DE60014811T2 - Faserbehandlungsmittel enthaltend Siloxane mit Amin und Polyol-Funktionalität - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Faserbehandlungszusammensetzung, die Fasern Hydrophilie, Weichheit und Beständigkeit gegenüber Vergilben verleiht. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine Faserbehandlungszusammensetzung, die aminpolyolfunktionelles Siloxan enthält.
- Es existiert ein zunehmendes Bedürfnis auf dem Textilmarkt für Siloxanfaserweichspüler, die nicht nur Weichheit bereitstellen, sondern Hydrophilie und andere erwünschte Eigenschaften der behandelten Faser verleihen. Verwendung eines konventionellen Siloxanpolymers als aktiver Bestandteil in einem Faserbehandlungsmittel führt häufig dazu, dass Kompromisse in den Eigenschaften eingegangen werden müssen.
- Aminfunktionelle Polysiloxane sind dafür bekannt, die Haptik der Textilien zu verbessern. Haptik bedeutet die Weichheit und Glätte des Textils. Die Haptik eines behandelten Textils steht in direkter Beziehung zum Amingehalt (z.B. der Zahl aminofunktioneller Gruppen) des Polysiloxans. Im Allgemeinen verbessert sich die Haptik des Textils, wenn der Amingehalt ansteigt.
- Ein Verfahren, um aminfunktionelle Siloxanverbindungen zur Verwendung als Faserbehandlungsmittel herzustellen, ist ein epoxyfunktionelles Silicon mit einer aminfunktionellen organischen Verbindung umzusetzen. Dieses Verfahren ist in US-Patent 4,409,267 beschrieben, das eine Faserbehandlungszusammensetzung offenbart. Das Organopolysiloxan wird durch ein Verfahren hergestellt, welches umfasst: 1) Umsetzen eines silanolfunktionellen Organopolysiloxans mit einer Polyoxyalkylenverbindung und einer epoxyfunktionelien Verbindung durch Additionsreaktion und danach 2) Umsetzen einer Aminoverbindung mit der Epoxygruppe des epoxyfunktionellen Organosiloxans durch Additions- oder Kondensationsreaktion. Die Reaktionen werden typischerweise in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt. Das Lösungsmittel und jegliche Verunreinigungen, die während der Reaktion gebildet werden, müssen dann entfernt werden. Dieses Verfahren leidet an dem Nachteil, dass unsubstituierte Amingruppen vorhanden sein können, die ein Vergilben bewirken, wenn das Organopolysiloxan auf Stoffe aufgebracht wird.
- US-Patent 5,593,611 offenbart eine Faserbehandlungszusammensetzung enthaltend ein Aminopolysiloxan. Das Aminopolysiloxan wird durch Hydrolysieren und Kondensieren von aminofunktionellen Dialkoxysilanen mit Wasser in Gegenwart von Wärme und einem basischen Katalysator hergestellt. Das Aminopolysiloxan ist hydrophob und hat ein Molekulargewicht von wenigstens 30.000.
- US-Patent 4,757,121 offenbart eine Faserweichmacherzusammensetzung für synthetische Fasern. Die Zusammensetzung enthält eine Kombination von zwei unterschiedlichen aminosubstituierten Organopolysiloxanen, einem epoxysubsitutierten Alkoxysilan und einer Monoepoxyverbindung. Das erste aminosubstituierte Organopolysiloxan ist mit einer Hydroxygruppe oder Alkoxygruppe terminiert, die mit dem epoxyhaltigen Alkoxysilan reagiert. Dies bildet einen Film einer vernetzten Zusammensetzung auf der Faseroberfläche. Das zweite aminosubstituierte Alkoxysilan ist trialkylsilylterminiert und das zweite Organopolysiloxan wird durch Umsetzen eines aminhaltigen Organopolysiloxans mit einer flüssigen organischen Epoxyverbindung hergestellt.
- US-Patent 4,680,366 offenbart ein Faserappreturmittel, das ein Organopolysiloxan mit primären und sekundären aminfunktionellen Kohlenwasserstoffgruppen und Polyoxyalkylengruppen enthält. Das Organopolysiloxan kann in Wasser emulgiert sein und auf den Stoff aufgebracht werden, um Weichheit und antistatische Eigenschaften zu verleihen. Das Organopoly siloxan wird durch Umsetzen eines Polyoxyalkylenglycidylethers mit einem aminofunktionellen Organopolysiloxan hergestellt.
- Die aminfunktionellen Polyorganosiloxan leiden aber unter dem Nachteil, dass mit zunehmendem Gehalt der Polyorganosiloxane die Tendenz der Textilien, sich zu verfärben oder gelb zu werden, zunimmt. Zusätzlich tendiert die Aminfunktionalität dazu, dem behandelten Textil Hydrophobizität zu verleihen.
- Um das Vergilben zu minimieren, war es Praxis in der Textilindustrie, einem Textil Weichheit durch Aufbringen eines modifizierten Siloxans zu verleihen, welches Amidgruppen oder Carbamatgruppen anstatt Amingruppen enthält. Amid- und Carbamatgruppen verleihen aber nicht den gewünschten Grad an Weichheit, die charakteristisch für die Amingruppen ist.
- Ein anderes Verfahren zur Herstellung aminfunktioneller Siloxane zur Verwendung in Faserbehandlungsmitteln ist zum Beispiel in "Structure Activity Relationships of Aminofunctional Siloxanes as Components in Softening Finishes", Textile Chemist and Coloris, von Lautenschlager et al., publiziert März 1995, Band 27, Nr. 3, offenbart. Lautenschlager et al. offenbaren, dass aufgrund der durch die Reaktion gebildeten Verunreinigungen Epoxidierung keine geeignete Alternative für einen verbesserten Weichmacher ist. Alternativ offenbart Lautenschlager et al. acylierte aminofunktionelle Silicone, die als faserweichmachende Appretur verwendet werden können und ein Verfahren zu deren Herstellung durch Acylierung einer aminofunktionellen Siliconflüssigkeit. Das Acylierungsmittel kann ein Anhydrid, Lacton oder Carbonat sein. Die resultierenden acylierten aminofunktionellen Silicone zeigen jedoch eine Verschlechterung in der Haptik, verglichen mit Standard-Aminosiloxanen.
- Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Mischung von Siloxanen mit amin- und polyolfunktionellen Gruppen in Faserbehandlungszusammensetzungen bereitzustellen.
- US-Patent 5,277,968 offenbart ein Verfahren zur Behandlung eines textilen Stoffs. Das Verfahren umfasst Aufbringen einer wässrigen Emulsion eines Polydiorganosiloxans auf den Stoff. Das Polydiorganosiloxan hat sekundäre und tertiäre Amingruppen und Hydroxylgruppen.
- US-Patent 5,118,535 offenbart ein Verfahren zur Behandlung faseriger Materialien, umfassend Aufbringen einer Zusammensetzung, enthaltend ein cyclisches diaminfunktionelles Polydiorganosiloxan. Die Zusammensetzung kann eine Lösung, Dispersion oder Emulsion sein.
- EP A2 0 399 706 offenbart ein Verfahren zur Behandlung faseriger Materialien. Das Verfahren umfasst Vorumsetzen eines aminhaltigen Organosiloxans mit einem Monoepoxid und danach Aufbringen des resultierenden Produkts auf die Faser. Das Produkt hat primäre, sekundäre und tertiäre Amingruppen, wobei bis zu 10 Prozent der Amingruppen primäre Amingruppen sind.
- US-Patent 4,311,626 offenbart eine Zusammensetzung, enthaltend ein aminofunktionelles Polydiorganosiloxan und ein carboxylfunktionelles Polydiorganosiloxan. Die Zusammensetzung wird verwendet, um Fasern zu behandeln, um Weichheit, Knitterbeständigkeit, Dehnungsrückstellung und Druckrückstellung zu verleihen. Carboxylgruppen wirken sich aber nachteilig auf die Haptik der behandelten Fasern aus.
- US-Patent 4,366,001 offenbart eine Faserbehandlungszusammensetzung, die wenigstens zwei der drei Arten an organofunktionellen Siloxanen enthält. Das erste ist ein aminofunktionelles Siloxan, das zweite ist ein carboxylfunktionelles Siloxan und das dritte ist ein epoxyfunktionelles Silo xan. Wenigstens eins der organofunktionellen Siloxane enthält wenigstens eine Polyoxyalkylengruppe. Die Zusammensetzung verleiht antistatische Eigenschaften, Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit, Fleckbeständigkeit, Faltbarkeit, Glätte und Druckrückstellung.
- Keine dieser Druckschriften offenbart aber eine Faserbehandlungszusammensetzung, die Textilfasern Hydrophilie und Beständigkeit gegenüber Vergilbung ohne Nachteil für die Haptik verleiht. Daher ist es eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Faserbehandlungszusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die alle diese gewünschten Eigenschaften bereitstellt.
- Diese Erfindung betrifft eine Faserbehandlungszusammensetzung, die Siloxane mit Amin- und Polyolfunktionalitäten enthält. Die Kombination von Amin- und Polyolfunktionalitäten erzeugt einen synergetischen Effekt, indem die Faserbehandlungszusammensetzung der behandelten Faser Beständigkeit gegenüber Vergilben und Hydrophilie verleiht, ohne signifikanten Nachteil für die Haptik der Faser.
- Diese Erfindung bezieht sich auf eine Faserbehandlungszusammensetzung. Die Zusammensetzung enthält (a) ein aminpolyolfunktionelles Siloxan und (b) ein epoxyglycolfunktionelles Siloxan. Komponente (a), das aminpolyolfunktionelles Siloxan, hat eine durchschnittliche Formel: worin jedes E unabhängig voneinander ausgewählt ist aus einer einbindingen Kohlenwasserstoffgruppe, einer Hydroxylgruppe oder einer Alkoxygruppe, jedes R1 ist unabhängig voneinander eine einbindige Kohlenwasserstoffgruppe, jedes R2 ist unabhängig voneinander eine zweibindige Kohlen wasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, h ist 25 bis 1000 und j ist 0,1 bis 200. Jedes R3' ist eine heterocyclische stickstoffhaltige Gruppe worin jedes R4" unabhängig voneinander ausgewählt ist aus einem Wasserstoffatom oder einer Gruppe der Formel -R2NY2, jedes Y unabhängig voneinander ein Wasserstoff oder Y' ist, jedes Y' eine Gruppe der Formel worin R2 das gleiche oder unterschiedlich sein kann, wie oben charakterisiert ist, unter der Voraussetzung, dass nicht jedes Y H ist.
- Jedes E ist eine endständige Gruppe, die unabhängig voneinander ausgewählt ist aus einbindigen Kohlenwasserstoffgruppen, Hydroxylgruppen und Alkoxygruppen. Die einbindigen Kohlenwasserstoffgruppen, die als Endblockierungsgruppe E geeignet sind, sind einbindige Kohlenwasserstoffgruppen, vorzugsweise Alkyl- oder Arylgruppen. Wenn die Endblockierungsgruppe E eine Alkoxygruppe ist, hat sie vorzugsweise 1 bis 15 Kohlenstoffatome.
- Jedes R1 ist unabhängig voneinander eine einbindige Kohlenwasserstoffgruppe. R1 wird durch Alkyl, wie zum Beispiel Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl und Hexyl, Aryl, wie zum Beispiel Phenyl, Tolyl und Xylyl und Aralkyl, wie zum Beispiel Benzyl und Phenethyl veranschaulicht. Alkylgruppen sind bevorzugt und Methyl ist besonders bevorzugt.
- Jedes R2 ist unabhängig voneinander eine zweibindige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen. Die zweibindigen Gruppen werden durch Alkylengruppen, wie zum Beispiel Ethylen, Propylen, Butylen, Isobutylen und Methylpropylen, und Alkylenarylengruppen, die durch die Formel -(CH2)2-C6H4 wiedergegeben sind, veranschaulicht. Alkylengruppen, wie zum Beispiel Ethylen, Propylen und Isobutylen sind bevorzugt.
- Vorzugsweise ist R1 eine Alkylgruppe, wie zum Beispiel Methyl, R2 ist eine Alkylengruppe, wie zum Beispiel Isobutyl, h ist 75 bis 400 und j ist 0,75 bis 20.
- Vorzugsweise ist Y'
- Vorzugsweise ist R4" ausgewählt aus:
- Ein bevorzugtes Verfahren, um aminpolyolfunktionelle Siloxane herzustellen, ist genauer in EP-A-O 399 706 offenbart. Dieses Verfahren umfasst Umsetzen eines aminfunktionellen Siloxan mit einer epoxyfunktionellen Verbindung.
- Es ist besonders bevorzugt, wenn (a) das aminpolyolfunktionelle Siloxan, das in dieser Erfindung verwendet wird, durch folgendes Verfahren herge stellt wird. Zuerst wird Komponente (i) ein aminfunktionelles Siloxan durch Basenequilibrierung unter Verwendung eines Katalysators hergestellt. Ein besonders bevorzugtes Verfahren umfasst Erwärmen einer Zusammensetzung, enthaltend ein Polydiorganosiloxan, ein Endblockierungsmittel, wie zum Beispiel Hexamethyldisiloxan, ein aminfunktionelles Silan oder aminfunktionelles Siloxan und Wasser, in Gegenwart des Katalysators auf 150°C. Während des Erwärmens wird das System einem geringen Unterdruck ausgesetzt, um Nebenprodukte, wie zum Beispiel Wasser und Alkohol, zu entfernen. Nach Bildung der Komponente (i) kann die Reaktionsmischung zusätzlich gestrippt werden, um niedrig siedende Verunreinigungen aus der Komponente (i) zu entfernen.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Komponente (i) durch eine Kondensationsreaktion gebildet. Das Kondensationsreaktionsverfahren umfasst I) Erwärmen einer Mischung, enthaltend ein Polydimethylsiloxan mit endständigen Silanolgruppen, einen Alkohol und ein Aminosilan, in Gegenwart eines Katalysators und danach II) graduelle Verringerung des Drucks, um die Kondensationspolymerisation durch Entfernung von Nebenprodukten aus der Reaktionsmischung zu unterstützen.
- Der Alkohol ist vorzugsweise eine Mischung von linearen Alkoholen mit 10 bis 15 Kohlenstoffatomen. Geeignete Alkohole sind im Handel erhältlich.
- Komponente (i), das aminfunktionelle Siloxan, hat die mittlere allgemeiner Formel: worin R1, R2, h und j wie oben beschrieben sind, wobei h vorzugsweise 75 bis 400 ist. R3' ist eine heterocyclische stickstoffhaltige Gruppe worin jedes R4' ausgewählt ist aus einem Wasserstoffatom oder einer Gruppe der Formel -R2NH2.
- Wenn Komponente (i) das aminfunktionelle Siloxan durch den Basenequilibrierungsprozess hergestellt wird, ist jedes E eine einbindige Kohlenwasserstoffgruppe, vorzugsweise eine Alkyl- oder Arylgruppe. Wenn das aminfunktionelle Siloxan durch den Kondensationsreaktionsprozess hergestellt wird, ist jedes E unabhängig voneinander ausgewählt aus einbindigen Kohlenwasserstoffgruppe, Hydroxylgruppen und Alkoxygruppen.
- Das aminfunktionelle Siloxan (i) wird dann mit (ii), einer epoxyfunktionellen Alkoholverbindung, umgesetzt, um Komponente (a), das aminpolyolfunktionelle Siloxan wie oben beschrieben zu bilden.
- Komponente (ii) ist eine epoxyfunktionelle Alkoholverbindung mit der allgemeinen Formel: worin R2 eine zweibindige Kohlenwasserstoffgruppe wie oben beschrieben ist. Geeignete epoxyfunktionelle Verbindungen für Komponente (ii) beinhalten Glycidol, 2,3-Epoxycyclopentanol und 3,3-Epoxy-6-methylcyclohexylmethanol. Glycidol ist bevorzugt.
- Komponente (b) ist ein Epoxyglycolsiloxan mit der mittleren allgemeinen Formel: worin jedes R1 unabhängig voneinander eine einbindige Kohlenwasserstoffgruppe ist, R6 ist eine epoxyhaltige Gruppe, R7 ist eine Polyethergruppe, jedes E ist unabhängig voneinander ausgewählt aus einer einbindigen Kohlenwasserstoffgruppe, einer Hydroxylgruppe und einer Alkoxygruppe, h ist 25 bis 1000, j ist 0,1 bis 200 und k ist 0,1 bis 200.
- Komponente (b) wird zum Beispiel durch eine Hydrosilylierungsreaktion einer Zusammensetzung, enthaltend (1) ein Polyorganowasserstoffsiloxan, (2) einen alkenylfunktionellen Glycolether, (3) einen alkenylfunktionellen Glycidylether, (4) eine Katechinverbindung und (5) einen Hydrosilylierungsreaktionskatalysator, hergestellt. Bestandteil (1) oben für Komponente (b) hat vorzugsweise die allgemeiner Formel: worin E , R1, h und j wie oben beschrieben sind und m = j + k ist . Vorzugsweise ist Bestandteil (1) ein Dimethylmethylwasserstoffsiloxan mit endständigen Trimethylsiloxygruppen.
- Geeignete alkenylfunktionelle Glycolether, Bestandteil (2) sind im Stand der Technik bekannt und im Handel erhältlich. Bestandteil (3) ist ein alkenylfunktioneller Glycidylether. Bestandteil (4) ist eine Katechin verbindung. Geeignete Katechinverbindungen sind im Stand der Technik bekannt und im Handel erhältlich.
- Bestandteil (5) ist ein Hydrosilylierungsreaktionskatalysator. Geeignete Hydrosilylierungskatalysatoren sind im Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel kann Bestandteil (5) jeder bekannte Platinhydrosilylierungskatalysator sein.
- In der Textilbehandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist Komponente (a), wie oben definiert, vorzugsweise in einer Menge von 50 bis 99 Gew.-%, besonders bevorzugt 80 bis 98 Gew.-% und am meisten bevorzugt 85 bis 95 Gew.-% vorhanden und Komponente (b), wie oben definiert, ist vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 20 und am meisten bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% vorhanden , wobei sich alle Prozentangaben auf das Gesamtgewicht der Komponenten (a) und (b) beziehen.
- Die Textilbehandlungszusammensetzung, die hierin beansprucht wird, kann zusätzlich eine oder mehrere optionale Komponenten beinhalten. Zum Beispiel können die folgenden zusätzlichen Komponenten unserer Faserbehandlungszusammensetzung zugesetzt werden: (c) ein oder mehrere oberflächenaktive Mittel, (d) eine organische Säure, (e) ein Träger, (f) ein Verdickungsmittel, (g) ein Faltenbeständigkeitsharz, (h) ein öllöslicher Farbstoff, (j) ein wasserlöslicher Farbstoff, (k) eine organische Faserbehandlungsverbindung, (1) ein Organosiloxanfaserbehandlungsmittel und jegliche Kombinationen davon.
- Komponente (c) ist eine oder mehrere wahlweise oberflächenaktive Mittel, ausgewählt aus kationischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln. Nichtionische oberflächenaktive Mittel sind bevorzugt. Komponente (c) wird zugegeben, wenn die Textilbehandlungszusammensetzung als Emul sion formuliert wird. Die Menge an (c) beträgt 3 bis 25 Gew.-% der Emulsion.
- Die Emulsion kann zusätzlich die optionale Komponente (d) enthalten, eine organische Säure. Komponente (d) ist vorzugsweise Eisessig. Die Menge an (d) reicht von 0 bis 2 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung.
- Komponente (e) ist ein Träger ausgewählt aus Wasser, organischen Lösungsmitteln und Siliconverbindungen. Geeignete organische Lösungsmittel beinhalten Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel aromatische Kohlenwasserstoffe, veranschaulicht durch Toluol, Benzol und Xylol, Alkane, wie zum Beispiel Hexan oder Heptan, Ketone, wie zum Beispiel Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon und Alkohole. Komponente (e) ist vorzugsweise Wasser. Geeignete Siliconverbindungen beinhalten Flüssigkeiten, die Dimethylsiloxane mit niedrigem zahlenmittleren Molekulargewicht enthalten.
- Die Textilbehandlungszusammensetzung dieser Erfindung kann in jeder geeigneten Form vorliegen. Zum Beispiel kann sie als Substanz auf das Textil aufgebracht werden. Sie kann aber auch als Lösung, Dispersion oder Emulsion vorliegen. Vorzugsweise ist unsere Textilbehandlungszusammensetzung eine Emulsion, enthaltend:
- x) eine diskontinuierliche Phase, die Komponente (a), ein aminpolyolfunktionelles Siloxan, und Komponente (b), ein epoxyglycolfunktionelles Siloxan,
- y) ein kontinuierliche Phase, enthaltend Komponente (e) und
- z) Komponente (c) , ein oder mehrere oberflächenaktive Mittel. Komponente (d), eine organische Säure wird vorzugsweise der Emulsion zugesetzt.
- Die Gesamtmengen von (a) und (b) dieser Emulsion beträgt typischerweise 2 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% der Emulsion.
- Diese Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer Textilbehandlungszusammensetzung. Das Verfahren umfasst das Zusammengeben der Komponenten (a) und (b) mit jedem der oben beschriebenen optionalen Komponenten. Typischerweise werden die Komponenten (a) und (b) und jegliche optionalen Komponenten in einem Prozess, ausgewählt aus Auflösen, Dispergieren und Emulgieren, miteinander kombiniert.
- Vorzugsweise wird eine Emulsion hergestellt, die Komponenten (a), (b), (c) und (d) enthält. Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung solch einer Emulsion eines Organopolysiloxans ist genauer in US-Patent 5,258,451 beschrieben.
- Die Textilbehandlungszusammensetzung hierin wird ebenfalls durch das getrennte und unabhängig voneinander Kombinieren von (a) und (b) mit optionalen Komponenten, um eine Vielzahl von Behandlungsmitteln zu bilden, hergestellt. Die Vielzahl von Behandlungsmitteln werden dann vor der Applikation auf die Textilien kombiniert oder sie werden auf die Textilien simultan oder selbst aufeinander folgend aufgebracht. Zum Beispiel kann die hierin beanspruchte Textilbehandlungszusammensetzung durch Bilden von (A) einem ersten Behandlungsmittel, enthaltend Komponente (a) und Komponente (e) und (B) einem zweiten Behandlungsmittel, enthaltend Komponente (b) und Komponente (e) hergestellt werden. Vorzugsweise sind das erste Behandlungsmittel und das zweite Behandlungsmittel beides Emulsionen, Komponente (e) ist Wasser und das erste Behandlungsmittel enthält zusätzlich ein oder mehrere oberflächenaktive Mittel (c), während das zweite Behandlungsmittel ebenfalls zusätzlich (c) ein oder mehrere oberflächenaktive Mittel enthält. Behandlungsmittel (A) und (B) werden dann miteinander vermischt und danach auf die Textilien aufgebracht. Alternativ kann das Behandlungsmittel (A), gefolgt von Behandlungsmittel (B) auf die Textilien aufgebracht werden. Ebenfalls kann Behandlungsmittel (B), gefolgt von Behandlungsmittel (A) auf die Textilien aufgebracht werden.
- Diese Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Behandlung von Textilien. Unser Verfahren umfasst Aufbringen unserer Textilbehandlungszusammensetzung auf das Textil und danach Entfernen von (e), dem Träger, falls vorhanden. Die Textilbehandlungszusammensetzung kann auf das Textil in jeder konventionellen Art und Weise aufgebracht werden. Zum Beispiel kann es durch Klotzen, Tauchen, Sprühen oder Herausziehen aufgebracht werden. Wenn die Textilbehandlungszusammensetzung mehr als eine Lösung, Dispersion oder Emulsion enthält, können sie entweder gleichzeitig oder nacheinander auf die Textilien aufgebracht werden. Nachdem das Textilbehandlungsmittel auf dem Stoff aufgebracht ist, wird sie durch Erwärmen getrocknet. Die Textilbehandlungszusammensetzung kann ebenfalls während deren Herstellung auf die Textilien aufgebracht werden, wie zum Beispiel während des Waschens der Textilien. Nach Aufbringung kann jeder überflüssige Träger durch Trocknen bei Umgebungstemperatur oder erhöhter Temperatur entfernt werden.
- Die Menge an Textilbehandlungszusammensetzung, die auf das Textil aufgebracht wird, ist ausreichend, um 0,1 bis 15 Gew.-% des Gesamtgewichts der Komponenten (a) und (b) auf dem Textil, bezogen auf das Trockengewichts des Textils, bereitzustellen. Vorzugsweise ist die Gesamtmenge von (a) und (b) auf den Fasern 0,2 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des Textils.
- Die Textilien, die mit dem oben beschriebenen Textilbehandlungsmittel behandelt werden, beinhalten natürliche Fasern, wie zum Beispiel Baumwolle, Seide, Leinen und Wolle, regenerierte Fasern, wie zum Beispiel Rayon oder Acetat, synthetische Fasern, wie zum Beispiel Polyester, Polyamide, Polyacrylnitrile, Polyethylene und Polypropylene und Kombinationen oder Mischungen davon.
- Die Textilbehandlungszusammensetzung dieser Erfindung stellt mehrere Vorteile gegenüber Zusammensetzungen, die aus dem Stand der Technik be kannt sind, bereit. Diese Erfindung verleiht den behandelten Textilien überraschenderweise sowohl gute Haptik als auch dauerhafte Hydrophilie.
- Diese Erfindung betrifft weiterhin ein einfaches Verfahren zur Behandlung von Fasern. Das Verfahren umfasst Aufbringen unserer Faserbehandlungszusammensetzung auf die Fasern und danach Entfernen des Trägers, falls vorhanden. Die Faserbehandlungszusammensetzung wird auf die Fasern durch jedes geeignete Verfahren, wie zum Beispiel Klotzen, Tauchen oder Sprühen, aufgebracht. Wenn die Faserbehandlungszusammensetzung mehr als eine Lösung, Dispersion oder Emulsion enthält, können diese gleichzeitig oder nacheinander auf die Fasern aufgebracht werden.
- Die Faserbehandlungszusammensetzung kann auch auf die Fasern während der Herstellung, während der Stoffherstellung oder später, wie zum Beispiel während des Waschens des Stoffes, aufgebracht werden. Nach dem Aufbringen wird der Träger durch Trocknen bei Umgebungs- oder erhöhten Temperaturen entfernt.
- Die Menge an Faserbehandlungszusammensetzung, die auf die Fasern aufgebracht wird, ist typischerweise ausreichend, um 0,1 bis 15 Gew.-% der aktiven Bestandteile auf den Fasern, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern, bereitzustellen. Vorzugsweise beträgt die Menge an aktiven Bestandteilen auf den Fasern 0,2 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Faser.
- Die Fasern, die mit unserer beanspruchten Zusammensetzung behandelt werden, sind nicht besonders eingeschränkt. Geeignete Fasern beinhalten natürliche Fasern, wie zum Beispiel Baumwolle, Seide, Leinen und Wolle, regenerierte Fasern, wie zum Beispiel Rayon und Acetat, synthetische Fasern, wie zum Beispiel Polyester, Polyamide, Polyacrylnitrile, Polyethylene und Polypropylene und Kombinationen oder Mischungen davon.
- Die Form der Fasern ist auch nicht speziell eingeschränkt. Unsere Faserbehandlungszusammensetzung ist geeignet zur Verwendung auf Fäden, Filamenten, Werkgarnen, Garnen, gewobenen Stoffen, gestrickten Materialien, nichtgewobenen Materialien oder dergleichen.
- Die Faserbehandlungszusammensetzung dieser Erfindung hat die folgenden unerwarteten Eigenschaften.
- 1. Die Zusammensetzung verleiht den Fasern Hydrophilie.
- 2. Die Zusammensetzung stellt für die Fasern Beständigkeit gegenüber Vergilben bereit.
- 3. Die Zusammensetzung verleiht Hydrophilie und Vergilbungsbeständigkeit ohne einen signifikanten Nachteil für die Haptik der behandelten Fasern. Haptik bedeutet die Weichheit und Glätte des Stoffes. Es wird angenommen, dass die aminfunktionellen Gruppen den Fasern überlegene Haptik verleihen. Die Polyol- und Epoxyglycolfunktionalitäten verleihen Hydrophilie und Vergilbungsbeständigkeit.
- Referenzbeispiel 1
- Emulsionsproben werden durch folgendes Verfahren hergestellt.
- 1. Der aktive Bestandteil wird mit 2 oberflächenaktiven Mitteln und einer ersten Charge an Säure kombiniert und diese Mischung wird 5 bis 10 Minuten lang gerührt. Die verwendeten oberflächenaktiven Mittel waren GENAPOL® UD 050 und GENAPOL® DU 110. GENAPOL® UD 050 und GENAPOL® UD 110 sind ethoxylierte C11 verzweigte und lineare Alkohole mit der CAS-Nr. 127036242, erhältlich von Hoechst Celanese. Die Säure war Eisessig.
- 2. Eine erste Wassercharge wurde der Mischung aus Schritt 1 zugegeben und die resultierende Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt.
- 3. Eine zweite Wassercharge wurde der Mischung aus Schritt 2 zugesetzt und die resultierende Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt.
- 4. Eine dritte Wassercharge wurde der Mischung aus Schritt 3 zugesetzt und die resultierende Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt.
- 5. Eine zweite Säurecharge und eine vierte Wassercharge wurden der Mischung aus Schritt 4 zugesetzt und die resultierende Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt.
- Die Formulierung der Emulsionsproben ist wie in Tabelle 1 angegeben. Die Emulsionsproben wurden formuliert, um 1 Gew.-% aktiver Bestandteil auf dem Stoff, auf den die Emulsion aufgebracht wurde, bereitzustellen.
- Referenzbeispiel 2 – Bewertung der Emulsionsproben
- Jede Emulsionsprobe wurde dann auf einen gestrickten Stoff aus 100 % Baumwolle (TESTFABRICS® Style #460) aufgebracht. Der behandelte Stoff wurde 3 Minuten lang bei 150°C getrocknet. Der behandelte Stoff wurde dann bei Raumtemperatur über Nacht konditioniert.
- Der Weiße-Index, Haptik und die Aufnahmefähigkeit wurden dann an jeder Probe gemessen. Der Weiße-Index ist eine dimensionslose Zahl, die sich aus colorimetrischen Daten berechnet. Der Weiße-Index wurde durch Mitteln der Ergebnisse von 3 Messungen pro Probe mit einem HUNTERLAB®-Colorimeter, wie in ASTM E 313-96 beschrieben, bestimmt.
- Haptik ist eine relative Messung, die durch eine Gruppe von erfahrenen Prüfern erfolgt. Haptik einer jeden Probe wird auf einer Skala von 1 bis X eingeordnet, wobei X die Zahl der Proben, die im Vergleich zueinander untersucht wurden, ist. Eine Bewertung von 1 bedeutet beste Haptik, d.h. das weichste und glatteste Gefühl und höhere Zahlen bedeuten abnehmende Haptik.
- Die Aufnahmefähigkeit wird durch AATCC(American Association of Textile Chemist and Colorist)-Testverfahren 79-1995-"Absorbance of Bleached Textiles" gemessen. Dieses Verfahren ist wie folgt: Ein Tropfen Wasser wird aus einer fixierten Höhe auf die gespannte Oberfläche einer Stofftestprobe fallen gelassen. Die Zeitdauer, die benötigt wird, damit die sichtbare Reflexion des Wassertropfens verschwindet, wird gemessen und als Benetzungsdauer aufgezeichnet. Die Aufnahmefähigkeit wurde nach Konditionieren über Nacht bei Raumtemperatur gemessen. Bei einigen Beispielen wurde die Aufnahmefähigkeit nach Alterung des Stoffes 3 Tage später bei 50°C wieder gemessen. Repräsentative Proben sind in Tabelle 2 weiter unten angegeben.
- Die folgenden Beispiele, wie in Tabelle 3 bis 5 weiter unten gefunden, demonstrieren die Benetzbarkeit, Haptik und den Weiße-Index der Materialien der vorliegenden Erfindung. Verschiedene Behandlungen wurden an einem gestrickten Baumwollstoff durchgeführt.
- Für Tabellen 3 bis 5:
- A: Emulsion eines siliconquarternären funktionellen Siloxans und Siliconpolyether,
- B-D: siehe Tabelle 2
- E: acyliertes aminofunktionelles Silicon
- F: 95 Gew.-% Probe C + 5 Gew.-% Reaktionsprodukt von Dimethylmethylwasserstoffsiloxan mit Allylglycidylether und Allyl(EO)(PO)methylether
- G: 95 Gew.-% Probe D + 5 Gew.-% Reaktionsprodukt von Dimethylmethylwasserstoffsiloxan mit Allyl(EO)(PO)methylether
- Wie in den obigen Tabellen angegeben, verbessert die Zugabe des Epoxyglycols die Eigenschaftsstabilität des Stoffes bei Alterung signifikant.
Claims (10)
- Faserbehandlungszusammensetzung, enthaltend: (a) ein amin-, polyolfunktionelles Siloxan mit einer mittleren allgemeinen Formel worin jedes E unabhängig voneinander ausgewählt ist aus einer einbindigen Kohlenwasserstoffgruppe, einer Hydroxylgruppe oder einer Alkoxygruppe, jedes R1 unabhängig voneinander eine einbindige Kohlenwasserstoffgruppe ist, jedes R2 unabhängig voneinander eine zweibindige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, h gleich 25 bis 1000 ist, j gleich 0,1 bis 200 ist und jedes R3" eine heterocyclische stickstoffhaltige Gruppe ist, worin jedes R4" unabhängig voneinander ausgewählt ist aus einem Wasserstoffatom oder einer Gruppe der Formel -R2NY2, wobei jedes Y unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder Y' ist und jedes Y' eine Gruppe der Formel ist, worin R2, das gleich oder unterschiedlich sein kann, wie oben charakterisiert ist, unter der Voraussetzung, dass nicht jedes Y gleich H ist, und (b) ein Epoxy-Glykol-Siloxan mit der mittleren allgemeinen Formel worin jedes R1 unabhängig voneinander eine einbindige Kohlenwasserstoffgruppe ist, R6 eine epoxyhaltige Gruppe ist, R7 eine Polyethergruppe ist, jedes E unabhängig voneinander ausgewählt ist aus einer einbindigen Kohlenwasserstoffgruppe, einer Hydroxylgruppe und einer Alkoxygruppe, h gleich 25 bis 1000 ist, j gleich 0,1 bis 200 ist und k gleich 0,1 bis 200 ist.
- Zusammensetzung nach Anspruch 1, die zusätzlich (e) einen Träger enthält, um eine Emulsion, eine Lösung oder eine Dispersion zu bilden, und worin die Bestandteile (a) und (b) 2 bis 80 Gew.-% der resultierenden Zusammensetzung ausmachen.
- Zusammensetzung nach Anspruch 2, die zusätzlich (c) ein oder mehrere oberflächenaktive Mittel und (d) eine organische Säure enthält.
- Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei der Träger (e) ausgewählt ist aus Wasser, organischen Lösungsmitteln und Siliconverbindungen.
- Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei das oberflächenaktive Mittel ausgewählt ist aus kationischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln.
- Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die organische Säure Eisessig ist.
- Verfahren zur Behandlung von Textilien oder Fasern, umfassend Aufbringen darauf der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-6.
- Verfahren nach Anspruch 7, das weiterhin das Erwärmen der behandelten Textilien oder Fasern umfasst, um die Komponenten (c), (d) und (e) zu entfernen.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Zusammensetzung auf die Textilien oder Fasern in einer Menge aufgebracht wird, die ausreicht, um 0,1 bis 15 Gew.-% der Bestandteile (a) und (b) in Kombination auf den Textilien oder Fasern bereitzustellen.
- Behandelte Fasern oder Textilien, die nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 7-9 erhältlich sind.
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