DE2722079A1

DE2722079A1 - Fluessiger, waessriger textilweichmacher

Info

Publication number: DE2722079A1
Application number: DE19772722079
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Chem Dr Fikentscher; Georg Dipl Chem Dr Krusche; Joachim Dipl Chem Dr Kurze
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1977-05-16
Filing date: 1977-05-16
Publication date: 1978-12-14
Also published as: DE2722079C3; CH638002A5; FR2391312A1; DE2722079B2; FR2391312B1; GB1601758A

Description

Die Erfindung betrifft die Verflüssigung an sich pastoser wäßriger Textilweichmacher auf der Basis schwach sauerer Lösungen von Polyalkylenpolyamin-Fettsäure-Kondensaten durch Zusatz geringer Mengen von Verbindungen der Formel I.

Es ist schon lange üblich, cellulosische oder synthetische Fasern, Fäden oder Garne mit weichmachenden Mitteln auszurüsten, um ihre Verarbeitung in Geweben oder Gewirken zu ermöglichen, oder auch nach Wasch- oder Färbeprozessen Textilien zur Erzielung eines glatten, angenehmen Griffes mit Weichmachern zu behandeln. So ist eine große Zahl von Weichmachern bekannt geworden. Sehr gut bewährt haben sich z.B. wäßrige Textilweichmacher, die als Wirksubstanz Kondensate von 1 Mol Dialkylentriamin oder Trialkylentetramin und 1,8 bis 2,9 Mol Fettsäuren (die auch bis zu etwa einem Drittel ungesättigt sein können) mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen in sauerer Lösung enthalten. Die Kondensate bestehen aus einem Gemisch der entsprechenden Amide mit cyclischen Verbindungen (Imidazoline und Tetrahydropyrimidine). Beim Anpasten dieser Kondensate mit kochendem Wasser in Gegenwart von anorganischen oder organischen Säuren gelangt man zu wäßrigen Einstellungen, die bei 10 bis 30 Gewichtsprozent Wirksubstanz bei Raumtemperatur steifpastos, d.h., hochviskos und nicht gießbar sind, und sich nicht mit kaltem Wasser auf Anwendungskonzentration verdünnen lassen.

Versucht man, die Viskosität dieser wäßrigen, steifpastosen Einstellungen durch den Zusatz von Tensiden herabzusetzen und damit besser handhabbar zu machen, so erzielt man einen gewissen Effekt nur mit relativ großen Mengen (30 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf Weichmacherwirksubstanz) nichtionogener Oxalkylierungsprodukte vom Typ 10- bis 20-fach gemischt oxäthylierter und oxpropylierter Alkohole mit 9 bis 15 Kohlenstoffatomen. Die nur zum Teil anfänglich gießbaren Produkte neigen jedoch beim Lagern zum Verdicken. Außerdem beeinflußt der Zusatz dieser nicht-

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ionogenen Oxalkylierungsprodukte die hervorragende weichmachende Wirkung der genannten Fettsäure-Polyamin-Kondensate auf cellulosischen und synthetischen Pasern nachteilig.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Weichmacher zu verflüssigen, ohne daß deren weichmachende Wirkung wesentlich beeinträchtigt würde.

Die' Lösung dieser Aufgabe und damit die Erfindung ergibt sich aus den Ansprüchen.

Die Carbonsäurekomponente für die Herstellung des "Verflüssigers" der Formel I besteht im wesentlichen aus Capryl-, Pelargon-, Caprin-, Undecyl-, Tridecyl-, vorzugsweise aus Laurin- oder Myristinsäure oder deren Gemischen, insbesondere Cocosfettsäure. Aus der Nennung von Cocosfettsäure ergibt sich, daß Anteile an ungesättigten Säuren sowie solchen mit weniger als 8 oder mehr als 16 Kohlenstoffatomen nicht stören. Sie tragen allerdings wenig oder nichts zur verflüssigenden Wirkung bei.

Die andere Ausgangskomponente für die Herstellung von I besteht aus asymmetrisch substituierten Alkylendiaminen. Das unter ihnen besonders bevorzugte Dimethyl- und Diathylaminopropylamin läßt sich Z₀B. herstellen durch Anlagerung von Dimethyl- oder Diäthylamin an Acrylnitril und anschließende Hydrierung der Nitrilgruppe. Dialkylaminoäthylamin läßt sich z.B. herstellen durch Umsetzung von Dialkylamin mit Äthylenimin. Die analoge Umsetzung mit Propylenimin führt zum entsprechenden Methylderivat. Ein allgemeiner Weg zu unsymmetrisch substituierten Alkylendiaminen geht aus vom entsprechenden Alkylendiamin. Dieses wird einfach acyliert, an der noch freien Aminogruppe 2-fach alkyliert, dann verseift. Diese und andere Herstellungsverfahren sind Stand der Technik.

Die Kondensation der genannten Komponenten erfolgt in üblicher Weise mit oder ohne saueren Katalysator unter Abführung des Re-

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aktionswassers, beispielsweise in der Schmelze«, In diesem Falle erhitzt man das Reaktionsgemisch auf genügend hohe Temperatur, daß sich das bei der Reaktion bildende Wasser leicht entfernen läßt. Bevorzugte Temperaturen sind dabei 120 bis 200⁰C. Die Abführung des Reaktionswassers kann durch Inertgas oder Azeotropbildende Substanzen wie aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe erfolgen, z.B. Benzol, Xylol, Toluol, Cyclohexan oder Benzin.

Zur Salzbildung werden wasserlösliche, vorzugsweise einbasige anorganische oder organische Säuren eingesetzt. Aus wirtschaftlichen Gründen werden billige, großtechnisch hergestellte Säuren wie Salzsäure, Ameisensäure und Essigsäure bevorzugt. Die Säure wird in solcher Menge eingesetzt, daß eine 2#ige wäßrige Lösung des Salzes einen pH-Wert zwischen 2 und 7, vorzugsweise bei 3 bis 5 aufweist» Bei höheren pH-Werten läßt der verflüssigende Effekt deutlich nach, niedrigere sind unnötig.

Die Menge an "Verflüssiger" der Formel I beträgt 5 bis 30, vorzugsweise 15 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf den Weichmacherwirkstoff. Durch diese verhältnismäßig geringen Mengen wird die weichmachende Wirkung nur geringfügig beeinflußt.

Die Herstellung der bekannten Weichmacherlösung ohne den erfindungsgemäßen verflüssigenden Zusatz kann zweckmäßig folgendermaßen durchgeführt werden: Das Kondensat wird geschmolzen, mit Säure versetzt, mit etwa der 4-fachen Gewichtsmenge kochend heißen Wassers angepastet, 10 Minuten bei etwa 95°C gerührt und unter Rühren langsam abgekühlt.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen flüssigen Textilweichmachers kann man einfach die Weichmacherwirksubstanz und den Verflüssiger I gemeinsam schmelzen und dann wie beschrieben weiter behandeln. Selbstverständlich kann man auch anders vorgehen, beispielsweise könnte man die wäßrigen Lösungen der Salze getrennt herstellen und dann vermischen, doch wäre das umständlicher und brächte keinerlei Vorteile.

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Die erfindungsgemäßen Formulierungen zeichnen sich gegenüber den bekannten Weichmachern auf gleicher Basis durch die flüssige Konsistenz und damit bessere Handhabbarkeit, Dosierbarkeit und Löslichkeit in kaltem Wasser aus. Dies ist für den Textilverarbeiter ein nicht zu unterschätzender Vorteil.

Die Anwendung erfolgt in der bei Weichmachern üblichen Weise; so kann man das Textilgut beispielsweise mit den wäßrigen Formulierungen in Konzentrationen entweder von 0,1 bis 0,5 g Wirksubstanz pro Liter aus langer Flotte oder von 0,5 bis 5 g Wirksubstanz pro Liter aus kurzer Flotte (Foulard) behandeln, wobei der pH-Wert der Flotte zweckmäßig bei 7 oder darunter, vorzugsweise bei 7 bis 4 liegt. Mit "Wirksubstanz" ist das Kondensatgemisch von Weichmacherwirksubstanz und Verflüssiger I gemeint. Die Ware wird dann abgeschleudert oder abgequetscht und wie üblich getrocknet.

Man kann die erfindungsgemäßen Weichmacher auch zusammen mit anderen nichtionogenen oder kationaktiven Textilbehandlungsmitteln, beispielsweise basischen Farbstoffen für das Färben von PoIyacrylnitrilfasern, anwenden. Dabei kann man die für diese bekannten Mittel üblichen Anwendungsbedingungen in der Regel ohne weiteres beibehalten. Weitere Hilfsmittel, die gleichzeitig mit den erfindungsgemäßen Weichmachern eingesetzt werden können, sind beispielsweise Egalisier-, Netz- und Appreturmittel. Sie können in gelöster oder dispergierter Form vorliegen. Lediglich anionaktive Substanzen können in der Regel nicht im gleichen Bad eingesetzt werden.

Die in den Beispielen angegebenen Prozente beziehen sich auf das Gewicht.

Prüfungen:

Lagerung bei +10⁰C: Die Probe wird in einem 50 ml-Penicillinglas 24 Stunden bei +10⁰C gelagert. Dann prüft man, ob bei dieser Temperatur die Probe noch leicht gießbar ist.

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Viskosität, gemessen nach 24stündiger Lagerung bei 20 C: 100 ml-Fordbecher, H mm-Düse, Auslaufzeit in Sekunden.

Weichmachende Wirkung:

Polyacrylnitril-Hochbausch, rohweiß, Nm 28/2, geschrumpft und gewaschen oder Baumwollgarn, Nm 3^/2, abgekocht und gebleicht, wird im Flottenverhältnis 1 : 30 mit 1 g/l der in Tabelle 1 oder 2 angegebenen Weichmacherformulierungen bei pH 5 15 Minuten bei ^5°C aviviert, dann auf 50 % (bei Polyacrylnitril) bzw. 100 % (bei Baumwolle) Restfeuchte abgeschleudert, bei 80°C getrocknet und 48 Stunden klimatisiert„

Weichmacher-Wirksubstanzen

1. Kondensat aus 2,2 Mol technischer Stearinsäure und 1 Mol Diäthylentriamin; Säurezahl = 3,7 mg KOH/1 g Substanz

2. Kondensat aus 2,5 Mol technischer Stearinsäure und 1 Mol Diäthylentriamin; Säurezahl = 16 mg KOH/1 g Substanz

3. Kondensat aus 2,8 Mol technischer Stearinsäure und 1 Mol Diäthylentriamin; Säurezahl = 19,5 mg KOH/1 g Substanz

¹K Kondensat aus 2,2 Mol technischer Stearinsäure und 1 Mol Dipropylentriamin; Säurezahl = 1^,6 mg KOH/1 g Substanz

5. Kondensat aus 2,2 Mol technischer Stearinsäure und 1 Mol 3-(2-Aminoäthyl)-aminopropylamin; Säurezahl = 9,5 mg KOH/1 g Substanz

6. Kondensat aus 2,9 Mol technischer Stearinsäure und 1 Mol N.N^l-Bis-(3-aminopropyl)-äthylendiamin; Säurezahl = 12,5 mg KOH/1 g Substanz

7. Kondensat aus 2,2 Mol technischer Stearinsäure, 0,6 Mol ölsäure und 1 Mol Diäthylentriamin; Säurezahl = 19 mg KOH/1 g Substanz

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Verflüssiger der Formel I

a) 3-Dimethylaminopropylamid von gehärteter Cocosfettsäure (Zusammensetzung der Fettsäure: C^ ca. 7 %', CL₀ ca. 7 %» C₁₂ ca. HQ %; C₁^ ca, 18 %; C₁₆ ca. 8 %; C_lg ca. 11 %).

b) 3-Dimethylaminopropylamid der Laurinsäure

c) 3-Dimethylaminopropylamid der Myristinsäure

d) 3-Diäthylaminopropylamid von gehärteter Cocosfettsäure

e) Amid aus 4-Diäthylamino-l-methylbutylamin und gehärteter Cocosfettsäure

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Tabelle 1; erfindungsgemäße Beispiele

OO O CO 00

Beisp.	Weichmacher - Zusammensetzung	a) Ameisensäure V/asser	pH (10 g Weichmacher auf 100 ml mit Wasser aufgefüllt)	Viskosität bei +10 ⁰C nach 24 Stunden	Fordbecher Auslaufzeit bei +20 ⁰C	S	722079	ι VO I
1	20 % 2 # 1,5 ⁰A 76,5 #	Ameisensäure Wasser Ameisensäure Wasser	3,9	leicht gießbar	35	S S		O N
2 3	20 % 3 # 2 9ί 75 % 20 Ji 4 % 2 # 74 #	bj Ameisensäure Wasser	3,4 3,7	It Il Il ti	27 17	S		W VO V.T
	20 % 4 Ji 2 % 74 *	1) Ameisensäure Wasser	3,9	It ti	18	S
5	20 # 4 % 2 ?ί 74 %	:lj Ameisensäure ι Wasser	3,5	It It	45	S
6	20 M 4 9 2 9( 74 *	ι Ameisensäure i Wasser	3,8	•1 It	42	S
7	20 9ί 4 * 2 Ji 74 9	3,7	it η	19

	Tabelle 1; erfindungsgemäße	/O I J Si a) % konz. HCl yi Wasser	Beispiele	Viskosität +10 ⁰C nach 24 Stunden	gießbar	Fordbecher Auslaufzeit bei +20 ⁰C	S	I O
Beisp.i	Weichmacher - Zusammensetzung	% 1) Si a) Si Essigsäure % Wasser		leicht	It	32	S
8	20 4 1,8 74,2	% 2) % a) % Ameisensäure % Wasser		Il	Il	27	S	O
9	20 4 3 73	% 3) % a) °/a Ameisensäure % Wasser		η	ti	35	S	N Ui Vu
10	20 4 2 74	Ji 4) % a) ?ί Ameisensäure % Wasser		Il	Il	32	S	vr
11	20 4 2 74	Si 5). Si a) % Ameisensäure % Wasser		Il	Il	22	S
12	20 4 2 74	Si 6) Si a) Si Ameisensäure Si Wasser		Il	Il	18	S
13	20 4 2 74	Si 7) Si a)		η	Il	25	³ ίο
IM	20 4 2 74	Si Ameisensäure Si Wasser		Il		16	O U?
15	20 4
	2 74
PH (10 g Weichmacher auf 100 ml mit Wasser aufgefüllt)
3,9
4,2
3,5
3,4
3,8
3,7
3,9
3,6

Tabelle 2; Vergleichsbeispiele

Vergl.- Beisp.	Weichmacher - Zusammensetzung	% 1) % Ameisensäure % Wasser	PH (10 g Weichmacher 100 ml mit Wasser aufgefüllt)	Viskosität bei +10 ⁰C nach 24 Stunden	Fordbecher Auslaufzeit + 20 ⁰C	Il	bei	■
1	20 1,2 73,8	*/o c.)* % Ameisensäure % Wasser	3,8	steife Paste	nicht meßbar	Il		I
2	20 1,2 78,8	% 3) % Ameisensäure -/& Wasser	3,4	Il Il	Il	It	(Paste)	O
3	20 1 79	% 4) % Ameisensäure % Wasser	3,8	Il Il	Il	M		N VjI to ι η
H	20 1,2 78,8	S< 5) % Ameisensäure % Wasser	3,9	weiche, nicht gießbare Paste	Il	Il		vr
5	20 1,5 78,5	% 6) % Ameisensäure % Wasser	3,6	steife Paste	Il	Il
6	20 1,5 78,5	% 7) # Ameisensäure ?ί Wasser	3,8	Il Il	Il	Il
7	20 1 79	% 1) 56 Essigsäure % Wasser	3,9	Il Il	Il
8	20 2,5 77,5	4,1	Il N	Il
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¹— O O

	Seite 2	PH (10 g Weichmacher auf 100 ml mit Wasser aufgefüllt)	Viskosität bei +10 ⁰C nach 24 Stunden	Fordbecher Auslaufzeit bei +20 ⁰C
	Tabelle 2; Vergleichsbeispiele	3,9	steife Prste	nicht meßbar (Paste)
Vergl.· Beisp.	Weichmacher - Zusammensetzung	3,9	weiche, nicht gießbare Paste	Il Il I
9	20 % 1 ) 1 % konz. HCl 79 /S Wasser	3,9	ti η	Il It ι-· IU I
10	20 tf 1) ⁸ # ^cq /-ι 1 -Oxoalkohol + 9^yE0'+ 7 PO (Mischoxid) 1,2 % Ameisensäure 70,8 % Wasser
11	20 % 1) 8 % C._Q/_1c--0xoalkohol + 8¹EO¹* 4 POQtfischoxid) Λ ,2 % Ameisensäure 70,8 % Wasser

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Die ersten 9 Formulierungen der Tabelle 2 haben sowohl auf Polyacrylnitril als auch auf Baumwolle eine hervorragende v/eichmachende und glättende Wirkung. Durch den Zusatz der "Verflüssiger" zu diesen Formulierungen (erfindungsgemäße Beispiele der Tabelle 1) wird der Effekt nur ganz geringfügig beeinträchtigt. Der Zusatz von alkoxylierten Fettalkoholen zu den Stearinsäure-Polyamin-Kondensaten (Vergleichsbeispiele 10 und 11 der Tabelle 2) bewirkt dagegen eine sehr deutliche Verschlechterung des Griffcharakters der Garne in Richtung rauh, stumpf, strohig.

BASF Aktiengesellschaft

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Claims

Patentansprüche

1. Flüssiger, wäßriger Texti!weichmacher, der als Wirksubstanz 10 bis 30 Gewichtsprozent an Kondensaten von 1 Mol Dialkylentriamin oder Trialkylentetramin (wobei die Alkylenreste 2 bis 3 Kohlenstoffatome enthalten) und 1,8 bis 2,9 Mol Fettsäuren mit l6 bis 18 Kohlenstoffatomen in mit wasserlöslicher Säure sauer eingestellter Lösung enthält, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die genannte Wirksubstanz, an Verbindungen der Formel

2J_n-CH-NH-C(O)-R¹⁴

wobei

η eine ganze Zahl von 1 bis ²J,

1 2
R und R unabhängig voneinander Methyl oder Äthyl, R-⁵ Wasserstoff oder Methyl,

R einen Alkylrest mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen,

davon mindestens 7 in der Kette, und X ein Äquivalent einer wasserlöslichen anorganischen

oder organischen Säure bedeutet.

2. Flüssiger, wäßriger Textilweichmacher gemäß Anspruch 1, da durch gekennzeichnet _t daß die Verbindung der Formel I aus je 1 Mol Dimethylaminopropylamin und Cocosfettsäure hergestellt ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Verfahren zur Verflüssigung wäßriger Textilweichmacher, die als Wirksubstanz 10 bis 30 Gewichtsprozent an Kondensaten von 1 Mol Dialkylentriamin oder Trialkylentetramin (wobei die Alkylenreste 2 bis 3 Kohlenstoffatome enthalten) und 1,8 bis 2,9 Mol Fettsäuren mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen in mit wasserlöslicher Säure sauer eingestellter Lösung enthalten, durch Zusatz von 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die genannte Wirksubstanz, an einer Verbindung der Formel I.

4. Verfahren zum Weichmachen oder Avivieren von Textilgut durch Imprägnieren mit einer wäßrigen Weichmacherlösung und Trocknen, dadurch gekennzeichnet, daß man mit wäßrigen Lösungen imprägniert, die als Weichmacher 0,1 bis 5 g/l des Kondensatgemisches aus Weichmacherwirksubstanz und Verflüssiger I gemäß Anspruch 1 enthalten.

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