DE1145574B

DE1145574B - Verfahren zum Ausruesten von Textilmaterial

Info

Publication number: DE1145574B
Application number: DEF29567A
Authority: DE
Inventors: Dr Paul Schlack; Dr Gerhard Lohaus; Dr Hans Sommer; Dr Gerold Koch
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1959-10-09
Filing date: 1959-10-09
Publication date: 1963-03-21
Also published as: CH1117860A4; GB908956A; NL103980C; CH367145A; US3123496A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

F29567IVc/8k

ANMELDETAG: 9·. OKTOB E R 1959

BEKANNTMACHUN G
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 21. MÄRZ 1963

Es ist bekannt, daß man Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen von Polymeren aus vinylgruppenhaltigen Monomeren zur Erzielung besonderer Effekte auf textlien Flächengebilden sowie auch Garnen und Fäden verwenden kann. Die nach diesen bekannten Verfahren erzielten Effekte weisen eine gewisse, für die Praxis jedoch meist unbefriedigende Waschbeständigkeit auf.

Es wurde nun gefunden, daß man wesentlich waschbeständigere Ausrüstungen mannigfaltiger Art mit Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen von Vinylpolymeren auf Textilmaterial herstellen kann, wenn man Polymere verwendet, die durch Copolymerisation aus Vinylgruppen enthaltenden Monomeren mit Acylurethanen, die eine polymerisierbare Doppelbindung enthalten, entstanden sind. Die Copolymerisation kann nach an sich bekannten Verfahren vorgenommen werden.

Der Anteil der Acylurethane im erfindungsgemäß verwendeten Copolymerisat kann in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen kommen Mengenverhältnisse von etwa 0,5 bis 90 Gewichtsteilen, vorzugsweise etwa 2 bis 20 Gewichtsteilen Acylurethane auf 100 Teile des Copolymerisate zur Anwendung.

Als Acylurethane kommen Verbindungen der allgemeinen Formel

R —CO —NH- CO-XR'

zum Einsatz, in der R — CO— den Rest einer ungesättigten ein- oder mehrbasischen Carbonsäure, wie ζ. Β. Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Citaconsäure, Mesaconsäure, Muconsäure, Maleinsäure, Aconitsäure usw., — X — Sauerstoff oder Schwefel und —R' einen niederen, gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylrest bedeutet. Es können auch Gemische dieser Acylurethane eingesetzt werden.

Als Vinylgruppen enthaltende Verbindungen, die zur Copolymerisation mit den ungesättigten Acylurethanen verwendet werden, sind Verbindungen mit einer oder mehreren polymerisierbaren Doppelbindungen, wie z. B. die Vinylderivate, Vinyläther, Vinylester oder' die Derivate ungesättigter Carbonsäuren, ungesättigter Säureester, ungesättigter Säureamide oder ferner Styroldenvate, Olefine u. a., geeignet. Die Vinylverbindungen können einzeln oder im Gemisch nach radikalischem oder ionischem Mechanismus als Lösungs-, Block-, Emulsions- oder Dispersionspolymerisat mit den Acylurethanen copolymerisiert werden.

Die erfindungsgemäß verwendeten Copolymerisate können als Lösungen in Wasser oder organischen Verfahren zum Ausrüsten
von Textilmaterial

Anmelder:

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft

vormals Meister Lucius & Brüning,

Frankfurt/M., Brüningstr. 45

Dr. Paul Schlack, Offenbach/M.,
Dr. Gerhard Lohaus, Kelkheim (Taunus)-Münster, Dr. Hans Sommer, Hofheim (Taunus),

und Dr. Gerold Koch, Frankfurt/M.-Höchst,
sind als Erfinder genannt worden

Lösungsmitteln, wie z. B. Kohlenwasserstoffen oder Chlorkohlenwasserstoffen, oder als Dispersion oder Emulsion auf das Textilmaterial z. B. durch Klotzen, Rakeln, Aufsprühen oder Drucken aufgebracht werden. Das mit den Copolymerisaten gegebenenfalls zusammen mit anderen bekannten Ausrüstungsmitteln oder Hilfsstoffen behandelte Textilmaterial wird anschließend zur Fixierung bei erhöhter Temperatur getrocknet. Dabei sind im allgemeinen Temperaturen von über 60°C bis etwa 180°C angebracht. Vorzugsweise werden Temperaturen von etwa 100 bis 15O⁰C angewandt. Die erforderlichen Erhitzungszeiten können in weiten Grenzen schwanken. Sie richten sich insbesondere nach den angewandten Temperaturen. Bei höheren Trocknungstemperaturen von etwa 130 bis 180° C ist bereits eine Erhitzungsdauer von wenigen Minuten ausreichend, um gute waschbeständige Effekte zu erzielen. In der Praxis kommen im allgemeinen Trocknungszeiten von etwa 1 bis etwa 30 Minuten zur Anwendung. Diese Zeiten stellen jedoch lediglich Richtwerte dar. Sie können in besonders gelagerten Fällen über- oder auch unterschritten werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemäß verwendeten Copolymerisate lassen sich z. B. waschbeständige Füll- und Steifappreturen, Prägeappreturen, wasserabweisende, öl- und schmutzabweisende sowie quellfeste Ausrüstungen oder Knitterfestausrüstungen herstellen.

Durch Zugabe von potentiellen Säurespendern, wie Ammoniumsalzen starker Säuren, z. B. Ammonium-

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chlorid und Ammoniumnitrat, Salze zweiwertiger Metalle mit starken Säuren, wie z. B. Magnesiumchlorid, Zinkchlorid oder Zinknitrat, kann oft eine weitere Steigerung der Waschbeständigkeit der Ausrüstungen erzielt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Copolymerisate im alkalischen Medium anzuwenden, wobei ebenfalls günstige Effekte erzielt werden.
Die Copolymerisate können auch zusammen mit

25%igen Lösung von vinylsulfonsaurem Natrium in Wasser und 3,5 Gewichtsteile Natriumacetat.

Der pH-Wert wird mit Essigsäure auf ph 5 bis 6 eingestellt. Man erwärmt dieses Gemisch auf einem Wasserbad von 80° C und emulgiert eine Lösung von 6 Gewichtsteilen N-Acryloylcarbämidsäure-butylester in 54 Gewichtsteilen Vinylacetat während 15 Minuten ein und fügt dann tropfenweise eine Lösung von 3 Gewichtsteilen Natriumpersulfat in

den in der Textilindustrie üblichen anionischen, to 50 Gewichtsteilen Wasser hinzu. Nach Beginn der nichtionogenen oder kationischen Weichmachungs- Polymerisation gibt man innerhalb einer Stunde bei mittehijEniulgierungsmittelnjPigmentensowieHydro- einer Temperatur der Reaktionsmischung von 80°C phobiermitteln, Insektiziden, Fungiziden oder Hoch- eine restliche Monomerenmischung aus 54 Gewichtsveredelungsmittelri, z. B. Knitterfest- und Quellfest- teilen N-Acryloylcarbamidsäure-butylester und ausrüstungsmitteln, usw. verwendet werden. Als mit- 15 480 Gewichtsteilen Vinylacetat hinzu. Nach weiteren zuverwendende andere bekannte Ausrüstungsmittel 1¹^ Stunden ist die Polymerisation beendet, und man seien beispielsweise genannt: Harnstoff- oder MeI- erhält eine niedrigviskose, sehr feinteilige Dispersion. amin-Formaldehyd-Vorköndensate und Methylol- Ein Abschnitt eines laugierten Baumwollhemden-

verbindungen von ringförmigen Harnstoffderivaten, popelfnes wurde mit einer Verdünnung von 100 g/l Triazinonen u. dgl., ferner auch Epoxydharz-Vor- 20 dieser Dispersion geklotzt, auf dem Foulard abgekondensate u. ä. quetscht und bei 90° C getrocknet. Nach zehn Koch-

Ais Textilmaterialien, die nach dem erfindungs- waschen war noch eine Restbiegesteife von 79°/o gemäßen Verfahren veredelt werden können, kommen vorhanden, wogegen ein Abschnitt eines Baumwollbeispielsweise Garne, Fäden oder textile Flächen- hemdenpopelines, der mit 100 g/l einer Dispersion gebilde, wie z. B. Gewebe oder Gewirke aus be- 25 geklotzt wurde, die nach der obigen Rezeptur herkannten Fasermaferialien, wie z. B. natürlichen oder gestellt wurde, doch keinen Zusatz an Acylurethan regenerierten Cellulosefasern, natürliche und synthetische Eiweißfasern sowie vollsynthetische Fasern,
wie Polyamid-, Polyester-, Polyvinylchlorid-, PoIyacrylnitrilfasern, ferner Glas- und Asbestfasern in 30
Betracht. In gleicher Weise sind auch andere Flächen

gebilde faseriger Struktur, wie Papier, Filz u. dgl., geeignet.

Beispiel 1

enthielt, nach der gleichen Behandlung und Anzahl der Wäschen eine Restbiegesteife von nur 47% aufwies.

Wird mit der beschriebenen Dispersion ein Baumwollschwergewebe beschichtet und bei 150° C getrocknet, so erhält man eine transparente Beschichtung. Die Wasserfestigkeit der unter Verwendung der acylurethanhaltigen Dispersion hergestellten Be-35 schichtung ist deutlich besser als eine Beschichtung, die mit einer reinen Polyvinylacetatdispersion hergestellt wird.

Beispiel 3

In der im Beispiel 1 beschriebenen Apparatur legt man eine Flotte folgender Zusammensetzung vor: 495 Gewichtsteile Wasser und 25 Gewichtsteile Polyvinylalkohol (K-Wert etwa 50).

Man stellt einen pH-Wert von 3 mit Ameisensäure

. In einen Vierhalskolben, der mit Thermometer, Rührer, Rückflußkühler und einem Tropftrichter versehen ist, gibt man 315 Gewichtsteile einer 5%igen Lösung eines Polyvinylalkohole vom K-Wert 50. In diese emulgiert man unter kräftigem 40 Rühren eine Lösung von 9 Gewichtsteilen N-Acryloylcarbamidsäure-butylester in 300 Gewichtsteilen Vinylacetat bei Raumtemperatur ein. Mit Ameisensäure stellt man pH 3 ein und gibt als Aktivator

2,2 Gewichtsteile 33%iges Wasserstoffperoxyd 45 ein und heizt auf 80° C auf und emulgiert eine tropfenweise hinzu. Man erwärmt das Gemisch bis Lösung von 5 g N-Crotonylcarbamidsäure-[/S-methzum Siedepunkt des Azeotrops Vinylacetat—Wasser oxyäthylester] in 45 g Vinylacetat ein. Dann werden (66°C) und hält die Mischung nach Beginn der tropfenweise 1,1 Gewichtsteile 30%iges Wasserstoff-Polymerisation 4 Stunden bei dieser Temperatur. peroxyd hinzugefügt. Nach Beginn der Polymeri-Man erhält eine Kunststoffdispersion mit einem 50 sation gibt man eine Lösung von 45 Gewichtsteilen Restmonomerengehalt unter 0,7%. . N-Crotonylcarbamidsäure-tS-methoxyäthylester] in

In eine Verdünnung von 60 g/l dieser Kunststoff- 405 Gewichtsteilen Vinylacetat während 2 Stunden dispersion in Wasser wurde ein Gewebe aus Poly- tropfenweise hinzu, wobei die Reaktionstemperatur esterfaser eingetaucht, auf etwa 80% Restfeuchte auf 80° C gehalten wird. Nach weiteren 4 Stunden abgeschleudert und bei 90° C getrocknet. Nach drei 55 ist die Polymerisation beendet, und man erhält eine Wäschen auf einem Haushaltswaschautomaten, unter mittelviskose Dispersion mit einem Restmonomeren-Einsatz der üblichen Menge Grobwaschmittel, ergab gehalt unter 1%.

sich eine Restbiegesteife von 42% der vor dem Mit einer Flotte, die 100 g/l dieser Dispersion

Waschen vorhandenen. Ein gleich imprägniertes und außerdem 15 g/l Dimethyloläthylenharnstoff Gewebemuster wurde bei 60° C vorgetrocknet und 60 und 10 g/l Magnesiumchlorid enthielt, wurde ein 5 Minuten bei 140° C nacherhitzt. Die Restbiegesteife Gewebe aus merzerisiertem Baumwollhemdenpopenach drei Wäschen wurde mit 78% ermittelt. line auf dem Foulard imprägniert, bei 60°C vorgetrocknet und 5 Minuten bei 150° C nacherhitzt. Die Prüfung der Knittererholung in feuchtem Zustand In der im Beispiel 1 beschriebenen Apparatur 6₅ ergab einen Knitterwinkel von 213°, der nach zehn wird folgende Polymerisationsmischung angesetzt: Kochwäschen mit 252° ermittelt wurde. Eine gleich 580 Gewichtsteile Wasser, 9 Gewichtsteile Dodecyl- ausgerüstete Ware, bei der die obige Dispersion benzolsulfonat-Natrium, 12 Gewichtsteile einer durch eine Polyvinylacetatdispersion gleichen Fest-

Beispiel 2

stoffgehaltes ohne Zusatz des Acylurethans ersetzt wurde, ergab bei gleichem anfänglichem Naßknitterwinkel nach zehn Kochwäschen einen Naßknitterwinkel von nur 221°.

Beispiel 4

Zu 100 g/l einer Dispersion, wie sie im Beispiel 2 beschrieben ist, wurden 10 g/l Magnesiumchlorid zugesetzt. Ein Gewebe aus Viskosezellwollfasern wurde mit dieser Flotte geklotzt, bei 100°C getrocknet und 5 Minuten bei 140⁰C nachgetrocknet. Zum Vergleich wurde ein gleiches Gewebe mit einer Dispersion, die zwar die gleiche Menge Festsubstanz, jedoch kein Acylurethan im Copolymerisat enthielt, sondern aus reinem Polyvinylacetat bestand, in derselben Weise zusammen mit Magnesiumchlorid ausgerüstet. Das Knittererholungsvermögen in nassem Zustand betrug bei diesem zuletzt erwähnten Gewebe nur 77% des ersteren. Nach zehn Kochwäschen war das Knittererholungsvermögen des mit reiner Polyvinylacetatdispersion ausgerüsteten Gewebes immer noch nur 85% des unter Verwendung der acylurethanhaltigen Dispersion ausgerüsteten Gewebes.

Beispiel 5

In der im Beispiel 1 genannten Weise werden 20 Gewichtsteile Polyvinylalkohol in 410 Gewichtsteilen Wasser gelöst und 40 Gewichtsteile von der folgenden Monomerenmischung: 245 Gewichtsteile Vinylacetat, 125 Gewichtsteile Maleinsäuredibutylester, 20 Gewichtsteile N-Acryloylcarbamfdsäurebutylester, innerhalb von 15 Minuten unter kräftigem Rühren hinzugegeben. Dann tropft man 1,7 Gewichtsteile 33%iges Wasserstoffperoxyd zu und läßt nach Beginn der Polymerisation den Rest der obigen Monomerenlösung innerhalb von 9 Stunden zufließen. Man erhält eine hochviskose, gut streichbare Dispersion.

Die obige Dispersion wurde in einer Verdünnung von 60 g/l auf ein Zellwollgewebe aufgebracht und bei 90⁰C getrocknet. Eine andere Dispersion, bei der jedoch der N-Acryloylcarbamidsäure-butylester durch die gleiche Menge Vinylacetat ersetzt war, wurde ebenfalls auf Zellwollgewebe aufgebracht. Nach zehn Kochwäschen wies das letztere Gewebe nur 64% der Appreturauflage des mit der Acylurethan enthaltenden Dispersion behandelten Gewebes auf.

Beispiel 6

In die im Beispiel 1 beschriebene Apparatur gibt man 450 Gewichtsteile einer 0,l%igen Lösung des Ammonsalzes eines Maleinsäure-Styrol-Mischpolymerisats und fügt 15 Teile Gewichtsteile Crotonsäure hinzu. Zur Neutralisation der Crotonsäure gibt man 35 Gewichtsteile ungesättigte Natriumcarbonatlösung in die Mischung und stellt auf einen pn-Wert von 5 ein. Nach der Erwärmung auf 70⁰C gibt man unter kräftigem Rühren innerhalb von 4 Stunden eine Lösung von 15 Gewichtsteilen Acryloylcarbamidsäure-butylester und 3 Gewichtsteilen Benzoylsuperoxyd in 270 Gewichtsteilen Vinylacetat hinzu. Man erhält klare, glasige Perlen, die nach dem Waschen und Trocknen einen Restmonomerengehalt unter 0,3% aufweisen.

Die nach der obigen Verfahrensweise hergestellten Perlen des Copolymerisate werden in wäßrig aikoholischem Ammoniak gelöst, so daß 50 g/l Festsubstanz in der Lösung, die einen pH-Wert von 8,5 aufweist, vorhanden sind. Nach demselben Verfahren lassen sich auch Polymerisatperlen ohne Zusatz des Acylurethans herstellen; diese wurden ebenfalls in wäßrigem, alkoholischem Ammoniak bei pH 8,5 gelöst, so daß die Lösung 50 g/l Festsubstanz enthielt. Mit diesen Lösungen wurden Baumwollkalikogewebe vergleichsweise imprägniert und bei 100⁰C getrocknet. Nach drei Feinwäschen mit einem handelsüblichen Feinwaschmittel bei einer Temperatur von 40⁰C wies das mit der Lösung des acylurethanhaltigen Copolymerisate ausgerüstete Gewebe noch einen guten Steifeffekt auf, während bei dem letzteren Gewebe, welches mit dem Copolymerisat, das kein Acylurethan enthält, ein Steifeffekt nicht mehr vorhanden war.

Verwendet man an Stelle des Copolymerisate aus Vinylacetat, Crotonsäure und N-Acryloylcarbamidsäure-butylester ein Copolymerisat aus Vinylacetat, Maleinsäuredibutylester, Crotonsäure und N-Acryloylcarbamidsäure-butylester in den Mengenverhältnissen 220 : 15 : 15 : 45 und rüstet damit in der angegebenen Weise Baumwollkalikogewebe aus, so ist der Steifeffekt nach drei Feinwäschen ebenfalls wesentlich besser als bei einem Gewebe, das mit einem Copolymerisat aus Vinylacetat, Maleinsäuredibutylester und Crotonsäure in den Mengenverhältnissen 265 : 15 : 15 ausgerüstet wurde.

Beispiel 7

Es wurde eine Dispersion hergestellt, wie sie im Beispiel 2 beschrieben ist, jedoch wird an Stelle des verwendeten N - Acryloylcarbamidsäure - butylesters dieselbe Menge N-Acryloylcarbamidsäure-isopropylester als Mischpolymerisatkomponente verwendet.

Ein Zellwollgewebe wurde

a) mit 150 g/l eines handelsüblichen Vorkonden

sats aus 1 Mol Harnstoff und 2 Mol Formaldehyd,

6 g/l Ammoniumchlorid und
10 g/l der obigen Dispersion
knitterfest ausgerüstet, indem das imprägnierte Gewebe bei 80° C vorgetrocknet und 4 Minuten bei 140⁰C kondensiert wurde,

b) mit 150 g/l des unter a) verwendeten Harnstoff-

Formaldehyd-Vorkondensats,
6 g/l Ammoniumchlorid und
10 g/l einer Dispersion, die in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise, jedoch als Homopolymerisat aus Vinylacetat hergestellt wurde, wie unter a) beschrieben ausgerüstet.

Der Naßknitterwinkel lag bei dem mit der Rezeptur a) ausgerüsteten Gewebe um 24% günstiger als bei dem mit der Rezeptur b) ausgerüsteten Gewebe. Auch nach zehn Kochwäschen war eine um 22% bessere Naßknittererholung bei dem nach a) ausgerüsteten Gewebe vorhanden. Die Scheuerfestigkeit des nach a) ausgerüsteten Gewebes war anfanglich um 10%, nach zehn Kochwäschen um 18%, besser als bei dem nach b) ausgerüsteten Gewebe.

Beispiel 8

Man löst 4 Teile Acrylamid und 1 Teil N-Acryloylcarbamidsäure-[/?-methoxyäthylester] in 44 Teilen Wasser, das vorher durch Auskochen unter gleich-

zeitigem Durchleiten von Stickstoff von gelöstem Sauerstoff befreit worden ist. Dann fugt man 0,025 Teile Natriumpersulfat, gelöst in 0,5 Teilen luftfreiem Wasser, hinzu, erwärmt den Ansatz auf 40⁰C und tropft unter Rühren im Verlauf einer Stunde eine Lösung von 0,0125 Natrium-metabisulfit in 0,5 Teilen luftfreiem Wasser ein. Es entsteht eine klar viskose Lösung des Mischpolymerisats.

Ein Wollflanell wird mit einer wäßrigen Lösung, die 25 g/l des beschriebenen Copolymerisate enthält, imprägniert und bei 90⁰C getrocknet. Man erhält einen kräftigen vollen Griff des Gewebes, der mehrere Wäschen überdauert, während der durch Verwendung einer Lösung mit 25 g/l Polyacrylamid in Wasser erhaltene Appretureffekt nach einer Wäsche vollständig verschwunden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Ausrüsten von Textilmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial mit Copolymerisaten aus unge-

sättigten Acylurethanen der allgemeinen Formel R — CO — NH- CO-XR'

in der R einen polymerisierbaren, ungesättigten organischen Rest, — R' einen niederen, gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylrest, —X— Sauerstoff oder Schwefel bedeutet und polymerisierbaren ungesättigten Verbindungen behandelt und anschließend bei erhöhter Temperatur trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Copolymerisat zusammen mit Säurespendern oder aus alkalischem Medium aufbringt.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bekannte Ausrüstungsmittel und bzw. oder Hilfsstoffe mityerwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 011 850;
ÜSA.-Patentschriften Nr. 2 686 772, 2 719 072.