DE2659696C3

DE2659696C3 - Mittel zum Avivieren von Textilmaterial

Info

Publication number: DE2659696C3
Application number: DE19762659696
Authority: DE
Inventors: Edwin 6238 Hofheim Huemueller; Karl-Heinz Dipl.-Chem. Dr. Keil; Joachim Dipl.-Chem. Dr. Ribka
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-12-31
Filing date: 1976-12-31
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE2659696B2; DE2659696A1; BE862589A

Description

(D

in der R eine verzweigte oder unverzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 10 bis 30 C-Atomen oder eine Gruppe der Formel

R'-NH-(CH₂)„-,

worin R' die gleiche Bedeutung wie R aht, η eine ganze Zahl von 2 bis 4, und X ein Natrium-, Kalium- oder Ammoniumion bedeutet,
b) 2 bis 20 Gew.-% eines Fettsäureamidsulfats der allgemeinen Formel

R¹

/
CH.,-(CH₂),-CH — (CH,)_z—CON (H)

i \

OSO., X' R²

HO(CH₂CH₂O)₁₁₁H

(Hl)

Applikation unbedingt erforderlich ist Außerdem wird bei der gleichzeitigen Anwendung von handelsüblichen Avivieiungsmitteln und Netzmitteln zwar ein gewisser Effekt in bezug auf die Wiederbenetzbarkeit des Textilmateiials erzielt, aber gleichzeitig auch die Verbesserung des Griffs durch das Avivierungsmittel stark beeinträchtigt

Dies gilt auch für die N-AIkyl-ix-sulfo-succinamidsäuren bzw. deren Salze, die bereits als textile Weichmacher bekannt sind (US-PS 24 27 242). Um bei der Anwendung dieser Verbindungen eine ausreichende Wiederbenetzbarkeit des Textilmaterials nach der Avivierung zu erreichen, muß man so hohe Mengen an herkömmlichen Netzmitteln zugeben, daß dadurch die griffverbessernden Eigenschaften der N-Alkyl-a-sulfosuccinamidsäuren zum Teil wieder verloren gehen. Außerdem sind Emulsionen bzw. Dispersionen mit diesen Verbindungstypen nicht ausreichend lagerstabil. Es stellte sich daher die Aufgabe, Avi\ -gemittel zu entwickeln, die lagerstabil sind und eine a-.·· reichende Wiederbenetzung ohne Beeinträchtigung des Aviviereffektes aufweisen.

Es wurde nun gefunden, daß diese Bedingungen von Mischungen erfüllt werden, die neben Salzen von N-Alkyl-ot-sulfo-succinamidsäuren noch Fettsäureamidsulfate, wachsartige Polyäthylenglykole und nichtionogene Dispergiermittel enthalten. Gegenstand der Erfindung sind somit Mittel zum Avivieren von Textilmaterial bestehend aus einer wäßrigen Emulsion

worin R¹ und R² jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis S C-Atomen oder R¹ ein Wasserstoffatom und R² eine C|-C₈-Alkyl-, Phenyl- oder C, — C^Alkylphenylgruppe, Y und Z jeweils ganze Zahlen von 6—8 bedeuten und X die für die Formel I angegebene Bedeutung hat,
c) 1 bis 15 Gew.-% eines Polyäthylenglykols der allgemeinen Formel

ίο von

worin m eine ganze Zahl von 100 bis 400 bedeutet, und

d) 1 bis 5 Gew.-% eines nichtionischen Äthylenoxid-Adduktes als Emulgator.

2. Verfahren zum Avivieren von Textilmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial mit einer Emulsion gemäß Anspruch 1 behandelt.

a) 5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel

CH, CONH —R

CH-SO, ΧΙ
COO X-

4»

Es ist allgemein üblich. Textilmaterial durch Behandlung mit geeigneten Verbindungen zu avivieren, wodurch dem Textilmaterial ein weicher Griff gegeben v, wird. Dabei ist es von Bedeutung, daß das Textilmaterial durch eine solche Avivage nicht die Fähigkeit zur Wiederbenetzung durch wäßrige Flotten verliert. Es sind bereits Avivagemittel bekannt, die als Weichmachungskomponente die herkömmlichen Mittel zur mi Verbesserung des Griffs enthalten, wie beispielsweise Tetraalkyl-ammoniumverbindungen in Kombination mit üblichen Netzmitteln wie z. B. Alkylschwefelsäureester, Alkansulfate, Alkylarylsulfate und Alkansulfonate. Aufgrund der entgegengesetzten elektrischen Ladun- h^r> gen dieser Avivierungsmittel und Netzmittel ist es sehr schwer, von diesen Substanzen stabile Emulsionen oder Dispersionen herzustellen, was aber für eine einbadige in der R eine verzweigte oder unverzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 10 bis 30, vorzugsweise 12 bis 20 C-Atomen oder eine Gruppe der Formel

R'-NH-(CH₂)_n-,

worin R' die gleiche Bedeutung wie R hat, η eine ganze Zahl von 2 bis 4, und X ein Natrium-, Kaliumoder Ammoniumion bedeutet,

b) 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 15 Gew.-% eines Fettsäureamidsulfats der allgemeinen Formel

R¹

CH, (CH,), CH-(CH₂J_x CON (H)

OSO₁X¹ R²

worin R¹ und R² jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen oder R¹ ein Wasserstoffatom und R² eine C,-C₈-AIkyl-Phenyl- oder Ci -C-Alkylphenylgruppe, Vund Zjeweils ganze Zahlen von 6 bis 8, vorzugsweise zusammen 14 bedeuten und X die für die Formel I angegebene Bedeutung hat,

c) 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-% eines Polyäthylenglykols der allgemeinen Formel

110(CH₂CII₂O)₁₁₁H

(III)

worin m eine ganze Zahl von 100 — 400, vorzugsweise von 100 bis 250 bedeutet, und

d) 1 bis 5 Ge«w.-%, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-% eines nichtionischen Äthylenoxid-Adduktes als Emulgator.

Die Verbindungen der Formel (I) sind aus der US-PS 24 27 242 und aus J. A. OiL Chem. Soc. 51 (1974), 7, S. 297-301 bekannt Sie werden enthalten durch Reaktion von Maleinsäureanhydrid mit einem langkettigen Amin und anschließende Addition von Natriumpyrosulfit Als langkettige Amine kommen dabei solche mit der oben angegebenen Anzahl der Kohienstoffatome in Betracht, insbesondere solche, deren Alkylkette sich von natürlich vorkommenden Fettsäuren ableiten, wie Stearylamin, Palmitylamin, Oleyiamin oder von natürlich vorkommenden Gemischen von Fettsäuren, wie Talgfettamin oder Cocosfettamin.

Die Fettsäureamidsulfate gemäß Formel (II) werden erhalten durch Überführung von langkettigen ungesättigten Fettsäuren in das entsprechende Säurechlorid, Reaktion mit dem Amin und Sulfatieren der Doppelbindung (Lindner, Tenside-Textilhilfsmittel-Waschrohstoffe Bd. I, S. 635; DE-PS 12 97 074; 6 34 032; 6 95 173; 6 78731; 671085). Als ungesättigte Fettsäure kommt dabei vor allem ölsäure in Frage. Die Amine enthalten entweder zwei Alkylgruppen mit 1 — 5 C-Atomen, die vorzugsweise unverzweigt sind, oder eine Ci-Ce-Alkyl-, eine Phenyl- oder eine Ci - C₄-Alkylphenylgruppe.

Bei den Polyäthylenglykolen der Formel (III) handelt es sich um handelsübliche Wachse, die vorzugsweise ein Molekulargewicht zwischen 4000 und 10 000 haben, entsprechend η = 100-250. Als vierte Komponente enthalten die erfindungsgemäßen Avivagemittel noch Emulgatoren auf der Basis von Äthyleroxid-Addukten von langkettigen Alkoholen (Cn — C20) oder C4—C₉-Alkylphunolen, vorzugsweise Nonylphenol. Der Oxäthylierungsgrad liegt im allgemeinen bei 20-80, vorzugsweise 20-30 Einheiten Äthylenoxid pro OH-Gruppe.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Avivagemittel kann erfolgen durch einfaches Zusammenrühren der einzelnen Komponenten in Wasser. Um eine gute Stabilität des Avivagemittels zu gewährleisten, ist es jedoch besser, die Komponenten b) bis d) zu einer heißen wäßrigen Lösung der Komponente a) zuzugeben oder, wie in den Beispielen beschrieben, die Komponenten b) bis d) während der Herstellung der Komponente a) zuzugeben. Das fertige Avivagemittel, das in Form einer wäßrigen Emulsion vorliegt, wobei die einzelnen Komponenten die eingangs genannten Konzentrationen haben, wird mit schwachen Säuren, wie beispielsweise Essigsäure, noch auf einen schwach sauren pH-Wert (5-6) eingestellt. Das Avivagemittel liegt in leicht gießbarer Form vor und läßt sich gut mit kaltem Wasser verdünnen. Zur Anwendung wird dieses handelsfähige Konzentrat noch weiter mit Wasser verdünnt auf einen Gehalt von ca. 15-25 g dieses Konzentrats auf 1 Liter Flotte.

Das oben beschriebene Avivagemittel verleiht dem damit behandelten Textilmaterial einen weichen, voluminösen und geschmeidigen Griff bei gleichzeitiger guter Benetzung. Darüber hinaus läßt sich das mit diesem Avivagemittel behandelte Textilmaterial sehr gut wiederbenetzen. Außerdem sind diese Avivcgemittel sehr lagerstabil.

Beispiel 1

98 g (1 Mol) Maleinsäureanhydrid werden in 60 g (1 Mol) Eisessig unter Erwärmen auf 6O-7O°C gelöst und zu dieser Lösung dann 269 g (1 Mol) Octadecylamin im Schmelzfluß zugegeben, wobei durch die entstehende Reaktionswärme die Reaktionstemperatur zwischen 80-90° C gehalten wird. Für die rohe N-Octadecyl-maleinamidEäure wurde folgende Säurezahl ermittelt:

SZ. Ben: 152,6 SZ. Gef.: 150

Die so erhaltene rohe N-Octadecyl-maleinamidsäure wird in eine Mischung aus 326,4 g 27%iger NaOH in 2736 ml H₂O, 54,72 g eines 4-Nonylphenol · 25-AeO-Adduktes, 54,72 g Polyäthylenglykol (Molgewicht 5000-6000) und 452,1 g Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters von 10-Hydroxy-octadecansäure-n-dibutylamid gegeben und bei 9O⁰C weitergerührt Dann wird durch Zugabe von 103,9 g (054 Mol) Natriumpyro-

sulfit in Form einer 50%igen wäßrigen Lösung zum Sulfobernsteinsäureamid umgesetzt Nach dem Ausrühren bei einer Temperatur von 80-90⁰C wird mit Eisessig auf einen pH-Wert von 5—6 und mit heißem Wasser auf einen EndgehaU von 20% eingestellt Die so

erhaltene feindisperse Emulsion vermittelt einem damit behandelten Textilmaterial ausgezeichnete griffliche Eigenschaften und besitzt außerdem eine gute Lagerstabilität
Eine Emulsion von gleich guten Eigenschaften erhält

2> man, wenn man die Umsetzung mit Talgfettamin mit einer durchschnittlichen Kettenverteilung von Cn — Cie und einem durchschnittlichen Molgewicht von 270 ausführt. Die entsprechend der oben angegebenen Vorschrift hergestellte N-Talgfettalkyl-maleinamidsäu-

j(i re besitzt eine SZ von 150- 153; SZ gefunden 151.

Ebenso ist es möglich, anstelle von N-Octadecyl-amin mit N-Cocosfettalkylamin (mittleres Molgewicht 200) zu arbeiten.

Beispiel 2

98 g (1 Mol) Maleinsäureanhydrid werden in 60 g (1 Mol) Eisessig unter Erwärmen gelöst und zu dieser Lösung bei 80-90° C 269 g (1 Mol) N-Octadecylamin zugegeben. Die dabei erhaltene N-Octadecyl-malein-

4c, amidsäure hat eine SZ von 151. Diese N-Octadecyl-maleinamidsäure wird in eine Mischung aus 326,4 g 27%iger NaOH in 2736 ml H₂0,54,72 g eines Adduktes aus 1 Mol Nonylphenol und 25 Mol-Äthylenoxid, 54,72 g Polyäthylenglykol vom Molgewicht 4000 und 452,1 g

4> Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters des 10-Hydroxy-octadecan-n-dimethylamids bei 90⁰C eingerührt und weiter bei 9O⁰C gehalten. Dann werden noch 103,9 g (0.54 Mol) Natriumpyrosulfit zugegeben. Die so erhaltene Emulsion ist feindispers und sehr lagerstabil.

"'" Beispiel 3

147 g (1,5 Mol) Maleinsäureanhydrid werden in 90 g (1,5 Mol) Eisessig unter Erwärmen auf 60-70⁰C gelöst und zu dieser Lösung 403,5 g(i,5 Mol) N-Octadecylamin

Ti so zugegeben, daß die Reaktionstemperatur zwischen 80-90⁰C liegt. Für die rohe N-Octadecyl-maleinamidsäure wurde eine SZ von 153 ermittelt (theoretischer Wert: 152). Die erhaltene rohe N-Octadecyl-Maleinamidsäure wird in eine Mischung aus 489,6 g 27%iger

ho NaOH in 4104 ml H₂O, 82 g 4-Nonylphenol · 25 AeO-Addukt, 82 g Polyäthylenglykol vom mittleren Molgewicht 8000 und 678,1 g des Natriumsalzes des Schwefelsäureesters des 10-Hydroxy-octadecan-n-butyl-äthylamids eingerührt und weitere 3 Stunden bei 80-90°C

Hi gehal'nn.

Du Ji anschließende Umsetzung mit 155 g (0,82 Mol) Natriumpyrosulfit wird eine besonders lagerstabile Emulsion erhalten.

Auf die gleiche Weise ist es möglich, folgende Fettsäureamidsulfate zu verwenden: Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester vom Äthyl-methyl-amid der iO-Hydroxy-octadecansäure, Di-n-propyl-amid der 10-Hydroxy-octadecansäure und n-Propyl-i-propylamid der IO-Hydroxy-octadecansäure.

Beispiel 4

196 g (2 Mol) Maleinsäureanhydrid werden in 120 g (2 Mol) Eisessig unter Erwärmen auf 60 - 70° C gelöst und ι ο zu dieser Lösung 652 g (2 Mol) N-Octadecylpropylendiamin so zugegeben, daß die Reaktionstemperatur zwischen 80 - 90° C liegt

Die erhaltene N-Octadecyl-y-aminopropyl-maleinamidsäure wird in eine Mischung aus 652,8 g 27%iger NaOH, 109,4 g 4-Nonylphenol · 30 AeO-Addukt, 109,4 g Polyäthylenglykol vom Molgewicht 5000-6000 und 904,2 g Natriumsaiz des Schwefelsäurehalbesters des 10-Hydroxy-octadecansäure-dibutylamids gegeben und 1 Stunde bei 90° C weitergerührt. Nach Umsetzung mit 207,8 g (1,09 Mol) Natriumpyrosulfit als 50%ige wäßrige Lösung zum Sulfobernsteinsäuresäureamid, Ausrühren auf Raumtemperatur und Einstellung mit Eisessig auf einen pH-Wert von 5 wird eine besonders lagerstabile Emulsion erhalten, die einem damit behandelten textlien Material ein ausgezeichnetes Griffverhalten vermittelt. Die Umsetzung wird durch jodometrische Titration des Sulfit-Gehalts verfolgt. Am Ende der Reaktion wurden noch 0,5% der eingesetzten Sulfitmenge in der 20%igen Emulsion bestlnmt.

Die oben beschriebene N-octadecyl-y-aminopropylmaleinamidsäure kann auch durch die Umsetzungsprodukte aus N-Talgfettalkylpropylendiamin oder N-Cocosfettalkylpropylendiamin mit Maleinsäureanhydrid ersetzt werden. Man erhält dabei gleich gute Emulsionen die auf Textilmaterial ein gleich gutes Griffverhalten hervorrufen.

Vergleichsbeispiele

98 g (1 Mol) Maleinsäureanhydrid werden in 60 g (1 Mol) Eisessig unter Erwärmen auf 60-70⁰C gelöst und zu dieser Lösung dann 269 g (1 Mol) Octadecylamin so zugegeben, daß die Reaktionstemperatur zwischen 80-90° C gehalten wird. Für die rohe N-Octadecylmaleinamidsäure wurden folgende Säurezahlen gefunden.

SZ. Ben: 152,6 SZ. Gef.: 153

Die erhaltene rohe N-Octadecylmaleinamidsäure wird nun in 326,4 g 27%ige NaOH von 90° C gegeben und dann mit 103,9 g (0,54 Mo!) Natriumpyrosulfit als 50%ige wäßrige Lösung zum Sulfobernsteinsäureamid umgesetzt Nach dem Ausrühren auf Zimmertemperatur wird mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 5 eingestellt

Die erhaltene Emulsion besitzt anwendungstechnisch praktisch kein Saugvermögen und nur eine sehr geringe thermische Lagerstabilität (2-3 Tage Lagerung bei 50° C), während die erfindungsgemäßen Emulsionen nach Beispiel 1-4 langer als 10 Tage bei 50°C lagerstabil sind.

98 g (1 MoI) Maleinsäureanhydrid werden in 60 g (1 Mol) Eisessig unter Erwärmen gelöst und zu dieser Lösung 269 g (1 Mol) Octadecylamin so zugegeben, daß die Reaktionstemperatur zwischen 80 —90°C liegt. Die erhaltene rohe N-Octadecylmaleinamidsäure hat eine Säurezahl von 153 (theor. Wert 152,6), und wird dann in eine Mischung aus 326,4 g 27%iger NaOH in 2736 ml H₂O, 54,72 g 4-Nonylphenol · 25 AeO-Addukt, 54,72 g Polyäthylenglykol vom Molgewicht 6000 und 452,1 g Natriumsalz einer Ci₂-Cig Alkansulfonsäure eingerührt.

Nach der Umsetzung mit 103,9 g (0,54 Mol) Natriumpyrosulfit zum Sulfobernsteinsäureamid wird nach Abkühlen auf Raumtemperatur mit Eisessig auf einen pH-Wert von 5 eingestellt.

Nach Einstellung der erhaltenen Emulsion auf gleichen Gehalt an Wirksubstanz zeigt das damit ausgerüstete Textilmaterial ein viel schlechteres Griffverhalten und die Emulsion nur eine sehr geringe Lagerstabilität, verglichen mit den Emulsionen der obigen Beispiele 1 bis 4.

Claims

Patentansprüche:

1. Mittel zum Avivieren von Textilmaterial bestehend aus einer wäßrigen Emulsion von

a) 5 bis 20 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel

CH₂-CONH-R
CH-SOj X-COO X"

10