CH448526A - Verfahren zur Herstellung von kationaktiven Wachsen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von kationaktiven Wachsen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuartiger kationaktiver Wachse, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man oxydierte Polyäthylenwachse mit tertiären, mindestens eine Hydroxylgruppe enthaltenden Aminen bei Temperaturen über 1000 C in basische Ester überführt, und gegebenenfalls die erhaltenen Produkte in Emulsionsform quaterniert.



   Die für die nachfolgende Oxydation als Ausgangsmaterial geeigneten Polyäthylenwachse haben ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von MN 500 bis 10000, vorzugsweise MN 1000 bis 5000, wobei besonders diejenigen mit MN 1500 bis 3000 interessant sind.



  Diese Polyäthylenwachse haben eine Schmelzviskosität bei 1200 C von etwa 20 bis 20 000   c.St.,    vorzugsweise 100 bis 5000 c.St.



   Sie können überwiegend geradkettig oder überwiegend verzweigt sein, wobei hier alle Übergänge möglich sind. Die überwiegend geradkettigen Polyäthylenwachse haben eine Dichte von etwa 0,935 bis 0,96 g/cm3 und einen Schmelzpunkt von 115 bis   1300 C;    die überwiegend verzweigten Polyäthylenwachse haben eine Dichte von etwa 0,905 bis   0, 925 g/cm3    und einen Schmelzpunkt von 100 bis 1100 C. Zu derartigen Poly äthylenwachsen kann man durch Polymerisation nach den bekannten Niederdruck- oder den bekannten Hochdruckverfahren gelangen, wobei man praktisch unverzweigte Polyäthylenwachse nach dem Niederdruckverfahren und mehr oder weniger verzweigte Polyäthylenwachse nach dem Hochdruckverfahren bei einigen 100 Atmosphären Druck und bei 100 bis 2500 C erhält, wobei mit steigenden Temperaturen höher verzweigte Polyäthylenwachse erhalten werden.

   Die Polymerisation kann auch in Gegenwart von kettenübertragenden Stoffen, Wasserstoff, Isopropanol und anderen ausgeführt werden. Man erhält derartige Polyäthylenwachse in bekannter Weise auch durch thermischen Abbau hochmolekularer verzweigter und unverzweigter Polyäthylene, wie sie nach dem Hochdruck- oder Niederdruckverfahren gewonnen werden.



   Die als Ausgangssubstanzen dienenden oxydierten Polyäthylenwachse werden nach bekannten Verfahren, z. B. durch katalytische Oxydation mit Luft, hergestellt.



   Die Umsetzung der Polyäthylenoxydate mit mindestens eine Hydroxylgruppe enthaltenden tertiären Aminen zu basischen Estern erfolgt in an sich bekannter Weise bei Temperaturen über 1000 C, vorzugsweise bei 150 bis   2000 C.    Als hydroxylgruppenhaltige tertiäre Amine kommen z. B. in Frage: Trialkanolamine, wie Triäthanol- und Tripropanolamin, oder Monoalkyl-dialkanol-amine oder Dialkylmonoalkanolamine, wie z. B.



  Dimethyl-äthanolamin. Auch Verätherungsprodukte derartiger hydroxylgruppenhaltiger tertiärer Amine, die man in bekannter Weise durch Erhitzen mit Oxylsäure oder Ameisensäure auf 150 bis 2000 C erhält, können verwendet werden, vorausgesetzt, dass bei der Verätherungsreaktion basische Äther entstehen, die noch wenigstens eine freie Hydroxylgruppe besitzen; dies ist z. B. der Fall bei der Verätherung von 2 Mol Triäthanolamin mit 1 Mol Oxalsäure. Man kann diese basischen   Ather    für sich herstellen oder aber man setzt vorteilhafterweise zu dem Reaktionsgemisch z. B. aus 1 Säure äquivalent oxydiertem Polyäthylenwachs und 2 Mol Triäthanolamin 1 Mol Oxalsäure zu, so dass der Äther aus 2 Mol Triäthanolamin erst während der Veresterungsreaktion entsteht.



   Die vorzugsweise eingesetzten verzweigten oder unverzweigten oxydierten Polyäthylenwachse haben eine Säurezahl von 10 bis 60. Sie werden geschmolzen; dann wird der Schmelze bei möglichst niedriger Temperatur das entsprechende hydroxylgruppenhaltige tertiäre Amin gegebenenfalls im Überschuss zugesetzt. Danach wird auf die günstigste Veresterungstemperatur aufgeheizt und so lange diese Temperatur gehalten, bis die Säurezahl des Reaktionsgemisches den gewünschten Wert  erreicht hat, beispielsweise 0,5 bis 3. Um möglichst helle Produkte zu gewinnen, empfiehlt es sich, die Veresterungsreaktion in einer Inertgas-Atmosphäre, beispielsweise Stickstoff, auszuführen.



   Die entstandenen basischen Ester können mit einem neutralen oder kationaktiven Emulgator zusammengeschmolzen und dann unter Rühren heiss mit Wasser auf die gewünschte Konzentration eingestellt werden. Als Emulgatoren erweisen sich dabei oxäthylierte Fettsäurederivate besonders günstig, z. B. Kondensationsprodukte von Stearinsäure mit 15 bis 20 Mol Äthylenoxyd. Derartige kationaktive Wachsemulsionen sind gute Weichmacher für Textilien.



   Die weichmachenden Eigenschaften der aus oxydierten Polyäthylenwachsen erhaltenen basischen Ester lassen sich in einfacher Weise durch Quaternieren verbessern. Die Quaternierung erfolgt, nachdem diese Substanzen bereits in emulgierter Form vorliegen, z. B. bei etwa   60 C    mit Dimethylsulfat unter Aufrechterhaltung eines pH-Wertes von etwa 8 bis 9 mit Hilfe von Natronlauge. Die weichmachenden Eigenschaften für Textilien der so hergestellten quaternierten stickstoffhaltigen Poly äthylenwachsemulsionen sind nichtquaternierten Poly äthylenwachsemulsionen deutlich überlegen.



   Beispiel I a) 224 g des oxydierten verzweigten Polyäthylenwachses mit der Säurezahl 25, das durch Oxydation eines verzweigten Polyäthylenwachses von MN 2000 bis 2500, der Viskosität der Schmelze bei 1200 C von 1500 bis 2000 c.St. und der Dichte 0,91 bis 0,92   g/cm3    erhalten worden ist, werden in Stickstoffatmosphäre geschmolzen, auf 950 C abgekühlt und zu der Schmelze   22,5    g Triäthanolamin gegeben. Unter Rühren wird auf   1802    C geheizt und drei Stunden bei 1800 C nachgerührt.

   Das so erhaltene Veresterungsprodukt hat eine Säurezahl von   1,6.    b) Zur Quaternierung werden 90 g des Reaktionsproduktes von Beispiel la mit 18 g eines Emulgators, der im wesentlichen aus mit etwa 18 Mol Äthylenoxyd äthoxylierter Stearinsäure besteht, bei etwa 150 bis 1600 C zusammengeschmolzen und anschliessend mit 230 cm3 Wasser bei Temperaturen, die nicht unter 900 C abfallen sollen, unter Rühren emulgiert. Die Emulsion wird unter weiterem Rühren auf 650 C abkühlen gelassen und bei 60 bis 650 C mit 48 g Dimethylsulfat und etwa 150   cm3    2n Natronlauge unter Aufrechterhaltung eines pH-Wertes von 8 bis 8,5 g quaterniert. Die erhaltene, praktisch farblose Emulsion ist beständig und mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar.



   Beispiel 2
90 g des in Beispiel la beschriebenen oxydierten Polyäthylenwachses werden in Stickstoffatmosphäre geschmolzen, auf 950 C abgekühlt und die Schmelze mit 30 g Triäthynolamin und   12, 5 g    kristallisierter Oxalsäure versetzt, das ganze unter Rühren auf 1600 C geheizt, zwei Stunden bei 1600 C nachgerührt, dann auf 1800 C geheizt und weitere zwei Stunden bei   1 800C    nachgerührt. Das erhaltene Reaktionsprodukt hat eine Säurezahl von 1,1. Es kann in gleicher Weise, wie in Beispiel   1b    beschrieben, in Emulsionsform quaterniert werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von kationaktiven Wachsen, dadurch gekennzeichnet, dass man oxydierte Poly äthylenwachse durch Umsetzung mit aliphatischen tertiären, mindestens eine Hydroxylgruppe enthaltenden Aminen bei Temperaturen über 1000 C in basische Ester überführt.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verfahrensprodukte in Emulsionsform quaternisiert.