DE3883561T2 - Hydrophobisch modifizierte, nichtionische Polygalaktomannanäther. - Google Patents

Hydrophobisch modifizierte, nichtionische Polygalaktomannanäther.

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DE3883561T2 DE88301770T DE3883561T DE3883561T2 DE 3883561 T2 DE3883561 T2 DE 3883561T2 DE 88301770 T DE88301770 T DE 88301770T DE 3883561 T DE3883561 T DE 3883561T DE 3883561 T2 DE3883561 T2 DE 3883561T2
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Description

  • Das Fachgebiet, auf welches sich die vorliegende Erfindung bezieht, sind Polysaccharid-Derivate.
  • Polygalactomannane und ihre Derivate sind wohlbekannte Zusammensetzungen, die vielfach als Verdickungsmittel in wäßrigen Systemen verwendet werden.
  • Die Polygalactomannane sind Polysaccharide, die hauptsächlich aus Galactose- und Mannose-Einheiten zusammengesetzt sind und gewöhnlich gefunden werden im Endosperm von Leguminosensamen wie etwa Guar, Johannisbrot, Akazien, Flammbaum (Brachychiton australis) und dergleichen. Guar-Gum ist zum Beispiel hauptsächlich aus einem Galactomannan zusammengesetzt, bei dem es sich im wesentlichen um ein geradkettiges Mannan mit eingliedrigen Galactose-Verzweigungen handelt. Das Verhältnis von Galactose zu Nannose im Guar- Polymer ist 1:2.
  • Johannisbrot-Gum ist ein Polygalactomannan-Gum mit ähnlicher Molekülstruktur, wobei das Verhältnis von Galactose zu Mannose 1:4 ist. Guar- und Johannisbrot-Gumen sind die bevorzugten Quellen für Polygalactomannane, hauptsächlich wegen ihrer Verfügbarkeit im Handel.
  • Hydroxyalkylgalactomannan-Gumen werden hergestellt durch Umsetzen der Gumen, etwa Guar-Gum und Johannisbrot-Gum, mit einem Alkylenoxid mit wenigstens zwei und vorzugsweise drei oder mehr Kohlenstoff-Atomen, wie offenbart in US-Patent Nr. 3 483 121. Galactomannan-Gumen sind, wie vorstehend ausgeführt, zusammengesetzt aus Einheiten von Galactose- und Mannose-Zuckern, die jeweils durchschnittlich drei reaktive Hydroxyl-Gruppen aufweisen. Diese reagieren mit Alkylenoxiden unter Bildung eines Hydroxyalkylethers des Gums. Jede dem Galactomannan-Gum hinzugefügte Alkylenoxid-Einheit steuert wiederum eine neue Hydroxyl-Gruppe bei, die selbst reaktiv ist. Theoretisch gibt es keine Beschränkung für die Menge Alkylenoxid, die den Galactomannan-Gumen hinzugefügt werden kann. In der Praxis ist jedoch eine molekulare Substitution (M.S.) von 4 bis 5 eine praktische Obergrenze.
  • Ester von Hydroxyalkylethern von Polygalactomannanen sind beschrieben in US-Patent Nr. 2 523 708.
  • Gemischte Derivate von Polygalactomannanen, d.h., Carboxyalkylhydroxyalkyl-Derivate, sind beschrieben in US-Patent Nr. 3 723 409.
  • Modifizierte nicht-ionische Celluloseether sind offenbart in US-Patent Nr. 4 228 277 (dem DE-A-3 004 161 entspricht). Die in diesem Patent beschriebenen Celluloseether sind nicht-ionische Celluloseether mit einem ausreichenden Grad an nicht-ionischer Substitution, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Hydroxyethyl und Hydroxypropyl, um zu bewirken, daß diese wasserlöslich werden, und die dann weiter substituiert werden mit einem Kohlenwasserstoff-Rest mit etwa 10 bis 24 Kohlenstoff-Atomen in einer Menge zwischen etwa 0,2 Gew.-% und der Menge, die die Celluloseether zu weniger als 1 Gew.-% löslich in Wasser macht.
  • US-A-4 169 945 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Alkylethern von Polygalactomannan durch Reaktion von Polygalactomannan-Gum mit Alkylhalogenid in Gegenwart von (1) wenigstens einer stöchiometrischen Menge eines stark basischen Metallhydroxids, bezogen auf das Gewicht an Alkylhalogenid, und (2) zwischen 0,05 und 5 Gew.-% eines nichtreaktiven wasserlöslichen quartären Ammoniumhalogenid- Phasentransferreagens, bezogen auf das Gewicht an Polygalactomannan-Gum, wobei die Reaktion durchgeführt wird in einem wäßrigen Medium bei einer Temperatur zwischen 10 und 100ºC für eine ausreichende Reaktionsdauer, um einen Substitutionsgrad durch Alkylether-Gruppen zwischen 0,01 und 3,0 zu erzielen.
    • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft Polygalactomannane mit sowohl hydrophilen als auch hydrophoben Substituenten.
  • Die Zusammensetzungen dieser Erfindung sind Polyalkylether von Polygalactomannanen mit wenigstens zwei verschiedenen Alkylether-Substituenten. Ein Alkyl-Substituent ist HOR¹, worin R¹ eine zwei bis vier Kohlenstoff-Atome enthaltende Alkylen-Gruppe ist und worin sich die OH-Gruppe am β-Kohlenstoff-Atom zur Ether-Gruppe befindet. Der andere Alkylether- Substituent ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus R², HOR³ und R&sup4;-OCH&sub2;- -CH&sub2;-, worin R² eine 8 bis 20 Kohlenstoff-Atome enthaltende Alkyl-Gruppe ist, worin R³ eine 8 bis 28 Kohlenstoff-Atome enthaltende Alkylen-Gruppe mit der OH-Gruppe am β-Kohlenstoff-Atom zur Ether-Gruppe ist, und worin R&sup4; eine 5 bis 25 Kohlenstoff-Atome enthaltende Alkyl- Gruppe ist. Der erste Alkyether-Substituent, d.h., HOR¹, ist mit einer molekularen Substitution (M.S.) von 0,3 bis 1,5 vorhanden. Der zweite Alkylether-Substituent R², HOR³ oder R&sup4;-OCH&sub2;- -CH&sub2;- ist mit einer (M.S.) von 0,001 bis 0,2 vorhanden, wobei die bevorzugte M.S. 0,005 bis 0,10 ist.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind, entweder allein oder kombiniert mit einem Tensid, wirkungsvolle Verdickungsmittel für wäßrige Systeme.
    • Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Die Alkylether von Polygalactomannanen, die erstmals in dieser Erfindung gebildet werden, sind die Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl- und Hydroxybutylether der Polygalactomannane. Derartige Alkylether lassen sich herstellen durch Dispergieren von Polygalactomannan als Pulver in einem organischen Lösungsmittel, das im wesentlichen inert ist und unter den Reaktionsbedingungen mit Alkylenoxiden nicht reagiert und des weiteren wenigstens teilweise mit Wasser mischbar ist. Das dispergierte Pulver wird dann mit wäßrigem Alkali vermischt, etwa einer Alkalimetallhydroxid-Lösung, und nach kurzer Zeit wird ein Niederalkylenoxid, z.B. Ethylenoxid, Propylenoxid oder Butylenoxid der Reaktionsmischng zugesetzt. Die Reaktion kann bei höheren Temperaturen und/oder Drücken durchgeführt werden. Nach Beendigung der Reaktion wird das hydroxyalkylierte Polygalactomannan durch Filtration gewonnen.
  • Alkyether von Polygalactomannanen lassen sich auch herstellen durch Umsetzen von Guar-Spelzen mit einem Alkylenoxid. Guar-Spelzen werden erhalten nach Entfernen der Hülsen und der Keime von Guar-Samen. Die Guar-Spelzen werden mit genügend Wasser und Alkali gemischt, um die Spelzen zu quellen, aber nicht genügend, um ein Gel zu bilden. Das Alkylenoxid wird dann zugesetzt, und die Reaktion wird unter Rühren durchgeführt, gewöhnlich in einer Apparatur wie z.B. einem Bandmischer. Nach Beendigung der Reaktion wird das Guar-Produkt - noch immer in Teilchenform - gewaschen, um überschüssiges Alkali oder bei der Reaktion gebildetes Salz zu entfernen. Das hydroxyalkylierte Guar-Gum wird dann auf einem Trommeltrockner auf einen Feuchtigkeitsgehalt von unter 10% getrocknet und wird dann in einer Hammermühle zu Flocken verarbeitet.
  • Die Alkylether der Polygalactomannane, die für diese Erfindung brauchbar sind, haben eine M.S. (molekulare Substitution) von 0,5 bis 1,5. Die bevorzugte Zusammensetzung zur Verwendung in dieser Erfindung ist Hydroxyethyl-Guar und Hydroxypropyl-Guar, wobei der Hydroxypropyl-Guar mit einer M.S. von 0,6 bis 1,2 meistbevorzugt ist.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden hergestellt durch Umsetzen der Alkylether des Polygalactomannans mit einer langkettigen aliphatischen Epoxid-Verbindung, die etwa 8 bis etwa 28 Kohlenstoff-Atome enthält, oder einem Alkylhalogenid mit etwa 8 bis etwa 28 Kohlenstoff-Atomen in der Alkyl-Gruppe. Beispiele für solche Epoxid-Verbindungen sind 1,2-Epoxyoctan, 1,2-Epoxydodecan, 1,2-Epoxyhexadecan, und 1,2-Epoxytetracosan. Weitere langkettige Epoxid-Verbindungen sind die Glycidylether von aliphatishen Alkoholen, wobei die aliphatischen Alkohole etwa 5 bis etwa 25 Kohlenstoff-Atome enthalten. Beispiele für derartige Glycidylether sind die Glycidylether von Amylalkohol, Hexanol, Octanol, Laurylalkohol, Stearylalkohol, und Lignocerylalkohol. Beispiele für brauchbare Alkylhalogenide sind Octylchlorid, Decylbromid, Dodecyliodid und Hexadecylbromid.
  • Die Reaktion der langkettigen Verbindungen mit dem Alkylether des Polygalactomannans wird in einem Lösungsmittel unter alkalischer Katalyse durchgeführt. Das Lösungsmittel muß ein solches sein, das den Hydroxyalkylether quillt und vorzugsweise nicht löst, und es muß mit der langkettigen Verbindung mischbar sein. Durch die Verwendung eines solchen Lösungsmittels kann die langkettige Verbindung in engen Kontakt mit dem Polygalactomannan treten, so daß die Alkylierungsreaktion stattfinden kann. Das Lösungsmittel muß auch in der Lage sein, etwas Wasser zu absorbieren, wenigstens etwa 10 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des gesamten Systems, da die Reaktion nicht unter völlig wasserfreien Bedingungen durchgeführt wird. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Methanol, Ethanol, Isopropanol, Dimethylformamid und Bis (2-methoxyethyl)ether. Die bevorzugten Lösungsmittel sind Methanol und Isopropanol.
  • Die bei dieser Erfindung verwendeten alkalischen Katalysatoren sind Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid. Derartige Katalysatoren werden im allgemeinen als alkoholische Lösung verwendet, obwohl sie auch in festem Zustand verwendet werden können.
  • Die Reaktion des Alkylpolygalactomannans und der langkettigen Verbindung wird unter im wesentlichen wasserfreien, aber nicht völlig wasserfreien Bedingungen durchgeführt. Das bei dieser Erfindung verwendete Alkylpolygalactomannan enthält etwa 5 bis etwa 15 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polygalactomannan und Wasser. Auch der alkalische Katalysator kann eine geringe Menge Wasser enthalten. Es wird bevorzugt, daß der Wassergehalt der Reaktion geringer als etwa 10 Gew.-% ist, bezogen auf die Gesamtmenge an Lösungsmittel, Katalysator und Polygalactomannan.
  • Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wird der alkalische Katalysator in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gewicht des Polygalactomannans, und vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 3%. Werden Alkylhalogenide als Alkylierungsmittel verwendet, so wird der alkalische Katalysator in einer Menge verwendet, die dem Halogenid im Alkylhalogenid äquivalent ist, und vorzugsweise mit etwa 10 Gew.-% Überschuß gegenüber der äquivalenten Menge.
  • Die Menge an Lösungsmittel, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet wird, ist diejenige Menge, die das Rühren der Reaktionspartner ermöglicht. Im allgemeinen ist diese Menge eine solche, die dem Gewicht an Polygalactomannan wenigstens gleich ist, und vorzugsweise wenigstens etwa das Doppelte des Gewichts an Polygalactomannan. Vom theoretischen Standpunkt gibt es keine Obergrenze für die Menge Lösungsmittel, die verwendet werden kann. Vom praktischen Standpunkt aus wird jedoch gewöhnlich nicht mehr als etwa das 5fache des Gewichtas an Polygalactomannan eingesetzt.
  • Die M.S. des erfindungsgemäßen langkettigen Derivats ist etwa 0,001 bis etwa 0,2 und vorzugsweise etwa 0,005 bis etwa 0,10. Diese M.S.-Werte werden erzielt durch Umsetzen des Polygalactomannans mit etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% der langkettigen Epoxy-Verbindung und vorzugsweise etwa 1 bis etwa 5 Gew.-%.
  • Die Reaktion zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erfolgt durch Dispergieren des alkylierten Polygalactomannans in dem Lösungsmittel und anschließende Zugabe der langkettigen Verbindung. Das Reaktionsgefäß wird mit einem inerten Gas gespült, ehe der alkalische Katalysator zugesetzt wird. Zum Quellen wird dem Polygalactomannan genügend Zeit gelassen. Im allgemeinen beträgt die Zeit etwa 5 min bis etwa 1 h. Der alkalische Katalysator, gewöhnlich in einem Alkohol gelöst, wird dann zugegeben, und die Reaktion wird über einen Zeitraum von etwa 1 bis etwa 5 h durchgeführt. Die Reaktion wird durchgeführt bei Raumtemperatur bis zu etwa 80ºC und vorzugsweise bei etwa 55 bis etwa 75ºC. Nach Beendigung der Reaktion wird das Produkt durch Filtration gewonnen. Es wird zur Entfernung unumgesetzter Komponenten gewaschen, wird dann filtriert und getrocknet.
  • Unter den Bedingungen, unter denen die Reaktion der Langketten-Alkylierung bei dieser Erfindung durchgeführt wird, reagieren nichtderivatisierte Polygalactomannane, d. h., Guar-Gum oder Johannisbrot-Gum, nicht mit dem langkettigen Alkylhalogenid oder der langkettigen Epoxy-Verbindung. Damit diese Reaktion stattfinden kann, muß das Polygalactomannan zunächst mit einem kurzkettigen Alkylenoxid alkyliert werden.
  • Die Viskosität der wäßrigen Lösungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wird durch Zugabe anionischer oder nichtionischer Tenside erhöht. Die Viskosität erhöht sich durch Zugabe sehr kleiner Tensidmengen, d.h., 1 Tropfen Tensid in 400 ml einer 0,5 Gew.-% wäßrigen Lösung des Gums. Im allgemeinen werden etwa 10 ppm Tensid bis zu etwa 1 Gew.-% Tensid verwendet, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Lösung. Vorzugsweise werden etwa 0,01 bis etwa 0,2 Gew.-% eingesetzt.
  • Es kann irgendein wasserlösliches anionisches oder nichtionisches Tensid bei dieser Erfindung verwendet werden. Die bevorzugten Tenside haben einen HLB von wenigstens 7 und vorzugsweise wenigstens 10. Beispiele für geeignete anionische Tenside sind Alkalimetall-, Ammonium- und Aminseifen wie etwa Natrium- und Kaliummyristat, -laurat, -palmitat, -oleat, -stearat, -resinat und -hydroabietat, die Alkalimetallalkyl- oder -alkylensulfate wie etwa Natriumlaurylsulfat, Kaliumstearylsulfat, die Alkimetallalkyl- oder -alkylensulfonate wie etwa Natriumlaurylsulfonat, Kaliumstearylsulfonat, Natriumcetylsulfonat, sulfoniertes Mineralöl sowie dessen Ammonium-Salze.
  • Weitere Beispiele für geeignete anionische Tenside sind Alkalimetall-Salze von Alkyl/Arylsulfonsäuren, Natriumdialkylsulfosuccinat, sulfatierte oder sulfonierte Öle, z.B. sulfatiertes Rhizinusöl, sulfonierter Talg und Alkalimetall- Salze kurzkettiger Petroleumsulfonsäuren.
  • Beispiele für geeignete nicht-ionische Tenside sind Kondensationsprodukte höherer Fettalkohole mit Ethylenoxid, etwa die Reaktionsprodukte von Oleylalkohol mit 10 Ethylenoxid- Einheiten; Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit Ethylenoxid, etwa die Reaktionsprodukte von Isooctylphenol mit 12 Ethylenoxid-Einheiten; Kondensationsprodukte höherer Fettsäureamide mit 5 oder mehr Ethylenoxid-Einheiten; Polyethylenglycolester langkettiger Fettsäuren wie etwa Tetraethylenglycolmonopalmitat, Hexaethylenglycolmonolaurat, Nonaethylenglycolmonostearat, Nonaethylenglycoldioleat, Tridecaethylenglycolmonoarachidat, Tricosaethylenglycolmonobehenat, Tristearate mehrwertiger Akohole, Ethylenoxid- Kondensationsprodukte von Partialestern mehrwertiger Alkohole mit höheren Fettsäureestern und deren innere Anhydride (Mannitanhydrid, genannt Mannitan, und Sorbitanhydrid, genannt Sorbitan), etwa mit 10 Molekülen Ethylenoxid umgesetztes Glycerinmonopalmitat, mit 12 Molekülen Ethylenoxid umgesetztes Pentaerythritmonooleat, mit 10 bis 15 Molekülen Ethylenoxid umgesetztes Sorbitmonostearat; langkettige Polyglycole, worin eine Hydroxyl-Gruppe mit einer höheren Fettsäure verestert ist und die andere Hydroxyl-Gruppe mit einem niedermolekularen Alkohol verethert ist, etwa Methoxypolyethylenglycol-550-monostearat (550 bedeutet das mittlere Molekulargewicht des Polyglycolethers). Es kann eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser Tenside verwendet werden.
  • Die folgenden Beispiele 1-7 veranschaulichen die Erfindung ausführlicher. Beispiel 8 dient Vergleichszwecken. Teile und Prozentanteile sind gewichtsbezogen, sofern nichts anderes vermerkt ist.
    • Beispiel 1
  • Ein geeigneter Reaktor wurde beschickt mit 90 Teilen Hydroxypropyl-Guar mit einer M.S. von 1,2, 250 Teilen Isopropanol und 18 Teilen 1,2-Epoxyoctan. Es wurde zu rühren begonnen, und der Reaktor wurde mit Stickstoff-Gas gespült. Die Temperatur wurde auf 60ºC angehoben, und die Temperatur wurde 10 min lang bei 60ºC gehalten, um den Guar quellen zu lassen. Es wurde Kaliumhydroxid zugesetzt, 2 Teile gelöst in 5 Teilen Methanol, und die Temperatur wurde 1,5 h lang bei 60ºC gehalten. Die Reaktionspartner wurden auf Raumtemperatur gekühlt, und die Flüssigkeit wurde vom festen derivatisierten Guar dekantiert. Der derivatisierte Guar wurde zweimal mit Aceton gewaschen, filtriert und an der Luft zum Trocknen belassen.
    • Beispiel 2
  • Unter Anwendung der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1 beschrieben wurden 90 Teile Hydroxypropyl-Guar mit einer M.S. von 1,2 in 250 Teilen Isopropanol umgesetzt mit 13,8 Teilen 1,2-Epoxydodecan unter Verwendung von 2 Teilen Kaliumhydroxid, gelöst in 5 Teilen Methanol.
    • Beispiel 3
  • Unter Anwendung der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1 beschrieben wurden 90 Teile Hydroxypropyl-Guar mit einer M.S. von 1,2 umgesetzt mit 18 Teilen 1,2-Epoxyhexadecan in 250 Teilen Isopropanol, unter Verwendung von 2 Teilen Kaliumhydroxid, gelöst in 5 Teilen Methanol.
    • Beispiel 4
  • Unter Anwendung der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 3 beschrieben wurden 90 Teile Hydroxypropyl-Guar mit einer M.S. von 1,2 umgesetzt mit 20,1 Teilen 1,2-Epoxyoctadecan in 250 Teilen Isopropanol, unter Verwendung von 2 Teilen Kaliumhydroxid, gelöst in 5 Teilen Methanol.
    • Beispiel 5
  • Unter Anwendung der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1 beschrieben wurden 90 Teile Hydroxypropyl-Guar mit einer M.S. von 1,2 umgesetzt mit 28,5 Teilen eines C&sub2;&sub4;-C&sub2;&sub8;-α- Olefinoxids in 250 Teilen Isopropanol, unter Verwendung von 2 Teilen Kaliumhydroxid, gelöst in 5 Teilen Methanol.
    • Beispiel 6
  • Unter Anwendung der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1 beschrieben wurden 90 Teile Hydroxypropyl-Guar mit einer M.S. von 1,2 umgesetzt mit 36 Teilen 1,2-Epoxyhexadecan in 250 Teilen Isopropanol, unter Verwendung von 2 Teilen Kaliumhydroxid, gelöst in 5 Teilen Methanol.
  • Es wurden 0,5%ige Lösungen des derivatisierten Guars der Beispiele 1-6 in deionisiertem Wasser hergestellt. Der pH der Lösungen wurde mit Ameisensäure auf 6,7 eingestellt, und die Lösungen wurden 24 h lang bei 80ºF (27ºC) zum Hydratisieren belassen. Es wurde eine 0,5%ige Lösung des Hydroxypropyl-Guars mit einer M.S. von 1,2 bereitet und in der gleichen Weise wie die Kontrolle behandelt. Mit einem Brookfield-Viskosimeter wurde die Viskosität der Lösungen bei 20 U/min bestimmt. 0,5%ige Lösungen des derivatisierten Guars wurden auch in 2% wäßrigen Kaliumchlorid-Lösungen zubereitet, und die Viskosität wurde in der gleichen Weise bestimmt. Eine kleine Menge einer 28%igen Lösug von Ammoniumlaurylsulfat in deionisiertem Wasser wurde 400 Teilen der Lösung des derivatisierten Guars zugesetzt, und die Viskosität nach der Zugabe wurde bestimmt. Die Brookfield- Viskositäten der wäßrigen Lösungen bei 25ºC sind in Tabelle I zusammengestellt. Tabelle 1 Beispiel Viskosität der wäßrigen Lösung (cP) Viskosität der 2% KCl-Lösung (cP) Viskosität (cP) Kontrolle Keine Änderung * Ammoniumlaurylsulfat - 28% Lösung in Wasser.
    • Beispiel 7
  • Ein geeigneter Reaktor wurde beschickt mit 90 Teilen Hydroxypropyl-Guar mit einer M.S. von 1,2, 250 Teilen Isopropanol und 18 Teilen 1,2-Epoxyhexadecan. Es wurde zu rühren begonnen, und der Reaktor wurde mit Stickstoff-Gas gespült. Die Temperatur wurde dann auf 70ºC angehoben, und die Mischung wurde 10 min quellen gelassen. Dann wurden dem Reaktionsgefäß 2 Teile Kaliumhydroxid, gelöst in 5 Teilen Methanol, zugesetzt, und die Temperatur wurde 1,5 h lang bei 70ºC gehalten. Das derivatisierte Guar-Produkt wurde nach Waschen mit Aceton und Lufttrocknen gewonnen. Das Produkt wurde in deionisiertem Wasser gelöst, um eine 0,5%ige Lösung zu ergeben, und der pH wurde mit Ameisensäure auf 6,7 eingestellt. Nach 2 h Hydratisieren bei Raumtemperatur betrug die Brookfield-Viskosität 1100 cP.
    • Vergleichsbeispiel 8
  • Ein geeigneter Reaktor wurde beschickt mit 90 Teilen Guarmehl, 250 Teilen Isopropanol und 18 Teilen 1,2-Epoxyhexadecan. Es wurde zu rühren begonnen, und das Reaktionsgefäß wurde mit Stickstoff-Gas gespült. Die Temperatur wurde auf 60ºC angehoben. Nach etwa 10 min wurden 2 Teile Kaliumhydroxid in 5 Teilen Methanol zugesetzt, und die Reaktionspartner wurden unter Rühren 1,5 h lang bei 60ºC gehalten. Die Reaktionsmasse wurde auf Raumtemperatur gekühlt und in 1000 Teile Aceton gegossen. Nach 30 min wurde die Masse filtriert, und das gewonne Pulver wurde auf einer Schale verteilt, um an der Luft zu trocknen.
  • Das getrocknete Produkt wurde in deionisiertem Wasser gelöst, um eine 0,5%ige Lösung zu ergeben. Die Viskosität betrug 380 cP bei Raumtemperatur. 400 Teile dieser Lösung wurden mit 0,3 Teilen einer 28% wäßrigen Lösung von Ammoniumlaurylsulfat versetzt. Die Viskosität nach der Zugabe betrug 360 cP. Weitere 0,6 Teile der Ammoniumlaurylsulfat- Lösung wurde zugegeben. Die Viskosität wurde zu 340 cP gefunden.
  • Die Viskosität einer 0,5% wäßrigen Guarmehllösung betrug vor ihrer Umsetzung 510 cP.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind brauchbar bei der Herstellung von Papierbeschichtungwen und Appreturen, Klebern wie etwa Tapetenkleber, Flüssigtenside und - verwendet in Emulsionen - zur Herstellung von Polituren, Reinigern und Latices. Die Zusammensetzungen können verwendet werden in Zusammensetzungen zum Textilbedrucken und -färben und als Textilbindemittel und -kleber. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen lassen sich Beschichtungen auf Wasserbasis erzeugen. Zu diesen Anwendungen gehört ihre Verwendung als Verdickungsmittel für Latices, Schutzkolloide und Verlaufmittel. Sie können verwendet werden als Suspendiermittel in landwirtschaftlichen Besprühungen und als Suspendiermittel für Pigmente und Druckfarben. Sie finden Verwendung bei photographischen Arbeiten und bei der Herstellung von Keramiken. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Kosmetika, wo sie verwendet werden können bei der Herstellung von Handlotionen, Shampoos, Haarbehandlungsverbindungen, Zahnpasten und Gelen, die zur Zahnreinigung verwendet werden, sowie als Make-up. Sie finden Verwendung auf den Allgemeingebieten des Bergbaus, der Explosivstoffe und der Ölförderung. Beispiele für die Ölförderanwendugen sind Bohrflüssigkeiten, Lagerstättenbeflutung, Bohrlochfertigstellung und Überholungsmittel, Fracturing Fluids und Flüssigkeitsverlustregler.

Claims (11)

1. Polyalkylether-Zusammensetzung eines Polygalactomannans mit wenigstens zwei verschiedenen Alkylether-Substituenten, wobei ein Alkylether-Substituent HOR¹ ist, worin R¹ eine zwei bis vier Kohlenstoff-Atome enthaltende Alkylen-Gruppe ist und worin sich die OH-Gruppe am β-Kohlenstoff-Atom zur Ether-Gruppe befindet, wobei der andere Alkylether-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus R², HOR³ und R&sup4;-OCH&sub2;- -CH&sub2;-, worin R² eine 8 bis 20 Kohlenstoff-Atome enthaltende Alkyl-Gruppe ist, worin R³ eine 8 bis 28 Kohlenstoff-Atome enthaltende Alkylen-Gruppe mit der OH-Gruppe am β-Kohlenstoff-Atom zur Ether-Gruppe ist, worin R&sup4; eine 5 bis 25 Kohlenstoff-Atome enthaltende Alkyl-Gruppe ist, wobei der Substituent HOR¹ mit einer molekularen Substitution (M.S.) von 0,3 bis 1,5 vorhanden ist, und wobei der Substituent R², HOR³ oder R&sup4;-OCH&sub2;--CH&sub2; mit einer (M.S.) von 0,001 bis 0,2 vorhanden ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polygalactomannan Guar-Gum ist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polygalactomannan Johannisbrot-Gum ist.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei HOR¹ Hydroxypropyl ist.
5. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei HOR³ Hydroxyoctyl ist.
6. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei HOR³ Hydroxydodecyl ist.
7. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei HOR³ Hydroxyhexadecyl ist.
8. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei HOR³ Hydroxyoctadecyl ist.
9. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die M.S. des Substituenten HOR¹ 0,6 bis 1,2 ist.
10. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die M.S. des Substituenten R², HOR³ oder R&sup4;-OCH&sub2;--CH&sub2; 0,005 bis 0,10 ist.
11. Zusammensetzung, bei der es sich um einen Hydroxypropylhydroxydecylether von Guar-Gum handelt, worin die Hydroxypropyl-Gruppe mit einer M.S. von 0,5 bis 1,5 vorhanden ist und die Hydroxydecyl-Gruppe mit einer M.S. von 0,001 bis 0,2 vorhanden ist.
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