Mittels in Form einer Aufschlämmung macht es schwierig, dem Harz die richtigen Anteile an
Phenol und Phosphit einzuverleiben. Ferner neigen Phenole dazu, die sie enthaltenen Kunstharze dunkel
zu verfärben.
Die vorliegende Erfindung stellt organische Phosphite zur Verfügung, welche sowohl einen Phosphitrest
(der für die Art der von einem Phosphit bewirkten Stabilisierung wichtig ist) als auch eine phenolische
Hydroxylgruppe (welche für die Wirksamkeit als Antioxydationsmittel wichtig ist) enthalten. Diese Verbindungen
stellen Flüssigkeiten oder niedrigschmelzende, harzartige Feststoffe dar und lassen sich Stabilisierungsmitteln
für den Zusatz zu Harzen leicht einverleiben und sind ferner auch mit Polyolefinen und
Polyvinylchloridharzen in den für die Stabilisierung benötigten Anteilen vollständig verträglich.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von organischen Phosphiten, die
mindestens ein verestertes Phenol der allgemeinen Formel
Ar —Y-Ar
enthalten, in der Ar carbocyclische aromatische Kerne, besonders Benzolkerne, die wenigstens eine
freie phenolische Hydroxylgruppe enthalten, und Y eine Sauerstoff-, Alkylen-, Oxyalkylen-, Sulfoalkylen-
oder Cyclohexylenbrücke mit jeweils 1 bis 5 Kohlenstoffatomen je Alkylenrest bedeutet, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man ein Phenol der allgemeinen Formel
30 Ar —Y-Ar
in der Ar und Y die vorstehende Bedeutung haben, in an sich bekannter Weise mit einem Alkyl- oder Arylphosphit
umestert.
Erfindungsgemäß herstellbare organische Phosphite sind beispielsweise Verbindungen der Formern
Ar;
;Ar— Ο— Ρ
P—O—Ar-
-Ar
—Ο—Ρ—Ο—Ar-—Y-
-Ar
X(0H)m"''
— O—P
Der weiter oben definierte Rest Ar kann ein beliebiger, mono- oder polycarbocyclischer aromatischer
Kern mit kondensierten oder getrennten Ringen sein, und getrennt vorliegende Ringe können von einem
beliebigen, zweiwertigen Brückenkern oder direkt über eine oder mehrere Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen
oder verschiedenen Ringe verbunden sein. So kann Ar Phenyl, Naphthyl, Phenanthryl, Triphenylenyl,
Anthracenyl, Pyrenyl, Chrysenyl, Fluorenyl, Diphenyl oder Triphenyl sein.
Die Gruppe Ar, die mindestens eine phenolische Hydroxylgruppe aufweist, enthält 1 bis etwa 30 Kohlenstoffatome je phenolische Hydroxylgruppe. Wenn
gewünscht, können die aromatischen Kerne mit einem oder mehreren Halogenatomen, wie Chlor und Brom,
und bzw. oder einer Anzahl von Alkyl-, Aryl- oder Cycloalkyl-Substituenten mit 1 oder mehreren Kohlenstoffatomen
bis insgesamt 30 Kohlenstoffatome je phenolische Hydroxylgruppe substituiert sein. Gewöhnlich
enthalten die Phenole in jeglicher Alkyl-, Aryl-, Cycloalkyl-, Alicycliden- oder Alkylengruppe
nicht mehr als etwa 18 Kohlenstoffatome. Die phenolische Gruppe kann 1 bis 4 Substituenten je phenolischem
Kern enthalten.
1 OiO LDI
Das Symbol Y hat die weiter oben angegebenen Bedeutungen und ist beispielsweise
-CH2- | —CH- |
CH3 | |
CH3 | CH3 |
—c— | /-ι |
CH3 | C2H5 |
—CH,-S—CH,- — S-. —Ο—
-O-CH2-CH2-O-
-S-CH2-CH2-S-
Das Symbol Z bedeutet Wasserstoff oder ein- oder zweiwertige organische Reste in genügender Zahl, um
die Wertigkeiten der Phosphitsauerstoffatome abzusättigen, wobei wenigstens einer dieser Reste eine
aliphatische oder cycloaliphatische Gruppe darstellt, und m ist eine Zahl von 1 bis 5 und χ eine Zahl von O
bis 10.
Die Reste Z in der obigen Formel enthalten in einem monomeren Phosphit im allgemeinen etwa
1 bis 24 Kohlenstoffatome. Z kann beispielsweise von zwei einwertigen Resten, wie 1 oder 2 Wasserstoffatomen,
einem oder zwei aliphatischen Kohlenwasserstoffresten, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl,
Butyl, Isobütyl, sek.-Butyl, tert.-Butyl, Amyl, Isoamyl,
Hexyl, Isohexyl, sek.-Hexyl, Heptyl, Octyl, Isooctyl,
2-Äthylhexyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl,
Tetradecyl, Tridecyl, Octydecyl und Behenyl, einem oder zwei einwertigen Arylresten, wie Phenyl, Benzyl,
Phenäthyl, Xylyl, Tolyl und Naphthyl, einem oder,
zwei einwertigen cycloaliphatischen Resten, wie Cyclohexyl, Cyclopentyl und Cycloheptyl, und einem oder
zwei heterocyclischen Resten, wie Pyridyl, Tetrahydrofurfuryl, Furyl und Piperidinyl, gebildet werden.
Z kann auch einen einzigen Rest darstellen, der mit der
O—
— P
-Gruppe
O-
einen heterocyclischen Ring bildet, wie einen zweiwertigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest, z. B.
Äthylen, 1,2-Propylen, 1,3-Propylen, 1,2-Butylen,
1,3-Butylen, 1,4-Butylen, Neopentylen und 1,3-Pentylen,
oder einen Rest, wie Pentaerythryten, einen zweiwertigen Arylen- oder gemischten Alkylenarylenrest,
wie 2-Phenäthylen, 1,4-Phenylen, Diphenylen,
m-Xylylen, o-Xylylen und p-Xylylen, einen zweiwertigen
Cycloalkylenrest, wie Cyclohexylen und Cyclopentylen, oder einen zweiwertigen heterocyclischen
Rest, wie er sich beispielsweise von einem zweifach substituierten Pyridin ableitet.
Z kann auch phenolische Gruppen des Typs
(HO)m — Ar enthalten;, solche Gruppen bilden bei
. den meisten polymeren Phosphiten die Endgruppen.
Im Verlaufe der erfindungsgemäßen Umsetzung werden die Alkyl- oder Arylreste des Phosphites
durch phenolische Reste ersetzt.
Der Grad der Substituierung der Alkyl- bzw. Arylreste durch Hydroxyarylrestegruppen hängt von den
Anteilen der Bestandteile ab. Hydroxyarylphosphite werden selbst dann gebildet, wenn man mit weniger
als 1 Moläquivalent des mehrwertigen Phenols arbeitet. Wenn man mit 1 Mol Phenol je Mol des Phosphits
arbeitet, wird eine phenolische Gruppe je Phosphitgruppe eingeführt. Bei der Verwendung von'2 Mol
Phenol wird ein Bis-phenolphosphit erhalten, und bei Einsatz von 3 Mol können alle Alkyl- oder Arylreste
des Phosphits durch phenolische Reste ersetzt werden.
Soweit mehrwertige Phenole verwendet werden,
kann auch jede phenolische Hydroxylgruppe mit Phosphit reagieren, so daß polymere und cyclische
Phosphite erhalten werden können, bei denen Alkyl- oder Arylreste des Phosphits durch zwei oder mehr
der phenolischen Gruppen ersetzt sind. Die polymeren Phosphite weisen höchstens zwei phenolische
Kerne und mindestens eine Alkylgruppe je Phosphitgruppe auf. Alle solchen polymeren Phosphite liegen
im Rahmen der Erfindung. Gewöhnlich liegen selbst in monomeren Verbindungen kleine Mengen solcher
Phosphite vor.
Zur weitestgehenden Verminderung der Polymerenbildung, d. h. Reaktion aller phenolischen Hydroxylgruppen,
wird gewöhnlich ein Überschuß des Phenols verwendet, der gewöhnlich im Bereich von etwa 0,1
bis 3,0 Mol über der Menge liegt, die stöchiometrisch zur Bildung des gewünschten phenolischen Phosphites
erforderlich ist.
Die Reaktion ist in Abwesenheit eines Katalysators durchführbar, verläuft aber rascher und vollständiger
in Gegenwart eines solchen. Gewöhnlich wird als Katalysator ein Alkali- oder Erdalkalimetall
verwendet, das man in Form des Metalls oder in Form eines alkalischen Salzes, wie eines ■ alkalischen
Oxids, oder als Alkoholat zuführen kann. Das Natrium liefert sehr befriedigende Ergebnisse, was auch
für Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, die Oxide und Hydroxide des Calciums, Strontiums und Bariums,
und die Alkoholate, gewöhnlich des Methyl-, Äthyloder Isopropylalkohols, oder Phenolate all dieser
Metalle gilt. Der Katalysator braucht nur in einer sehr geringen Menge eingesetzt zu werden; z. B. genügen
schon 0,01 bis 2,0% des Phosphitgewichts.
In dem System dürfen zwar sehr kleine Mengen an Wasser vorliegen, aber gewöhnlich ist es erwünscht,
daß sowohl das Phenol als auch das Phosphit wasserfrei ist. Wenn Natrium oder Kalium oder die Oxide
von Calcium, Barium und Strontium zugesetzt werden, reagieren diese Stoffe mit dem vorhandenen
Wasser oder Alkohol unter Bildung des entsprechenden Hydroxids oder Alkoholate, und die letztgenannte
Verbindung dient dann als Katalysator. Wenn die Reaktionsteilnehmer nicht verträglich sind, kann
man einen flüchtigen Alkohol, wie Äthanol, Methanol oder Isopropylalkohol, als Lösungsmittel zusetzen.
Man mischt das Phenol, das Phosphit (und, wenn gewünscht, den wasserfreien Alkohol) sowie den
Katalysator und erhitzt dann das Reaktionsgemisch auf erhöhte Temperatur, gewöhnlich bei Rückfiußbedingungen.
Man kann bei einer Temperatur im
Bereich von etwa 40 bis 1500C arbeiten. Gewöhnlich
.ist es wünschenswert, den während der Umsetzung freigesetzten Alkohol bzw. das freigesetzte Phenol
kontinuierlich, gegebenenfalls unter vermindertem Druck, abzudestillieren, um einen vollständigen Ablauf
der Reaktion zu begünstigen.
Beispiele für erfindungsgemäß umesterbare Phenole sind
Resorcin,
Hydrochinon,
Bis-hydroxy-o, m oder p-diphenylphenol,
p-Octylresorcin,
p-Dodecylresorcin,
p-Isooctyl-phloroglucin,
2,6-Di-tert.-butyl-resorcin,
2,6-Diisopropyl-phloroglucin,
Methylen-bis-(2,6-di-tert.-butylphenol),
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
Methylen-bis-(p-kresol), .
4,4'-Thiobisphenol,
4,4'-Oxo-bis-(3-methyl-6-isopropyl-phenol),
4,4'-Thio-bis-(3-methyl-6-tert.-butyl-phenol),
2,2'-Oxo-bis-(4-dodecyl-phenol),
2,2'-Thio-bis-(4-methyl-6-tert.-butyl-phenol),
2,6-Diisooctyl-resorcin,
4,4'-n-Butyliden-bis-(2-tert.-butyl-5-methyl-
2,2'-Thio-bis-(4-methyl-6-tert.-butyl-phenol),
2,6-Diisooctyl-resorcin,
4,4'-n-Butyliden-bis-(2-tert.-butyl-5-methyl-
phenol),
2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-l'-methyl-cyclo-
2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-l'-methyl-cyclo-
hexyl-phenol),
4,4'-Cyclohexyliden-bis-(2-tert.-butyl-phenol),
2,6-Bis-(2'-hydroxy-3'-tert.-butyl-5'-methyl- ·
2,6-Bis-(2'-hydroxy-3'-tert.-butyl-5'-methyl- ·
benzyl)-4-methyl-phenol,
Naphthalin-1,5-diol,
Naphthalin-l,8-diol,
Naphthalin-2,5-diol und
2,7-Bis-hydroxy-naphthalin.
Naphthalin-1,5-diol,
Naphthalin-l,8-diol,
Naphthalin-2,5-diol und
2,7-Bis-hydroxy-naphthalin.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Mol (310 g) Triphenylphosphit, 0,65 Mol (148 g) 2,2'-Bis-(p-hydroxyphenyl)-propan und 1,8 Mol (234 g)
Isooctanol werden zusammen mit 0,5 g Natriumhydroxid 3 Stunden auf 110 bis 1200C erhitzt. Aus
große Menge an Phenol entfernt Man erhält 273 g Phenol (96% der rechnerischen Menge), was zeigt,
daß das Reaktionsprodukt im wesentlichen das Diisooctyl - 2,2' - bis - (p - hydroxyphenyl) - propan - phos-
dem Reaktionsgemisch wird dann unter dem Vakuum 30 . phit ist, welchem die Formel in der ersten Zeile der
»einer Wasserstrahlpumpe auf 170°C eine möglichst nachstehenden Tabelle zukommt.
Strukturformeln der· Produkte | \ / | 2" ' | Mol | Phosphitwert des Produktes |
berechnet | Aussehen des Produktes |
gefunden | 5,86 | |||||
(ISO-C8H17O)2=P- (θ—Z \— C(CH3)2—<^ V-Oh\ | 0,52 | 5,5 | schwach viskose Flüssigkeit |
|||
(ISO-C8H17O) — P— f 0—C V-C(CH3)2—Z . V- O¥i\ | 0,13 | |||||
O | ||||||
(C8H17O)2=P-O-ZN \/ ■ |
0,25 | |||||
C8H17O-P= | 0,1 |
Die Zusammensetzung der Mischung (Spalte»Mol« in der vorstehenden Tabelle) wurde aus der Struktur
der Ausgangsstoffe und der Menge des während der Umesterung abdestillierten Phenols, welche die Anzahl
der umgeesterten Gruppen des Phosp.hits anzeigt, bestimmt. Diese Bestimmungsmethode wurde
nicht nur in dem vorliegenden Beispiel, sondern auch in den folgenden Beispielen angewandt. -
Zur Ermittlung des Phosphitwertes in der vorstehenden Tabelle und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
wurde eine Analysenmethode herangezogen, die auf der Oxydation des dreiwertigen Phosphors zu fünfwertigem Phosphor mit Wasserstoffperoxid
in Isopropanol beruht. Die zu analysierende Probe wird dabei mit überschüssiger, etwa
0,2 n-Wasserstoffperoxidlösung behandelt und in üb-
licher Weise mit Kaliumjodid und Natriumthiosulfat zurücktitriert. Die Zurücktitration des überschüssigen
Peroxids erfolgt nach 2minutigem Stehenlassen, damit ein Verbrauch des freien Jods aus der Kaliumjodidlösung
durch irgendwelches vorhandenes sekundäres Phosphit vermieden wird. Sekundäre Phosphite reagieren
nämlich mit Jod, aber nicht mit Wasserstoffperoxid.
1,1 Mol Triphenylphosphit, 1,55 Mol 2-Äthylhexanol
und 0,33 Mol 2,2'-Methylen-bis-[4-methyl-6-(l'-methylcyclohexyl)-phenol] werden zusammen
in zwei Stufen umgesetzt. Zuerst werden das Tri-
p'henylphosphit und 2-Äthylhexanol in Gegenwart
von 0,5 g Natriumhydroxid 3 Stunden bei 110 bis 1200C umgesetzt. Dieses Gemisch wird dann dem
Vakuum der Wasserstrahlpumpe bei 170° C unterworfen. Mari erhält 98% der errechneten Phenolmenge.
Danach wird das 2,2'-Methylen-bis-[4-methyl-6-(l'-methylcyclohexyl)-phenol] zugesetzt und das
.Reaktionsgemisch wieder 3 Stunden auf 110 bis 1200C erhitzt und dem Vakuum der Wasserstrahlpumpe
bei 1700C unterworfen. Es werden 83% des errechneten Phenols gewonnen. Das Reaktionsprodukt
ist im wesentlichen das Di-(2-äthylhexyl)-2,2'-methylen - bis - [4 - methyl - 6 - (Γ - methylcyclohexyl)-phenol]-phosphit,
dem die zweite Formel in der nachstehenden Tabelle zukommt.
Strukturformeln der Produkte . | O | — | OH T |
— | Mol | Phosph des Prc gefunden |
itwert dukts berechnet |
Aussehen des Produktes |
|
H17O)-P-O |
A-C7H13
W |
- | |||||||
(C8 | /-ι TJ / \ /"1TJ ——, <-7"ι3 ι ι CiI2 |
Y CH3 O |
|||||||
CH3 H17O)2=P-O^ |
7V-C7H13 | ||||||||
(C8 |
{-> η / \ pu
"-7-"13^ 1 <~"2 |
CH3 | 0,33 ' | N 6,05 |
6,25 | hellbernsteinfarbene Flüssigkeit |
|||
CH3 + | — | ||||||||
(0°).- | |||||||||
+ | -0-C8H17 | - | |||||||
(O-°)rp | "/N-O- P=(O-C8H17), . | ||||||||
0,77 | |||||||||
3 Mol 2,2'-Bis-(p-hydroxy-phenyl)-propan und möglichst große Phenolmenge entfernt. Man erhält
1 Mol Triphenylphosphit werden zusammen mit 0,5 g 65 98% der errechneten Phenolmenge, was zeigt, daß das
Natriumhydroxid 3 Stunden auf 110 bis 1200C er- Reaktionsprodukt im wesentlichen das Tri-[2,2'-bishitzt.
Aus dem Reaktionsgemisch wird unter dem
Vakuuni einer Wasserstrahlpumpe bei 17O0C eine
Vakuuni einer Wasserstrahlpumpe bei 17O0C eine
p [,
(p-hydroxy-phenyl)-propan]-phosphit ist, dem dieFormel
in der nachstehenden Tabelle zukommt.
209 619/83
10
TabelleIII | Phosphitwert gefunden |
des Produktes berechnet |
|
Strukturformel des Produktes | .4,0 | 4,36 | |
Γηο- | |||
69,2 g (0,2 Mol) Isooctyl-diphenyl-phosphit werden mit 68,5 g (0,3 Mol) 4,4'-Isopropyliden-bis-phenol in
Gegenwart von 0,2 g Natriumhydroxid bei 110 bis 1200C 3 Stunden umgesetzt. Das Reaktionsgemisch
wird im Vakuum abgestreift, und praktisch das gesamte erwartete Phenol wird entfernt. Das Produkt
weist einen Phosphitwert von 6,1 (berechnet: 6,2) auf und entspricht im wesentlichen der Formel
C(CH3);
O-P-0
O
C8H17
O
C8H17
C(CH3);
C(CH3)2
Das Produkt ist eine viskose, gelbe Flüssigkeit. Die erfindungsgemäß hergestellten organischen
Phosphite sind als besonders wirksame Stabilisatoren für Polyvinylchloridharze, zu denen auch die verschiedensten
Mischpolymerisate des Vinylchlorids zu rechnen sind, geeignet und können, wenn gewünscht,
zusammen mit anderen Stabilisatoren für Polyvinylchloridharze Anwendung finden, wenngleich auch in
den meisten Fällen die mit der organischen Phosphitverbindung erhaltene Stabilisierung genügt.
Als Ergänzungsstabilisatoren kann man Metallsalz-Stabilisatoren
der unter anderem in den USA.-Patentschriften 2 564 646 und 2 716 092 beschriebenen
Art oder auch die vertrauteren bekannten organischen Triphosphite oder organische Verbindungen, die mindestens
eine Epoxygruppe enthalten, verwenden. Diese Verbindungen können zur Ergänzung der eigentlichen
Stabilisatoren eingesetzt werden. Die Menge der letzteren kann von 0 bis 100 Gewichtsteilen je
100 Teile Harz reichen, was sich nach dem gewünschten Effekt richtet, denn viele Epoxyverbindungen
stellen auch Weichmacher. für Polyvinylchloridharze dar. .
In den folgenden Versuchen A bis C werden-die
erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen in ihrer Stabilisierüngswirkung mit bekannten Verbindungen
verglichen.
Versuch A
Es wird eine Reihe von Vinylchloridhomopolymerisatmassen folgender Zusammensetzung hergestellt:
f Gewichtsteile
Vinylchlorid-Homopolymerisat:'... '. ■.■. 100
Dioctylphthalat 45
Isooctyiepoxystearat 5
Phosphit gemäß Tabelle I 3
Das Dioctylphthalat, Isooctyiepoxystearat und Phosphit werden miteinander vermischt und dann
mit dem Polyvinylchlorid vermengt. Man erhitzt das Gemisch auf einem Zweiwalzen-Mischwalzwerk bis
auf 177° C und nimmt es dann als Fell ab. Proben werden hierauf in einem Ofen 372 Stunden auf 177° C
erhitzt, um die Wärmebeständigkeit zu prüfen. Die Verfärbung wird in Abständen von 15 bis 30 Minuten
geprüft; die Ergebnisse sind in Tabelle IV genannt.
A | B | C | D | farblos | |
Erhitzungszeit | Triphenylphosphit | Isooctyldiphenylphosphit | Gelb | ||
(Minuten) | (Vergleich) | (Vergleich) | erfindungsgemäß hergestelltes Phosphit, s. unten | Bernsteinfarben | |
Anfänglich | farblos | farblos | farblos | Orange | |
15 ■ | Gelb | Gelb | Gelb | Orange | |
60 | Orangebraun | Tieforange | Orange | Orange | |
90 | Rotbraun | Orangebraun | Tieforange | Orange | |
120 | Rotbraun | Rotbraun | Tieforange | Orange | |
135 | Dunkelbraun | Dunkelbraun | Tieforange | Rotbraun | |
150 | —' | — | Tieforange | ||
180 | — | ■ — | Tieforange | ||
. . 210 | — - | — | Rotbraun |
Phosphit C = Di-(2-äthylhexyl)-2,2'-methylen-bis-[4-methyl-6-(r-methyIcyclohexyI)-phenol]-phosphit (Beispiel 3).
Phosphit D = Diisooctyl-2,2'-bis-(p-hydroxyphenyl)-propan-phosphit (Beispiel 1).
+ ISO-C8H17OH
NaOH
ISO-C8H17O-P- O
Die als Vergleichsverbindungen verwendeten Phosphite werden,wie folgt hergestellt:
Triphenylphosphit wird durch Umsetzung von 3 Mol Phenol mit 1 Mol PCl3 nach folgendem Reaktionsschema
3 /N— OH + PCl3
3 HCl + P
hergestellt. Es bilden sich dabei 3 Mol HCl und 1 Mol Triphenylphosphit.
Isooctyldiphenylphosphit wird durch Umsetzung von 1 Mol des Triphenylphosphits mit 1 Mol Isooctanol
in Gegenwart von NaOH als Katalysator gemäß folgendem Reaktionsschema hergestellt:
Fell abgenommen und in Form von Proben zur Prüfung der Wärmebeständigkeit in einem Ofen
2 Stunden auf 177° C erhitzt. Die Verfärbung, die in Abständen von 15 Minuten beobachtet wird, ist in der
folgenden Tabelle angegeben.
20
E | - | F | |
Erhitzungszeit | Triphenylphosphit (Vergleich) |
erfindungsgemäß hergestelltes Phosphit (s. unten) |
|
(Minuten) | |||
Zu Anfang | farblos | farblos | |
15 | Dunkelrot | Gelb | |
30 | Dunkelrot | Bernsteinfarben | |
braun | |||
45 | Bernsteinfarben | ||
60 | Bernsteinfarben | ||
75 | Bernsteinfarben | ||
90 | Orange | ||
105 | Orange | ||
120 | Orangebraun |
OH
Die in Tabelle I zusammengefaßten Versuchsergebnisse zeigen, daß die Phosphite gemäß der Erfindung,
die zusätzlich zu dem Phosphitkern freie Phenolgruppen enthalten, eine überlegene Dauerbeständigkeit
und bessere Färbung nach 3V2 Stunden Erhitzen
auf 1770C ergeben. Der Umstand, daß die Stabilisatoren
eine bessere langzeitige Wärmebeständigkeit über einen so langen Zeitraum wie 3V2 Stunden ergeben,
ist sehr bemerkenswert.
Versuch B
Es wird eine Reihe von Harzmassen folgender Zu- -sammensetzung
hergestellt:
Gewichtsteile
Vinylchlorid-Homopolymerisat - 100
Tri-(2-äthylhexyl)-phosphat 40
Epoxysojabohnenöl 5
Zinkstearat 0,1
Phosphit gemäß Tabelle VI 3
Man mischt das Tri-(2-äthylhexyl)-phosphat, das
Epoxysojabohnenöl, das Zinkstearat und das Phosphit miteinander und dann das Gemisch mit dem
Polyvinylchlorid. Das Gemisch wird auf einem Zweiwalzen-Mischwalzwerk auf bis zu 177° C erhitzt, als
Phosphit F = Diisooctyl-2,2'-bis-(p-hydroxyphenyl)-propanphosphit (Beispiel 1).
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäß hergestellten Phosphite, die zusätzlich
zu dem Phosphitkern freie Phenolgruppen enthalten, eine überlegene langzeitige Beständigkeit und eine
bessere Färbung nach 2stündiger Erhitzung auf 177° C
ergeben. Diese Ergebnisse sind besonders hervorragend, weil Polyvinylchloridharzmassen, die Tri-(2-äthylhexyl)-phosphat
und andere Phosphat-Weichmacher dieser Art enthalten, sich besonders schwer
stabilisieren lassen.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von organischen Phosphiten, die mindestens ein verestertes Phenol der allgemeinen FormelAr —Y-Arenthalten, in der Ar carbocyclische aromatische Kerne, besonders Benzolkerne, die wenigstens eine freie phenolische Hydroxylgruppe enthalten, und Y eine Sauerstoff-, Alkylen-, Oxyalkylen-, Sulfoalkylen- oder Cyclohexylenbrücke mit jeweils 1 bis 5 Kohlenstoffatomen je Alkylenrest bedeutet, dadurch gekennzeichnet, . daß man ein Phenol der allgemeinen FormelAr —Y-Arin der Ar und Y die vorstehende Bedeutung Jiaben, in an sich bekannter Weise mit einem Alkyl- oder Arylphosphit umestert.
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