DE3501293C2 - - Google Patents

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DE3501293C2
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National Destillers and Chemical Corp
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/322Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
    • D06M13/46Compounds containing quaternary nitrogen atoms
    • D06M13/463Compounds containing quaternary nitrogen atoms derived from monoamines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein flüssiges Gemisch aus quartären Ammoniumverbindungen und eine wäßrige Lösung, enthaltend dieses Gemisch. Das Gemisch ist als antistatisches Mittel für verschiedene synthetische Fasern, Garne und Textilerzeugnisse geeignet.
Es ist bekannt, daß es bei verschiedenen Arbeitsgängen zur Verarbeitung synthetischer Fasern notwendig ist, eine Appretur aufzubringen. Derartige Appreturen machen die synthetischen Fasern gleitfähig und verleihen ihnen andere günstige Eigenschaften. Beispielsweise enthalten Appreturen, die zum Spinnen oder Strangpressen oder für Abzugs- bzw. Reckvorgänge bei der Herstellung von schmelzgesponnenen nichtcellulosischen Fasern, wie Nylon, Polyester und Polypropylen, und trockengesponnenen Nichtcellulosematerialien, wie acrylische und modacrylische Materialien, verwendet werden, typischerweise Gleitmittel, um die Faser-Metall-Reibung zu modifizieren, sowie ein antistatisches Mittel, um den Aufbau statischer Ladungen zu verringern. Emulgatoren und andere Zusätze können in der Appretur ebenfalls enthalten sein.
Es sind verschiedene kationische antistatische Mittel, einschließlich Morpholinium-, Imidazolinium- und quartärer Ammoniumethosulfate zur Formulierung derartiger Faserappreturen geeignet. Die Brauchbarkeit dieser kationischen, antistatischen Mittel ist jedoch begrenzt, da die erhaltenen Lösungen eine relativ hohe Viskosität aufweisen.
H. Robinette, Jr. beschreibt in der US-PS 31 13 956 quartäre Trialkylethylammoniumethosulfate, die durch Reaktion von etwa stöchiometrischen Mengen eines langkettigen Trialkylamins, wie Dimethylsojaamine und Diethylsulfat, in Anwesenheit von etwa 2 bis 15% Triethanolamin erhalten werden. Die wäßrigen Lösungen, die unter Verwendung der quartären Aminprodukte von Robinette, Jr. hergestellt werden, weisen brauchbare Viskositäten auf; jedoch sind die "Quats" schwer in Lösung zu bekommen. Die quartären Trialkylethylammoniumethosulfate von Robinette, Jr. sind hochviskose wachsartige Materialien, und die bedürfen im allgemeinen einer Erwärmung bei 71 bis 76,7°C unter Rühren während längerer Zeiträume, um eine Lösung in Wasser zu erzielen. Es ist auch nicht möglich, klare, gießbare wäßrige Lösungen bei Umgebungsbedingungen zu erhalten, wenn die Konzentration des "Quat" von Robinette, Jr. mehr als etwa 35% beträgt.
Die DE-OS 18 02 807 offenbart antielektrostatische Polyolefine, die ein Antielektrostatikum enthalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein flüssiges Gemisch aus quartären Ammoniumverbindungen zur Verfügung zu stellen, das gut mit Wasser verträglich ist, ohne zu Einbußen in den antistatischen Eigenschaften der quartären Ammoniumverbindungen zu führen, so daß klare, homogene, stabile Lösungen erhalten werden können, die eine große Menge, wie 50% oder mehr, der quartären Ammoniumverbindungen bei Umgebungsbedingungen enthalten, und die Produkte hellfarbene, gießbare Flüssigkeiten sind.
Diese Aufgabe wird durch ein flüssiges Gemisch aus quartären Ammoniumverbindungen mit antistatischer Wirkung gelöst, erhalten durch Quaternisieren eines Gemisches aus Aminen, bestehend aus 80 bis 99,5 Gew.-% (a) alkoxyliertem Etheramin der Formel (I)
worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, R′ Wasserstoff oder Methyl ist und x und y ganze Zahlen von 1 bis 20 sind, und 0,5 bis 20% (b) Trialkanolamin der Formel (II)
worin z eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist, mit einer im wesentlichen stöchiometrischen Menge eine Di(C1-4-alkyl)-sulfats.
Quartäre Ammoniumverbindungen, die besonders günstige antistatische Eigenschaften aufweisen und zur Formulierung der Appreturen für Fasern, Garne und Textilmaterialien bzw. Stoffe oder Gewebe besonders geeignet sind, werden durch Quaternisieren von Mischungen aus Triethanolamin und ethoxyliertem Etheramin der Formel (I), worin R ein aliphatischer Rest mit vorzugsweise 5 bis 19 Kohlenstoffatomen ist, R′ vorzugsweise Wasserstoff ist und x und y ganze Zahlen sind, wobei vorzugsweise x+y=2 bis 10. Ethoxylierte Etheramine der Formel
worin R₁ eine C12-18-Alkylgruppe ist, sind besonders vorteilhaft, insbesondere wenn sie in einer Menge von 88 bis 92 Gew.-% mit 8 bis 12 Gew.-% Triethanolamin und quaternisiert mit bis zu 5 Mol-% Überschuß Diethylsulfat verwendet werden. Wäßrige Lösungen, die bis zu 50 Gew.-% des vorstehend beschriebenen Gemisches aus quartären Ammoniumverbindungen enthalten, werden ebenfalls bereitgestellt.
Die erfindungsgemäß verwendeten alkoxylierten Etheramine der Formel (I) werden durch Alkoxylieren eines Etheramins erhalten und entsprechen der allgemeinen Formel (I)
worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, R′ Wasserstoff oder Methyl ist und x und y ganze Zahlen von 1 bis 20 sind. Vorzugsweise ist R ein aliphatischer Rest, geradkettig oder verzweigt, mit 5 bis 19 Kohlenstoffatomen, und x und y sind ganze Zahlen, wobei x+y=2 bis 10. Ethoxylierte Etheramine, worin R′=H, ergeben besonders vorteilhafte Ergebnisse.
Die alkoxylierten Etheramine werden erhalten durch Reaktion des Etheramins mit Ethylenoxid, Propylenoxid oder Gemischen davon nach üblichen Verfahren. Der Alkoxylierungsgrad kann zwar variiert werden; jedoch sollte ausreichend Ethylenoxid und/oder Propylenoxid vorhanden sein, um im wesentlichen vollständig mit den beiden Wasserstoffatomen der Amingruppe zu reagieren. Etheramine der vorstehenden Arten, die erfindungsgemäß geeignet sind, sind im Handel erhältlich.
Die erfindungsgemäß verwendeten Trialkanolamine entsprechen der allgemeinen Formel (II)
worin z eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist. Triethanolamin (z=2) ist besonders geeignet aufgrund seiner handelsüblichen Zugänglichkeit und der damit erzielten vorteilhaften Ergebnisse.
Das Verhältnis von alkoxyliertem Etheramin und Trialkanolamin kann variiert werden, jedoch werden beste Ergebnisse erhalten, wenn das Gemisch 80 bis 99,5 Gew.-% alkoxyliertes Etheramin und 0,5 bis 20 Gew.-% Trialkanolamin enthält. Besonders geeignete flüssige antistatische Mittel werden erhalten, wenn das alkoxylierte Etheramin in einer Menge von 85 bis 99 Gew.-% vorhanden ist und das Trialkanolamin in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% vorhanden ist.
Das Gemisch von alkoxyliertem Etheramin/Trialkanolamin wird mit einer im wesentlichen stöchiometrischen Menge eines Di-(C1-4-alkyl)-sulfats nach üblichen Quaternisierungsverfahren quaternisiert. Diethylsulfat ist ein besonders geeignetes Quaternisierungsmittel aufgrund seiner guten Verfügbarkeit und der günstigen Ergebnisse, die mit den quartären Ammoniumverbindungen erhalten werden. Unter im wesentlichen stöchiometrisch ist zu verstehen, daß ein molarer Überschuß oder Unterschuß von bis zu etwa 10% des Quaternisierungsmittels verwendet wird. In den meisten Fällen ist es bevorzugt, bis zu etwa 5 Mol-% Überschuß des Quaternisierungsmittels einzusetzen.
Besonders geeignete flüssige Gemische werden durch Quaternisieren unter Verwendung einer im wesentlichen stöchiometrischen Menge von Diethylsulfat und eines Gemisches, das aus 8 bis 12% Triethanolamin und 88 bis 92% eines ethoxylierten Etheramins der Formel
besteht, worin R₁ eine C12-18-Alkylgruppe ist, erhalten. Die Herstellung dieser antistatischen Produkte kann dargestellt werden durch die folgende allgemeine Gleichung
worin R₁ wie vorstehend definiert ist.
Produkte des vorstehenden Typs sind relativ dünne, klare Flüssigkeiten mit kinematischen Viskositäten bei 25°C von 500×10-6 m²/s bis 4000×10-6 m²/s. Die Produkte sind bei Konzentrationen bis zu etwa 50 Gew.-% mit Wasser gut verträglich, und wäßrige Lösungen können leicht bei Umgebungsbedingungen (20°C bis 25°C) durch lediglich einige Minuten Rühren hergestellt werden. Die erhaltenen wäßrigen Lösungen sind typischerweise leicht sauer mit einem pH-Wert im Bereich von 5,5 bis 6,9.
Wenn höhere Temperaturen zur Herstellung der wäßrigen Lösungen angewendet werden, so "entspannen" bzw. "flashen" die antistatischen quartären Gemische im allgemeinen in Wasser bei geringem Rühren oder ohne Rühren. Die erfindungsgemäßen Gemische sind auch mit anderen Bestandteilen verträglich, die typischerweise für die Formulierung von Appreturen für Fasern, Garne und Textilmaterialien verwendet werden.
Die vorstehend erwähnten günstigen Eigenschaften werden ohne Beeinträchtigungen der antistatischen Eigenschaften erhältlich. Die erfindungsgemäßen Gemische sind besonders leistungsfähig in ihrer antistatischen Wirkung und entsprechen der antistatischen Wirkung anderer üblicherweise verwendeter, handelsüblicher kationischer antistatischer Mittel oder sind besser als diese. Sie können als antistatischer Bestandteil in einem formulierten Fasergleitmittel oder als Oberflächenzusatz (Top-Zusatz), der auf Stoff, Garn, Textilmaterialien und Teppiche aufgetragen wird, verwendet werden. Sie sind besonders günstig zur Steuerung der statischen Eigenschaften beim Spinnen von Garn in Ringsystemen oder offenendigen Systemen. Sie sind mit anderen kationischen Materialien und den meisten amphoteren Materialien und nichtionischen Materialien verträglich und können verwendet werden, um verschiedene synthetische Materialien, einschließlich Nylon, Polyester, Polypropylen, Acrylmaterialien und Modacrylmaterialien, zu behandeln.
Produkte, die durch einfaches Vermischen eines quaternisierten Trialkanolamins mit einem quaternisierten alkoxylierten Etheramin in den gleichen Verhältnissen, wie angegeben, erhalten werden, haben nicht die gleichen Eigenschaften wie die erfindungsgemäßen Gemische, die durch Quaternisieren eines Gemisches der Aminkomponenten erhalten werden. Die Gemische zeigen nicht die verbesserte Fließfähigkeit, die mit den erfindungsgemäßen Gemischen erhalten wird. Sie sind wesentlich viskoser und haben auch nicht die Wasserverträglichkeit, die notwendig ist, um wirksame antistatische Appreturen für Fasern, Garne und Textilmaterialien bereitzustellen.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Alle Teile und Prozentangaben in den Beispielen beziehen sich, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
Beispiel 1
Ein ethoxyliertes Etheramin wurde hergestellt durch Reaktion von 2 Mol Ethylenoxid (EO) mit 1 Mol eines Etheramins, das von gemischten C12-15-Alkoholen stammt, mit der Formel
R-O-CH₂CH₂CH₂NH₂
worin R gemischte C12-15-Alkylreste bedeutet. Für die Reaktion wurden 1268 g des Etheramins in einen Reaktor aus rostfreiem Stahl mit 0,8 g 30% H₃PO₂ gefüllt. Der Reaktor wurde verschlossen, ein Vakuum wurde an das System angelegt, und das System wurde mehrfach mit Stickstoff gespült, wobei auf 100°C erwärmt wurde. Wenn die Temperatur 100°C erreichte, wurde an den Reaktor mit Ethylendioxid ein Druck von 1,03 bis 1,38 bar angelegt. Die Reaktionstemperatur wurde bei 95 bis 105°C gehalten, und weiteres Ethylenoxid wurde je nach Erfordernis zugefügt, um den Druck zu erhalten, bis eine Gesamtmenge von 383 g Ethylenoxid eingebracht war. Nachdem die letzte Zugabe von Ethylenoxid im wesentlichen vollständig umgesetzt war, wurde nicht mehr weiter erwärmt, das Reaktionsgemisch wurde abgekühlt und aus dem Reaktor entnommen. Das Polyoxyethylen-(2EO)-C12-15-etheramin enthielt etwa 97,5% tertiäres Amin.
420 g des POE(2)-Etheramins wurden mit 42 g Triethanolamin vereint, und das Gemisch wurde unter einem leichten Stickstoffstrom auf 80 bis 90°C erwärmt. Diethylsulfat wurde langsam zu dem Amingemisch unter Rühren gefügt, wobei die Temperatur bei 80 bis 90°C gehalten wurde. 193 g Diethylsulfat wurden während etwa drei Stunden zugesetzt, wonach das Reaktionsgemisch zwei weitere Stunden bei 100°C gerührt wurde. Das erhaltene flüssige Produkt enthielt auf Molbasis etwa 4 Teile des quartären Ethosulfats von ethoxyliertem (2 EO) C12-15-Etheramins und 1 Teil quartäres Etholsulfat von Triethanolamin. Das coquaternisierte Produkt hatte folgende Eigenschaften:
Säurezahl|29,0
Aminzahl 9,7
pH (5% Lösung) 6,0
Rauchpunkt 118°C
Flammpunkt 199°C
Entflammungspunkt 202°C
Viskosität: @ 25°C 3262 · 10-6 m²/s
50°C 597 · 10-6 m²/s
Um die Brauchbarkeit der vorstehend hergestellten coquaternisierten Etheramin/Triethanolamin-Produkte als antistatische Mittel zu demonstrieren, wurden Proben hergestellt durch Verdünnen mit Wasser zur Erzielung von Lösungen mit einer Aktivität von 35%. Die Lösungen wurden ihrerseits mit Isopropanol verdünnt und auf ein Polyestergarn (150 Denier/36 Einzelfäden) aufgetragen unter Verwendung eines Applikators. Alle Testgarne wurden mit Isopropanol gespült, um jeglichen noch vorhandenen Spinn-Finish oder jegliches Verarbeitungsgleitmittel zu entfernen, bevor das antistatische Mittel aufgetragen wurde. Nach dem Auftrag wurden die Garne auf einen Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt gebracht durch Konditionieren während mindestens 24 Std. bei 21,1±1,7°C und 50±2% relativer Feuchtigkeit, bevor Tests durchgeführt wurden. Die behandelten Garne wurden dann einem Statiktest unterworfen, bei dem ein oder mehrere Garnstränge an die Eingänge und Ausgänge einer Elektrode geklammert wurden und an den Eingang eine Spannung von 100 V angelegt wurde. Die beiden Pole befanden sich in einem Abstand von 10 cm. Die Zeit (in s), die zur Vernichtung der halben Spannung (50 V) durch das Garn benötigt wurde, wurde gemessen und als Widerstandshalbwertzeit angegeben. Die Tests erfolgten in einer Konditionierkammer bei einer Temperatur und Feuchtigkeit von 21,1°C bzw. 50%. Die Widerstandshalbwertzeiten (Durchschnitt von 7 Bestimmungen), die für die mit dem coquaternisierten Etheramin/Triethanolamin behandelten Garne ermittelt wurden, sind im folgenden aufgeführt:
Die behandelten Garne wurden einen Monat gelagert und erneut getestet, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:
Beispiel 2
Um die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Gemische zu zeigen, wurde das ethoxylierte Etheramin des Beispiels 1 mit Diethylsulfat quaternisiert, wobei jedoch für diesen Versuch das Triethanolamin nicht verwendet wurde. Für die Quaternisierung wurden 800 g des POE(2) C12-15-Etheramins in einen Reaktor beschickt und unter Stickstoff auf 60°C erwärmt. 302 g Diethylsulfat wurden dann während 15 Min. zugesetzt, wobei die Temperatur bei 60 bis 80°C gehalten wurde. Bei vollständiger Zugabe wurde das Gemisch eine Stunde bei 80°C gerührt. Das erhaltene quaternäre Ethosulfat des ethoxylierten (2 EO) C12-15-Etheramins war ein pastenförmiges Gel.
Es wurden wäßrige Lösungen mit einer Aktivität von 35% hergestellt, wobei das vorstehende Produkt des Beispiels 1 verwendet wurde. Zur Herstellung der Lösungen wurden der aktive Bestandteil und das Wasser getrennt auf 65°C erwärmt und dann unter mäßigem Rühren vereint. Das Produkt von Beispiel 1 "entspannte" sich bei der Vereinigung sofort in dem Wasser unter Bildung einer klaren homogenen Lösung, wohingegen sich mit dem wie vorstehend hergestellten Produkt ein Gel bildete. Es war nötig, die Lösung weitere 83 s zu rühren, wobei bei 65°C erwärmt wurde, um das Gel aufzulösen. Wenn außerdem Lösungen mit einer Aktivität von 50% hergesellt wurden und die Lösungen über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen wurden, gelierte die 50%ige Lösung, die unter Verwendung des vorstehend hergestellten Produkts erhalten wurde. Die unter Verwendung des coquaternisierten Produkts von Beispiel 1 hergestellte 50%ige Lösung blieb klar und fließfähig.
Beispiel 3
Um die Vielfältigkeit der Erfindung und die Möglichkeit, brauchbare coquaternisierte Produkte aus propoxylierten Etheramiden herzustellen, zu zeigen, wurden 825 g Etheramin mit 365 g Propylenoxid umgesetzt und 200,3 g des erhaltenen propoxylierten Etheramins mit 20,9 g Triethanolamin kombiniert, und das Gemisch wurde unter Verwendung von 86,0 g Diethylsulfat quaternisiert. Die Propoxylierung und Quaternisierung erfolgten nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren. Die physikalischen Eigenschaften des coquaternisierten Produkts und die Testergebnisse, die mit einem Polyestergarn erhalten wurden, das damit behandelt wurde, sind im folgenden aufgeführt:
Säurezahl|50,0
Aminzahl 14,0
pH (5% Lösung) 5,9
Rauchpunkt 102°C
Flammpunkt 193°C
Entflammungspunkt 196°C
Viskosität: @ 25°C 2583 · 10-6 m²/s
50°C 461 · 10-6 m²/s
Widerstandshalbwertszeit
Beispiel 4
Um die Möglichkeit höher ethoxylierte Produkte zu bilden, aufzuzeigen, wurden 4 Mol Etheramin mit 40 Mol Ethylenoxid bei 95 bis 105°C nach dem vorstehend beschriebenen allgemeinen Verfahren umgesetzt. Als Katalysator für die Kondensation wurde eine geringe Menge an H₃PO₂ verwendet. Nachdem die Ethoxylierung vollständig war, wurde das Gemisch auf 80°C gekühlt, und 1,92 Mol Triethanolamin wurden unter einer Stickstoffatmosphäre zugesetzt. Das Gemisch wurde 15 Min. gerührt, evakuiert, und 5,88 Mol Diethylsulfat wurden langsam eingebracht, wobei die Temperatur bei 80 bis 100°C gehalten wurde. Als die Quaternisierung vollständig war, wurde das Produkt gekühlt und entleert. Das erhaltene viskose flüssige Produkt enthielt etwa 4 Teile quaternäres Ethoxysulfat von Polyoxyethylen-(10 EO)-etheramin und 1 Teil quaternäres Ethosulfat von Triethanolamin und wies eine Aminzahl von 1,51, einen pH-Wert (5% Lösung) von 6,6 und Viskosität (25°C) von 825×10-6 m²/s auf und war ein wirksames antistatisches Mittel zur Behandlung von Polyester-, Nylon- und Polyolefinfasern und -filamenten.
Beispiel 5
Ein Gemisch von primären Etheraminen der allgemeinen Formel CH₃(CH₂)xOCH₂CH₂CH₂NH₂, worin etwa 60% der Amine x=13 haben und der Rest der Amine x=11 hat, wurden mit 2 Mol Ethylenoxid pro Mol Etheramin umgesetzt. Zur Ethoxylierung wurden 962,5 g des Etheramins in einen Reaktor eingefüllt, und nach dem Spülen und Erwärmen auf 100°C wurde der Reaktor mit Ethylenoxid unter Druck gesetzt (Überdruck 1,03 bis 1,72 bar). Es wurden insgesamt 308 g Ethylenoxid beschickt, wobei die Temperatur bei etwa 95 bis 105°C gehalten wurde. Wenn im wesentlichen das gesamte Ethylenoxid umgesetzt war, wurde das Reaktionsgemisch gekühlt und entnommen.
230 g des ethoxylierten Etheramins wurden mit 20 g Triethanolamin kombiniert, und das Gemisch wurde auf 80 bis 90°C erwärmt. Dann wurde langsam Diethylsulfat unter Rühren zugesetzt, wobei die Temperatur aufrechterhalten wurde bis insgesamt 106 g zugesetzt waren. Als die Zugabe vollständig war, wurde das Gemisch 2 Std. bei 100°C gerührt. Das erhaltene coquaternisierte Produkt wies folgende Eigenschaften auf:
Säurezahl|28,4
Aminzahl 16,5
pH (5% Lösung) 6,6
Rauchpunkt 93°C
Flammpunkt 191°C
Entflammungspunkt 202°C
Viskosität: @ 25°C 2442-10-6 m²/s
50°C 477-10-6 m²/s
Die Widerstandshalbwertzeit für ein Polyestergarn, das mit verschiedenen Mengen des coquaternisierten Produkts und einem handelsüblichen antistatischen Mittel behandelt war, wurde nach der vorstehend beschriebenen Testverfahrensweise ermittelt. Das handelsübliche antistatische Mittel war ein Dimethylsojaamin/Triethanolamindiethylsulfat des Typs, wie er in der US-PS 31 13 956 beschrieben ist. Die Ergebnisse sind im folgenden aufgeführt.
Widerstandshalbwertzeit
Aus den vorstehenden Daten ist ersichtlich, daß die antistatische Wirksamkeit des erfindungsgemäß hergestellten coquaternisierten Produkts vergleichbar ist mit der, die mit dem handelsüblichen antistatischen Mittel erzielt wird. Jedoch weisen die erfindungsgemäßen Produkte eine wesentlich verbesserte Löslichkeit auf. Das coquaternisierte Etheramid/ Triethanolamin-Produkt war bei Raumtemperatur in Wasser leicht löslich, und es wurden stabile homogene wäßrige Lösungen in allen Konzentrationen erhalten. Die mit den erfindungsgemäßen Produkten hergestellten wäßrigen Lösungen wiesen eine ausgezeichnete Lagerbeständigkeit auf und verblieben homogen, ohne daß sich eine Gelbildung zeigt, wenn sie längere Zeit unter Umgebungsbedingungen gelagert wurden. Andererseits war das handelsübliche antistatische Mittel sehr schlecht löslich. Typischerweise wird, wenn das handelsübliche antistatische Mittel mit Wasser vereint wird, ein zähes Gel gebildet, das an dem Rührer klebt und schwer aufzulösen ist. Es war notwendig, die Lösungen, die das handelsübliche antistatische Mittel enthielten, sieben Stunden bei 65°C zu erwärmen, um eine klare homogene 35%-wäßrige Lösung zu erzielen. Es ist noch schwieriger, eine Lösung zu erzielen, wenn höhere Konzentrationen der antistatischen Mittel der US-PS 31 13 956 verwendet werden.
Um die Brauchbarkeit der erfindungsgemäßen verbesserten Produkte zu demonstrieren, wurde ein Polyestergarn, das mit verschiedenen Mengen des vorstehend hergestellten coquaternisierten Produkts behandelt worden war, auf die antistatische Wirkung nach einer dynamischen Testmethode bewertet. Dabei wurde ein F-Meter zusammen mit einem Volt-Meter verwendet, und es wurde die Menge des Aufbaus statischer Ladung (V) gemessen, wenn ein einziger Garnstrang mit konstanter Geschwindigkeit über einen Metalldorn bewegt wurde. Für dieses bekannte und vielfach verwendete Testverfahren wurde die statische Ladung zu fünf festgesetzten Zeitpunkten gemessen und entfernt. Die Bedingungen und die Ausrüstung für den Test sind im folgenden aufgeführt: Relative Feuchtigkeit 48%; Temperatur 20°C; Eingangsspannung (T₂) 10 g; Kontaktwinkel (0) 180°C auf einem polierten Chromdorn. Spannung gemessen in Intervallen von 12 s bei Garngeschwindigkeiten von 100, 200 und 300 m/min.
12 s Spannungsaufbau (V) gegenüber Garngeschwindigkeit (m/min)
Die Werte sind der Durchschnitt von wenigstens drei Ablesungen.

Claims (13)

1. Flüssiges Gemisch aus quartären Ammoniumverbindungen mit antistatischer Wirkung, erhalten durch Quaternisieren eines Gemisches aus Aminen, bestehend aus 80 bis 99,5 Gew.-% (a) alkoxyliertem Etheramin der Formel (I) worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, R′ Wasserstoff oder Methyl ist und x und y ganze Zahlen von 1 bis 20 sind, und0,5 bis 20% (b) Trialkanolamin der Formel (II) worin z eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist,mit einer im wesentlichen stöchiometrischen Menge eine Di(C1-4-alkyl)-sulfats.
2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine kinematische Viskosität bei 25°C von 500×10-6 bis 4000×10-6 m²/s hat.
3. Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trialkanolamin der Formel (II) Triethanolamin ist.
4. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem alkoxylierten Etheramin der Formel (I) R ein aliphatischer Rest mit 5 bis 19 Kohlenstoffatomen ist und x und y ganze Zahlen sind, wobei x+y=2 bis 10.
5. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trialkanolamin der Formel (II) in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% vorhanden ist und das ethoxylierte Etheramin der Formel (I) in einer Menge von 85 bis 99 Gew.-% ist.
6. Gemisch nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ethoxylierte Etheramin der Formel (I) die Formel besitzt, worin R₁ eine C12-18-Alkylgruppe ist, wobei das Etheramin in einer Menge von 88 bis 92 Gew.-% vorhanden ist und das Trialkanolamin der Formel (II) in einer Menge von 8 bis 12 Gew.-% vorhanden ist.
7. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Diethylsulfat quaternisiert ist.
8. Gemisch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überschuß von bis zu etwa 5 Mol-% Diethylsulfat zur Quaternisierung verwendet wurde.
9. Wäßrige Lösung, enthaltend ein Gemisch aus quartären Ammoniumverbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Wäßrige Lösung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pH-Wert von 5,5 bis 6,9 besitzt.
11. Wäßrige Lösung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die quartären Ammoniumverbindungen mit einem Überschuß von bis zu 5 Mol-% Diethylsulfat quaternisiert sind und das Amingemisch aus 85 bis 99 Gew.-% ethoxyliertem Etheramin der Formel worin R₁ eine C12-18-Alkylgruppe ist, und 1 bis 15 Gew.-% Triethanolamin der Formel (II) besteht.
12. Wäßrige Lösung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 50 Gew.-% des Gemisches aus quartären Ammoniumverbindungen enthält.
13. Verwendung der wäßrigen Lösung nach einem der Ansprüche 9 bis 12 als antistatisches Mittel.
DE19853501293 1984-01-16 1985-01-16 Fluessige antistatische zusammensetzung und waessrige loesung mit quaternaerem ammonium Granted DE3501293A1 (de)

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