DE2038705B2 - Verfahren zur Herstellung von Fasergebilden mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Fasergebilden mit elastischem gutem Griff und mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften durch Behandeln mit Organopolysiloxane und Polyisocyanate enthaltenden Lösungen und anschließendes Erhitzen.

Unter der hierin verwendeten Bezeichnung »Faser-S gebilde« sollen Gebilde oder Zusammensetzungen verstanden werden, welche aus Fasern bestehen oder die solche enthalten, z. B. Stapelfasern, Fäden, Garne, Saiten, Stränge, Seile, Strick- und Wirkwaren, gewebte Flächengebilde, nicht gewebte Flächengebilde, tuft-

artige Flächengebilde oder fertige Kleidungsstücke. Es ist bereits bekannt, die Wasserechtheit, das Wasserabstoßvermögen und die Lebensdauer von Gebilden aus natürlichen oder synthetischen Fasern dadurch zu verbessern, daß man sie mit der Lösung oder Emulsion eines Organopolysiloxans oder eines Polyurethans behandelt. Eine derartige herkömmliche Behandlung mit dem Polysiloxan allein ist dazu imstande, den Gebilden eine überlegene Wasserbeständigkeit und einen wasserabstoßenden Effekt zu verleihen. Diese Behandlung führt jedoch zu einem unerwünschten wachsartigen Griff, und darübei hinaus werden dadurch die fertigen Produkte nicht mit den weiteren Eigenschaften einer ausgezeichneten Antipilling-Eigenschaft, Lichtbeständigkeit. Schrumpfechtheit und Knitterfestigkeit, die dauerhaft genug ist. um dem Waschen zu widerstehen, versehen. Auf der anderen Seite ist das Behandlungsverfahren mit einer Lösung oder Emulsion eines Polyurethans dazu imstande, den Gebilden eine ziemlich gute Knitterfestigkeit, Antipilling-Eigenschaften und einen voluminösen Griff zu verleihen, jedoch ist es schwierig, wegen der geringen Wasch- und Lichtechtheiten diese Eigenschaften über längere Zeiträume aufrechtzuerhalten. Es ist auch schon ein Verfahren zur Behandlung von Flächengebilden mit einem Gemisch aus Polyurethan und Polysiloxan bekannt, um wasserfeste Tücher herzustellen (vergleiche z. B. USA-Patentschrift 3 434 875 oder japanische Auslegeschrift 15597 1967).

. Dieses Verfahren ist zwar dazu imstande, den Kleidungsstücken u. dgl. eine gute Wasserechtheit und eine gute Wasserab-ioßungsfähigkeit zu vermitteln, doch werden wie im Fall des oben beschriebenen herkömmlichen Verfahrens auf Grund der fehlenden Wasch- und Lichtechtheit sowie der fehlenden Wärmebeständigkeit diese Eigenschaften ebenfalls nicht über längere Zeiträume beibehalten.

Au j der deutschen Auslegeschrift 1 131 178 (= USA.-Patentschrift 2924 587) und der USA.-Pat»ntschrift 2 893 898 ist bereits die Behandlung von Fasergebilden mit Organopolysiloxanen und Polyisocyanate enthaltenden organischen Lösungen und anschließendes Erhitzen bekannt.

Bei dem in der deutschen Auslegeschrift 1 131 178 beschriebenen Verfahren wird ein Behandlungsmittel verwendet, welches aus einer Silikon-Komponente und einer Isocyanat-Komponente besteht. Diese Behandlung erfolgt bei dem bekannten Verfahren zu dem Zweck, dauerhafte wasserabstoßende überzüge herzustellen, welche gegen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel beständig sind. Die Verbesserung anderer Eigenschaften, z. B. der Bauschigkeit, der Griffigkeit, der Lichtechtheit u. dgl., wird aber bei dem bekannten Verfahren nicht beabsichtigt.

Das gleiche gilt für die USA.-Patentschrift 2 893 898. Bei dem darin beschriebenen Verfahren sollen Materialien dadurch wasserabstoßend gemacht werden, daß sie mit einem Gemisch aus einer Organopolysiloxan-

verbindung unJ mindestens einer Isocyanatverbindung behandelt werden.

Bei dem Verfahren gemäß der japanischen Auslegeschrift 26747/63 wird zwar die Verbesserung der Elastizität, der Knitterfestigkeit u.dgl. erzielt, doch enthält das dort verwendete Behandlungsmittel keine Silikon-Komponente.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, 'velches die Herstellung von Fasergebilden mit einem voluminösen Griff, einer dauerhaften Elastizität, sehr guten Eigenschanen hinsichtlich des Antipilling^, der Schrumpfungsbeständigkeit, der Knitterfestigkeit, der Lichtechtheit, der Wärmebeständigkeit und der Lösungsmittelbeständigkeit ermöglicht.

Zu diesem Zweck wurden umfangreiche systematische Unterv-hungen über ein Appreturverfahren durchgeführt, um Fasergebilde mit einem sehr guten Griff und den anderen obengenannten ausgezeichneten Eigenschaften herzustellen, bei welchen die Pillingneigung und das Rutschen der Fasern in dem Gebilde beseitigt ist. Diese Untersuchungen haben zu dem Ergebnis geführt, daß ausgezeichnete Wirkungen erhalten werden können, wenn auf der Oberfläche der das Fasergebilde bildenden Fasern ein Blockcopoivmeres aus einem Polvorganosiloxandiol und einem Polyurethanpräpolymeren aufgebracht und darauf fixiert u./d.

Diese Aufgabe wird durch <i-°. Erfindung gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Faseigeb;¹ ien mit elastischem gutem Griff und mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften durch Behandeln mit Organopolysiloxane und Polyisocyanate enthaltenden Lösungen und anschließendes Erhitzen, daß dadurch gekennzeichnet ist. daß man auf die Fasern des Fasergebildes eine Lösung eines Gemisches von Polyurethanpräpolymeren mit einem Gehalt an NCO-Gruppen von 1,0 bis 3,0Gewichtsprozent und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3000 bis 50 000 und einem Polyorganosiloxandiol mit einer Viskosität in l.V'oiger Trichloräthylenlösung bei 25 C von 10(K) bis 100 (MK) cSt, wobei das Mengenverhältnis von Polyurethanpräpolymeren zu Polysiloxandiol 10:1 bis 1 : 10 Gewichtsteile beträgt, sowie einem Polymerisationskatalysator in einem organischen Lösungsmittel aufbringt in einer Menge von 0.1 bis 10 Gewichtsprozent Polymerfeststoffe, bezogen auf die Fasergebilde, und man die Gebilde zur Vervollständigung der Blockcpolymerisation des aufgebrachten Polyurethanpräpolymeren und des Polyorganosiloxans einer Wärmebehandlung bei 50 bis 200 C unterwirft.

Das gemäß dem Verfahren der Erfindung auf den Fasern fixierte Blockcopolymere wird durch eine Polyaddition zwischen den NCÖ-Gruppen des Polyurethanpräpolymeren und den Hydroxylgruppen des Polyurganosiloxandiols gebildet. Das erhaltene Copolymere unterscheidet sich daher erheblich von einem Polyurethanharz oder von einem hochpolymeren Organosiloxan allein bzw. einem Gemisch dieser Stoffe, und zwar sowohl in der Molekularstruktur, der Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln, der Lichtechtheit, der Wärmebeständigkeit und den elastischen Eigenschaften. Insbesondere ist das Copolymere hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln, der Wärmebeständigkeit und der Lichtechtheit im Vergleich zu einem Gemisch aus diesen Stoffen erheblich verbessert. Im Hinblick auf die Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln ist zu sagen, daß das blockierte Copolymere in organischen Lösungsmitteln im wesentlichen absos lut unlöslich ist und daß es darin nicht einmal anquillt. Aus diesen Gründen ist das gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellte Fav -gebilde hinsichtlich der genannten Eigenschaften den herkömmlichen Fasergebilden überlegen, auf welchen ein PoIy- urethanharz oder eine Polyorganosiloxan alleir bzw. ein Gemisch daraus aufßxiert Lt. Ein weiterer Vorteil der fe-mäß der Eriindung behandelten Fasergebilde liegt darin, daß ihre Eigenschaften wegen ihrer guten Waschbeständigkeit über lange Zeiträume aufrecht erhalten werden können.

Das auf dem Fasergebilde gebildete und fixierte Copolymere muß im wesentlichen folgende Eigenschaften haben: Eine Bruchdehnung von mindestens 200%. eine Zugrückfederung bei 100% Dehnung von mindestens 70%, eine Zugfestigkeit von 1 bis 50 kg cnr und eine Härte von 50 bis 60. Wenn nur eines dieser Erfordernisse außerhalb des oben angegebenen Bereichs liegt, dann werden die Ziele der Erfindung nicht erreicht.

Wenn die Bruchdehnung unterhalb 200% liegt, dann besitzt der gebildete Film eine so schlechte Elastizität, daß ein Fasergebilde mit einer dauerhaften Knitterbeständigkiit und einer Schrumpfbeständigkeit sowie mit einem elastischen Griff nicht erhalten werden kann. Demgemäß liegt bevorzugterweise die Bruchdehnung im Bereich von 400 bis KKX)%. Die Zugrückfederung bei 100% Dehnung beträgt mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 80%. Die Zugfestigkeit muß im Bereich von 1 bis 50 kg cnr, vorzugsweise 3 bis 20 kg cm², liegen. Wenn die Zugfestigkeit weniger als 1 kg cnr betragt, dann ist der gebildete Film in ungeeigneter Weise spröde. Die Härte muß in den Bereich zwischen 5 und 60 , vorzugsweise 8 bis 30 . fallen. Wenn die Härte unterhalb 5 liegt.

dann ist der erhaltene Film zu weich, während bei Werten über 60 C das so behandelte Fasergebilde in unerwünschter Weise rauh und hart wird. In jedem Fall wird daher der Griff des Gebildes verschlechtert.

Zusätzlich zu den obigen Gesichtspunkten stellt die fixierte Menge des Copolymercn auf dem Fasergebilde einen wichtigen Faktor dar. Gemäß der Erfindung ist es erforderlich, daß. bezogen auf das Gebilde. 0,1 bis 10 Gewichtsprozent des Copolymeren des Polvorganosiloxandiols und des Polyurethanpräpolymeren mit den oben beschriebenen physikalischen Eigenschaften aufgebracht wird, wobei in der Praxis ein Bereich von 0,2 bis 3% vorzuziehen ist. Die Wirkung ist nur gering, wenn die fixierte Menge unterhalb 0.1 Gewichtsprozent liegt, während umgekehrt die Voluminosität und das Griffgefühl unerwünscht verschlechtert werden, wenn diese Menge über 10 Gewichtsprozent erhöht wird.

Das Polyorganosiloxandiol, welches gemäß der Erfindung verwendet wird, ist ein Polysiloxan, welches endständige Hydroxylgruppen und eine Viskosität bei 25°C in einer 15%igen Lösung in Trichloräthylen von 1000 bis lOOOOOcSt besitzt. Es kann beispielsweise durch die allgemeine Formel:

HO-(SiRRO)_n-H

angegeben werden, worin R und R', die gleich oder verschieden sein können, Alkyl, Aryl, Aralkyl oder Alkenyl mit 1 bis IS C-Atomen sowie —CH = CH₂,

-CH₂-CH₂-CF₃, -(CH₂J_1n-CN, -NCO, — OH oder —OCH₃ bedeuten können. Bei den durch die obige Formel angegebenen Polymeren werden besonders Dimethylpolysiloxandiol, Diäthylpolysiioxandiol, Methylphenylpolysiloxandiol, Di- S phenylpolydloxandiol und y-Cyanopropylmethylpolysiloxandiol bevorzugt.

Am meisten wird Dimethylpolysiloxandiol bevorzugt. Die Viskosität in einer 15%igen Trichloräthylenlösung bei 25° C des genannten PolyorganosiluAdn- diols, welches gemäß der Erfindung verwendet wird, liegt im Bereich von 1000 bis lOOÜOOcSt, vorzugsweise von 5000 bis 5000OcSt. Wenn die Viskosität unterhalb 1000 cSt liegt, dann kann das genannte Blockcopolymere mit den obengenannten physikalischen Eigenschaften nicht erhalten werden, so daß das Fasergebilde nicht verbessert wird.

Das gemäß der Erfindung verwenden Polyurethanpräpolymere kann jedes Polyurethanpräpolymere sein, welches in seiner Hauptmolekülkette neben endständig».n Isocyanatgruppen auch Urethan- oder Harnstoffgruppen besitzt. Solche Präpolymer ι können durch Umsetzung zwischen einer aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung und einer Isocyanatgruppen enthaltenden Verbi.idung gebildet werden. Als organische Diisocyanate, welche zur Herstellung des Präpolymeren geeignet sind, können z. B. genannt werden:

1,5-Naphthytendiisocyanat,

4,4-DiphenyI-methan-diisocyanat, 2,υ- Tolylendiisocyanat,

2,4-Tolylen-diisocyanat,

Methylen-bis-(4-phenyl-isocyanat),

Metaphenylen-diispcyanat,

Par^phenylen-diisocyanat,

Diphenylmethan-3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanat,

Xylylen-düsocyanat,

Cyclohexylen-cüisocyanat,

1,6-Hexamethylen-diisocyanat,

Dimethyl-iiiisocyanat,

4,4-Dicyclohexylmethan-diisocyanat oder

Methylcyclohexylen-diisocyanat.

Als aktiven Wasserstoff enthaltende Verbindungen, welche zur Bildung eines langkettigen Segments geeignet sind, können Diole m>t im wesentlichen linearer Struktur und Thiole oder Polyole mit inaktiven Nebengruppen wie Alkyl-, Alkenyl-, Alkylaryl- oder Aralkylgruppen verwendet werden. Als Triol k inn ζ. Β. ein Glyzerin-Propylenoxyd-Addukt verwendet werden. Bevorzugte Diole umfassen Polyalkylenoxydglykole, wie Poly-l^-propylenoxydglykol, Polyäthylenoxydglykol, Äthylenoxyd/Propylenoxyd-Copolymer-Glykole und ähnliche Produkte, die aus Glykolen gebildet werden. Diese Diole besitzen vorzugsweise ein Molekulargewicht von höchstens 5000.

Die physikalischen Eigenschaften des verwendeten Polyurethanpräpolymeren stellen wichtige Faktoren zur Bildung des zähen Copolymeren dar, wie sie zur wirksamen Copolymerisation des Präpolymeren mit dem Polyorganosi'.oxandiol unter Wärmebehandlungsbedingungen in der Praxis bezweckt werden.

Bei entsprechenden Untersuchungen über die Beziehung zwischen dem Polyurethanpräpolymeren und dem daraus durch Copolymerisation mit dem Polyorganosiloxandiol ".rhältlichen Blockcopolymeren wurde gefunden, daß es notwendig ist, ein hochmolekulares Präpolymeres mit einem durchschnitt-

35

40 liehen Molekulargewicht von 3000 bis 50 000, vorzugsweise von 10000 bis 25000, und einem Isocyanatgruppengehalt von 1,0 bis 3,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1,5 bis 2,5 Gewichtsprozent, zu verwenden. Wenn das durchschnittliche Molekulargewicht des Polyurethanpräpolymeren weniger als 3000 ist. dann ist es nicht möglich, das. Blockcopolymere mit den oben beschriebenen physikalischen Eigenschaften zu bilden, während umgekehrt bei einem Molekulargewicht von mehr als 50 000 die Copolymerisationsreaktion nicht einfach fortschreitet. Wenn der Isocyanatgruppengehalt weniger als 1,0 Gewichtsprozent beträgt, dann schreitet die Copolymerisationsieaktion nur mit Schwierigkeiten fort, und bei einem Gehalt von mehr als 3,0 Gewichtsprozent können deswegen die Ziele der Erfindung nicht erreicht werden, weil kein ßlockcopolymeres mit den oben iefinierten physikalischen Eigenschaften gebildet wird.

Das Mischverhältnis (Copolymerisationsverhältnis) von Polysiloxandiol zu dem Polyurethanpräpohmeren, das gleichfalls ein wichtiger Faktor ist, soll in den bereich von K): 1 bis 1 : 10 (Gewicht) fallen. Außerhalb dieses Bereichs wird kein blockiertes Copolymeres mit den oben beschriebenen physikalischen Eigenschaften erhalten, so daß keine zufriedenstellende Verbesserung der Fasergebilde realisierbar ist. Wenn nämlich das Verhältnis des Polyurethanpräpolymeren zu dem Polyorgani siloxandio! oberhalb der oberen Grenze des Bereichs liegt, dann wird ein Copolymeres gebildet, welches durch Licht oder Wärme leicht zu einer gelblichen Schattierung verfärbt wird, so daß die Wetterbeständigkeit aes Faselgebildes im Vergleich zu dem nicht behandelten Produkt erheblich verschlechtert wird. Wenn innerhalb des obengenannten Bereichs der Anteil des Polyurethanpräpolymeren höher ist, dann wird der Griff, die Waschbeständigkeit und die Antipilling-Dauerhaftigkeit vergrößert. Auf der anderen Seite wird, wenn der Anteil des PoIyorganosiloxandiols vergrößert wini, der wachsartige Griff verstärkt. Wenn die beiden Komponenten in einer äquivalenten Menge verwendet werden, dann können den Fasergebilden besonders ausgezeichnete Elastizitätseigenschaften und eine besonders gute Knitterfestigkeit verliehen werden. Jedoch liegt im Hinblick auf die Erzielung der obengenannten Eigenschaften das am meisten bevorzugte Mischverhältnis der beiden Komponenten im Bereich von 10:2 bis 2:10.

Obgleich die obengenannten Vorteile bereits dadurch erhalten werden können, da3 das Polyorganosiloxandiol und das Polyurethanpräpolymere in einem Mischverhältnis von I : 10 bis 10:1, wie vorstehend beschrieben worden ist, blockcopolymerisiert werden, kann die Copolymerisation auch in Gegenwart einer spezifizierten Menge eines Alkylhydföpölysilöxans durchgeführt werden, um ein Terpolymeres zu bilden, welches aus dem Polyurethanpräpolymeren, dem Polyorganosiloxandiol und dem Alkylhydropolysiloxan zusammengesetzt ist. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise die Wasserabstoßungsfähigkeit des Fasergebildes weiter verbessert wird. Der Anteil des Alkylhydropolysüoxans beträgt höchstens 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyorganosiloxandiol, und liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 10 Gewichtsprozent. Wenn die zugegebene Menge unterhalb 5 Gewichtsprozent liegt, dann wird die Wärmebeständigkeit und die Wasserabstoßungsfähigkeit nur wenig vergrößert. Wenn sie umgekehrt mehr

als 20 Gewichtsprozent beträgt, dann wird der gebildete Copolymerfilm spröde, und die Zugfestigkeit wird verschlechtert.

Als bevorzugte Alkylhydropolysiloxane können z. B. genannt werden: Methylhydrogenpolysiloxan, Äthylhydrogenpolysiloxan oder Polyhydrugenpolysiloxan. Unter diesen Verbindungen wird das Methylhydrogenpolysiloxan am meisten bevorzugt. Die Viskosität des Alkylhydrogenpolysiloxans beträgt vorzugsweise nicht mehr als 1000 cSt und liegt am besten zwischen 5 und 50 cSt.

Auch hierbei ist die fixierte Menge des Blockcopolymeren auf dem Fasergebilde sehr wichtig. Es muß nämlich auf das Fasergebilde ein Gemisch aus dem Polyorganojiloxandiol und dem Polyurethanpräpolymeren, das zusätzlich mit einem Alkylhydropolysiloxan versetzt worden ist, im oberen angegebenen spezifischen Mischverhältnis in einer Menge aufgebracht werden, die bezogen auf das Fasergebilde, 0,1 bis 10 Gewichtsprozent beträgt.

Wenn die Menge unterhalb 0,1 Gewichtsprozent liegt, dann ist der Behandlungseffekt nicht ausreichend. Andererseits bei einer Menge, die oberhalb 10 Gewichtsprozent liegt, werden die Voluminosität, der Griff und andere Eigenschaften in nachteiliger Weise verschlechtert Die am meisten bevorzugte Menge liegt im Bereich von 0,2 bis ojGewichtsprozent.

Zur Beschleunigung der Copoiymerisationsreaktion zwischen dem Polyurethanpräpolymeren und dem Polyorganosiloxandiol oder zwischen diesen beiden Komponenten und dem Alkylhydropolysiloxan wird ein Polymerisationskatalysator eingesetzt. Als geeignete Polymerisationskatalysatoren können genannt werden: Metallorganische Verbindungen, z. B. Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndioctoat, Dibutylzinnoctylmaleatlaurat, Dibutylzinnsuccinat, Zinn(II)-octoat, Dibutylzinndiäthylhexoat sowie Zinn-Chelat-Verbindungen. Die genannten Katalysatoren können für sich oder im Gemisch verwendet werden. Die normalerweise zugesetzte Menge des Polymerisationskatalysators Seträgt 1 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyorganosiloxandiol.

Zusätzlich zu dem Polymerisationskatalysator kann ein Primer verwendet werden, um die Klebfähigkeit des gebildeten Blockcopolymeren gegenüber dem Fasergebilde zu verstärken. Als solche Primer können z.B.

Silanisocyanate,

Alkoxysilane,

Silanacetate,

Vinyltrichlorsilan,

VinyI-tris-(/?-methoxy-äthoxy)-silan,

/i-P^EpoxycycIohexylHithyi-trimethoxysilan,

y-Glycidoxy-propyl-trimethoxysilan,

y-Metacrylpropyl-trimethoxysilan u. dgl.

verwendet werden. Diese Stoffe werden gewöhnlich in einer Menge von nicht mehr als 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyorganosiloxandiol, zugesetzt.

Bei der Behandlung der Faserstruktur gemäß der Erfindung wird eine Bchandlungslösung verwendet und in geeigneter Weise auf das f asergebilde aufgebracht, welche dadurch hergestellt worden ist daß eine spezifische Menge des Polyurethonpn»r>olymeren und des Polyorganosiloxandiols oder eines Gemaches mit Alkylhydropolysiloxan in einem nicht wäßr^en organischen Lösungsmittel aufgelöst wird und erforderlichenfalls mit einem Katalysator und einem Primer versetzt wird. Die Auftragung kann z. B. durch Eintauchen, Aufbringen mit einem Kissen, Aufsprühen, Gravierbeschichten u. dgl. in den erforderlichen Mengen geschehen. Das mit der Behandlungslösung imprägnierte Fasergebilde wird sodann in eine Heizeinrichtung geleitet, welche auf einer Temperatur von 50 bis 200⁰C gehalten wird und zur Bildung und Fixierung des Blockcopolymeren nach der Vervollständigung der Copolymerisationsreaklion erhitzt.

Bei dieser Stufe steht die Temperatur der Wärmebehandlung mit der Behandlungszeit je nach der Natur des Fasergebildes und des Blockcopolymeren und der auffixierten Menge des Copolymeren in Beziehung.

Die Wärmebehandlung erfolgt bei 50 bis 200^ C, vorzugsweise bei 100 bis 160⁰C, und zwar während eines Zeitraums von 30 Sekunden bis 20 Minuten. Bei Temperaturen unterhalb von 50°C wird kein Copolymeres mit den erforderlichen physikalischen Eigen-

schäften gebildet, oder es ist notwendig, die Behandlung in nachteiliger Weise über einen langen Zeitraum vorzunehmen. Umgekehrt ist das Arbeiten bei Temperaturen oberhalb 200⁰C ebenfalls nicht vorzuziehen, da hierdurch das behandelte Fasergebilde

leicht verfärbt werden kann.

Für die Behandlungslösung -vird als nicht wäßriges organisches Lösungsmittel z. B. Toluol, Benzol, Xylol, technisches Benzin, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform. Dichloräthan, Perchloräthan, Trichloräthylen

oder Methylenchlorid, bevorzugt. Jeder der Copolymerisationsbestandteile, der in dem Lösungsmittel aufgelöst ist, kann durch rasches Eindringen und Durchdiffusion durch das Fasergebilde nach dem Aufbringen das Gebilde benetzen und es homogen im Inneren imprägnieren. Auch bei der Trocknungsstufe nach der Beseitigung des Lösungsmittels, wobei das Lösungsmittel im Vergleich mit Wasser sehr rasch verdampft, tritt keine Verschiebung eines Copolymeren auf dem Fasergebilde auf, und das homogene, zähe

4" Blockcopolymere bildet sich in situ auf den Fasern des Fasergebildes, indem sich die Blockcopolymerisationsreaktion bei der Wärmebehandlung vervollständigt.

Das auf diese Weise hergestellte und in dem Fasergebilde fixierte Copolymere wirkt als eine Faier-Textur. Daher zeigt das behandelte Fasergebilde als Ganzes eine ausgezeichnete Zugfestigkeit und Druckelastizität gegenüber mechanischer Spannung und eine erheblich größere Knitterfestigkeit, als wenn ein Polyurethan- oder ein Poiyorganosiloxanelastomeres entweder allein oder im Gemisch aufgetragen würde. Auf Grund des Polyorganosiloxanelastomeren wird die Pillingbildung und das Gleiten der Fasern verhindert.

SS Es ist erwähnenswert, daß das behandelte Fasergebilde eine hohe Elastizität zeigt und daß es zur gleichen Zeit seinen guten Reibungskoeffizient beibehält, indem der niedrige Reibungskoeffizient der PoIyorganosiloxankomponente des Copolymeren den ho-

hen Reibungskoeffizient der Polyurethankomponente kompensiert. Es ist weiterhin erwähnenswert, daß durch Variation des Mischverhältnisses des Polyorganosiloxandiols zu dem Polyurethanpräpolyrneren elastische Fertigartikel mit verschiedenen einzigarti-

⁶S gen Griffigkeiten erhalten werden können. Es ist sehr bedeutend, daß auf Grund der oben beschriebenen Blockcopolymerisation eine Verbesserung erzielt werden konnte, nämlich daß die Vergilbung oder die Ver-

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schlechterurig der Lichtbeständigkeit eines Fasergebildes, welche sich gewöhnlich aus der Appretierung mit einem Polyurethanhomopolymeren aus einem Polyur»tharipräpolymeren allein ergeben hat, vollständig durph Blockcopolymerisation eines Polyorganosiloxandiols damit beseitigt werden konnte. Ferner ist das bislang praktizierte Appretieren von Fasergebilden mit synthetischen Harzen von dem Nachteil begleitet, daß Über-Kreuz-Kontakte in der Textur des Gewebes fixiert werden, wodurch die Verstreckbarkeit von Fasergebilden, wie Wirkwaren, unvermeidbar verringert wurde. Gemäß der Erfindung liegt aber an den überkreuzkontakten in der Textur nur eine geringe Konzentration des Copo'./meren vor. da ein nicht wäßriges organisches Lösungsmittel verwendet wird. Selbst wenn das Copolymere konzentriert wird, dann werden die Streckeigenschaften nicht verschlechtert, da das Copolymere selbst eine hohe Zugfestigkeit besitzt.

Das Veifahren gemäß der Erfindung entfaltet seine besten Wirkungen bei der Behandlung von Wirk- und Strickwaren und gibt ausgezeichnete Ergebnis*·? gleichfalls bei der Behandlung von Garnen, gewebten und ungewebten Flächengebilden, fertigen Kleidern. Teppichen u. dgl. Ferner gewährleistet die durch die Erfind :ng erhältliche Schrumpmngsbeständigkeii die Dimensionsstabilität der Fasergebilde, und die hohe Wärmebesiäiidigküit führt zu einer Verbesserung der Wärmeschmelzeigenschaften, die bisher ein Nachteil der Polyamid- und Polyesterfasern war. Derartige für synthetische Fasern spezifische Eigenschaften, wie beispielsweise, daß aus dünnen Stoffen, wie Nylontaft, hergestellte Kleider durch Tabakglu! schmelzen oder daß hierdurch Löcher hineingebrannt werden oder daß Spuren der Nadeln von den Nähmaschinen zurückbleiben, werden gemäß der Erfindung verbessert.

Textilien, die mit dem Polyorganosiloxanelastomeren allein appretiert sind, sind so schlüpfrig, daß beim Ausbreiten und 'vrhneiden Schwierigkeiten entstehen. Bei den gemäß der Erfindung hergestellten Fasergebilden bestehen jedoch solche Probleme nicht mehr.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß hergestellten Fasergebilde liegt darin, daß das Färben im Stück ermöglicht wird. Diese Eigenschaft die bis jetzt nicht erhältlich war. stellt ein weiteres vorstechendes Merkmal der Erfindung dar.

Das gemäß der Erfindung behandelte Fasergebilde besitzt eme sehr gute Dauerhaftr^-ei*. insbesondere gegenüber dem Waschen und Troc*. ^reinigen, da das Copolymere, welches durch die Blockcopolymerisation hinsichtlich der Beständigkeit gegen Lösungsmittel, gegen Wasser, gegen licht und Wärme erheblich verbessert ist mit dem Fasergebilde fest verbunder und darauf fixiert ist Im Gegensatz dazu besitzt ein Polymerfilm, der durch Behandlung eines PoIyorganisiloxandiols. das polymerisiert wird, und eines »toten« Polyurethanpolymeren mit einem Polymerisationskatalysator in ähnlicher Weise, wie es gemäß der Erfindung geschieht, gebildet worden ist, eine schlechte Beständigkeit gegen mechanische Beanspruchungen, organische Lösungsmittel, Waschmittel u- dgl. Auch die physikalischen Eigenschaften, wie die Elastizität die Knitterfestigkeit nsw. sowie die Dauerhaftigkeit beim Waschen und Trockenreinigen sind schlechter. Diese Tatsachen werden aus den nachstehend angeführten Beispielen deutfich.

Das Verfahren der Erfindung ist aof alle Arten von Fasergebilden, wie Garne, gewirkte und gewebte Flächengebilde, nicht gewebte Flächengebilde, fertige Kleidungsstücke u.dgl., anwendbar. Die Garne umfassen Fäden, gesponnenes Garn und voluminöses Garn. Das voluminöse Garn umfaßt solche Produkte, die nach einem Falschzwirnverfahren, nach dem Zwirnverfahren sowie nach einem Nichtzwirnverfahren, einer Stopfbüchse, einem Wirken und Entwirken, einem Messerkantenverfahren, einem Luftstromverfahren u. dgl., erhalten werden. Diese können mit dem Präpolymeren vor oder nach diesen Texturierungsverfahren imprägniert werden.

Die Fasern umfassen Naturfasern, wie Wolle. Seide, Baumwolle, Leinen u. dgl., synthetische Fasern.

wie Polyester, Polyamid, Polyharnstoff. Polyacrylnitril. Polyvinylchlorid u. dgl., sowie regenerierte Fasern, wie Viskoserayon. Kupferrayon u. dgl.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand der Beispiele näher erläutert werden. Darin sollen unter »Teilen« immer »Gewichtsteile« verstanden werden. Nachstehend sind die einzelnen Verfahren zur Bestimmung der physikalischen Eigensrhaften näher erläutert:

Knitterfestigkeit

Die Messung wird gemäß der JIS I -1079-5.212 B durchgeführt.

DruckclrtätiZiiät

Lagen des Tuchs werden übereinandergelegt. Die Gesamt dicke (f mm) wird nach 1 minutigem Aufbringen der Last von 10 gern² gemessen. Sodann wird die Dicke (f, mm) nach dem 1 minutigen Aufbringen einer weiteren Last von 300 g, cm² bestimmt und hierauf die Dicke (t₂ mm) nach dem weiteren 1 minutigen Stehenlassen ohne Belastung. Der Kompressio.isgrad und der Rückfederungsgrad ergeben sich aus den folgenden Gleichungen:

Kompressionsgrad (%) =

Rückfederungsgrad

100

100.

Zugelastizität (1) Last für die Dchriune

Die Last (gl d.j für eine Probe mit einer Länge von 10 cm und einer Breite von 25 cm erforderlich ist. um sie auf einem Instron-Tester mit einer Geschwindigkeit von 10 cm Min. bis zu einer vorbestimmten Dehnung zu strecken, wird bestimmt.

(2) Elastizitätsgrad

In ähnlicher Weise wie in (1) wird eine Last von 500 g aufgebracht wenn die Länge [I_x cm) gemessen wird. Nach 1 minutiger Belastung und nach einem weiteren i minutigen Stehenlassen im unbelasteten Zustand wird die Länge (f_? cm) gemessen. Die ursprüng-

liehe Länge der Probe ist 11 cm. Der Elastizitätsgrad ergibt sich aus folgender Gleichung:

Elastizitätsgrad (%) ^

I₁-I

100.

Reißfestigkeit

Gemessen nach der Rdßfcstickeitsmethode C JIS L-1079-5,14.

Pilling-Test _ztnt, erhalten aus 6 Mol

/~ -η j net ,muMdiii λ/ Pnlypropylenätherglykol

Gemessen gemäß der JIS L-1076 (1967) unter Ver- _(M# 2000), 12 Mol Tolylen-

wendung einer Testvorrichtung vom ICI-Typ. diisocyanat und 1 Mol PoIy-

⁵ propylentriol 1 Teil

Dibutylzinndilaurat (Polymeri-Schmelzbeständigkeitstest sationskatalysator) 0,15 Teile

Eine eb™ a„_8?0„deu Zigareue wird auf das ^Ν£Α?^";. ₀,,_5Tci|e

SZ^fSSISSSXTSRSSl " ™°'^'™ Ms-ngsrniue,, ,7 Teile legt. Die Zeit, die zum Schmelzen und zur Bildung eines

Loches erforderlich ist, wiH gemessen. Ein aus dieser Behandlungslösung gebildeter Film

(Dicke 1 mm), der wie bei der obigen Gewebebehand-15 lung wärmebehandelt wurde, hatte die folgenden phy-Waschen sikalischen Eigenschaften:

1. Ein breites Tuch aus mischgesponnem Garn aus Bruchdehnung 510%

Polyester/Baumwolie wird verwendet: Gemessen Elastische Rückfederung

nach dem Schrumpfungstest durch JIS L-1042 F-3 20 bei 100% Dehnung 82%

für sanforisiertes Popeline aus Polypropylen/ Zugfestigkeit 6 kg/cm²

Rayon. Härte 12°

2. Wolle: Gemessen nach dem IWS-Testverfahren.

In Vergleichsversuchen wurde mit folgenden Mi-25 schungen und bei folgenden Bedingungen gearbeitet: Trockenreinigen

Kontinuierlich 3 Stunden bei 25°C durchgeführt, Kontrollprobe (A) wobei 5ömai ein Perchioräthyienbad gemäß dem
AATCC-Verfahren benutzt wurde. 30

Dimethyl polysiloxandiol

wie oben 3 Teile

Beispiel 1 Dibutylzinndilaurat 0,15 Teile

N-(tnmethoxysilylpropyl)-

Ein doppeltes Jerseygewebe (die sich in der Web- 35 äthylendiamin 0,15 Teile

kantenrichtung erstreckende Länge war 70 mm/ Trichlorethylen 97 Teile

50 Maschenreihen), welches mit einem falschgezwirnten Garn mit 70 den aus 18 Fäden/2 Schichten ge- Die aus den obigen Bestandteilen zusammengewirkt worden war, wurde 20 Minuten bei 70°C in setzte Behandlungslösung wurde in ähnlicher Weise einem 30fachen Bad gewaschen, welches jeweils 1 g/l 40 auf das Gewebe aufgebracht und mit einer festen Menge eines anionischen Netzmitteis und Natriumhydroxyd von 4,2 Gewichtsprozent fixiert, enthielt. Es wurde getrocknet (Dichte, Webkante:
30/2,54 cm: 2,45 cm; Maschenreihe. 45/2,54 cm), mit

einer Lösung der untengenannten Zusammenset- Kontrollprobe (B) zung geklotzt (Aufnahme: 140%), erneut bei 80"C 45 η » > getrocknet und hierauf 2 Minuten bei 150° C wärmebehandelt. Die Lösung, die aus 3 Teilen des Polyurethan

Das erhaltene Gewebe (Dichte, Webkante: 37/ präpolymeren wie oben und 97 Teilen Trichloräthylei 2,54 cm; Maschenreifc'i: 45/2,54 cm) enthielt 3,1 Ge- bestand, wurde in ähnlicher Weise aufgebracht um wichtsprozent des Copolymeren. Es zeigte einen gün- 50 auf dem Gewebe in einer festen Menge von 4,2 Ge stigen voluminösen elastischen Griff und wies eine wichtsprozent fixiert, ausgezeichnete Dehnungsrückfederung sowie Waschbeständigkeit, Antipillingeigenschaften und Schmelzechtheit auf. Kontrollprobe (C)

Zusammensetzung der Behandlungslösung

Dimethylpolysiloxandiol (Viskosität in 15%igerTrichloräthylenlösung bei 25° C:

2000OcSt) 2Teile

Polyurethanpräpolymer mit einom durchschnittlichen Molekulargewicht von 18000 und einem Isocyanatgruppengehalt von 1,8 Gewichtspro-

Dimethylpolysiloxandiol 1,5 Teile

Dibutylzinndilaurat 0,15 Teile

N-itrimethoxysilylpropyl)-

60 äthylendiamin 0,15 feile

Polyurethanharz 1,5 Teile

Die aus den obigen Bestandteilen zusammengisetzt Lösung wurde in ähnlicher Weise aufgebracht un< 65 auf dem Gewebe in einer festen Menge von 4,2 Ge wichtsprozent fixiert

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusam mengestellt:

Tabelle

Zugelaslizilät

vor dem Waschen

L. (g)

E.G.

nach dem Waschen

L. (g)

E.G.

vor dem Waschen

CG.

E.G.

Bruchelas !zität

nach dem Waschen

CG.

E.G.

nach dem Trockenreiniger

E.G.

Unbehandelt

Erfindungsgemäß behandeltes Flächengebilde ,

Kontrollprobe

(A)

(B)

(C)

152 158

140 165 168

73 96

94 90 89

154 160

145 162 150

71 94

89 88 80 19

22

21
19
19

71
96

94
92
89

18 19 19

94

89 83

22

19 19 19

Fortsetzung

Lichtbeständigkeit

Antipillingeigenschaften (Bewertung) GrifT

Schmelzechthcil (Sek.)

Unbehandelt

Erfindungsgemäß behandeltes Flächengebilde

Kontrollprobe

(A)

(B)

(C)

L. = Last; E.G. = Elastizitätsgrad;

4,5 5

5 2 3

3,5

1,5

C. G. = Kompressionsgrad.

Beispiel 2

knirschendes, voluminöses Gefühl wachsartiges Gefühl

etwas hart

31 5

C J

15

Der behandelte Gegenstand wurde in einer Färbemischung homogen gefärbt. Bei einem Badverhältnis von 3:1 enthielt die Färbemischung 1,2 Gewichtsprozent eines sauren violetten Farbstoffs (Colour Index Acid Violet 43) und 1 Gewichtsprozent eines hochsulfonierten Öls als anionisches Färbereihilfsmittel. Dabei trat keine Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften auf.

40

55

Ein Gewebe aus einem doppelten halben Trikot, das mit einem Rohseidengarn mit 21 den von 7 Fiiden/ 2 Schich'en gewirkt worden war. wurde 1 Stunde bei 100⁰C in einem 40fachen Bad gewaschen, welches 3 g/l Kaliseife enthielt, hierauf in einem Bad mit iO Gewichtsprozent eines schwarzen Direktfarbstoffs gefärbt und bei 10O⁰C auf einem Trockenrahmen getrocknet (Dichte, Webkante: 42 2,54 cm; Maschenreihe: 46/2,54 cm). Das auf diese Weise getrocknete Gewebe wurde in die Lösung mit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung eingetaucht, bei einer Aufnahme von 80% abgequetscht, erneut bei 80 C getrocknet und sodann 2 Minuten bei 120 C getrocknet. Das erhaltene Gewebe (Dichte, Webkante: 42/ 2,54 cm; Maschenreihe 45/2.54 cm) enthielt 1,6% des Copolymeren und zeigte eine ausgezeichnete Knitterbeständigkeit und Elastizität, so daß es für Damenartikel und für Handschuhe geeignet war.

Zusammensetzung der Behandlungslösung

Dimethylpolysiloxandioi (Vis-

kosität in 15%iger Trichloräthylenlcsung bei 25 C:
llOOOcSt) 1.2 Teile

Methylhydrogenpolysiloxan (Viskosität: 18 cSt) 0,3 Teile

Polyurethu.ipräpolymer mit einem Isocyanatgruppengehalt von 2,0 Gewichtsprozent und einem durchschnittlichen Molekulargewicht v,.;.i 23 000, das aus 1 Mol PoIyesterglykol (MG: 2000) hergestellt worden war, welches durch Umsetzung eines 80:20-Gemisches aus PoIypropylenätherglykol und Propylenglykol und Adipinsäure, 5 Mol 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 0,02 Mol 1,4-Butandiol erhalten wurde 0,5 Teile

Dibutylzinnoctylmaleatlaurat (Katalysator) 0,1 Teil

jj-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (Primer) 0,1 Teil

1,1,1-Trichloräthan (Lösungsmittel) 98 Teile

Der in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 aus d obigen Lösung hergestellte Film zeigte die folgend physikalischen Eigenschaften:

Bruchdehnung 620%

Elastische Rückfederung

bei 100% Dehnung 75%

Zugfestigkeit 10 ke/cm²

Härte 21 "

Ok erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusai mengestellt.

Tabelle

16

nach dem Appretieren

te)

E.G.

nach dem Trockenreinigen

te)

EG.

Knitterfestigkeit

nach dem Appretieren

Webkante

Maschenrohe

nach dem Trockenreinigen

Webkante

Mascheare&c

Griff

Unbehandelt

Erfindungsgemäß behandelt

Kontrollprobe (A)

(B)

(C)

142 152

125

162 145

59 93

92

88 83

143 150

128

155 144

57 91

86

87 65 57 80

78

69 80

58 81

79

69

81

58 79

68 68

57 81

78

69 67

weich, knisterndes Gefühl

stark wachsartiges

Gefühl etwas hart etwas hart

Die Kontrollmuster (A), (B) und (C) der Tabelle 2 _M wurden in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei das Kontrollmuster (A) mit dem obengenannten Polyorganosiloxanpräpolymeren bei einer Aufnahme von 1,6%, das Kontrollmuster (B) mit dem obengenannten Polyurethanpräpolymeren bei einer Aufnahme von 1,6% und das Kontrollrauster (C) bei jeweils einer Aufnahme von 0,8% des obengenannten Polvorganosiloxanpräpolymeren und des Polyurethanharzes des Kontrollmusters (C) des Beispiels 1 fixiert wurden.

Beispiel 3

Ein Köperstoff aus Acrylspinngarn (Kette: 1 50 Feinheitsnummer; Schuß: 1/32 Feinheitsnummer; Dichte, Webkante: 86/2,54 cm; Schuß: 80/ 2,54 cm; wurde mit der nachstehenden Lösung (Aufnahme 60%) behandelt, bei 80⁰C getrocknet und sodann 30 Sekunden bei 170⁰C wärmebehandelt. Das auf diese Weise erhaltene Gewebe enthielt 1,8 Gewichtsprozent des Copolymeren und zeigte einen weichen voluminösen, drappierten, elastischen Griff und besaß eine sehr gute Knitterfestigkeit und sehr gute Antipillingeigenschaften. Das Gewebe wurde durch wiederholtes Tragen und Waschen nicht verformt.

Zusammensetzung der Behandlungslösung

Dimethylpolysiloxandiol (Viskosität in 15%iger Trichloräthylenlösung bei 25° C: 3000OcSt) !Teil

45 Polyurethanpräpolymer mit einem Isocyanatgruppengehalt von 2,6 Gewichtsprozent und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 15 300, das aus 1 Mol Polycaprolactondiol (MG: 1300) hergestellt worden war, welches durch Umsetzung von y-Caprolacton, Methyl-f-caprolacton und Methyldiäthanolamin, 2 MoI Hexamethylendiisocyanat und 0,03 Mol 1,4-Bulandiol erhalten worden war 2 Teile

/H3,4-EpoxycyclohexyI)-äthyI-ethoxysilan (Primer) 0,1 Teil

Zinn(II)-octoat (Katalysator) 0,1 Teil Perchloräthylen (Lösungsmittel) 97 Teile

Der aus der obigen Lösung hergestellte Film zeigte die folgenden physikalischen Eigenschaften:

Bruchdehnung 600% Elastische Rückfederung

bei 100% Dehnung 73%

Zugfestigkeit 5 kg/cm²

Härte

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.

Tabelle Unbehandelt

Erfindungsgemäü behandelt Kontrollprobe

(A)

(B)

(C)

CG.

20 22

23 22 21

lpressic :m icn	nselastizität . nach dem Waschen	E.G. (%)	Knitlerf vor dem Waschen	Sch u D	estigkcil nach dem Waschen	Schuß	Antipilling- cigenschaftcn	nach dem Waschen
E.G. (%)	CG. (%)	81	Kette	83	Kelle	82	vor dem Waschen	1
83	19	92	83	93	81	92	2	3
93	21	86	91	88	91	85	4	1
90	22	85	90	87	86	84	1	3
88	21	82	88	86	85	82	4	I
87	20	87	84	2

CG. = Kompressionsgrad; E.G. = Elastizilütsgrad.

2

Dimethylpolysiloxandiol (Viskosität in 15%iger Trichlorothylenlösung bei 25° C:
22 00OcSt)

IO

Die KontroUmuster (A), (B) und (C) wurden in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei das KontroUmuster (A) mit 1,8% des obigen Polyorganosiloxanpräpolymeren, das Kontrollmuster (B) mit 1,8% des obigen Polyurethanpräpolymeren und das Kontrollmuster (C) mit 0,9% des obigen Polyorganosiloxanpräpolymeren zusammen mit 0,9% Polyurethanharz fixiert wurden.

Beispiel 4

Ein Wollgewebe, das aus Kammgarn mit 1/44 Feinheitsnummer (Dichte, Webkante: 39/2,54 cm; Maschenreihe: 34/2^4 cm) gewirkt worden war, wurde durch Heißschleudern entspannt, zu einer Dichte der Webkante: 38/2,54 cm, Maschenreihe: 35/2,54 cm und mit der nachstehenden Lösung (Aufnahme 85%) behandelt, bei 70⁰C getrocknet und sodann 10 Minuten bei 12O⁰C wärmebehandelt. Das erhaltene Gewebe (Dichte, Webkante: 38/2,54 cm; Maschenreihe: 35,5/ 2,54 cm) enthielt 2,6 Gewichtsprozent des Copolymeren. Es zeigte einen überlegenen voluminösen Griff, der Elastizität und der Drappierung im Vergleich zu den untenstehend genannten Mustern (A) oder (B) allein. Es zeigte eine ausgezeichnete Zugrückfederung und Schrumpfbeständigkeit sowie eine beim Wasch jn dauerhafte Knitterbeständigkeit.

Zusammensetzung der Behi,.idlungslösung

0,8 Teile

705 /0

Methylhydrogenpolysiloxan (Viskosität 2OcSt) 0,2Teile

Polyurethanpräpolymer mit einem Isocyanatgruppengehalt von 2,0 Gewichtsprozent und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 4180, welches aus einem Reaktionsprodukt aus 1 MoI e-Caprolactondiol (MG: 1740) und 1,5 Mol 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat und 1 Mol 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat erhalten worden war 2^ Teile

Dibutylzinndiäthylhexoat (Katalysator) 0,15 Teile

Methyläthylketon (Lösungsmittel) 97 Teile

Der aus der Behandlungslösung in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellte Film zeigte die folgenden physikalischen Eigenschaften:

Bruchdehnung 560%

Elastische Rückfederung

bei 100% Dehnung 80%

Zugfestigkeit 5,2 kg cm²

Härte

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt.

Tabelle

Unbehandelt

Erfindungsgemäß behandelt
Kontrollprobe

(A)

(B)

(C)

	Zugelastizität	dem	E.G.	nach	dem	EG	<omprcssionselasti7itäi	E.G.	nach
vor	Trocken reinigen	(%)		Trockenreinigen	<%>	vor dem	(%)	Trocken
	85	L.	82	Trockenreinigen	88	CG.
(gl	95	(gt	95	CO.	96	<%l
165	92	163	89	(%)	94	25
175	90	173	88	24	93	26
138	88	142	82	27	91	25
188	180		26	25
165	160	25	25
26

Fortsetzung

Schrumpfen beim Waschen

Webkante

Maschenreihe

Füzneigung

Lichtbeständigkeit (Bewertung)

Unbehandelt

Erfindungsgemäß behandelt
Kontrollprobe
(A)

(B)

(O

13

15 1

2 10 hoch
gering

gering

gering
etwas hoch

gut

wachsartiges Gefühl

hart etwas hart

4 4,5

4,5

19 20

Bei Tabelle 4 »vurden die Kontrollmuster (A), (B) Methylhydrogenpolysiloxan

end (C) in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, (Viskosität 10 cSt) 0,1 Teil

wobei das Kontrollmuster (A) mit 2,6% des oben- Polyurethanpräpolymer mit

genannten Polyorganosiloxanpräpolymeren, das Kon- einem Isocyanatgruppen-

trollmuster (B) mit 2,6% des obengenannten Poly- S gehalt von 1,8 Gewichtspro-

urethanpräpolvmeren und das Kontrollmuster (C) zent und einem durchschnitt-

mit 1,3% des Obengenannten Polyorganosiloxanprä- liehen Molekulargewicht von

polymeren zusammen mit 1,3% des Polyurethan- 10 000, das aus 1 Mol PoIy-

harzes (des toten Polymeren) des Beispiels 1 fixiert propylenätherglykol

wurden. ^l0 (MG: 2000), 2 Mol Tolylen-

. ic diisocyanat und 1,6 Mol

Beispiel ο Polypropylenäthertriol

Ein feiner Wollstoff, der aus einem Mischspinngarn (MG: 4000) erhalten worden

aus 65% Polyester (Polyäthylenterephthtlalat) und war 1 Teil

35% Baumwolle (1/40 Feinheitsnummer, Dichte, 15 DibutyMnndilaurat (Kataly-

Ketle: 120/2,54 cm;Schuß:70/2,54 cm)bestand,v,urde sator) 0,05 Teile

gewaschen, gebleicht, mit einem Fluoreszenzfarbstoff n-(Dimethoxymethyk'iylpro-

weiter weißgein.\cht und mit der nachstehenden Lö- pyl)-äthylendiamin (Primer).. 0,05 Teile

sung (Aufnahme 104%) behandelt. Sodann wurde Xylol (Lösungsmittel) 98 Teile

er 1 Minute bei 170 C einer Wärmebehandlung unter-

worfen. Das erhaltene Gewebe enthielt 1,8 Gewichts- Der aus dieser Behandlungslösung in ähnlicher

prozent des Copolymeren und zeigte einen günstigen Weise wie im Beispiel 1 gebildete Film zeigte die fol-

rückfedernden, voluminösen, knisternden Griff so- genden physikalischen Eigenschaften:

wie eine ausgezeichnete Knitterbvständigkeit und aus- Bruchdehnung 550%

gezeichnete Antipillingseigenschaften. 25 Elastische Rückfederung

Zusammensetzung der Behandlungslösung bei 100% Dehnung 70%

, , , ., ... .... Zugfestigkeit 8 kg/cm²

Dimethylpc'ysiloxandiol (Vis- _Härte gc

kosität in 15%iger Trichlor-

äthylenlösung: 18 000 cSi [bei 30 Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusam-

25 C]) 0,6 Teile mengestellt.

Tabelle

Unbehandelt

Erfindungsgemäß behandelt
Kontrollprobe

(A)

(B)

(C)

Knitterbeständigkeit (Knitterrückfederung %)

vor dem Waschen

Kette

80 87

82 83 82

Schuß

79 86

81 82 82

nach dem Waschen

Schuß

74 85

80 81 76

Antipiilingeigenschaften (Bewei.ung)

vor dem Waschen

2 4

4 2

nach dem Waschen

1,5 3

1 3 1

Lichtbeständig keit (Bewertung)

Bemerkung

Die Kontrollmuster wurden in ähnlicher Weise wie gemäß der Erfindung behandelt, jedoch mit der Ausnahme, daß folgende Behandlungslösungen verwendet wurden:

Kontrollmuster (A):

Eine Lösung aus 17 Teilen des Polyorganosiloxanpräpolymeren, des Katalysators und 98 Teilen Xylol.

55

Kontrollmuster (B):

Eine Lösung aus 1,7 Teilen des Polyurethanpräpolymeren und 98 Teilen Xylol.

Kontrollmuster (C):

Eine Lösung aus 0,8 Teilen des Polyorganosiloxanpräpolymeren und des Katalysators, 0,9 Teilen des Polyurethanharzes des Beispiels 1 und 98 Teilen Xylol.

Beispiel 6

Ein PopelinestofT, welcher mit einem Mischspinngarn mit einer Feinnummer von 40 aus 50% Polypropylen und 50% Rayon gewebt worden war (Dichte, Kette: 110/2,54 cm; Schuß: 70/2,54 cm), wurde gewaschen, gebleicht, fluoreszent gefärbt, mit der Behandlungslösung des Beispiels 5 (Aufnahme 102%) behandelt und sodann bei 16O⁰C 2 Minuten wärmebehandelt. Das auf diese Weise erhaltene Gewebe enthielt 1,6% des Copolymeren und zeigte einen günstigen voluminösen Griff und eine dauerhafte Knitterbeständigkeit und dauerhafte Antipiilingeigenschaften. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengestellt.

21	( vor dem Kette	2 038 705 Tabelle 6	tändigkeit federung % nachdem Kette	) Waschen Schuß	ι	Schrur Kette	22	An tip eigens« (Bewe vordem Waschen	iiiing- Jiaftcn rtung) nach dem Waschen
	81 88,5 86	Knitterbes Knitterrück Waschen Schuß	78 87,5 82	76 86 81	4,2 1,8 2,5	apfiing Schuß	3 3,5 1	2
Unbehandelt	76,8 86,5 84,5		3,2 1.0 1,5	3
Erfindungsgemäß behandelt		1,5
Kontrollprobe (A)

Anmerkung

Das Kontrollmuster (A) wurde in ähnlicher Weise wie gemäß der E.rfiiidung behandelt, indem die gleiche Behandlungslösung wie beim Kontroümuster (A) des Beispiels 5 verwendet wurde.

Beispiel 7

Ein kettenelastisdies Gewebe mit einer Köp^r-Textur, welches aus einem falschgezwirnten texturierten Nylongarn (70 den von H> Fäden/2 Schichten) ^:n der Kette und auf einem Acetatfaden (150 den von 60 Fäden) im Schuß gewebt worden wai, wurde mit der Behandlungslösung des Beispiels 4 bei ei.,er Aufnahme von Γ'ο des Copolymeren durch Aufsprühen versehen und 3 Minuten bei 150⁰C wärmebehandelt. Das erhaltene Gewebe :zeigte einen knisternden, drappierten, voluminösen Griff und eine dauerhafte Knitterbeständigkeit owie eine dauerhafte Streckrückiederung.

Beim Schme!zbeständigkeitstest wurde nach 5 Sekunden in das Gewebe ein Loch hineingebrannt, während bei dem erfir.dungsgemäß behandelten Gegenstand selbst nach 25 Sekunden kein Loch hineingebrannt wurde.

Beispiel 8

Herrensocken (Dichte, Webkante: 29/2,54 cm, Maschenreihe: 43/2,54 cm), die aus einem falschgezwirnten, texturierten Nylon-6-Gain mit 70 den und 32 Fäden/2 Schichten gewirkt wo^rdep waren, wurden mit der Behandlungslösung des Beispiels 2 getränkt. Nach dem Abquetschen (Aufnahme: 40%) wurden die Socken bei 80⁰C getrocknet und 2 Minuten bei 150 C wärmebehandelt. Die Socken zeigten nach der Appreturbehandlung weder eine Schrumpfung noch eine Deformierung und enthielten 0,8 Gewichtsprozent des Copolymeren, Sie· zeigten eine ausgezeichnete Anpassung und Rückfederung. Die Socken zeigten nicht das muffige Anfühlen, wie es Nylon beim Tragen tut, und auch nicht das wachsartige Anfühlen oder das schlüpfrige Anfühlen,-welches erhalten wird, wenn das Produkt nur mit dem Polysiloxan appretiert wird. Vielmehr war das gesainte Trageverhalten sehr angenehm.

Beispiel 9

Ein doppeltes Jerseygewebe (die sich in Webkantenrichtung erstreckende Länge betrug 65 mm/50 Feinheitsnummern), welches aus einem texturierten Polyestergarn mit 110 den von 3? Fäden/2 Schichten gewirkt worden war. wurde gewaschen, mit einem Dispersionsfarbstoff gefärbt, getrocknet (Dichte, Webkante: 37/2,54 cm, Maschenreihe: 43/2,54 cm), mil ier nachstehenden Behandlungslösung (Aufnahme 116%) behandelt, erneut bei 80 C getrocknet und sodann 1,5 Minuten bei 170 C wärmebehandelt. Das erhaltene Gewebe (Dichte, Webkante: 36/2,54 cm. Maschenreihe: 44 2,54 cm) enthielt 2,8 Gewichtsprozent des Copolymeren und zeigte einen knisternden Griff mit keinem wachsartigen Gefühl. Es wies eine ausgezeichnete elastische Rückfederung, eine ausgezeichnete Knitterbeständigkeit und ausgezeichnete Antipillingeigensrhaften auf.

Zusammensetzung der Uehandlungslösung

Dimethylpolysiloxandioi mit
10 Molprozent >-Cyanopropylmethylsiloxan-Einheiten
(Viskosität in 15%iger Trichloräthylenlösung bei 25 C:
550OcSt) 1,8 Teile

Polyurethanpräpolymer mit
einem Isocyanatgruppengehalt von 2.0 Gewichtsprozent und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von
18 OCO. erhalten aus 6 Mol
Polypropylenätherglykol
(MG: 2000), 12 Mol Tolylendiisocyanat und 1 Mol PoIypropylentriol (MG: 4000) 0,6 Teile

Dibutylzinndilaurat (Katalysator) 0,06 Teile

n-(Dimethoxymethylsilylpropyl)-äthviendiamin (Primer) 0,06 Teile

Trichloräthylen (Lösungsmittel) 98 Teile

Der aus dieser Lösung in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellte Film zeigte folgende physikalische Eigenschaften:

Bruchdehnung 530%

Elastische Rückfederung

bei 100% Dehnung 83%

Zugfestigkeit 18 kg/cm²

Härte 12°

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 7 zusammengestellt.

Tabelle

/324

Unbehaiidelt

Erfindungsgemäß
behandelt

Kontrollprobe
(A)

(B)

Elastische Rückfederung bei 100°, Dehnung in der Maschenreihe

vor dem Waschen

(g)

222

238

205

265
230

E.G.

nach dem Waschen

L. (g)

218

235

210

235 225

E.G.

73

96

88

84 82

L. (g)

220

238

215

235 218

	Anti- pilling-	Schmelz	Licht beständig	GriiT
dem reinigen E.G.	schaften (Bewer tung)	echtheit	keit (Bewer tung)
(%)		(Sek.)		—
74	2	3	4	knisternder Griff
98	3,5	30	4	starkes wachs
90	1	30	4	artiges Gefühl
				hart
83	3,5	5	1	knisternder Griff
79	2	8	1,5

Anmerkung

Die Konirollmuster wurden in ähnlicher Weise behandelt, mit der Ausnahme, daß die nachstehenden Behandlungslösungen verwendet wurden:

35

Eine Lösung aus 2,4 Teilen des Polysiloxanprä-

polymeren, 0,12 Teilen Katalysator und 98 Teilen Trichloräthylen.

Eine Lösung aus 2,4 Teilen des Polyurethanpräpolymeren und 98 Teilen Trichloräthylen.

Eine Lösung aus 1,8 Teilen des Polysiloxanpräpolymeren, 0,12 Teilen Katalysator, 0,6 Teilen des toten Polyurethanpolymeren des Beispiels 1

und 98 Teilen Trichloräthylen.

Beispiel 10

Ein Strang (500 g) eines falschgetwisteten texturierten Nylon-6-Garns mit 70 den von 18 Fäden/2 Schichten wurde in das Bad der Behandlungslösung des Bei-• spiels 4 eine Minute eingetaucht. Danach wurde es in einen Zentrifugentrenner gebracht, worin eine Verminderung des Wassergehaltes auf 22% erfolgte. Sodann wurde an der Luft getrocknet. Das getrocknete Garn wurde 20 Minuten bei 100⁰C wärmebehandelt. Das erhaltene Garn enthielt 0,7% des fixierten Harzes und zeigte eine solche gute Drappiening und einen solchen guten elastischen Griff, der mit unbehandeltem Nylon-6-Garn nicht erhalten werden konnte. Die mit dem behandelten Garn gewirkten Socken (Vollstichdichte. Webkante: 28/2^4 cm, Maschenreihe: 41/ 2,54 cm) waren hinsichtlich ihrer Verstreckbarkeit, der Streckrückfederung und der Passung überlegen und zeigten nur eine gering, durch Zugspannungen beim Wirken bedingte Variierung der Dichte der Stiche. Der Wirkvorgang konnte glatt durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu war der Wirkvorgang bei dem Garn, das nur mit dem Polyurethanpräpolymeren behandelt worden war, etwas schwierig durchzuführen.

Vergleichsbeispiel A

Ein doppeltes Jerseygewebe, welches mit einem falsch gezwirnten Garn mit 70 den aus 18 Fäden/ 2 Schichten gewirkt worden war, wurde 20 Minuten in einem 40fachen Bad gewascher., welches jeweils 1 g pro Liter eines anionischen Netzmittels und Natriumhydroxid enthielt. Es wurde getrocknet und bei 170^cC fixiert. Das auf diese Weise erhaltene Flächengebildt (Dichte: Webkante: 30/2,54 cm, Maschenreihe: 45/2,54 cm) wurde mit den untenstehend angegebenen fünf Behandlungslösungen geklotzt (Aufnahme: 140%, Fsstharzgehalt: 4,2%) getrocknet und 1,5 Minuten bei 170⁰C wärmebehandelt.

In der nachstehenden Aufstellung sind die Zusammensetzungen der einzelnen Behandlungslösunger zusammengestellt:

(1) Gemäß der Erfindung

Dimethylpolysiloxandiol (Viskosität bei 25°C in 15%iger Lösung in Trichloräthylenlösung: 2000OcSt) 20g

Polyurethanpräpolymere mit einem Isocyanatgehalt von 1,8% und einem durchschnittlichen Molekülargewicht von 18 000 (erhalten aus 6 Mol Polypropylenätherglykol (MG: 2000), 12 Mol Tolylendiisocyanat und 1 Mol Polypropylentriol) 10 g

Dibutylzinndilaurat (Katalysator).. 1,5 g

Trichloräthylen 967 g

(2) Kontrollversuch (I)

Gleiches Polyurethan-präpolymeres

wie bei (1) oben 30 g

Trichloräthylen 970 g

(3) Behandlung gemäß deutscher Auslegeschrift 1 131

Polysiloxan-Copolymeres aus

Phenylmethylsiloxan... 55 Molprozent | Monophenylsiloxan ... 15 Molprozent \ Monomethylsiloxan ... 15 MolprozentJ

O₁ «Si

CH₂OH 15 Molprozent

209581/5

Metatoluoldüsocyanat 10 g Trichloräthylen 970 g

(4) Vergleichsversuch (II)

Das gleiche Poiysiloxan-Copolymere

wie in (3) 20 g

Das gleiche Polyurethanpräpolymere

wie in (1) 10 g

Trichloräthylen 970 g

(5) Vergleichsversuch (III)

Das gleiche Poiysiloxan-Copolymere wie in (3) 20 g

Das gleiche Polyurethanpräpolymere wie in (1) 10 g

Dibulylzinndilaurat 1,5 g Vinyl-tris(/?-methoxy)-silan (Primer) 1,5 g Trichloräthylen 967 g Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 8 zusammengestellt. Tabelle

Nr.	•	vor Waa L. (E)	Zugela :1cm :hen E.G. (V.)	istizität nach Was L. (g)	dem :hcn E.G. (%)	Licht beständig keit (Bewertung)	Schmelz echtheit (Sek.)	Griff
1	Gemäß der Erfindung	156	94	158	92	4,5	28	hohe Volumi- nosität
la		158	96	160	94	4,5	31	desel
2	Gemäß der Erfindung mit Primer*)	165	90	162	87	2	5	etwas hart
3	Nur Polyurethanpräpolymeres ..	150	82	152	73	1,5	12	etwas hart
4	Deutsche Auslegeschrift 1 131 178	152	83	153	74	2	12	etwas hart
5	Gemeinsame Verwendung der Polysiloxan-Komponente (Ent- gegenh.) und der Polyurethan präpolymeren (gemäß der Erfindung) ohne Katalysator..	162	85	158	78	2	15	etwas hart
6	Gemeinsame Verwendung mit Katalysator	152	73	154	71	4,5	3
Unbehandelt

*) Vinyl-tris-(/J-inethoxyäUioxy)-silan (1,5 g).

Aus den Ergebnissen der obigen Tabelle geht hervor, daß die gemeinsame Verwendung des Polyorganosiloxandiols und des Polyurethanpräpolymeren, wie sie gemäß der Erfindung erfolgt, kritisch '-t und daß die hierdurch erhältlichen Ergebnisse im Hinblick auf den nachgewiesenen Stand der Technik als überraschend anzusehen sind.

Vergleichsbeispiel B

Es wurde die gleiche Behandlungslösung verwendet wie gemäß der Erfindung, jedoch mit der Ausnahme, daß an Stelle des Polyurethanpräpolymeren Metatoluoldüsocyanat verwendet wurde. Dabei war fest- zustellen, daß eine Behandlungslösung, die das Metatoluoldiisocyanat und das Polyorganosiloxandiol enthielt, zwar ihre Stabilität beibehielt, daß aber beim Zusatz eines Katalysators eine rasche Geüerung und Ausfällung erfolgte, so daß die Behandlungslösung nicht dazu geeignet war, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung zu lösen.

Die Arbeitsweise wurde wie im Vergleichsbeispiel A

durchgeführt. Es wurde mit folgenden Behandlungslösungen gearbeite*:

(1) Gemäß der Erfindung Wie im Vergleichsbeispiel A, 1.

(2) Vergleichsversuch

Das gleiche Dimethylpolysiloxan-

diol wie im Versuch 1 20 g

Metatoluoldüsocyanat 10 g Trichloräthylen 970 g

(3) Vergleichsversuch

Das gleiche Dimethylpolysiloxan-

diol wie im Versuch 1 20 g

Metatoluoldüsocyanat 10g Dibutylzinndilaurat 1,5 g Vinyl'^ris-iJ^-methoxyäthoxyVsilan 1,5 g Trichloräthylen 967 g

Es wurden folgende Ergebnisse erzielt, die in der Tabelle 9 zusammengestellt sind.

Tabelle 9

(S

	Gemäß der Erfindung	Stabilität des	vor dem	Zugelastizität	nach dem	Waschen	Messung konnte nicht erfolgen
	Gemeinsame Verwendung von	ßehandlungsbadcs	L.	Waschen	L.	E. G
Nr.	m-Toluoldiisocyanat (Entgegenh.)		(g)	E.G.	(8)	(%)
	und von Polyorganosiloxandiol	stabil	168	(%)	160	94
1	(gemäß der Erfindung), aber			96
2	ohne Katalyrator
	Gemeinsame Verwendung von
	m-Toluoldiisocyanat (Entgegenh.)
	und von Polyorganosiloxandiol	stabil	150		152	74
	(gemäß der Erfindung) mit			80
3	Katalysator
	Gelierung

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Fasergebilden mit elastischem gutem Griff und mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften durch Behandeln mit Organopolysiloxane und Polyisocyanate enthaltenden Lösungen und anschließendes Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Fasern des Fasergebildes eine Lösung eines Gemisches von Polyurethanpräpolymeren mit einem Gehalt an NCO-Gruppen von 1,0 bis 3,0 Gewichtsprozent und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3000 bis 50 000 und einem Polyorganosiloxandiol mit einer Viskosität in 15%iger Trichloräthylenlösung bei 25 C von 1000 bis 100000 cSt, wobei das Mengenverhältnis von Polyurethanpräpolymeren zu PoIysiloxandiol 10:1 bis 1:10 Gewichtsteile beträgt, sowie einem Polymerisationskatalysator in einem organischen Lösungsmittel aufbringt in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsprozen Polymerfeststoffe, bezogen auf die Fasergebilde, und man die Gebilde zur Vervollständigung der Blöd .opolymerisation des aufgebrachten Polyurethanpräpolymeren und des Polyorganosiloxane einer Wärmebehandlung bei 50 bis 200' C unterwirft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyorganosiloxandiol Dimeth; Ipolysiloxandiol ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Polymergemisch das Polyorganosiloxandiol zusammen mit höchstens 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyorganosiloxandiol. eines Alkylhydrogenpolysiloxans mit einer Viskosität von höchstens 1000 cSt verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung zusätzlich in einer Menge von nicht mehr als höchstens 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyorganosiloxandiol, n-(Trimethoxypropyl)-äthylendiamin, )-Glycidoxypropyhrimethoxysilan, /i-(3,4-Epoxycyclohexyl) - äthyltrimethoxysilan oder η - (Dimethoxymethylsilylpropyl)-äthylendiamin enthält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisationskatalysatoren Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnoctylmaleatlaurat, Zinn(II)-octoat und/oder Dibutylzinndiäthylhexoat verwendet werden und deren Anteil, bezogen auf das Polyorganosiloxandiol, 1 bis 30 Gewichtsprozent beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyurethanpräpolymeres verwendet wird mit einem durch schnittlichen Molekulargewicht von 10 000 bis 25 000 und einem lsocyanatgruppengehalt von 1,5 bis 2,5 Gewichtsprozent.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fasergebilde gewirkte Flächengebilde verwendet.