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EP1282739B1 - Verwendung von tensidgemischen als hochgeschwindigkeits-spinnfaserpräparationen - Google Patents

Verwendung von tensidgemischen als hochgeschwindigkeits-spinnfaserpräparationen Download PDF

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Publication number
EP1282739B1
EP1282739B1 EP20010933951 EP01933951A EP1282739B1 EP 1282739 B1 EP1282739 B1 EP 1282739B1 EP 20010933951 EP20010933951 EP 20010933951 EP 01933951 A EP01933951 A EP 01933951A EP 1282739 B1 EP1282739 B1 EP 1282739B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carbon atoms
alkyl
component
esterquats
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP20010933951
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1282739A1 (de
Inventor
Marta Domingo
Maria Dolors Lopez Gomez
Joaquin Bigorra Llosas
Rafael Pi Subirana
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cognis IP Management GmbH
Original Assignee
Cognis Iberia SL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cognis Iberia SL filed Critical Cognis Iberia SL
Publication of EP1282739A1 publication Critical patent/EP1282739A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1282739B1 publication Critical patent/EP1282739B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/53—Polyethers
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/40—Reduced friction resistance, lubricant properties; Sizing compositions

Definitions

  • the invention is in the field of textile technology and relates to the use of certain Mixtures for the production of new high-speed staple fiber preparations.
  • a disadvantage of the known spun fiber preparations is for example in that it is sufficient in the medium speed range Develop a lubricating effect, but for modern high-speed processes in the range of 100,000 to 110,000 rpm are hardly suitable.
  • Another disadvantage is that conventional Preparations can only be used for processing undyed fibers because they tend to dissolve dyes under the usual texturing conditions and so that the fiber bleed out. This is accompanied by an increase in deposits on the Roll.
  • DE 4439090 A1 (Henkel) discloses a process for the preparation of esterquat dispersions in which the fatty acid alkanolamine esters are quaternized in the presence of nonionic surfactants.
  • DE 19738303 A1 (Schwarzkopf) discloses agents which contain an active ingredient combination, for example of panthenol, esterquats and amidoamines.
  • the object of the present invention was therefore to create new spin fiber preparations to make available, which also enable the processing of colored fibers or yarns and are also suitable for high-speed processes.
  • esters generally means quaternized fatty acid triethanolamine ester salts. These are known substances that can be obtained using the relevant methods of preparative organic chemistry.
  • German patent DE 4308794 C1 also discloses a process for the preparation of solid ester quats , in which the quaternization of triethanolamine esters is carried out in the presence of suitable dispersants, preferably fatty alcohols.
  • the quaternized fatty acid triethanolamine ester salts follow the formula (I) in which R 1 CO stands for an acyl radical with 6 to 22 carbon atoms, R 2 and R 3 independently of one another for hydrogen or R 1 CO, R 4 for an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms or a (CH 2 CH 2 O) q H- Group, m, n and p in total stands for 0 or numbers from 1 to 12, q for numbers from 1 to 12 and X for halide, alkyl sulfate or alkyl phosphate.
  • R 1 CO stands for an acyl radical with 6 to 22 carbon atoms
  • R 2 and R 3 independently of one another for hydrogen or R 1 CO
  • R 4 for an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms or a (CH 2 CH 2 O) q H- Group
  • m, n and p in total stands for 0 or numbers from 1 to 12
  • X for halide, alky
  • ester quats that can be used in the context of the invention are products based on caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, isostearic acid, stearic acid, oleic acid, elaidic acid, arachic acid, behenic acid and erucic acid and their technical mixtures, such as they occur, for example, in the pressure splitting of natural fats and oils.
  • Fatty acids with 16 to 22 carbon atoms, in particular stearic acid, behenic acid and partially hardened C 16/18 tallow fatty acid are preferably used.
  • the fatty acids and the triethanolamine can be used in a molar ratio of 1.1: 1 to 3: 1 to produce the quaternized esters.
  • an application ratio of 1.2: 1 to 2.2: 1, preferably 1.5: 1 to 1.9: 1 has proven to be particularly advantageous.
  • the preferred esterquats are technical mixtures of mono-, di- and triesters with an average degree of esterification of 1.5 to 1.9 and are derived from technical C 16/18 - tallow or palm fatty acid (iodine number 0 to 40).
  • quaternized fatty acid triethanolamine ester salts of the formula (I) have proven to be particularly advantageous in which R'CO for an acyl radical having 16 to 18 carbon atoms, R 2 for R 1 CO, R 3 for hydrogen, R 4 for a methyl group, m , n and p are 0 and X is methyl sulfate.
  • R'CO for an acyl radical having 16 to 18 carbon atoms
  • R 2 for R 1 CO
  • R 3 for hydrogen
  • R 4 for a methyl group
  • m , n and p are 0
  • X is methyl sulfate.
  • Corresponding products are on the market under the Dehyquart® AU brand (Cognis Deutschland GmbH).
  • quaternized ester salts of fatty acids with diethanolalkylamines of the formula (II) are also suitable as esterquats, in which R 1 CO for an acyl radical with 6 to 22 carbon atoms, R 2 for hydrogen or R 1 CO, R 4 and R 5 independently of one another for alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms, m and n in total for 0 or numbers from 1 to 12 and X represents halide, alkyl sulfate or alkyl phosphate.
  • ester quats in which R 1 CO for an acyl radical with 6 to 22 carbon atoms, R 2 for hydrogen or R 1 CO, R 4 , R 6 and R 7 independently of one another for alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms, m and n in total for 0 or numbers from 1 to 12 and X represents halide, alkyl sulfate or alkyl phosphate.
  • suitable ester quats are substances in which the ester bond is replaced by an amide bond and which, preferably based on diethylene triamine, follow the formula (IV) in which R 1 CO represents an acyl radical having 6 to 22 carbon atoms, R 2 represents hydrogen or R 1 CO, R 6 and R 7 independently of one another represent alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms and X represents halide, alkyl sulfate or alkyl phosphate.
  • Such amide ester quats are available on the market, for example, under the Incroquat® (Croda) brand.
  • esterquats are also substances which are obtainable on the basis of ethoxylated castor oil or its hardening products and preferably follow the formula (V) in which R 8 CO for a saturated and / or unsaturated ethoxylated hydroxyacyl radical with 16 to 22, preferably 18 carbon atoms and 1 to 50 oxyethylene units, A for a linear or branched alkylene radical with 1 to 6 carbon atoms, R 9 , R 10 and R 11 independently one another represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 12 represents an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms or a benzyl radical and X represents halogen, alkyl sulfate or alkyl phosphate.
  • V formula (V) in which R 8 CO for a saturated and / or unsaturated ethoxylated hydroxyacyl radical with 16 to 22, preferably 18 carbon atoms and 1 to 50 oxyethylene units, A for a linear or branched alkylene radical with
  • Both fatty acids and the corresponding triglycerides can be used to prepare the esterquats of the formulas (I) to (V) .
  • Such a method which should be mentioned as representative of the corresponding prior art, is proposed in the European patent EP 0750606 B1 (Cognis). It is also possible to carry out the condensation of the alkanolamines with the fatty acids in the presence of defined amounts of dicarboxylic acids, such as, for example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, sorbic acid, pimelic acid, azelaic acid, sebacic acid and / or dodecanedioic acid.
  • dicarboxylic acids such as, for example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, sorbic acid, pimelic acid, azelaic acid
  • esterquats are usually commercially available in the form of 50 to 90% by weight alcoholic solutions, which can be diluted with water if required.
  • the fatty acid amidoamines which can be considered as component (b) are known pseudo-cationic compounds which are condensation products of C 12 -C 22 fatty acids with ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, propylenediamine, dipropylenetriamine and / or tripropylenetetramine.
  • Typical examples are the reaction products of the di- or oligoamines mentioned with lauric acid, isotridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, palmoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linolenic acid, elaeostearic acid, arachidic acid and gadolic acid mixtures, and behenic acid mixtures, behenic acid, behenic acid , From an application point of view, the use of the condensation product of behenic acid with diethylenetriamine (DETA) is particularly preferred.
  • DETA diethylenetriamine
  • ethoxylated nonionic surfactants which form component (c) Question.
  • the ethoxylates can be prepared in a known manner, that is to say by base-catalyzed addition of ethylene oxide to the hydroxyl group of the alcohols or by hydrotalcite-catalyzed insertion of ethylene oxide into the carbonyl ester group and have both a conventionally broad and a narrowed homolog distribution.
  • Typical examples are the adducts of an average of 20 to 150, preferably 30 to 100 and in particular 40 to 75 mol of ethylene oxide over fatty alcohols or oxo alcohols with 8 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms, such as capron alcohol, caprylic alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, Capric alcohol, lauryl alcohol, isotridecyl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, Palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, Petroselinyl alcohol, linolyl alcohol, linolenyl alcohol, elaeostearyl alcohol, arachyl alcohol, Gadoleyl alcohol, behenyl alcohol, erucyl alcohol and brassidyl alcohol and their technical Mixtures.
  • the addition products are particularly preferred from an average of 40 to 75 moles of ethylene oxide in stearyl alcohol, tallow
  • adducts of an average of 20 to 150 preferably 30 to 100 and in particular 40 to 75 moles of ethylene oxide to synthetic or natural triglycerides represents which of fatty acids with 8 to 22 and in particular 12 to 18 carbon atoms derived.
  • suitable vegetable oils or animal fats are Palm oil, palm kernel oil, coconut oil, olive oil or beef tallow.
  • the preparations are preferably in the form of aqueous emulsions used, which can contain 1 to 30 wt .-%, preferably 15 to 25 wt .-% of the preparation.
  • aqueous emulsions used, which can contain 1 to 30 wt .-%, preferably 15 to 25 wt .-% of the preparation.
  • These emulsions can be prepared in the usual way, for example using godets (so-called lick-rolls) or dosing pumps and application pens applied to the fibers or yarns become. Another form of application can be the fibers or yarns to lead through immersion baths.
  • the preparations can be made at various points in the yarn production or yarn equipment are used, i.e. both immediately after extrusion, when texturing or winding.
  • spun fiber preparation synonymous to Teoturierettismittel or rinsing oil.
  • composition and application results of the spin finishes Composition / performance 1 2 V1 V2 Cetyl phosphate potassium salt - - 80 - Esterquat I - - - 80 Esterquat II 50 70 - - Condensation product of behenic acid with diethylenetriamine 15 10 20 20 Castor oil + 200EO 35 20 - - Application results - Thread break + + O O - residue formation + O O - - Bleed out + + - - -

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Textiltechnik und betrifft Verwendung bestimmter Mischungen für die Herstellung neuer Spinnfaserpräparationen für den Hochgeschwindigkeitsbereich.
Stand der Technik
Sowohl bei der Herstellung als auch der Verarbeitung von Synthesefasern ist die genaue Kontrolle der auf die Fasern einwirkenden Kräfte von außerordentlicher Bedeutung. Im Grunde lassen sich die Einflussfaktoren in zwei Gruppen aufteilen: Beschleunigungskräfte, die beispielsweise von rotierenden Rollen auf die Fasern übertragen werden sowie Friktionskräfte, die durch Reibung der Fasern an harten Oberflächen entstehen. Um der Friktion, also dem Fadenbruch entgegenzuwirken, gehört es zu den probaten Mitteln, das Garn mit einer sogenannten Spinnfaserpräparation zu behandeln, bei der es sich vereinfacht um eine wässrige Zubereitung handelt, die einerseits eine Schmierwirkung besitzt und andererseits die statische Aufladung sowohl zwischen den Fasern als auch zwischen Faden und Rolle herabsetzt.
Obschon aus dem Stand der Technik eine Vielzahl solcher Präparationen bekannt sind und über das Thema der Vermeidung von Friktionen im Zusammenhang mit der Garnherstellung zahlreiche Aufsätze und Bücher erschienen sind, konnten verschiedene Probleme bis heute noch nicht zufriedenstellend gelöst werden. Ein Nachteil der bekannten Spinnfaserpräparationen besteht beispielsweise darin, dass sie zwar im mittleren Geschwindigkeitsbereich eine ausreichende Schmierwirkung entfalten, jedoch für moderne Hochgeschwindigkeitsverfahren im Bereich von 100.000 bis 110.000 Upm kaum geeignet sind. Besonders nachteilig ist zudem, dass herkömmliche Präparationen nur für die Verarbeitung ungefärbter Fasern eingesetzt werden können, da sie die Tendenz besitzen, unter den üblichen Texturierbedingungen Farbstoffe zu lösen und damit die Faser auszubluten. Damit einher geht zudem ein Anstieg der Ablagerungen auf den Rollen.
In diesem Zusammenhang sei auf die WO 01/047489 A1 (Cognis) hingewiesen, aus der transparente Avivagemittel bekannt sind, welche Esterquats, Fettsäureamidoamine und gegebenenfalls nichtionische Tenside enthalten können. Aus der EP 0739976 A1 (Henkel) sind Mittel zur Avivage von Haaren und Textilien bekannt, welche Esterquats zusammen mit Fettsäureamiden enthalten. Gegenstand der EP 0786250 A1 (Henkel) sind ebenfalls haaravivierende Zusammensetzungen, welche 0,01 bis 30 Gew.-% Esterquats und 0,01 bis 30 Gew.-% Alkylamidoamine enthalten. In der US 5,747,109 (Colgate) werden Textilweichmacher vorgeschlagen, die eine Kombination von kationischen Tensiden zusammen mit nichtionischen Polymeren enthalten. Aus der DE 4439090 A1 (Henkel) ist ein Verfahren zur Herstellung von Esterquat-Dispersionen bekannt, bei dem man die Fettsäurealkanolaminester in Gegenwart von nichtionischen Tensiden quaterniert. Schließlich werden in der DE 19738303 A1 (Schwarzkopf) Mittel offenbart, die eine Wirkstoffkombination beispielsweise aus Panthenol, Esterquats und Amidoaminen enthalten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat somit darin bestanden, neue Spinnfaserpräparationen zur Verfügung zu stellen, die die Verarbeitung auch gefärbter Fasern bzw. Garne ermöglichen und dabei gleichzeitig für Hochgeschwindigkeitsverfahren tauglich sind.
Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Mischungen, enthaltend
  • (a) Esterquats,
  • (b) Fettsäureamidoamine und
  • (c) ethoxylierte nichtionische Tenside
    • zur Herstellung von Hochgeschwindigkeits-Spinnfaserpräparationen.
    Überraschenderweise wurde gefunden, dass die erfindungsgemäß zu verwendenden Zubereitungen nicht nur die statische Aufladung entscheidend herabsetzen, eine ausgezeichnete Schmierwirkung besitzen und auf diese Weise auch die Hochgeschwindigkeitsverarbeitung von Garnen erlauben, ohne dass es zu Fadenbrüchen oder Ablagerungen auf den Rollen kommt, sondern auch das unerwünschte Ausbluten von gefärbten Synthesefasern bzw. Garnen, insbesondere auf Basis von Polyacrylat- oder Polyesterfasern, zuverlässig verhindern.
    Esterquats
    Unter der Bezeichnung "Esterquats" werden im allgemeinen quaternierte Fettsäuretriethanolaminestersalze verstanden. Es handelt sich dabei um bekannte Stoffe, die man nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten kann. In diesem Zusammenhang sei auf die Internationale Patentanmeldung WO 91/01295 (Henkel) verwiesen, nach der man Triethanolamin in Gegenwart von unterphosphoriger Säure mit Fettsäuren partiell verestert, Luft durchleitet und anschließend mit Dimethylsulfat oder Ethylenoxid quaterniert. Aus der Deutschen Patentschrift DE 4308794 C1 (Henkel) ist überdies ein Verfahren zur Herstellung fester Esterquats bekannt, bei dem man die Quaternierung von Triethanolaminestern in Gegenwart von geeigneten Dispergatoren, vorzugsweise Fettalkoholen, durchführt. Übersichten zu diesem Thema sind beispielsweise von R.Puchta et al. in Tens.Surf.Det., 30, 186 (1993), M.Brock in Tens.Surf:Det. 30, 394 (1993), R.Lagerman et al. in J.Am. Oil.Chem. Soc., 71, 97 (1994) sowie I.Shapiro in Cosm.Toil. 109, 77 (1994) erschienen.
    Die quaternierten Fettsäuretriethanolaminestersalze folgen der Formel (I),
    Figure 00030001
    in der R1CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 und R3 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R1CO, R4 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH2CH2O)qH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht. Typische Beispiele für Esterquats, die im Sinne der Erfindung Verwendung finden können, sind Produkte auf Basis von Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Isostearinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Arachinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Druckspaltung natürlicher Fette und Öle anfallen. Vorzugsweise werden Fettsäuren mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, insbesondere Stearinsäure, Behensäure sowie teilgehärtete C16/18-Talgfettsäure eingesetzt. Zur Herstellung der quaternierten Ester können die Fettsäuren und das Triethanolamin im molaren Verhältnis von 1,1 : 1 bis 3 : 1 eingesetzt werden. Im Hinblick auf die anwendungstechnischen Eigenschaften der Esterquats hat sich ein Einsatzverhältnis von 1,2 : 1 bis 2,2 : 1, vorzugsweise 1,5 : 1 bis 1,9 : 1 als besonders vorteilhaft erwiesen. Die bevorzugten Esterquats stellen technische Mischungen von Mono-, Di- und Triestern mit einem durchschnittlichen Veresterungsgrad von 1,5 bis 1,9 dar und leiten sich von technischer C16/18- Talg- bzw. Palmfettsäure (Iodzahl 0 bis 40) ab. Aus anwendungstechnischer Sicht haben sich quaternierte Fettsäuretriethanolaminestersalze der Formel (I) als besonders vorteilhaft erwiesen, in der R'CO für einen Acylrest mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, R2 für R1CO, R3 für Wasserstoff, R4 für eine Methylgruppe, m, n und p für 0 und X für Methylsulfat steht. Entsprechende Produkte sind unter der Marke Dehyquart® AU (Cognis Deutschland GmbH) im Handel.
    Neben den quaternierten Fettsäuretriethanolaminestersalzen kommen als Esterquats ferner auch quaternierte Estersalze von Fettsäuren mit Diethanolalkylaminen der Formel (II) in Betracht,
    Figure 00040001
    in der R1CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 für Wasserstoff oder R1CO, R4 und R5 unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.
    Als weitere Gruppe geeigneter Esterquats sind schließlich die quaternierten Estersalze von Fettsäuren mit 1,2-Dihydroacypropyldialkylaminen der Formel (III) zu nennen,
    Figure 00040002
    in der R1CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 für Wasserstoff oder R1CO, R4, R6 und R7 unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.
    Des weiteren kommen als Esterquats noch Stoffe in Frage, bei denen die Ester- durch eine Amidbindung ersetzt ist und die, vorzugsweise basierend auf Diethylentriamin, der Formel (IV) folgen,
    Figure 00050001
    in der R1CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 für Wasserstoff oder R1CO, R6 und R7 unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht. Derartige Amidesterquats sind beispielsweise unter der Marke Incroquat® (Croda) im Markt erhältlich.
    Schließlich kommen als Esterquats auch Stoffe in Frage, die auf Basis von ethoxyliertem Ricinusöl oder dessen Härtungsprodukten erhältlich sind und vorzugsweise der Formel (V) folgen,
    Figure 00050002
    in der R8CO für einen gesättigten und/oder ungesättigten ethoxylierten Hydroxyacylrest mit 16 bis 22, vorzugsweise 18 Kohlenstoffatomen sowie 1 bis 50 Oxyethyleneinheiten, A für einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, R9, R10 und R11 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R12 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzylrest und X für Halogen, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.
    Hinsichtlich der Auswahl der bevorzugten Fettsäuren und des optimalen Veresterungsgrades gelten die für Formel (I) genannten Beispiele auch für die Esterquats der Formeln (II) bis (V).
    Zur Herstellung der Esterquats der Formeln (I) bis (V) kann sowohl von Fettsäuren als auch den entsprechenden Triglyceriden ausgegangen werden. Ein solches Verfahren, das stellvertretend für den entsprechenden Stand der Technik genannt werden soll, wird in der europäischen Patentschrift EP 0750606 B1 (Cognis) vorgeschlagen. Ebenfalls ist es möglich, die Kondensation der Alkanolamine mit den Fettsäuren in Gegenwart definierter Mengen an Dicarbonsäuren, wie z.B. Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Sorbinsäure, Pimelinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und/oder Dodecandisäure durchzuführen. Auf diese Weise kommt es zur einer partiell oligomeren Struktur der Esterquats, was sich insbesondere bei Mitverwendung von Adipinsäure auf die Klarlöslichkeit der Produkte vorteilhaft auswirken kann. Entsprechende Produkte unter der Marke Dehyquart® D 6003 (Cognis Deutschland GmbH) sind im Handel erhältlich und werden beispielsweise in der Europäischen Patentschrift EP 0770594 B1 (Cognis) beschrieben. Üblicherweise gelangen die Esterquats in Form 50 bis 90 Gew.-%iger alkoholischer Lösungen in den Handel, die bei Bedarf problemlos mit Wasser verdünnt werden können.
    Fettsäureamidoamine
    Bei den Fettsäureamidoaminen, die als Komponente (b) in Frage kommen, handelt es sich um bekannte pseudo-kationische Verbindungen, die Kondensationsprodukte von C12-C22-Fettsäuren mit Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Propylendiamin, Dipropylentriamin und/oder Tripropylentetramin darstellen. Typische Beispiele sind die Umsetzungsprodukte der genannten Di- bzw. Oligoamine mit Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen. Aus anwendungstechnischer Sicht besonders bevorzugt ist der Einsatz des Kondensationsproduktes von Behensäure mit Diethylentriamin (DETA).
    Ethoxylierte nichtionische Tenside
    Als ethoxylierte nichtionische Tenside, die die Komponente (c) bilden, kommen Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 20 bis 150, vorzugsweise 30 bis 100 und insbesondere 40 bis 75 Mol Ethylenoxid an primäre C8-C22-Alkohole oder C8-C22-Triglyceride in Frage. Die Ethoxylate können auf bekanntem Wege, also durch basenkatalysierte Anlagerung von Ethylenoxid an die Hydroxylgruppe der Alkohole oder durch hydrotalcit-katalysierte Insertion von Ethylenoxid in die Carbonylestergruppe hergestellt werden und sowohl eine konventionell breite wie auch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.
    Typische Beispiele sind die Addukte von durchschnittlich 20 bis 150, vorzugsweise 30 bis 100 und insbesondere 40 bis 75 Mol Ethylenoxid an Fettalkohole bzw. Oxoalkohole mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie etwa Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen. Besonders bevorzugt sind die Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 40 bis 75 Mol Ethylenoxid an Stearylalkohol, Talgfettalkohol und Behenylalkohol.
    Weitere typische Beispiele stellen die Addukte von durchschnittlich 20 bis 150, vorzugsweise 30 bis 100 und insbesondere 40 bis 75 Mol Ethylenoxid an synthetische oder natürliche Triglyceride dar, welche sich von Fettsäuren mit 8 bis 22 und insbesondere 12 bis 18 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele für geeignete pflanzliche Öle bzw. tierische Fette sind Palmöl, Palmkernöl, Kokosöl, Olivenöl oder Rindertalg. Besonders bevorzugt ist jedoch der Einsatz von Addukten von durchschnittlich 20 bis 300, vorzugsweise 50 bis 250 und insbesondere 100 bis 200 Mol an Ricinusöl sowie gehärtetem Ricinusöl; hier erfolgt die Anlagerung im wesentlichen an die sekundäre Hydroxylgruppe in der Fettkette.
    Gewerbliche Anwendbarkeit
    Im Hinblick auf die Herstellung von Hochgeschwindigkeits-Spinnfaserpräparationen, die sich durch besonders wenig Ablagerungen auf den Rollen abzeichnen, haben sich solche Zubereitungen bewährt, welche
  • (a) 40 bis 65, vorzugsweise 45 bis 55 Gew.-% Esterquats
  • (b) 10 bis 20, vorzugsweise 12 bis 18 Gew.-% Fettsäureamidoamine und
  • (c) 15 bis 50, vorzugsweise 30 bis 40 Gew.-% ethoxylierte nichtionische Tenside
    • mit der Maßgabe enthalten, dass sich die Mengenangaben, gegebenenfalls zusammen mit weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen zu 100 Gew.-% ergänzen. Als Hilfsmittel können beispielsweise Antistatika, Fadenschlußmittel, pH-Regulantien, Bakterizide und/oder Korrosionsinhibitoren enthalten sein. In der Regel beträgt die Menge an Additiven - bezogen auf die Präparationen - insgesamt bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise liegt der Anteil aber bei 1 bis 10 Gew.-%.
    Die Präparationen werden im Sinne der Erfindung vorzugsweise in Form wässriger Emulsionen eingesetzt, die 1 bis 30 Gew.-% , bevorzugt 15 bis 25 Gew.-% der Präparation enthalten können. Diese Emulsionen können in üblicher Weise, also beispielsweise mittels Galetten (sogenannte lick-rolls) oder Dosierpumpen und Auftragsstiften auf die Fasern bzw. Garne aufgebracht werden. Eine weitere Applikationsform kann darin bestehen, die Fasern bzw. Garne durch Tauchbäder zu führen. Die Präparationen können an verschiedenen Stellen der Garnherstellung bzw. Garnausrüstung eingesetzt werden, d.h. sowohl unmittelbar nach der Extrusion, bei der Texturierung oder beim Spulen. In diesem Zusammenhang ist der Begriff Spinnfaserpräparation synonym zu Teoturierhilfsmittel oder Spulöl anzusehen.
    Beispiele Beispiele 1 und 2, Vergleichsbeispiele V1 und V2
    Rot eingefärbte Polyacrylfasern wurden bei 68 °C durch Tauchbäder geführt welche 1 Gew.-%ige wässrige Lösungen verschiedener Spinnfaserpräparationen enthielten. Anschließend wurden die Fasern über einen Zeitraum von 6 h einer Hochgeschwindigkeitstexturierung bei einer Rollengeschwindigkeit von 100.000 Upm unterworfen. Untersucht wurde der Fadenbruch (+ = weniger als 1, o = 1 bis 5, - = größer 5), die Bildung von Rückständen auf den Rollen (+ = rückstandsfrei, o = geringe Rückstände, - = starke Rückstände) sowie die Ausblutung der Fasern (+ = kein Ausbluten, o = geringes Ausbluten, - = starkes Ausbluten). Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Die Beispiele 1 und 2 sind erfindungsgemäß, die Beispiele V1 und V2 dienen zum Vergleich.
    Zusammensetzung und anwendungstechnische Ergebnisse der Spinnpräparationen
    Zusammensetzung / Performance 1 2 V1 V2
    Cetylphosphat-Kaliumsalz - - 80 -
    Esterquat I - - - 80
    Esterquat II 50 70 - -
    Kondensationsprodukt von Behensäure mit Diethylentriamin 15 10 20 20
    Ricinusöl+200EO 35 20 - -
    Anwendungstechnische Ergebnisse
    - Fadenbruch + + o o
    - Rückstandsbildung + o o -
    - Ausbluten + + - -

    Claims (12)

    1. Verwendung von Mischungen, enthaltend
      (a) Esterquats,
      (b) Fettsäureamidoamine und
      (c) ethoxylierte nichtionische Tenside
      zur Herstellung von Hochgeschwindigkeits-Spinnfaserpräparationen.
    2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (a) Esterquats der Formel (I) eingesetzt werden,
      Figure 00100001
      in der R1CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 und R3 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R1CO, R4 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH2CH2O)qH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.
    3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (a) Esterquats der Formel (II) eingesetzt werden,
      Figure 00100002
      in der R1CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 für Wasserstoff oder R1CO, R4 und R5 unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.
    4. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (a) Esterquats der Formel (III) eingesetzt werden,
      Figure 00110001
      in der R1CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 für Wasserstoff oder R1CO, R4, R6 und R7 unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.
    5. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (a) Esterquats der Formel (IV) eingesetzt werden,
      Figure 00110002
      in der R1CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 für Wasserstoff oder R1CO, R6 und R7 unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.
    6. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (a) Esterquats der Formel (V) eingesetzt werden,
      Figure 00110003
      in der R8CO für einen gesättigten und/oder ungesättigten ethoxylierten Hydroxyacylrest mit 16 bis 22, vorzugsweise 18 Kohlenstoffatomen sowie 1 bis 50 Oxyethyleneinheiten, A für einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, R9, R10 und R11 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R12 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzylrest und X für Halogen, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.
    7. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (a) Esterquats eingesetzt werden, die sich von Fettsäuren mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen ableiten.
    8. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (b) Kondensationsprodukte von C12-C22-Fettsäuren mit Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Propylendiamin, Dipropylentriamin und/oder Tripropylentetramin eingesetzt werden.
    9. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (b) Kondensationsprodukte von Behensäure mit Diethylentriamin eingesetzt werden.
    10. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (c) Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 20 bis 300 Mol Ethylenoxid an primäre C8-C22-Alkohole oder -Triglyceride eingesetzt werden.
    11. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (c) Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 50 bis 200 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl eingesetzt werden.
    12. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das Mischungen eingesetzt werden, die
      (a) 40 bis 65 Gew.-% Esterquats
      (b) 10 bis 20 Gew.-% Fettsäureamidoamine und
      (c) 15 bis 50 Gew.-% ethoxylierte nichtionische Tenside
      mit der Maßgabe enthalten, dass sich die Mengenangaben gegebenenfalls zusammen mit weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen zu 100 Gew.-% ergänzen.
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