DE1469378B2 - Schmutzabweisendmachen von fasern und fasergebilden - Google Patents

Schmutzabweisendmachen von fasern und fasergebilden

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DE1469378B2 DE19641469378 DE1469378A DE1469378B2 DE 1469378 B2 DE1469378 B2 DE 1469378B2 DE 19641469378 DE19641469378 DE 19641469378 DE 1469378 A DE1469378 A DE 1469378A DE 1469378 B2 DE1469378 B2 DE 1469378B2
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Description

10 X- COO0
1I 3 ..,;.'.-■ enthält, worin R1 eine geradkettige oder verzweigt-
Y- COO0 kettige Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 12 bis 20 Koh-
■ lenstoffatomen, R2 und R3 unabhängig voneinander
15 eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen
enthält, worin R1 eine gerad- oder verzweigt- und X eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffkettige Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 12 bis atomen bedeuten und deren dispergierte Polystyrol-20 Kohlenstoffatomen, R2 und R3 unabhängig teilchen einen Durchmesser von 0,1 bis 0,25 μ aufvoneinander eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlen- weisen und die gegebenenfalls ein kationisches, anionistoffatonien und X eine Alkylengruppe mit 1 bis 20 sches oder nicht ionogenes oberflächenaktives Mittel 5 Kohlenstoffatomen bedeutet und deren disper- enthält, dessen Anteil am Gesamtgewicht der Dispergierte Polystyrolteilchen einen Durchmesser von sion etwa 0,05 bis 5 Gewichtsprozent beträgt, zum 0,1 bis 0,25 μ aufweisen und die gegebenenfalls Schmutzabweisendmachen von Fasern und Faserein kationisches, anionisches oder nicht ionogenes gebilden.
oberflächenaktives Mittel enthält, dessen Anteil 25 Handelt es sich um eine wäßrige Dispersion von
am Gesamtgewicht der Dispersion etwa 0,05 bis Polystyrol, so besteht das Polymerisat aus nicht ver-
5 Gewichtsprozent beträgt, zum Schmutzabweisend- netztem Material mit einem üblicherweise bei der
machen von Fasern und Fasergebilden. Polymerisation von Emulsionen erhältlichen hohen
■ Molekulargewicht von 15-10* bis 2 · 106. An Stelle
30 von Polystyrol kann jedoch auch ein Copolymerisat
_yon Styrol mit bis zu 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise jedoch 2 Gewichtsprozent, Divinylbenzol, Acryl-..;'·■. oder Methacrylsäure, deren Alkylester oder Amide verwendet werden. Die Menge des beigemischten Co-
Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung 35 monomeren wird so gewählt, daß ein nicht filmbilden-
von Fasern und Fasergebilden mit Zubereitungen, die des Copolymerisat beim Trocknen unter 120° C ent-
das Aussehen dieser Materialien verbessern und steht. Handelt es sich dabei um einen Acrylsäurealkyl-
schützen und insbesondere das Verschmutzen während ester, so enthält die Alkylgruppe vorteilhaft 2 bis
des Gebrauchs verhindern oder verringern. 10 Kohlenstoffatome. Beispiele sind der Äthyl-,
In der britischen Patentschrift 785 673 ist bereits 40 η-Butyl-, Isobutyl- oder 2-Äthylhexylester.
vorgeschlagen worden, den Flor einer Faser.oder.. . Das Styrolpolymerisat oder -copolymerisat kann eines Fasergebildes, wie beispielsweise eines Teppichs,! nach einem der gebräuchlichen Emulsionspolymeri-. dadurch schmutzabweisend zu machen, daß man auf sationsverfahren hergestellt werden. Monomeres Styrol die Floroberfläche eine verdünnte kolloidale wäßrige kann beispielsweise in wäßrigem Medium in Gegeh-Lösung eines nicht filmbildenden Kunstharzes: auf- 45 wart von Eisen(III)-chlorid und Wasserstoffsuperoxyd bringt. Als Kunstharze sind Polyvinylchlorid, Poly- und in gleichzeitiger Anwesenheit des Betain-Emulvinylacetat, Copolymerisate aus Vinylchlorid und gators als einzigem Stabilisator oder als Teil des Vinylidenchlorid, Polystyrol oder Copolymerisate aus Stabilisatorsystems, zu einer Dispersion von polystyrol und Butadien vorgeschlagen worden. Die ver- merem Styrol polymerisiert werden. An Stelle von wendeten Dispergiermittel sind vorzugsweise anion-i ,50 Eisen(III)-chlorid und Wasserstoffsuperoxyd können aktiv, wie z. B. Laurylsulfat. zur Katalysierung der Polymerisierung auch andere Aus der USA.-Patentschrift 2 835 582 sind wäßrige Redoxsysteme, wie beispielsweise Persulfat-Bisulfit, Dispersionen von Polymerisaten bekannt, die durch Verwendung finden.
Polymerisation von äthylenisch ungesättigten Mono- Die Dispersion kann insgesamt 15 bis 60 Gewichts-
meren, z. B. Styrol, und in Gegenwart von amphotereri 55 prozent Kunstharz enthalten. Besonders bevorzugt
Dispergatoren, z. B. Betainen, erhalten werden. Diese wird ein Anteil an Polystyrolpolymerisat oder -copoly-
Dispersionen stellen im Gemisch mit Gelatine Aus- merisat von 40%· Die Dispersion kann, auch zusätz-
gangsmaterialien zur Herstellung photographischer lieh zu dem Betain der Formel I ein kationisches,
Beschichtungen dar. Eine Verwendung der wäßrigen anionisches oder nicht ionogenes oberflächenaktives
Polymerisatdispersion in der Textilveredlung wird 60 Mittel enthalten, das vor der Polymerisierung zuge-
nicht erwähnt. setzt wird und das die Netzeigenschaften des Betains
Es wurde nun gefunden, daß man Textilmaterialien verbessert. Der Anteil solcher Netzmittel am Gesamt-
durch Behandeln mit einer wäßrigen Dispersion von gewicht der Dispersion beträgt vorzugsweise 0,05 bis
Polystyryl, die als Emulgator bestimmte Betaine ent- 5 Gewichtsprozent.
hält, verbesserte schmutzabweisende Eigenschaften 65 Das als Emulgator verwendete Betain kann bei-
■ verleihen kann. spielsweise ein N-Alkyl-N,N-dimethyl-betain, wie
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb N-Hexadecyl-N.N-dimethylbetain, sein. Die Betaine
die Verwendung einer wäßrigen Dispersion von im- können die Formel I aufweisen, in der R2 und R3
3 4
beispielsweise die Methyl- oder Äthylgruppe und gebracht wird. Der Anteil des Weichmachers oder X die Methylen- oder Äthylengruppe ist. Die Alkyl- Netzmittels am Gesamtgewicht der Dispersion beträgt oder Alkenylgruppe R1 enthält 12 bis 20 Kohlen- vorzugsweise 2 bis 25 Gewichtsprozent. Beispiele stoffatome und kann beispielsweise eine Lauryl-, solcher Zusätze sind das Acetat des Kondensations-Myristyl-, Hexadecyl-,· Stearyl- oder Oleylgruppe sein. 5 produktes aus Stearinsäure und Diäthylentriamin, Ist Rj eine Alkenylgruppe, so enthält sie vorzugsweise das Acetat des Kondensationsproduktes aus Stearineine Äthylendoppelbindung. säure und Diäthanolamin, Oleylimidazolin und
Ist R1 eine Lauryl- oder eine andere Alkylgruppe Stearylimidazolin. Durch den Zusatz eines kationi-
mit einer Anzahl Kohlenstoffatome, die am unteren sehen Mittels dieser Art können auch Griff und
Ende der Definition liegt, so besteht die Gefahr, daß io Elastizität des Garnes oder Gewebes erhöht werden,
das Betain in der polymeren Dispersion unerwünschte Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Er-
Schaumbildung bewirkt, so daß die Verwendung eines findung. Darin bedeuten Teile, sofern nichts anderes
kationischen oberflächenaktiven Mittels, wie Cetyl- ausdrücklich vermerkt ist, Gewichtsteile. Die Ge-
pyridiniumchlorid oder Cetyltrimethylammoniumbro- wichtsteile verhalten sich zu Volumteilen wie KiIo-
mit, angezeigt sein kann. 15 gramm zu Litern. Wenn nicht anders angegeben, sind
An Stelle eines einzelnen Betains der Formel I Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind
kann auch ein Gemisch aus zwei oder mehr Betainen in Celsiusgraden angegeben.
Verwendung finden. Als Betain kann beispielsweise . · 1 1
eine Mischung aus N-Alkyl-N,N-dimethyl-betainen Beispiel 1
eingesetzt werden, die Alkylgruppen mit 12, 14, 16 20 14,0 Teile n-Hexadecyl-lS^N-dimethylbetain werden
und 18 Kohlenstoffatomen enthalten. Die Mischung in 395 Teilen Wasser gelöst und 280 Teilen mono-
aus Betainen kann so gewählt werden, daß R1 eine merem Styrol (stabilisiert mit 14 ppm tertiärem
durchschnittliche Kettenlänge von 12 bis 20 Kohlen- Butylkatechol) zugesetzt und die entstehende Mischung
Stoffatomen aufweist. auf 60° erhitzt. Dann wird langsam eine Lösung aus
Die Konzentration des Betains in der erfindungs- 25 0,0028 Teilen Eisen(III)-chlorid, gelöst in 25 Teilen
gemäß verwendeten Dispersion kann sich in weiten Wasser, zugefügt. Nach Erhöhung der Temperatur
Grenzen bewegen; vorzugsweise liegt sie jedoch bei der Mischung auf 70° werden 0,56 Teile Wasserstoff-
0,5 bis 5 % des Gesamtgewichts der Dispersion, wobei superoxydlösung zugegeben. Dann erhitzt man auf
eine Konzentration von 2% bevorzugt wird. 80° und hält die Mischung 2 Stunden lang bei dieser
Die Dispersion kann durch jedes geeignete Verfah- 3° Temperatur. Während dieser Zeit führt man weitere
ren, wie Sprühen, Foulardieren oder Aufstreichen 5?0 Teile Wasserstoffsuperoxydlösung zu. Die Tem-
auf die Fasern oder die Fasergebilde, aufgetragen peratur der entstehenden Mischung wird 1 Stunde
werden. Sie kann aber auch zum Imprägnieren der lang auf 90° gehalten.
Fasern oder Fasergebilde Verwendung finden. Ein Die auf diese Weise gewonnene Polystyroldispersion zweckmäßiges Verfahren besteht darin, die Fasern 35 wird auf 30° abgekühlt und filtriert. Man erhält oder Fasergebilde durch ein die wäßrige Dispersion 700 Gewichtsteile Polystyrol in Form einer insgesamt enthaltendes Bad zu passieren. Nach dem Benetzen 40% Kunstharz enthaltenden Dispersion. Das Promit der Dispersion empfiehlt es sich, die Fasern oder dukt ist eine bläulich-weiße Flüssigkeit. Die Mehr-Fasergebilde sofort zu trocknen; nötigenfalls können zahl der Teilchen hat einen Durchmesser von weniger sie zur Verbesserung ihres Aussehens oder Entfernung 40 als 1 μ. Unter dem Elektronenmikroskop sieht man, von überschüssigem Polymerisat gebürstet werden. daß im wesentlichen alle Teilchen einen Durchmesser Die Dispersion wird vorzugsweise so aufgebracht, von 0,12 bis 0,14 μ besitzen.
daß das behandelte Fasergebilde einen festen Harz- Das vorstehende Beispiel beschreibt die Herstellung
überzug mit einem Gewicht von etwa 0,01 bis 30 g einer typischen Polystyroldispersion für Mattierungs-
pro m2 aufweist. 45 und Schmutzabstoßungszwecke.
Als Fasern kommen Pflanzen- oder Kunstfasern .
oder Mischungen aus solchen in Frage, beispielsweise Beispiel /
Baumwolle, Jute, regenerierte Zellulose, Acetatrayon, Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird
Polyamid-, Polyester-, Polyolefin-, Polyvinyliden- unter Verwendung der gleichen Reaktionsteilnehmer
chlorid- oder Polyacrylfasern oder Gemische von 50 und unter gleichen Reaktionsbedingungen durchge-
Pflanzen- und/oder Kunstfasern mit Wolle. Die Faser- führt, nur besteht das Monomere aus einer Mischung
gebilde können beispielsweise aus solchen Fasern von 273 Teilen Styrol und 7 Teilen Divinylbenzol
oder Fasergemischen hergestellte Garne, Matten, in Form einer 65%igen Mischung in Äthylvinyl-
Flauschteppiche und anderes Teppichmaterial sein. benzol.
Die erfindungsgemäß verwendete Dispersion kann 55 Das aus dieser Dispersion gewonnene feste PoIyaber zusätzlich zu ihrem schmutzabweisenden Effekt merisat ist in gebräuchlichen organischen Lösungsauch das Aussehen von Fasern und Fasergebilden mitteln, einschließlich Perchloräthylen und Terpentinverbessern, indem sie beispielsweise den Textilfasem ersatz, nicht löslich. Die Dispersion enthält insgesamt und -geweben ein mattes, glanzfreies Aussehen verleiht. 40 % Kunstharz.
Diese Wirkung ist von besonderer Bedeutung bei 60 Die Dispersion hat eine niedrige Viskosität und glänzender Viskose oder anderen glänzenden Garnen. ein bläulich-weißes Aussehen. Der Durchmesser der Bei weißen Garnen und Geweben wird durch die Teilchen liegt unter 1 μ. Unter dem Elektronen-Mattierung im allgemeinen das weiße Aussehen ver- mikroskop sieht man, daß im wesentlichen alle Teilstärkt und bei einem farbigen Garn oder Gewebe chen einen Durchmesser von 0,14 bis 0,16 μ aufweisen, dessen Farbton aufgehellt. Diese Veränderung des 65 .
Farbtons läßt sich jedoch fast vollständig vermeiden, Beispiel3
wenn gleichzeitig mit der Dispersion ein kationischer Ein weißer Teppich mit Juteunterlage und Viskose-Weichmacher oder ein kationisches Netzmittel auf- reyon-Flor wird bei Zimmertemperatur mit einer
5 6
Mischung von 20 Volumteilen der gemäß Beispiel 1 teilen Wasser und verfährt wie vorstehend beschrie-
hergestellten Dispersion und 980 Volumteilen Wasser ben, so wird der Farbton des Teppichs nicht verändert,
f oulardiert, wobei sich sein Gewicht um 100 % erhöht. . . . ·
Anschließend wird der Teppich bei 70° getrocknet. Beispiel:/ ·. ;,
Der behandelte Teppich wird zusammen mit einer 5 Ein rot gefärbter Teppich mit Juteunterlage und
unbehandelten Probe aus dem gleichen Material Nylon-Flor wird bei Zimmertemperatur mit einer
einem Verschmutzungstest mit Staub unterzogen. Lösung aus 20 Volumteilen der gemäß Beispiel 2
Nach diesem Test haben sich auf der unbehandelten hergestellten Dispersion und 980 Volumteilen Wasser
Teppichprobe große Mengen Staub festgesetzt, wäh- foulardiert, wobei sich sein Gewicht um 100 % erhöht,
rend der behandelte Teppich nur sehr wenig ver- io Anschließend wird der Teppich bei 70° getrocknet.
schmutzt ist.
Beispiele
B ei s ρ i el 4
Ein gelb gefärbter Florteppich aus Polyacrylnitril-
Ein weißer Teppich mit Juteunterlage und Viskose- fasermaterial wird mit einer Lösung von 1,5 Volumreyon-Flor wird bei Zimmertemperatur mit einer 15 teilen der im Beispiel 1 hergestellten Dispersion und
Lösung aus 15 Volumteilen der gemäß Beispiel 1 0,5 Volumteilen des im Beispiel 4 verwendeten Weichhergestellten Dispersion, 5 Volumteilen einer 25%igen machers in 98 Volumteilen Wasser so lange besprüht,
wäßrigen Dispersion des Acetats eines Kondensations- bis eine Gewichtszunahme von 100 % erreicht ist.
Produktes aus Stearinsäure und Diäthylentriamin als Der Teppich wird an der Luft getrocknet. Unbehan-
Weichmacher und 980 Volumteilen Wasser f oulardiert, 20 delte und behandelte Teppichproben werden auf den
wobei sich sein Gewicht um 100% erhöht. Anschlie- Boden gelegt und einem Abnutzungstest (14000 Tritte)
ßend wird der Teppich bei 70° getrocknet. unterworfen, wobei die Teppichstücke regelmäßig
. -ir nut dem Staubsauger gereinigt werden. Bei Beendi-
Beispie gung des Abnutzungstests zeigt der behandelte Teppich
Ein weißer Teppich mit Juteunterlage und Nylon- 25 eine wesentlich geringere Verschmutzung als der unFlor wird bei Zimmertemperatur mit einer Lösung behandelte,
von 20 Volumteilen der gemäß Beispiel 1 hergestell- Beisoiel9
ten Dispersion und 980 Volumteilen Wasser foular-
diert, wobei sich sein Gewicht um 100 % erhöht. An- Ein weißer Nylonflorteppich wird mit einer Lösung
schließend wird der Teppich bei 70° getrocknet. 3° von 1,5 Volumteilen der im Beispiel 1 hergestellten
. . . .Dispersion und 0,5 Volumteilen des im Beispiel 4
B e 1 s ρ 1 e 1 0 verwendeten Weichmachers in 98 Volumteilen Wasser
Ein dunkelgrün gefärbter Teppich mit Juteunterlage so lange besprüht, bis eine Gewichtszunahme von
und einem Flor aus 42,5% Viskose, 62,5 % Wolle 100% erreicht ist. Der Teppich wird an der Luft
und 15% Nylon wird bei Zimmertemperatur mit einer 35 getrocknet.
Lösung aus 20 Volumteilen der gemäß Beispiel 1 her- Beispiel 10
gestellten Dispersion und 980 Volumteilen Wasser
f oulardiert, wobei sich sein Gewicht um 100 % erhöht. Ein aus glänzend gesponnenem Viskosereyon her-
Anschließend wird der Teppich bei 70° getrocknet. gestelltes, in einem tief roten Farbton gefärbtes Ge-
Nach der Behandlung stellt man eine leichte Verän- 4° webe wird bei Raumtemperatur mit einer Lösung
derung des Farbtons fest, d. h., die Farbe ist heller von 4 Volumteilen der gemäß Beispiel 1 hergestellten
geworden. Dispersion und 96 Volumteilen Wasser foulardiert
Verwendet man in diesem Beispiel eine Foulardier- und erfährt dabei eine Gewichtszunahme von 100 0^0.
flotte aus 15 Volumteilen der gemäß Beispiel 1 her- Das Gewebe wird dann bei 70° getrocknet. Es ist
estellten Dispersion, 5 Volumteilen des im Bei- 45 mattiert, und sein Farbton ist weniger tiefrot als der
^piel 4 verwendeten Weichmachers und 980 Volum- des unbehandelten Gewebes.

Claims (1)

1 2
vernetztem Polystyrol oder einem Polystyrolcopoly-
Patentanspruch: merisat mit mindestens 95 Gewichtsprozent Styrol,
. die als Emulgator ein Betain der Formel
Verwendung einer wäßrigen Dispersion von un-
vernetztem Polystyrol oder einem Polystyrol- 5 R2
copolymerisat mit mindestens 95 Gewichtsprozent j
Styrol, die als Emulgator ein Betain der Formel p^ -μ-θ . „ ,~
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