CH330124A - Verfahren zur Herstellung stabiler, wasserfreier N,N-Alkylenharnstoffverbindungen - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung stabiler, wasserfreier     NN-Alkylenharnstoffverbindungen            1.s    ist bekannt, Textilmaterial mit Lösun  gen oder     wässrigen    Dispersionen von     Harn-          stoffderivaten        der    allgemeinen Formel  
EMI0001.0007     
    worin H einen     aliphatischen    oder     isoeyelisehen     Rest. mit mindestens 10     Kohlenstoffa.tomen    be  deutet, oder ihren Homologen zu behandeln.

    Durch diese Behandlung erhält die Ware einen       aneh    gegenüber mehrmaligem Waschen recht  beständigen weichen Griff sowie gute     wasser-          und        sehmutzabweisende    Eigenschaften.  



  Die     Darstellung    der genannten     Alkylen-          harnstoffe    erfolgt zum Beispiel in der Weise,  (lass man entsprechende     Isoeyanate    mit min  destens 10     Kohlenstoffatomen    in Wasser mit       Äthylenimin    oder dessen Homologen umsetzt.  Als     Isocvanate    mit mindestens 10 Kohlen  stoffatomen kommen     höhermolekulare        Isocya-          nate    in Betracht, insbesondere die     sogenann-          ten        Pettisocyanate,    z.

   B.     Octadecylisocyanat,          Heptadecylisocy        anat,    aus     Palmkernöl    erhalte  nes     Isoeyanat,        Isoeyanate    auf Basis syntheti  scher Fettsäuren, ferner solche, deren     Alkyl-          rest    durch     Heteroatome    oder     -atomgruppen     unterbrochen ist.

   Selbstverständlich können  jedoch auch     Isocyanate    verwendet werden, die       aliphatisehe    und aromatische Reste enthalten,    beispielsweise     p-Dodecylphenylisoeyanat,        p-          Oetadecylphenylisocyanat,    p -     Cyclohexyiphe-          nylisocyanat.    Als Homologe des     Äthylenimins     sind in erster Linie dessen     Alkylsubstitutions-          produkte    zu nennen, z. B.     Propylenimin.     



  Die Reaktion wird vorteilhaft in Gegen  wart von     Dispergier-    und     Emulgiermitteln     durchgeführt. Man erhält auf diese Weise       wässrige,    giessbare Dispersionen, die gegebe  nenfalls noch durch mechanische Bearbeitung  in eine feinere Form gebracht werden können.  



  Die auf diese Weise hergestellten Disper  sionen weisen aber verschiedene Nachteile auf.  So sind sie selbst bei gewöhnlicher Tempera  tur nur zeitlich beschränkt haltbar. Dies zeigt  sich daran, dass sie nach längerem Stehen in  eine nicht mehr fliessbare Gallerte und schliess  lich in eine feste bröcklige Masse übergehen,  die mit Wasser nicht mehr homogen v     er-          dünnbar,    von geringer     Hydrophobierwirkung     und daher zur Veredlung von Textilgut nicht  mehr     geeignet    ist.

   Ferner haben die erwähnten       wässrigen    Dispersionen noch den Mangel, dass  sie nicht tropenfest, das heisst bei höheren  Temperaturen, etwa gegen     40 ,    wie sie beim  Transport nach tropischen Überseeländern zu       herrschen    pflegen, so empfindlich sind, dass  sie bereits nach kurzer Zeit in eine für ihren  späteren Verwendungszweck ungeeignete gal  lertige bis feste Form übergehen. Als weiterer  Nachteil haftet den     wässrigen    Dispersionen      allgemein die durch den relativ hohen Was  sergehalt bedingte     unerwünschte    Verteuerung  ihrer Transport- und     Emballagespesen    an.  



  Es wurde nun gefunden, dass man diese  unerwünschten Nachteile der genannten Ver  bindungen beheben kann und zu stabilen     N,N-          üi-Ikyleriharnstoffen    der allgemeinen Formel  
EMI0002.0005     
    worin     R.,    einen     aliphatischen    oder     isocycli-          sehen    Rest mit mindestens 10 Kohlenstoff  atomen und     R2    Wasserstoff, einen     aliphati-          sehen    oder aromatischen Rest bedeuten,

   durch  Umsetzung     höhermolekularer        Isocyanate    mit       Alkyleniminen    in Abwesenheit von Wasser  herstellen kann, indem man die     Reaktionsteil-          nehmer    bei Temperaturen von nicht über 95   umsetzt.  



  Es hat sich bei der Herstellung der     N,N-          Alkylenharnstoffverbindungen    als vorteilhaft       erwiesen,    das praktisch wasserfreie reine     Al-          kylenimin    zu den     wasserfreien        Alkylisocyana-          ten    unter Rühren und Aussenkühlung laufen  zu lassen. Die auf diese Weise erhaltenen  Schmelzen erstarren beim Abkühlen auf  Raumtemperatur zu     hartparaffinartigen    Mas  sen von überraschenderweise ausgezeichneter  Lagerbeständigkeit bei Zimmertemperatur.

   Sie  enthalten die     Alkylenharnstoffe    in     monomerer     Form, selbst noch bei einer Stapelung von  über     1/1    .Jahr bei höherer Temperatur, im Ge  gensatz zu den bereits bekannten     wässrigen     Dispersionen der     Harnstoffverbindungen,    die       unter    gleichen Lagerbedingungen durch     Poly-          inerisation    in eine gallertartige bis feste Form  übergehen und dadurch völlig     rtnbrauehbar     werden.  



  Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den  wachsartigen     N,N-Alliylenharnstoffverbindun-          gen    bereits bei der Herstellung     Emulgiermit-          tel    zuzusetzen, die in der Schmelze leicht. lös  lich sind.  



  Als     Emulgatoren    kommen sowohl     kation-          als    auch     anionaktive    und insbesondere     nicht-          ionogene        Emulgiermittel    in Betracht.

   Vor    allem sind die     niehtionogenen        Emulgatoren     auf Basis von     Polyglykoläthern    zu nennen,  wie sie beispielsweise durch Umsetzung höher  molekularer Alkohole mit.     Atliylenoxyd    ge  wonnen     werden.        Üblieheiweise    genügen Men  gen von etwa.     1=?        1/u,    bezogen auf die ein  gesetzte Menge     Isoeyanat,    um den gewünsch  ten Effekt zu erreichen.  



  Diese stabilen     N,N-Alkylenharnstoffver.-          bindungen    lassen sich jederzeit durch Lösen  in organischen Lösungsmitteln oder durch     me-          ehanisehe    Bearbeitung mit Wasser unter Zu  satz geeigneter     Dispergier-    oder     Emulgiermit-          tel    zu     wässrigen    Dispersionen verarbeiten, die  zur Veredlung von Fasergut hervorragend ge  eignet sind.

   In Form ihrer Lösungen in orga  nischen Lösungsmitteln können die Verbin  dungen zur     Hydrophobierung    den Reinigungs  flotten bei der chemischen Reinigung     (Trok-          kenwäsehe)    zugesetzt werden.  



  <I>Beispiel 1</I>  125 kg     Octadecy        lisocy        anat    (destilliert) wer  den in einem     250-1-Emaillekessel    vorgelegt, der  mit     Emaillerührer,    Mantel,     Einfüllstutzen,          Thermometerrohr    sowie Abzugsvorrichtung       -versehen    ist. Bei Zimmertemperatur lässt man  in dünnem Strahl     18,-I    kg     Äthylenimin        (100-          prozentig)    einlaufen, wobei die Innentem  peratur allmählich auf 50  steigt und     durch     Aussenkühlung dabei gehalten wird.

   Nach be  endeter Zugabe wird durch     Wa.rmwasserman-          telheizun(Y    die Masse     etwa    2 bis 3 Stunden bei  70-80  C gehalten. Darauf wird noch ein in  der Schmelze löslicher     Emulgator,        nämlieli     1,25 kg eines     Kondensationsproduktes    aus       Oleylalkohol    und 20     Mol        Äthylenoxyd,    zuge  setzt.

   Wenn alles gelöst ist, giesst man die       S        S        chmelze        zum        Erstarren        entweder        auf        Emaille-          bleche    oder zum Abschaben auf die Kühl  walze. Die erstarrte Schmelze hat das Aus  sehen von     stüekigem    bzw. blättrigem Hart  paraffin. Ausbeute etwa     144,5    kg.  



  <I>Beispiel 2</I>  Zu 70,3 Gewichtsteilen     Dodecylisocyanat          (Kp.o,j:    115-118  C) werden unter Rühren  14,3     CTewiclitsteile        "@tliylenimin        1001/aig    bei           \?0         zugetropft,    wobei die Temperatur auf  etwa 70-75  steigt. Man rührt bei dieser  Temperatur noch eine Stunde nach und giesst  dann die Schmelze auf ein Blech aus. Der  erhaltene     Dodecyläthylenharnstoff    zeigt einen       Erstarrungspunkt    von etwa 42 C. Die Aus  beute beträgt 84 Gewichtsteile.  



  <I>Beispiel 3</I>  Zu 4425 Gewichtsteilen dost.     Oetadecvjiso-          evanat    lässt man unter Rühren bei 20  C 646       i        Gewichtsteile        Äthylenimin    100     o/oig    zulaufen.  Durch die     exotherme    Reaktion erhitzt sich das  Reaktionsgemisch auf etwa 65  C. Man rührt  zweckmässig noch 1/2 Stunde bei 70  C nach  und giesst dann die Schmelze zum Erstarren  auf ein Emailleblech aus. Der erstarrte     Stea-          rvläthylenharnstoff    zeigt einen Schmelzpunkt  von 70  C. Die Ausbeute ist praktisch quan  titativ.  



  <I>Beispiel 4</I>  Zu 30,15 Gewichtsteilen     4-Cyelohexyl-phe-          nylisocyanat        (Kp.0,4    130-132  C) werden  unter Rühren bei Zimmertemperatur 6,46     Ge-          w        iehtsteile        Äthylenimin    100     o/oig        zugetropft,          wobei    infolge der stark     exothermen    Reaktion  die Temperatur des Reaktionsgemisches auf       900    C steigt. Das Reaktionsgemisch kann  zwecks     Vervollständigung    der Reaktion noch  eine Stunde auf etwa 200  C erhitzt werden.

    Dann wird die homogene Schmelze auf ein  Emailleblech ausgegossen, wodurch man den  nach dem     Erstarren    leicht     pulverisierbaren     N-(4-     Cyelohexyl-phenyl)-N',N'-äthylenharn-          stoff    erhält. Die Verbindung schmilzt. bei       etwa        208-2100    C.  



  <I>Beispiel 5</I>  Setzt man destilliertes     Oetadeey        lisocyanat     anstatt mit     Äthylenimin    mit     Propyleniinin    im    molekularen Verhältnis bei 80-90  C um, so  erhält man den     monomeren,    beständigen N  Octadecyl-N',N'-(a"B)-propylenharnstoff, der  ebenso wie der in Beispiel 1 angeführte     N-          Oetadeeyl-N',N'-äthylenharnstoff    als     Hydro-          phobiermittel    bzw. als Weichmacher für Tex  tilmaterialien in wässriger Dispersion oder  auch in organischer Lösung verwendet wer  den kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von stabilen wasserfreien N,N-Alkylenharnstoffverbindun- gen der Formel EMI0003.0044 worin R1 einen aliphatischen oder isocy cli- schen Rest mit mindestens 10 Kohlenstoff atomen, R" Wasserstoff, einen aliphatischen oder aromatischen Rest bedeuten, durch Um setzung von höhermolekularen Isocyanaten und Alkyleniminen, in Abwesenheit von Was ser, dadurch gekennzeichnet,

   dass man die Komponenten bei Temperaturen von nicht über 95 C umsetzt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man dem Reak tionsgemisch einen löslichen Emulgator zu setzt. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man das Reaktions gemisch zur Vervollständigung der Reaktion auf Temperaturen in der Nähe des Schmelz punktes der entstehenden Verbindung erhitzt.