DE1042516B - Bestaendige Schlichte- oder Appretiermittel - Google Patents

Bestaendige Schlichte- oder Appretiermittel

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DE1042516B
DE1042516B DER16841A DER0016841A DE1042516B DE 1042516 B DE1042516 B DE 1042516B DE R16841 A DER16841 A DE R16841A DE R0016841 A DER0016841 A DE R0016841A DE 1042516 B DE1042516 B DE 1042516B
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Melvin David Hurwitz
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Rohm and Haas Co
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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft Schlichte- oder Appretiermittel bzw. das Schlichten oder Appretieren von Fasern, Fäden und Garnen, um sie für die verschiedenartigste Verarbeitung, z. B. das Zwirnen, Spinnen, Weben, Stricken, Sticken usw., verwendbar zu machen. Insbesondere betrifft sie entfernbare Schlichtemittel, die auf hydrophobe künstliche Fäden und Fasern, z. B. Polyamid, aufgebracht werden können.
Es ist bekannt, wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare polymere kolloidale Substanzen, z. B. Stärke oder Polyvinylalkohol, zum Schlichten von Polyamidgarnen zu verwenden; derartige Schlichten haften aber nur schlecht an hydrophoben Stoffen, wie Polyamid. Die mangelnde Adhäsion macht die Verwendung von großen Mengen des Schlichtemittels notwendig, um die Fäden oder Fasern zu schützen und die Neigung des Schlichtemittels zu verringern, sich an Führungen oder anderen Oberflächen der Textilmaschinen abzureiben. Es sind auch verschiedene Polymerisate und Mischpolymerisate der Acrylsäure und Methacrylsäure sowie deren Mischpolymerisate mit Acryl- und Methacrylsäureestern und Styrol-Maleinsäure-Mischpolymerisate wie auch deren Salze als Schlichtemittel bekannt; es hat sich aber gezeigt, daß diese Substanzen hart und spröde sind und dazu neigen, während ihres Durchgangs durch die Textilmaschinen abzustäuben, Metalle anzugreifen, Vorrichtungen zu zerstören oder den Nachteil zu haben, leichter an Metallen als an den Textilien selbst zu haften. Wegen ihrer Härte ist es notwendig, diese polymeren Substanzen mit Weichmachern zu kombinieren. Die Zahl der Weichmacher, die mit polymeren Säuren oder deren Salzen kombiniert oder gemischt werden können, ist wegen deren hoher Azidität begrenzt. So sind z. B. Stärke und Cellulosederivate ungeeignet, weil sie durch die Azidität der Polymerisate oder Mischpolymerisate abgebaut werden.
Nach der deutschen Patentschrift 870 688 werden Salze von Mischpolymerisaten aus Acryl- bzw. Methacrylsäure und Acryl- bzw. Methacrylsäureestern als Schlichtemittel verwendet, die in Wasser löslich sind. Wenn solche Salze aber einen wesentlichen, im allgemeinen zwischen 40 und 95 Molprozent liegenden Anteil an einer in Wasser unlöslichen mischpolymerisierten Estereinheit, z. B. Methyl- oder Äthylacrylat oder -methacrylat, enthalten, beginnen solche wäßrigen Lösungen oder Dispersionen ein unlösliches Sediment auszuscheiden, wenn sie auch nur verhältnismäßig kurze Zeit, in gewissen Fällen z. B. nur 2 Monate, bei Raumtemperatur stehengelassen werden.
Demgegenüber sind die neuartigen Mischpolymerisatsalzdispersionen der vorliegenden Erfindung ganz erheblich beständiger und können lange Zeit — in vielen Fällen bis zu einem Jahr und mehr — bei Beständige Schlichte- oder Appretiermittel
Anmelder:
Rohm & Haas Company,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,
und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,
Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. Juni 1954
Fred Boswell, Churchville, Pa.,
und Melvin David Hurwitz, Huntingdon Valley, Pa.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
Raumtemperaturen gelagert werden, ohne daß sich ein unlöslicher Niederschlag bildet.
Erfindungsgemäß wird ein beständiges Schlichteoder Appretiermittel vorgeschlagen, bestehend aus einer wäßrigen Lösung oder Dispersion eines Ammonium- oder Alkalisalzes eines Mischpolymerisats von Acryl- oder Methacrylsäure mit mindestens einem Acrylsäure- oder Methacrylsäureester von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, wobei die Lösung oder Dispersion, neben einem PoIyalkylenpolyamin ein solches Mischpolymerisat enthält, das zu mindestens 50 Molprozent seines Esterbestandteils aus Acrylaten von primären und sekundären acyclischen Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Methacrylaten von primären und sekundären acyclischen Alkoholen mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen oder deren Gemischen besteht und wobei das Mischpolymerisat eine Knoop-Härte von nicht mehr als 7 aufweist.
Als Mischpolymersalze kommen insbesondere die Ammonium- oder Alkalisalze von Mischpolymerisaten aus 5 bis 20 Molprozent Acrylsäure oder Methacrylsäure und 80 bis 95 Prozent von wenigstens einem Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit aliphatischen Alkoholen, die 1 bis 18 Kohlenstoffatome besitzen, in Betracht, wobei mindestens 50 Molprozent des gesamten Esterbestandteils des Mischpolymerisats aus Acrylaten von primären und sekundären acyclischen Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen,
80S 677'378
3 4
Methacrylaten von primären und sekundären acycli- Mischpolymerisate mit vielen Substanzen verträglich,
sehen Alkoholen mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen oder die Schlichtemitteln zu verschiedenen Zwecken bei-
deren Gemischen besteht, und wobei das Mischpoly- gemengt werden können, zumal sie Stärke oder an-
merisat eine Knoop-Härte von nicht mehr als 7, vor- dere Kohlehydrate nicht abbauen,
zugsweise 1 oder weniger, aufweist. Das Molekular- 5 Die Menge des Mischpolymersalzes, die auf das
gewicht der Mischpolymersalze kann zwischen 3000 Textilmaterial aufgebracht wird, kann zwischen 1 und
und 1 000 000 liegen. 20 Gewichtsprozent schwanken und hängt davon ab,
Die Knoop-Härtezahl wird nach den Angaben in ob in dem Mittel außer dem Polyalkylenpolyamin »Indentation Hardness Testing« von V. E. Ly s aght, noch andere Hilfs- oder Schlichtemittel enthalten 1949 (Reinhold Publishing Company), S. 189, be- ίο sind. Verfahren und Mittel zum Aufbringen des stimmt. Dabei wird ein Tukon-Härteprüfer (Wilson Schlichtemittels werden dem Verwendungszweck ent-Mechanical Instrument Co.) verwendet. Sein Druck- sprechend ausgewählt; so kann das Mittel durch Verelement wird, ohne daß ein Aufschlagen erfolgt, bei sprühen, Eintauchen, Betupfen, durch Schlichtwalzen, 25 g Belastung auf den zu prüfenden, auf Glas aus- Übertragungswalzen od. dgl. aufgebracht werden, gegossenen Film des Mischpolymerisats aufgesetzt, 15 Nach Aufbringen der wäßrigen Lösung mit einem Geder bei 105° C getrocknet und bei einer relativen halt von 1 bis 25 Gewichtsprozent an festen Bestand-Feuchtigkeit von 55 Prozent und bei 25° C konditio- teilen wird die überschüssige Lösung — z. B. durch r.iert ist und der mit ihm 10 Sekunden lang in Be- Quetschwalzen oder Wischer — entfernt und das berührung gehalten ist. Die entstehende Vertiefung wird handelte Garn getrocknet, z. B. durch Heißluft oder mit Hilfe eines Mikroskops gemessen. 20 in Trockentrommeln. Das Trocknen erfolgt bei 71 bis
Die erfindungsgemäß verwendeten Mischpolymer- 121° C entsprechend der Garnart.
salze sind entweder wasserlöslich, wenn der Anteil Zum Schlichten gesponnener Kettgarne wird eine des Säurebestandteiles zwischen 10 und 20 Molpro- Menge von 5 bis 15 Gewichtsprozent des ursprüngzent liegt, oder leicht im Wasser dispergierbar, wenn liehen Gewichts des Garnes bevorzugt. Zum Schlichder Anteil der Säurekomponente 5 bis 10 Molprozent 25 ten von Garnen aus endlosen Fäden jedoch benutzt beträgt. Das Ammoniumsalz wird bevorzugt, weil es man bevorzugt 0,5 bis 2,5 Prozent des Mischpolymerieine merklich größere Adhäsion gegenüber hydropho- sats, bezogen auf das Gewicht des Garns,
ben Fasermaterialien besitzt als die Alkalisalze, mög- Die erfindungsgemäß verwendeten Mischpolymerilicherweise, weil durch partielle Hydrolyse freie Carb- sate können auf Garne aus Fasern und Fäden aus oxylgruppen in dem Mischpolymeren entstehen. Es 30 z. B. Polyamid, Polyäthylenterephthalat, Mischpolyist wichtig, daß das Salz der Mischpolymeren weich merisaten aus einem überwiegenden Anteil Vinylist und als obere Grenze eine Knoop-Härte von 7 hat; chlorid oder Vinylidenchlorid oder deren Mischpolyvorgezogen werden Mischpolymere mit einer Knoop- merisaten mit Vinylpyridinen angewendet werden. Härtezahl von nicht mehr als 1. Während die Acryl- Die Mittel der vorliegenden Erfindung können auch oder Methacrylsäure mit einem Ester der Acrylsäure 35 auf Mischungen von Fasern oder Fäden aus einem mit Methyl- bis Octadecylalkohol mischpolymerisiert oder mehreren der obenerwähnten hydrophoben Faserwerden kann, um Mischpolymerisate der notwendigen stoffe miteinander oder mit natürlichen oder synthe-Weichheit zu erhalten, kann die Säure nicht mit einem tischen Fasern oder Fäden, wie Baumwolle, Wolle, Ester mischpolymerisiert werden, der vollständig aus Seide, Viskosekunstseide, Kupferseide,, Celluloseeinem niedrigeren Methacrylat, d. h. einem mit einem 40 acetat u. dgl., aufgebracht werden.
Alkohol von weniger als 6 Kohlenstoffatomen erhalte- Die erfindungsgemäß verwendeten Mischpolymernen, besteht, ohne ein Mischpolymeres zu erzeugen, salze können auch auf Zwirne oder Schnüre aufdas eine weit größere Härte besitzt, als es die vor- gebracht werden, um sie beim Nähen zu schützen.
Hegende Erfindung erfordert. Die Acryl- oder Meth- Die erfindungsgemäß verwendeten Mischpolymeriacrylsäure kann aber m-it einem niedrigeren Methacrylat 45 sate können zusätzlich mit in Wasser dispergierbaren, in ternären Mischpolymerisaten vereinigt werden, hydrophilen polymeren Kolloiden vermischt werden, wenn das niedrigere Methacrylat, das weniger als z. B. mit Stärke, Stärkederivaten, einschließlich chlo-6 Kohlenstoffatome besitzt, weniger als 50 Molpro- rierter Stärke, Stärkeestern, einschließlich Stärkezent des gesamten Esterbestandteils ausmacht. So ist acetat, Stärkeäthern, einschließlich durch Äthylenz. B. ein ternäres Mischpolymerisat aus 20 Molprozent 5° oxyd modifizierter Stärke, Dextrinen, wasserlöslichen Methacrylsäure, 26 Molprozent Methylmethacrylat Celluloseäthern, Polyvinylalkohole^ Gelatinen, teil- und 54 Molprozent Octylmethacrylat von ausreichen- weise hydrolysierten Polyvinylacetaten, Casein, natürder Weichheit für den Zweck der vorliegenden Erfin- liehen Gummen, wie Gummi arabikum und Traganthdung. In gleicher Weise kann ein angemessen weiches gummi, und zwar in Verhältnissen von 25 bis 90 Tei-Mischpolymerisat durch Mischpolymerisation von 55 len des Kolloids auf 75 bis 10 Teile des Mischpolyme-20 Molprozent Methacrylsäure, 14 Molprozent Methyl- risatsalzes.
methacrylat und 66 Molprozent n-Laurylmethacrylat Farbstoffe, antistatische Mittel, Schmierhilfsmittel,
erhalten werden. Die entsprechenden ternären Misch- Weichmacher oder Konditioniermittel können mitver-
polymerisate, in denen die Methacrylsäure vollständig wendet werden. Für bestimmte Zwecke sind ferner
durch eine entsprechende Menge Acrylsäure ersetzt 60 Zusätze von höheren Kohlenwasserstoffen, wie z. B.
ist, sind ebenfalls in angemessener Weise weich und Mineralöl und Paraffinwachs, oder ferner pflanzliche
für die Zwecke der Erfindung geeignet. oder tierische Fette und Öle, z. B. Talg, vorteilhaft,
Wenn diese Mischpolymersalze auf Garne ins- wenn sie in Mengen von 1 bis 5 Prozent des Gewichts besondere aus gesponnenem Polyamid od. dgl. auf- der Lösung oder Dispersion des Mischpolymersalzes gebracht werden, bieten sie keine Korrosionsschwie- 65 eingearbeitet werden. Geeignete Zusätze sind durch rigkeiten. Sie haften nicht an Metall, z. B. an den Äthylenoxyd modifizierte langkettige Fettsäuren, Al-Führungen oder an den Trockentrommeln der Appre- kohole oder Amine, z. B. solche mit 8 bis 20 Kohlentiermaschine. Wegen ihrer Weichheit liefern sie ein Stoffatomen. Dispergiermittel können zur Untergeschlichtetes Garn, das biegsam ist und keine Schwie- Stützung der Dispersion von Schmiermitteln, wieKohngkeiten infolge Abstreifens bietet. Auch sind diese 70 lenwasserstoffe und Talg, ebenfalls zugesetzt werden.
Erfindungsgemäß enthält das Schlichtemittel ein Polyalkylenpolyamin, das die wäßrige Lösung bzw. Dispersion stabilisiert, so daß diese selbst nach einjähriger Lagerungbei'Normal temperatur keine Fällung zeigt. Ohne das Polyamin kann sich schon nach etwa zweimonatiger Lagerung bei Raumtemperatur ein unlöslicher Mischpolymerisatbestandteil entwickeln. Als erfindungsgemäß dem Schlichtemittel zugesetzte Polyalkylenpolyamine sind z. B. Diäthylentriamin, Triäthylentetramin und Tetraäthylenpentamin brauchbar. Dabei soll das Polyalkylenpolyamin in einer Menge von 1 bis 50 Gewichtsprozent des Mischpolymersalzes vorliegen.
Die Schlichtemittel können zusätzlich Quellmittel oder Weichmacher enthalten, die in einigen Fällen die 1S Adhäsion der Schlichtemittel an dem Garn verbessern, ohne die Festigkeit des Garns herabzusetzen. 1 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 15 Gewichtsprozent, eines Ouellmittels können, bezogen auf das Gewicht des Mischpolymersalzes, mit dem Schlichtemittel verwendet werden. Die Verwendung eines Ouellmittels ist bei Polyestergarnen vom Polyäthylenterephthalat-Typ besonders wirksam.
Die mit dem erfindungsgemäßen Mittel geschlichteten Textilien zeigen keine elektrostatischen Auf- 2S ladungen. Die Schlichtemittel werden leicht durch Auswaschen entfernt, da die Mischpolymere und das eventuell mitverwendete Kolloid gute Dispergierbarkeit oder Löslichkeit in Wasser besitzen.
In den folgenden Beispielen sind Teile und Prozentzahlen als Gewichtseinheiten angegeben.
Beispiel 1
Es wird eine wäßrige Lösung von 7,2 Prozent des Ammoniumsalzes eines Mischpolymerisats aus 20MoI-prozent Acrylsäure und 80 Molprozent Äthylacrylat mit der Knoop-Härte 1 und 0,5 Prozent Triäthylentetramin hergestellt. Eine Kette aus Polyäthylenterephthalat-Garnen wird mit der Lösung bei einer Geschwindigkeit von 46 m/min geschlichtet und auf Trockentrommeln bei 71 bis 77° C getrocknet. An den Trockentrommeln haftet kein Schlichtemittel. Das erhaltene Garn wird zu einem Marquisettegewebe verwebt, ohne merkliches Brechen von Garn oder Fäden oder Übertragung von Schlichtemittel auf das Schiffchen. Das Schlichtemittel wird durch Auswaschen leicht von dem Gewebe entfernt.
Beispiel 2
Eine wäßrige Dispersion, die 22,5 Gewichtsprozent Tetraäthylenpentamin und 60 Gewichtsprozent des Natriumsalzes eines Mischpolymerisats aus 20 Molprozent Acrylsäure und 80 Molprozent Äthylacrylat enthält, wird ein Jahr bei normaler Raumtemperatur gelagert, ohne daß sich eine Fällung von unlöslichem Mischpolymerisat zeigt.
Aus dieser Dispersion wird eine wäßrige Verdünnung hergestellt, die 17,5 Prozent einer in Wasser dispergierbaren, durch Äthylenoxyd modifizierten Stärke, 0,9 Prozent eines Schmiermittels in Form eines sulfonierten Talgs und 6,7 Prozent der angegebenen Dispersion enthält. Eine Kette aus 100 Prozent gesponnenen Polyamidgarnen wird mit dem Ansatz geschlichtet und auf Trockentrommeln bei 88 bis 99° C getrocknet. An den Trommeln haftet kein Schlichtemittel. Die Schlichte haftet dagegen ausgezeichnet am Garn und ergibt eine gute Faserlage. Die Kette (die 17 Prozent ihres ursprünglichen Gewichts an Schlichte enthält) wird dann verwoben, ohne das merkliches Brechen der Garne oder Übertragung des Schlichtemittels auf die Schiffchen eintritt. Das Schlichtemittel wird durch Auswaschen leicht entfernt.
Beispiel 3
Eine wäßrige Lösung, die 18 Prozent der modifizierten Stärke des Beispiels 2, 0,1 Prozent Diäthylentriamin und 4,6 Prozent des Mischpolymerisatsalzes von Beispiel 1 enthält, wird zum Appretieren eines Kettgarns aus einem Mischpolymerisat mit einem Gehalt von 90 Prozent Acrylnitril verwendet. Auf Trockentrommeln wird bei 82° C getrocknet. Kein Schlichtemittel bleibt auf den Trommeln zurück. Das Schlichtemittel haftet ausgezeichnet am Garn und ergibt eine gute Faserlage. Die Kette wird verwoben, ohne daß merkliches Brechen des Garns oder Übertragung des Schlichtemittels auf die Schiffchen erfolgt. Das Schlichtemittel kann durch Auswaschen leicht entfernt werden.
Auch Garne aus Celluloseacetat und Polyäthylenterephthalat können in der angegebenen Weise geschlichtet werden.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Beständige Schlichte- oder Appretiermittel, bestehend aus einer wäßrigen Lösung oder Dispersion eines Ammonium- oder Alkalisalzes eines Mischpolymerisates von Acryl- oder Methacrylsäure mit mindestens einem Acryl- oder Methacrylsäureester von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung oder Dispersion neben einem Polyalkylenpolyamin ein solches Mischpolymerisat enthält, das zu mindestens 50' Molprozent seines Esterbestandteils aus Acrylaten von primären und sekundären acyclischen Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Methacrylaten von primären und sekundären acyclischen Alkoholen mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen oder deren Gemischen besteht, und wobei das Mischpolymerisat eine Knoop-Härte von nicht mehr als 7 aufweist.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylenpolyamin in einer Menge von 1 bis 50 Gewichtsprozent des Mischpolymersalzes vorliegt.
3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat 5 bis 20 Molprozent Säure und 80 bis 95 Molprozent Ester enthält.
4. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz ein Ammonium- oder Natriumsalz eines Mischpolymerisats aus 20' Molprozent Acryl- oder Methacrylsäure und 8O1 Molprozent Äthylacrylat ist.
5. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz ein Ammoniumsalz eines Mischpolymerisats aus 20 Molprozent Methacrylsäure, 75 Molprozent Äthylacrylat und 5 Molprozent Butylacrylat ist.
6. Mittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein in Wasser
• dispergierbares hydrophiles polymeres Kolloid, z. B. Stärke, die gegebenenfalls durch Äthylenoxyd modifiziert ist, enthält.
7. Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es auf 10 bis 75 Teile des Salzes 90 bis 25 Teile des Kolloids enthält.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 870 688.
© 809· 677/37» 10.58
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