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Title:
COMPOUNDS CONTAINING POLYETHER CHAINS AND QUATERNARY AMMONIUM GROUPS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/013926
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to water-soluble or water-dispersible compounds containing polyether chains and quaternary ammonium groups, a method for preparing them and their use in the recycling of waste paper.

Inventors:
BOHLANDER RALF (DE)
UPHUES GUENTER (DE)
PLOOG UWE (DE)
LIPHARD MARIA (DE)
Application Number:
PCT/EP1991/000376
Publication Date:
September 19, 1991
Filing Date:
March 01, 1991
Export Citation:
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Assignee:
HENKEL KGAA (DE)
International Classes:
C08G59/14; C08G59/50; C08G73/02; C08L63/00; C09K23/42; D21C5/02; D21H17/53; D21H17/55; (IPC1-7): C08G65/32; C08G73/02; D21C5/02
Foreign References:
DE2733973A11979-02-15
US4281199A1981-07-28
US4605707A1986-08-12
DE2610277B21979-12-13
Attorney, Agent or Firm:
Henkel, Kommanditgesellschaft Auf Aktien (Henkelstra�e 67, D�sseldorf 13, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Wasserlösliche oder wasserdispergierbare, Polyetherketten und quaternäre Amoniumgruppen enthaltende Verbindungen, erhältlich durch Umsetzung von quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Halogenhydrin und/oder Epoxyverbindungen und Verbindungen der allgemeinen Formel I in der R einen zwertigen Alkoxyrest, AO 1 bis 100 Alkylenoxideinheiten, die sich aus 0 bis 100 C2H4θEinheiten, 0 bis 50 C3Hö0Einheiten und 0 bis 30 C4HgOEinheiten zusammen¬ setzen, Hai Chlor und/oder Bromatome, p eine ganze Zahl von 0 und 3 und q 0 oder 1, mit der Maßgabe, daß die Summe p + q un¬ gleich 0 ist, und z eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeuten, mit Ammoniak, Cι_22Alkylaminen, aliphatischen Di und/oder Polyaminen und/oder Aminozuckern.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel I R einen 2 bis 4wertigen Alkoxyrest, A0 1 bis 100 Alkylenoxideinheiten, die sich aus 0 bis 100 C2H4θEinheiten, 0 bis 50 CsHßOEinheiten und 0 bis 30 C4H8θEin eiten zusammensetzen, Hai Chloratome, p eine ganze Zahl von 0 und 3 und q 0 oder 1, mit der Maßgabe, daß die Summe p + q ungleich 0 ist, und z eine ganze Zahl von 2 und 4 bedeu¬ ten.
3. Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren, Polyetherketten und quaternäre Ammoni¬ umgruppen enthaltenden Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß quaternäre Ammoniumgruppen enthaltende Halogenhydrin und/oder Epoxyverbindungen und Verbindungen der allgemeinen Formel I in der R einen zwertigen Alkoxyrest, AO 1 bis 100 Alkylenoxideinheiten, die sich aus 0 bis 100 C2H4θEinheiten, 0 bis 50 C3H5θEinheiten und 0 bis 30 C4H8θEinheiten zusammen¬ setzen, Hai Chlor und/oder Bromatome, p eine ganze Zahl zwi¬ schen 0 und 3 und q 0 oder 1, mit der Maßgabe, daß die Summe p + q ungleich 0 ist, und z eine ganze Zahl zwischen 1 bis 10 bedeuten, mit Ammoniak, Cι.22"A^ylaminen, aliphatischen Di und/oder Polyaminen und/oder Aminozuckern bei 40 bis 120 °C umgesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Um¬ setzungen in Gegenwart von Alkalihydroxiden durchgeführt wer¬ den.
5. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungen bei Temperaturen zwischen 60 und 95 °C durchgeführt werden.
6. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der R einen 2 bis 4wertigen Alkoxyrest, AO 1 bis 100 Alkylenoxideinheiten, die sich aus 0 bis 100 C2H4θEinheiten, 0 bis 50 C3HsOEinheiten und 0 bis 30 C4HgOEinheiten zusammen¬ setzen, Hai Chloratome, p eine ganze Zahl zwischen 0 und 3 und q 0 oder 1, mit der Maßgabe, daß die Summe p + q ungleich 0 ist, und z eine ganze Zahl zwischen 2 bis 4 bedeuten, einge¬ setzt werden.
7. Verwendung von wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren, Polyetherketten und quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Verbindungen, erhältlich durch Umsetzung von quaternäre Ammo¬ niumgruppen enthaltenden Halogenhydrin und/oder Epoxyverbindungen und Verbindungen der allgemeinen Formel I in der R einen zwertigen Alkoxyrest, A0 1 bis 100 Alkylenoxideinheiten, die sich aus 0 bis 100 C2H4θEinheiten, 0 bis 50 C3H5θEinheiten und 0 bis 30 C4HgOEinheiten zusammen¬ setzen, Hai Chlor und/oder Bromatome, p eine ganze Zahl zwi¬ schen 0 und 3 und q 0 oder 1, mit der Maßgabe, daß die Summe p + q ungleich 0 ist, und z eine ganze Zahl zwischen 1 bis 10 bedeuten, mit Ammoniak, Cι_22Alkylaminen, aliphatischen Di und/oder Polyaminen und/oder Aminozuckern zum Entfernen von Druckfarben aus bedruckten Altpapieren und/oder Papierkreislaufwässern.
Description:
POLYETHERKETTEN UND QUATERNARE AMMONIUMGRUPPEN ENTHALTENDE VERBINDUNGEN

Die Erfindung betrifft wasserlösliche oder wasserdispergierbare, Polyetherketten und quaternäre Ammoniumgruppen enthaltende Verbin¬ dungen, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie die Verwendung dieser Verbindungen in der Altpapieraufbereitung.

Zur Herstellung von beispielsweise Zeitungsdruck- und Hygienepa¬ pieren werden heute in großen Mengen Altpapiere eingesetzt. Di Qualität dieser Papiersorten wird von deren Helligkeit und Farb bestimmt. Um qualitativ hochwertige Papiersorten herstellen z können, müssen die Druckfarben aus den bedruckten Altpapieren ent fernt werden. Dies geschieht üblicherweise mittels Deinking verfahren, die im wesentlichen in zwei Teilschritten ablaufen:

1. Aufschlagen der Altpapiere, das heißt, Zerfasern in Wasser bei gleichzeitigem Einwirken der für die Ablösung der Druckfarben¬ teilchen benötigten Chemikalien und

2. Ausscheidung der abgelösten Druckfarbenteilchen aus den Pa¬ pierstoffSuspensionen.

Der 2. Verfahrensschritt kann durch Auswaschen oder Flotation er¬ folgen (Ullmann's Enzyclopädie der Technischen Chemie, 4. Auflage, Band 17, Seiten 570-571 (1979)). Bei der Flotation, bei der die unterschiedliche Benetzbarkeit von Druckfarben und Papierfasern ausgenutzt wird, wird Luft durch die PapierstoffSuspensionen ge¬ drückt oder gesaugt. Dabei verbinden sich kleine Luftbläschen mit den Druckfarbenteilchen und bilden an der Wasseroberfläche einen Schaum, der mit Stoffängern entfernt wird.

Üblicherweise wird das Deinken von Altpapieren bei alkalischen pH-Werten in Gegenwart von Alkalihydroxiden, Alkalisilikaten, oxidativ wirkenden Bleichmitteln und oberflächenaktiven Substanzen bei Temperaturen zwischen 30 und 50 °C durchgeführt. Als ober¬ flächenaktive Substanzen, die das Ablösen und Trennen der Druck¬ farbenteilchen bewirken, werden überwiegend Seifen und/oder Fettalkoholpolyglycolether eingesetzt (Ullmann's Enzyclopädie der Technischen Chemie, 4. Auflage, Band 17, Seiten 571-572 (1979)). In der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 33 22 330 und in der deutschen Patentschrift DE-PS 33 47 906 ist die Verwendung von Alkylaminpolyethern zur Entfernung von Druckerschwärze be¬ schrieben. Des weiteren sind aus JP 84/137587, referiert in Che . Abstr. 102. 80638b (1985) Ethylenimin-Ethylenoxid-Propylenoxid- Copolymere und aus JP 82/25489, referiert in Chem. Abstr. £7, 57393n (1982) Ethylenoxid-Propylenoxid-Alkyl(Alkenyl)Amin-Addukte als Deinking-Chemikalien bekannt.

Die klassischen Druckfarbensysteme, beispielsweise auf Basis Ni- trocellulose, Maleinatharze und/oder Schellack, die Ester und/oder Ketone, beispielsweise Ethylacetat und/oder Methylethylketon, oder

Alkohole als Lösungsmittel enthalten, werden in den letzten Jahren aus Umweltschutzgründen in zunehmendem Maße durch wasserverdünnbare Druckfarben ersetzt. Ein weiterer Grund für die zunehmende Verwendung wasserverdünnbarer Druckfarben liegt in der Unbrennbarkeit von Wasser, wodurch in den Druckereien die bei Verwendung lösungsmittelhaltiger Druckfarben notwendige Installa¬ tion aufwendiger Schutzeinrichtungen überflüssig wird. Die meisten wasserverdünnbaren Druckfarben enthalten als Bindemittel anio¬ nische Polymere, beispielsweise carboxylgruppenhaltige Polymere, durch deren Neutralisation mit Basen die Druckfarben wasserver- dünnbar werden.

Obwohl wasserverdünnbare Druckfarben gegenüber den konventionellen lösungsmittelhaltigen Druckfarben entscheidende Vorteile haben, wird bis heute immer wieder vor der Einführung von Verfahren, bei denen wasserverdünnbare Druckfarben (Flexodruckfarben) eingesetzt werden, gewarnt, da wasserverdünnbare Druckfarben aus Altpapieren mit den üblichen in der Deinking-Flotte enthaltenen Tensiden - wenn überhaupt - nur völlig unzureichend entfernt werden können (Das Papier 42 (10 A), V84-V88 (1988)). Das hat zur Folge, daß bis heute die in immer größeren Mengen anfallenden Altpapiere, die mit wasserverdünnbaren Druckfarben bedruckt wurden, nicht wiederver¬ wertet werden und somit auch nicht als Altpapierrohstoffe für Zeitungsdruck- und Hygienepapiere zur Verfügung stehen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand darin, Verbin¬ dungen zum Deinken von Altpapieren bereit zu stellen, mit denen es möglich ist, insbesondere wasserverdünnbare Druckfarben in zu¬ friedenstellenden Mengen aus Altpapieren zu entfernen.

Es wurde gefunden, daß sich wasserverdünnbare und/oder lösungsmittelhaltige Druckfarben aus bedruckten Altpapieren in

Wasch-Deinking- oder Flotations-Deinking-Verfahren in Gegenwart von bisher nicht bekannten wasserlöslichen oder -dispergierbaren, Polyetherketten und quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Ver¬ bindungen in überraschend hohen Mengen entfernen lassen.

Gegenstand der Erfindung sind dementsprechend wasserlösliche oder wasserdispergierbare, Polyetherketten und quaternäre Ammonium¬ gruppen enthaltende Verbindungen, erhältlich durch Umsetzung von quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen und

Verbindun en der all emeinen Formel I

in der R einen z-wertigen Alkoxyrest, AO 1 bis 100 Alkylenoxideinheiten, die sich aus 0 bis 100 C2H4θ-Einheiten, 0 bis 50 C3H5Ö-Einheiten und 0 bis 30 C^gO-Einheiten zusammenset¬ zen, Hai Chlor- und/oder Bromatome, p eine ganze Zahl zwischen 0 und 3 und q 0 oder 1, mit der Maßgabe, daß die Summe p + q un¬ gleich 0 ist und z eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeuten,

mit Ammoniak, aliphatischen Di- und/oder Polyaminen und/oder Aminozuckern.

Weiterer Erfinduπgsgegenstand ist ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren, Polyetherketten und quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Verbindungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß quaternäre Ammoniumgruppen ent¬ haltende Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen und

Verbindungen der allgemeinen Formel I

in der R einen z-wertigen Alkoxyrest, AO 1 bis 100 Alkylenoxideinheiten, die sich aus 0 bis 100 C2H4θ-Einheiten, 0 bis 50 C3H θ-Einheiten und 0 bis 30 CHgO-Einheiten zusammenset¬ zen, Hai Chlor- und/oder Bromatome, p eine ganze Zahl zwischen 0 und 3 und q 0 oder 1, mit der Maßgabe, daß die Summe p + q un¬ gleich 0 ist, und z eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeuten,

mit Ammoniak, aliphatischen Di- und/oder Polyaminen und/oder Aminozuckern bei Temperaturen zwischen 40 und 120 °C umgesetzt werden.

Im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen Verbindungen haben die in DE-PS 38 03 213 beschriebenen Verbindungen deutlich niedrigere Molmassen und besitzen ausschließlich endständige quaternäre Am¬ moniumgruppen und mindestens eine Oxirangruppe.

Die Polyetherketten und quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Verbindungen sind durch Umsetzung von quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen und Ver¬ bindungen der allgemeinen Formel I mit Ammoniak,

Cl-22" A T c yl am '' nβn f aliphatischen Di- und/oder Polyaminen und/oder Aminozuckern (NH-Verbindungen) vorzugsweise in Gegenwart von Alkalihydroxiden bei Temperaturen zwischen 40 und 120 °C, vor¬ zugsweise zwischen 60 und 95 °C, zugänglich. Als Alkalihydroxide werden beispielsweise Natriumhydroxid und/oder Kaliumhydroxid, vorzugsweise Natriumhydroxid, eingesetzt. Die Umsetzungen können mit oder ohne Lösungsmittel durchgeführt werden. Bevorzugt werden

die Umsetzungen in wäßrigen, alkoholischen oder wäßrig-alkoho¬ lischen Lösungen durchgeführt. Durch Zugabe von anorganischen und/oder organischen Säuren, beispielsweise Schwefelsäure, Essig¬ säure und/oder Milchesäure, werden die Umsetzungen beendet.

Pro NH-Gruppe werden 0,8 bis 1,2 Halogenhydringruppen eingesetzt.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen können aliphatische Di- und/oder Polyamine zunächst mit quaternäre Am¬ moniumgruppen enthaltenden Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen modifiziert werden, wobei pro Mol A in 0,1 bis 1 Mol dieser quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen eingesetzt werden. Modifizierung be¬ deutet, daß ein Teil der in den Di- und/oder Polyaminen enthal¬ tenen primären und sekundären A ingruppen in die entsprechenden sekundären und tertiären Amingruppen überführt werden. Anschlie¬ ßend werden die modifizierten Di- und/oder Polyamine mit Verbin¬ dungen der allgemeinen Formel I, gegebenenfalls unter Zugabe von NH-Verbindungen, zur Reaktion gebracht. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen besteht darin, daß quaternäre Ammoniumgruppen enthaltende Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen zusammen mit Verbindungen der allgemeinen Formel I und NH-Verbindungen zur Reaktion gebracht werden. Es ist jedoch auch möglich, zunächst nur einen Teil der quaternäre Ammonium¬ gruppen enthaltenden Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen mit Verbindungen der allgemeinen Formel I und NH-Verbindungen umzu¬ setzen und anschließend die restliche Menge an quaternäre Ammoni¬ umgruppen enthaltenden Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen der Reaktionsmischung zuzugeben. In den beiden zuletzt genannten Verfahrensvarianten werden quaternäre Ammoniumgruppen enthaltende Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen in solchen Mengen

eingesetzt, daß 1 bis 30 Mol-% der A instickstoffatome modifiziert werden können.Ferner können quaternäre Ammoniumgruppen enthaltende Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen nach der Umsetzung der Verbindungen der allgemeinen Formel I mit NH-Verbindungen zuge¬ setzt werden. Quaternäre Ammoniumgruppen enthaltende Halogen¬ hydrin- und/oder Epoxyverbindungen werden in solchen Mengen ein¬ gesetzt, daß 0,1 bis 10 Mol-% der ursprünglich vorhandenen Amin¬ stickstoffatome modifiziert werden können.

Beispiele geeigneter quaternäre Ammoniumgruppen enthaltender Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen sind 2,3-Epoxypropyl- trimethylammoniumchlorid und/oder 3-Chlor-2-hydroxypropyl-tri- ethylammoniumchlorid. Diese Verbindungen sind handelsübliche Produkte und werden beispielsweise von Degussa unter der Be¬ zeichnung "QUAB" angeboten.

Verbindungen der allgemeinen Formel I sind aus Alkoholen mit 1 bis 10 OH-Gruppen, die nach bekannten großtechnischen Verfahren mit Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid alkoxyliert sind, herstellbar ("Chemische Technologie", Band 7, Seite 131 - 132, Carl-Hanser-Verlag, München - Wien 1986)). Die alkoxylierten Al¬ kohole, gewünschtenfalls in Mischung mit den entsprechenden nichtalkoxylierten Alkoholen werden mit Epihalogenhydrinen, vor¬ zugsweise mit Epichlorhydrin vorzugsweise in Gegenwart von Kata¬ lysatoren, beispielsweise Bortrifluorid-Diessigsäure und/oder Zinntetrachlorid, bei Temperaturen zwischen 50 und 150 °C, vor¬ zugsweise zwischen 60 und 95 °C umgesetzt. Epihalogenhydrine wer¬ den in Mengen von 0,3 bis 4 Mol, bezogen auf eine OH-Gruppe, ein¬ gesetzt. Geeignete Alkohole mit 1 bis 10 OH-Gruppen sind bei¬ spielsweise lineare, verzweigtkettige und/oder cyclische, primäre

und/oder sekundäre, einwertige Alkylalkohole mit 1 bis 22 C- Atomen, wie Methanol, Ethanol, Butanol, Isopropanol, Cyclohexanol, 2-Ethylhexanol und/oder Laurylalkohol, zweiwertige Alkohole der allgemeinen Formel H0-(CH2)2-12~ 0H < Bisphenol A, Glycerin, Di-, Tri- und/oder Tetraglycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Sorbit und/oder Mannit. Alkohole mit 2 bis 4 OH-Gruppen werden bevorzugt.

Als NH-Verbindungen eignen sich Ammoniak, Cι_22-Alkylamine, bei¬ spielsweise Dodecylamin, 2-Ethylhexylamin, Kokosamin und/oder Talgamin, aliphatische lineare verzweigtkettige und/oder cyclische, gegebenenfalls alkoxylierte Di- und/oder Polyamine mit gegebenenfalls Amidgruppen in den aliphatischen Resten, bei¬ spielsweise Ethylendiamin, Propylendiamin, Hexamethylendiamin, Diethylentriamin, Dipropylentriamin, Dihexaethylentriamin, 1,2- Dihydroxyethyldiaminoethan, Piperazin, Polyethyleni ine mit mitt¬ leren Molekulargewichten zwischen 200 und 10 000, Bis-[3,3-aminopropyl]methylamin, N,N-Dimethylaminopropylamin, N- Stearylpropylendiamin und/oder N-Acylamidoamine, herstellbar durch Aminolyse von natürlichen Fetten und/oder Ölen oder durch Amidierung von Fettsäuren jeweils mit Polyaminen, beispielsweise Umsetzungsprodukte von Rindertalg mit Tetraethylenpentamin oder Stearinsäure mit Diethylentriamin, und/oder A inozucker, bei¬ spielsweise Glycamin. Alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte Di- und/oder Polyamine müssen mindestens eine N-H-Gruppe besitzen. Vorzugsweise werden Ci-22"A1kylamine und/oder aliphatische Di- und/oder Polyamine eingesetzt.

Die durch Umsetzung von Verbindungen der allgemeinen Formel I und quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen mit NH-Verbindungen zugänglichen erfindungsgemäßen Verbindungen sind wäßrige Lösungen oder mit

Wasser wäßige Lösungen bildende Gele, die die erfindungsgemäßen Verbindungen in Mengen von 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 40 bis 60 Gew.-%, enthalten.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich zur Entfernung von wasserverdünnbaren und/oder lösungs ittelhaltigen Druckfarben aus bedruckten Altpapieren und/oder Papierkreislaufwässern. Dement¬ sprechend ist weiterer Erfindungsgegenstand die Verwendung von wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren, Polyetherketten und quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Verbindungen, erhältlich durch Umsetzung von quaternäre Ammoniumgruppen enthaltenden Halogenhydrin- und/oder Epoxyverbindungen und

Verbindungen der allgemeinen Formel I

in der R einen z-wertigen Alkoxyrest, AO 1 bis 100 Alkylenoxideinheiten, die sich aus 0 bis 100 C2H4θ-Einheiten, 0 bis 50 C3H5θ-Einheiten und 0 bis 30 C4Hg0-Einheiten zusammenset¬ zen, Hai Chlor- und/oder Bromatome, p eine ganze Zahl zwischen 0 und 3 und q 0 oder 1, mit der Maßgabe, daß die Summe p + q = 0 ist, und z eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeuten,

mit Ammoniak, Cι_22-Alkylaminen, aliphatischen Di- und/oder Polyaminen und/oder Aminozuckern,

zum Entfernen von Druckfarben aus bedruckten Altpapieren und/oder Papierkreislaufwässern.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden PapierstoffSuspensionen, vorzugsweise in Mengen von 0,02 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf lufttrockenen Papier¬ stoff, zugesetzt. Lufttrockener Papierstoff bedeutet, daß sich im Papierstoff ein Gleichgewichtszustand an innerer Feuchte einge¬ stellt hat. Dieser Gleichgewichtszustand hängt von der Temperatur und der relativen Feuchte der Luft ab.

In vielen Fällen kann das Deinking-Ergebnis, d. h. die Entfernung von Druckfarben aus bedruckten Altpapieren, gesteigert werden, wenn die erfindungsgemäßen Verbindungen in Kombination mit bei¬ spielsweise Cιo- 2"F ettsäureπ ι w "> e 01inor R 4010, 01inor R 4020 und/oder 01inor R DG40 (Hersteller aller Produkte Henkel KGaA), ethoxylierten Alkylalkoholen mit 6 bis 22 C-Atomen, ethoxylierten Alkylphenolen, Polymeren wie Polyacrylamiden und/oder Polydimethylaminoethylmethacrylaten und/oder Copolymeren, be¬ schrieben beispielsweise in DE 3839479, in Mengen von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf lufttrockenen Papierstoff, und/oder mit in situ gefällten Schichtverbindungen der allgemeinen Zusammensetzung

M(II) 1 _ x M(III) x (0H)2(A Z -) x / 2 -nH 2 0

in der M(II) für zweiwertige Metallkationen, M(III) für dreiwer¬ tige Metallkationen und A z ~ für Anionen ein- und/oder mehrbasi¬ scher Säuren stehen, die Indices x eine Zahl zwischen 0,01 und 0,5 und n eine Zahl zwischen 0 und 20 bedeuten, beschrieben in DE 39 09 568, eingesetzt werden. Das Molverhältnis zweiwertiger Metallkationen zu dreiwertigen Metallkationen liegt in in situ gefällten Schichtverbindungen vorzugsweise zwischen 20 : 1 und 1 : 1. Bezogen auf lufttrockenen Papierstoff können dreiwertige Metallkationen in Mengen zwischen 0,3 und 2 Gew.-% eingesetzt werden.

In Gegenwart erfindungsgemäßer Verbindungen lassen sich wasserverdünnbare und/oder lösungsmittelhaltige Druckfarben, ins¬ besondere wasserverdünnbare Druckfarben alleine oder in Kombina¬ tion mit lösungsmittelhaltigen Druckfarben, beispielsweise Zei- tungsrotationsfarben, Buchdruckfarben, Off-Set-Druckfarben, Illu¬ strationstiefdruckfarben, Flexodruckfarben, Laserdruckfarben und/oder Verpackungstiefdruckfarben aus bedruckten Altpapieren, beispielsweise Zeitungen, Illustrierten, Computerpapieren, Zeit¬ schriften, Broschüren, Formularen, Telefonbüchern und/oder Kata¬ logen entfernen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren deinkten Altpapiere zeichnen sich durch sehr hohe Weißgrade aus.

Bedruckte Altpapiere werden bei Stoffdichten beispielsweise zwi¬ schen 1 und 5 Gew.- in einem Stofflöser in wäßriger Lösung, die typischerweise 0 bis 1,5 Gew.- Wasserstoffperoxid (100 %ig), 0 bis 2,5 Gew.-% 99 gew.-%iges NaOH und 0 bis 4,0 Gew.-% Natronwas¬ serglas mit einem Feststoffgehalt von 35 Gew.-% (37 bis 40 β Be) - alle Gew.-% Angaben beziehen sich auf lufttrockenen Papierstoff - enthält, bei Temperaturen zwischen 20 und 60 °C zerkleinert. An¬ schließend werden die PapierstoffSuspensionen in Wasser eingerührt oder mit Wasser versetzt, so daß 0,6 bis 1,6 gew.-%ige Papier¬ stoffsuspensionen erhalten werden. Nach einer Verweilzeit zwischen 60 und 120 Minuten bei Temperaturen zwischen 20 und 60 β C werden - bezogen auf lufttrockenen Papierstoff - 0,02 bis 2 Gew.-% erfindungsgemäße Verbindungen zugesetzt und danach die abgelösten Druckfarbenteilchen in an sich bekannter Weise durch Auswaschen oder Flotation aus den PapierstoffSuspensionen ausgeschieden. Vorzugsweise wird in an sich bekannter Weise, beispielsweise in einer Denver-Flotationszelle flotiert. Sofern eine oder mehrere der oben genannten Substanzen, beispielsweise Fettsäuren, ethoxylierte Alkylalkohole und/oder Alkylphenole, Polymere, Copoly ere und/oder in situ gefällte Schichtverbindungen,

eingesetzt werden, können diese vor oder während des Zerkleinerns des Papierstoffes oder zusammen mit den erfindungsgemäßen Verbin¬ dungen den PapierstoffSuspensionen zugesetzt werden.

Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Verbindungen werden Druckfarben sowohl aus dem Altpapier als auch aus dem Kreislaufwasser ent¬ fernt. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch zur sepa¬ raten Reinigung von Papierkreislaufwässern eingesetzt werden. In diesen Fällen werden nach Zusatz von 2 bis 100 mg erfindungsgeraäßer Verbindungen pro Liter Kreislaufwasser die Druckfarbenteilchen beispielsweise durch Filtration oder Flotation ausgeschieden.

Beispiele

Herstellung von wasserlöslichen oder wasserdisperqierbaren. Polyetherketten und quaternäre Ammoniumαruppen enthaltenden Ver¬ bindungen

AI. Zu 131 g (1 Mol) Dipropylentriamin wurden bei 60 bis 70 °C innerhalb von 2 Stunden 330 g (1 Mol) QUAB 181 (eine 60 Gew.-%ige wäßrige Lösung von 3-Chlor-2-hydroxypropyl-tri- methylammoniumchlorid) gegeben und anschließend bei dieser Temperatur eine Stunde gerührt.

A2. 2 g der nach AI erhaltenen gelben Lösung wurden mit 200 g Wasser, 13 g (0,1 Mol) Dipropylentriamin und 200 g (0,25 Mol) Bischlorhydrinether, hergestellt durch Umsetzung von Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 600 mit 2 Mol Epichlorhydrin, gemischt und auf 90 °C erhitzt. Nach Zugabe von 28 g 37 gew.-%iger Natronlauge wurde 2 Stun¬ den bei dieser Temperatur gerührt. Nach Zugabe von 10 g 50 gew.-%iger Essigsäure wurde eine 50 gew.-%ige, klare gelb- orange-farbene Lösung mit einer Viskosität (gemessen nach Höppler bei 20 β C) von 3000 mPas erhalten.

Bl. 756 g (1,27 Mol) Polyethylenglykol mit einem mittleren Mole¬ kulargewicht von 600 wurden mit 236 g (2,6 Mol) Epichlorhydrin in Gegenwart von 19,5 g BF3~Diessigsäure zu dem entsprechenden Bischlorhydrinether umgesetzt. Zu der Re¬ aktionsmischung wurden anschließend bei 80 °C innerhalb von 30 Minuten 85 g Kokosamin (0,44 Mol) gegeben. Anschließend wurden zunächst bei 2 • 10 3 Pa und 110 β C flüchtige Bestand¬ teile destillativ und anschließend unlösliche Bestandteile durch Filtration entfernt.

B2. 300 g des gemäß Bl erhaltenen Filtrates wurden mit 15,7 g (0,12 Mol) Dipropylentriamin, 5 g des nach AI erhaltenen Produktes und 270 g Wasser vermischt und auf 80 β C erhitzt. Nach Zugabe von 28 g 37 gew.-%iger Natronlauge wurde bei 80 °C weitergerührt. Nach 2,5 Stunden stieg die Viskosität nicht mehr an und es wurden erneut 8 g 37 Gew.-%iger Natronlauge zugesetzt. Nach 45 Minuten hatte das Reaktionsprodukt die gewünschte Viskosität (gemessen in situ-Messung mit einer 25 ml Pipette; Auslaufmethode geeicht auf Höppler bei 20 °C) von

2500 mPas. Die Reaktion wurde sodann durch Zugabe von 25 g 80 gew.-%iger Milchsäure beendet. Es wurde eine gelbe Lösung mit einer Viskosität (gemessen bei 20 β C nach Höppler) von

3500 mPas und 50 Gew.- erfindungsgemäße Verbindung erhal¬ ten.

C. 330 des nach Bl erhaltenen Filtrates wurden bei 60 °C mit 16 g Triethylentetramin, 305 g Wasser und 32 g 37 gew.-%iger Natronlauge gemischt. Danach wurde das Reaktionsgemisch auf 70 β C erhitzt. Nach 90 Minuten hatte das Reaktionsgemisch eine Viskosität (in situ-Messung mit einer 25 ml Pipette; Auslaufmethode geeicht auf Höppler bei 20 °C) von 800 mPas. Sodann wurden 10 g QUAB 151 (50 gew.-%ige wäßrige Lösung von 2,3-Epoxypropyl-trimethylammoniumchlorid), 100 g Wasser und 5 g 37 gew.-%ige Natronlauge zugegeben und bei 80 °C weiterge¬ rührt. Nach 30 Minuten wurde die Reaktion durch Zugabe von 20 g 50 gew.-%iger Schwefelsäure beendet. Es wurde eine trübe, 50 gew.-%ige Lösung mit einer Viskosität (gemessen bei 20 °C nach Höppler) von 2500 mPas erhalten.

D. Eine Mischung, bestehend aus 240 g Bischlorhydrinether, her¬ gestellt durch Umsetzung von Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 600 mit 2 Mol Epichlorhydrin, 18 g Dipropylentriamin, 15 g (0,05 Mol) QUAB 181-Lösung und

210 g Wasser, wurden bei 90 °C 20 Minuten gerührt. Danach wurden 41 g 37 gew.-%iger Natronlauge und nach weiteren 30 Minuten 15 g QUAB 181-Lösung zugegeben. Nach 30 Minuten hatte das Reaktionsgemisch die gewünschte Viskosität von 6000 mPas (in situ-Messung mit einer 25 ml Pipette; Auslaufmethode ge¬ eicht auf Höppler bei 20 °C). Die Umsetzung wurde dann durch Zugabe von 10 g 98 gew.-%iger Essigsäure und 30 g Wasser be¬ endet. Es wurde eine klare, 50 gew.-%ige Lösung mit einer Viskosität (gemessen bei 20 °C nach Höppler) von 6 500 mPas erhalten.

Anwendunosbeispiele

20 g lufttrockenes (= 18,4 g atro bei 8,3 % Feuchte; ' atro = abso¬ lut trocken) bedrucktes Altpapier (100 Tageszeitungen), bedruckt mit Flexodruckfarben wurden in 520 ml wäßriger Lösung, enthaltend 2,0 Gew.-% Natronwasserglas, Feststoffgehalt: 35 Gew.-% (37 - 40 °Be), 0,7 Gew.-% 100 %iges Wasserstoffperoxid und 1,0 Gew.-% Natriumhydroxid, 99 gew.-%ig (alle Gew.- -Angaben bezogen auf lufttrockenen Papierstoff) im Starmix, Stufe 2 bei 45 °C 10 Minu¬ ten zerkleinert. Anschließend wurde der Papierbrei auf 1,84 1 mit Wasser verdünnt und 1,5 Stunden bei 45 β C stehengelassen. An¬ schließend wurden zu jeweils 600 ml dieser PapierstoffSuspension bezogen auf lufttrockenen Papierstoff - 0,2 Gew.-% erfindungsgemäße Verbindungen unter Rühren gegeben und 12 Minuten bei 45 °C bei einem pH-Wert von 8,5 in einer Denver- Laborflotationszelle (600 ml) bei 3 000 Umdrehungen pro Minute flotiert. Nach der Flotation wurde der jeweilige Papierbrei auf einer Filternutsche vom Wasser (Kreislaufwasser) getrennt und zwischen 2 Filterpapieren auf einer Fototrockenpresse zu einem Blatt geformt und bei 100 °C 90 Minuten getrocknet.

Die Deinking-Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Die Deinkbarkeitsmaßzahl (DEM) wurde aus den Reflektionsfaktoren R457 nm (Weißgrad) der bedruckten (BS), deinkten (DS) und unbedruckten (US) Papierstoffe nach folgender Formel berechnet:

Weißgrad (DS) - Weißgrad (BS)

DEM (%) = x 100

Weiβgrad (US) - Weißgrad (BS)

(0 % bedeutet keine Druckfarbenentfernung, 100 H bedeutet quanti¬ tative Druckfarbenentfernung). Die Qualität des Kreislaufwassers wurde mit Hilfe einer Transmissionsmessung (Photometer 662, Firma Metrohm, Herisau, Schweiz) bestimmt (je höher die Transmission T in % ist, um so besser ist das Kreislaufwasser zu beurteilen: 100 % T bedeutet klares Kreislaufwasser).

Tabelle 1

eingesetzte erfindungs- R457 R457 R457 DEM (%) T (%) gemäße Verbindungen (US) (BS) (DS) nach Beispiel

A2 51,2 27,2 41,5 59 100

B2 55,0 28,2 48,0 73 98

C 55,0 28,2 42,3 53 90

D 55,0 28,2 43,3 56 92