DE2905456A1

DE2905456A1 - Verfahren zum gebrauchstuechtigen appretieren von textilmaterialien

Info

Publication number: DE2905456A1
Application number: DE19792905456
Authority: DE
Inventors: George Robert Depaolo
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1978-02-13
Filing date: 1979-02-13
Publication date: 1979-08-16
Also published as: IT7947882A0; BR7808568A; JPS54116494A; US4201803A; IT1114071B; GB2018319B; GB2018319A; FR2416973A1; AU4165378A; AR219354A1

Description

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IA-2663 27,270

AMERICAN CYANAMID COMPANY Wayne, N.J., USA

Verfahren zum gebrauchstüchtigen Appretieren von Textilmaterialien

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Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur gebrauchstüchtigen Appretierung und gegebenenfalls Färbung von Textilfilamenten, -garnen und -geweben oder dergl. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur gebrauchtüchtigen Appretierung und gegebenenfalls Färbung von Polyesterkettengarn.

Es ist üblich, Textilgarn vor dem Weben zu appretieren oder zu schlichten. Als nichtgebrauchstüchtige Appreturmittel oder Schlichtemittel für Textilgarne, wie Nylon-oder Polyesterkettengarne, verwendet man Stärken, Polyvini^lalkohol, Polyacrylate, Polyacrylamide und Polyester. Diese Ausrüstung erfolgt vor dem Weben zum Schutz des Garns gegen Abrieb. Es ist ferner üblich, Garne mit gebrauchstüchtigen Appreturen zu versehen, um diese während des Webvorgangs zu schützen. Ferner wird hierdurch permanent ein fülliger, angenehmer Griff des gewebten Textilmaterials erreicht und/oder es gelingt auf diese Weise, ein Pigment oder einen Farbstoff an das appretierte Garn zu binden. Der Farbstoff oder das Pigment wird hierdurch dauerhaft fixiert, ohne daß beim Waschen oder beim Chemischreinigen die Färbung verlorengeht. Die erfindungsgemäßen Produkte sind insbesondere zur gebrauchstüchtigen Appretierung geeignet. Sie sind ausgezeichnet mit den meisten Zusatzstoffen kompatibel einschließlich mit Pigmentdispersionen, und sie zeigen eine ausgezeichnete Beständigkeit beim Waschen und Chemischreinigen.

Die US-PS 3 640 924 beschreibt die Verwendung einer verdickten Polyurethanemulsion, gegebenenfalls zusammen mit einem wärmehärtbaren Aminoplastharz als Textilhaftmittel oder -bindemittel. Das Mittel weist eine Viskosität im Bereich von 20 000 bis 100 000 cP. auf.

Die US-PS 3 867 171 beschreibt ein Verfahren zum Färben von Textilsubstraten aus synthetischen Fasern durch

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Aufbringen einer Dispersion eines selbst-dispergierbaren oder -emulgierbaren Polyurethans, eines Pigments, eines Aminoplastharzes und eines Katalysators für das Aminoplastharz und Trocknen des behandelten Substrats. Dabei werden Viskositäten von 900 bis 150 000 cP. benötigt, um eine Penetration des Bindemittels in das Substrat zu verhindern. Das Ausrüstungsmittel wird durch Beschichtung des Substrats aufgebracht.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von den herkömmlichen Verfahren dadurch, daß man eine unverdickte Dispersion zur gebrauchstüchtigen Appretierung und/oder Färbemittelbindung verwendet und daß man das Garn in die Dispersion eintaucht und nicht, wie bei den herkömmlichen Verfahren, die Dispersion auf das Garn aufträgt.

Die US-PSen 3 061 470 und 3 086 887 beschreiben Verfahren zum Appretieren von Textilgarn unter Verwendung von wasserlöslichem Polyäthylenoxy-polyurethan. Von diesen herkömmlichen Verfahren unterscheidet sich die vorliegende Erfindung dadurch, daß man ein nicht wasserlösliches, kettenverlängertes Polyurethan verwendet, sowie durch die Zusammensetzung des Mittels.

Von der US-PS 2 863 788 unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß die Gebrauchstüchtigkeit und Dauerhaftigkeit der Ausrüstung durch Verwendung eines ketten-verlängerten Polyurethans erhöht ist.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur gebrauchstüchtigen Ausrüstung und gegebenenfalls Färbung von Textilfilamenten, -garnen und -geweben oder dergl. aus Naturfasern, Synthesefasern oder Fasergemischen derselben geschaffen, bei dem man eine flüssige, wäßrige Dispersion eines ketten-verlängerten Polyurethanpolymeren mit seitenständigen Carboxylgruppen,

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eines tertiären Amins, eines wärmehärtbaren Aminoplastharzes, eines Katalysators für die Härtung des Aminoplastharzes, eines anionischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Mittels und gegebenenfalls eines mit Wasser nicht mischbaren Färbemittels auf das Textilmaterial aufbringt, trocknet und das behandelte Material bei erhöhter Temperatur härtet.

Bei einem bevorzugten Verfahren enthält die wäßrige Dispersion ein Antioxydans und/oder ein Mittel zur Absorption ultravioletter Strahlen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform verwendet man als wärmehärtbares Aminoplastharz ein methyliertes Trimethylolmelamin-Formaldehyd-Harz mit mindestens zwei Methoxymethylgruppen pro Molekül.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Polyurethanmittel sind flüssige, wäßrige Dispersionen von ketten-verlängerten Polyurethanen mit seitenständigen Carboxylgruppen. Solche Polyurethane sind in den US-PSen 3 640 924 und 3 835 081 beschrieben. Auf diese US-Patentschriften wird zum Zwecke der Offenbarung ausdrücklich hingewiesen. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von diesen US-Patentschriften jedoch dadurch, daß kein Verdikkungsmittel verwendet wird, und zwar v/eder vor noch nach der Ketten-Verlängerung des Präpolymeren. Vorzugsweise wird die Ketten-Verlängerung in Wasser in Anwesenheit eines tertiären Amins und eines di-sekundären Diamins durchgeführt. Insbesondere kann man die Kettenverlängerung in Wasser in Anwesenheit von Triäthylamin und etwa 10 bis 20 Gew.Teilen Piperazin-hexahydrat/Gew.Teil des Polyurethan-Präpolymeren durchführen.

Andere Materialien können in der Reaktionsmischung während der Herstellung des Präpolymeren oder nach der Ketten-

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Verlängerung desselben verwendet werden. Zum Beispiel kann man ein Antioxydans und/oder ein ultraviolette Strahlen absorbierendes Mittel bei der Herstellung des Präpolymeren zusetzen oder man kann ein anionisches oder nichtionisches oberflächenaktives Mittel nach der beendeten Ketten-Verlängerung zusetzen.

Antioxydantien und ultraviolette Strahlen absorbierende Mittel, welche bei der Herstellung des Präpolymeren verwendet werden können, sind in der US-PS 3 488 290 beschrieben. Auf diese Druckschrift wird zum Zwecke der Offenbarung ausdrücklich hingewiesen. Besonders bevorzugt als Antioxydans ist 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol). Besonders bevorzugt als ultraviolette Strahlen absorbierendes Mittel ist 5-Chlor-2-(3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl)-benzotriazol.

Man kann verschiedene anionische oberflächenaktive Mittel der wäßrigen Dispersion des ketten-verlängerten Polyurethans zusetzen, und zwar insbesondere Natrium-bis-(2-äthylhexyl)-sulfosuccinat, Natriumlaurylsulfat, Natriumisopropylnaphthalinsulfonat, Natrium-bis-(tridecyl)-sulfο-succinat, N-Octadecyl-dinatriumsulfosuccinat und dergl.

Ferner kann man nichtionische oberflächenaktive Mittel der wäßrigen Dispersion des ketten-verlängerten Polyurethans zumischen, und zwar insbesondere Octylphenoxypoly-(äthylenoxy)-äthanol, Trimethylnonyloxypoly-(äthylenoxy) äthanol, Nonylphenoxypoly-(äthylenoxy)-äthanol, Glycerintrioleat, Äthylenglykol-äthylenglykol-äthylenglykol-monostearat, Sorbitanhydridtrioleat, Sorbitanhydridtristearat oder dergl.

Es können auch nichtionische oder anionische Penetrationsmittel und Antischaummittel verwendet werden, welche

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üblicherweise auf dem Gebiet des Schlichtens und Appretierens und Färbens verwendet werden. Geeignete Penetrationsmittel sind z.B. Diäthanolamin, N-Aminoäthyl-äthanolarain, Butylcarbitol, Butylcellosolve, Diathylenglykol, Diäthylenglykol-monobutylather, Dipropylenglykol-inonomethyläther, Äthylenglykol, Dihexylnatriumsulfosuccinat und dergl. Geeignete Antischaummittel sind z*B. Isobutanol, n-Butanol, Isodecanol, Dibutylphthalat, Diäthylenglykollaurat, 2-Äthylhexanol, n-Octanol, Polypropylenglykol, Tributyleitrat und dergl.

Das endgültige Reaktionsgemisch enthält etwa 25 bis 40 Gew.% ketten-verlängertes Polyurethan und etwa 0,5 bis 3,0 Gew.% des tertiären Amins, Rest Wasser. Gegebenenfalls kann das Reaktionsgemisch etwa 0 bis 0,5 Gew.% eines Antioxydans, etwa 0 bis 0,5 Gew.% eines ultraviolette Strahlen absorbierenden Mittels und etwa 0 bis 6,0 Gew.% eines oberflächenaktiven Mittels enthalten. Das endgültige Reaktionsgemisch enthält etwa 25 bis 45 Gew.% Gesamtfeststoffe.

Das Appretur- oder Farbstoffbindemittel wird durch Mischen der Komponenten unter Bildung einer flüssigen Dispersion erhalten, welche etwa 3 bis 15 Gew.% und vorzugsweise 4 bis 7 Gew.%, berechnet als Feststoff gehalt, des oben beschriebenen Polyurethan-Reaktionsgemisches enthält sowie etwa 0 bis 12 Gew.%, vorzugsweise 0 bis S Gew.%, eines mit Wasser nicht mischbaren Färbemittels; etwa 0,6 bis 6 Gew.%, vorzugsweise 1 bis 4 Gew.?o, eines wärmehärtbaren Aminoplastharzes; etwa 0,06 bis 0,6 Gew.%, vorzugsweise 0,1 bis 0,4 Gew.%j, eines Katalysators zum Härten des Aminoplastharzes; etwa 0..bis 3,0 Gew.%, vorzugsweise etwa 1,5 bis 2 Gew.%, eines oberflächenaktiven Mittels; etwa 0 bis 3,0 Gew.%, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Gew.% eines Antischäummittels; und etwa 0 bis 3,0 Gew.%_s vorzugsweise 1,5 bis 2,0 Gew.%,, eines Penetrationsmittels,, Rest Wasser.

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Wenn man ein Färbemittel einsetzt, so ist es bevorzugt, dieses gleichzeitig mit dem Polyurethan-Reaktionsgemisch zu vermischen. Die Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels ist insbesondere wichtig, wenn die Konzentration des Färbemittels 10 Gew.?6 übersteigt. Durch diese Maßnahme kann man ein übermäßiges Ansteigen der Viskosität vermeiden. Der pH des endgültigen Appretiermittels oder Pigmentbindemittels beträgt etwa 6,9 bis 7,1.

Gegebenenfalls kann das oberflächenaktive Mittel direkt zum Appreturmittel oder Pigmentbindemittel gegeben werden anstatt zur Polyurethan-Reaktionsmischung unter Einstellung der obengenannten Konzentrationen.

Wärmehärtbare Aminoplaste, welche bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, sind insbesondere Melamin-Formaldehyd, Guanamin-Formaldehyd, Harnstoff-Formaldehyd, Thioharnstoff-Formaldehyd, Cycloharnstoff-Formaldehyd oder Cyclothioharnstoff-Formaldehyd, Präkondensate und dergl. Bevorzugte Aminoplast-Präkondensate sind Cj-CjQ-alkylierte Melamin-Formaldehyd-Harze. Besonders bevorzugt sind Trimethylolmelamin-Formaldehyd, welcher mindestens zwei Methoxymethylgruppen pro Molekül der Aminoplastverbindung aufweist. Mischungen der genannten Aminoplaste können ebenfalls eingesetzt werden.

Die Härtungskatalysatoren für die Aminoplaste, welche verwendet werden können, sind Amine oder Ammoniumsalze, wie Ammoniumchlorid, Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat,saures Ammoniumphosphat, Isopropanolamin-hydrochlorid und dergl. Im allgemeinen kann man jeden dieser Katalysatoren mit etwa gleichen Ergebnissen einsetzen.

Geeignete, mit Wasser nicht mischbare Färbemittel seien im folgenden anhand des C.I. (Colour Index der Society

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ΛΛ

of Dyers and Colourists) angegeben: C.I. Direct Blue 86, C.I. Pigment Yellow 14, C.I. Pigment Blue 15, C.I. Pigment Black 7, C.I. Pigment Green 1, C.I. Pigment Orange 5, C.I. Pigment Red 12 und dergl. Bevorzugt verwendet man C.I. Pigment Blue 15·

Man kann bei dem.. erfindungsgemäßen Verfahren das Appreturmittel oder Pigmentbindemittel in üblicher Weise auf das Textilmaterial aufbringen, z.B. durch Tauchen, Sprühen, mit Hilfe einer Rakel oder dergl. Dabei werden etwa 2 bis 10 Ge\r.% und vorzugsweise 3 bis 5 Gew.% der realen Feststoffe des vorerwähnten Polyurethan-Reaktionsgemisches; etwa 0,4 bis 4 Gew.% und vorzugsweise 1 bis 3 Gew.% des wärmehärtbaren Aminoplastharzes; etwa 0,04 bis 0,4 Gew.% und vorzugsweise 0,1 bis 0,3 Gew.% des Härtungskatalysators für das Aminoplastharz; und etwa 0 bis 9 Gew.% und vorzugsweise 0 bis 6 Gew.?o des mit Wasser nicht mischbaren Färbemittels, bezogen auf das Gewicht des Textilmaterials, aufgebracht.

Geeignete Textilmaterialien sind Filamente, Garne oder Gewebe oder Gewirke oder dergl. aus Naturfasern oder Synthesefasern oder aus Geraischen derselben. Bevorzugt Substratmaterialien sind Polyesterkettengarne.

Das behandelte Textilmaterial wird sodann getrocknet und gehärtet, indem man es auf etwa 40 bis 180^&C während etwa 5 Sekunden bis 5 Minuten, vorzugsweise auf etwa 105 bis etwa 150°C während etwa 20 Sekunden bis 2 Minuten, erhitzt. Gegebenenfalls kann das behandelte Substrat bei einer niedrigeren Temperatur getrocknet werden, z.B. durch Stehenlassen bei Zimmertemperatur bis zur Trockene, und anschließendes Härten bei etwa 105 bis 150⁰C während etwa 30 Sekunden bis Z Minuten und vorzugsweise bei etwa 105 bis 150°C während etwa 1 bis 2 Minuten.

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Das erf indungsgeiaäße Verfahren fährt zu einer unlöslichen, gebrauchstüchtigen Appretierung oder Pigment-Mndebeschichtung des Textilsubstrats, welche beim Waschen und Chemischreinigen stabil ist. Das behandelte Substrat ist zufriedenstellend handhabbar und nicht klebrig. Das behandelte Polyesterkettengarn zeigt ausgezeichnete Webeigenschaften.

Die wässrige Dispersion des kettenveriängertert Polyurethans mit seitenständigen Carboxylgruppen kann erhalten werden durch Zusatz von Polyurethan-Prepolymeren mit Isacyanat-Endgruppen und seitenstandigen Carboxy1-Gruppen zu Wasser mit einem Gehalt an einem tertiären. Amin oder di-¹ sekundären Diaminr wobei die Kettenverlängerung fortschreitet/ bis alle Isocyanatgruppeit umgesetzt sind. Die Prepolymeren werden erhalten durch Umsetzung eines organischen Isocyanats mit einem Unterschuß eines Gemisches von zwei verschiedenen Glykol-Verbindungen, Als ersten- Glykol-Typ kann man ein nicht-polymeres Glykol mit einer seitenständigen Carboxylgruppe verwenden undL als zweiten Glykol-Typ kann man ein übliches Folyalkylenäther-Glykol oder Mischungen von Polyalkylenäther-Glykolen verwenden. Man kann aromatische Diisocyanate verwenden, bei denen die Isoeyanat-Gruppen direkt an den aromatischen Ring gebunden sind, wie Tolylerr-diisoeyanate, insbesondere 2„4- und 2,6-Tolylendiisocyanat und Mischungen derselben; Methylenbis t4-phenyl-isocyanat} r p-Phenylen-diisocyanat; 1 ,.S-Naphthylen-diisOcyanat und dgl. Isocyanate ohne zusätzliche Substituenten sind bevorzugt. Sie können jedoch auch weitere Substituentenv wie Halogenatome tragen.»

Das nicht-poiymere Glykol mit einer seitenständigen Carboxyl-Gruppe hat vorzugsweise die Formel

COOH

wobei R ein Wasserstoffatom oder einen Kohlenwasserstoffrest und vorzugsweise einen Niederalkyl-Rest (T bis 3 C-Atome> bedeutet. Beispiele dieser Glykole sind I₁ 2-Bis (hydroxymethylj.-niederalkansäuren und insbesondere 2,2-Bis(hydroxymethyl)-

; . 2:3054SS

essigsäure, 2,2-Bis{hydroxymethyl)propionsäure, 2,2—Bis— {hydroxymethyl)buttersäure und 2, 2-Bis(hydroxymethyl)valeriansäure. Bevorzugt ist 2, 2-Bis(hydroxymethyl)propionsäure» Das Polyalkylenätherglykol hat vorzugsweise die Formel

Hi-O-CH-GH₂) -OH

^R1

wobei R₁ eine Niederalkyl-Gruppe bedeutet und wobei <i für eine ganze Zahl steht, welche genügend groß ist, damit das Glykol ein durchschnittliches Molekulargewicht von mindestens 750 und bis zu 5 O00 und vorzugsweise im Bereich von etwa 17OO bis etwa 2400 aufweist. Beispiele solcher Glykole sind Polyäthylenätherglykol,, Poly-1,2-propylen— ätherglykol, Poly-1,2-butylenätherglykol usw.

Bei der Herstellung des Präpolymeren sollten mindestens 1,1 Mole und bis zu 5,0 Mole (vorzugsweise 1,6 bis 3,0 Mole} des Diisocyanats pro Mol des Gesamtglykols eingesetzt werden. Das Molverhältnis des nicht-polymeren Glykols mit seitenständiger Carboxylgruppe -zum·Polyalkylenätherglykol sollte im Bereich O,25:1 bis 2:1 und vorzugsweise im bereich von O,75:1 bis 1,25:1 liegen. Die Temperatur der Umsetzung sollte bei etwa 50 bis JBO ⁰C liegen.

Die zur Kettenverlangerung verwendete Wassermenge ist nicht kritisch. Man erhält Latices mit einem Feststoffgehalt von etwa 1£> % bis zu etwa 6D % und vorzugsweise etwa 25 bis 50 %. Der Latex wird vorzugsweise bei Zimmertemperatur gebildet. Höhere und niedrigere Temperaturen können auch angewandt werden. Als tertiäres Amxn eignet sich 2. B. ein tertiäres Niederalkylamin, wie Trimethylamine Triäthylamin und Tripropylamin. Triäthylamin ist bevorzugt. Die Menge des tertiären Amins sollte zwischen 2 % und 1O % und vorzugsweise zwischen 3 % und 7 %y bezogen auf das -Gewicht des Prepolymeren liegen.

Es ist bevorzugt, ein Prepolymeres durch Umsetzung von PoIypropylenglykol, 2,2'—Bis(hydroxymethyl)propionsäure und Tolylen-diisocyanat herzustellen. Das Polypropylenglykol sollte ein Molekulargewicht von 900 bis 1200 und vorzugsweise 95G bis

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1050 aufweisen. Das Molverhältnis des Diisocyanate zum Gesamtglykol sollte im Bereich von 1,6:1 bis 1,8:1 und vorzugsweise im Bereich von 1,70i1 bis 1/75:1 liegen. Die Reaktion wird terminiert, wenn der Gehalt an freien NCO-Gruppen im Reaktionsgemisch auf 6,19 t>is 7,4 und vorzugsweise 6,8 bis 7,2 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Polymeren herabgesetzt ist.

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Im folgenden wird die Erfindung^ anhand von Beispielen näher erläutert. Alle Teile und Prozentangalien beziehen sich auf das Gewicht« Alle Waschversuche werden mit einer automatischen Waschmaschine durchgeführt. Dabei wird warmes Wasser verwendet, welches ein in. geringem Maße zu Sinkstoffen führendes, anionischem oberflächenaktives Mittel und einen Builder enthält. Es wird mit einem normalen Waschzyklus gearbeitet.

Beispiel 1 Herstellung eines Polyurethan-Appreturmittels

(a) Herstellung des Präpolymeren

Polypropylenglykol (1898 Teile; NIAX^R Polyol PPG2O25, Union Carbide Corp.) wird in ein geeignetes Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoff auf 130⁰C erhitzt. 61,7 Teile 2,2*-Bis-(hydroxymethyl)-propionsäure (IMPA), 2,2*-Methylen-bis-(4-methyl-6-t-butyl)-phenol (7,ΐ Teile) und 2,4-Dl-text.-butyl-6-(5-ehlor-2K-benzotriazol-2-yl)-phenol ('14,5 Teile) werden hinzugegeben. Bei beendeter Auflösung wird das Reaktionsgemisch auf 55°C im Verlauf von etwa 30 min abgekühlt, und Tolylen-diisocyanat(500 Teile Hylene^TM, duPont. ; ein 80/20 Gemisch des 2,4-Isomeren und des 2,6-Isomeren) wird langsam unter Stickstoffatmosphäre hinzugegeben. Die Reaktion verläuft exotherm und führt zu einem Temperaturanstieg von 90⁰C. Bei Erreichen dieser Temperatur wird das Reaktionsgemisch auf 70°C abgekühlt und während 6 h auf 70°C gehalten^

(b) Emulgierung des Präpolymeren-

Die Emulgierung und Ketten-Verlängerung erfolgen dadurch, daß man die Präpolymerlösung (a) und ein Gemisch aus Wasser (2000 Teile), feingehacktem Eis (1825 Teile), Triäthylamin (47,7 Teile) und Piperazin-hexahydrat (134 Teile) mit hoher Geschwindigkeit mischt. Die gebildete Emulsion wird

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sodann bei Umgebungstemperatur gerührt» bis kein Kohlendioxid mehr entwickelt: wird. Das nichtionische oberflächenaktive Mittel (Deceresol NI Cone; American Cyanamid Company) (100% reales Äthylenoxid-Addukt von Nonylphenol) wird hinzugegeben, wobei 6 Teile des oberflächenaktiven Mittels auf 100 Teile der Emulsion kommen. Das Gemisch wird sodann mit Wasser auf einen Feststoffgehalt von etwa 40% gebracht. Das Endprodukt hat die folgende, angenäherte Zusammensetzung:

JL Ketten-verlängertes Polyurethanharz 52,0

nichtionisches oberflächenaktives Mittel 5,1

2,2^l-Methylen-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol) 0,1

5-Chlor-2-(2-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl)-benzotriazol

Triäthylamin Piperazinhydrat Wasser

100,0

Beispiel 2

Anwendung des Produktes des Beispiels 1

■ Es wird eine Appreturflotte der folgenden Zusammensetzung bereitet?

Emulsion des Beispiels \

Aerotex^RHarz M-3^a Katalysator A

Penetrationsmittel 8928^e

Antischaummittel 8929^d Wasser bis zu einer Gesamtmenge von

Ca) ein partiell methyliertes Melamin-Formaldehyd-Harz, das wärmehärtbar ist und einen realen Feststoffgehalt von 80% aufweist;

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(b) eine IO^ige wäßrige Lösung von gemischten IsopropanolaminhydroChloriden; .

(c) Sherwin-Williams Company, Greensboro, N.C;

(d) Sherwin-Williams Company, Greensboro, U.C..

Durch diese Appreturflotte läßt man Polyesterkettgarn laufen bis zu einer Naßaufnahme von 70% und bis zu einer Feststoff auf nähme von etwa 1O?o. Das Kettengarn wird sodann getrocknet und gehärtet, indem man es während 2 min auf 120⁰C erhitzt. Das erhaltene, appretierte Kettgarn hat einen angenehmen, fülligen, festen Griff.

Wenn man bei diesem Beispiel anstelle des Katalysators A 1 Gew.Teil Ammoniumchlorid, Ammoniumnitratj Ammoniumsulfat oder saures Ammoniumphosphat einsetzt, so erzielt man ähnliche Ergebnisse.

Beispiel 3

Abgewandeltes Verfahren zur Herstellung des Polyurethan-

Appreturmittels

(a) Herstellung des Präpolymeren

Polypropylenglykol (1898 Teile; NIAX^RPolyol FPG2Ö25) wird in ein geeignetes Reaktionsgefäß gegeben, und zwar zusammen mit feingemahlenem DMPA (61,7 Teile) und die Reaktionsmischung wird unter Stickstoff während 2 h auf 110°C erwärmt. Die Reaktionsmischung wird sodann auf 65° C abgekühlt und 500 Teile Tolylendiisocyanat werden allmählich unter einer Stickstoffatmosphäre hinzugegeben. Die Reaktionsmischung läßt man sodann auf 9Ö°C erwärmen. Dann wird sie auf 7t3°C abgekühlt und die Temperatur wird während 18 häuf 7O°C gehalten.

(b) Emulffierung des Präpolymeren

Die Emulgierung und Ketten-Verlängerung ^wird gemäß Beispiel 1 durchgeführt, wobei man die obige Präpolymerlö-

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sung (a) einsetzt. Das Deceresol NI Gone, wird jedoch an dieser Stell« nicht eingesetzt. Das emulgierte Produkt enthält hO% Gesamtfeststoffgehalt und hat eine Viskosität von 8,5 ep.* gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter L.V.F. bei 26°C unter Verwendung der Spindel Nr. 1^

Dieses Herstellungsverfahren unterscheidet sich von dem Verfahren des Beispiels 1 dadurch, daß bei der Bereitung des Präpolymeren kein Antioxydans oder kein Absorptionsmittel zur Absorption ultravioletter Strahlen verwendet "wird, und dadurch, daß das nichtionische oberflächenaktive Mittel dem emulgierten Präpolymeren nicht direkt zugesetzt wird.

Beispiel 4 .

Anwendung des Produktes des Beispiels 3

Es wird eine Appreturflotte der folgenden Zusammensetzung bereitet:

feile

Emulsion des Beispiels 3
Färbemittel^

Aerotex^Harz M-3 -

Katalysator A .

Penetrationsmittel 8928
Antischaummittel 8929

Deceresol NI Gone.(oberflächenaktives Mittel) Wasser bis zu einer Gesamtmenge von

(a) Kemslash^R-Blue 6417 (Sherwin-Williams Company), eine wäßrige Dispersion von Phthalocyaninblau mit etwa 48 bis 52% Feststoffgehalt.

Die üben erhaltene Appreturfloi;te hat einen pH Λτοη 7,1. Sie verbleibt beim Stehen bei Umgebungstemperatur während 18 h flüssig und zeigt eine Viskosität von 8,5 eP.

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Ein 1OO# Polyestergewebe (Dacron%yp 54) wird in die Appretierflotte eingetaucht und: zwischen Quetschwalzen hindurchgeführt, so daß man eine Naßäufnähme von 70%, bezogen auf das Gewicht des Gewebes, erhalt. Sodann erfolgt eine Trocknung bei iQ7°C während 2,5 min und eine Härtung bei 125°C während 2 min. Das gehärtete Produkt hat einen festen, fülligen Griff, und die Ausrüstung ist gegen Waschen und Chemischreinigen beständig. Das gehärtete, ausgerüstete Textilmaterial wurde anfänglich, nach 5 Waschvorgängen und nach 3 Chemisehreinigungsvorgangen getestet. Hierzu wird ein Färb- und Farbdifferenz-Meßgerä-t (Hunterlab Model D25; Hunter Associates Laboratory, Fairfax, Va.) verwendet. Es wird keine Änderung in der Färbung, d.h. keine Farbdifferenz, beobachtet (L).

Dieses Ergebnis zeigt, daß man eine gebrauchstüchtige, stabile Ausrüstung und stabile Pigmentbindeeigenschaften durch die Appretierbehandlung des Textilmateriala gemäß vorliegender Erfindung erzielt.

Beispiel 5

(a) Herstellung des Präpolymeren

Folypropylenglykol (1275 Teile; NIAX¹¹PoIyOl 1025) wird in ein Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoff auf 70°C erhitzt. Sodann gibt' man zum Inhalt 2_i2^f-Bls-(hydroxymethyl)-propionsäure (98 Teile), 2,2^l-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.-buty!phenol) (4,8 Teile) und 2,4-Di-tert.-butyl-6-(5-chlor-2H-benzotriazol-2-yl)-phenol (9,7 Teile), und das Reaktionsgemisch wird auf 110⁰C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten, bis alle Materialien aufgelöst sind. Die Reaktionsmischung wird sodann auf 75°C abgekühlt und 594 Teile Tolylendiisocyanat (Hylene TM) werden hinzugegeben, wobei die Temperatur bei 70 bis 75⁰C gehalten wird. Nach beendeter Zugabe des Tolylendiisocyanats wird die Reaktionsmischung

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7.0

während 6 h bei 70°C gerührt und dann in einem Ofen bei 60 bis 65°C bis zur Emulgierung aufbewahrt.

(b) Emulgierung des Präpolymeren

Die Emulgierung und Ketten-Verlängerung wird durchgeführt durch Zumischen von Triäthylamin (34 Teilen), Wasser (1000 Teilen) und zerstoßenem Eis (470 Teilen), und zwar in einem Waring-Mixgerät, wobei 900 Teile des Präpolymeren der Stufe (a) langsam hinzugegeben werden. Nach beendeter Zugabe wird die Reaktionsmischung bei Umgebungstemperatur gerührt, bis kein Kohlendioxid mehr entwickelt wird. Die erhaltene Emulsion wird mit Wasser auf einen Feststoffgehalt von 35% verdünnt. Sie hat dann eine Viskosität von 8,0 cP.

Die erhaltene Emulsion wird sodann hinsichtlich ihrer Eignung als Appreturmittel folgendermaßen getestet. Auf eine Glasplatte wird ein Film mit einer Dicke von etwa 0,06 mm aufgebracht und während 3 min bei 150⁰C getrocknet. Der erhaltene Film ist von Klebrigkeit frei und er wird bei Berührung mit warmem, fließendem Wasser nicht abgewaschen.

8,1 g der erhaltenen Emulsion werden auf einen Aluminiumwiegetrog gegeben und über Nacht bei etwa 75°C getrocknet und während 2 min bei etwa 125°C gehärtet. Der Trog wird sodann gewogen und während 30 see in siedendes Wasser gegeben. Es wird kein Gewichtsverlust nach dem Trodenen des nassen Troges festgestellt. Der Film auf dem Trog zeigt keinerlei Wasserlöslichkeit bei diesem Test. Das Mittel eignet sich somit ausgezeichnet als gebrauchstüchtiges Appreturmittel.

Beispiel 6 Auswertung des Produktes des Beispiels 5

Es wird eine Appreturflotte der folgenden Zusammen setzung bereitet:

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Emulsion des Beispiels 5 (Viskosität 8,0 cP.)

Färbemittel³

Aerotex^arz M-3

Penetrationsmittel 8928 Antischaummittel 8929 Ammoniumchlorid

Wasser Ms zum Gesamtvolumen von

(a) Kemslash Blue 64M, Sherwin-Williams Company.

Ein 10095 Polyestergewebe wird mit der Appreturflotte in Berührung gebracht und zwischen einem Paar Quetschwalzen hindurchgeführt, bis zu einer iiaßaufnähme von 74%, bezogen auf das Gewicht des Gewebes. Dann wird die Probe während 2,5 min bei etwa 110⁰C getrocknet und während 2 min bei etwa 110⁰C gehärtet. Das Textilmaterial mit der gehärteten Ausrüstung wird im Anfangszustand sowie nach 5 Maschvorgängen bzw. nach drei Chemisehreinigungsvorgängen bewertet. Dabei wird ein Färb- und Farbdifferenzgerät (Hunterlab Model D25) verwendet. Es werden die folgenden Ergebnisse erzielt:

Ablesungen

L^a a b

anfänglich	27	,3	+6	,1	."■ -47	,0
nach 5 Waschvorgängen	27	,3	+6	,1	-46	,4
nach 3 Chemisehreini- "
gungsvorgängen	27	,2	+6	,1	-47	,0
(a) Helligkeit

Man beobachtet bei den drei Messungen im wesentlichen kein© Farbdifferenz und keinerlei Änderungen der Färbung nach dem Waschen und Chsrnischreinigeno

Wann man anstelle des Ammoniumchlorids 1 Teil Ammoni= umnitratj, saures "Ammoniumphosphat oder Ammoniumsulfat ein=

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setzt, so erzielt man ähnliche Ergebnisse.

Beispiel 7

Das Verfahren des Beispiels 6 wird wiederholt, wobei man die Emulsion des Beispiels 5 nicht einsetzt und als Färbemittel Kemslash Blue 6417 (Sherwin-Williams Company) verwendet. Ein 100% Polyestergewebe wird mit dem Appreturbad in Berührung gebracht, bis zu einer Naßaufnahme von 70 Gew.%, bezogen auf das Gewebe. Dann wird während 2 min bei etwa 110°C getrocknet und während 2min bei etwa 125⁰C gehärtet. Das Gewebe mit der gehärteten Ausrüstung wird bewertet, und zwar anfänglich und nach einem Waschvorgang. Dabei erhält man die folgenden Farbwerte:

Anfangswert 33,2

nach 1 Waschvorgang 37,8

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die Eliminierung des Appreturmittels zu beträchtlichen Farbdifferenzen führt (Δ L = +4,6) bei nur einem Waschvorgang.

Beispiel 8 .

Ein Präpolymeres wird gemäß Beispiel 1 hergestellt* Zwei Portionen (je 490 Teile) werden in getrennte Waring-Mixer gegeben, welche die unten angegebenen Zusätze enthalten.

Teile

Wasser

zerstoßenes Eis Triethylamin Piperazin.6Η_α0

A	5	B	,5
400		400	,0
385	385
9,	9
_	27

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Es werden zwei Dispersionen hergestellt, welche jeweils 30 Teile Kemslash^RBlue 641? und 40 Teile Wasser enthalten. Eine Dispersion enthält zusätzlich die Emulsion A (30 Teile) und die andere Dispersion enthält zusätzlich die Emulsion B (30 Teile). Man läßt die Dispersionen bei Umgebungstemperatur während 6 h stehen. Bei der Dispersion A beobachtet man eine geringfügige Eindickung. Die Dispersion B ist nach 18 h bei Zimmertemperatur immer noch flüssig. Dieses Beispiel zeigt, daß die Kombination von Triäthylamin und Piperazinhexahydrat die Fließfähigkeit der Dispersionen mit einer hohen Konzentration des Färbemittels und mit einer hohen Konzentration des Appreturmittels wesentlich verbessert.

Beispiel 9

Es wird eine Appreturflotte der folgenden Zusammensetzung bereitet:

Teile

Emulsion des Beispiels 8a Färbemittel^a

anionisches Penetrationsmittel Wasser bis zu einer Gesamtmenge von

(a) 64%ige Dispersion Direct Blue 86 (C.I.74180}

(b) 5%ige Lösung des Dihexylesters von Natriumsulf obernsteinsäure .

Ein 100% Polyestergewebe wird mit dem oben erhaltenen Mittel in Berührung gebracht, bis zu einer Naßaufnahme von 70%, bezogen auf das Gewicht des Gewebes. Dann trocknet man während 2 min bei etwa 105°C, und danach härtet man während 2 min bei etwa 125⁰C. Das behandelte und gehärtet Gewebe wird anfänglich und nach einem Waschvorgang ausgewertet. Es ergibt sich eine Farbdifferenz (£ L) von 26,3· Dieses Ergebnise zeigt, daß die Anwesenheit des wärmehärtbaren Harzes und des Katalysators besonders wichtig ist.

34,	3
50,	0
4,	0
200	Teilen

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Ztl·

B ei spiele 10 bis 15 ^;

Es werden, sechs Appreturflotten bereitet, welche jeweils die in Beispiel 9 angegebenen Materialien enthalten sowie die in der folgenden Tabelle angegebenen, zusätzlichen Materialien. Sodann wird genügend Wasser hinzugesetzt, um die Dispersion auf eine Gesamtmenge von 200 Teilen zu bringen. .

- ■ - ; Teile ]

Beispiel Aerotex Harz M-3 Ammoniuinchlorid

10 2_t5

11 ; .■; 2,5 O_r63

12 5,0 -

15 5,0 1_t25

14 10,0 ■■■.*-

15 . ίΟ,Ο 2,5

Polyestergewebe (100.90· wird durch das Jeweilige Bad geführt und durch Quetschwalzen hindurchgeführt, so daß man eine Naßaufnahme von 69 bis 72%* bezogen auf das Gewicht des Gewebes, erhält. Die behandelten Gewebeproben werden sodann während 2 min bei etwa 1Ö5°C getrocknet, während 2 min bei etwa 125°C gehärtet und dann wird die Farbänderung nach einmaligem Waschen ausgewertet- Die Ergebnisse der Farbdifferenz (O L) sind im folgenden zusammengestellt.

Beispiel 10 11 1-2 15 14 15

ΔΙ 9_t9 1,5 9r9 2_r1

Diese Ergebnisse zeigen, daß zur Erzielung niedriger Δ L-Werte die Anwesenheit eines Katalysators wichtig

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Beispiele 16 bis 27

Das Verfahren der Beispiele TO bis 15 wird wieder holt, wobei man jedoch 45*7 Teile des Produktes des Beispiels 8a zur Bereitung der jeweiligen Tauchappreturflotte verwendet- Es ergeben sich die folgenden Farbdifferenzen:

16 17 ΐβ JS 20 21

Ah 8,1 3,1 3,7 0,3 8,0 1,7

Das Verfahren der Beispiele 10 bis 15 wird wiederholt, wobei man jedoch 5/",2 Teile des Produktes des Beispiels 8a bei der Bereitung jeder Tauchappreturflotte verwendet. Man erhält dabei die folgenden Farbdifferenzen:

22 23 24 25 26, 2f__

Λ L 6,1 2,3 3,3 O 4,1 0,7

Ein Vergleich der Ergebnisse der Beispiele 16 bis 27 zeigte daß durch Steigerung der Konzentration des Appreturmittels und durch Einverleibung eines Katalysators die Beständigkeit gegen Farbänderungen erhöht wird.

Ende der Beschreibung.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum gebrauchstüchtigen Appretieren von Textilmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial mit einer wäßrigen Dispersion oder Emulsion eines ketten-verlängerten Polyurethans mit seitenständigen Carboxylgruppen, eines tertiären Amins, eines wärmehärtbaren Aminoplastharzes, eines Katalysators für die Härtung des Aminoplastharzes und eines anionischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Mittels behandelt und trocknet und bei erhöhter Temperatur eine Härtung herbeiführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Dispersion zusätzlich ein mit Wasser nicht mischbares, dispergiertes Färbemittel enthält.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Dispersion zusätzlich ein ultraviolettes Licht absorbierendes Mittel enthält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Dispersion zusätzlich ein Antioxydans enthält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Textilmaterial aus Polyester oder einem Polyester-Baumwolle-Gemisch einsetzt und als Aminoplastharz ein methyliertes Trimethylol-melamin-Formaldehyd-Harz mit mindestens zwei Methoxymethylgruppen verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man auf dem Textilmaterial etwa 3 bis 8 Gew.% des Polyurethans, etwa 0,5 bis 5 Gew.% des Aminoplast-

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harzes und etwa 0,05 bis 1 Gew.% des Katalysators, bezogen auf das Gewicht des Textilmaterials, abscheidet, das behandelte Textilmaterial bei 40 bis 180° C während etwa 5 Sekunden bis etwa 5 Minuten trocknet und bei etwa 95 bis 180⁰C während etwa 1 bis 4 Minuten härtet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man auf dem Textilmaterial etwa 4 bis 7 Gew.$4 des Polyurethans, etwa 1 bis 3 Gew.% des Aminoplastharzes und etwa 0,1 bis 0,3 Gew.% des Katalysators, bezogen auf das Gewicht des Textilmaterials, abscheidet und das behandelte Material bei etwa 105 bis 180°C während etwa 20 Sekunden bis etwa 2 Minuten trocknet und bei etwa 105 bis 150⁰C während etwa 1 bis 2 Minuten härtet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Antioxydans 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol) und als Mittel zur Absorption von ultravioletten Strahlen 5-Chlor-2-(3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl)-benzotriazol verwendet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Färbemittel ein organisches Pigment einsetzt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 0,1 bis 9 Gew.% eines mit Wasser nicht mischbaren Färbemittels, bezogen auf das Gewicht des Textilmaterials, auf dem Textilmaterial abscheidet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 1 bis 6 Gev.% des mit Wasser nicht mischbaren Färbemittels, bezogen auf das Gewicht des Textilmaterials, auf dem Textilmaterial abscheidet.

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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzei clinet, daß man als mit Wasser nicht mischbares Färbemittel ein organisches Pigment verwendet.

13· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Dispersion oder Emulsion mit einer Viskosität von unterhalb etwa 700 cP. einsetzt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Dispersion oder Emulsion mit einer Viskosität unterhalb etwa 500 cP. einsetzt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Dispersion oder Emulsion mit einer Viskosität unterhalb etwa 260 cP. einsetzt»

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Dispersion oder Emulsion mit einer Viskosität unterhalb etwa 50 cP. einsetzt.

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