DE2303886A1 - Stabile, epoxypropyltrialkylammoniumsalze enthaltende gemische - Google Patents
Stabile, epoxypropyltrialkylammoniumsalze enthaltende gemischeInfo
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Description
Priorität: 26. Januar 1972, Prankreich, Nr. 72/03385
Die Erfindung betrifft stabile, konzentrierte Gemische, die ein Epoxypropylalkylammoniumsalze enthalten. Die Erfindung bezieht
sich auf das löslichmachen von Epoxypropyltrialkylammoniumsalzen,
welche wertvolle Mittel zur Behandlung von natürlichen, künstlichen oder synthetischen Textilien darstellen, speziell
zur Verwendung bei Pärbe- oder Druckverfahren. Diese Epoxypropyltrialkylammoniumsalze entsprechen der folgenden
allgemeinen Pormel
CH2 -CH- CH2 -
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In der R1, R2, R* niedere Alky!gruppen mit vorzugsweise 1 bis
3 Kohlenstoffatomen und X~ ein salzbildendes Anion bedeutet, insbesondere ein Anion einer anorganischen Säure, wie ein Sulfat,
Phosphat oder Halogenid.
Diese sehr stark wasserlöslichen Verbindungen können jedoch nicht in Form wässriger Lösungen zur Verfügung gestellt werden,
weil sie die Neigung zeigen, in Wasser zu hydrolysieren. Es ist daher von Wert, die Anwendung jedes anderen Lösungsmittels
zu ermöglichen, welches inert gegenüber diesen Produkten ist.
Es wurde jedoch festgestellt, daß diese Epoxypropylammoniumsalze
in einer großen Anzahl organischer Lösungsmittel unlöslich sind, wie in Kohlenwasserstoffen, chlorierten Lösungsmitteln,
Ketonen , Äthern und dergleichen.
Die Löslichkeit dieser Produkte in verschiedenen anderen Lösungsmitteln
ist jedoch nicht gleich Null. So konnte insbesondere festgestellt werden, daß eine zwar begrenzte, doch
tatsächliche Löslichkeit in verschiedenen Klassen von Lösungsmitteln vorliegt.
So ermöglicht vor allem die Verwendung von aprotischen Lösungsmitteln,
wie beispielsweise der nachstehend genannten Produkte, variierende Mengen des Epoxypropylammoniumsalzes zu
lösen.
CH Dimethylformamid (DMP) >N - OC - H
CH
CH
Dimethylsulfoxyd (DMSO) J>
S = O
CH3
30983 1/1213
N - Methylpyrrolidon (MMP) CH2
CH2 C=O
•Ν CH,
Die Löslichkeit in diesen letztgenannten Lösungsmitteln ist jedoch begrenzt. So zeigt "beispielsweise die Löslichkeit von
Trimethylammonium-2,3-epoxypropylchlorid in Dimethylformamid
folgende Werte:
bei 20°C: 0,6 g in 100 ml DMP bei 600C: 4 g in 100 ml UMF
Ebenso wurde festgestellt, daß die Verwendung von Glycoläthern, für die als Beispiel Cellosolve genannt seien, wie Methylcellosolve
CH5-O-CH2-CH2OH, Äthylcellosolve, Butylcellosolve, Phenylcellosolve,
von Carbitolen, wie Methylcarbitol: CH,-O-CH2-CH2-OCH2-CH2OH,Äthylcarbitoi,
Butylcarbitol und dergleichen, in gleicher Weise das Lösen variierender, jedoch begrenzter
Mengen des Epoxypropylammoniumsalzes ermöglicht.
Bei Versuchen, die zur Anwendung von Epoxypropylammoniumsalzen auf dem Ggbiet der Färberei durchgeführt wurden, wurde
überraschenderweise gefunden, daß die Löslichkeit dieser Salze
in organischen Lösungsmitteln stark verbessert werden kann, wenn gewisse Zusatzstoffe angewendet werden.
So wurde speziell festgestellt, daß die Verwendung von Alkylsulf osuccinaten und Alkylsulfosuccinamaten ermöglicht, die
Löslichkeit von Epoxypropylammoniumsalzen in verschiedenen organischen
Lösungsmitteln, insbesondere in den nachstehend definierten wassermischbaren Lösungsmitteln, merklich zu erhöhen.
- 4 309831/1213
Gegenstand der Erfindung sind daher stabile, konzentrierte Gemische,
die ein Epoxypropyltrialkylammoniumsalz der Formel
CH9 - CH - CH,
xy
in der R^, Rp und R, Alkylgruppen mit 1 "bis 3 Kohlenstoffatomen
und X ein salzbildendes Anion bedeuten, und ein oder mehrere übliche organische Lösungsmittel enthalten.
Diese Gemische sind dadurch gekennzeichnet, daß sie den Zusatz eines Alkylsulfosuccinats oder Alkylsulfosuccinamats aufweisen.
Für die Zwecke der Erfindung geeignete Alkylsulfosuccinate
und Alkylsulfosuccinamate entsprechen vorzugsweise den folgenden Formeln:
COOR
NaO^S - CH 3 ι
COOR
(R = Cg-Alkyl: Natrium-dioctylsulfo-
succinat)
(R = C1,-Alkyl: Natrium-bisOtridecyl)·
sulfosuccinat)
R NH - CO - CH,
CH - COO Na
SO5 Na
(R = C|g-Alkyl: Natrium-
N-octadecylsulfosuccinamat)
Die Spezifizität der Alkylsulfosuccinate und Alkylsulfosuccinamate,
welche die Erhöhung der Löslichkeit von Epoxypropylammoniumsalzen,
beispielsweise in den vorstehend genannten Lösungsmitteln, ermöglichen, stellt ein wesentliches Merkmal der
Erfindung dar. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß ein tech-
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nischer Fortschritt erzielt, der darin besteht, daß es möglich
ist, konzentrierte Lösungen von Epoxypropylammoniumsalzen in verschiedenen organischen Lösungsmitteln herzustellen und zugänglich
zu machen.
Diese nicht vorhersehbare Eigenschaft der erfindungsgemäß vorliegenden
Zusatzstoffe ist eine spezifische Eigenschaft von Estern der SuIfobernsteinsäure oder von SuIfobernsteinsäureamiden,
denn die Untersuchung dieser Erscheinung hat gezeigt, daß die Verwendung anderer Verbindungen ,wie von Alkylphenolen,
FettaJkoholsulfaten, Alkyl- und Arylalkylsulfonaten, Carbonsäuren,
Phosphorsäureestern, Pettalkoholkondensaten und dergleichen, nicht ermöglicht, die Löslichkeit von Epoxypropylammoniumsalzen
in verschiedenen Lösungsmitteln zu erhöhen.
Die Salze der Formel I werden in an sich bekannter Weise durch Reaktion eines Überschusses an Epihalogenhydrin mit einem tertiären
Amin in Gegenwart eines anderen unter den Arbeitsbedingungen
inerten Lösungsmittel oder ohne Lösungsmittel hergestellt. Das Verfahren ist durch die Tatsache gekennzeichnet,
daß das Lösungsmittel einen höheren Siedepunkt als das Epihalogenhydrin hat und mit diesem ein Azeotrop mit Siedeminimum
bildet, und daß das überschüssige Epihalcgenhydrin durch Destillation oder Schlepperdestillation unter Vakuum bei niederer
Temperatur abdestilliert wird, wobei in dem Produkt die Menge an Lösungsmittel belassen wird, die erforderlich ist, um die
gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Man kann auf diese Weise Produkte erhalten, deren Konzentration an Epoxypropylammoniumsalz
bis zu 400 %, bezogen auf die Menge des vorliegenden
Lösungsmittels, betragen kann und die in Form von stabilen Pasten hoher Viskosität vorliegen.
Die Erhöhung der Löslichkeit von Epoxypropylammoniumsalzen in verschiedenen Lösungsmitteln ermöglicht nicht nur die Verwendung
dieser Salze in einem Lösungsmittelmedium, sondern bietet außerdem den Vorteil, daß die Hygroskopizität dieser Pro-
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dukte in gewissein Maß Vermindert wird. Es ist tatsächlich
bekannt, daß diese Salze starke Hygroskopizität aufweisen, die "beispielsweise zu einer gewissen Hydrolyse des Produkts
führen kann. Das Vorliegen dieser Salze in einem bestimmten Lösungsmittel stellt daher auch in dieser Hinsicht eine
starke Verbesserung dar.
■Die Kontrolle der Stabilität dieser Produkte in Gegenwart von
Lösungsmitteln zeigt, daß diese Produkte aufgrund des Vorliegens des Lösungsmittels keinerlei Veränderung unterliegen, auch
wenn sie auf eine Temperatur von 60 C erwärmt und mehrere Stunden bei dieser Temperatur gehalten werden.
Die Gegenwart von Lösungsmitteln und von Alkylsulfosuccinatan
oder Alkylsulfosuccinamaten in Produkten zur Verwendung in der Eärbe-rei hat keinen Einfluß auf die Eigenschaften der Epoxypropylammoniumsalze.
Es kann festgestellt werden, daß die Verwendung dieser neuen Zubereitungen beispielsweise in Färbepräparaten,
wie sie nachstehend als Beispiele angegeben werden, zu keinem Unterschied zu den Ergebnissen führt, die durch Verwendung
eines identischen Produkts in Abwesenheit dieser Lösungsmittel und Zusatzstoffe erhalten werden.
1-) Färbung mit Reaktivfarbstoff nach'dem Pad-Therm-Verfahren
Ein Färbebad wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
40 g/l Farbstoff (Reaktivblau H) 100 g/l Harnstoff
20 g/l Natriumcarbonat
40 g/l erfindungsgemäßes Gemisch
20 g/l Natriumcarbonat
40 g/l erfindungsgemäßes Gemisch
Das erfindungsgemäße Gemisch enthält das Epoxypropylammoniumsalz,
das gewählte Lösungsmittel und das Alkylsulfosuccinat
oder Alkylsulfosuccinamat.
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Nach dem Imprägnieren auf dem Foulard wird das Material 2 Minuten
"bei 100° C getrocknet und dann während 4 Minuten bei 150° C fixiert. Danach wird in folgender Weise gewaschen:
- mit kaltem Wasser,
- mit heißem Wassei,
- anschließendes Seifen während 5 Minuten beim Siedepunkt,
2.) Färbung mit Reaktivfarbstoff nach dem Pad-Batch-Verfahren
Ein Färbebad wird in folgender Weise hergestellt:
40 g/l Farbstoff (Reaktivrot 4) 100 g/l Harnstoff
12 g/l kaustische Soda
40 g/l erfindungsgemäßes Gemisch
Nach dem Imprägnierer. auf dem Foulard wird das Material eingerollt,
danach während 12 Stunden bei Raumtemperatur aufbewahrt
und anschließend in folgender Weise gewaschen:
- mit kaltem Wasser,
- mit heißem Wasser,
- Seifen während 5 Minuten beim Siedepunkt.
3.) Färbung mit Direktfarbstoff nach dem Pad-Therm-Verfahren
Ein Färbebad wird in folgender Weise hergestellt:
40 g/l Farbstoff (Direktblau 78) 100 g/l Harnstoff 40 g/l Natriumcarbonat
40 g/l erfindungsgemäßes Gemisch
Nach dem Imprägnieren auf dem Foulard wird das Material 2 Minuten bei 100° C getrocknet und dann 4 Minuten bei 150° C
fixiert. Dann wird mit kaltem Wasser und danach mit heißem Wasser gewaschen und während 5 Minuten beim Siedepunkt geseift.
- 8 3098 3 1/1213
Tn den vorstehend beschriebenen Färbeversuchen wurden die gleichen Ergebnisse festgestellt, wie sie bei Verwendung einer
äquivalenten Menge des Epoxypropylammoniumsalzes in Abwesenheit von Lösungsmittel erzielt wurden.
Durch Anwendung der erfindungsgemäßen neuen Zubereitungen, die
ein Lösungsmittel enthalten, werden nicht nur die koloristischen Ergebnisse nicht negativ beeinflußt, sondern es v/ird
im Gegenteil ein bestimmter Vorteil erzielt. Es ist tatsächlich bekannt, daß die Epoxypropy!ammoniumsalze hydrotrope Eigenschaften
aufweisen und dadurch vor allem ermöglichen, die Löslichkeitsgrenze
zahlreicher Farbstoffe zu verschieben,. Das Vorliegen von Lösungsmitteln, insbesondere von aprotischen L^-~
sungsmitteln, die gegenüber Farbstoffen ein besondere erhöhtes Lösungsvermögen zeigen, ermöglicht die Löslichkeitsgrenzen verschiedener
Farbstoffe noch zu erhöhen.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele erläutert, ohne daß sie darauf beschränkt sein soll. Durch diese Beispiele
sollen die Möglichkeiten der Durchführung der Erfindung besser erläutert werden.
Herstellung einer Paste von 2,3-Epoxypropyltrimethylammoniumchlorid
in 2-A'thoxyäthanol.
Bei weniger als 30° C werden 59 g Trimethylamin in 195 g Epichlorhydrin
eingeleitet und das Gemisch bei dieser Temperatur gehalten, bis eine Paste erhalten wird, die nur noch Spuren·
an freiem Trimethylamin enthält.
Das Produkt wird dann mit 700 g 2-Äthoxyäthanol verdünnt, dem
8 g Natrium-dioctylsulfosuccinat zugesetzt waren. Das Gemisch
wird unter starkem Vakuum destilliert, bis 210 g eines Rückstands erhalten werden, wobei die Endtemperatur der Destilla-
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tion 70° C nicht überschreitet.
Das erhaltene Produkt ist eine stabile Paste mit 75 % Epoxypropylaminoniumchlorid
in 2-Äthoxyäthanol, die weniger als 0,1 % freies Epichlorhydrin enthält.
Das lösen von 2,3-Epoxyp?opyltrimethylammoniumehlorid erfolgt
in Dimethylformamid in Gegenwart von Natrium-dioctylsulfosuecinat.
Zu diesem Zweck wird zunächst Natrium-dioctylsulfosuccinat
in e~'ner Menge von 10 Teilen auf 100 Teile DM3? zugegeben und dann wird unter Rühren die erforderliche
Menge des kristallis:erten Epoxyammoniumsalzes zugesetzt.
Bei Verwendung der angegebenen Konzentrationsverhältniise werden
beispielsweise die nachstehenden Mengen an Epoxypropyltrimethylammoniumchlorid
gelöst:
bei 20° C : 25 g in 100 g DMF bei 60° C : 60 g in 100 g DMF
Verwendung von Natr"1"um-bis(tridecyl)-sulfosuccinat.
Die Verwendung dieser Verbindung unter den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen führt zu folgenden Löslichkeitswerten:
bei 20° C : 20 g in 100 g DMF bei 60° C : 85 g in 100 g DMF
Verwendung von Natrluin-N-octadecylsulfosuccinamat.
Die Verwendung dieser Verbindung unter den gleichen Bedingungen, wie sie in Beispiel 1 und 2 angegeben wurden, führt zu folgenden
Löslichkeitswerten:
bei 20° C : 15 g in 100 g DMF bei 60° C : 60 g in 100 g DMF
Ir sen von 2,3-Epoxypropyl-trimethylammoniumchlorid in Dimethyl-
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sulfoxyd in Gegenwart von Natrium-dioctylsulfosuccinat.
Es wi" d unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gearbeitet,
wobei festgestellt wird, daß die Löslichkeit des gleichen Salzes weit höher ist als in DMP.
Bei 20° C liegt die Löslichkeit in der Größenoidnung von 50 f.
Diese Löslichkeit wird durch Erhöhung der Temperatur "ungewöhnlich gesteigert bis zu einem Punkt, an welchem es möglich
wird, unterschiedliche Mengen des Epoxypropylammoniumsalzes bis zu 400 %, bezogen auf die Menge des verwendeten Lösungsmittels,
einzuführen.
Bei höher Konzeptration wird nach Abkühlung eine starke Verdickung
festgestellt, wodurch ermöglicht wird, in der Kälte eine vollkommen homogene Paste zu erhalten.
Lösen von 2,3-Epoxypropyl-trimethylammoniumchlorid in Methylcellosolve
in Gegenwart von Natrium-dioctylsulfosuccinat.
Unter den gleichen Verfahrensbedingungen wie in Beispiel 1 wird in diesem Fall die Löslichkeit des Salzes besonders
stark erhöht und beträgt etwa 120 $ , bezogen auf das Lösungsmittel.
Wie in Beispiel 3, ist es möglich, bei 60° C große Mengen des
Salzes in die Lösung einzuführen und auf diese Weise während
des Abkühlens eine relativ dicke Paste zu erhalten, die vollkommen homogen und stabil ist.
- 11 -
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Claims (8)
- PATENTANSPRÜCHE!<l_. Stabiles, konzentriertes Gemisch, enthaltend ein Epoxypropyltrialkylaminoniumsalz der Formel:- CH - CH2 -In der R-, R« und R~ Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und X ei-n salzbildendes Anion bedeuten, sowie ein oder mehrere übliche organische Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet , daß es den Zusatz eines Alkylsulfosuccinats oder Alkylsulfosuccinamats aufweist.
- 2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Dialkylsulfosuccinat enthält, das Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 6 bis 16 Kohlenstoffatomen aufweist.
- 3. Gemisdi nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Alkylsulfosuccinamat enthält, dessen Carbonsäureamidgruppe mit einer "Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 8 bis 20 Kohlenstoffatomen substituiert ist.- 12 -309831/1213
- 4. Gemisch nach, einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß es ein aprotisches Lösungsmittel enthält.
- 5. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4tdadurch gek e nnz ei c h-net, daß es ein wassermischbares Lösungsmittel enthält.
- 6. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 Ms 5> dadurch gekennzeichnet , daß es als Lösungsmittel Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, N-Methylpyraolidon oder einen Glycolether enthält.
- 7. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 Ms 6, dadurch gekennzeichnet , daß es als Epoxypropyltrialkylammoniumsalz ein Salz einer anorganischen Säure enthält.
- 8. Gemisch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Epoxypropyltrialkylasamoniumsalz ein Halogenid, Sulfat oder Phosphat enthält.309831/12 13
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7203385A FR2169001B1 (de) | 1972-01-26 | 1972-01-26 | |
FR7203385 | 1972-01-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2303886A1 true DE2303886A1 (de) | 1973-08-02 |
DE2303886B2 DE2303886B2 (de) | 1975-07-17 |
DE2303886C3 DE2303886C3 (de) | 1976-03-04 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216156A (en) * | 1978-01-27 | 1980-08-05 | Chem-Y, Fabriek van Chemische Produkten, B.V. | Stable concentrated solution of glycidyltrimethylammonium chloride and process for preparing stable concentrated solutions of glycidyltrimethylammonium chloride |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216156A (en) * | 1978-01-27 | 1980-08-05 | Chem-Y, Fabriek van Chemische Produkten, B.V. | Stable concentrated solution of glycidyltrimethylammonium chloride and process for preparing stable concentrated solutions of glycidyltrimethylammonium chloride |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH550160A (fr) | 1974-06-14 |
FR2169001A1 (de) | 1973-09-07 |
FR2169001B1 (de) | 1976-10-29 |
DE2303886B2 (de) | 1975-07-17 |
US3853460A (en) | 1974-12-10 |
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