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Verfahren zum Veredeln von Fasermaterialien mit wäßrigen Dispersionen
vernetzbarer Copolymerisate Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veredelung
von Fasermaterialien mit wäßrigen Dispersionen von vernetzbaren Copolymerisaten,
die in Gegenwart bestimmter Emulgatoren hergestellt worden sind.
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Es ist bekannt, Fasermaterialien zur Verbesserung der Gebrauchseigenschaften
mit Dispersionen zu veredeln oder auszurtisten.
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Hierzu verwendet man hauptsächlich Dispersionen von Copolymerisaten,
die reaktionsfahige Gruppen enthalten. Diese Copolymerisate können bekanntlich nach
ihrer Applikation auf das Fasermaterial vernetzt werden, wodurch die erzeugte Ausrüstung
gegen Wäsche und gegen chemische Reinigung beständiger wird. Häufig verwendet man
bei der Vernetzung noch solche Verbindungen mit, welche eine Erhöhung der Knitterfestigkeit
bedingen, also z. B. härtbare Harnstoff- oder Melaminharze oder deren Vorkondensate.
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Für die Textilausrüstung dienende Dispersionen von Copolymerisaten
auf der Grundlage von Acryl- oder MethacryLsäureestern und
N-Methylolamiden
sind allgemein bekannt. Diese Dispersionen werden in üblicher Weise durch Emulsionspolymerisation
unter Mitverwendung verschiedener anionischer oder nichtionischer Emul-3autoren
hergestellt.
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Aus der österreichischen Patentschrift 239 185 ist ferner bekannt,
daß Druckpasten, die als Bindemittel vernetzbare Copolymerisate aus Acrylsäureestern,
N-Methylolmethacrylamid und sonstigen Comonomeren enthalten und die mit Alkalisalzen
von Schwefelsäurehalbestern polyoxäthylierter, einen hydrophoben Rest enthaltenden
Verbindungen, als Emulgatoren hergestellt worden sind, bessere Eigenschaften aufweisen
als bis dahin herkömmliche Druckpasten.
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Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, Fasermaterialien
unter Verwendung von Dispersionen vernetzbarer Copolymerisate unter Erzielung besonders
guter Gebrauchseigenschaften dauerhaft auszurüsten.
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Es wurde gefunden, daß man Fasermaterialien mit wässrigen Dispersionen
von vernetzbaren Copolymerisaten aus Acryl- und/oder Methacrylsäure, Acryl- und/oder
Methacrylsäureestern und N-Methylolacrylamid und/oder -methacrylamid, die unter
Verwendung von Salzen von Schwefelsäurehalbestern polyoxalkylierter, einen hydrophoben
Rest enthaltenden Verbindungen als Emulgatoren hergestellt worden sind, der erfindungsgemäßen
Aufgabe entsprechend
ausrüsten kann, wenn man als Copolymerisat
ein Emulsionspolymerisat verwendet, welches aus a) 45 bis 65 % (Gewichtsprozent
wie im folgenden, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren) Acrylsäureäthylester,
b) 25 bis 45 % Methacrylsäuremethylester c) 4 bis 8,5 % N-ethylolmethacrylamid und/oder
-acrylamid d) 0,5 bis 3 % Acrylsäure und/oder Methacrylsäure e) 0 bis 25,5 eines
weiteren copolymerisierbaren Monomeren unter Mitverwendung von f) 0,2 bis 6 %, bezogen
auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomeren Alkali- und/oder Ammoniumsalzen von
Schwefelsäurehalbestern polyoxalkylierter höherer Alkohole, höherer Carbonsäuren
oder deren Amiden und/oder Alkylphenolen als Emulgatoren hergestellt wurde.
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Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäß hergestellte Copolymerisat
50 bis 60 ffi Acrylsäureäthylester (a) und 30 bis 35 % Methacrylsäuremethylester
(b). Ferner können, bis zu 25,5 % an weiteren copolymerisierbaren Nonomeren (e)
wie Ester, Nitrile und Amide, polymerisierbaren Mono- und Dicarbonsäuren, Vinylester,
Vinylhalogenide, Vinyllactame, Vinylamine,
und ungesättigte polymerisierbare
Kohlenwasserstoffe wie Styrol oder Butadien mitverwendet werden. Der Gehalt an N-Methylolamiden
(c) soll vorzugsweise zwischen 4 und 6 liegen.
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Als Emulgatoren (f) kommen die Alkali- und/oder Ammoniumsalze der
Schwefelsäurehalbester von polyoxalkylierten Verbindungen in Betracht, die aus Alkoholen,
Carbonsäuren und Carbonsäureamiden mit 12 bis 18 C-Atomen sowie Alkylphenolen durch
Umsatz mit 5 bis 90, vorzugsweise 10 bis 40 Mol Äthylen- oder Propylenoxid hergestellt
werden. Diese Emulgiermittel und ihre Herstellung sind bekannt. Geeignete Alkohole
und Carbonsäuren sind z. B. Kokosfettalkohol, Spermölalkohol, Wachsalkohol, Spermölfettsäure,
Stearinsäure, Ölsäure, Ricinolsäure und entsprechende Produkte der Paraffinoxydation.
Neben den genannten Fettalkoholen und -säuren sind die Alkylphenole besonders geeignet.
So können z. B. oxalkylierte Alkylphenole des Oxalkylierungsgrades 10 bis 60, deren
Alkylreste 6 bis 14 C-Atome enthalten, welche verzweigt oder unverzweigt sein können,
nach ihrer Uberführung in die Alkali- oder Ammoniumsalze ihrer Schwefelsäurehalbester
verwendet werden. Geeignete Alkylphenole sind z. B. Isooctylphenol, Decyl oder Dodecylphenol
bzw. die entsprechenden Naphthole.
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Anstelle der Fettalkohole oder Carbonsäuren eignen sich auch die Amide
der Carbonsäuren, z. B. der genannten Fettsäuren.
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Die Emulgatoren (f) werden vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 2 ,
bezogen auf die Gesamtmenge an Monomeren, eingesetzt. Zusätzlich zu diesen Emulgiermitteln
(f) können noch bis zu 5 , bezogen auf die Gesamtmenge an Monomeren, andere Emulgiermittel
und Schutzkolloide, wie sie bei der Durchführung von Emulsionspolymerisationen üblich
sind, mitverwendet werden.
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Ein besonders bevorzugte Ausführungsform, die erfindungsgemäßen Copolymerisate
herzustellen, besteht darin, daß die Copolymerisation in Gegenwart eines Emulgatorgemisches
aus definitionsgemäßen Emulgatoren des Oxalkylierungsgrades 5 bis 40 sowie 70 bis
90 vorgenommen wird.
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Weiterhin kann man zusätzlich weitere Emulgatoren verwenden wie Alkali-
oder Ammoniumsalze langkettiger Fettsäuren, langkettiger Sulfonsäuren. Als Schutzkolloide
seien Polyacrylsäure, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid, Polymethacrylamid
und Schutzkolloide natürlicher oder halbsynthetischer Herkunft genannt.
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Als Polymerisationskatalysatoren werden die für die Emulsionspolymerisationen
üblichen radikalischen Katalysatoren in Mengen von 0,1 bis 1 , bezogen auf die Gesamtmenge
der Monomeren, verwendet.
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Ferner können weitere nicht polymerisierbare Hilfsmittel wie
Puffersubstanzen,
Polymerisationsregler wie Octadecylmercaptan u. a. zugesetzt werden. Die angewendete
Menge soll höchstens ? %, bezogen auf die Gesamtmenge an Monomeren, betragen. Die
lIerstellung der Dispersionen der erfindungsgemäßen Copolymerisate erfolgt im übrigen
in an sich bekannter Weise. Während der Polymerisation soll der pH-Wert 6 zweckmäßigerweise
nicht oder nur kurzfristig überschritten werden. Ein besonders bevorzugter pH-Bereich
liegt zwischen pH 4 bis 5,5.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl Textilien natürlicher
als auch synthetischer Herkunft ausgerüstet, d. h. veredelt werden. Besonders eignen
sich hierfür Textilien auf der Grundlage von Cellulose, aber auch solche aus synthetischen
Polyamidfasern. Die mit den erfindungsgemäß hergestellten Copolymerisaten erhaltenen
Ausrüstungen sind sehr widerstandsfähig gegenüber der chemischen Reinigung und der
Kochwäsche.
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Die neuen Copolymerisate eignen sich besonders zur Ausrüstung von
hoch beanspruchten Textilien, wie Einlagestoffen für Kragen und Manschetten. Die
mit den so behandelten Einlagestoffen hergestellten Kragen und Manschetten sehen
auch nach häufigem Waschen einwandfrei aus und bleiben formbeständig. Zur Veredlung
von Textilien können die erfindungsgemäßen Copolymerisate auch zusammen mit den
in der Textilindustrie zur Veredlung verwendeten Aminoplastbildnern bzw. Reactant-Typen
eingesetzt werden. Diese Mittel, die zum Appretieren oder zur Knitterfestausrüstung
verwendet
werden, sind vornehmlich Methylolverbindungen des Harnstoffs und von dessen cyclischen
Derivaten, z. B. des Glyoxalmono- und -diureins. Besonders vorteilhaft werden die
N-Methyloläther dieser Verbindungen verwendet. Ferner können noch Epoxyverbindungen
sowie Gemische der obengenannten Verbindungen verwendet werden. Diese Verbindungen
werden, wie allgemein üblich, in Mengen von .3 bis 15 Gew. % Festsubstanz, bezogen
auf das Gewicht des behandelten Gewebes angewandt.
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Die Dispersion der erfindungsgemäßen Copolymerisate sollen bevorzugt
40 bis 50 Gewichtsprozent Festsubstanz enthalten, und die Menge des auf die Textilien
aufgetragenen Ausrüstungsmittels soll etwa 5 bis 20 s betragen, bezogen auf das
ausgerüstete Gewebe. In Spezialfällen können diese Mengen sowohl unter- wie auch
überschritten werden.
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Selbstverständlich können bei derartigen Ausrüstungen auch die sonst
üblichen Weichmachungs-, Appretur- und Hydrophobiermittel mitverwendet werden, ebenso
Farbstoffe, wie Pigmentfarbetoffe oder substantive Farbstoffe.
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Bei spiel Ein gebleichtes und mercerisiertes Baumwollgewebe (Krageneinlagestoff)
des Flächengewichtes 180 g/m2 wird mit einer Flotte, die pro Liter 150 g einer 50
siegen wässrigen Lösung von Dimethylol-5,5-dimethyl-4-methoxy-propylenharnstoff,
250 g der weiter lunten
beschriebenen Dispersion mit 50 Gew. % Festgehalt,
35 g Magnesiumchlorid und 2 g Netzmittel auf Basis eines polyoxäthylierten Alkylphenols
enthält und deren pH-Wert auf 4,5 eingestellt ist, auf einem 3-Walzenfoulard imprägniert.
Dabei erhält das Gewebe einen Flottenauftrag von 85 %. Nach dem Trocknen auf dem
Spannrahmen auf 7 % Restfeuchte wird das Gewebe während 5 Minuten auf 160 0C erhitzt.
Das so ausgerüstete Gewebe zeigt Steife, Griff und Sprungelastizität mit hoher Waschbeständigkeit
und bleibt auch nach zahlreichen Maschinenkochwäschen formstabil.
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Die Copolymerisatdispersion wurde aus a) 58 % (Gewichtsprozent wie
im folgenden) Acrylsäureäthylester b) 34,5 % Methacrylsäuremethylester c) 6,5 %
N-Methylolmethacrylamid d) 1,0 % Acrylsäure unter Mitverwendung von f) 1,3 3, bezogen
auf die Gesamtmenge der Monomeren, des Schwefelsäurehalbestersalzes des Umsetzungsproduktes
von 1 Mol Isooctylphenol und 25 Mol Äthylenoxid sowie 2,6 % Türkisch-Rotöl (50 Xig)
und 1,096eines polyäthylierten Spermölalkohols als Emulgatoren in bekannter Weise
hergestellt.