DE2903334A1 - Zubereitung zum schrumpffestmachen von wolle - Google Patents
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Description
. If.
Th. Goldschmidt AG, Essen
Zubereitung zum Schrumpffestmachen von Wolle
Patentansprüche: Seite 2 bis 4 Beschreibung: Seite 5 bis 29
909838/0593
Die Erfindung betrifft eine Zubereitung zum Schrumpffestmachen
von Wolle»
Es ist bekannt, daß Wolle in unbehandeltem Zustand beim Waschen in wäßriger Flotte schrumpft und verfilzt. Um
dieser Verschrumpfung und Verfilzung entgegenzuwirken,
hat man bereits chemische Behandlungen empfohlen, bei denen die Struktur der Wolle verändert wird oder Ausrüstungen
verwendet werden, welche Harz enthalten, das sich auf der Oberfläche der Wollfaser niederschlägt und diese
umhüllt. Durch beide Verfahren werden aber Produkte erhalten, deren sogenannter Griff vom Verbraucher als unangenehm
empfunden wird.
Es ist auch bereits empfohlen worden, das Schrumpfen von Wolle beim Waschen durch Behandeln mit Organosiliciumverbindungen
zu vermindern. Derartige Verfahren sind in den britischen Patentschriften 594 901, 613 267 und
629 329-beschrieben. Entsprechend diesen Verfahren wird
die Wolle mit bestimmten Silanen behandelt.
In der GB-PS 746 307 ist ein Verfahren zur Verhinderung der Schrumpfung der Wolle beschrieben, wobei die Wollfasern mit
bestimmten Organopolysiloxanen ausgerüstet werden. Man erreicht hierdurch zwar einen gewissen Grad an Schrumpffestigkeit,
jedoch ist dieser Effekt nicht waschfest.
909838/0593
In einer Reihe weiterer Veröffentlichungen, z.B. den deutschen Offenlegungsschriften 22 42 29 7, 23 35 751 und
25 23 2 70 sind Verfahren zum Schrumpffestmachen von Keratinfasern
durch Aufbringen von Organopolysiloxan angegeben, wobei ein wesentliches Merkmal ein Gehalt dieser Verbindungen
an Aminogruppen ist.
So ist beispielsweise das Verfahren gemäß DE-OS 22 42 29 7 dadurch gekennzeichnet, daß man als Organopolysiloxane
solche mit Einheiten der allgemeinen Formel
4—η
2
2
verwendet, worin bedeuten:
η einen Durchschnittswert von 1,9 bis 2,1 und R einen über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung an Silicium
gebundenen organischen Rest, wobei 0,25 bis 50 % der Subs ti tuenten R einwertige Reste mit weniger als- 30 Kohlenstoffatome
sind, die im Abstand von wenigstens 3 Kohlenstoffatomen von dem Siliciumatom wenigstens eine Iminogruppe und wenigstens
eine primäre oder sekundäre Aminogruppe -NX2 enthalten, worin
X ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 30Kohlenstoffatomen
oder eine Arylgruppe ist, und wobei die übrigen Substituenten R einwertige Kohlenwasserstoffreste, halogenierte
Kohlenwasserstoffreste, Carboxyalkylreste oder
909838/0593
Cyanalkylreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen sind, von
denen wenigstens 70 % aus einwertigen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bestehen.
Aus der DE-OS 23 35 751 ist ein Verfahren zur Behandlung der Keratinfasern bekannt, welches dadurch gekennzeichnetist,
daß die Organopolysiloxanzusammensetzung das durch Vermischen von A) und B) erhaltene Produkt enthält, wobei
A) ein Polydiorganosiloxan mit endständigen, an Siliciumatome
gebundenen Hydroxygruppen und einem Molekulargewicht von mindestens 750, wobei mindestens 50 % der organischen
Substituenten des Polydiorganosiloxans Methy!gruppen sind
und wobei die weiteren Substituenten einwertige Kohlenwasserstoff gruppen mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellen, ist
und
B) ein Organosilan der allgemeinen Formel
R6SiR7X-.
η 3-n
in der R eine einwertige, aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und ggf. Sauerstoff aufgebaute Gruppe, die mindestens
2 Aminogruppen enthält und über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung an Silicium gebunden ist, R eine Alkylgruppe
oder eine Arylgruppe, X Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen einschließlich und η Null oder 1 bedeuten,
und/oder ein Tei!hydrolysat und Kondensat des Organosilans ist.
909838/0593
In dieser DE-OS ist angegeben, daß man die beiden Mischungspartner umsetzen soll, wenn eine Auftragung aus einem wäßrigen
Medium angestrebt wird. Es ist jedoch nicht möglich, wie praktische Versuche gezeigt haben, aus derartigen Umsetzungsprodukten stabile wäßrige Emulsionen herzustellen. Es entstehen
gelartige Reaktionsprodukte, die nicht in Emulsionsform überführt werden können. Sie sind deshalb zum Schrumpffestmachen
von Wolle aus wäßriger Phase ungeeignet.
Verwendet man diese ümsetzungsprodukte in Form organischer
Lösungen, zeigt sich, daß der erzielbare Effekt für einen erfolgreichen Einsatz in der Praxis zu gering ist. Außerdem
scheidet sich auch aus den Lösungsmittel enthaltenden Flotten durch die Einwirkung von Luftfeuchtigkeit nach einiger Zeit
Siloxangel ab, welches die Vorrichtungen zum Behandeln der Wolle verstopft.
Aus der DE-OS 17 69 249 ist weiterhin ein Verfahren zur Behandlung von Fasermaterial, z.B. Wolle bekannt, bei dem
man in Emulsionsform Organosiloxane verwendet, welche Mercaptopropylgruppen enthalten. Mit diesen Verbindungen gelingt
es jedoch lediglich, die Anschmutzbarkeit herabzusetzen.
Die Verbindungen sind nicht geeignet, Wolle schrumpffest zu machen.
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Aus der DE-OS 16 17 443 ist ferner ein Haarbehandlungsmittel auf der Grundlage von Organosiliciumverbindungen bekannt,
welches gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an Organosiloxanmischpolymerisaten
der allgemeinen Formel
8 9 9 9 8
R Bl R R- R
jltl |<s I _ _ ! I^
2„ (R9»3-taH-p)
SH
worin R Alkylreste mit mindestens 8 C-Atomen
R niedrige Alkylreste mit 1-7 C-Atomen bedeuten, η eine ganze Zahl von mindestens 2,
ρ O, 1 oder 2,
m O, 1 oder 2 ist,
die Summe von m + ρ einen Wert von O bis 2 hat, χ eine ganze Zahl von mindestens 1, y und ζ jeweils O oder
eine ganze Zahl ist, wobei für den Fall, daß y = 0, ρ mindestens 1 und für den Fall, daß ζ = 0, m mindestens 1 und
χ größer als die Summe von y + ζ ist.
Auch diese Verbindungen sind zum Schrumpffestmachen von
Wolle nicht geeignet.
Aus diesen Vorveröffentlichungen war nicht herzuleiten, wie ein Organopolysiloxan aufgebaut sein muß, welches zum
Schrumpffestmachen von Wolle geeignet ist.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Zubereitung
zum Schrumpffestmachen von Wolle aufzufinden, welche
sowohl in Emulsionsform als auch in Form einer organischen
Lösung Verbindungen enthält, welche geeignet sind, Wolle schrumpffest zu machen, wobei diese Eigenschaften auch
nach mehrmaliger Wäsche der Wolle in üblichen Waschmaschinen erhalten bleiben sollen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der
Erfindung, eine Zubereitung aufzufinden, aus welcher der Wirkstoff
sich auch beim Stehen an feuchter Luft nicht ausscheidet und welche auch über einen größeren Zeitraum auch
in Emulsionsform lagerstabil ist. Der in der Zubereitung enthaltene Wirkstoff darf dabei den sogenannten Griff der
Wolle bzw. die aus Wolle hergestellten Gewirke und Gewebe nicht nachteilig beeinflussen.
Es wurde gefunden, daß diese Eigenschaften bei einer Zubereitung zu finden sind, welche aus
a) 1 bis 50 Gew.-% Organopolysiloxanen, welche aus aa) 90 bis 99,8 Mol-% Einheiten der Formel
RnSi04-n
wobei R ein Methylrest ist, jedoch bis zu 10 Mol-% der Methylreste durch längerkettige Alkyl-
oder Arylreste ersetzt sein können und wobei
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bis zu 10 Mol-% der Methylreste durch über
Kohlenstoffatome an das Siliciumatom gebundene anionische Gruppen ersetzt sein können,
η einen Wert von 1,8 bis 2,0 hat und ab) 0,2 bis 10 Mol-% Einheiten der Formel
II
wobei R ein Alkylrest und/oder ein Mercaptoalkyl-
oder Mercaptoarylrest und/oder ein Wasserstoffrest und/oder On ,. und/oder eine über
Kohlenstoffatome an das Siliciumatom gebundene anionische Gruppe ist
aufgebaut sind, wobei bis zu 10 Mol-% der an Si gebundenen Sauerstoffatome durch jeweils zwei OR Gruppen
ersetzt sein können, wobei R ein niederer .Alkylrest und/oder ein Wasserstoffrest ist und die
aus aa) und ab) bestehenden Organopolysiloxane der zusätzlichen Bedingung entsprechen müssen, daß sie
zumindest eine anionische Gruppe aufweisen und, bezogen auf eine anionische Gruppe, 5 bis 500 Si-Atome
enthalten,
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b) 50 bis 99 Gew.-% Wasser, gegebenenfalls Emulgatoren und/
oder organischen Lösungsmitteln und gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen
besteht.
Derartige übliche Zusatzstoffe sind z.B. Flammschutzmittel.
Bei den Struktureinheiten I ist der Rest R im Regelfall der Methylrest. Jedoch können bis zu 10 Mol-% der Methylreste
durch längerkettige Alkyl- oder Arylreste ersetzt sein. Beispiele solcher Reste sind der Äthyl-, Propyl-,
Dodecyl- oder Phenylrest.
Zusätzlich können weiterhin bis zu 10 Mol-% der Methylreste durch über Kohlenstoffatome an das Siliciumatom gebundene
anionische Gruppen ersetzt sein. Diese anionischen Gruppen sind durch ^ inen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest an das
Siliciumatom gebunden. Die Kohlenstoffkette des zweiwertigen
Kohlenwasserstoffrestes kann durch Sauerstoff-, Stickstoffoder Schwefelatome unterbrochen sein. Als anionische Gruppen
4 — kommen insbesondere in Frage die Gruppen -R 0 SO.-. ,
-R 0 P-O oder -R COO , wobei m 0 oder 1 ist und m,
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X ein -O -Rest oder die Gruppe -OR ist. Diese anionischen
Reste können in Form der freien Säure vorliegen oder ganz oder teilweise neutralisiert sein.
Die Herstellung von siliciumorganischen Verbindungen, welche mit anionischen Gruppen modifiziert sind, ist dem Fachmann
4 — bekannt. So wird z.B. der Rest -R 0 SO3 bevorzugt durch die
Umsetzung des Schwefelsäureesters eines siliciumorganischen Alkohols der Formel
Cl
CH3-Si-(CH,
S0
wie er in der DE-PS 14 45 363 beschrieben ist, mit α,ω-Polydimethylsiloxandiolen
in Gegenwart von Säureakzeptoren in das Organopolysiloxan eingebaut.
Man kann den Schwefelsäureester aber auch mit organischen Alkoholen umsetzen und die so hergestellten Dialkoxysilane,
welche mit SuIfatopropylgruppen modifiziert sind, mit
Siloxanolen auf verschiedene Art, z.B. auch in wäßrigen Medien, cokondensieren.
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4 I' -
Die Gruppe -R O P-O kann z.B. nach der GB-PS 844
in.
X
durch die Reaktion von 5Si- (CEL) -CH — CH mit H-,ΡΟ.
durch die Reaktion von 5Si- (CEL) -CH — CH mit H-,ΡΟ.
erhalten werden.
4 Anionische Reste der Formel -R COO bekommt man in be-
4 kannter Weise z.B. durch die Verseifung von =Si-R -CN oder durch die Hydrosilylierung von ungesättigten Carbonsäuren,
z.B. von Undecylensäure in Gegenwart geeigneter Platinverbindungen nach einem Verfahren, wie es in der
DE-PS 11 65 028 beschrieben ist.
In den Struktureinheiten der Formel I hat der Index η einen Wert von 1,8 bis 2,0.
In der Struktureinheit II
hat R die Bedeutung eines Alkylrestes, eines Mercaptoalkyl-
2
oder Mercaptoarylrestes. R kann auch ein Wasserstoffrest sein oder ein anteiliger Sauerstoffrest 0_ ς oder eine über Kohlenstoffatome an das Siliciumatom gebundene anionische Gruppe sein. Liegen mehrere Einheiten der Formel II vor,
oder Mercaptoarylrestes. R kann auch ein Wasserstoffrest sein oder ein anteiliger Sauerstoffrest 0_ ς oder eine über Kohlenstoffatome an das Siliciumatom gebundene anionische Gruppe sein. Liegen mehrere Einheiten der Formel II vor,
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kann in den einzelnen Einheiten R verschiedene der vorgenannten Bedeutungen haben. Als Alkylrest ist auch hier
wieder der Methylrest bevorzugt. Beispiele von Alkyl- und Mercaptoalkyl- bzw. MercaptoaryIresten sind der Methyl-,
Äthyl-, Mercaptomethyl-, 2-Mercaptoäthyl-, 3-Mercaptopropyl-
oder 4-Mercaptophenylrest.
Es ist auch möglich, anstelle der Mercaptoalkyl- oder -arylgruppen enthaltenden Polysiloxane solche Polysiloxane
zu verwenden, welche sich in der Zubereitung zu Mercaptoalkyl- bzw. Mercaptoarylgruppen umwandeln. Beispiele solcher
Mercaptobildner sind die entsprechenden Isothiuroniumverbindungen:
NH
5Si-Alkylen-SCr · HCl ESi-Alkylen-SH
5Si-Alkylen-SCr · HCl ESi-Alkylen-SH
oder die Bunte-Salz-Gruppe
=Si-Alkylen-S2O -Na ESi-Alkylen-SH
Falls diese Vorstufen in der Zubereitung nicht vollständig in die entsprechenden Mercaptoalkyl-/-ary!verbindungen umgewandelt
sind, erfolgt die restliche Umwandlung auf der Faser,
909338/0593
Sind in den Struktureinheiten der Formel II bis maximal 10 Mol-% der an Si gebundenen Sauerstoffatome durch jeweils
3 3
zwei OR -Gruppen ersetzt (R niederer Alkylrest und/oder Wasserstoffrest), reagieren diese Gruppen unter Abspaltung
von R OH in Wasser bzw. in feuchter Luft zu Verbindungen, bei denen an die Stelle jeweils zweier OR -Gruppen ein
Sauerstoffatom tritt, welches zwei Siliciumatome miteinander verbindet.
Die in der Zubereitung enthaltenen Siloxane müssen der Mindestbedingung entsprechen, daß sie zumindest eine anionische
Gruppe aufweisen und, bezogen auf eine anionische Gruppe, 10 bis 500 Si-Atome enthalten. Bevorzugt sind solche
Siloxane, welche, bezogen auf eine anionische Gruppe, bis 200 Si-Atome enthalten.
Des weiteren sind solche Polysiloxane bevorzugt in der Zubereitung
enthalten, welche aus 95 bis 99,8 Mol-% Einheiten aa) und 0,2 bis 5 Mol-% Einheiten ab) aufgebaut sind.
Des weiteren bevorzugt sind solche Polysiloxane, bei denen
2
R die Bedeutung eines Mercaptoalkylrestes hat und alle anionischen Gruppen an die Einheiten aa) gebunden sind.
R die Bedeutung eines Mercaptoalkylrestes hat und alle anionischen Gruppen an die Einheiten aa) gebunden sind.
Die Einheiten I und II können innerhalb des Moleküls statistisch verteilt sein, bevorzugt sind jedoch solche
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OrganopoIysiloxane, bei denen die Struktureinheiten I und
II jeweils in Blöcken enthalten sind.
Die in den erfindungsgemäßen Zubereitungen enthaltenen Organopolysiloxane können beispielsweise folgende Struktur
haben
CH3 | LJ. | CH3 | "CH3 | fiO3/2 | L |
Si-O- ι |
Si-O- j |
Si-O- | R2 | ||
I CH3 |
(CH2) | I | |||
*- — | k | ||||
I """"1J | |||||
0 | |||||
SO3G | |||||
41
Für die Herstellung der Zubereitung werden besonders solche Organopolysiloxane bevorzugt, welche durch die Umsetzung
von Schwefelsäureestern siliciumorganischer Alkohole, wie sie in der DE-PS 14 45 363 beschrieben sind, mit α,ω-Polydimethylsiloxanen
und anschließender Cokondensation mit γ-Mercaptoalkyltrialkoxysilanen und/oder γ-Mercaptoalkylalkyldialkoxysilanen
und/oder Alkyltrialkoxysilanen synthetisiert werden.
Formelmäßig läßt sich die Reaktion folgendermaßen beschreiben:
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CH.
m Cl-Si O + (m+1) HO-
(CH9)
SO,
CH.
Si-O-
CH.
H + 2m N(C3H5)
HO-
CH-.
ι ό
Si-O-
CH-,
Si-O-I (CH2)3
Si-O-CH
R -Si (OC2H5)
1 C2H5OH
1 C2H5OH
Si-O-I
LCH3 J
CH
Si-O-
I 0
I so
Si-O-I
SiO
3/2
ItI
Bei kleinen j- und m-Werten können diese Produkte durch
einfaches Einrühren in Wasser in die Emulsionsform überführt
werden. Aus nicht selbstemulgierenden Organopolysiloxanen dieser Art lassen sich mit geeigneten anionischen
oder nichtionogenen Emulgatoren stabile, wäßrige Systeme herstellen.
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Die Zubereitung kann aber auch in Form einer organischen Lösung vorliegen.
Als organische Lösungsmittel eignen sich Kohlenwasserstoffe und chlorierte Kohlenwasserstoffe, z.B. Toluol, Xylol, Testbenzin
oder 1.1.1-Trichloräthan.
Meistens wird man aber die Verwendung einer Zubereitung in Form einer wäßrigen Emulsion vorziehen.
Aus den wäßrigen Zubereitungen lassen sich die anionischen Organopolysiloxane Substantiv auf Wolle, die in Form von
Fasern, Fäden, Geweben oder Gewirken vorliegen kann, aufziehen. Man kann aber auch das zu behandelnde Material in
die Emulsion oder Lösung tauchen und anschließend abquetschen. Die so behandelte Wolle wird dann getrocknet bzw.
vom Lösungsmittel befreit.
Es ist ein besonderer Vorteil des Verfahrens, daß die in
der Zubereitung enthaltenen Organopolysiloxane nicht durch eine besondere Wärmebehandlung auf der Wollfaser fixiert
oder gehärtet werden müssen. Im behandelten Zustand soll die Wolle einen Gehalt an 0,3 bis 5, vorzugsweise O,5 bis
3 %,Wirkstoff aufweisen.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken.
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In 200 ml eines geeigneten Lösungsmittels, wie Methylenchlorid,
welche in einem Reaktionsgefäß vorgelegt werden, tropft man unter Rühren aus zwei Tropftrichtern gleichzeitig
29,2 g (0,135 Mol) eines Schwefelsäureesters eines siliciumorganischen Alkohols der Formel
Cl-Si- .
und eine Mischung aus 200 g (0,27 Mol) α,ω-Polydimethylsiloxandiol
(j = 9,6) und 30,45 g (0,3 Mol) Triäthylamin bei Raumtemperatur zu. Zur besseren Steuerung der Umsetzung
verdünnt man die Reaktionspartner mit Methylenchlorid auf ein Volumen von 400 ml. Nach einer zweistündigen Nachrührphase
wird das Reaktionsprodukt mit 4,4 g (0,0185 Mol) 3-Mercaptopropyltriäthoxysilan und 13,59 g (0,076 Mol)
Methyltriäthoxysilan versetzt, auf 60 C erhitzt und weitere zwei Stunden gerührt. Anschließend entfernt man das Lösungsmittel
durch eine einfache Destillation.
Das Reaktionsprodukt entspricht der auf Seite 17 gezeigten
Formel, wobei j = 9,6, m = 1 und 1 = 0,7 sind und R zu
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19,6 Mol-% aus HS-(CH2)3~Resten und zu 80,4 Mol-% aus
H3C-Resten besteht.
Dies ergibt ein Organopolysiloxan, welches zu 96,67 Molaus Einheiten der Formel
RnSi04-n
und zu 3,33 Mol-% aus Einheiten der Formel
aufgebaut ist.
Dabei hat η den Wert von 2, R besteht zu 2,48 Mol-% aus Resten der Formel -(CH2)-OSO3^ und zu 97,52 Mol-% aus
H3C-Resten. R hat obige Bedeutung. In diesem Organopolysiloxan
.kommen 20,2 Si-Atome auf eine anionische Gruppe.
Aus dem Umsetzungsprodukt, welches noch durch eine Druckfiltration
vom Triäthylammoniumchlorid befreit werden muß, lassen sich durch Einrühren von Wasser stabile Emulsionen
mit Wirkstoffgehalten von 1,0 bis 50 % herstellen.
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In einem geeigneten Reaktionsgefäß werden 400 ml Methylenchlorid,
200 g (0,076 Mol) eines α,ω-Polydimethylsiloxandiols
(j = 35,1) sowie 14,63 g (0,1448 Mol) Triäthylamin vorgelegt und unter Rühren über einen Tropftrichter mit
14,39 g (0,066 Mol) eines Schwefelsäureesters eines siliciumorganischen-Alkohols
der Formel
•Ί
Cl-Si-
Cl-Si-
I O-
versetzt, welche in 200 ml Methylenchiorid gelöst wurden.
Anschließend rührt man zwei Stunden bei Raumtemperatur nach, fügt 4,33 g (0,0182 Mol) 3-Mercaptopropyltriäthoxysilan
hinzu und erhitzt auf 60 C. Nach einer weiteren zweistündigen Nachrührphase wird das Lösungsmittel abdestilliert und das
Umsetzungsprodukt durch eine Druckfiltration von Triäthylammoniumchlorid
befreit.
Das Reaktionsprodukt entspricht der auf Seite 17 gezeigten
Formel, wobei j = 35,1, m = 7 und 1 = 1,9 3 sind und R zu-100 Mol-% aus HS-(CH ) -Resten besteht.
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2203334
Dies ergibt ein Organopolysiloxan, welches zu 99,34 Molaus
Einheiten der Formel
RnSi04-n
und zu 0,66 Mol-% aus Einheiten der Formel
R2Si03/2
aufgebaut ist.
ι
Dabei hat η den Wert von 2, R besteht zu 1,22 Mol-% aus
Dabei hat η den Wert von 2, R besteht zu 1,22 Mol-% aus
Resten der Formel - (CH-) 3OSO3 0^ und zu 98,78 Mol-% aus
H^C-Resten. R hat obige Bedeutung. In diesem Organopoiysiloxan
kommen 41,1 Si-Atome auf eine anionische Gruppe.
Geringe Zusätze von i-Propanol zu dem Umsetzungsprodukt
verbessern die Dispergierbarkeit soweit, daß auch hier durch einfaches Einrühren von Wasser stabile Emulsionen
mit Siloxangehalten von 1,0 bis 50 % hergestellt werden können.
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Analog zu Beispiel 2 werden in einem geeigneten Reaktionsgefäß 200 g (0,0176 Mol} eines α,ω-Polydimethylsiloxandiols
(j = 153), 2,58 g (0,0255 Mol) Triäthylamin und 200 ml
Methylenchlorid vorgelegt und unter Rühren über einen Tropftrichter mit 2,54 g (0,0117 Mol) eines Schwefelsäureesters
eines siliciumorganischen Alkohols der Formel
H-C
"3I
Cl-Si-
"3I
Cl-Si-
' O-
versetzt, welche auch in 200 ml Methylenchlorid gelöst
wurden. Nach einer zweistündigen Rührphase bei Raumtemperatur gibt man der Lösung 4,29 g (0,018 Mol) 3-Mercaptopropyltriäthoxysilan
hinzu, erhitzt auf 6O C und rührt bei dieser Temperatur weitere zwei Stunden.- Anschließend wird das
Lösungsmittel destillativ und das Triäthylammoniumchlorid durch eine Druckfiltration entfernt.
Das Reaktionsprodukt entspricht der auf Seite 17 gezeigten Formel, wobei j = 153, m = 2 und 1 = 3,07 sind und R zu _
100 Mol-% aus HS-(CH2J3-Resten besteht.
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Dies ergibt ein Organopolysiloxan, welches zu 99,34 Molaus Einheiten der Formel
RnSi04-n
und zu 0,66 Mol-% aus Einheiten der Formel
aufgebaut ist.
Dabei hat η den Wert von 2, R besteht zu 0,22 Mol-% aus Resten der Formel - (CH2) ^SO^und zu 99,78 Mol-% aus
H-jC-Resten. in diesem Organopolysiloxan kommen 23O,5 Si
Atome auf eine anionische Gruppe.
Aus dem Umsetzungsprodukt lassen sich in bekannter Weise mit geeigneten Emulgatoren, wie z„B„ einem Nonylphenol-Äthylenoxid-Addukt,
stabile, wäßrige Emulsionen mit Wirkstoffgehalten von 1,0 bis 50 % herstellen.
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In einem Reaktionsgefäß werden 360 g Wasser und 3,0 g Dodecylbenzolsulfonsäure vorgelegt und unter Rühren auf
95 C erwärmt. Zur Herstellung der Organopolysiloxanzubereitung werden nun 167,0 g (0,56 Mol) Octamethylcyclotetrasiloxan
über einen Tropftrichter der Emulgatorlösung zugetropft und 60 Minuten lang kräftig gerührt. Danach setzt
man die in situ gebildeten α,ω-Polydimethylsiloxandiole
in der Emulsion mit 5,61 g (0,015 Mol) eines Silans der Formel
(H5C2O)2-Si-(CH2) 3-0S0^. HN
CH3
um und läßt wiederum 30 Minuten lang nachrühren. Nun erfolgt die Zugabe von 2,95 g (0,015 Mol) 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan.
Nach einer weiteren Nachrührphase von 20 Minuten kühlt man die Emulsion auf 40 C ab und neutralisiert
die enthaltene Säure durch den Zusatz von 11 g einer 1-molaren Kalilauge.
Man erhält so eine wäßrige Zubereitung eines Organopolysiloxans, welches sich zu 99,33 Mol-% aus Einheiten der Formel
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RnSiO4-n
und zu 0,67 Mol-% aus Einheiten der Formel
ζ us animens et ζ t.
1
In den Einheiten der Formel R SiO. besteht R zu
η 4-η
0,335 Mol-% aus Resten der Formel - (CH2)3
99,665 Mol-% sind H^C-Reste und η hat den Wert von
2
In den Einheiten der Formel R SiO-, ,„ besteht R zu
100 Mol-% aus HS-(CH2)3~Resten. Auf 149,3 Si-Atome kommt
eine anionische Gruppe.
Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel entsprechend DE-OS 23 65 977}
Es wurden folgende Verbindungen gemischt:
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Polydimethylsiloxan mit endständigen =Si-OH-Gruppen und einem Molekulargewicht
von 45.000 (3000 cSt.) 90 Gew.-Teile
(CH3O)3Si(CH2J3NH(CH2)2NH2 5 Gew.-Teile
Teilkondensat von H3CSi(OCH ) 5 Gew.-Teile
Von dieser Mischung wird zur Herstellung der Imprägnierlösung die benötigte Menge in Toluol gelöst und auf die
gewünschte Anwendungskonzentration verdünnt.
Änwendungsbeispiel
Gewirktes Feinwollmaterial wird mit den in den Beispielen 1 bis 5 genannten Zubereitungen am Foulard so behandelt,
daß nach einfacher Trocknung des imprägnierten Gewirkes eine Festkörperauflage von 1 % resultiert. Neben dem Auftrag
am Foulard wurde mit der Zubereitung aus Beispiel 1 das Feinwollmaterial im Ausziehverfahren in einer Laborhaspelkufe
ausgerüstet. Bei einem Flotten-pH-Wert von 4,5 zog der Wirkstoff zu 100 % auf die Wolle auf. Nach
dem Trocknen betrug die Wirkstoffauflage auch in diesem Fall 1 %, bezogen auf die Menge des eingesetzten Feinwollmaterials.
Im Anschluß an eine 24stündige Lagerung
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bei 20 C wurde das ausgerüstete sowie unbehandeltes Material in einer Haushaltswaschmaschine bei 40°C unter Zusatz von
5 g/l Perox-Nadelseife und 2 g/l Soda gewaschen und zwischen
den Waschen im Tumbler getrocknet. Nach 10 Waschgängen von je 20 Minuten wurde der Flächenfilzschrumpf ermittelt.
Die Berechnung des FlächenfilzSchrumpfes erfolgt nach der
folgenden Formel:
Flächenfilzschrumpf = % L + % B - % L * % B
100
% L = prozentualer Längenschrumpf
% B = prozentualer Breitenschrumpf
% B = prozentualer Breitenschrumpf
Es wurden folgende Werte bestimmt:
unabehandeltes Material 44 %
Beispiel 1, Klotzverfahren 1,8 %
Beispiel 1, Ausziehverfahren 2,0 %
Beispiel 2, Klotzverfahren 2,0 %
Beispiel 3, Klotzverfahren 2,5 %
Beispiel 4, Klotzverfahren 3,0 %
Beispiel 5, Klotzverfahren 5,0 %
Im Gegensatz zu den behandelten Materialien zeigte die nicht ausgerüstete Probe eine stark verfilzte Oberfläche. Der Griff
der behandelten Proben war außerdem nach der Wäsche wesentlich weicher als der Griff des unbehandelten Materials nach
der Wäsche und entsprach dem Griff vor der Wäsche.
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Claims (2)
1. Zubereitung zum Schrumpffestmachen von Wolle, bestehend
aus
a) 1 bis 50 Gew.-% Organopolysiloxanen, welche aus aa) 90 bis 99,8 Mol-% Einheiten der Formel
Δ-r
RnSiCVn
2
wobei R ein Methylrest ist, jedoch bis zu
10 Mol-% der Methylreste durch längerkettige Alkyl- oder Arylreste ersetzt
sein können und wobei bis zu 10 Mol-% der Methylreste durch über Kohlenstoffatome
an das Siliciumatom gebundene
anionische Gruppen ersetzt sein können,
η einen Wert von 1,8 bis 2,0 hat und ab) 0,2 bis 10 Mol-% Einheiten der Formel
wobei R ein Alkylrest und/oder ein Mercapto-
alkyl- oder Mercaptoarylrest und/oder
§09838/0593
ein Wasserstoffrest und/oder - On j-
O, O
und/oder eine über Kohlenstoffatome an
das Siliciumatom gebundene anionische Gruppe ist
aufgebaut sind, wobei bis zu 10 Mol-% der an Si gebundenen Sauerstoffatome durch jeweils zwei
3 3
OR -Gruppen ersetzt sein können, wobei R ein niederer Alkylrest und/oder ein Wasserstoffrest
ist und die aus aa) und ab) bestehenden Organopolysiloxane der zusätzlichen Bedingung entsprechen
müssen, daß sie zumindest eine anionische Gruppe aufweisen und, bezogen auf eine anionische
Gruppe, 10 bis 500 Si-Atome enthalten,
und
b) 50 bis 99 Gew.-% Wasser, gegebenenfalls Emulgatoren
und/oder organischen Lösungsmitteln und gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen.
2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Siloxaneinheiten aa) der Index η = 2 ist.
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3. Zubereitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die in den Siloxaneinheiten aa) bzw. ab)
4 enthaltenen anionischen Gruppen die Gruppen -R O SO ,
4 Il _ 4 -
-R O P-O oder -R COO , wobei m 0 oder 1 ist und X
ml
χ
χ
ein -0 -Rest oder die Gruppe -OR ist, sind, welche in Form der Säure vorliegen oder ganz oder teilweise neutra-
lisiert sind und R ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest ist, der durch Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatome
unterbrochen sein kann.
4. Zubereitung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem aus den
Einheiten aa) und ab) bestehenden Organopolysiloxan, bezogen auf eine anionische Gruppe, 10 bis 200 Si-Atome
enthalten sind.
5. Zubereitung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 95 bis 99,8 Mol-% Einheiten aa) und 0,2 bis 5 Mol-% Einheiten
ab) aufgebaut sind.
6. Zubereitung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
2 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß R die Bedeutung eines Mercaptoalkylrestes hat und alle anionischen
Gruppen an die Einheiten aa) gebunden sind.
909838/0S93
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