DE1644910C3 - Kationische Wachsemulsionen - Google Patents

Kationische Wachsemulsionen

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DE1644910C3
DE1644910C3 DE1644910A DE1644910A DE1644910C3 DE 1644910 C3 DE1644910 C3 DE 1644910C3 DE 1644910 A DE1644910 A DE 1644910A DE 1644910 A DE1644910 A DE 1644910A DE 1644910 C3 DE1644910 C3 DE 1644910C3
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Description

40
Die Erfindung betrifft kationische Wachsemulsionen.
Kationische Wachsemulsionen sind an sich bekannt. Ebenso ist deren Verwendung bei verschiedenen Überzugs- und Leimungsanwendungsgebieten bekannt. In diesem Zusammenhang wird auf die deutsche Patentschrift 1 201 674 vei wiesen. Die Verwendung von kationischen Wachsemulsionen auf den genannten Gebieten erfordert eine Kombination von Eigenschäften, insbesondere eine zufriedenstellende Scherungsstabilität, Pumpbarkeit, Nichtkorrosivität, relativ niedrige Viskosität, Verträglichkeit mit verschiedenen Arten von technisch angewandten harzartigen Stoffen und wirksame Leimungseigenschaften. Darüber hinaus wäie es von besonderem Vorteil, kationische Wachsemulsionen mit den vorstehend aufgeführten Eigenschaften und gleichzeitig einem relativ hohen Wachsfeststoffgehalt herzustellen, da dies den gegenwärtigen industriellen Erfordernissen entspricht. Emulsionen, die einige der vorstehend aufgeführten Eigenschaften besitzen, sind bereits schon hergestellt worden. Jedoch existieren bisher keine zufriedenstellenden kationischen Wachsemulsionen, welche sämtliche der vorstehend aufgeführten günstigen Eigenschaften besitzen.
In der deutschen Patentschrift 747 536 ist ein Verfahren zur Herstellung von Wasser-in-Öl-Emulsionen beschrieben, bei dem man Fette, Öle. Wachse, höhere Kohlenwasserstoffe oder deren Substitutionsprodukte mit Hilfe von durch höhermolekulare Carbonsäuren acylierten nicht aromatischen Aminen mit mindestens 2 Aminogruppen und wenigstens 2 Kohlenstoffatomen in an sieh bekannter Weise emulgiert.
In der deutschen Patentschrift 749 335 sind selbst- ■ emulgierende Mischungen, bestehend aus aliphatischen Kohlenwasserstoffölen, Paraffinen oder Wachsen, aliphatischen einwertigen Alkoholen mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen, Salzen aus N-Dialkylcyclohexylaminen und Schwefelsäureestern normaler primärer aiiphatischer Alkohole mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, letztere vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 5%, bezogen auf das Gewicht der öle bzw. Wachse, und gegebenenfalls Reib- oder Poliermitteln beschrieben und aus der deutschen Auslegeschrift 1 104 648 ist die Verwendung von Umsetzungsprodukten von Epichlorhydrin mit Salzen aus organischen Säuren und primären Monoaminen der aliphatischen Reihe mit mindestens 14 Kohlenstoffatomen als Emulgatoren für Paraffin oder Wachsemulsionen bekannt.
Die bekannten Wachsemulsionen weisen jedoch nicht die verstehend erörterte Kombination von Eigenschaften auf und stellen keine katonischen Wachsemiulsionen dar, bei denen sämtliche der vorstehend aufgeführten günstigen Eigenschaften vorliegen.
Die erfindungsgemäßen kationischen Wachsemulsionen, die einen technisch günstigen Bereich von Eigenschaften besitzen, bestehen aus erstens Wachs und zweitens einem aus einer anorganischen Mineralsäure oder einer organischen Säure mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und einem Amin mit 10 bis 40 Kohlenstoffatomen gebildeten Aminsalz als Emulgiermittel und drittens einem Amin, das bis zu 12 Kohlenstoffatome aufweisen kann, jedoch stets von niedrigerem Molekulargewicht sein muß, als das Amin in dem emulgierenden Salz, als Emulsionsmodifizierer. Durch diese Maßnahmen wird unter anderem auch der Vorteil erreicht, daß die Emulsionen höhere Wachsfeststoffgehalte, nämlich bis hinauf zu etwa 70 Gewichtsprozent der gesamten Wachsemulsion, aufweisen können.
Die erfindungsgemäßen verbesserten kationischen Wachsemulsionen werden im allgemeinen nach dem folgenden Verfahren hergestellt: Ein wäßriges Gemisch, bestehend aus dem vorstehend aufgeführten Amin mit 10 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen und der vorstehend aufgeführten organischen Säure oder anorganischen Säure wird untei Bildung des Emulgiermittels, welches aus einer wäßrigen Lösung des entsprechenden Aminsalzes besteht, umgesetzt. Die dabei erhaltene wäßrige Lösung des Aminsalzes wird mit dem vorstehend aufgeführten Emulsionsmodifizierer, der aus einem Amin mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen und mit niedrigerem Molekulargewicht als demjenigen des Amins, das als Reaktionspartner bei der Herstellung des Emulgiermittels eingesetzt wurde, besteht, vereinigt. Der Erdölwachsbestandteil wird in dem dabei erhaltenen Gemisch dispergiert. Es kann auch das vorstehend aufgeführte Emulgiermittel zu dem Erdölwachsbestandteil zugegeben und anschließend das gebildete Gemisch mit dem Emulsionsmodifizierer vereinigt werden.
Der Erdölwachsbestandteil wird in einer Menge von etwa 10 bis etwa 70 und vorzugsweise von etwa 40 bis etwa 70 Gewichtsprozent der Gesamtmenge der Emulsion eingesetzt. Das Emulgiermittel wird in. einer
Menge verwendet, die etwa0,5 bis etwa 10 und vorzugsweise etwa 1 bis etwa 8 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des vorhandenen ErdölwachEbestandteils, beträgt. Der Emulsionsmodifizierer wird ih einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 3 und vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa 2 Gewichtsprozent,, bezogen auf die Gesamtmenge der vorhandenen Erdölwachs- und Emulgiermittel-Bestandteils, eingesetzt.
Der Erdölwachsbestandteil der Emulsion kann in irgendeiner bestimmten Form, beispielsweise in Form eines Paraffinwachses, eines Schuppenparaffins oder eines Gatschwachses, wie es bei Erdöldestillationsverfahren erhalten wird, odei in Form eines mikrokristallinen Wachses, wie es aus Erdölrückständen erhalten wird, und in Form von Erdölwachsen, die mit verschiedenen Polymeren — beispielsweise Polyäthylen, oder Copolymeren, beispielsweise Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren — oder ähnlichen polymeren Stoffen modifiziert sind, vorliegen.
Bei der Herstellung des Emulgiermittels enthält das als Reaktionsteilnehmer eingesetzte Amin, wie vorstehend bereits ausgeführt, etwa 10 bis etwa 40 und vorzugsweise etwa 20 bis etwa 40 Kohlenstoffatome. Hierbei erwiesen sich die Monoamine mit etwa 1 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen und die Diamine mit etwa 20 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen als am günstigsten. Folgende Amine können beispielsweise zur Herstellung der Emulgiermittel in den neuen Wachsemulsionen angewandt werden: Propylendiamine, beispielsweise N-Arachidyl-behenyl-l.S-propylendiamin, N-Dodecylamin, N-Hexadecylamin, N-Octadecylamin, N-Eicosylamin, N-Dodecyl-l.S-propylendiamin, N-Hexadecyl-l,3-propylendiamin, Alkyltrimethylammoniumchloride und Dialkyldimethylammoniumchloride mit Alkylkohlenstoffketten von 10 bis 40 Kohlenstoffatomen.
Die zur Umsetzung mit dem vorstehend aufgeführten Amin als Reaktionspartner eingesetzte Säure kann, wie vorstehend beschrieben,aus irgendeiner organischen Säure mit etwa 1 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen bestehen. Erläuternde Beispiele für derartige Säuren sind Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure. Erläuternde Beispiele für anorganische Mineralsäuren, die zur Umsetzung mit dem Amin eingesetzt werden, sind Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure und ähnliche anorganische Säuren.
Der Emulsionsmodifizieier der Wachsemulsion enthält, wie vorstehend aufgeführt, ein Amin mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen, jedoch mit einem niedrigeren Molekulargewicht als demjenigen des zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Emulgiermittels als Reaktionsteilnehmer eingesetzten Amins. Somit können diese Emulsionsmodifizierer irgendein Amin mit niedrigem Molekulargewicht mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen enthalten, und die Amine können aliphatische, cycloaliphatische, aromatische sowie primäre, sekundäre oder tertiäre Amine sein. Beispiele für als Emulsionsmodifizierer eingesetzte Amine sind Dicyclohexylamin, n-Heptyl-B-amin, n-Octylamin, n-Dodecylamin, n-Dodecyl-l,3-propylendiamin, Anilin und N-Dodecy]-l,3-propylen-B-diamin. Das vorstehend aufgeführte Emulgiermittel kann entweder aus dem
reinen Salz bestehen oder es kann auch einen Überschuß entweder des Amins oder der Säure, die als Reaktionsteilnehmer eingesetzt wurden, enthalten. Der Emulsionsmodifizierer ist für eine Umsetzung mit dem Emulgiermittelsalz unter Bildung eines Salzes des zugesetzten als Emulsionsmodifizierer fungierenden Amins bestimmt. Besonderes Gewicht hinsichtlich der Wirksamkeit der Wachsemulsionen gemäß der Erfindung wird auf den Emulsionsmodifizierer aus dem Grund gelegt, weil dieser Modifizierer die Viskosität erniedrigt und die Scherungsstabilität der Emulsion verbessert. Die Anwendung dieses Modifizierers allein ohne das Emulgiermittel führte jedoch nicht zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen. Die erfindungsgemäßen neuen Wachsemulsionen sind, wie vorstehend ausgeführt, kationisch, d. h., sie enthalten ein hydrophobes Kation (Ion mit einer positiven Ladung) in Form des zur Herstellung des Emulgiermittels eingesetzten Amins. Die fertige kationische Wachsemulsion kann entweder von saurem oder basischem Charakter sein und weist einen pH-Wert zwischen etwa 3 und etwa 8 auf.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der neuen erfindungsgemäßen kationischen Wachsemulsionen.
Tabelle I
A B C D Emulsion
E		 sansätze
F		 G H 1 I
40,00 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00
1,08 1,55 1,86 2,21 2,57 0,36
1,71
2,12
2,69
3,09
0,30 0.30 0,30 0,30 0.30 0,30 0,60 0,60 0,60
Paraffinwachs 125/127 AMP
Mikrokristalliner Wachs 77°C
Paraffinöl, 100 see
n-Octylamin
n-Dodecylamin
n-Hexadecylamin
n-Octadecylamin
n-Eicosylamin
N -Dodecy 1-1,3-propylen-
diamin
N-Octadecyl-l^-propylen-
diamin
N-Eicosyl-l.S-propylen-
diamin
n-Heptyl-/9-amin
Dicyclohexylamin
Eisessig
40,00
Fortsetzung Tabelle I
Paraffinwachs 125/127 AMP
Mikrokristalliner Wachs 77° C
Paraffinöl,100 see
n-Octylamin
n-Dodecy.Jamin
n-Hexadecylamin
n-Octadecylamin
n-Eicosylamin
N-Dodecyl-l^-propylen-
diamin
N-Octadecyl-l^-propylen-
diamin
N-Eicosyl-l^-propylen-
diamin
n-Heptyl-/3-amin
Dicyclohexylamin
Eisessig
LJm die Stabilisierwirksamkeit der erfindungsgemäßen kationischen Wachsemulsionen zu erläutern, as wurden zwei Reihen von Emulsionspräparaten hergestellt und deren Eigenschaften untersucht. Die Emulsionspräparate der einen Reihe enthielten Erdölwachsbestandteile und ein Emulgiermittel. Die Emulsionspräparate der anderen Reihe enthielten Erdölwachs- bestandteile, ein Emulgiermittel und einen Emulsionsmodifizierer. Die Emulsionsansätze, die entsprechend den beiden vorstehenden Ansatzreihen hergestellt wurden, sind in Tabelle I wiedergegeben, wobei die jeweiligen Mengen in Gewichtsprozent angegeben sind. Zur Herstellung dieser Emulsionen wurde folgendes allgemeine Verfahren in jedem Fall angewandt:
Das Erdölwachs wurde in einem Becher geschmolzen und bei einer Temperatur von etwa 80 bis 85 0C gehalten. Die erforderliche Wassermenge wurde auf eine Temperatur von etwa 70°C erhitzt und der Aminreaktionspartner des Emulgiermittels dann unter Rühren zugefügt. Die entsprechende erforderliche Menge an Essigsäure wurde dann zugesetzt und die erhaltene Lösung gerührt, bis sie klar war. Dann wurde der Emulsionsmodifizierer zugegeben und die Wasserlösung auf eine Temperatur von etwa 77 bis 82° C gebracht. Der Wachsbestandteil wurde dann in die vorstehend hergestellte Wasserbase gegossen und vermischt, bis eine homogene Vordispersion gebildet war. Die erhaltene Emulsion wurde dann unter Verwendung eines Manton-Gaulin-Homogenisators bei 70 kg/cm2 während eines Zeitraumes von 5 Minuten homogenisiert. Die dabei gebildete Emulsion wurde dann abgenommen, auf eine Temperatur von etwa 43°C abgekühlt und war dann gebrauchsfertig.
Die zur Bestimmung der Wirksamkeit der jeweils untersuchten charakteristischen Eigenschaften der Emulsion bestanden in Versuchen zur Bestimmung der Brookfield-Viskosität und der Emulsionsscherungsstabilität. Zu diesem Zweck wurde ein Brookfield-Viskosimeter, Modell RVT mit einer Spindel Nr. 1 zur Durchführung der Viskositätsbestimmungen eingesetzt. Der zur Bestimmung der Scherungs-Stabilität eingesetzte Versuchsapparat entsprach der in Analytical Chemistry, Bd. 25, Nr. 7, Juli 1953, in einem Aufsatz »Chemical Stability Test For Rubber
K L M Emulsionsansätze
NjOjP		 40,00 40,00 O R
40,00 40,00 40,00 40,00 60,00
2,25		 60,00
2,25
0..502
0,707 3,09
0,60		 2,03
0,29
0,50
2,03
0,50		 2,03
0,60		 2,03
0,286
0,50		 2,03
0,453
0,50		 2,63
0,56		 2,63
0,38
0,56
60,65
2,00
2,00
0,35
0,44
Lattices« beschriebenen Vorrichtung. Der Versuch wurde unter Verwendung von 60 g der Emulsion durchgeführt. Diese wurde einer Scherung unter einer Belastung von 4,54 kg, wie in F i g. 12 des vorstehend erwähnten Aufsatzes gezeigt, mit einer Rotorgeschwindigkeit von 1320 U/min während eines Zeitraumes von 2 Minuten ausgesetzt. Die Scherungsbewertung stellt den reziproken Wert der Anzahl an Gramm Wachs, die aus der Emulsion ausgeschert wurde, (angegeben als G in den folgenden Tabellen) dar. Dieser Faktor gibt die Stabilität gegenüber Scherung unter praktischen Betriebsbedingungen geuauer wieder.
Bei der Durchführung der vorstehend beschriebenen Versuche enthielten die eingesetzten Ansätze A bis N 40,00 Gewichtsprozent eines vollraffinierten Paraffinwachses 125/127 AMP-Schmelzpunkt, 0,0075 Mol entweder aktiven Amins oder Diamins, je 100 g Emulsion. Das Amingruppen/Essigsäure-Äquivalentverhältnis betrug 1,50. Die bei der Untersuchung der bei der Herstellung des Emulgiermittels eingesetzten primären Monoamine erhaltenen Werte sind in nachfolgender Tabelle II angegeben, während die bei Verwendung von Diaminen zur Herstellung des Emulgiermittels erhaltenen Werte in der folgenden Tabelle III enthalten sind.
Aus der nachstehenden Tabelle II ist hinsichtlich der Verwendung von primären Monoaminen als Emulgiermittel zu entnehmen, daß sowohl die Emulsionsviskosität als auch die Scherungsstabilität mit steigender Anzahl der Kohlenstoffatome des Amins ansteigt, daß jedoch die Scherungsstabilität eine obere Grenze bei einem Kohlenstoffgehalt von 20 und höher (Versuch Nr. 5) erreicht. Somit ergibt es sich, daß bei Verwendung von primären Monoaminen als Emulgiermittel die Scherungsstabilität nur durch Erhöhung der Konzentration des Emulgiermittels verbessert werden kann. Andererseits ergibt es sich bei einem Vergleich von Versuch Nr. 5 mit Versuch Nr. 6 der Tabelle II, daß die Verwendung von n-Octylamin als Emulsionsmodifizierer in Verbindung mit n-Eicosylamin die Viskosität der Emulsion, bespielsweise von 2900 cp auf 20 cp bei 1 U/min, erniedrigt. Die Scherungsbewertung wird von 1,274 auf, 1,883 verbessert.
Tabelle II
Ergebnisse der Untersuchung der Emulsionsscherungsstabilität und der Viskosität bei Verwendung eines primärer
Monoamins als Reaktionspartner mit Essigsäure
Versuch
Nr.
A min
Emulsion
Durchschnittliche Schcrung (G) 1/G-G-
Brookficld-Viskosität in cp bei 1 U/min | 10 U/min I 20 U/min | 50 U/min 1100 U/mir
n-Octylamin
n-Dodecylamin
n-Hexadecylamin
n-Octadecylamin
n-Eicosylamin
n-Eicosylamin +
n-Octylamin
A B C D
E F
vollständig 18,347 0,762 0,875 0,785 0,531
0,0545 1,312 1,143 1,274 1,883
(keine stabile Emulsion gebildet
65 36 34.0 39,1
1030 215 138 83,2
1230 288 194 127
2900 512 315 172,4
20,0 17,0 18,0 25,2
103
100+ 32,1
Tabelle III
Ergebnisse der Untersuchung der Emulsionsscherungsstabilität und der Viskosität bei Verwendung von Diaminen
als Reaktionspartner mit Essigsäure
Versuch
Nr.
Diamine
Emulsion Durchschnitt liche Scherung (G)
l/G
Brookfield-Viskosität in cp bei
1 U/mini
10
U/min
20 U/min
50 U/min
U/min
N-Dodecyl-l^-propylendiamin
N-Ocladecyl-l,3-propylendiamin
N-Eicosyl-l,3-propylendiamin
17,622 1,770 0,255
0,0568
0,565
3,921
640 4580 5820
129 711 868
83,5 418
56,2
Aus der vorstehenden Tabelle III ist hinsichtlich der Verwendung von Diaminen als Emulgiermittel auch zu entnehmen, daß die Scherungsstabilität bei einem Anstieg der Kohlenstoffzahl der Diamine ansteigt und daß gute Ergebnisse bei Verwendung von Diaminen mit einer Kohlenstoffatomanzahl oberhalb 20 erhalten werden. Es ist jedoch auch zu ersehen, daß bei Steigerung der Anzahl der Kohlenstoffatome des Diamins ebenfalls der Nachteil eines Viskositätsanstieges eintritt.
In der folgenden Tabelle IV sind die bei der Untersuchung einer Reihe von verschiedene Amine enthaltenden Emulsionen erhaltenen Ergebnisse hinsichtlich der Wirkung dieser Amine bezüglich Scherstabilitäsverbesserung und Viskositätsmodifizierung aufgeführt, Zu diesem Zweck wurden 0,0050 Mol N-Eicosyl-1,3-propylendiamin auf jeweils 100 g Emulsion eingesetzt, und 0,0025 Mol des früher in der Emulsion I der Tabelle 1 enthaltenen N-Eicosyl-l.S-propylendiamins wurden durch. 0,0025 MoI des in Tabelle IV angegebenen Aminmodifizierers ersetzt. Diese Bestimmung wurde auch für das n-Eicosylamin nach Versuch Nr. 5 der Tabelle II durchgeführt.
45
Tabelle IV
Ergebnisse der Untersuchung der Emulsionsscherungsstabilität und Viskosität
Emulgiermittel Emul Durch l/G 1 U/min 3rookfieId-Viskosität in cp bei 20 U/min 50
U/min		 100
U/min
Ver -f Emulsionsmodifiziercr sion schnitt - G-1 295 10 U/min 49 43,1 51,9
such
Nr.		 N-Eicosyl-l,3-propyIendiamin J liche
Schcrung
(G)		 3,425 67
1 + n-Octylamin 0,292 2160 209 122 86
N-Eicosyl-l^-propylendiamin K 5,028 349
2 -J- n-Dodecylamin 0,199 1075 119 69,5 62
N-Eicosyl-l.^-propylcndiamin L 10,87 192
3 -f N-Dodecyl-l^-propylendiamin 0,092 1870 219 137,4 101
N-Eicosyl-l,3-propylendiamin M 3,078 339
4 --)- n-Hcplyl-B-amin 0,325 60 26,8 32,9 42,1
N-Eicosyl-i^-propylendiamin N 3,510 31
5 |- Dicyclohcxylamin 0,235 5820 I — — —
N-Eicosyl-1,3-propylcndiamin 1 3,921 868
6 0,255
309 681/20'
Wie sich aus der vorstehenden Tabelle IV für die Emulsion 1 ergibt, betrug die Viskositälsbewcrtung bei einer U/min 58?0cp, wenn N-Eicosyl-1,.!-propylendiamin als Emulgiermittel verwendet Winde (Versuch Nr. 6).· Jedoch wurde, wenn zusätzlich n-Octylamin vorhanden war, im Falle der Emulsion J (Versuch Nr. 1) die Viskosität auf 295 cp verringert. Durch die zusätzliche Anwesenheit von n-Dodecylamin in der Emulsion K wurde bei Versuch Nr. 2 die Viskosität auf 2160 cp erniedrigt. Die zusätzliche Anwesenheil von n-Dodecyi-l^-propylcndiamin bei der Emulsion L erniedrigte die Viskosität auf 1075 cp (Versuch Ni. 3). Falls zusätzlich n-Heptyl-B-amin in der Emulsion M vorhanden war, wurde die Viskosität auf 1870 cp erniedrigt (Versuch Nr. 4), während bei Verwendung von Dicyclohexylamin bei der Emulsion N die Viskosität auf 60 cp (Versuch Ni. 5) verringeit wurde.
10
Aus Tabelle IV ergibt sich auch, daß die Sehernngsstabililäl bei Verwendung von N-Eicosyl-l^-propylendiamin nur 3,921 betrug (Versuch N.. 6). Der Zusatz von n-Octylamin erniedrigte die Scherungsstabilität geringfügig auf 3,425 (Versuch Nr. 1). Der Zusatz von n-Dodecylamin erhöhte die Scherungsstabilität auf 5,028 (Versuch Nr. 2) und der Zusatz von n-Dodecyl-1.3-propylendiamin erhöhte den Wert auf 10,87 (Versuch Nr. 3). Es ist auch ersichtlich, daß der
ίο Zusatz von n-Heptyl-B-amin (Versuch Nr. 4) und von Dicyclohexylamin (Versuch Nr. 5) ebenfalls die Scherungsstabilität geringfügig verringerte.
In der folgenden Tabelle V sind die für die Scherungsstabilität der Emulsion und für die Viskosität erhaltenen Ergebnisse aufgeführt. Die Emulsionen gemäß der Erfindung waren modiliziert, indem ein mikrokristallines Wachs an Stelle des Paraffinwachses als Erdölwachsbestandteil eingesetzt und verglichen wurde.
Tabelle V Ergebnisse der Untersuchung der Eniulsionsscnerungsstabilität und Viskosität
Versuch
Wachsbestandteil
Emulsion
Durchschnitt liche
Scherung (G) l/G
G-1
Brookfield-Viskosität in cp bei
1 U/min
10 U/min
20 U/min
50
U/min
U/min
40°/0 mikrokristalliner Wachs 40°/o mikrokristalliner Wachs
+ n-Heptyl-B-amin 60% Paraffinwachs, unmodifiziert
60% Paraffinwachs
+ n-Heptyl-B-amin 62% Paraffinwachs, öl
+ Dicyclohexylamin
O P
R S
2,513
3,207
3670
295
616
83
380 64,0
100+ 57,5
(Paste, konnte aus dem Homogenisator nicht abgenommen werden)
6,85
4,48		 16000
7200		 2980
1460		 2210 1395
1007
Es wurde also, wie aus der vorhergehenden Tabelle I ersichtlich ist, die Emulsion A modifiziert, indem der Paraffinwachsbestandteil durch ein mikrokristallines Wachs mit einem Schmelzpunkt von 77°C ersetzt wurde, wobei derselbe Ansatz wie bei Emulsion I in Tabelle III (Versuch Nr. 3) angewandt wurde. Gemäß Tabelle I wurde diese das mikrokristalline Wachs enthaltende Emulsion als Emulsion O bezeichnet. Aus Tabelle V ergibt sich, daß die Viskositätsbewertung bei 1 U/min 3670 cp beträgt und daß die Scherbewertung 2,513 ist (Versuch Nr. 1). Falls n-Heptyl-B-amin als Emulsionsmodifizierer bei der Emulsion P des Versuches Nr. 2 eingesetzt wurde, wurde der Viskositätswert auf 295 cp erniedrigt und die Scherbewertung auf 3,207 verbessert.
Eine Emulsion wurde auch aus 60 Gewichtsprozent Paraffinwachs, 2,63% N-Eicosyl-l,3-propIendiamin, 2,25% Mineralöl, 0,56% Essigsäure, und — zu 100% ergänzt — Wasser hergestellt (Emulsion Q in Tabelle I). Wie sich aus Versuch Nr. 3 der Tabelle V ergibt, war die Emulsion zu viskos, um entsprechend gehandhabt werden zu können, und verursachte eine Verstopfung des Homogenisators. Jedoch war der identische Ansatz, falls n-Heptyl-B-amin als Modifizierer einverleibi wurde, zu einer weit niedrigeren Viskosität verbessen worden, wie sich aus Versuch Nr. 4 der Tabelle V ergibt. Die Emulsion entsprach der Emulsion R nach Tabelle I. Die Bedeutung der Viskositätsmodifizierei bei Systemen mit hohem Feststoffgehalt wird auf diese Weise sehr eindrucksvoll belegt. In Versuch Nr. f der Tabelle V ist der Vorteil bei Anwendung vor Dicyclohexylamin gegenüber n-Heptyl-B-amin al: Modifizierer (Emulsion.S der Tabelle I) sehr ein deutig. Die Herstellung von Emulsionen mit hohen Feststoffgehalt, die gleichzeitig sehr niedrige Visko sitäten aufweisen, wird somit ermöglicht.
Jede gewünschte Mineralsäure kann an Stelle dei organischen Säure als Reaktionspartner zur Her stellung des entsprechenden Aminsalzes eingesetz werden. Dieses Aminsalz kann mit den Erdölwachs und Emulsionsmodifizier-Bestandteilen in der vor stehend beschriebenen Weise vereinigt werden, se daß diese Emulsionen als Überzüge oder zur Ein verleibung durch übliche Methoden in Teilchen Kartonmassen oder als Leimungsmittel für Papier un( andere Zellstoffproduktc verwendet werden können

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Kationische Wachsemulsion, bestehend aus erstens Wachs, zweitens einem aus einer organisehen Säure mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder einer anorganischen Mineralsäure und einem Amin mit 10 bis 40 Kohlenstoffatomen gebildeten Aminsalzes als Emulgiermittel, drittens einem Amin, das bis zu 12 Kohlenstoffatome aufweisen kann, jedoch ein niedrigeres Molekulargewicht als dasjenige des Amins des vorstehend aufgeführten Aminsalzes besitzt, als Emulsionsmodifizierer, und gegebenenfalls viertens Wasser.
2. Kationische Wachsemulsion nach Anspruch 1, enthaltend ein Aminsalz, dessen organische Säure 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist.
3. Kationische Wachsemulsion nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend ein Aminsalz, dessen Amin 20 bis 40 Kohlenstoffatome aufweist.
4. Kationische Wachsemulsion nach den Ansprüchen 1 bis 3, enthaltend ein Aminsalz, dessen Aminkomponente das N-Arachidylbehenyl-1,3-propylendiamin ist.
5. Kationische Wachsemulsion nach den An-Sprüchen 1 bis 4, enthaltend Dicyclohexylamin als Emulsionsmodifizierer.
6. Kationische Wachsemulsion nach den Ansprüchen 1 bis 5, bestehend aus erstens 40 bis
70 Gewichtsprozent Wachs, bezogen auf die gesamte Emulsion, zweitens 1 bis 8 Gewichtsprozent. Emulgiermittel, bezogen auf den Wachsbestandteil, und drittens 0,1 bis 2 Gewichtsprozent Emulsionsmodifizierer, bezogen auf die Summe aus Wachs und Emulgiermittel.
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