DE4017687A1 - IMPROVED FUNCTIONAL LIQUIDS - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft funktionelle Flüssigkeiten auf der Basis von Wasser, die als Verdickungsmittel Polyoxyalkylenpolymere enthalten.The present invention relates to functional liquids based on water as a thickener Contain polyoxyalkylene polymers.
Es ist bekannt, daß man bestimmte Polyoxyalkylenpolymere als Verdickungsmittel für wäßrige Systeme verwenden kann (siehe z. B. DE-PS 22 20 338, DE-OS 38 36 902, EP-OS 54 953, EP-OS 1 09 515, US-PS 44 52 712, US-PS 44 81 367, CA-PS 8 62 804, WO-OS 84/361, Macromolecules 1987 (20), S. 3089 bis 3091 und Technical data on Pluronic® Polyols - Kundenzirkular der Fa. BASF-Wyandotte Corp.). Insbesondere mit den in der DE-OS 38 36 902 beschriebenen Polyoxyalkylen-Blockpolymeren erfolgt eine sehr gute Verdickungswirkung. Es wurde jetzt festgestellt, daß derartige Systeme zur Schaumbildung neigen und bei ihnen das Luftabscheidevermögen häufig zu gering ist. It is known that certain polyoxyalkylene polymers can use as a thickener for aqueous systems (see e.g. DE-PS 22 20 338, DE-OS 38 36 902, EP-OS 54 953, EP-OS 1 09 515, US-PS 44 52 712, US-PS 44 81 367, CA-PS 8 62 804, WO-OS 84/361, Macromolecules 1987 (20), Pp. 3089 to 3091 and Technical data on Pluronic® Polyols - Customer circular from BASF-Wyandotte Corp.). In particular with those described in DE-OS 38 36 902 Polyoxyalkylene block polymers are made very good thickening effect. It has now been found that such systems tend to foam and the air separation capacity is often too low for them.
Es ist weiterhin bekannt, daß man Silikone als Entschäumungsmittel verwenden kann, wobei die Silikone in der schäumenden Flüssigkeit nicht löslich sein sollen (siehe Römpps Chemielexikon, 8. Auflage, Band 5, S. 3705 (1987).It is also known that silicones are used as defoamers can use, the silicones in the foaming liquid should not be soluble (see Römpps Chemistry Lexicon, 8th edition, volume 5, p. 3705 (1987).
Es wurden nun funktionelle Flüssigkeiten gefunden, die Wasser und Polyoxyalkylenpolymere, sowie gegebenenfalls Alkohole und gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe enthalten, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie, bezogen auf Polyoxyalkylenpolymere, zusätzlich 0,2 bis 5 Gew.-% modifizierte Polyether der Formel (I) enthaltenFunctional liquids have now been found Water and polyoxyalkylene polymers, and optionally Contain alcohols and optional additives, which are characterized in that they are related on polyoxyalkylene polymers, additionally 0.2 to 5% by weight contain modified polyethers of the formula (I)
R-(CH2)p-(Y)q-(OCHR¹-CHR²)x-(OCHR³-CHR⁴)y-OR⁵ (I),R- (CH 2 ) p - (Y) q - (OCHR¹-CHR²) x - (OCHR³-CHR⁴) y -OR⁵ (I),
in der
R fürin the
R for
oder füror for
R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander für Wasserstoff
oder Methyl,
R⁵ für einen C₁- bis C₁₈-Alkyl-, C₆- bis C₁₈-Aryl-,
C₇- bis C₁₈-Aralkyl- oder C₇- bis C₁₈-AlkarylrestR¹, R², R³ and R⁴ independently of one another are hydrogen or methyl,
R⁵ for a C₁ to C₁₈ alkyl, C₆ to C₁₈ aryl, C₇ to C₁₈ aralkyl or C₇ to C₁₈ alkaryl
-O-CH₂-CHOH-CH₂- -O-CH₂-CHOH-CH₂-
oderor
p für Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 8,
q für Null oder 1 und
x und y unabhängig voneinander je für eine ganze Zahl
von 5 bis 100 stehen,
wobei in Formel (II)
R⁶, R⁷ und R⁸ unabhängig voneinander je einen gegebenenfalls
durch Halogen substituierten C₁- bis C₁₀-Alkyl-
oder C₆- bis C₁₀-Arylrest,
R⁹ Wasserstoff oder einen gegebenenfalls durch Halogen
substituierten C₁- bis C₁₀-Alkyl oder C₆- bis C₁₀-
Arylrest,
n eine ganze Zahl von 1 bis 50 und
m Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 50
und in Formel (III)
R¹⁰ jeweils einen C₆- bis C₂₀-Alkylenrest oder einen
gegebenenfalls durch C₁- bis C₄-Alkyl oder Halogen
substituierten C₆- bis C₂₀-Cycloalkylen- oder
-Arylenrest,
R¹¹ jeweils einen C₂- bis C₁₄-Alkylen- oder C₃- bis
C₁₄-Cycloalkylenrest und
R¹² jeweils -(CH2)p-(Y)q-(OCHR¹-CHR²)x-(OCHR³-CHR⁴)y-
OR⁵ bedeutet, wobei R¹ bis R⁵ die oben angegebene
Bedeutung haben.p for zero or an integer from 1 to 8,
q for zero or 1 and
x and y each independently represent an integer from 5 to 100,
where in formula (II)
R⁶, R⁷ and R⁸ independently of one another each have a C₁ to C₁₀ alkyl or C₆ to C₁₀ aryl radical which may be substituted by halogen,
R⁹ is hydrogen or a C₁ to C₁₀ alkyl or C₆ to C₁₀ aryl radical which is optionally substituted by halogen,
n is an integer from 1 to 50 and
m zero or an integer from 1 to 50
and in formula (III)
R¹⁰ are each a C₆ to C₂₀ alkylene radical or a C₆ to C₂₀ cycloalkylene or arylene radical which is optionally substituted by C₁ to C₄ alkyl or halogen,
R¹¹ each have a C₂ to C₁₄ alkylene or C₃ to C₁₄ cycloalkylene radical and
R¹² each means - (CH 2 ) p - (Y) q - (OCHR¹-CHR²) x - (OCHR³-CHR⁴) y - OR⁵, where R¹ to R⁵ have the meaning given above.
Bei den erfindungsgemäßen, auf Wasser basierenden funktionellen Flüssigkeiten kann es sich z. B. um Schmiermittel, Hilfsmittel für die Metallbearbeitung oder Hydraulik- oder Wärmeübertragungsmittel handeln.In the water-based functional ones according to the invention Liquids can e.g. B. lubricants, Tools for metalworking or Act hydraulic or heat transfer medium.
Erfindungsgemäße funktionelle Flüssigkeiten können z. B. 30 bis 85 Gew.-% Wasser und 0,02 bis 20 Gew.-% modifizierte Polyether der Formel (I) enthalten. Bevorzugt sind Gehalte von 35 bis 50 Gew.-% Wasser und 0,05 bis 2 Gew.-% modifizierte Polyether der Formel (I).Functional liquids according to the invention can e.g. B. 30 to 85 wt .-% water and 0.02 to 20 wt .-% modified Contain polyether of formula (I). Prefers are contents of 35 to 50 wt .-% water and 0.05 to 2% by weight of modified polyethers of the formula (I).
Als Polyoxyalkylenpolymere kommen z. B. die in den eingangs angegebenen Literaturstellen angeführten in Frage. Bevorzugt sind Polyoxyalkylen-Blockcopolymere, die aus einem an einem Startermolekül (S) gebundenen hydrophoben Polyoxyalkylen-Block (P) und daran anschließend einem hydrophilen Polyoxyalkylenoxid-Block (E) bestehen, wobei (S+P) das Umsetzungsprodukt von (S) mit 20 bis 45 Mol (je Äquivalent Aktivwasserstoffs in S) Propylenoxid oder einem überwiegenden Propylenoxid enthaltenden Ethylenoxid/ Propylenoxid-Gemisch darstellt und auf dieses, gegebenenfalls nach einer teilweisen oder vollständigen Aminierung der an (S+P) vorhandenen OH-Gruppen, 5 bis 30 Mol (je Alkylenoxid-Einheit in P) Ethylenoxid oder ein überwiegend Ethylenoxid enthaltendes Ethylenoxid/ Propylenoxid-Gemisch aufpolymerisiert worden sind (siehe DE-OS 38 36 902).As polyoxyalkylene polymers such. B. the in the beginning indicated references cited in question. Preferred are polyoxyalkylene block copolymers which consist of a hydrophobic bonded to a starter molecule (S) Polyoxyalkylene block (P) and then one consist of hydrophilic polyoxyalkylene oxide block (E), wherein (S + P) the reaction product of (S) with 20 to 45 mol (per equivalent of active hydrogen in S) propylene oxide or an ethylene oxide containing predominant propylene oxide / Represents propylene oxide mixture and on this, if appropriate after partial or complete amination of the OH groups present on (S + P), 5 to 30 moles (per alkylene oxide unit in P) of ethylene oxide or an ethylene oxide containing predominantly ethylene oxide / Propylene oxide mixture have been polymerized (see DE-OS 38 36 902).
Alkohole, z. B. Monoethylenglykol, Diethylenglykol, Butoxy-ethoxy-ethanol, Monopropylenglykol und/oder Dipropylenglykol, bevorzugt Diethylenglykol, können in den erfindungsmäßigen funktionellen Flüssigkeiten z. B. in einer Menge von 0 bis 40 Gew.-% enthalten sein. Vorzugsweise beträgt diese Menge 20 bis 40 Gew.-%.Alcohols, e.g. B. monoethylene glycol, diethylene glycol, Butoxy-ethoxy-ethanol, monopropylene glycol and / or Dipropylene glycol, preferably diethylene glycol, can be used in the functional liquids according to the invention, for. B. be contained in an amount of 0 to 40 wt .-%. This amount is preferably 20 to 40% by weight.
Als übliche Zusatzstoffe kommen z. B. Korrosionsinhibitoren, wie Toluoltriazol, Di- und/oder Triethanolamin und Borsäureaminester (z. B. Rewocoros® RA-BE), Verschleißschutzmitel, wie Polyoxyethylen-octadecylenetherphosphat (z. B. Gafen® LB 400), Fettamine bzw. ethoxylierte Fettamine (z. B. Noramox® 011) oder ethoxylierte Fettsäureamide (z. B. Dionil® W100) und/oder Antioxidantien, wie Glykole, in Frage. Übliche Zusatzstoffe (ohne Glykole) können z. B. in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 4 bis 10 Gew.-%, vorhanden sein. As usual additives such. B. corrosion inhibitors, such as toluene triazole, di- and / or triethanolamine and Boric acid amine ester (e.g. Rewocoros® RA-BE), wear protection agent, such as polyoxyethylene octadecylene ether phosphate (e.g. Gafen® LB 400), fatty amines or ethoxylated Fatty amines (e.g. Noramox® 011) or ethoxylated fatty acid amides (e.g. Dionil® W100) and / or antioxidants, like glycols, in question. Common additives (without Glycols) can e.g. B. in an amount of 0 to 20 wt .-%, preferably in an amount of 4 to 10% by weight be.
Es ist ein wesentliches Merkmal, daß die erfindungsgemäßen funktionellen Flüssigkeiten, bezogen auf die vorhandenen Polyoxyalkylenpolymere, 0,2 bis 5 Gew.-% modifizierte Polyether der Formel (I) enthalten. Vorzugsweise beträgt diese Menge 1 bis 2 Gew.-%.It is an essential feature that the invention functional liquids, based on the existing polyoxyalkylene polymers, 0.2 to 5% by weight contain modified polyethers of the formula (I). This amount is preferably 1 to 2% by weight.
In den modifizierten Polyethern der Formel (I) können die Einheiten (O-CHR²-CHR²) und (O-CHR³-CHR⁴) in Blöcken, statistisch verteilt oder teilweise in Blöcken und teilweise statistisch verteilt vorliegen.In the modified polyethers of formula (I) the units (O-CHR²-CHR²) and (O-CHR³-CHR⁴) in Blocks, statistically distributed or partially in blocks and some are statistically distributed.
Bevorzugte modifizierte Polyether der Formel (I) sind
solche, bei denen
R¹, R² und R³ für Wasserstoff,
R⁴ für Methyl,
R⁵ für einen C₁- bis C₆-Alkylrest,
Y für -O-CH₂-CHOH-CH₂- oderPreferred modified polyethers of the formula (I) are those in which
R¹, R² and R³ for hydrogen,
R⁴ for methyl,
R⁵ is a C₁ to C₆ alkyl radical,
Y for -O-CH₂-CHOH-CH₂- or
p für Null, 1 oder 2,
q für Null oder 1,
x für eine ganze Zahl von 10 bis 50 und
y für eine ganze Zahl von 8 bis 40 stehen,
wobei im Falle R=Formel (II)
R⁶, R⁷ und R⁸ unabhängig voneinander je Methyl oder
Phenyl,
R⁹ Wasserstoff oder Methyl,
n eine ganze Zahl von 3 bis 20 und
m Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 20
und im Falle R=Formel (III)
R¹⁰ jeweils einen C₆- bis C₁₃-Alkylenrest oder einen
gegebenenfalls durch Methyl substituierten C₆- bis
C₁₃-Cycloalkylen- oder -Arylenrest,
R¹¹ jeweils einen C₂- bis C₇-Alkylen- oder C₅- bis C₇-
Cycloalkylenrest und
in R¹² die Symbole R¹ bis R⁵, p, q, x, y und Y die oben
als bevorzugt angegebene Bedeutung haben.p for zero, 1 or 2,
q for zero or 1,
x for an integer from 10 to 50 and
y represents an integer from 8 to 40,
where R = formula (II)
R⁶, R⁷ and R⁸ are each independently methyl or phenyl,
R⁹ is hydrogen or methyl,
n is an integer from 3 to 20 and
m zero or an integer from 1 to 20
and in the case R = formula (III)
R¹⁰ each have a C₆ to C₁₃ alkylene radical or an optionally substituted by methyl C₆ to C₁₃ cycloalkylene or arylene radical,
R¹¹ each have a C₂ to C₇ alkylene or C₅ to C₇ cycloalkylene radical and
in R¹² the symbols R¹ to R⁵, p, q, x, y and Y have the meaning given above as preferred.
Besonders bevorzugte modifizierte Polyether der Formel
(I) sind solche, bei denen
R¹, R² und R³ für Wasserstoff,
R⁴ für Methyl,
R⁵ für einen C₁- bis C₆-Alkylrest,
Y für -O-CH₂-CHOH-CH₂- oderParticularly preferred modified polyethers of the formula (I) are those in which
R¹, R² and R³ for hydrogen,
R⁴ for methyl,
R⁵ is a C₁ to C₆ alkyl radical,
Y for -O-CH₂-CHOH-CH₂- or
p für Null oder 3,
q für Null oder 1,
x für eine ganze Zahl von 15 bis 35 und
y für eine ganze Zahl von 12 bis 25 stehen,
wobei im Falle R=Formel (II)
R⁶, R⁷, R⁸ und R⁹ Methyl,
n eine ganze Zahl von 4 bis 10,
m Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 10
und im Falle R=Formel (III]
R¹⁰ jeweils einen C₆- bis C₁₃-Alkyl-, -Cycloalkyl- oder
-Arylrest,
R¹¹ jeweils einen C₂- bis C₃-Alkylenrest und
in R¹² die Symbole R¹ bis R⁵, p, q, x, y und Y die
oben als besonders bevorzugt angegebene Bedeutung
haben.p for zero or 3,
q for zero or 1,
x for an integer from 15 to 35 and
y represents an integer from 12 to 25,
where R = formula (II)
R⁶, R⁷, R⁸ and R⁹ methyl,
n is an integer from 4 to 10,
m zero or an integer from 1 to 10
and in the case R = formula (III)
R¹⁰ each have a C₆ to C₁₃ alkyl, cycloalkyl or aryl radical,
R¹¹ each have a C₂ to C₃ alkylene radical and
in R¹² the symbols R¹ to R⁵, p, q, x, y and Y have the meaning given above as being particularly preferred.
Die Herstellung von für die vorliegende Erfindung geeigneten modifizierten Polyethern der Formel (I) ist beispielsweise in der DE-OS 27 56 770 (Typen mit R= Formel (II)) und der DE-OS 33 30 197 (Typen mit R= Formel (III)) beschrieben.The preparation of those suitable for the present invention modified polyethers of formula (I) for example in DE-OS 27 56 770 (types with R = Formula (II)) and DE-OS 33 30 197 (types with R = Formula (III)) described.
Erfindungsgemäße funktionelle Flüssigkeiten mit den bisher beschriebenen Merkmalen zeichnen sich dadurch aus, daß sie, trotz der Anwesenheit von schaumfähigen Systemen, das sind z. B. Polyoxyalkylenpolymere und bei Raumtemperatur wasserlösliche Silikone (=Produkte der Formel (I) mit R=Formel (II)), sehr gut schaumgedämpft sind, ein sehr gutes Luftabscheidungsvermögen aufweisen und gegenüber entsprechenden funktionellen Flüssigkeiten ohne Gehalt an modifizierten Polyethern der Formel (I), keine oder nur eine unwesentliche Änderung der Verdickungswirkung zeigen. Dieses Eigenschaftsbild ist über den Temperaturbereich von 10 bis 60°C besonders ausgeprägt.Functional liquids according to the invention with the previously Characteristics described are characterized by that despite the presence of foamable systems, these are e.g. B. polyoxyalkylene polymers and Room temperature water soluble silicones (= products of Formula (I) with R = Formula (II)), very good foam damping have a very good air separation ability and compared to corresponding functional liquids without content of modified polyethers of the formula (I), no or only an insignificant change in the thickening effect demonstrate. This property picture is over the temperature range from 10 to 60 ° C is particularly pronounced.
Bei der Herstellung von erfindungsgemäßen funktionellen Flüssigkeiten ist darauf zu achten, daß man das Polyoxyalkylenpolymere und den modifizierten Polyether der Formel (I) nicht ohne Verdünnungsmittel zusammenbringt. Man kann also z. B. so verfahren, daß man das Polyoxyalkylenpolymere und den modifizierten Polyether gleichzeitig in Wasser einrührt und gegebenenfalls vorher, gleichzeitig oder nachher weitere Bestandteile hinzufügt. Man kann auch zunächst das Polyoxyalkylenpolymere und dann den modifizierten Polyether oder zunächst den modifizierten Polyether und dann das Polyoxyalkylenpolymere mit Wasser mischen und gegebenenfalls zu einem beliebigen Zeitpunkt weitere Bestandteile hinzufügen. Man kann auch zunächst eine Mischung aus Polyoxyalkylenpolymeren, modifiziertem Polyether und wenig Wasser und/oder Alkohol bzw. Glykol herstellen und dieses Konzentrat dann durch Verdünnen mit Wasser auf das für eine erfindungsgemäße funktionelle Flüssigkeit erforderliche Konzentrationsprofil bringen.In the production of functional according to the invention Liquids should be taken care that the polyoxyalkylene polymer and the modified polyether Formula (I) does not match without a diluent. So you can z. B. proceed so that the polyoxyalkylene polymer and the modified polyether at the same time stir in water and if necessary beforehand, adding other ingredients simultaneously or afterwards. You can also first the polyoxyalkylene polymer and then the modified polyether or first the modified polyether and then the polyoxyalkylene polymer mix with water and if necessary to a Add additional components at any time. You can also start with a mixture of polyoxyalkylene polymers, modified polyether and little water and / or produce alcohol or glycol and this Then concentrate on the for by diluting with water a functional liquid according to the invention required Bring concentration profile.
In einigen Fällen wurde beobachtet, daß sich mit den bisher beschriebenen funktionellen Flüssigkeiten bei Temperaturen im Bereich von 10 bis 40°C nicht immer eine optimale Kombination von guter Schaumdämpfung, gutem Luftabscheidevermögen und guter Verdickerwirkung erreicht wird.In some cases it has been observed that the functional liquids described so far Temperatures in the range of 10 to 40 ° C are not always one optimal combination of good foam absorption, good Air separation ability and good thickening effect achieved becomes.
Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der auch bei Temperaturen im Bereich 10 bis 40°C immer eine optimale Kombination von guter Schaumdämpfung, gutem Luftabscheidevermögen und guter Verdickerwirkung erzielbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß man oben als bevorzugt beschriebene Polyoxyalkylenpolymere einsetzt, die anschließend an den hydrophilen Polyalylenoxid-Block E noch einen weiteren hydrophoben Molekülteil H enthalten.A special embodiment of the present invention, at which even at temperatures in the range 10 to 40 ° C always an optimal combination of good foam absorption, good air separation capacity and good thickening effect is achievable is characterized by that one described above as preferred polyoxyalkylene polymers uses, which subsequently to the hydrophilic Polyalylene oxide block E yet another hydrophobic Molecular part H included.
Solche weiteren Molekülteile H können eingeführt werden, indem man ein Polyoxyalkylenpolymeres der vorbeschriebenen Art, das aus den Molekülteilen S, P und E besteht und im Teil E endständige OH-Gruppen enthält, mit z. B. 4 bis 30 Mol Propylenoxid (pro Äquivalent OH-Gruppen) und in Gegenwart eines Katalysators, mit Fettsäuren, Fettsäureestern oder Fettsäurechloriden jeweils mit 6 bis 30 C-Atomen, mit Glycidylethern mit 4 bis 30 C-Atomen, mit α-Olefinoxiden mit 4 bis 30 C-Atomen oder mit Monoisocyanaten mit 12 bis 22 C-Atomen umsetzt. Diese Umsetzungen können nach an sich bekannten Methoden erfolgen (siehe z. B. Organikum, 16. Auflage, S. 407 und Houben-Weyl, Band 14/2, S. 425 ff. und Band E4, S. 142 ff).Such further molecular parts H can be introduced by using a polyoxyalkylene polymer as described above Type consisting of the molecular parts S, P and E. and contains in part E terminal OH groups, with z. B. 4 to 30 moles of propylene oxide (per equivalent of OH groups) and in the presence of a catalyst, with fatty acids, Fatty acid esters or fatty acid chlorides, each with 6 up to 30 C atoms, with glycidyl ethers with 4 to 30 C atoms, with α-olefin oxides with 4 to 30 carbon atoms or with Monoisocyanates reacted with 12 to 22 carbon atoms. These Implementations can be carried out according to methods known per se (see e.g. Organikum, 16th edition, p. 407 and Houben-Weyl, volume 14/2, p. 425 ff. And volume E4, p. 142 ff).
Bevorzugt sind dabei Umsetzungen mit α-Olefinoxiden mit 4 bis 18 C-Atomen (teil-)aromatischen Glycidylethern mit 6 bis 20 C-Atomen und Monoisocyanaten mit 12 bis 22 C- Atomen.Reactions with α-olefin oxides are preferred 4 to 18 carbon atoms with (partially) aromatic glycidyl ethers 6 to 20 carbon atoms and monoisocyanates with 12 to 22 carbon atoms Atoms.
Besonders bevorzugt sind Umsetzungen mit aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Monoisocyanaten mit 15 bis 18 C-Atomen.Reactions with aliphatic, aromatic or araliphatic monoisocyanates with 15 to 18 carbon atoms.
Die aus den Molekülteilen S, P, E und H aufgebauten Polyoxyalkylenpolymere sind neue Verbindungen. The built up from the molecular parts S, P, E and H. Polyoxyalkylene polymers are new compounds.
Solche neuen Verbindungen werden von einer separaten eigenen Patentanmeldung umfaßt. Bei den neuen Verbindungen handelt es sich um Polyoxyalkylen-Blockcopolymere, die aus einem an einem Startermolekül (S) gebundenen hydrophoben Polyoxyalkylen-Block (P) und daran anschließend einem hydrophilen Polyalkylenoxid-Block (E) bestehen, wobei (S+P) das Umsetzungsprodukt von (S) mit 20 bis 45 Mol (je Äquivalent aktiven Wasserstoffs in S) Propylenoxid oder einem überwiegend Propylenoxid enthaltenden Ethylenoxid/Propylenoxid-Gemisch darstellt, und auf dieses, gegebenenfalls nach einer teilweisen oder vollständigen Aminierung der an S+P vorhandenen OH- Gruppen, 5 bis 30 Mol (je Alkylenoxid-Einheit in P) Ethylenoxid oder ein überwiegend Ethylenoxid enthaltendes Ethylenoxid/Propylenoxid-Gemisch aufpolymerisiert worden sind, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie anschließend an den Polyalkylenoxid-Block E noch einen weiteren hydrophoben Molekülteil H enthalten. Wie solche weiteren hydrophoben Molekülteile H enthaltenden Polyoxyalkylenpolymere hergestellt werden können und damit auch die Art dieser weiteren Molekülteile H ist weiter oben beschrieben.Such new connections are made by a separate one own patent application includes. With the new connections are polyoxyalkylene block copolymers, those from a bound to a starter molecule (S) hydrophobic polyoxyalkylene block (P) and then a hydrophilic polyalkylene oxide block (E) exist, where (S + P) the reaction product of (S) with 20 to 45 moles (per equivalent of active hydrogen in S) Propylene oxide or a predominantly containing propylene oxide Ethylene oxide / propylene oxide mixture, and on this, if necessary after a partial or complete amination of the OH- at S + P Groups, 5 to 30 moles (per alkylene oxide unit in P) Ethylene oxide or one containing predominantly ethylene oxide Polymerized ethylene oxide / propylene oxide mixture which are characterized in that they then another one at the polyalkylene oxide block E. contain another hydrophobic part of the molecule H. Like such containing further hydrophobic molecular parts H. Polyoxyalkylene polymers can be made and so that the nature of these other parts of the molecule is H. described above.
Die aus den Molekülteilen S, P, E und H aufgebauten Polyoxyalkylenpolymere können in den erfindungsgemäßen funktionellen Flüssigkeiten als einzige Polyoxyalkylenpolymere enthalten sein. Es können auch bereits bekannte Polyoxyalkylenpolymere im Gemisch mit den neuen Polyoxyalkylenpolymeren vorliegen, wobei der Anteil der neuen Polyoxyalkylenpolymere, bezogen auf die insgesamt vorliegenden Polyoxyalkylenpolymere, z. B. 5 bis 20 Gew.-% betragen kann. Man kann auch bei bekannten, aus den Molekülteilen S, P und E aufgebauten Polyoxyalkylenpolymeren (siehe DE-OS 38 36 902), die OH-Endgruppen im Molekülteil E nur teilweise auf eine der oben beschriebenen Verfahrensweisen umsetzen und so weitere hydrophobe Molekülteile H nur an einzelnen, nicht aber an allen vom Molekülteil S ausgehenden Strängen anfügen.The built up from the molecular parts S, P, E and H. Polyoxyalkylene polymers can be used in the inventive functional liquids as the only polyoxyalkylene polymers be included. It can also be known Polyoxyalkylene polymers in a mixture with the new polyoxyalkylene polymers are present, with the proportion of new Polyoxyalkylene polymers, based on the total available Polyoxyalkylene polymers, e.g. B. 5 to 20% by weight can be. One can also in known, from the Molecular parts S, P and E built polyoxyalkylene polymers (see DE-OS 38 36 902), the OH end groups in the molecular part E only partially on one of the above Implement procedures and so more hydrophobic Molecular parts H only on individual, but not on all Attach molecular part S to outgoing strands.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen funktionellen Flüssigkeiten mit den neuen, aus den Molekülteilen S, P, E und H aufgebauten Polyoxyalkylenpolymeren, sind keine Einschränkungen zu beachten. Man kann also auch zunächst die neuen Polyoxyalkylenpolymeren mit modifizierten Polyethern der Formel (I) ohne Zugabe eines Verdünnungsmittels mischen und aus diesem Gemisch durch Zusatz von Wasser und gegebenenfalls weiteren Komponenten eine erfindungsgemäße funktionelle Flüssigkeit herstellen.In the production of the functional according to the invention Liquids with the new, from the molecular parts S, P, E and H are built polyoxyalkylene polymers no restrictions to consider. So you can too first the new polyoxyalkylene polymers with modified Polyethers of the formula (I) without the addition of a Mix diluent and mix from this mixture Add water and possibly other components a functional liquid according to the invention produce.
In den Beispielen wurden folgende Materialien verwendet:The following materials were used in the examples:
A1 45 Gew.-Teile Wasser
15 Gew.-Teile Monoethylenglykol
15 Gew.-Teile Diethylenglykol
4 Gew.-Teile Dipropylenglykol
1 Gew.-Teile Gafen® LB400 (Polyoxyethylen-octadecylen etherphosphat)
0,1 Gew.-Teile Tolutriazol
0,4 Gew.-Teile Diethanolamin
0,5 Gew.-Teile Rewocoros® RA-BE (Borsäureaminester)
Triethaolaminzusatz bis der pH-Wert 9 beträgt.A1 45 parts by weight of water
15 parts by weight of monoethylene glycol
15 parts by weight of diethylene glycol
4 parts by weight of dipropylene glycol
1 part by weight of Gafen® LB400 (polyoxyethylene octadecylene ether phosphate)
0.1 part by weight of tolutriazole
0.4 parts by weight of diethanolamine
0.5 part by weight of Rewocoros® RA-BE (boric acid amine ester)
Add triethaolamine until the pH is 9.
A2 wie A1, zusätzlich 2,5 Gew.-Teile Dionil® W 100 (ethoxyliertes Fettsäureamid)A2 as A1, additional 2.5 parts by weight of Dionil® W 100 (ethoxylated fatty acid amide)
A3 wie A2, zusätzlich 2,5 Gew.-Teile Noramox® 011 (ethoxyliertes Oleylamin)A3 as A2, additional 2.5 parts by weight of Noramox® 011 (ethoxylated oleylamine)
A4 wie A1, zusätzlich 2,5 Gew.-Teile Noramox® 011 (ethoxyliertes Oleylamin) A4 as A1, additional 2.5 parts by weight of Noramox® 011 (ethoxylated oleylamine)
1. Stufe: Der Starter wurde in einem Reaktor vorgelegt und mit wäßriger Kalilauge vermischt. Dann wurde unter vermindertem Druck auf 120°C erwärmt und dabei Wasser abdestilliert.1st stage: The starter was placed in a reactor and mixed with aqueous potassium hydroxide solution. Then was heated to 120 ° C under reduced pressure and distilling off water.
2. Stufe: Anschließend wurde bei 105 bis 120°C Propylenoxid, gegebenenfalls zusammen mit Ethylenoxid unter Rühren mit einer solchen Geschwindigkeit in den Reaktor eingeleitet, daß ein Druck von 4 bar nicht überschritten wurde. Nach Beendung der Alkylenoxid-Zugabe wurde noch 4 Stunden nachreagieren gelassen.2nd stage: Then at 105 to 120 ° C propylene oxide, optionally together with ethylene oxide with stirring at such a rate introduced into the reactor that a pressure of 4 bar was not exceeded. After finishing the alkylene oxide addition was continued for 4 hours left to react.
3. Stufe: Dem Reaktionsgemisch wurde erneut wäßrige Kalilauge zugefügt und bei vermindertem Druck bei 115°C Wasser abdestilliert.3rd stage: The reaction mixture became aqueous again Potash lye added and at reduced pressure distilled off at 115 ° C. water.
4. Stufe: Anschließend wurde bei 105 bis 120°C Ethylenoxid, gegebenenfalls zusammen mit Propylenoxid unter Rühren mit einer solchen Geschwindigkeit in den Reaktor eingeleitet, daß ein Druck von 4 bar nicht überschritten wurde. Nach Beendung der Alkylenoxid-Zugabe wurde noch 4 Stunden nachreagieren gelassen. Dann wurde der gebildete Polyether mit Essigsäure neutralisiert. Im einzelnen wurden die Polyoxyalkylenpolymere B1 bis B8 hergestellt wie aus Tabelle 1 ersichtlich. 4th stage: Ethylene oxide was then at 105 to 120 ° C, optionally together with propylene oxide with stirring at such a rate introduced into the reactor that a pressure of 4 bar was not exceeded. After finishing the alkylene oxide addition was continued for 4 hours left to react. Then the educated one Polyether neutralized with acetic acid. Specifically, the polyoxyalkylene polymers B1 to B8 prepared as shown in Table 1.
C1 gemischter modifizierter Polyether der Formel (I) mit R=Formel (II), R¹=R²=R⁴=Wasserstoff, R³=R⁶=R⁷=Methyl, R⁵=n-Butyl, Y= -O-CH₂-CHOH-CH₂-, p=3, q=1, x=19 bzw. 26, y=20 bzw. 15, n=3 bis 6 und m=Null.C1 mixed modified polyether of formula (I) with R = formula (II), R¹ = R² = R⁴ = hydrogen, R³ = R⁶ = R⁷ = methyl, R⁵ = n-butyl, Y = -O-CH₂-CHOH-CH₂-, p = 3, q = 1, x = 19 or 26, y = 20 or 15, n = 3 to 6 and m = zero.
C2 gemischter modifizierter Polyether der Formel (I) mit R=Formel (II), R¹=R²=R⁴=Wasserstoff, R³ =R⁶=R⁷=Methyl, R⁵=n-Butyl, Y= -O-CH₂-CHOH-CH₂-, p=3, q=1, x=16, y=12, n=6 bis 12 und m=Null.C2 mixed modified polyether of formula (I) with R = formula (II), R¹ = R² = R⁴ = hydrogen, R³ = R⁶ = R⁷ = methyl, R⁵ = n-butyl, Y = -O-CH₂-CHOH-CH₂-, p = 3, q = 1, x = 16, y = 12, n = 6 to 12 and m = zero.
C3 modifizierter Polyether der Formel (I) mit R= Formel (III), R¹=R²=R⁴=Wasserstoff, R³= Methyl, R⁵=n-Butyl, p=Null, q=Null, x=21, y=16, R¹⁰ jeweils Toluylen und R¹¹ jeweils Ethylen, wobei in den Resten R¹² jeweils R¹=R² =R⁴=Wasserstoff, R³=Methyl und R⁵=n-Butyl sind.C3 modified polyether of formula (I) with R = Formula (III), R¹ = R² = R⁴ = hydrogen, R³ = Methyl, R⁵ = n-butyl, p = zero, q = zero, x = 21, y = 16, R¹⁰ each toluene and R¹¹ each Ethylene, in the radicals R¹² each R¹ = R² = R⁴ = hydrogen, R³ = methyl and R⁵ = n-butyl are.
In gemäß Abschnitt B erhaltene Polyoxyalkylenpolymere wurden nach einer der folgenden Methoden ein unterer hydrophober Molekülteil H eingeführt. In polyoxyalkylene polymers obtained in Section B. became a lower by one of the following methods hydrophobic molecular part H introduced.
100 G Polyoxyalkylenpolymer wurden in 200 ml Toluol gelöst und azeotrop entwässert. Unter Stickstoff wurde auf 70°C abgekühlt und dann 0,5 ml Bortrifluorid-diethyletherat zugefügt. Nach 15 Minuten Rühren bei 70°C wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und ein n-Alkyloxiran oder ein Glycidylether zugegeben und 1 Stunde nachgerührt. Dann wurde mit Natriumcarbonat neutralisiert, feste Bestandteile durch Filtration abgetrennt und noch vorhandene Lösungsmittel abdestilliert.100 g of polyoxyalkylene polymer were dissolved in 200 ml of toluene dissolved and dewatered azeotropically. Under nitrogen cooled to 70 ° C and then 0.5 ml of boron trifluoride diethyl etherate added. After stirring for 15 minutes at 70 ° C cooled to room temperature and an n-alkyloxirane or a glycidyl ether was added and the mixture was stirred for 1 hour. Then it was neutralized with sodium carbonate, solid components separated by filtration and still existing Distilled off solvent.
400 g getrocknetes Polyoxyalkylenpolymer (12 Stunden bei 16 mbar auf 80°C gehalten), 0,05 g Diazabicyclooctan und 500 ml trockenes Dioxan wurden zusammengegeben und 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde n-Alkylmonoisocyanat zugefügt und 2 Stunden zum Sieden am Rückfluß erwärmt. Dann wurde bei 16 mbar und 130°C das Lösungsmittel abdestilliert und schließlich feste Bestandteile durch Filtration abgetrennt.400 g of dried polyoxyalkylene polymer (12 hours at 16 mbar kept at 80 ° C), 0.05 g of diazabicyclooctane and 500 ml of dry dioxane were combined and 1 Stirred for one hour at room temperature. Then was Added n-alkyl monoisocyanate and boiled for 2 hours heated at reflux. Then at 16 mbar and 130 ° C. the solvent distilled off and finally solid components separated by filtration.
200 g getrocknetes Polyoxyalkylenpolymer (12 Stunden bei 16 mbar auf 80°C gehalten), 1 g NaOH und 300 ml trockenes Dioxan wurden zusammengegeben und 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde ein Fettsäurechlorid zugegeben und eine weitere Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurde bei 16 mbar und 130°C das Lösungsmittel abdestilliert und schließlich feste Bestandteile durch Filtration abgetrennt.200 g of dried polyoxyalkylene polymer (12 hours at 16 mbar kept at 80 ° C), 1 g NaOH and 300 ml dry Dioxane were added and added for 30 minutes Room temperature stirred. Then a fatty acid chloride added and another hour at room temperature touched. Then at 16 mbar and 130 ° C Solvent distilled off and finally solid components separated by filtration.
Im einzelnen wurden die mit einem weiteren hydrophoben Molekülteil H versehenen Polyoxyalkylenpolymere B 1.1 bis B 8.2 hergestellt wie aus Tabelle 2 ersichtlich. Specifically, those with another were hydrophobic Molecular part H provided polyoxyalkylene polymers B 1.1 up to B 8.2 as shown in Table 2.
In ein Gemisch aus Wasser, Alkoholen und für funktionelle Flüssigkeiten üblichen Zusatzstoffen (siehe Materialien A.) wurden verschiedene Verdicker (siehe Materialien B. und D.), sowie modifizierte Polyether (siehe Materialien C.) zugefügt. Somit erforderlich wurde Wasser und/oder Diethylenglykol zugegeben, bis eine Viskosität der Klasse ISO VG 46 (siehe DIN 51 519) vorlag. Die jeweils in Gew.-% angegebenen Gehalte an den Materialien B., C. und/oder D. beziehen sich auf die jeweilige so hergestellte fertige funktionelle Flüssigkeit.In a mixture of water, alcohols and for functional Liquids usual additives (see materials A.) various thickeners (see materials B. and D.), and modified polyethers (see materials C.) added. Thus water and / or was required Diethylene glycol added until a viscosity grade ISO VG 46 (see DIN 51 519) was available. The each in % By weight of the materials B., C. and / or D. refer to the respective so produced finished functional liquid.
An diesen funktionellen Flüssigkeiten wurde die Schaumneigung gemäß DIN 51 566 gemessen. Dabei wurden 200 ml der jeweiligen funktionellen Flüssigkeit in einem 1-1- Testgefäß von einem Luftstrom von 3,6 l/min durchblasen. Der Druck betrug 50 mm Wassersäule gegenüber den 200 ml Einfüllung bei einem Vordruck von 20 mm Wassersäule. Die Messung wurde entweder nach 5 Minuten oder nach Erreichen eines Schaumvolumens von 800 ml beendet, je nachdem was früher der Fall war.The tendency to foam on these functional liquids measured according to DIN 51 566. 200 ml the respective functional liquid in a 1-1- Blow through the test tube with an air flow of 3.6 l / min. The pressure was 50 mm water column compared to the 200 ml Filling at a pre-pressure of 20 mm water column. The Measurement was taken either after 5 minutes or after reaching it a foam volume of 800 ml ended, each after what used to be the case.
Weiterhin wurde an diesen funktionellen Flüssigkeiten das Luftabscheidevermögen gemäß DIN 51 381 gemessen. Die Messung wurde jeweils nach Erreichen von 99% der Ausgangsdichte beendet. Einzelheiten sind aus Tabelle 3 ersichtlich. Furthermore, these functional liquids the air separation capacity measured according to DIN 51 381. The measurement was in each case after reaching 99% of the Initial density ended. Details are given in Table 3 evident.
Claims (7)
R für oder für R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Methyl,
R⁵ für einen C₁- bis C₁₈-Alkyl-, C₆- bis C₁₈- Aryl, C₇- bis C₁₈-Aralkyl- oder C₇- bis C₁₈- Alkarylrest
Y für -O-CH₂-CHOH-CH₂-oder p für Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 8,
q für Null oder 1 und
x und y unabhängig voneinander je für eine ganze Zahl von 5 bis 100 stehen,
wobei in Formel (II)
R⁶, R⁷ und R⁸ unabhängig voneinander je einen gegebenenfalls durch Halogen substituierten C₁- bis C₁₀-Alkyl- oder C₆- bis C₁₀-Arylrest,
R⁹ Wasserstoff oder einen gegebenenfalls durch Halogen substituierten C₁- bis C₁₀-Alkyl- oder C₆- bis C₁₀-Arylrest,
n eine ganze Zahl von 1 bis 50 und
m Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 50
und in Formel (III)
R¹⁰ jeweils einen C₆- bis C₂₀-Alkylenrest oder einen gegebenenfalls durch C₁- bis C₄-Alkyl oder Halogen substituierten C₆- bis C₂₀- Cycloalkylen- oder -Arylenrest,
R¹¹ jeweils einen C₂- bis C₁₄-Alkylen- oder C₃- bis C₁₄-Cycloalkylenrest und
R¹² jeweils -(CH2)p-(Y)q-(OCHR¹-CHR²)x-(OCHR³- CHR⁴)y-OR⁵ bedeutet, wobei R¹ bis R⁵ die oben angegebene Bedeutung haben.1. Functional liquids which contain water and polyoxyalkylene polymers, and optionally alcohols and optionally conventional additives, characterized in that, based on polyoxyalkylene polymers, they additionally contain 0.2 to 5% by weight of modified polyethers of the formula (I) R- (CH 2 ) p - (Y) q - (OCHR¹-CHR²) x - (OCHR³-CHR⁴) y -OR⁵ (I), in which
R for or for R¹, R², R³ and R⁴ independently of one another are hydrogen or methyl,
R⁵ for a C₁ to C₁₈ alkyl, C₆ to C₁₈ aryl, C₇ to C₁₈ aralkyl or C₇ to C₁₈ alkaryl
Y for -O-CH₂-CHOH-CH₂-or p for zero or an integer from 1 to 8,
q for zero or 1 and
x and y each independently represent an integer from 5 to 100,
where in formula (II)
R⁶, R⁷ and R⁸ independently of one another each have a C₁ to C₁₀ alkyl or C₆ to C₁₀ aryl radical which may be substituted by halogen,
R⁹ is hydrogen or a C₁ to C₁₀ alkyl or C₆ to C₁₀ aryl radical which is optionally substituted by halogen,
n is an integer from 1 to 50 and
m zero or an integer from 1 to 50
and in formula (III)
R¹⁰ each represent a C₆ to C₂₀ alkylene radical or a C₆ to C₂₀ cycloalkylene or arylene radical optionally substituted by C₁ to C₄ alkyl or halogen,
R¹¹ each have a C₂ to C₁₄ alkylene or C₃ to C₁₄ cycloalkylene radical and
R¹² each means - (CH 2 ) p - (Y) q - (OCHR¹-CHR²) x - (OCHR³-CHR⁴) y -OR⁵, where R¹ to R⁵ have the meaning given above.
R¹, R² und R³ für Wasserstoff,
R⁴ für Methyl,
R⁵ für einen C₁- bis C₆-Alkylrest,
Y für -O-CH₂-CHOH-CH₂- oder p für Null, 1 oder 2,
q für Null oder 1,
x für eine ganze Zahl von 10 bis 50 und
y für eine ganze Zahl von 8 bis 40 stehen,
wobei im Falle R=Formel (II)
R⁶, R⁷ und R⁸ unabhängig voneinander je Methyl oder Phenyl,
R⁹ Wasserstoff oder Methyl,
n eine ganze Zahl von 3 bis 20 und
m Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 20
und im Falle R=Formel (III)
R¹⁰ jeweils einen C₆- bis C₁₃-Alkylenrest oder einen gegebenenfalls durch Methyl substituierten C₆- bis C₁₃-Cycloalkylen- oder -Arylenrest,
R¹¹ jeweils einen C₂- bis C₇-Alkylen- oder C₅- bis C₇-Cycloalkylenrest und
in R¹² die Symbole R¹ bis R⁵, p, q, x, y und Y die oben als bevorzugt angegebene Bedeutung haben. 3. Functional liquids according to claims 1 and 2, characterized in that in formula (I)
R¹, R² and R³ for hydrogen,
R⁴ for methyl,
R⁵ is a C₁ to C₆ alkyl radical,
Y for -O-CH₂-CHOH-CH₂- or p for zero, 1 or 2,
q for zero or 1,
x for an integer from 10 to 50 and
y represents an integer from 8 to 40,
where R = formula (II)
R⁶, R⁷ and R⁸ are each independently methyl or phenyl,
R⁹ is hydrogen or methyl,
n is an integer from 3 to 20 and
m zero or an integer from 1 to 20
and in the case R = formula (III)
R¹⁰ each have a C₆ to C₁₃ alkylene radical or an optionally substituted by methyl C₆ to C₁₃ cycloalkylene or arylene radical,
R¹¹ each have a C₂ to C₇ alkylene or C₅ to C₇ cycloalkylene radical and
in R¹² the symbols R¹ to R⁵, p, q, x, y and Y have the meaning given above as preferred.
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