DE3739148A1 - Verfahren zum beschichten von textilien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Wasch- und Chemischreinigungsbeständigkeit feinbeschichteter Textilien, bei dem man den zur Beschichtung der Textilmaterialien verwendeten wäßrigen, filmbil­ denden und reaktive Gruppen enthaltenden Polymerdispersionen wasser­ unlösliche modifizierte Kondensationsprodukte des Melamins zusetzt und nach dem Trocknen des beschichteten Textilgutes bei höheren Temperaturen fixiert, sowie die Verwendung von wasserunlöslichen modifizierten Kondensationsprodukten des Melamins zusammen mit wäßrigen Polymer­ dispersionen bei der Feinbeschichtung von Textilien.

Die Wasch- und Chemischreinigungspermanenz sowie die hydrophobierende Wir­ kung der Feinbeschichtung wird in der Praxis indirekt über die Wasserun­ durchlässigkeit des beschichteten Materials geprüft. Das beschichtete Textilgut muß einem Wasserdruck standhalten, der mit einer über 1 m hohen Wassersäule erzeugt wird. Die Höhe der Wassersäule in mm wird als Schopper-Wert angegeben und ist für die Praxis der Orientierungswert bei der Beurteilung der wasserabweisenden Feinbeschichtung und ihrer Beständigkeit beispielsweise nach Beanspruchungen.

In der Regel wird bei der Feinbeschichtung auf der textilen Oberfläche ein dünner, geschlossener Polymerfilm gebildet. Dieser Polymerfilm wird zweck­ mäßig in Form einer wäßrigen Polymerdispersion, die als übliche Hilfs­ stoffe, insbesondere Emulgatoren enthält, aufgebracht. Die verwendeten Emulgatoren bleiben teilweise auf dem Textilmaterial mit haften und können beim Waschen oder Reinigen das Reinigungsmedium aufnehmen, wodurch der aufgebrachte Polymerfilm aufquellen kann. An diesen Stellen und vor allem an den Falten der Gewebe ist durch mechanische Beanspruchung während des Reinigens oder Waschens eine Beschädigung des aufgetragenen Films leicht möglich. Solche Stellen werden wasserundurchlässig und der Schopper-Wert vermindert sich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Wasch- und Chemischreini­ gungsbeständigkeit feinbeschichteter Textilien sowie die hydrophoben Eigenschaften der auf der textilen Oberfläche aufgebrachten Polymerfilme zu optimieren.

Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Herstellung von wasch- und chemischreinigungsbeständigen feinbeschichteten Textilien mit wäßrigen Dispersionen filmbildender und reaktive Gruppen enthaltender Polymerer, dadurch gekennzeichnet, daß man den wäßrigen Dispersionen der filmbildenden Polymeren wasserunlösliche Umsetzungsprodukte von Kondensationsprodukten aus Melamin und Formaldehyd, deren Methylolgruppen ganz oder teilweise mit einem gesättigten einwertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 4 C-Atomen verethert sind, mit einem Fettalkohol mit 12 bis 18 C-Atomen oder einer Fettsäure mit 12 bis 18 C-Atomen zusetzt, das Textilgut mit dieser Mischung beschichtet, trocknet und bei Temperaturen von 150 bis 200°C fixiert.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der obengenannten modifizierten Kondensationsprodukte des Melamins bei der Feinbeschichtung von Textilien zusammen mit wäßrigen Dispersionen filmbildender und reaktive Gruppen enthaltender Polymerer.

Durch die erfindungsgemäß zugesetzten modifizierten Kondensationsprodukte des Melamins werden die Eigenschaften der beschichteten Textilmaterialien entscheidend verbessert. Dabei dürften Vernetzungsreaktionen der zuge­ setzten Produkte mit vorhandenen reaktiven und insbesondere hydrophilen Gruppen, wie Carboxyl-, N-Methylol- oder Amidgruppen, des verwendeten Beschichtungsmittels, sowie Vernetzungen des Kondensationsproduktes mit sich selbst eine Rolle spielen, wodurch die Beständigkeit der Beschichtung und die hydrophobierenden Eigenschaften des Gewebes wesentlich verbessert werden.

Im einzelnen kann das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt näher erläutert werden:

Als zu beschichtende Textilien kommen insbesondere Textilmaterialien oder Textilgut aus Naturfasern oder synthetischen Fasern, wie Baumwolle, Poly­ ester oder Polyamide, und ihre Mischungen untereinander, insbesondere Baumwolle mit synthetischen Fasern, in Betracht.

Feinbeschichtung bedeutet in der Regel einen Auftrag, bezogen als Fest­ stoff, in einer Menge von 5 bis 30, bevorzugt 10 bis 20 g/m² Textilgewebe.

Die für die Feinbeschichtung von Textilien verwendeten filmbildenden Produkte sind dem Fachmann bekannt und meist handelsüblich und können ohne weiteres der Literatur entnommen werden.

Bevorzugt handelt es sich um wäßrige Dispersionen filmbildender Polymerer, die reaktive und zur Vernetzung befähigte Gruppen, wie beispielsweise Carboxyl-, N-Methylol, Amid-, Amin- oder OH-Gruppen enthalten.

Insbesondere sind zu nennen Polyacrylatdispersionen auf Basis eines Acryl­ säure- oder Methacrylsäureesters mit einem Alkohol von 1 bis 4 C-Atomen, die als Comonomere Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, N-Methoxymethylacrylamid. N-Methoxymethylmethacrylamid sowie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure oder Itakonsäure, bevorzugt in Form ihrer Ammoniumsalze, enthalten können.

Hervorzuhebende den Polyacrylatdispersionen zugrundeliegende (Meth)Acryl­ säureester sind beispielsweise Butylacrylat, Ethylacrylat und Methylmeth­ acrylat.

Besonders hervorzuheben ist ein Polymerisat aus 90 bis 95 Gew.% Butyl­ acrylat, 1 bis 5 Gew.% Acrylnitril, 0,5 bis 5 Gew.% N-Methylol­ methacrylamid und 0,5 bis 2 Gew.% Acrylsäure.

Es können auch handelsübliche Polyurethandispersionen verwendet werden. Geeignete, stabile wäßrige Polyurethandispersionen können beispielsweise der US-PS 39 05 929 oder der Übersicht aus Angew. Chem. 82, 53-90 (1970) entnommen werden.

Beispielhaft soll eine wäßrige Polyurethandispersion auf Basis Adipin­ säure, Butandiol. Neopentylglykol, Hexandiol, Toluylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und 3-(2-Aminoethyl)-aminopropionsäure-natriumsalz genannt werden.

Erfindungsgemäß werden den wäßrigen Dispersionen der filmbildenden und reaktive Gruppen enthaltenden Polymeren wasserunlösliche Umsetzungs­ produkte von Kondensationsprodukten aus Melamin und Formaldehyd, deren Methylolgruppen ganz oder teilweise mit einem gesättigten einwertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 4 C-Atomen verethert sind, mit einem höheren Fettalkohol mit 12 bis 18 C-Atomen oder einer höheren Fettsäure mit 12 bis 18 C-Atomen zugesetzt.

Für den Anwendungserfolg ist wesentlich, daß die verwendeten modifizierten Kondensationsprodukte bzw. Derivate des Melamins wässerunlöslich sind. Sie weisen vorteilhafterweise selbstemulgierende Eigenschaften in Wasser auf. In der Regel handelt es sich um die bei der technischen Herstellung entstehenden Gemische bzw. Reaktionsmischungen.

Ausgangsprodukte für die Modifizierung durch zusätzliche Veretherung oder durch Veresterung sind Kondensationsprodukte aus 1 Mol Melamin und 2 bis 6 Mol, bevorzugt 2,5 bis 5,5 Mol, Formaldehyd, die mit 2,2 bis 6 Mol eines niederen Alkohols, wie Ethanol, Propanol. Butanol oder bevorzugt Methanol, umgesetzt worden sind. Besonders bevorzugt wird technisches Hexamethoxy­ methylmelamin, das in der Regel ein Gemisch aus 50 bis 70 Gew.% Hexameth­ oxymethylmelamin, das von der Herstellung her Kondensationsprodukte (Präkondensate) mit 2 und 3 und darüber hinaus mit bis zu 6 Melaminkernen enthält, darstellt. Eine beispielhafte Mischung enthält ca. 60 Gew.% Hexamethoxymethylmelamin, ca. 13 Gew.% zwei- bis vierkernige und ca. 26 Gew.% bis zu sechskernige Kondensationsprodukte. Solche Mischungen sind im Handel beispielsweise in Form wäßriger Mischungen erhältlich.

Von den höheren Fettalkoholen und Fettsäuren mit 12 bis 18 C-Atomen als Umsetzungskomponente der Melaminkondensationsprodukte sind Stearylalkohol und Stearinsäure besonders bevorzugt.

Die Veretherung eines mit einem niederen Alkohol methylolierten Melamins, bevorzugt von Hexamethyloxymethylmelamin, mit Stearylalkohol oder die Veresterung mit Stearinsäure erfolgt zweckmäßigerweise mit 0,2 bis 3 Mol Stearylalkohol oder Stearinsäure pro Mol Hexamethoxymelamin bei Temperaturen von 120 bis 150°C, bevorzugt um 135°C, in Gegenwart von Phthalsäure als Katalysator innerhalb von 6 bis 10 Stunden gegebenenfalls unter Abdestillieren flüchtiger Bestandteile unter vermindertem Druck.

Das gewonnene, in Wasser unlösliche Produkt kann vorteilhafterweise in einem aromatenfreien, für die Textilindustrie geeigneten hochsiedenden aliphatischen Kohlenwasserstoff zu einer 50 bis 70 gew.%igen klaren Lösung gelöst werden. Geeignete Kohlenwasserstoffe sind beispielsweise im Handel unter der Bezeichnung Shellsol erhältlich.

Eine solche Lösung läßt sich für die Praxis beispielsweise gut handhaben, wobei sich der Zusatz eines üblichen Emulgators von 1 bis 2 Gew.%, bezogen auf das Kondensationsprodukt, empfehlen kann.

Im übrigen liegen die wäßrigen Dispersionen der filmbildenden Polymeren in der Regel als 40 bis 50 gew.%ige Dispersionen, bezogen auf Feststoff, vor.

In diese Dispersionen werden die erfindungsgemäß zu verwendenden Produkte zweckmäßig gelöst in einem organischen Lösungsmittel unter Rühren und vorteilhaft zusammen mit einem synthetischen Verdickungsmittel, so daß die Mischung zu einer Streichpaste verdickt, eingearbeitet.

Die auf das Gewebe aufzutragende Mischung wird dann als Streichpaste in üblicher Weise aufgetragen. Hierzu werden den wäßrigen Dispersionen die handelsüblichen, vorzugsweise vollsynthetischen Verdicker in einer üblichen Menge von 1 bis 2 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht, der Mischung zugegeben.

Als synthetische Verdickungsmittel sind Homopolymerisate oder Copolymeri­ sate von ethylenisch-ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäuren, insbesondere von Acrylsäure oder Maleinsäure gegebenenfalls mit Comonomeren, wie Acryl­ amid, sowie Copolymerisate von ethylenisch-ungesättigten Carbonsäuren untereinander, insbesondere von Acryl- und Maleinsäure, zu nennen. Die verdickende Wirkung tritt in wäßriger Lösung, insbesondere bei teilweiser oder vollständiger Neutralisation mit Basen, vorzugsweise mit Ammoniak oder Natronlauge, ein.

Bevorzugt wird ein hochmolekulares Verdickungsmittel auf Basis von Acryl­ säure mit Acrylamid als Comonomer, neutralisiert mit Ammoniak auf einen pH von 8, verwendet.

Die folgende Trocknung der Beschichtung auf dem Gewebe erfolgt zweckmäßig bei Temperaturen von 80 bis 120°C. Anschließend wird bei Temperaturen von 150 bis 200°C, insbesondere 160 bis 170°C, innerhalb von 1 bis 5, bevorzugt 2 bis 3 Minuten fixiert oder ausgehärtet.

Bei der Fixierung erfolgen Vernetzungen sowie eine Auskondensation des verwendeten Melaminkondensationsproduktes. Dadurch werden außerordentlich beständige Feinbeschichtungen erreicht, die sich durch besonders gute wasserabweisende Eigenschaften auszeichnen.

Die Vernetzung oder Aushärtung kann beschleunigt werden durch acid wirkende Substanzen als saure Katalysatoren, wie sie bei der Hochveredlung von Cellulose üblich sind, beispielsweise durch Zink- oder Magnesium­ chloride, -nitrate, Zinkfluoroborate oder insbesondere Ammoniumchlorid.

Synthetische Verdicker können aufgrund ihrer Zusammensetzung, beispiels­ weise durch einpolymerisierte Cärboxylgruppen, als Kätalysator wirken, so daß die obengenannten Katalysatoren dadurch weitgehend ersetzt werden können.

Bei einer vorteilhaften und zweckmäßigen Ausführungsform werden das Mel­ aminkondensätionsprodukt und das filmbildende Polymer, jeweils bezogen als Feststoff, in einem Verhältnis von 1 : 3 bis 1 : 10, bevorzugt 1 : 4 bis 1 : 8, verwendet.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Dabei sind Teile Gewichtsteile.

Beispiel 1

Ein Polyamid-Gewebe von 65 g/m² Warengewicht wird mit einer der Streich­ pasten, die wie folgt zusammengesetzt sind, beschichtet:

Das Polyamidgewebe wird mit 2 Strichen per Luftrakel und mit der Hand be­ schichtet, wobei eine Gesamtmenge von 20 g Paste A oder B/m² aufgetragen wird. Es wird bei 100°C getrocknet und anschließend 2 min bei 160°C fixiert.

Mit dem Rezept B erhält man eine weiche, hydrophobe Beschichtung, die auch nach 5-maligem Waschen einen Schopperwert über 1000 mm aufweist. Dagegen fällt bei der Beschichtung A der Schopperwert nach 5maligem Waschen deutlich auf etwa 500 mm ab.

Das Aussehen der Probe B bleibt einwandfrei, während die Probe A verwaschen wirkt.

Beispiel 2

Mit einer der Pasten A oder B gemäß Beispiel 1 wird auf das Polyamidgewebe (65 g/m²) zuerst ein Grundstrich aufgetragen, getrocknet und dann in einem zweiten Strich als Deckstrich mit einer der folgenden Pasten C oder D beschichtet, wobei die Paste C auf A und D auf B aufgetragen werden. Es werden jeweils 12 g/m² aufgetragen.

Mit der erfindungsgemäßen Beschichtung wird eine außerordentlich gute Wasch- und Chemischreinigungspermanenz erreicht. Nach mehrmaligem Waschen beträgt der Schopperwert noch immer über 1000 mm, dagegen wird beim Ver­ gleich die beschichtete Ware bereits nach einer Wäsche wasserdurchlässig.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von wasch- und chemischreinigungsbeständigen feinbeschichteten Textilien, mit wäßrigen Dispersionen filmbildender und reaktive Gruppen enthaltender Polymerer, dadurch gekennzeichnet, daß man den wäßrigen Dispersionen der filmbildenden Polymeren wasserunlösliche Umsetzungsprodukte von Kondensationsprodukten aus Melamin und Formaldehyd, deren Methylolgruppen ganz oder teilweise mit einem gesättigten einwertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 4 C-Atomen verethert sind, mit einem Fettalkohol mit 12 bis 18 C-Atomen oder einer Fettsäure mit 12 bis 18 C-Atomen zusetzt, das Textilgut mit dieser Mischung beschichtet, trocknet und bei Temperaturen von 150 bis 200°C fixiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Umsetzungsprodukt von technischem Hexamethoxymethylmelamin mit einem Fettalkohol oder einer Fettsäure mit 12 bis 18 C-Atomen einsetzt.

3. Verwendung von wasserunlöslichen Umsetzungsprodukten von Konden­ sationsprodukten des Melamins, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, bei der Feinbeschichtung von Textilien zusammen mit wäßrigen Dispersionen filmbildender und reaktive Gruppen enthaltender Polymerer.