DE2256234A1

DE2256234A1 - Kationische oberflaechenaktive verbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung fuer die behandlung von textilmaterialien

Info

Publication number: DE2256234A1
Application number: DE2256234A
Authority: DE
Inventors: Karl Martin Edvin Hellsten; Eva Margareta Martinsson
Original assignee: MO OCH DOMSJOE OERNSKOELDSVIK (SCHWEDEN) AB; Mo och Domsjo AB
Current assignee: MO OCH DOMSJOE OERNSKOELDSVIK (SCHWEDEN) AB; Mo och Domsjo AB
Priority date: 1971-11-19
Filing date: 1972-11-16
Publication date: 1973-05-24
Also published as: DE2256234C2; US3932495A; NL7215613A; CH583173A5; AT322505B; CA986137A; NL180933C; GB1407015A; FR2161718A5

Description

Patentanwälte

Dipi.-ing.P.üirth, Dr.V.Schmied-Kowarζik, Dipl.-Ing.G.Dannenberg, Dr,P.Heinhold,

Dr.D.Gudel

6 Frankfurt/Main, 13. November 1972 Gr.Eschenheimer Str. 39

Case 1226

Mo och DomSjö AB, Örnskö'ldsvik 1, Schweden

Kationische oberflächenaktive Verbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung für die Behandlung von Textilmaterialien

Die Erfindung betrifft neue kationische oberflächenaktive Verbindungen, mit deren Hilfe es möglich ist, die elektrostatische Aufladung und/oder die Weichheit von damit behandelten Materia- ' lien zu verbessern.

Es wurden bereits vMe Versuche unternommen, um Textilmaterialien eine höhere Weichheit zu verleihen und ihre elektrostatische Aufladung herabzusetzen durch Behandlung derselben mit quaternären Verbindungen des Typs (!(.")„ (R' )_?N Gl , worin Ii¹ eine Methyl- oder /ithylgruppe und R^t: eine Getyl- oder StcaryL '-ΦΡ<2 be=

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BAO

deuten. Ein wesentlicher Nachteil dieser Verbindungen besteht darin, daß bei ihrer Verwendung wegen ihrer hydrophoben Natur die Wasserabsorptionsfähigkeit des damit behandelten Textilmaterial stark vermindert wird. Diese Verbindungen werden hergestellt durch Quaternleierung von beispielsweise Distearylamin mit Methylchlorid oder Dimethylsulfat. Das Distearylamin wird hergestellt durch Erhitzen der entsprechenden Fettsäure in Gegenwart von Ammoniak und anschliessende Hydrierung des

gebildet
StearonitrilsyUber das Ammoniumsalz und Araidderivat. Dieses Herstellungsverfahren ist umständlich und teuer und liefert nur verhältnismäßig schlechte Ausbeuten.

Es wurde nun Überraschend gefunden, daß eine neue Gruppe von kationenaktiven quaternären Verbindungen, die einen sehr guten Erweichungs- und antistatischen Effekt liefern, billig und einfach hergestellt werden können. Außerdem weisen mit diesen Verbindungen behandelte Text!!materialien beträchtlich bessere Wasserabsorptionseigenschaften auf als diejenigen, die mit den oben erwähnten quaternären Alkylverbindungen behandelt worden sind. Bei den erfindungsgemäßen Verbindungen handelt es sich um solche der folgenden allgemeinen Formel

R¹O(CH₂CHXO)_n - CH₂CH(OH)CH₂ ^^R

^{1 N}

R¹¹O(CH₉CHXO) - CH₉CH(OH)CH₉ R^IV * n₉ ζ &

worin bedeutenι

R und R unabhängig voneinander aliphatisch« Gruppen mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen,

X ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe,

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Il und Il jeweils Methyl- oder Äthyl gruppen und η "und n„ unabhängig voneinander ganze Zahlen von 0 bis 5.

Umfangreiche Untersuchungen hinsichtlich des durch diese Verbindungen auf verschiedene Textilmaterialien ausgeübten Effektes haben gezeigt, daß die erfindung-sgemäßen Verbindungen ausnahmslos bessere antistatische Eigenschaften aufweisen als die bisher verwendeten quaternären Verbindungen. Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, daß durch Glycerylgruppen und geringe Mengen von Allcylenglykoleinheiten in den Verbindungen, insbesondere /ithylenglykoleinheiten, die antistatischen Werte verbessert werden. Die Erweichungseigenschaften der Verbindungen werden ebenfalls durch die Anzahl der Allcylenglykoleinheiten beeinflußt und es vTurde festgestellt, daß Verbindungen, in denen n., und n„ Werte von 0 bis 2 aufweisen, eindeutig die besten Eigenschaften haben. Infolgedessen sind Verbindungen der oben angegebenen allgemeinen Formel, in· denen X Wasserstoff und η-j und n~ einen durchschnittlichen Wert von 0 bis 2 bedeuten, bevorzugt.

Zu den erfindungsgemäß besonders bevorzugten Verbindungen gehören diejenigen, in denen Il und R unabhängig voneinander Kohlenwasserstoffketten mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeuten da sie in Form von 5 bis 10 %igen wässrigen Lösungen gefrierauftau-bestandig sind, d.h. sie weisen keine oder nur eine geringe Neigung zum Gelieren und zur Abtrennung (Zersetzung) bei wiederholtem Einfrieren und Auftauen auf. In" konzentrierter Form sii:d sie flüssig und dies erleichtert die-Herstellung von Konsumprodukt en .

Ein beträchtlicher Vorteil der erfindungsgemäßen neuen kat^onen-

^309821/1213 BADORÄAL

ί. ί-

aktiven Verbindungen besteht, darin, daß sic in technischer."! liaßstabe leichi' hergestellt v/erden können, Sie können beispielsweise dadurch erhalten werden, daß man in an sich bekannter Uei-

an

se O bis 5 Hol Äthylen-, Propylen- oder !Jutylenoxyd/einen Alkohol mit; G bis 22 Kohlenstoffatomen addiert, der mit Epichlorhydrin zu dem entsprechenden Chlorgiyceryläther umgesetzt wird, der seinerseits mit einem sekundären Amin der allgemeinen Formel

.. iII-.IV,._T.

R ύ HU

ill IV

und R ' unabhängig voneinander Methyl- oder Äthyl- ■

gruppen bedeuten,

zu einer cuaternären Verbindung in Form ihres Chloridsa3.ses umgesetzt wird. Gewünschtenfalls kann dieses Anion auf bekannte Heise, beispielsweise durch Zugabe eines Hatriumsalzes mit einer höheren" Löslichkeitskonstanten als natriumchlorid oder durch Ionenaustausch in einem Ionenaustauscher gegen andere Anionen ausgetauscht werden. Beispiele für diese anderen Anionen, die

id
das Chlor/ion ersetzen können, sind Hydroxyl-, Bromid-, Hethylsulfat-, Acetat-, Sulfat-, Carbonet-, Citrat- und Tartratanionen, wobei von diesen monovalentc Ionen bevorzugt sind. Das hier beschriebene Herstellungsverfahren kann durch die folgenden beiden ileakt ions stuf en dargestellt v?erden:

1) U¹O(CiI₉CILXO) 11+CII₉ CIICH₉Cl

^ R¹O(CH₂CHXO) CIi₉Cn(OII)CH₉Cl

2) 2R¹O(CH₉CIIXO) CH₉CII(OrI)CII₉Cl + Ii

L·. Xl —im Zm

> [R¹O(CM₂CHXO)_n CH₂CH(OII)CII₂ ]₂

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BAO

In den vorstehenden Reaktionsgleichungen haben K , R ^Xi, R , X und n.. die oben angegebenen Bedeutungen.

Die Umsetzung zwischen dem Alkohol oder einem Alkylenoxydaddukt davon und Epichlorhydrin wird bei einer Temperatur von 'etwa 100 bis 150 G in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt. Beispiele für Katalysatoren, die sich als ausgezeichnet erwiesen haben, sind insbesondere SnGl,, BF„ und I-IClö,, die eine schnelle und leicht steuerbare Umsetzung ergeben, es können aber auch andere saure Katalysatoren verwendet werden, wie z.B. Toluolsulfonsäure und Schwefelsäure. Zur Erzielung einer vollständigen Umsetzung der Alkoholverbindungen wird im allgemeinen das Epichlorhydrin im Überschuß zugegeben. Die Quaternisierung des sekundären Amins mit dem Chlorglyceryläther wird in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels mit einem Siedepunkt von mindestens 60 C durchgeführt, wobei es sich bei dem Lösungsmittel beispielsweise um Methanol, Äthanol oder dem Monoäthylather von Diäthylenglykol handelt.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch durch Abänderung des oben beschriebenen Verfahrens hergestellt werden. So kann der Ghlorglyceryläther mit Ammoniak oder'einem primären Amin mit einem Methyl- oder Äthylsubstituenten umgesetzt werden und die Quaternisierung kann beispielsweise mit Methyl- oder Äthylchlorid oder Dimethylsulfat oder Diäthylsulfat durchgeführt v/erden. Dieses Verfahren ist jedoch komplizierter als das weiter oben beschriebene Verfahren, umfaßt mehr Reaktiönsstufen und liefert eine größere Anzahl von Nebenprodukten und geringere Gesamtausbeuten.

Bei den Alkoholen mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen verwendet werden, -

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kann es sich sov/ohl um synthetische als auch um natürliche Alkohole handeln. Die natürlichen Alkohole, die sogerannten Fettalkohole₎werden im allgemeinen hergestellt durch Reduktion von Fettsäuren oder Fettsäureestern, die aus pflanzlichen ülen, wie z.L. Kokosnußöl, Palmol, Sojaöl, Leinsamenöl, Maisöl oder Rizinusöl, oder aus tierischen Ölen oder Fetten, wie z.B. Fischöi, Walöl, Talg oder Schweineschmalz, erhalten v/erden. Beispiele für geeignete Alkohole sind folgende: Octylalkohol, Decylalkohol, Dodecylalkohol, Tetradecylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkoiiol, E i co sy 1 aiko hol, Oleylalkohol und Eicosenylalkohol. Die synthetischen Alkohole werden vorzugsweise nach dem Ziegler-ode-j^nach dem Oxoverfahren hergestellt. Die meisten Alkohole, die nach dem Oxo-Verfahren hergestellt worden sind, v/eisen eine mehr oder weniger verzweigte Kette auf, so daß eine große Anzahl von Isomeren möglich ist. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Alkohole ähneln sehr denjenigen der geradkettigen primären Alkohole.

Beispiele für sekundäre Amine, die sich für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen, sind Diäthylamin und Dimethylamin, die im Handel erhältlich sind. Bei dem verwendbaren primären Amin kann es sich um Methylamin oder /ithylamin handeln.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind besonders gut dafür geeignet, dem damit behandelten Textilmaterial die gewünschte Ueichheit zu verleihen und die Neigung zur elektrostatischen Aufladung bestimmter Materialien zu vermindern. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können dem Spülwasser (beim Spülen) der Te:ctilmaterialien zugegeben werden. Wegen seiner guten Affinität gegenüber Teittilfasern kann der Zusatz jedem beliebigen Spül-

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' ■■ ■ , - 7 -

wasser zugegeben werden, obwohl der beste Effekt' dann erzielt wird, wenn der Zusatz dem letzten Spülwasser zugegeben wird. Die Menge an quaternärer Verbindung, die dem Spülwasser der Tex- ■ tilmaterialien zugegeben werden sollte, variiert je nach dem Textilmaterial,' den Waschbedingungen und dem gewünschten Effekt, im allgemeinen sollte der Zusatz jedoch 0,01 bis 0,50, vorzugsweise 0,05 bis 0,15 g pro Liter Spülwasser oder 0,1 bis 5,0, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 g pro kg Textilmaterial betragen. Die Verbindungen können auch beim Vorwaschen oder beim Hauptwaschen zugegeben werden, in diesen Fällen ist der erzielte Effekt jedoch etwas geringer. Das Textilmaterial kann nicht-gewebt sein und 8.US synthetischen oder natürlichen Fasern, wie z.B. Baumwoll-, Leinen-, WoIl-, Rayon-, Polyvinylchlorid-, Polypropylen-, Poly™ amin-, Polyester und Polyamidfasern,bestehen. Bei der Herstellung von Produkten auf Papierbasis, wie z.B. Blättern (Folien), Stoffen,, Sanitär- Tüchern, adsorbierenden Windeln-und adsorbierenden Polstern, können die erfindungsgemäßen Verbindungen der wässrigen Pulpenaufschlämmung in einer Menge von 0,02 bis 2 Gew.-% der trockenen Cellulose zugesetzt werden, um dem fertigen Produkt eine gute Weichheit und Wasserabsorption zu verleihen. Außerdem hat es sich als geeignet erwiesen, Lösungen der erfindüngsgemässen Verbindungen, durch Aufsprühen oder Auftragen auf Materialien aufzubringen, welche die Neigung haben, sich in unerwünschter Weise elektrostatisch aufzuladen. Dieses Verfahren eignet sich besonders gut für Materialien oder Gegenstände, die normalerweise sehr selten oder' überhaupt nicht gewaschen werden. Produkte dieser Art sind beispielsweise Wandteppiche und Polster, Decken (Felle) aus Polyacrylnitril oder Rayonwolle, Häute und Leder, Papier und Papierprodukte, Glaswolle und andere Mineralwollearten, Schallplatten,' Ton- und Bildaufzeichnungsmaterialien, Gemälde und Lacküberzüge, Metallfolien, Gehäuse für elektrische und elektronische Vorrichtungen usw. Die Verbindungen weisen auch einen

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ausgeprägten Erweichungseffekt auf faserige oder Textilgegenstände, wie z.B. Teppiche, Produkte auf Basis von"Cellulosefasern, Pelze und Mineralwolle, auf.

Die. erfindungsgemäßen Verbindungen werden im allgemeinen in Form einer 5 bis 10%igen wässrigen^ sung verwendet, die neben der aktiven Substanz beispielsweise löslich machende Zusätze, v.⁷ie z.B. i-lthyldiglykol enthält, um die Viskosität der Lösung herabzusetzen. Es ist auch möglich, auf bekannte Weise nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie z.B. Addukte von iithylenoxyd oder Propylenoxyd und aliphatischen Alkoholen oder Alkylphenolen, einzuarbeiten, um damit die Wiederbenetzbarkeit des behandelten Textilmaterials zu verbessern.

Für spezielle Anwendungszwecke kann es zweckmäßig sein, die erfindung s gemäß en Verbindungen in einem flüchtigen Lösungsmittel zu lösen, so daß das Lösungsmittel schnell verdampfen kann. In diesen Fällen können Aceton, Methanol, Äthanol, Isopropanol oder Gemische davon als Lösungsmittel verwendet werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.

Beispiel 1

In ein mit Heiz- und Rühreinrichtungen und einem Rückflußkühler versehenes Reaktionsgefäß wurden 300 g (1 Hol) einer Schmelze von Talgfettalkohol (einer Mischung von Cetyl-, Stearyl- und Eicosylalkohol), umgesetzt mit 0,5 Mol Äthylenoxyd pro Mol Alkohol bei Verwendung von Natriumhydroxyd als Katalysator, eingeführt. Die dabei erhaltene Schmelze wurde unter Rühren bei 75 C gehalten, danach wurden 3 g SnGl, eingeführt und innerhalb einer

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Stund· wurden XOX g (X*1 MoX) Kpichlorhydrin sugegeben* Di· Temperatur wurde dann auf 125⁰C erhöht und weitere swel Stunden lang bai diener Teeperatur gehalten. Da· surückbleibende Epichlorhydrin wurde durch Vakuumbehandlung entfernt und da· erhaltene Reaktionsprodukt (390 g) war ein« schw&chgelbe viakos· Flüssigkeit .

In einen «it einer Kais· und Rühreinrichtung versehenen Autoklaven wurden 350 g (0,9 Mol) des obigen Reaktionsprodukte·, 125 g Äthanol» in des 20 g (o, 45 Mol) Dioathy iaain gelöst worden waren, 23 g (0,56 Mol) Netriuehydroxyd und 15 g Wasser «ingaführt. Die Mischung wurde drai Stunden lang in de« Autoklaven bai 125⁰C gehalten, danach wurde da· fturückhlelbende Diaathylaain durch Durchleiten von Stickstoffgas entfernt· Das Reaktionsprodukt war ein· schwach balge Substans mit einest Schmelzpunkt von 37 bis 40⁰C₉ dessen Analyse saigte, daß es su 57 X aus »ine» quaternär·« AkUi der folgenden Formel

TaIg-OCH₂CH₂OCH₂CH(OM)CH₂

su 10 t au· eine« tertiären Aain, nu 23 % au· Äthanol, zu 6 X au· NaCl und su 4 X au· Wasser bestand. Diese· Produkt wird nachfolgend als Produkt λ bezeichnet.

Beispiele 2 bis 7

Nach einen ähnlichen Verfahren wie In Beispiel 1 wurden weitere erfindungsgemüBe Produktehergestellt. Bei diesen Verbindungen, die nachfolgend ait B bis G bezeichnet werden, handelt as sich üb folgendet

309821/1213 ORIGHNAL INSPECTED

YSI&iSäSSI.i¹ Retktioneprodukfc von 2 Mol Cetylalkohol, 2 Mol Epichlorhydrtn und 1 Mol Dimethylamin mit der Strukturformel _m

[Cetyl-OCH₂CH(OH)CH₂]₂N(CH₃)₂C1|

Verblndung^C« Reaktionsprodukt von 2 Mol Talgfettalkohol 2 Mol Epichlorhydrln und 1 Mol Dimethylamin mit der Strukturformel

[TaIg-O-CH₂CH(OH)CH₂I₂H(CH₃)jCl|

Verbindung._Di leaktioneprodukt von 2 Mol Talgfettalkohol, 1 Mol Butylenoxyd, 2 Mol Kpichlorhydrln und 1 Mol Dimethylamin mit der durchschnittlichen Strukturformel

Talg-OCH₂CH₂CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂N(CH₃)₂C1 TaIg-OCH₃CH(OH)CH₂I

yerbindung_eEi Reaktionsprodukt von 2 Mol Talgfettalkohol, 4 Mal Äthylenoxyd, 2 Mol Ipichlorhydrin und 1 Mal Dimethylamin mit dar durchschnittlichen Strukturformel

[Talg-(OCH₂CH₂-)₂OCH₂CH(OH)CH₂]₂V(CH₃)₂Ci|

Verb£ndung_Fi leaktionsprodukt van 2 Mal Talgfettalkohol, S Mol Äthylenoxyd, 2 Mal ipUhlerhydrin und 1 Mal Dimethylamin mit der durchschnittlichen Strukturformel

[TaIg-(OCH₂CH₂4₄OCH₂CH(OH)CH₂]₂H(CH₃)₂C1|

ig 61 leaktionsprodukt von 2 Mol einer Fettalkobolmisehung

^{VOn C}20" "⁰^ ^C22"^Alkohol#n» ⁸ ^¹ ^thylenoxyd, 2 Mol Epichlorhydrln und 1 Mol Dimethylamln mit der durchschnittlichen Strukturformel

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ORIGINAL INSPECTED

- li -

Ijeispiel 8 -.- - ■ . " - ' ' ■■_-

In diesem Beispiel wird ein Handelsprodukt, bestehend zu 75 % aus Distearyldimethylammoniumchlorid, in einer !leihe von liaschtests mit den erfindungsgemäßen Verbindungen verglichen»

£s wurde eine Trommelwaschmaschine verwendet und Teststücke aus Baumwollfrotteestoff wurden mit einem handelsüblichen Waschmittel bei 90 G gewaschen. Dem letzten Spülwasser wurde eine der erfindungsgemäßen Verbindungen A bis E in einer Menge entsprechend 0,5 g/kg Waschgut zugegeben. Das Waschen und die Nachbehandlung wurden 5mal wiederholt.. Nach jedem Waschen wurde die Weichheit des Frotteestoffes durch 6 Personen subjektiv beurteilt. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

3 0 9 8 21/1213

BAD ORIGINAL

Untersuchte Anzahl der Anzahl der Personen, die Verbindung Uaschvor-

die handels	die erfin-	eile erfin-
übliche 7er-	dungsgeioäs-	d uii'^: s °" e—
biLdung als	sen Verbin	mäßen Ver
beste bezeich	dungen als	bindungen
neten	g .Lei einwer	als beste
	tig be	bezeichneten
	zeichneten
O	1	5
O	1	5
1	O	b
O	O	6
O	O	6

2 1 2 1 0

3 1 2 3

2 2 3 3 3

1 1 O O O

1 1 2 1 1

4 4 4

0 0 O 0 O

0 0 0 O

6 6 6 6 6

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2 2 2

-1

3 3

BAD ORIGINAL

Aus den vorstehenden Ergebnissen geht hervor, ■ acü die Verbindungen A und D die besten Texti!weichmachereigenschäften aufwiesen und in dem Vergleichstest überlegen waren, und daß die Verbindungen Δ und G ohne Äthylengljrkoleinheiten gute Erueichungseigenschaften aufwiesen und ebenfalls in dem Vergleichstest überlegen waren. Wenn die Anzahl der Alley lengtyko le inhe it en auf mehr als etwa eine. Einheit pro Alkoholkette erhöht wird, nimmt der v7eichmahungs effekt wieder ab und bei zwei Einheiten pro Alkoholkette erhält man einen Weichmachungseffekt, der mit demjenigen vergleichbar ist, den man bei dem Vergleichstest erzielte.

Beispiel 9

In diesem Beispiel wurden die antistatischen Eigenschaften der Verbindungen A bis E mit denjenigen des in Beispiel 8 beschriebenen Handelsproduktes anhand einer Reihe von Waschtests in einer Trommelwaschmaschine verglichen, wobei Teststücke aus Nylongewebe mit ein an handelsüblichen, seifenfreien Waschmittel bei 22 C gewaschen wurden. In dem letzten Spülwasser wurde eine Lösung eines erfindungsgemäßen Produktes verwendet und den Teststücken in einer Menge entsprechend 0,5 g/kg iiylon zugegeben. Nach der Behandlung wurde die zur Entladung der Hälfte der auf das Hylongewebe aufgebrachten elektrostatischen Ladung erforderliche Zeit mittels eines Rotschildstatik-Voltmeters R 1020 bestimmt. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Produkt	HalbwerU-Zeit,	Sekunden
Handelsprodukt	12
A	6
B	10
G	10
D	6
E	5
F	6
G 309821	/12,13 ⁶	BAD ORJQJNAL

Aus den vorstehenden Ergebnissen ist zu ersehen, daO die erfindmV'S^emäilen Verbindungen B und C, die keine Alkylenglykoleinheiten enthalten, bessere antistatische Eigenschaften auf v/eisen als das Handelsprodukt. Die Anwesenheit von Alkylenglykoleinheiten verbessert den antistatischen Effekt noch v/eiter, so daß die IIalbv.^Tertszeit für mit den Verbindungen A, D, E, F und G behandeltem Nylon die Hälfte oder weniger derjenigen des Handelsproduktes beträgt.

Aus den Vergleichsbeispielen 8 und 9 geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen einen besseren antistatischen Effekt und/oder einen besseren Weichmachungseffekt aufweisen als die bisher verwendeten, nahe/rerwandten Verbindungen. Daraus geht weiter hervor, daß Verbindungen der weiter oben angegebenen Strukturformel, in der η_Ί und n~ 0 bis 2 bedeuten, in beiderlei Hinsicht bessere Eigenschaften aufweisen.

Beispiel 10

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde eine Fettalkoholmischung (1 Mol) mit Epichlorhydrin (1,1 Mol) und Dimethylamin (0,5 Mol) umgesetzt, wobei der Monoäthyläther von Diäthylenglykol als Lösungsmittel verwendet wurde. Die Fettalkoholmischung bestand zu 15 % aus Decylalkohol, zu 47 % aus Dodecylalkohol und zu 38 % aus Tetradecylalkohol. Das dabei erhaltene Produktgemisch bestand zu 57 % aus der quaternären Ammoniumverbindung der Formel

zu 2,3 % aus einem eine Alkyläthergruppe und 2 liethylgruppen ent haltenden tertiären Amin und zu 25 % aus dem Äthyläther von Diäthylenglykol. Der Rest bestand aus Wasser, Natriumchlorid und nicht-umgesetzten Ausgangsprodukten. Das Produktgemisch wies ei-

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nen Erweichungspunkt von 12 C auf und wurde" bei 33 C und darüber klar und es hatte einen Härtungspunkt (hardening point) von 10 C. Von diesem Produktgemisch wurden 12 Gew.-teile in 88 Gew.-teilen Wasser gelöst. Die dabei erhaltene Lösung war beL-Raumtemperatur flüssig und wurde bei 0 G fest. Beim weiteren Abkühlen bis zum Gefrieren der -wässrigen Losung und beim anschiiessenden Auftauen wurde keine GeIierungstendenz festgestellt. . - ' ' ·

Proben aus Baumwollfrotteestoff wurden bei 90 C in einer Trommelwaschmaschine mit einem handelsüblichen, seifenfreren Waschmittel gewaschen. Bei dem letzten Spülwasser handelte es sich um eine ' Lösung des erfindungsgemäßen Produktgemisches oder von Distearyldimethylammoniumchlorid (Arquad- 2-HT 75)^ einem Weichmacher, das in einer Menge von 1,2 g Trockensubstanz pro kg Textilgewebe aufgebracht wurde. Dieser Waschzyklus wurde 5mal wiederholt. Hach jedem Waschzyklus wurde die Weichheit der Frotteestoffstücke durch 6 Personen subjektiv beurteilt. Drei von ihnen fanden, daß •die mit dem erfindungsgemäßen Produkt nachbehandelten Frotteestoffstücke die weic.hesten waren und drei von ihnen stellten keinen Unterschied, fest.

Die Wasserabsorptionsfähigkeit des Frotteestoffes wurde in der Weise bestimmt, daß man ein kreisförmiges Teststück gegen die obere Oberfläche einer Glasfaserplatte presste, während die gesamte untere Oberfläche mit dem Wasser in Kontakt war. Die Wasserabsorption wurde durch Messung der Abnahme der Wassermenge als Funktion der Zeit bestimmt. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

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Wasserabeorption ml Wasser/g stoff nach 50 Sekunden

Unbehandelter Frotteestoff 3,1

Hit 1,2 g Distearyldiraethylammoniumchlorid pro kg behandelter Frotteestoff · 1,1

Mit 1,2 g des erfindungsgemäßen kationenaktiven oberflächenaktiven Mittels pro kg behandelter Frotteestoff 2,3

Der bei 22 C gewaschene Nylonetoff wurde dem gleichen Waschverfahren unterworfen wie der Frotteestoff. Nach 24-stündigem Konditionieren bei einer relativen Feuchtigkeit von 65 X und 20⁰C wurde die zur Entladung der Hälfte der auf den Nylonetoff aufgebrachten elektrostatischen Ladung in einem Rotschildstatlk-Voltmeter R 1020 bestimmt. Ein Stoffstreifen wurde zwischen zwei Metallklemmen, an die eine Spannung von 100 Volt angelegt wurde, gestreckt. Dabei wurden folgende Ergebnisse erhaltent

Halbwertszeit, Sekunden Unbehandelter Nylonstoff 74 Mit 1,2 g Distearyldimethylanxnonium-

chlorid pro kg behandelter Nylonstoff 34

Mit 1,2 g des erfindungsgemäßen kationenaktiven, oberflächenaktiven Mittels pro kg behandelter Nylonstoff 10

*Wegen der verschiedenen Testbedingungen können diese Ergebnisse mit den Ergebnissen des Beispiels 9 nicht direkt verglichen werden.

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~ - 17 -

Aus den vorstehenden Ergebnissen geht hervor_? daß die erfindungsgemäßen Verbindungen bei Raumtemperatur flüssig sind und daß sie in wässriger Lösung eingefroren und wieder aufgetaut werden können. Im Vergleich zu dem bisher allgemein verwendeten Weichmacher Distearyldimethylammoniumchlorid verleihen die erfindungsgemäßen Verbindungen Textilprodukten eine verbesserte Weichheit, verbesserte antistatische Eigenschaften und verbesserte Absorptionseigenschaften.

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Claims

7256234 Patentansprüche

1. Kationische oberflächenaktive Verbindungen, gekennzeichnet durch die allgemeine Formel

R^I-0- (CIUCIIXO) -CH₀-CH(OH)CIL

2 η 2 ²\Φ

R^IV

worin bedeuten:

R und R unabhängig voneinander aliphatische Gruppen mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen,

R und R unabhängig voneinander Methyl- oder Äthylgruppen, X ein Wasserstoffatom oder eine Hethy1- oder Äthylgruppe, n₁ und n_o einen durchschnittlichen Wert von 0 bis 5 und A ein Anion.

2. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der "allgemeinen Formel n, und n„ einen durchschnittlichen Wert von 0 bis 2 bedeuten.

3. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel R und R unabhängig voneinander Kohlenwasserstoffketten mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeuten.

4. Verbindungen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel R und R Methylgruppen und A ein monovalentes Säureanion bedeuten.

5. Verbindungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

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daß in der allgemeinen Formel R und R von einem Fettalkohol, abgeleitet sind. ·

6. Verbindungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Fi
Alkohol abgeleitet sind.

daß in der allgemeinen Formel R und R von einem synthetischen

7. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach den Ansprüchen" bis 6, dadurch gekennzeichnet, ^aß man eine Verbindung der allgemeinen Formel

R^O-(CH₉CIIXO) H oder

¹ ⁿl ' ' ■" -

R¹¹O(-CII -CHXO) H

in der R , R , X, n₁ und n₀ die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen,

mit Epichlorhydrin zu dem entsprechenden Chlorglycerylather umsetzt, daß man diesen Glycerylather mit einem sekundären Amin der allgemeinen Formel

in der R und R die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen,

zu einem quaternären Aminchlorid umsetzt, wobei das Chloridion gev7Ünschtenfalls auf an sich bekannte Weise gegen ein anderes Anion ausgetauscht werden kann.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung verwendet, in der n.. und n_ unabhängig voneinander einen durchschnittlichen Wert von 0 bis 2 bedeuten.

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L- C ν/ «J L.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung verwendet, in der R und R unabhängig voneinander Kohlenwasserstoffgruppen mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeuten.

daß man eine Verbindung verwendet, in der R und R Methyl-

10. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verb

gruppen bedeuten.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung verw<

Fettalkohol abgeleitet sind.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung verwendet, in■< synthetisehen Alkohol abgeleitet sind.

daß man eine Verbindung verwendet, in der R und R von einem

13. Verwendung der Verbindungen nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Herabsetzung der elektrostatischen Aufladungsneigung eines Textilmaterials und/oder zur Verbesserung seiner Weichheit.

14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbindungen der Ansprüche 1 bis 6 dem Spülwasser beim Waschen des Textilmaterial zusetzt.

15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbindungen der Ansprüche 1 bis 6 in einer Menge von 0,01 bis 0,5, vorzugsweise von 0,05 bis 0,15 g/l Spülwasser zusetzt.

16. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbindungen nach den Ansprüchen 1 bis 6 auf das zu behandelnde Textilmaterial aufsprüht oder aufbürstet.

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