DE3137404A1 - Kationische mittel zur verbesserung der lichtechtheit von cellulosefaerbungen, deren herstellung und verwendung - Google Patents

Description

• Carbamat Derivate
• Alkyl-N,N-dimethylol-carbamate R5 = C1 4-Alkyl, gegebenenfalls monosubstituiert mit c1-2-Alkoxy oder Hydroxy Alkylen-tetramethylol-dicarbamate (X1 = C1-4-Alkylen) N-Methylol cyclische Carbamate (X1= wie in vorangehender Formel) Amid Derivate N,N-Dimethylol(meth)acrylamid (R1 wie oben definiert) N-Methylol-lactame (X = wie oben definiert) Für das Verfahren besonders geeignet sind die hydrolysenbeständigen Reaktantharze, wie die N-Dimethylol- oder N-Dialkoxymethylderivate von 4,5-Dihydroxy- bzw. 4,5-Dimethoxyäthylenharnstoff, 4-Methoxy-5 ,5-dimethylpropylenharnstoff und N-Dimethylol- bzw. N-Dialkoxymethylderivate von Carbamaten. Solche hydrolysenbeständigen N-Methylolverbindungen sind z.B. beschrieben in Textil-Veredlung 3, No. 8, S. 414-415 (1968). Die erfindungsgemässen Mittel können erhalten werden aus den Produkten A), durch portionenweise Zugabe in das auf ca. 60 bis 700C vorgewärmte Kunstharz B), bevorzugt in wässrigen Lösungen,unter ständigem Rühren bis zur vollständigen Lösung. Die vorgewärmte Kunstharzlösung enthält zweckmässig den vorher gelösten Katalysator C), dieser kann jedoch auch später zugefügt werden.
• Um die Reaktion des Umsetzungsproduktes aus A) und B) mit den OH-Gruppen der Cellulose durchzuführen, werden Katalysatoren C) benötigt, die als solche für die Vernetzung von Verbindungen des Typs B) bei der Cellulose bekannt sind. Es handelt sich dabei z.B. um sauer reagierende Salze mehrwertiger Metalle wie die Nitrate, Sulfate, Chloride oder Hydrogenphosphate von Aluminium, Magnesium oder Zink (beispielsweise Aluminiumnitrat, -sulfat, -chlorid oder -dihydrogenphosphat, Magnesium- bzw. Zinknitrat, -sulfat, -chlorid oder -dihydrogenphosphat oder auch Mischungen derselben, wie eine solche aus Magnesiumchlorid, Aluminiumchlorid und Aluminium hydroxychlorid, Zinknitrat und Aluminiumsulfat u.a.). Weiter geeignet sind Zinkfluorborat, Zinkhydroxychlorid. Geeignet sind auch die genannten Katalysatoren in Gemisch mit neutralen anorganischen wasserlöslichen Salzen, insbesondere mit Alkalimetallsulfaten wie Natriumsulfat oder Kaliumsulfat oder Erdalkalisulfaten oder Chloriden, vor allem des Calciums. Auch sind Kombinationen von Säuren und Salzen wie Phosphorsäure-Ammoniumchlorid, Calciumchlorid und organische Säuren wie Citronensäure geeignet.
• Weitere Beispiele sind Natriumbisulfat, die Tetrafluorborate des Zinks und Magnesiums, organische Hydrochloride, z.B. das 2-Amino-2-methylpropanol-hydrochlorid. Auch organische Säuren selbst, z.B. Citronensäure, Oxalsäure, Maleinsäure, Glykolsäure, Trichloressigsäure und anorganische Säuren wie Phosphorsäure, Salzsäure können hier verwendet werden, entweder allein oder in Kombination mit Metallsalzen. Geeignete Katalysatoren sind schliesslich auch Ammoniumsalze anorganischer Säuren wie Ammoniumnitrat, -chlorid, -sulfat, Mono- und Diammoniumphosphat, Ammoniumoxalat u.ä.. Welcher Katalysator im gegebenen Fall verwendet wird, hängt weitgehend von der Auswahl des Mittels A) und B) ab.
• Bevorzugte Katalysatoren sind die oben erstgenannten Al-, Mg- oder Zn-Salze, vor allem die Mg-Salze, besonders MgC12, gegebenenfalls zusammen mit Alkali-, besonders Na-sulfat, wobei der optimale Katalysator vom Typ der verwendeten Komponente B) abhängt.
• Das Verhältnis der Ausgangsprodukte A), B) und C) liegt in nachfolgenden Grenzen (Gewichtsteile): 1:0,625-22 : 0,025-6, bevorzugt 1:1,75-7,5 0,25-1,5, das sind im Verhältnis der Bestandteile : 5-40 Teile A; 25-110 Teile B; 1-30 Teile C und bevorzugt 10-20 Teile A; 35-75 Teile B; 5-15 Teile C (alle berechnet auf Trockensubstanz).
• Das spezifische Gewicht einer 40-60%igen wässrigen Zubereitung der Reaktionsprodukte aus A) und B) und des Katalysators C) liegt zwischen 1.05 bis 1.5, bevorzugt etwa 1,1 bis 1,3.
• Die Färbe- oder Ausrüstungsflotten können weitere Hilfsmittel enthalten wie Appretiermittel, Weichmacher, Mittel zur Verbesserung der Scheuer-und Reissfestigkeit, Soil-Release-Produkte, Hydrophobiermittel und andere, wobei diese mit den erfindungsgemäss zu verwendenden Mitteln selbstverständlich stabile wässrige Lösungen ergeben müssen.
• Neben der Verwendung auf Cellulosefasern wie z.B. Baumwolle und Viscose können auch deren Mischgewebe z.B. mit Synthesefasern erfindungsgemäss behandelt werden, wenn sie mit Direkt- oder Reaktivfarbstoffen gefärbt wurden.
• Die Verwendung der Vorkondensate der Verbindungen A) und B) [in Gegenwart von C)J bringt gegenüber der bekannten Anwendung von Gemischen dieser Substanzen, die Wasch- und vor allem die Lichtechtheiten betreffend, Vorteile mit sich, die unerwartet sind und die aus dem Stand der Technik nicht entnommen werden können.
• Die Fixierung der erfindungsgemässen~Mittel erfolgt bei Temperaturen zwischen 100-200°C, besonders zwischen 140-180QC. Die Zeit, die zur Trocknung -auf etwa 3-4% Wassergehalt (Restfeuchte) und zu einer- genügenden Polykondensation mit den OR-Gruppen der Cellulosefasern notwendig ist, liegt je nach Temperatur zwischen 300 Sekunden und 5 Sekunden.
• Diese Fixierung kann zum Beispiel nach einem der bekannten Trockenvernetzungsverfahren erfolgen. So kann man beispielsweise bei Raumtemperatur mit einer das erfindungsgemässe Mittel enthaltenden Flotte, gegebenenfalls unter Zusatz eines Weichmachers und Griffmittel5 , impragnieren, abquetschen und darauf entweder durch ein Schocktrocknungsverfahren das Vortrocknen und Kondensieren in einer Operation bei Temperaturen zwischen 100-20000D besonders 140-1800C, -durchführen. Man kann auch bei Temperaturen von 70-l200C vortrocknen und anschliessend bei Temperaturen von 130-180°C während 2 bis 8 Min. vernetzern. Für das Aufbringen sind übliche lmprägnierverfahren, z.B. auf einem Foulard geeignet. Auch durch Sprühen, Pflatschen oder im Schaumauftragswege kann die Imprägnierung durchgeführt werden.
• Die Mengen, in welchen die erfindungsgemässen Mittel verwendet werden sind weitgehend abhängig von der Farbtiefe der zu fixierenden Färbungen Bei Färbungen z.B. 1/1 Richttypstärke betragen diese Mengen 30-200 gil Imprägnierflotte, bei einem Abquetscheffekt nach dem Imprägnieren von ca. 70-100% auf das Trockengewicht der Ware. Um eine waschbeständige Nassechtheitsverbesserung von Direkt färbungen mit genügenden Knitterechtheiten bei Baumwolle zu erhalten, benötigt man ca. 70-130 g/lD bei regenerierter Cellulose sollte diese Menge um ca. 50% erhöht werden auf ca. lQO-200 g/l. Bei Mischgeweben mit Celluloseanteil ist die Einsatzmenge auf den Celluloseanteil zu berechnen.
• Speziell geeignete Farbstoffe für das erfindungsgemässe Verfahren sind z.B. die im Colour Index genannten Direct Yellow 98, Direct Red 80, 83 und 207, Direct Violet 47 und 66, Direct Blue 77, 90 und 251, Direct Green 31, 65 und 68, Direct Brown 103 und 200, Direct Black 62, 117 und 118 und ähnliche. Besonders geeignete Reaktivfarbstoffe sind solche, in welchen die Farbstoffkomponente eine hohe Substantivität aufweist.
• Die nachfolgenden Formeln II bis XIII geben besonders bevorzugte Farbstoffe wieder.
• In einer besonderen Ausführungsform können die erfindungsgemässen Mittel auch zusammen mit den aus der DE-OS 31 05 897 bekannten Mitteln verwendet werden, um die Nass- und Lichtechtheiten von Färbungen mit Direkt-oder Reaktivfarbstoffen weiter zu verbessern. Von besonderem Vorteil ist hierbei die Stabilität der Mittel der sorliegenden Erfindung. Die gute Verträglichkeit beider Mittel ist ein weiterer Vorteil für eine kombinierte Behandlung, ebenso die Tatsache, dass die Lichtechtheitsverbesserung hellerer Färbungen durch die Mittel der vorliegenden Erfindung und die Nassechtheitsverbesserung der Mittel der DE-OS 31 05 897 sich ergänzen.
• In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die- Teile Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
• Beispiel 1 50 Teile des Reaktionsproduktes von Epichlorhydrin und Dimethylamin gemäss Beispiel 1 der GB-PS 1.396.195 entsnrechend der Formel werden als 50%ige wässrige Lösung (=100 Teile) mit 150 Teilen einer 50% Dimethyloldihydroxyäthylenharnstofflösung bis zur Homogenität verrührt Nach Zugabe von 20 Teilen MgC12 (Hexahydrat) wird die Temperatur langsam auf 700 erhöht (10 Min.) und dort 30 Minuten lang belassen. Das erhaltene Vorkondensat ist wasserlöslich und kann als solches Verwendung finden zur Lichtechtheitsverbesserung substantiver Färbungen in hellen Tönen auf Baumwolle.
• Beispiel 8 Eine helle Baumwollfärbung mit C.I. Direct Blue 90 (Richttyp-Tiefe 1/3) wird mit einer Lösung, enthaltend 100 gil des Produktes gemäss Beispiel 1, auf einem Foulard imprägniert und auf eine Flottenaufnahme von ca. 80% abgequetscht. Sodann wird auf einem Spannrahmen bei einer Temperatur von 175-1800 derart schockgetrocknet, dass die reine Kondensationszeit des trockenen Gewebes ca. 30-45 Sekunden beträgt. Die fixierte Färbung zeichnet sich durch eine hervorragende Lichtechtheit und gute Waschechtheit aus.
• Wiederholte 600-Wäschen werden vertragen. Weiter wird eine deutliche Verbesserung der Knitterechtheiten erzielt und es resultiert ein herabgesetzter Quellwert der Cellulosefaser.
• Beispiel 9 Eine helle Baumwollfärbung mit 0.2% C.I. Direct Green 68 wird mit 80 g/l einer Lösung, hergestellt gemäss Beispiel 3, nachbehandelt. Das Verfahren gemäss Beispiel 5 wird angewandt.
• Es resultiert eine vorzügliche Lichtechtheit, verbunden mitKnitterechtheitsverbesserungen. Die 606-Wäsche-Nassechtheit ist gut.
• 3 e i s p i e 1 10 Eine Färbung mit O.1Z C.I. Direct Violet 66 wird wie im Beispiel 5 beschrieben, mit dem Mittel gemäss Beispiel 3 nachbehandelt.
• Eine verbesserte allgemeine Nassechtheit und hervorragende Lichtechtheit wird erhalten.
• B e i s p i e 1 11 Eine Baumwollfärbung mit C.I. Reactive Violet 47 wird in einer 2/10 Standard-Tiefe konventionell gefärbt (ohne die für Reaktiv-Färbungen übliche Nachwäsche). Die hell-lila Färbung wird nach der Methode des Beispiels 5 nachbehandelt. Die Lichtechtheitsverbesserung ist beträchtlich.

Claims (12)

1. KATIONISCHE MITTEL ZUR VERBESSERUNG DER LICHTECHTHEIT VON CELLULOSE-FAERBUNGEN, DEREN HERSTELLUNG UND VERWENDUNG P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Reaktionsprodukt eines A) quaternären Polyalkylen-polyamine und B) N-Methylol-Derivates von Harnstoff, eines Melamins, Guanamina, Triazinons, Urons, Carbamats oder Säureamide.
2. 2. Reaktionsprodukte nach Anspruch 1, in welchen die Verhältnisse von A) zu B) zwischen 1:0,625-22 bezogen auf Trockengewicht liegen.
3. 3. Reaktionsprodukte nach Ansprüchen 1 und/oder 2, in welchen die Komponente A) wiederkehrende Einheiten der Formel I enthält, worin R C1-4-Alkyl, R2 Wasserstoff oder Hydroxy, x CH2 oder -CH2-CH2- und X1 -CH2CH2-OCH2CH2- oder (CH2)b- bedeuten, n für eine Zahl zwischen 7 und 75, b für 1 bis 5 und für ein Anion stehen.
4. 4. Reaktionsprodukte nach Ansprüchen 1 bis 3, in welchen A) wiederkehrende Einheiten der Formel I' enthält, worin R C1 4-Alkyl, bevorzugt Methyl, n' 20 bis 30, bevorzugt ca. 25 und ein Anion bedeuten.
5. 5. Reaktionsprodukte nach Ansprüchen 1 bis 4, in welchen die Komponente B) ein N,N'-Dimethylol- oder N,N'-Dialkoxymethyl-Derivat des 4,5-Dihydroxyäthylenharnstoffs, des 4,5-Dimethoxyäthylenharnstoffs oder des 5,5-Dimethyl-4-methoxypropylenharnstoffs, oder ein N,N-Dimethylol- oder N,N-Dialkoxymethyl-Carbamat ist.
6. 6. Reaktionsprodukte nach Anspruch 5, in welchen die Komponente B) N,N'-Dimethylol-4,5-dihydroxyäthylenharnstoff ist.
7. 7. Textilhilfsmittel enthaltend die Verbindungen gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6 und Katalysatoren C) für die Vernetzung der N-Methylol-Verbindungen des Komponententyps B), vor allem Magnesiumchlorid oder eine Mischung von Magnesiumchlorid und Natriumsulfat.
8. 8. ' Textilhilfsmittel nach Anspruch 7, in welchen das Verhältnis der Komponenten A), B) und C) zwischen i:0,625-22:0,025-6; bevorzugt zwischen 1:1,75-7,5:0,25-1,5, bezogen auf Trockengewicht liegt.
9. 9. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Ansprüche-l bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die auf 60-700C erwärmte wässrige Lösung der Komponente B) die Komponente A) während 15 Minuten bis 2 Stunden unter Rühren eingetragen wird, bis eine klare Lösung resultiert.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente B) zur Komponente A) in Gegenwart des Katalysators C) zugegeben wird.
11. 11. Verfahren zum Färben von Cellulosefasern enthaltenden oder aus diesen bestehenden Textilien mit Direkt- oder Reaktivfarbstoffen in Gegenwart der Verbindungen nach Ansprüchen 1 bis 6 oder der Mittel nach Ansprüchen 7 und 8.
12. 12. Cellulosefasern enthaltende oder aus diesen bestehende Textilien, gefärbt unter Verwendung der Verbindungen nach Ansprüchen 1 bis 6 oder der Mittel nach Ansprüchen 7 und 8.