DE1568283C3 - Verfahren zur Herstellung von Mischseifen zweiwertiger Metalle - Google Patents

Description

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immer ein kleiner Überschuß von mindestens 5 Mol- gegeben, dessen Metallseifen an tieferer Stelle in der prozent der Base (Metalloxyd und/oder Hydroxyd) oben angegebenen Tabelle stehen, also einen höheren gegenüber der freien Säure herrschen. Im allgemeinen Schmelzpunkt haben. Von den in der Tabelle genannwird der Überschuß im Bereich von 10 bis 25 Mol- ten Metallseifen liegen die Metallseifen-Säure-Geprozent liegen. 5 mische von Magnesium bis zum Zink in der Wasser-

Die Teilchengröße des gebildeten Metallseifen- phase bereits unterhalb des Siedepunktes des Wassers

gemisches kann weiterhin durch Zusatz geringer Men- in geschmolzenem Zustand vor.

gen oberflächenaktiver Substanzen zu der wäßrigen Es ist allgemein bekannt, daß Barium- und Calcium-Phase beeinflußt werden. Geringe Zusätze von Poly- seifen nicht nach den üblichen Schmelzverfahren vinylalkohol haben eine ähnliche Wirkung. io hergestellt werden können. Das Verfahren der Erfin-

Die Reaktionstemperatur muß hoch genug sein, um dung stellt eine gute Lösung des Problems dar, solche

das suspendierte Metallseifen- und Säuregemisch im Seifen den Metallseifen mit tieferen Schmelzpunkten

geschmolzenen Zustand zu halten. Praktisch kommt einzuverleiben,
der Temperaturbereich zwischen Zimmertemperatur

und Siedepunkt der Lösung in Frage. 15

Jede im wesentlichen in Wasser unlösliche Säure Beispiel 1

kann für das Verfahren gemäß Erfindung benutzt _TI „ „ . _ , . .

werden. Es eignet sich besonders zur Herstellung von Herstellung von Barium-Calciumlaurat

Metallseifengemischen unsubstituierter gesättigter Fett- 18,3 g Cadmiumoxyd wurden bei 160⁰C mit 147,6 g säuren, die mindestens 8 Kohlenstoffatome enthalten, 20 Laurinsäure so lang behandelt, bis die bräunliche Farbe wie z. B. Caprylsäure, Laurinsäure, Stearinsäure, des Cadmiumoxyds verschwunden war. Inzwischen Myristinsäure, jedoch auch ungesättigte und/oder brachte man 114 g Bariumoxyd unter Rühren als substituierte aliphatische oder aromatische Mono- Bariumhydroxyd in 1500 g Wasser bei 60°C zur carbonsäuren, z. B. p-tert.Butylbenzoesäure, Hydroxy- Lösung, ließ in 520 g der erhaltenen Lösung, die 44,2 g Stearinsäure oder Hydroxylaurinsäure, können ver- 25 Bariumhydroxyd enthielt, die Cadmiumlauratschmelze wendet werden, vorausgesetzt, daß sie mit den zwei- bei 120⁰C vorsichtig unter starken Rühren innerhalb wertigen Metallen unlösliche Niederschläge bilden. von 15 Minuten einlaufen und rührte noch eine weitere Vorzugsweise benutzt man für die Oelphase der Stunde. Das Barium-Cadmiumlaurat fiel in gleichwäßrigen Emulsion die Mischung einer niedrigschmel- mäßiger Körnung von etwa 1 mm aus. Der Niederzenden Metallseife mit dem gewünschten Überschuß 30 schlag wurde abfiltriert und einmal mit frischem Wasder entsprechenden Säure. Diese Mischung kann leicht ser gewaschen. Man erhielt 185,5 g einer trockenen durch Umsetzung der Metalloxyde oder -hydroxyde Metallseife in einer Ausbeute von 95,5% — auf mit einem Überschuß der freien Fettsäure in der Cadmium und Säure berechnet. Das Produkt hatte Schmelze hergestellt werden. Der daraus hergestellten eine gleichmäßige Zusammensetzung von 14,65% Bawäßrigen Emulsion wird dann Metalloxyd oder 35 rium und 8,7% Cadmium.
-hydroxyd zugeführt, das mit der Säure eine höherschmelzende Metallseife bildet. Verhältnismäßig nie- Beispiel 2
drigschmelzende Seifen der Metalle der zweiten Gruppe „ „ . „. ,
des periodischen Systems sind z. B. die Zink- und Herstellung von Banum-Zinkstearat
Cadmiumseifen. Diese Metallseifen werden in der 40 20 g Zinkoxyd (0,246 MoI) wurden mit 268 g Stearin-Schmelze hergestellt und mit einem Überschuß der säure, Säurezahl 205, (0,979 Mol) bei einer Temperatur Säure in Wasser emulgiert, wobei sie die Oelphase von 145 bis 150⁰C geschmolzen, die klare Masse langbilden. Höherschmelzende Seifen sind z. B. die CaI- sam unter Rühren in eine Lösung bzw. Suspension cium- und Bariumseifen. Diese Metalle werden daher von 38 g Bariumoxyd (0,248 Mol) in 500 ecm Wasser als Oxyde oder Hydroxyde der Emulsion zwecks BiI- 45 einlaufen gelassen und eine weitere Stunde gerührt, dung der Metallseifengemische zugesetzt. wobei Körner ausfielen. Nach dem Abnutschen und Der Schmelzpunkt der Metallseifen nimmt im all- Trocknen erhielt man 315 g gekörnte Seife mit einem gemeinen in der Reihenfolge Magnesium—Cadmium— Gehalt an 9,85% Barium und 5,6% Zink (Th. 10,2% Zink—Calcium—Barium zu, und in Seifen dieser bzw. 5,1%).
Metalle erhöht sich in homologen Reihen der Schmelz- 50

punkt in der Regel mit zunehmender Zahl der Beispiel 3

Kohlenstoffatome. „ „ _,.·„.,

Die Schmelzpunkte der Laurate und Stearate sind Herstellung von Calcium-Zinkstearat

in der folgenden Tabelle angegeben: 14,05 g Zinkoxyd (0,172 Mol) wurden mit 290 g

Magnesiumstearat 88,5°C ⁵⁵ Stearinsäure, Säurezahl 205 (1,06 Mol) bei einer

Cadmiumlaurat 98 bis 99°C Temperatur von 45 bis 150°C geschmolzen und du

Cadmiumstearat 108 bis 110° C klare leichtflüssige Schmelze langsam in einen Brei

Zinklaurat 110° C ^von Calciumoxyd (0,364 Mol) m 100 ecm Wasser

Zinkstearat 115 bis 125⁰C einlaufen gelassen. Die sich absetzenden Körner fil-

Calciumlaurat' ]'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 182 bis 183⁰C ⁶° *^{ΓίεΓΐε m}A^{n ab} "^{nd 1}SP?^***)*- ?!^{e G}^T??£

Calciumstearat 179 bis 180⁰C ^betruS ³¹ _O ⁵ S «ⁿ,^d ™}^hlfJ*^0/° ^{Calcium (Th}· ⁴'^38/o)

Bariumlaurat 235° C ^{und 3}>⁵⁵% ^Zmk (^Th· ³'⁶ ^

Bariumstearat 235°C _ . ...

Beispiel 4

Zur Herstellung einer Mischung von irgendwelchen 65 . .

Metallseifen einer solchen Serie wird die Metallseifen- Herstellung von Banum-Cadmiumstearat

Säuremischung zweckmäßig zu der Lösung oder 12,8 g Cadmiumoxyd (0,10 Mol) wurden mit 146,3 g Suspension eines Oxyds oder Hydroxyds eines Metalls Stearinsäure, Säurezahl 205 (0,53 Mol) bei einer

Temperatur von 150 bis 165 C umgesetzt und dann langsam unter starkem Rühren in eine Lösung/ Suspension von 25,2 g Bariumoxyd (0,164 Mol) in 500 ecm Wasser eingebracht. Das getrocknete ge-Diese Beispiele veranschaulichen nur die Herstellung binärer Metallseifengemische. In derselben Weise lassen sich auch ternäre Mischungen herstellen.

Nach diesem Verfahren können auch Mischseifen

körnte Produkt enthielt 11,2% Barium und 5,7% 5 der oben angegebenen Metalle mit Seifen von Blei

Cadmium.

oder anderen Metallen hergestellt werden.

Claims (5)

1 2 eine Reinigung mit langwierigen Wasch- und Trocken- Patentansprüche: verfahren notwendig macht. Aus der deutschen Patentschrift 860 210 ist es be-

1. Verfahren zur Herstellung von Mischseifen reits bekannt, zur Herstellung elektrolytfreier Metallaus zwei oder mehreren zweiwertigen Metallen 5 seifen zunächst aus der geschmolzenen Fettsäure mit und wasserunlöslichen organischen Säuren in wäß- heißem Wasser unter Verwendung von Emulgatoren rigem Medium, dadurch gekennzeich- eine wäßrige Fettsäureemulsion herzustellen, die dann net, daß ein aus wasserunlöslicher Säure und der wäßrigen Lösung oder Dispersion des gewünschten einem ihrer Salze mit einem zweiwertigen Metall Metalloxyds oder -hydroxyds allmählich unter stänbestehendes Gemisch in geschmolzenem Zustand io digem Rühren zugesetzt wird. Dieses Verfahren ist tropfenweise in ein wäßriges Medium eingeführt aber nur bei Metalloxyden anwendbar, die sich in wird, das ein Oxyd oder Hydroxyd mindestens Wasser leicht oder verhältnismäßig leicht unter BiI-eines weiteren zweiwertigen Metalls, das mit der dung der entsprechenden Hydroxyde lösen, während geschmolzenen wasserunlöslichen Säure ein Salz Metalle, die wasserunlösliche Hydroxyde bilden, selbst mit höherem Schmelzpunkt bildet, in kleinem 15 in Dispersion mit den freien Fettsäuren nicht mehr Überschuß — auf die freie geschmolzene Säure reagieren (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 189 973).
bezogen — in Lösung oder Dispersion enthält. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- von Mischseifen aus zwei oder mehreren zweiwertigen zeichnet, daß das Oxyd oder Hydroxyd des oder Metallen und wasserunlöslichen organischen Säuren der weiteren zweiwertigen Metalle in einem Über- 20 in wäßrigem Medium und ist dadurch gekennzeichnet, schuß von mindestens 5, im allgemeinen 10 bis daß ein aus wasserunlöslicher Säure und einem ihrer 25 Molprozent eingesetzt wird. Salze mit einem zweiwertigen Metall bestehendes

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Gemisch in geschmolzenem Zustand tropfenweise in gekennzeichnet, daß als wasserunlösliche Säure ein wäßriges Medium eingeführt wird, das ein Oxyd unsubstituierte gesättigte Fettsäuren mit minde- 25 oder Hydroxyd mindestens eines weiteren zweiwertigen stens 8 C-Atomen verwendet werden. Metalls, das mit der geschmolzenen wasserunlöslichen

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Säure ein Salz mit höherem Schmelzpunkt bildet, in gekennzeichnet, daß als wasserunlösliche Säure kleinem Überschuß — auf die freie geschmolzene ungesättigte und/oder substituierte aliphatische Säure bezogen — in Lösung oder Dispersion enthält. Monocarbonsäuren oder aromatische Monocarbon- 30 Mit dem Verfahren der Erfindung zur Herstellung säuren, die mit den zweiwertigen Metallen unlös- von Seifengemischen zweiwertiger Metalle, insbesonliche Niederschläge bilden, verwendet werden. dere der Metalle der zweiten Gruppe des periodischen

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Systems werden die Nachteile der doppelten Umsetzeichnet, daß als substituierte aliphatische Mono- zung umgangen und in einfacher und billiger Weise carbonsäure Hydroxystearin- oder Hydroxylaurin- 35 die Herstellung von Mischungen ermöglicht, die die säure verwendet wird. verschiedenen Metalle in jedem gewünschten Mengenverhältnis enthalten.

Im Hinblick auf das Verfahren der deutschen Patentschrift 860 210 zur Herstellung von Metallseifen 40 mit nur einem Kation war es überraschend, daß sich das Verfahren der Erfindung zur Herstellung von Metallseifen mit mindestens zwei Kationen nicht nur in Abwesenheit von Emulgatoren, sondern auch mit wasserunlöslichen Metalloxyden durchführen läßt.
45 Das neue Verfahren besteht darin, eine geschmol-

Mischungen von Seifen zweiwertiger Metalle, d. h. zene Seife eines zweiwertigen Metalls, die einen bevon_ Salzen dieser Metalle mit Fettsäuren, die etwa stimmten Überschuß an freier Fettsäure aufweist, in bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, werden vor Tropfenform in einem wäßrigen Medium zu disperallem als Stabilisatoren für Polymerisate, z. B. Vinyl- gieren oder emulgieren und in dieser Form mit dem chlorid- und Vinylidenchloridharze, benutzt, weil die 50 Oxyd oder Hydroxyd eines oder mehrerer anderer verschiedenen Metalle in diesen Seifenmischungen zweiwertiger Metalle umzusetzen. Hierbei fällt eine eine synergistische Wirkung ausüben. Mischung der Metallseifen aus, in der durch die Höhe

In solchen Gemischen ist es erwünscht, daß die des Säureüberschusses und der Menge des zugesetzten Metalle in einem bestimmten Mengenverhältnis vor- Metalloxyds oder -hydroxyds der Anteil der verliegen. Das einzige Verfahren, das es bisher ermög- 55 schiedenen Metallseifen in der Endmischung ohne lichte, während der gesamten Herstellung ein gleich- weiteres eingestellt werden kann. Die Teilchengröße mäßiges Verhältnis der verschiedenen Metalle zuein- des Niederschlags hängt von der Tropfengröße der ander sicherzustellen, war die doppelte Umsetzung, Metallseife ab, die die dispergierte ölige Phase bildet wobei Mischseifen von zwei oder mehreren Metallen und eine Funktion der Rührgeschwindigkeit ist; die aus einer wäßrigen Lösung der Metallsalze durch 60 Menge des zugesetzten Oxyds oder Hydroxyds übt Zusatz einer Alkaliseife gemeinsam gefällt werden. auch einen gewissen Einfluß aus. Es ist somit möglich, Für eine solche wäßrige Lösung der Metallsalze kön- die Teilchengröße des erhaltenen Metallseifengeminen z. B. Chloride oder Nitrate benutzt werden, wobei sches zu regulieren, wobei die Teilchen um so größer die Ionen der verschiedenen Metalle in der Lösung in werden, je näher die Menge der Ausgangsstoffe an das dem für die spätere Seifenmischung erforderlichen 65 stöchiometrische Verhältnis herankommt.
Verhältnis vorliegen. Ein schwerwiegender Nachteil Um ein Zusammenfließen der emulgierten Tröpfchen

dieses Verfahrens besteht jedoch darin, daß die erhal- der geschmolzenen Metallseifen und der Säure zu tene Seifenmischung Alkalimetallsalz einschließt, was vermeiden, sollte in der Umgebung der Tröpfchen