DE1419487A1

DE1419487A1 - Verfahren zur Behandlung von Textilmaterialien

Info

Publication number: DE1419487A1
Application number: DE19621419487
Authority: DE
Inventors: Fred Dawson; Sheard Richard Dennis; Vickers Edward Jervis; Lancashire Manchester
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1961-06-01
Filing date: 1962-06-01
Publication date: 1968-12-19
Also published as: GB981814A; US3140198A; BE618428A; NL279187A

Description

Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien Kr. 19836/61 vom 1. Juni 1961 wird in Anspruch genommen·

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sur Behandlung von Textilstoff en. Insbesondere von Fasern und Patten.

Man hat bereits vorgeschlagen^ «fasserlösliche oder in wasser diepergierbare aaphipathlsehe Verbindungen« wie sie gewtfhnlieh ale anionische, lcationlsche und nichtionische oberfliebenalctivc Mittel bezeichnet werden sur Unterstützung der Behandlung von Textilfasern und Garnen xu verwenden. Diese Mittel sind sur Behandlung von Textilstoffen wegen ihrer Fähigkeit, die Fbser au echaieren und. die statische elektrische Aufladung zu reduslex^en. wertvoll. Man hat auch vorgeschlagen»als die Behandlung begünstigendes Kittel die oben genannten oberflächenaktiven Mittel 1« Oeeisch mit den Üblichen wasserunlöslichen Ollgen oder wacheartigen

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Schmiermitteln zu verwenden« wie Kohlenwasserstofföle und Wachs«,

natürliche und synthetische Wachse» Olycerlde und dgl. Diese Oe-

t ■isohe von oberflächenaktiven Mitteln nlt öligen oder wachsariggen Schaiiermitteln hat man bei den Textllmaterlalien In unverdünnter For» und auch als Lösungen in organischen Lösungsmitteln und als wässrige Dispersionen oder Emulsionen angewandt*

Bei den aus synthetischen polymeren Fasern nit ausgesprochen hydrophoben Eigenschaften hergestellten Textilstoffen , beispielsweis« aus Polyolefinen· Polyamiden, Polyestern und Polyacrylonitril bestehenden Textilmaterlalien,sind zuweilen infolge Fehlens der obengenannten die Behandlung unterstützenden Mittel bei« gleichmäßigen Verteilen auf den Fasern oder Oarnen Schwierigkeiten aufgetreten.

Es wurde nun gefunden, dafi diese Schwierigkeit beseitigt werden kann durch Zusetzen einer Menge eines Siloxanoxyalkylenblock- oder -Pfropfmischpolymeren zu den die Behandlung begünstigenden Stoffen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Behandlung von Textilmaterialien , insbesondere von aus synthetischen linearen Polymeren hergestellten Fäden und Fasern in der Weise vorgeschlagen, dafi man darauf 0,1 bis 2,0 Gew.-£ einer nachstehend gekennzeichneten wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren amphlpathlschen Verbindung zusammen mit 0.02 bis

IJ e d

0,1 Oew.-jt eines Siloxanoxyalfcylenblock- oder

D.d auf die Faser
-pfropfmlschpolymeren/aufbrlngt, worin D das Fasec^denier und

die Faserdlohte in g pro cmr ist, sowie gegebenenfalls ein·

kleinere Menge eines üblichen wasserunlöslichen öligen oder

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wachsartigen Schmiermittels und gegebenenfalls geringe Mengen anderer Zusätze.

He Mengen an in den Ausrüstungen alt einbezogenen Siloxanoxyalkylenblockmischpolyneren hängt von den Denier oder Titer der Faser, ihrer Dichte, der Konzentration der Dispersion oder Lösung der auf die Faser aufgebrachten Ausrüstung und der Menge der

Ausrüstung ab, welche bein Aufbringen auf die Faser optieale Ver-

_r eine

fahrensieistung und Garnqualität wänend der Überführung auf/textilbehandelnde Apparatur gibt*

Doch soll die Menge derart sein, da8, wenn die qptimale Menge der Appreturdispersion auf die Fasern aus einer Lösung oder Diaper· sion aufgebracht worden 1st und das Lösungsmittel duroh Trocknen entfernt wurde, die auf der Faseroberfläohe abgelagerte Menge an Slioxanoxyalkylenblocknlschpolyaereoi zwischen 8 χ 10* g on*

ο -2

und ?0 χ 10 5er Faseroberfläohe betragen soll, berechnet beispielsweise aus den Titer (Denier) und der Dichte.

Bevorzugte aaphipathlsche Verbindungen sind die nichtionischen Mittel und vorzugsweise diejenigen, welche wasserlöslich oder dlspergierbar Jedoch nicht vollständig wasserlöslich sind.

Aus ZweckBäeigkeitegrUnden wird es vorgezogen das Verfahren der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der oben genannten Stoffzusaanensetzungen in For« von wässrigen Dispersionen oder Lösungen durchzuführen. Konzentrationen von 0,5 bis 105*, vorzugsweise nicht mehr als 5 %* sind geeignet .Joeeignete Mengen der Bestandteile

der Stoffzusaaeensetjcungen liegen bei 30 bis 90Jf der angegebenen

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anphlpathlschen Verbindung» 10 bis JOJt des SilikonblockMiBohpolymeren und gegebenengalls 30 bis 900 eines üblichen wachsartigen oder tilgen Schaiernlttels, Helenes in die angegebene aaphlpathisehe Verbindung alt einbezogen 1st» wobei alle Prosentangaben sich auf das Gesamtgewicht der Stoffzusammensetzung ans den nichtwäesrigen Komponenten beziehen.

Gewöhnlich genügt es, 0*03 bis S % der Komponenten, berechnet auf die verdünnung&aittelfrele StoffzuBammensetzung, rom Oewicht des Textilmaterial anzuwenden.

Bei Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden die beispielsweise aus Polyethylenterephthalat oder isotaktlsehe* Polypropylen bestehenden Fasern wirkungsvoll geschmiert, und die statische elektrische Aufladung wird unterdrückt.

Gebräuchliche wasserlösliche oder in Wasser dlsperbierbare amphi pattisch« . Verbindungen oder oberflächenaktive Mittel sind ind de« Buch unter der Bezeichnung "Surface Activity¹¹ (Nollliet and Ctollie) erste Ausgabe 1951 beschrieben.

Bei der vorliegenden Erfindung werden nur diejenigen amphipexischen Verbindungen oder oberflächenaktiven Mittel angewandt, welche einen Xohlenwaseerstoffrest alt Mindestens 8 Kohlenstoffatomen enthalten. Der Kohlenwasserstoff kann ein aliphatischer, cydoaliphatlecher oder aralaliphatischer Rest sein. Beispiele für geeignete aaphipathlsche Verbindungen sind wie folgt t ^: Bestiaate Alkrlenoxydkondensate , welche vorzugsweise wasserlOs-Hch und bei Teeperaturen bis zu «indestene 100°C stabil sind»

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einschließlich Polyglykole,ihre Ester und Äther, Wachse sulpha* tierte öle mid wachse, SchaierCl, enthaltendein Kondensationsprodukt von 1 Mol eines Fettalkohole alt 1,5 bis 5 Mol Äthylenoxyd und ein Xondens&tionsprodukt «us 1 Mol eines Pettalkohols nit 15 bis 30 MbI ÄthylenoxydUJDiese uefassen Kondensate aus Äthylen- und/oder Propylenoxyden, welche entweder Äthylen- oder PropylenoxydUeinhelten oder beide und ihre Ester enthalten/und Kondensationsprodukte von Äthylenoxyd und/oder Propylenoxyd alt linearen oder verswelgtkettlgen gesättigten oder ungesättigten * allphatisohen« oycloaliphatieohen, aromatischen oder aralipaatisöhen CarbonsHuren» Aaiden» Aainen oder ^Fdroxyl-oder Thlolverbindungen. Der aliphatisch· , cvoloallphatisobe , aroaatisdhe oder arallphatlsohe Rest enthält mindestens 8 Kohlenstoffatom» md kann weiter Substltu-<enten wie Hydroxyl-, Thiol-, Äther-, ThIοXther- und Aeinogruppen enthalten. Die Aadde oder itaine kennen aliphatisohe, oyeloaliphatisohe» aroaatlsehe oder arallphatlsehe Substituenten enthalten, sollen jedoch Mindestens ein reaktionsfähiges Wasserstoffatoa enthalten.

Geeignete Blockeieohpolyeere sind vollständiger in den entsprechenden brirlsohen Anmeldungen Nr. 5582^/60 und 14691/61 sowie 15*57/61, welche Misohpolyeere von Polyäthern und cyclischen Siloxanen betreffen» und in den britischen Patentschriften 806688 804 569 und 880032 beschrieben. Andere Kischpolyeere , welche sieh als besonders brauchbar erwiesen haben« sind lineare oder verzweigte Blookvlsebpolyaere alt folgenden Strukturen

R^-(OSiR₂I OR'.... ....' 1

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worin R ein Kohlenwasserstoff ist, R*, R* und R*' Polylttrerreete sind mit den Funktionalitäten von 1, 2 und «ehr als 2 und (a) eine ganse Zahl von 3 oder »ehr bedeutet.

Bevorzugte Block- oder Pfropfnischpolynere bestehen aus Methylpolyslloxanblucken und Oxyalkylenblöcken Mit elnentOehalt an 2 bis 4 Kohlenstoff atomen in den Oxyalkyleneinheiten. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit bei der Verwendung werden Nethylpolysiloxanpolyoxyalkylenblock- oder -pfropfmlschpolynere besonders vorgezogen, bei denen die Polyoxyalkylenblöoke aus Qxyäthyleneinheiten oder aus Gemischen von Oxyäthylen-nit Oxypropylen-oder Oxybutyleneinheiten bestehen und wobei das Polyäther-SiliconverhÄltnia derart ist, daB MischpolyMere erhalten werden, welche entweder in kalten Wasser löslich oder disperglerbar sind·

Beispiele für lineare Blocknischpolymere« welche als Vertellungsmittel bei den Verfahren der vorliegenden Erfindung besonders geeignet sind, sind Stoffzusannensetzungen mit der Struktur

worin R ^v eine Alkylgruppe mit bis zu β Kohlenstoffatomen, χ eine ganze Zahl von 2 bis 4, welche In den verschiedenen Einheiten gleich oder verschieden sein kann, y eine ganze Zahl von O

bis etwa 20 oder 30, (^c _n ^H2n⁰^« ^eln PolyKtherrest bedeuten,welcher aus Qxyäthylen-und Oxypropyleneinhelten in eine« Verhältnis von Is? bis 2 si nlt einen Molekulargewicht von etwa 250 bis 1000 besteht, ρ «Inen Wert von etwa * bis 12 hat und das Oewlohtsver-

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h&ltnls von QesaetpolyHtherbltScken zu OesaatsilioonblOcken «wischen etwa 0*6 und 2,5 liegt. Wenn in der obigen Ponwl y - 0 und χ « 3 ist, so wird ein bevorzugtes Misohpolyaeres erhalten, bei den die Sl - 0 - C - Bindung durch eine sekundäre Hydroxylgruppe erfolgt.

Beispiele für verzweigte Blookaisohpolynere, welche besonders geeignet sind,bilden Stoffzusammensetzungen Mit der Struktur

V ^(M1*2 V⁰VWXV₅ · · 2*.

worin R^v ein sich von einem mehrwertigen Alkohol R (OHl ableitender 3 -wertiger organischer Rest ist, χ obige Bedeutung

iv hat und y 1 bis.etwa 10 oder 20 ist, R ein Alkylrest Bit bis zu 8 Kohlenstoffatomen ist und ρ einen Wert «wischen etwa h und 12 hat,.· (OC-H_0n)- ein PolyMtherrest 1st, der aus Oyy&thylen-

n cn m

und Oxypropylenelnheiten im Verhältnis zwischen Il2 und 2tl IsIl und ein Molekulargewicht zwlwchen etwa 250 und 1500 hat und das Verhältnis von Qesamtpoly&therblöOken zu Oesamtsilikonblucken in dem Mischpolymeren zwischen etwa 1 und 4 betragt. In obiger Fornel 1st die Sl-O- C-Blndung vorzugsweise eine sekundäre OH-Gruppe. . ·

Ebenfalls besonders brauchbar sind verzweigte Bloekalechpolyoer· mit der Struktur

) (J^ 2B ,

vi iv ■*!*

worin R und R Alkylgruppen4>ls zu 8 Xbhlenstoffatomm bedeuten, ρ einen Wert zwischen k und 9 hat, (OC_nH_2n) «in aus Oxy-

BAD oäiGlNAL

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äthylen- und Gtxypropylenelnneiten bestehender Polyttherreet in Verhältnis »tischen It2 nnd SsI ist ait eine« Molekulargewicht xwisehen etwa 700 und 3000 und worin das Verhältnis der Oesamtpolyätnerflache stm Siliconblock in deniMlschpolyaeren la Bereich von 2 bis 4 liegt.

Beispiele für bevorzugte Pfropfeischpolyeere sind Stoffzusammensetzungen alt der Struktur

- OSiNe -

Iv

worin die Siliccnketta aus einem beliebigen Aggregat von gegabelten Einheiten besteht« (c+d) »fischen 10 und 30 liegt« .0 Binde -

Iv mit

ebene 2 und nicht größer als d ist» R eine Alkylgruppe/bie zu 8 Kohlenstoffatoiaen? (^vfisn)m ^einen Poly&therrest bedeuten« der aus Oxyäthylen- und Oxypropyleneinheiten in eine« Mengenverhältnis von 1:2 und 2ti besteht und ein Molekulargewicht »riechen 400 und 3000 hat und worin das Oewichtsverhältnie von OeeaetpolyätherblOcken zum Siliconblock in Mlsohpolyaeren »fisehen etwa 2 und 5 liegt.

Besondere Beispiele für bevorzugte Pffcopfaisohpolraere sind StoffzusWensetsungen» welche annähernd die feigende Struktur haben

■" BADORiGlNAL ./·

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Me_Si

-OSiMe
ι

-OSlNe -

(0(M!₆)₅

Die zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeigneten Slloxanoxyalkylenmischpolymeren können beispielsweise durch Veresterung der Siloxanbindungen in den Polysiloxanen »it geeigneten hydroxyendstBndlgen Polyäthern oder durch Umsetzen von Polysiloxanen, welche/Sllioium gebundenen Wasserstoff enthalten* alt hydrcxyendständigen Polyäthern unter Eliialnlerung von Wasserstoff« vorzugsweise In Gegenwart von für diesen Reaktionstyp bekannten Katalysatoren oder durch Umesterung von hydroxyendstindlgen Poly« Ethern alt niedere Alkoxygruppen enthaltenden Polysiloxanen hergestellt werden·

Zusätzlich zu den SlloxanoxyalkylenblockoilschpolynerehAM»! denen die Polysiloxane und Polyoxyalkylenblöcke durch - Sl-O-C - Bindungen nlt^elnander verbunden sind,können andere Mischpolymere benutzt werden, bei denen die verschiedenen Blöcke di&h -Si-C Bindungen miteinander verbunden sind· Geeignete Mischpolymere dieser Art können durch Umsetzen von Polysiloxanen» welche an Silicium gebundenen Wasserstoff enthalten» alt ungesättigten Polyethern in Gegenwart von für diese Kbndensationsart bekannten ' Katalysatoren hergestellt werden«

_BAD

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• ίο -

Diese durch 3i-C-Bindungen gebundenen

polys»ren können ebenfalls nach folgenden Methoden hergestellt werden*

1) Zusatz von AHqrlenoxyd (en) tu Sllenenoder Slloxanen, welche

Si-R-OH enthalten·

2) Utosetsen von Halogenalkylsllanen oder Siloxanen mit eine« Alkalis*tallsals eines Poly&theralkohols«

3) Zusatz von Si-H-haltigen Sllanen oder Slloxanen sa ungesttttlgten nitrilen oder niederen Alkyleetern alt anschll« Sender Hydrolyse und Veresterung oder durch Ueeeterung Mit eine« Polyfttheralkohol.

Weitere Binselhelten Ober die Herstellung der obigen Nlsohpolymeren und ihre Poraelnlnd in den folgenden Patentschriften angegeben t

1) britische Patentschrift 8oe 467» ÜSA-Patentsohrlft 2 846 458

2) und 5) belgische Patentschrift 603 552.

Die FMhiglceit einer Flüssigkeit wie der in wasser dlsperglerbaren aaphlpathlsohen Verbindung, einen «it der luft in BerShrung befindlichen Feststoff» benetzen kann durch eine Meng· 8 ausgedrückt !«erden BdLt der Beseichnung Barkins*Stre«ungsbeiwert (Harklns-Spreading Coefficient) S -^_x" ^5l3⁴ Y Lh)'

die Orensfiaohenepannung swischen Feststoff und luft, * " " Flüssigkeit und Feststoff,

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- ii -

Bei Fasern alt einem.ie wesentlichen kreisförmigen Querschnitt benetzen Flüssigkeiten wie Textilbehandlungshilfaeittel alt elnea negativen Streuungsbeiwert die Paseroberfl&che nicht kontinuierlich sondern zerfallen in einzelne Tröpfchen entlang den FSden, so daß die Länge einer Faser nicht gleichmäßig beschalert oder mit einer kontinuierlichen Schicht eines beispielsweise antistatischen Mittels bedeckt wird und die Wirkung dieser Behändkungshllfe in beiden Hinsichten herabgesetzt wird. Welter 1st bei hydrophobenPasern von in wesentlichen kreisförmigenxQuerschnltt wie Polyäthylenterephthalat "Terylen" (R.T.M.) und isotaktischen Polypropylenfasern, welche eine nichtpolare Oberfläche haben,der Betrag^g_A kleiner als der für polarere Faseroberflächen wie Wolle, Baumwolle und Viskose , so daß es bei hydrofobenSaseroberfliehen schwieriger 1st, einen FlIn der Textilbehandlung·· hilfe zu erhalten.

Zur Prtlfung der Fähigkeit von araphipatischen Verbindungen und Zusätzen zum Verteilen auf hydrophobenPasern hat man einen ein· fachen Test entwickelt wie folgt:

zwei verdünnte wässrige Lösungen alt einem Gehalt zwischen 1 und 5 £ der Verbindungen werden hergestel It, wobei die eine als Kontrollversuch dient, und die andere 1 bis SO % eines Slloxanoxyalkylenblock- oder -pfropfalschpolyaeren enthält, wobei sich der Prozentsatz auf das Gewicht der Verbindung in der Dispersion bezieht. Bine kleine Menge (0,005 ca⁵) der Flüssigkeit und KontrollflUssigke It wird alt einer MHcroaetersprltze auf elnea horizontal liegenden FlIa von faserbildendem. Polyneren geaessen.

BAD OrüüiNAL ·/·

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-IS-

Zu den folgenden Testen wurden biaxial orientiert« Polyethylen- ' terephthalat- und stereoepeslfisohe Polypryenfilme benutzt. Das Hasser wird bei Raumtemperatur verdampfen gelassen, und die Filme werden dann 10 Minuten lang in eine« Ofen auf 100⁰C erhitzt« Dann werden die Mittleren Durchmesser oder Oberflächen der Tropfen gemessen. Testflüssigkelten , welche als Verteilut>ganittel wirksajB sind, geben Durchmesser der benetzen Oberf liehe des Piles von mindestens dem 2-fachen Durchmesser oder der 4-fachen Oberfläche der. benetzten Fläche nach dem Erhitzen Im Vergleich zum Xontrollversuch.

Bin anderer Test, welcher das Messen des elektrischen Widerstandes eines mit einer Lösung oder Dispersion überzogenen Bio· zelfadens umfaßt, wird mit den Kontrollen verglichen. Hegen dar nichtkontinuierlichen Tröpfchen , welche durch dl· amphipathlscben Verbindungen In Abwesenheit eines wirksamen Siloxanoxjralkylenblockmischpolymeren gebildet werden ,1st der elektrischeViderstand höher.

Der dritte Test wird beschrieben , wenn eine geeignete Dispersion bei Fasern angewandt wird, welche für leichte Textilbehandlung und-regelmXfiigkelt geprüft werden· wie die durch den Noppengehalt ("nep"-Oehalt)beurteilten Relbungseigensohaften und statische aufladungen.

Die Beispiele 1, 2, j5 u d H erläutern die wirkung einte Verteilungemittels auf die amphlpathisehe Verbindung bei Anwendung beim Film.

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ORIGINAL INSPEECTEO

Beispiel 1

Sine 4£lge wässrige Dispersion einer amphipatisohen Verbindung bestehend aus festem Polyglycolstearat nit einen Gehalt von annähernd 6 Molektilen Xthylenoxyd je Stearatgruppe wurde hergestellt durch halbstündiges ROhren von 20 g des Polyglycolstearats in 200 <ar Wasser unter Erhitzen auf 60°C und Verdünnen der Dispersion auf 500 car. Aus dieser Dispersion wurde eine 2£ige Dispersion (a) hergestellt durch Zusetzen von 100 e«r einer wässrigen LSsung zu 100 car der 4£igen Dispersion , wobei die zugesetzte wässrige Lösung 0,8 g eines Verteilungsmittels enthielt, welches aus einen wasserlöslichen Siloxanoxyalkylen-

nachfolgenden
blockmischpolyneren mit der/ungefähren Struktur bestandt

CH,

)₁₇

2B.1

worin die Oxyäthylen-und Oxypropyleneinheiten in den PolyätherblOcken unter Bildung eines wahllosen Mischpolymeren angeordnet sind·

Zum Vergleich wurde wie oben beschrieben eine 2$lge Dispersion von Polyglycolstearat (B) jedoch ohxle Zusatz des Verteilungsmittels hergestellt.

Mit Hilfe einer Mikrometer sprit ze wurden 0,003 car von den Dispersionen (A) und (B) als auf einer ebenen Oberfläche eines StUckes von klaren Polyäthylenterephthalatfilm genügend auseinandergesetzte . Tröpfchen gemessen. Das Vaseer wurde bei Raumtemperatur verdampfen gelassen und ein dünner kreisförmiger

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Abstrich der aufgelösten Stoffe von h na Durchmesser auf dee Film zurückgelassen. Der Film wurde dann 10 Minuten lang in einem. Ofen bei 100 C gebracht« wodurch die aufgelösten Stoffe zum Schmelzen und Fließen gebracht wurden. Die Abstriche wurden nach dem AbkOhlen geprüft; die das Polyglycolstearat allein enthalten-

kreisförmigen de Dispersion (B) lieferte einen Aufstrich mit einen/Durchmesser von nur 5 ram, dagegen hatte sich das aus der Dispersion (A) hergestellte Produkt zu einer unregelmäßigen Verschleierung mit einem Durchmesser von etwa 20 mm verteilt» wodurch gezeigt wird« daß das Siloxanoxyalkylen-Verteilhilfsmlttel das Benetzen und Ausbreiten des Polyglycolstearats auf den Polyäthylenterephthalatfilm bewirkt hatte.

Beispiel 2

Ein gleicher Versuch wurde vorgenommen mit amphipathlscher PoIyßlyco^monolauratverbindnng , einem flüssigen nichtwässrigen Behandlungsmittel, welches ungefähr 9 Polyäthylenglycoleinheiten auf jeden Laurinsäurerest enthielt. Dieses Mittel war in Wasser Zöslich,,und es wurden Tönungen hergestellt, welche 2 % des Monolaurats allein - als Losung (D) bezeichnet - und 2 % des Monolaurats mit 20 % seines Gewichtes desselben Verteilungshilfsmittels wie im Beispiel 1 benutzt Lösung (C) enthielten. . 0,005 enr Tröpfchen wurden wie im Beispiel 1 auf einer klaren PolyäthylenterephthalatfilmflSche gemessen. Beim Verdampfen des Wassers blieb der Tropfenradius von der Polyäthylenglycolmonolaurat allein enthaltenden Lösung (D) konstant und hinterließ einen Aufstrich von 4,0 mm Radius , wogegen das Tröpfchen aus der das Monolaurat

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und die Siloxanoxyalkylenverteilungshilfe enthaltenden Lusting

ausbreitete und
(C) sich/nach den Verdampfen des Wassers eine unregelmäßig· Verschmierung von etwa SO nn in Durchmesser zurtlcklleB; das zeigt wiederum« daß die Verteilungshilfe das Ausbreiten des Polyglyoolmonolaurats verursacht hatte.

Beispiel 3 '

Die Versuche der Beispiele 1 und 2 wurden unter Verwendung, einer anderen Verteilungshilfe anstelle der Verteilungshilfe des Beispiele 1 mit gleichen Ergebnissen wiederholt; diese Verteilnngs* hilfe wurde wie nachstehend beschrieben hergestelltt

Ein Gemisch aus 33» 3 Teilen eines durch Oxyalkylierung von n-Butanol mit einen Gemisch aus gleichen Teilen Xthylen- und Propylenoxyden erhaltenen Polyätheremit dem Molekulargewicht 333?» 6,7 Teilen. Dipropylonglycol, 59*2 Teilen Octaaethylcycloteträsiloxan, 100 Teilen Toluol und 0,3 Teilen gepulvertem Xtznatron wurde unter RUhren zum Sieden erhitzt und bei der Umsetzung gebildetes Wasser durch azeotropische Destillation entfernt unter ROckleltung des Lösungsmittels in das Qemisoh. Die Destillation wurde insgesamt 16 Stunden lang fortgesetzt, das Oemlsch dann abgekühlt, 2 Teile Aktivkohle wurden zugegeben und das Lösungsmittel durch Destillation unter Vakuum entfernt. Nach dem Filtrieren zum Entfernen der Kohle wurde ein praktisch wasserhelles fltlsslges Mischpolymeres erhalten, welches beim Auflösen unter Bildung einer 2£lgen Lösung in Polypropylenglycol mit dem Molekulargewicht von etwa 2000 die Oberflächenspannung des Polypropylenglycole auf

etwa 8,6 Dyn/cm erniedrigte.

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Beispiel 4

0.005 Mol der Flüssigkeiten (A), (B), (C) und(IX) wurden in getrennten Versuchen auf die Fläche von Einzelfäden aus Polyethylenterephthalat mit dem Titer 1500 Denier aufgebracht. Zwei im Abstand von 7 ram von einander angebrachte Isolierte Klammern hielten die Fasern und waren «it eines Widerstandsmesser verbunden, welcher Widerstände bis zu 10 * 0hm messen konnte. Der elektrische Widerstand der Fasern mit den aufgebrachten Flüssigkeiten (B) und (D) blieb während des Verdampfens der Tröpfchen und nach dem Erhitzen des Einzelfadens auf 110 C größer als 10 *0tam, woraus hervorgeht, daß weder die wässrige Dispersion oder Lösung noch das reine Mittel sich als kontinuierliche Schicht über den Fasern ausbreitete. Bei der Dispersion (A) blieb der elektrische Widerstand während der Wasserverdampfung hoch_#fIeI jedoch bei Hitzeanwendung auf 10 ohm , woraus ersichtlich 1st» daß die Verteilhilfe das geschmolzene Polyglycolstearat zur Bildung einer kontinuierlichen Schicht auf demEinzelfaden veranlaflte. Der mit der Lösung (C) behandelte Einzelfaden zeigte hohen elektrischen Widerstand,bis das Wasser verdampft war, doch fiel der Widerstand dann auf 10⁹ Ohm, wenn das wasserfreie Polyglycolstearat sich in kontinuierlicher Schicht verteilte.

Beispiel 5 Dieselben Ergebnisse wurden erhalten« wenn die Im Beispiel 4

einem
beschriebene Arbeitswelse mit/Polyäthylenterephthalateinzelfaden wiederholt. wurde, jedoch unter Verwendung der ander·» Verteilungshilfe.wie im Beispiel 3 beschrieben» anstelle der Im Beispiel 1

beschriebenen Verteilungshilfe. ./.

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Beispiel 6

5 Liter einer Suspension» welche 1,5 % Polyglycol st ear at und der im Beispiel 1 angewandten Verteilungshilfe enthielt,wurden wie Im Beispiel 1 beschrieben (Dispersion A) und eine

zweite Dispersion (B), welche nur das Polyglycolstearat enthielt, hergestellt. Die Dispersionen wurden auf ein fixiertes gekräuseltes Polyäthylenterephthalatbündel mit Oesaratdenier 270000 und bestehend aus Einzelfäden von 1,5 Denier aufgebracht durch kontinuierliches Hindurchfuhren des BlindeIs zwischen zwei Zerstäubern, wobei die Sprühraengen und die Bündelgeschwindigkeit so eingestellt wurden, daß in jedem Falle auf dem Bündel eine Schicht von 0,16 % Polyglycolstearat verlief.

Dann wurde das Bündel in Abschnitte in einer Länge von 38,1 mm geschnitten und 12 Minuten lang einer Hitzebehandlung bei einer

Temperatur von 110 C unterworfen, um 1. das Wasser abzutreiben und 2. das Verlaufen des Polyglycolstearats in Gegenwart der Verteilungshilfe zu fördern. Dann wurden Proben derbeschnittenen Fasern auf einem Vorgarnkrempel kardlert, patroniert und schließlich zu Garn versponnen und In allen Stadien der Behandlung das Verhalten sorgfältig notiert. Diese Anmerkungen wurden substantiiert durch Messen solcher physikalischer Eigenschaften der Faseraggregate,wie sie für das Verhalten der Fasern bei den Behandlungen sachdienlich sind.

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Dispersionen A B Statische Aufladung beist Kardieren (Volt/O, 3 ■) 12 29

Moppen im kardierten Krevpelflor (Noppen/g) 6 14

FaserbandbrUohe bei« Patronleren (Brücbe/O«^ kg) 1 3 Paser-Messung-Relbung 0,35 0,39

Diese Tabelle zeigt, daß die Einarbeitung der Verteilungshilfe geringere statische Aufladungen bei der Behandlung» einen niedrigeren Reibungs-Koeffizient und einen niedrigeren Noppengehalt ( level of*nep") bewirkt, was zu leichterer Verarbeitung und su einem.überlegenen gesponnenen Garnprodukt führt·

Fallender Verteilungstest auf isotaktische« Polypropylenfil« Beispiele 7 und 8.

Beispiel 7

Eine 5$Lge wässrige Kontrolldispersion (E) von Opalwachs wurde hergestellt durch Emulgieren des Wachses alt Hilfe von 2OJi seines Gewichtes an eine« Kondensationsprodukt von 17 Mol Xthrlenojqrd in eine« (tonisch von Cetyl- und Oley !.alkoholen. Die Dispersion (F) enthielt susXtsllch zu de« Wachs und de« Eflulglerungsalttel 2OJf der i« Beispiel 1 beschriebenen

wobei sich dieser Prozentsatz auf das Gewicht des Opalwaohses In der Dispersion besieht.

Klein· Tropfen von 0,01 csr der wässrigen Dispersionen (B) und

(F) wurden «it einer Mlkroaeterspritxe auf der glatten horizon-

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talen Fläche eines reinen biaxial orientierten leetaktiMhen Polypropylenfiles genessen. Das Wasser wurde bei Raustesperatur verdampfen gelassen und die Fllse wurden 1« Verlaufe Ton 10 Minuten in eines Ofen auf 100°C erhitzt. Mach de« Abkühlen wurde der mittlere Durchmesser der von de» Wachs benetsten FlKche gesessen. Bei der Dispersion (B) war der Durchmesser der benetsten Fitehe 2,2 es, wogegen er bei der Dispersion (P) 15 ss betrug» das zeigt, daß das Siliconoxyalkylenblockalsehpolyaere das Waohs zur Ausbreitung auf der Polypropylenoberflache alt eine« Faktor von 5«9« d.h. größer als 2» veranlaßt hatte.

Beispiel 8

4 £lge wässrige Dispersionen oder Lösungen der in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Polyglycolstearatβ und Laurate sowohl alt als auch ohne Zusatz von 10£ des Siliconpolyoxyalkylenblocksiechpolymeren, bezogen auf das Oewlcht derPolyglycolkondensate, wur·» den hergestellt und 0,01 Mol der Dispersionen «it Hilfe einer Mikrometerspritze auf der Oberfläche eines Polypropylenfilss gemessen. Nach dem Verdampfenlassen des Wassers bei Rauateape· ratur wurden die Filme 20 Minuten lang in eine« Ofen auf 100⁰C erhitzt. Nach de« Abkühlen wurde der Durchmesser der Tropfen gemessen, die Ergebnisse sind wie folgt.

Tropfendurcheesser (se) Tropfendtirohaeeaer Polyglycolsono- (ss) Polyglycolstearat «osolaurat

Vergleichsversuch 4,7 1,7

Hit 10* Siliconpolyoxyalkylenblockadschpoly-_{1Ί η}
«ere« ^1X*^Q

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Diese Ergebnisse zeigen wiederum die Fähigkeit des 8iliconoxyalkylenblockaisehpolymeren, das Benetzen der Polypropylenoberfläche mit den Polyttthylenoxykondensaten su fördern. Bs ist ersichtlich, daS auch eine Isotaktische Polypropylenverteilung durch einen Paktor größer als 2 im mittleren Durohmesser erhöht wurde· (Proben 1 bis 24 und Vergleich 25).

Beispiel 9

Die Versuche des Beispiels 1 wurden mit wässrigen Dispersionen wiederholt, welche- 2 Qew.-£ festes Polyglycolstearat und 0,02 (2ew.-£ der Dispersion eines der nachstehend angeführten Slloxanblookmlschpolymeren enthielt.

Der mittlere Durchmesser von 0,005 car-Tropfen auf Polyäthylenterephthalatfllm wurde nach der Wasserverdampfung und 10 Minuten langem Erhitzen derProbei auf 100 C gemessen und in der rechten Spalte der Tabelle angegeben. ( in mm ).

■*"" mittlerer Durchmesser

Verteilungshilfe des Aufstrichs nach

Io Minuten langem Erhitzen auf 100 C

19

OR ist ein wahlloses Mischpolymeres von ungefähr 1? Oxy-

äthyleneinheiten und 13 Oxypropylenelnheiten (d.h.ein

Mischpolymeres aus gleichen Mengen Xthylenoxyd und Pro-

pylenoxyd), Molekulargewicht ca. 1500 ■

₃22 ^ _gen (₃)₅ : ie

OR , ⁵

darin 1st OR wie in (1) und » - 5, η ■ 15· (Die polyäthertragenden Siloxaneinheiten sind wahllos entlang der Kette verteilt).

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Probe Verteilungshilfe mittlerer Durchn Hr. ser des Aufttrici¹

nach Io Minuten langem Erhitzen .. _w IQO⁸C (mm)

Wie(2), mit der Abänderung, daS OR eine wenig 17»5 kürzere PolyKtherkette und ein» Xsooctylendgruppe hat mit nahezu demselben Molekulargewicht wie in (l)und(2). Wiederum besteht die PolyStherkette aus oxyfithyIeη-und Oxypropyleneinheiten in einem Gewicht sverhältnis von lsi.

Wie (2), doch hat OR ein Molekulargewicht von 21, ca. 500

5. Wie (2), doch hat OR ein Molekulargewicht von 15

ca.1000

Wie (2), doch hat OR ein Molekulargewicht von . 18

ca. 2000

Wie (2), doch 1st OR ein oxypropyliertes Butanol 20 mit dem Molekulargewicht ca. 1500

Wie (2)» doch 1st OR ein oxypropyliertes Butanol 13 mit dem Molekulargewicht von ca. 1600

Wl* (2)* doch ist OR ein Gemisch im GewichtsvertiMlt- 16 nie ItI von oxyMthyliertem Isooctanol, mit dem Molekulargewicht von ca. 1400 und mit oxypropyliertem Isooctanöl mit dem Molekulargewicht ca. 1300

Wie (2), doch ist m « 6, η - 12 und OR hat das Mole- 18,5 . kulargewioht von ca. 500

WIe(Io), doch hat OR das Molekulargewicht von ca. 1000 8

Wie (lo), doch hat OR das Molekulargewicht von ca. 1500 11,5 Wie (lo)» doch hat OR ein Molekulargewicht von ca.2000 11,5

Wie (Io), doch ist OR ein oxypropyliertes Butanol mit 14 dee Molekulargewicht von ca. 1100

Wie (lo)« doch OR ist ein oxypropyliertes Butanol mit 9,5 dem Molekulargewicht von ca. l600

Wi· (lo), doch ist OR ein Gemisch im Oewichtsyerhalt- 15 .nie ItI von oxyäthyliertea Methanol mit dem Molekulargewicht ca. 750 mit oxypropyliertem Isooctanöl mit

dem Molekulargewicht ca. 730 ./

,809813/1074

robe Verteilungshilfe aittlarer Surah-

r »easer des Auf*

striche Each ld !flauten langes hitsen auf 100■ C

· issu

17 HO^Si(CH^)₂Og R, mit OR wie in (1) und n-5 £

18 Wie (17), Jedoch η - 10 U

19 Wie (17)* jedoch η - 17 SS-5

20 CH-Si/TOSi (CaJ₂ )_n0g7₅ aitOR wie in (1) und η - 2 S 22 Wie (20) Jedoch η « δ

22 Wie (20) jedoch η - 10

23 Wie (21) jedoch ist OR ein axypropyilertes Xso- 3.6,3 octanol mit den Molekulargewicht von ca. 730

24 Wie (21) jedoch ist OR . ein oxypropyiiertea Isooctanol mit des Molekulargewicht von ca. 13ΟΟ

25 (Vergleichsprobe ohne Verteilungshilfe) zua Vergleich

Ea ist ersichtlich· dad die Proben(i bis 24)«welche das

block
Siloxai^ischpolyiaere enthalten eine Verteilung nach ein·»

Faktor von alndesens 2 in Vergleich zua Xbntrollsversuch (25) bewirkten alt Ausnahme der Proben 11, 15, 17 und 20» welche daher nicht als bevorzugte Verteilungshilfen angesehen werden«

Wenn die Stoffzusaomehsetzungen jedoch 10 Minuten lang auf 130⁰C anstelle von 100°C erhitzt werden, so wird die Verteilung wie folgt erhöht:

11 10

15 15

17 9

20 10

Kontrolle 5

Diese Proben werden daher benutst, wenn die Fäden oder Fasern «thread Weiterbehand lung^lne Teaperatur von aindesenei30°C erhltst werden, wi* es wahrem des Fadengarnstreokens und während des trockenen Tixierene -wc

Stapelfasern der Fall ist.

8098 13/1074 - ./·.

Beispiel 10

Der Versuch dea Beispiels 2 wurde nit 2#Lgen Dispersion PoIyglycollaurat wiederholt« wobei Jede mit in untenstehender Tabel. angegebenen Verteilungshilfen bis su einen AuaaaaS von Ij6 vom
«rieht des Polyglycollaurates versehen war.

Probe Kr.

Verteilungshilfe

mittlerer Durch« ser des Aufstrich bei. Raumtemperat (mn)

(CH₃J₃

#S1(CH₃)₂7₁₅ OSi(CH^)₃
(wahlloses Mischpolymeres)

(wahlloses Mischpolymeres)

Xontrolle

Ss ist ersichtlich« daß die Proben 1 und 2 ₉ welche die Siloxan-Mischpolymeren enthalteη«eine Verteilung im mittleren Durchmesse der Tropfen mit einem Faktor von mindestens 2 im Vergleich zum
Xontrollversuch verursachen.

Da Polyglycollaurat bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit let,
so tritt die Verteilung schon bei dieser Temperatur ein. Wenn dl Proben 10 Minuten lang auf 100⁰C erhitzt werden, so wird der Dur messer der Tropfen auf l6 mm und der des Xontrollversuchs auf 5» erhöht.

Patentansprüche

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Claims

- 2k Patentansprüche

1.) Verfahren zur Behandlung von Textilmaterlallen, insbesondere von aus synthetischen linearen Polymeren hergestellten Fäden und Fasern« dadurch gekennzeichnet, daß man darauf 0,1 bis 2,0 % vom Gewicht dieser Fäden oder Fasern einer wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren amphipati sehen Verbindung Susannen nit 0,02 bis O.lKvom Gewicht dieser Fäden oder Pasern von einem D.d Kd

Siloxanoxyalkylenblock- oder-pfropfmlscnpolyaeren, worin D das Faserdenier und d die Faaerdichte in g-pro car ist und gegebenenfalls mit einer kleineren Menge eines Üblichen wasserunlöslichen öligen oder wachsartigen Schmiermittels und gegebenenfalls anderen kleineren Mengen von Zusätzen aufbringt.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die amphlpathlsche Verbindung, das SiloxanoxyalkylenmischpolyBere und gegebenenfalls die kleineren Mengen an Zusätzen in Form von wässrigen Dispersionen oder Lösungen aufbringt.

3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die amphipathische Verbindung, das Siloxanoxyalkylenblock· oder -pfropfmischpolymere, wahlweise das Üblich· Schmiermittel und gegebenenfalls andere kleinere Mengen von Zusätzen In Pont von 0,5 bis lOJftger wässriger Lösung oder Dispersion anwendet·

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4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man eine Stoffzusammensetzung anwendet, welche 30 bis 90Jf der amphipathlsohen Verbindung, 10 bis 30 % des genannten Silicon* blockmischpolymeren und 30 bis 90£ des erwähnten üblichen wachsartigen oder »!artigen Schmiermittels enthält, wobei sieh stetliehe Prozentsätze auf das Oe samt ge wicht der Stoffzusammensetzung aus den nichtwässrigen Komponenten beziehen.

5«) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nanQ05 bis 2 % der Komponenten vom Gewicht des Textilmaterial bezogen auf die verdUnnungsmittelfreie Stoffzusammensetzung anwendet.

6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die amphipathlsche Verbindung ein Kohlenwasserstoffradikal mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen enthält.

7·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoffzusammensetzung angewandt wird, welche aus einer amphlpathlschen Verbindung besteht, welche aus einer oder mehrere& der folgenden Verbindungen ausgewählt isti Xthylen- und/oder Propylenoxydkondensate, welche entweder Xthylen- oder Propylenojqrdeinheiten oder beide und ihre Bster enthalten«

8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Stoff zusammensetzung anwendet, welche aus einer amphipathisohen Verbindung besteht, dl· aus den Kondensationsprodukten τοα Xthylemoxyd und/oder Propylenoxyd mit linearen oder Yerzwelgtkettigtn gesättigten oder ungesättigten allphatl-

809813/1074 BAD OB.GINAL ./. ,

sehen, cycloaliphatische!!, aromatischen oder araliphatischen Carbonsäuren, Aaiden, Aadnen oder Hydroxyl- oder Thiolverbindungen ausgewählt ist.

9·) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daft der aliphatischen cycloaliphatische , aroaatleohe oder araliphatische Rest Mindestens 8 Kohlenstoffatom enthält tut weitere dubstltuenten wie Hydroxyl-, Uli öl-, Xt her-, Thiolther- und Aeinogruppen enthalten kann.

10.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da£ die Aside oder Aalne aliphatischen aycloaliphatieche, aroaatlsehe oder araliphatl8ohe Substituenten und Mindestens ein reaktionsfähiges Wasserstoff atoa enthalten.

11.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Slloxanoxyalkylenblock- oder -pfropfeischpolyeere aus den Mlschpolyaeren von Polyäthern und cyclischen Siloxane» ausgewählt wird« wie es in den entsprechenden britischen Patent· anaeldungen 35823/60, 14691/61, 15*57/61 beschrieben 1st.

12.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dasSlloxanoxyalkylenalschpolyaere die Struktur (τοη Porael 1) hat

worin R* und R* die in de» Anspruch 13 angegebene Bedeutung haben.

BAD ORIGMAL *'* 809113/1074

13·) Verfah en nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Siloxanoxyalkyleneischpolyeere die Struktur(von Forael

hat, worin R ein Kohlenwasserstoffrest, R*, R" und R"¹

PolyKtherreste alt den Funktionalitäten 1, 2 und aehr als 2

und (2) eine ganze Zahl von 3 oder aehr bedeuten und ρ 4 - 12 ist·

14.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß das Block- oder ρ fropfaischpolyaere aus MethylpolyeiloxanblOcken und Oxyalkylenblöcken alt 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in den Oxyalkylenelnhelten besteht.

15«) Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,

in
daß dea Block« oder Pfropfeischpolyaeren das PolyEthersilioonverh&ltnis derart ist, dafi Mischpolymere erhalten werden, welche entweder in kalten Wasser löslich oder disperglerbar sind.

16.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in dea Mischpolymeren alt der Struktur (von Forael IA)

worin R^lT eine Allgrlgruppe alt bis zu 8 Kohlenatoffatoaen, χ eine ganze Zahl von 2 bis 4 1st,welche in verschiedenen Einheiten gleich oder verschieden sein kann , y eine ganze Zahl von 0 bis etwa 20 oder 30, (C_nHg_nO)_n *ⁱⁿ PolyXtherrest bedeuten, welcher aus Qxyäthylen- undOxypropyleneinheiten la Menenverhlltnis von ls2 bis 2si alt elnea Molekulargewicht von etwa 250 bis 1000

809813/1074 ·/·

besteht* ρ einen Wert von etwa 4 bis 12 hat und das Oewichtsverhältnis von Ge samt poly Äther blöcken zu Oesauteilioonblöcken «wischen etwa 0,6 und 2,5 beträgt.

17,) Verfahren nach Anspruch 1 bis 16* dadurch gekennzeichnet» daß in deiaMischpolymeren, welches die Struktur (von Formel IA) des Anspruchs 16 hat, worin y « 0 und x « 3 1st* die Si-O-C-Bindung durch eine sekundäre Hydroxylgruppe erfolgt.

18.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 17* dadurch gekennzeichnet, daß das Siloxanaischpolyeere die Struktur (von Formel 2A)

19.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet» daß das Slloxanblockmisehpolynere die Struktur der Formel 2 B hat.

20.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Siloxanblockmischpolymere die Struktur der Im Beispiel 1 gezeigten Formel 2B.1 hat.

21.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Slloxanblockmlsohpolymere die Struktur der Formel 3 hat.

22.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Siloxanblocknlsehpolymere die Struktur der Formel JA h*t.

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) Verfahren nach Anspruch 1 bis 22_p dadurch gekennzeichnet, daß das Slloxanblockmischpolymere die Struktur der Formel 3B hat.

24.) Fäden undFasern, welche auf ihrer Oberfläche eine Stoffzusammensetzung nachpen Ansprüchen 1 bis 23 abgelagert aufweisen« worin die Menge des abgelagerten Siloxanoxyalkylenblockmischpoly· nieren 8 χ 10" g cm bis 3*0 χ 10" g ein der Faseroberfläche bezogen auf Denier und Dichte beträgt.

25.) Fäden und Fasern nach Anspruch 24 aus Polyethylenterephthalat.

26.) Fäden und Fasern nach Anspruch 24 aus isotaktischem Polypropylen.

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