DE1262208B - Schlichtemittel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

D06m

Deutsche KL: 8 k-1/01

Nummer: 1262 208

Aktenzeichen: R27411IVc/8k

Anmeldetag: 25. Februar 1960

Auslegetag: 7. März 1968

Schlichtemittel

Die Erfindung betrifft ein Schlichtemittel für hydrophobe Textilgarne, insbesondere Polyestergarne.

Polyesterfäden werden durch Strangpressen von Schmelzen synthetischer Polyester gesponnen, die z. B. durch intermolekulare Kondensation von alpha-, omega-Diolen und alpha-, omega-Dicarbonsäuren; intermolekulare Kondensation von omega-Hydroxycarbonsäuren und unter Ringöffnung verlaufende Polymerisation von deren Laktonen erhalten wurden. Ein typisches Beispiel für solche faserbildenden Polymeren, die für gewöhnlich hochkristallin und hydrophob sind, ist Polyäthylenterephthalat.

Um Garne während des Webverfahrens zu schützen, behandelt man üblicherweise die Kettgarne vor dem Weben mit wäßrigen Schlichtlösüngen. Das erfolgreiche Weben von Polyestergarnen bereitet technologische Schwierigkeiten, meist infolge des hydrophoben Charakters von Polyestern. Die Folge davon ist, daß die Adhäsion der üblichen wasserlöslichen Schlichtemittel, die aus Gelatine und Stärkederivate bestehei, zur Oberfläche der Polyesterfäden gering ist. Die Wirksamkeit einer Textilschlichte hängt vorzugsweise von einer starken Haftung der Schlichte auf der Faseroberfläche ab.

Es ist festgestellt worden, daß Filme, die aus wäßrigen Lösungen von Mischpolymeren bestimmter Vinylester mit olefinischen Carbonsäuren auf Polyesteroberflächen niedergeschlagen wurden, nach dem Trocknen gut haften. Derartige Mischpolymere werden z. B. in der britischen Patentschrift 733 507 beschrieben. Verwendet man diese polymeren Substanzen zum Schlichten von Poly ester garnen, so treten gewisse Nachteile auf, wie z. B. geringe Filmfestigkeit und Weichheit, geringe Abriebfestigkeit, übermäßige Thermoplastizitat und die Neigung, beim Erhitzen irreversibel unlöslich zu werden. Aus diesen Gründen werden verbesserte Schlichten für Polyesterfasern gefordert.

Wie bekannt, stellt Polyvinylalkohol infolge seiner Eigenschaften wie rasche Wasserlöslichkeit, gute Filmfestigkeit, Biegsamkeit, Härte, Abriebfestigkeit und Hitzestabilität eine ausgezeichnete Schlichte für viele Fasern dar. Leider ist seine Adhäsion zu PoIyesteroberfläshen so gering, daß es für das Schlichten von Polyestergarnen nicht befriedigt.

Es sind auch schon Textilbehandlungsmittel verwendet worden, die sowohl Polyvinylalkohol als auch Mischpolymerisate von Vinylestern und Derivaten ungesättigter Carbonsäuren enthalten. So ist aus der britischen Patentschrift 732 851 eine Appretur für Textilien bekannt, die Vinylalkohol und ein Mischpolymerisat aus äquimolekularen Mengen Vinyl-Anmelder:

Revertex Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz und Dr. G. Hauser,

Patentanwälte,

8000 München 60, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Basil Alexander Ripley-Duggan, Sawbridgeworth, Hertfordshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 26. Februar 1959

acetat und Maleinsäureanhydrid enthält. Dieses Mittel wird durch Erhitzen auf der Faser wasserunlöslich und bleibt, als waschbeständiger Finish auf dem Gewebe. Auch aus der USA.-Patentschrift 2 725 308 ist bereits eine Appretur zum Knitterfestmachen von Textilien bekannt, die neben Methylolacetylendiurein oder Methylolhydantoin noch Polyvinylalkohol und ein Mischpolymerisat aus Vinylacetat und Maleinsäureanhydrid enthält. Auch dieses Mittel wird auf der Faser unlöslich fixiert und ist nicht mehr auswaschbar. Daher ist anzunehmen, daß auch Mischungen von Polyvinylalkohol und Mischpolymerisaten von Polyvinylacetat und ungesättigten Carbonsäuren die oben geschilderten Nachteile der bekannten Schlichtemittel aufweisen, vielmehr für diesen Zweck gänzlich ungeeignet sind, da sie sich auf der Faser fixieren und nicht mehr ausgewaschen werden können.

Es ist daher überraschend, daß ein Schlichtemittel, das hauptsächlich aus einer hydroxylierten Polyvinyl-Verbindung und einer carboxylgruppenhaltigen PoIyvinylverbindung bestimmter Zusammensetzung besteht, die obenerwähnten Nachteile der bekannten Mittel nicht aufweist.

Das erfindungsgemäße Schlichtemittel, für Polyestergarne, das eine wäßrige Lösung einer Mischung einer hydroxylierten Polyvinylverbindung und einer carboxylgruppenhaltigen Polyvinylverbindung enthält, die durch Mischpolymerisation mindestens einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure mit Vinylacetat oder einer Mischung von äthylenisch ungesättigten Verbindungen, die einen größeren Anteil

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an Vinylacetat enthalten, hergestellt worden ist, Um eine Lösung des Mischpolymeren zu bewirken,

zeichnet sich dadurch aus, daß die hydroxylierte kann es erforderlich sein, den pH-Wert des wäßrigen

Polyvinylverbindung 15 bis 50 Gewichtsprozent der Mediums durch anorganische oder organische basische

Trockenbestandteile der Mischung ausmacht und Verbindungen wie die Hydroxyde, Carbonate und

35 bis 50 Hydroxylgruppen auf je 100 Kohlenstoff- 5 basischen Salze von Natrium und Kalium, Ammoniak,

atome in der Polyvinylkette enthält und daß die organische Amine wie Mono-, Di- und Triäthanol-

carboxylgruppenhaltige Polyvinylverbindung 50 bis amin und quartäre Ammoniumhydroxyde zu erhöhen.

85 Gewichtsprozent der Trockenbestandteile der Der pH-Wert des Schlichtebades liegt zwischen 5 und

Mischung darstellt und zwischen 4 und 25 Carboxyl- 11, vorzugsweise zwischen 6 und 8.

gruppen auf je 100 Kohlenstoffatome in der Poly- io Die Herstellung einer Schlichte erfolgt in der Weise,

vinylkette enthält. daß eine Mischung von Vinylacetat und Krotonsäure,

Die erfindungsgemäße Schlichte eignet sich zum die zwischen 80 und 90 Mol Vinylacetat und zwischen

Schlichten von Kettgarnen vor dem Weben, die 20 und 10 Mol Krotonsäure je 100 Mol Mischung

aus dem gewebten Gut leicht zu entfernen ist. enthält, unter Rühren in einer wäßrigen Lösung

Die Feststellung, daß eine Mischung der einzelnen 15 polymerisiert wird, die zwischen 25 und 40 Gewichts-Komponenten eine ausgezeichnete Schlichte ergibt, teile Polyvinylalkohol je 100 Gewichtsteile der Monobesonders wenn der Anteil der hydroxylierten Poly- merenmischung enthält. Als Polyvinylalkohol wird vinylverbindung zwischen 20 und 30 Gewichtsteile ein partiell alkoholisiertes Polyvinylacetat bevorzugt, von 100 Gewichtsteilen Mischung beträgt, ist neu und bei dem zwischen 85 und 90 von 100 Acetylgruppen unerwartet, da die einzelnen Komponenten, wenn sie 20 entfernt und durch Wasserstoff ersetzt worden sind, getrennt angewendet werden, keine geeigneten Schlich- Durch Einwirkung von Wärme und durch Zusatz ten für Polyestergarn darstellen. geeigneter Radikalbildner kann eine rasche und

Es ist nicht vorhersehbar gewesen, daß die vorteil- vollständige Umwandlung in das Mischpolymere in

haften Eigenschaften jeder der beiden Komponenten Form einer Dispersion kleiner Teilchen gesichert

in einem solchen Ausmaß beibehalten und kombiniert 25 werden. Diese Anteile Polyvinylalkohol sind viel

wurden, daß die Brauchbarkeit der erhaltenen zu- größer als das zur Erzielung feinteiliger stabiler

sammengesetzten Schlichte die der einzelnen Kompo- Dispersionen erforderliche Minimum. Man nimmt

nenten, wenn sie getrennt angewendet werden, weit jedoch an, daß durch Ausführung der Mischpoly-

übertrifft. merisation in Gegenwart des gesamten, in der fertigen

Die hydroxylierte Polyvinylverbindung, die zwischen 30 Schlichte verwendeten Polyvinylalkohols eine maxi-

35 und 50 und vorzugsweise zwischen 40 und 45 Hy- male Verträglichkeit der polymeren Komponenten

droxylgruppen je 100 C-Atome in der Polyvinylkette durch eine Pfropf-Mischpolymerisation gesichert wird,

enthält, kann Polyvinylalkohol oder das Produkt Dadurch weist die Schlichte eine geringere Neigung

einer partiellen Hydrolyse oder Alkoholyse eines zur Schichtbildung auf und besitzt eine bessere Wirk-

polymerisierten oder mischpolymerisierten Vinylesters 35 samkeit beim Schlichten. Wird das Mischpolymere

einer organischen Carbonsäure sein, insbesondere auf diese Weise hergestellt, so braucht lediglich der

ein Polyvinylacetat, in dem mindestens 70 von pH-Wert des Produkts durch Verwendung der zuvor

100 Acetylgruppen entfernt und durch Wasserstoff genannten basischen Verbindungen erhöht zu werden,

ersetzt worden sind. Vorzugsweise soll die Viskosität um eine Lösung der Schlichte zu erhalten,

einer 4%igen wäßrigen Lösung der Polyvinylver- 40 Das Mischpolymere läßt sich in Lösung in orga-

bindung bei 25⁰C zwischen 5 und 5OcP liegen. nischen Lösungsmitteln, die anschließend entfernt

Jedoch ist die Verwendung von Polyvinylverbindungen werden, in wäßriger Suspension unter Erzielung eines

mit einer außerhalb dieses Bereichs liegenden Visko- Granulats oder in Emulsion unter Verwendung

sität in 4%iger wäßriger Lösung auch möglich. geringerer Mengen von Polyvinylalkohol oder anderer

Die carboxylhaltigen Polyvinylverbindungen, welche 45 Stoffe als Stabilisatoren darstellen, wobei das Mischdie andere Komponente der Schlichte darstellen, polymere in feinteiliger Form anfällt,
werden durch Mischpolymerisation von mindestens Wenn man in der Schlichte flüchtige Basen vereiner olefinischen Carbonsäure mit Vinylacetat oder wendet, kann man die Schlichte nach dem Trocknen mit einer hauptsächlich aus Vinylacetat bestehenden durch Abdampfen der Base in neutralem Wasser Mischung und mindestens einer der nachstehenden 50 unlösbar machen. In diesem Fall kann man die olefinischen Verbindungen dargestellt: Schlichte, falls gewünscht, durch Waschen in einem

Äthylen, Vinylchlorid, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, alkalischen Bad entfernen. Werden nichtflüchtige

Alkylester von Acryl- und Krotonsäure mit bis zu Basen verwendet, so kann die getrocknete Schlichte

4 C-Atomen im Alkylrest und die Alkylester der leicht durch Eintauchen in neutrales Wasser entfernt

Itakonsäure, Maleinsäure oder Fumarsäure mit bis 55 werden.

zu 4 C-Atomen im Alkylrest z. B. sind für die olefi- Andere Zusätze wie Weichmacher sowohl für PoIynischen Carbonsäuren Krotonsäure und Acrylsäure, vinylacetat als auch für Polyvinylalkohol können in Itakonsäure, Fumarsäure und Maleinsäure und deren der Schlichte vorteilhaft verwendet werden, desniedrige Alkylhalbester mit 1 bis 4 C-Atomen im gleichen Streckmittel, mineralische Füllstoffe, andere Alkylrest geeignet. Die erhaltenen Mischpolymeren sind 60 wasserlösliche Kolloide, Gleitmittel für das Garn, chemisch so zusammengesetzt, daß pro 100 C-Atome oberflächenaktive Stoffe, Konservierungsmittel, Puffer, in der Polyvinylkette 4 bis 25, vorzugsweise 5 bis Antischaummittel und andere dem Fachmann für das 10 Carboxylgruppen enthalten sind. Die Schlichte Schlichten von Textilgarnen wohlbekannte Stoffe,
kann mehr als eine hydroxylierte Polyvinylverbindung Die Konzentration des Schlichtebades richtet sich und mehr als eine carboxylhaltige Polyvinylverbindung 65 nach der gewünschten Schlichteaufnahme durch das (Mischpolymeres) enthalten, vorausgesetzt, daß die Garn, wobei noch die Art des Garns, die Temperatur Gesamtanteile dieser Komponenten in den. oben des Schlichtebades und seine Viskosität eine Rolle angegebenen Bereich fallen. spielen. Um eine Aufnahme von mindestens 3 Ge-

wichtsprozent Schlichtemittel auf Polyestergarnen aus fortlaufenden Fäden zu gewährleisten, liegt die Gesamtkonzentration der Polymeren zwischen 5 und 25 Gewichtsprozent bei einer Schlichtetemperatur von 40 bis 50° C. Die Viskosität der Schlichte läßt sich bei jeder gewünschten Konzentration auch durch geeignete Wahl des Durchschnittsmolekulargewichts und der chemischen Zusammensetzung des in der zusammengesetzten Schlichte verwendeten Polyvinylalkohole regeln oder durch Regelung des Durchschnittsmolekulargewichts des wasserlöslichen Mischpolymeren durch Anwendung von Kettenüberträgern im Polymerisationssystem und durch Variation der Polymerisationstemperatur.

Nach Durchlaufen des Schlichtebades wird das Garn getrocknet, indem man es über erhitzte Walzen oder durch Trockenkammern führt. Die vorliegende Schlichte zeigt nach einer Alkalineutralisation zur Überführung in eine wasserlösliche Form ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen irreversibles Unlöslichwerden durch Erhitzen. So läßt sich z. B. ein Film nach dem Trocknen und zehnminutigem Erhitzen auf 16O⁰C durch Eintauchen in kaltes neutrales Wasser noch leicht entfernen.

Beispiel

200 Teile Wasser werden in ein Reaktionsgefäß gebracht, das mit einem Rührer und einem Heizmantel ausgerüstet ist. Unter Rühren bis zur völligen Lösung werden 20 Teile Polyvinylalkohol zugesetzt, der durch partielle Alkoholyse von Polyvinylacetat erhalten ist und im Mittel 44 Hydroxylgruppen auf 100 C-Atome in der Polyvinylkette bei einer Viskosität (4°/₀igen wäßrigen Lösung von 25⁰C gleich 10 cP) aufweist.

Zur obigen Lösung wird unter Rühren eine Mischung aus 8 Teilen Krotonsäure und 72 Teilen Vinylacetat zugegeben. Unter fortgesetztem Rühren wird die Temperatur des Ansatzes im Reaktionsgefäß erhöht, bis das Vinylacetat zum Rückfluß kommt. Dann wird ein Teil Benzoylperoxyd zugegeben und die Polymerisation weiterlaufen gelassen, wobei so stark erhitzt wird, daß das Vinylacetat leicht unter Rückfluß kocht. Nach 10 Stunden ist die im wesentlichen vollständige Umwandlung in eine feinteilige Dispersion eines Mischpolymeren von Vinylacetat und Krotonsäure erfolgt. Die Dispersion wird abgekühlt und mit Wasser zu einer Feststoff konzentration von 10% verdünnt. Konzentrierte Natriumhydroxydlösung wird bis zur Neutralisation der Lösung auf pH 7 zugesetzt. Die Lösung bildet Filme mit ausgezeichneter Adhäsion

an der Oberfläche von Polyesterfasern und stellt eine ausgezeichnete Kettschlichte für Garne aus endlosen Fäden von Polyesterharz dar.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schlichtemittel für hydrophobe Textilgewebe, insbesondere Polyestergarne, das eine wäßrige Lösung einer Mischung einer hydroxylierten PoIyvinylverbindung und einer carboxylgruppenhaltigen Polyvinylverbindung enthält, die durch Mischpolymerisation mindestens einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure mit Vinylacetat oder einer Mischung von äthylenisch ungesättigten Verbindungen, die einen größeren Anteil an Vinylacetat enthalten, hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die hydroxylierte Polyvinylverbindung 15 bis 50 Gewichtsprozent der Trockenbestandteile der Mischung ausmacht und 35 bis 50 Hydroxylgruppen auf je 100 Kohlenstoffatome in der Polyvinylkette enthält und daß die carboxylgruppenhaltige Polyvinylverbindung 50 bis 85 Gewichtsprozent der Trockenbestandteile der Mischung darstellt und zwischen 4 und 25 Carboxylgruppen auf je ICO Kohlenstoffatome in der Polyvinylkette enthält und der pFI-Wert der Lösung zwischen 5 und 11, vorzugsweise zwischen 6 und 8, liegt.

2. Schlichtemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydroxylierte Polyvinylverbindung Polyvinylalkohol oder ein partiell hydrolysiertes oder alkoholisiertes Polyvinylacetat ist, in dem mindestens 70 und vorzugsweise 85 bis 90 von ICO Acetylgruppen entfernt und durch Wasserstoff ersetzt worden sind und daß die carboxylhaltige Polyvinylverbindung zwischen 5 und 10 Carbonsäuregruppen je ICO C-Atome in der Polyvinylkette enthält.

3. Schlichtemittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung zwischen 5 und 25 Gewichtsprozent der Polymerenmischung enthält und daß es mindestens einen Weichmacher für die polymeren Stoffe und bzw. oder ein Gleitmittel für das Garn enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 735 358;
australische Patentschrift Nr. 205 669;
französische Patentschrift Nr. 828 972;
USA.-Patentschriften Nr. 2 782173, 2 715 590, 2 799 914, 2 808 348, 2 763 633;

Textile Res. J., 26, S. 875 bis 880 (1956).

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