DE60124597T2 - Wässriges hydrophobiermittel für faserhaltige substrate - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft wässrige Zusammensetzungen zum Wasserabweisendmachen von Faserstoffsubstraten. Unter einem besonderen Gesichtspunkt betrifft diese Erfindung solche Zusammensetzungen, die im Wesentlichen frei von fluorchemischen Verbindungen sind.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Zusammensetzungen zum Wasserabweisendmachen von Substraten und insbesondere Faserstoffsubstraten, wie z.B. Webstoffen, sind in dem Fachgebiet seit langem bekannt. Im Allgemeinen umfassen die handelsüblichen Zusammensetzungen zum Wasserabweisendmachen von Webstoffen eine fluorchemische Verbindung, d.h. eine Verbindung, die wesentliche Anteile an Fluor umfasst. Solche fluorchemischen Verbindungen können einfache Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht sowie oligomere oder polymere Verbindungen sein.
  • Beispielsweise offenbart US 3,480,579 Zusammensetzungen, die auf einem Gemisch aus einem mit Kohlenwasserstoff derivatisierten Melamin und einer fluorchemischen Verbindung basieren, zum Wasser- und Ölabweisendmachen von beispielsweise Webstoffen. Die Zusammensetzungen aus US 3,480,579 können ferner ein Wachs, wie z.B. ein Paraffinwachs, enthalten. US 4,477,498 und US 4,014,857 offenbaren jeweils Melamine, die mit einer fluorchemischen Gruppe derivatisiert worden sind, um Substrate öl- und wasserabweisend zu machen. WO 98/45 345 offenbart Melamine, die mit Kohlenwasserstoffgruppen sowie mit fluorchemischen Gruppen derivatisiert worden sind. Diese Zusammensetzungen werden zum Behandeln von Webstoffen, und um diese öl- und wasserabweisend zu machen, gelehrt.
  • Aus US 4,834,764 und WO 99/14 422 sind ferner Zusammen setzungen zum Öl- und Wasserabweisendmachen von Webstoffen bekannt, die auf einer blockierten Isocyanatkomponente und einer fluorchemischen Verbindung basieren. Ähnlich lehrt US 5,508,370 blockierte Isocyanate, die in Wasser selbstemulgierend sind. Diese blockierten Isocyanate können benutzt werden, um Substrate, wie z.B. Webstoffe, wasserabweisend zu machen, und ihre allgemeine Benutzung in Kombination mit fluorchemischen Verbindungen wird gelehrt.
  • Dank der Benutzung fluorchemischer Verbindungen in solchen Zusammensetzungen können einem Substrat ausgezeichnete Öl- und Wasserabweisungseigenschaften verliehen werden. Leider sind bezüglich ihrer Benutzung in der jüngsten Zeit Bedenken im Hinblick auf die Umwelt aufgekommen. Daher besteht eine Notwendigkeit, alternative Zusammensetzungen zu entdecken, die im Wesentlichen frei von fluorchemischen Verbindungen sind und dennoch auf einem Substrat, insbesondere Webstoff, gute Wasserabweisungseigenschaften erzielen.
  • Obwohl gewerbliche wasserabweisende Zusammensetzungen im Allgemeinen auf einer oder mehreren fluorchemischen Verbindungen basieren, sind auch wasserabweisende Zusammensetzungen bekannt, die frei von solchen Verbindungen sind. Beispielsweise lehrt US 3,506,661 mit Kohlenwasserstoff derivatisierte Melamine zum Wasserabweisendmachen von Webstoff. Jedoch sind die Wasserabweisungseigenschaften, die mit diesen Zusammensetzungen erreicht werden können, mangelhaft.
  • Demgemäß besteht eine Notwendigkeit, weitere Zusammensetzungen, die frei oder im Wesentlichen frei von fluorchemischen Verbindungen sind, zum Wasserabweisendmachen von Faserstoffsubstraten zu entdecken. Solche Zusammensetzungen können vorzugsweise ein hohes Maß an Wasserabweisungsvermögen, am stärksten bevorzugt das selbe oder ein ähnliches Wasserabweisungsverhalten wie Zusammensetzungen, die eine fluorchemische Verbindung enthalten, erzielen.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine wässrige Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 bereit.
  • Es ist festgestellt worden, dass diese Zusammensetzungen, wenn sie benutzt werden, um ein Faserstoffsubstrat zu behandeln, ein hohes Maß an Wasserabweisungsvermögen erzielen können, das in einigen Fällen den Wasserabweisungseigenschaften nahe kommt, die im Allgemeinen mit fluorchemischen Zusammensetzungen verknüpft sind. Ferner zeigten die Zusammensetzungen im Allgemeinen gute Dauerhaftigkeit und Waschbarkeit.
  • Der Ausdruck „blockiertes aromatisches Polyisocyanat" bedeutet ein aromatisches Polyisocyanat, dessen Isocyanatgruppen mit einem Blockiermittel umgesetzt worden sind. Isocyanatblockiermittel sind Verbindungen, die bei der Reaktion mit einer Isocyanatgruppe eine Gruppe ergeben, die bei Raumtemperatur nicht mit Verbindungen reaktionsfähig ist, die bei Raumtemperatur normalerweise mit einem Isocyanat reagieren, wobei diese Gruppe aber bei erhöhter Temperatur mit Verbindungen reagiert, die mit Isocyanat reaktionsfähig sind. Im Allgemeinen wird die blockierende Gruppe bei erhöhter Temperatur von der blockierten aromatischen Polyisocyanatverbindung freigesetzt, wodurch die Isocyanatgruppe wieder gebildet wird, die dann mit einer Gruppe reagieren kann, die mit Isocyanat reaktionsfähig ist. Blockiermittel und ihre Mechanismen sind ausführlich beschrieben worden in „Blocked isocyanates III.: Part. A, Mechanisms and chemistry" von Douglas Wicks und Zeno W. Wicks Jr., Progress in Organic Coatings, 36 (1999), S. 14 bis 172.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Behandeln eines Faserstoffsubstrates mit den Zusammen setzungen sowie Substrate, die mit solchen Zusammensetzungen behandelt wurden, bereit.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Die wässrige Zusammensetzung der Erfindung umfasst ein Melamin, das mindestens teilweise mit einer aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppe derivatisiert worden ist, die mindestens 8 Kohlenstoffatome, vorzugsweise mindestens 12 Kohlenstoffatome, aufweist. Die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe enthält typischerweise zwischen 12 und 50 Kohlenstoffatome. Das Melamin kann in einer beliebigen der bekannten Weisen derivatisiert werden. Beispielsweise kann ein methyloliertes Melamin oder ein Nieder-(C1-C4)-alkoxy-Derivat davon mit einer Kohlenwasserstoffverbindung der folgenden Formel zur Reaktion gebracht werden: Rh-(X1)m-Z1H (I),wobei
    Rh eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen darstellt,
    X1 eine zweiwertige organische Verknüpfungsgruppe darstellt,
    Z1H Hydroxyl, Thiol oder eine Säuregruppe, wie z.B. eine Carbonsäure, darstellt und m 0 oder 1 beträgt.
  • Rh umfasst Kohlenwasserstoffgruppen mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen und stärker bevorzugt mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen. Die Kohlenwasserstoffgruppe ist vorzugsweise gesättigt. Besonders bevorzugte Rh-Gruppen umfassten unsubstituierte lineare oder verzweigte Alkylgruppen. Solche Alkylgruppen weisen vorzugsweise 8 bis 30 Kohlenstoffatome auf. Rh-Gruppen können auch cycloaliphatische Gruppen, wie z.B. Cyclohexylgruppen oder Cyclohexylengruppen, enthalten.
  • Die organische zweiwertige Verknüpfungsgruppe X1 enthält vorzugsweise 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome und kann sauerstoff-, stickstoff- oder schwefelhaltige Gruppen oder eine Kombination davon enthalten. Beispielsweise kann die organische zweiwertige Verknüpfungsgruppe aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Arylen-, Aralkylen-, Sulfonyl-, Polyalkylenoxy-, Urethanylen-, Ureylen-, Carbonamidoalkylen- oder Sulfonamidoalkylengruppen besteht.
  • Die Reaktion des methylolierten Melamins oder des Alkoxyderivates davon wird im Allgemeinen in der Gegenwart eines Säurekatalysators durchgeführt. Typischerweise wird eine starke Säure, wie z.B. p-Toluolsulfonsäure, Camphensulfonsäure, Amberlyst IR-120 und Methansulfonsäure, als Säurekatalysator benutzt.
  • Das Melamin ist mindestens teilweise mit dem Kohlenwasserstoff derivatisiert; vorzugsweise sind mindestens 20 % der Methylolgruppen oder der Niederalkoxygruppen umgewandelt. Stärker bevorzugt sind mindestens 40 oder 50 % umgewandelt. So kann das Melamin gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ein Gemisch aus Melaminverbindungen sein, die durch die folgende Formel dargestellt werden:
    Figure 00050001
    wobei die Y-Gruppen gleich oder verschieden sein können und jede Y-Gruppe CH2OH, CH2OR, wobei R ein C1-C4-Alkyl ist, oder CH2Z1-(X1)m-Rh darstellt, wobei Z1-(X1)m-Rh die Bedeutung wie oben definiert aufweist und wobei mindestens 20 % und vorzugsweise mindestens 80 % der Y-Gruppen CH2Z1-(X1)m-Rh sind.
  • Eine weitere Komponente der wässrigen Zusammensetzung ist ein Wachs. Zu geeigneten Wachsen gehören Mineralwachse, synthetische Wachse und natürliche Wachse. Beispiele für natürliche Wachse sind pflanzliche Wachse, wie z.B. Carnaubawachs und Candelillawachs, Bienenwachs oder Wachse, die tierischen Ursprungs sind. Beispiele für synthetische Wachse sind Petroleumwachse, wie z.B. Paraffinwachse und mikrokristalline oder teilmikrokristalline Wachse. Zu Mineralwachsen gehören Montanwachse und Torfwachse. Das Wachs weist vorzugsweise eine Schmelztemperatur von mindestens 35 °C auf. Ein zur Benutzung in der Zusammensetzung bevorzugtes Wachs ist ein Paraffinwachs.
  • Zusammensetzungen, die ein Gemisch aus der Melaminkomponente und einem Wachs umfassen, sind handelsüblich. Solche handelsüblichen Gemische sind beispielsweise CerolTM EWL, erhältlich von Clariant, und Freepel 1225, erhältlich von BF Goodrich, und können zum Herstellen der wässrigen Zusammensetzung benutzt werden.
  • Die wässrige Zusammensetzung umfasst ferner mindestens ein Reaktionsprodukt eines aliphatischen Polyisocyanats und einer organischen Verbindung, die eine oder mehrere Gruppen aufweist, die fähig sind, mit einer Isocyanat- oder einer blockierten Isocyanatverbindung zu reagieren. Das Reaktionsprodukt des aliphatischen Polyisocyanats und der organischen Verbindungen sollte freie Isocyanatgruppen und ferner ein Molekulargewicht von mindestens 350 g/mol, vorzugsweise mindestens 450 g/mol, aufweisen, um sicherzustellen, dass das Reaktionsprodukt einen ausreichend niedrigen Dampfdruck aufweist. Der Anteil an freien Isocyanatgruppen beträgt typischerweise mindestens 5 Gew.% des Gesamtgewichtes des Reaktionsproduktes, vorzugsweise mindestens 10 Gew.%. Zu geeigneten aliphatischen Isocyanaten gehören Diisocyanate, Triisocyanate und Gemische davon. Beispiele sind Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethyl-1,6-hexamethylendiisocyanat und Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat und aliphatische Triisocyanate, wie z.B. 1,3,6-Hexamethylentriisocyanat, das Biuret von Hexamethylendiisocyanat und das Trimer von Hexamethylendiisocyanat.
  • Das aliphatische Polyisocyanat wird mit einer organischen Verbindung zur Reaktion gebracht, die eine oder mehrere Gruppen aufweist, die fähig sind, mit einem Isocyanat zu reagieren. Die organische Verbindung wird typischerweise in Gegenwart eines Katalysators, wie z.B. einer zinnorganischen Verbindung, und unter Reaktionsbedingungen, die üblicherweise angewendet werden, mit dem aliphatischen Polyisocyanat zur Reaktion gebracht. Der Anteil an organischer Verbindung wird so gewählt, dass ein gewünschter Anteil an Isocyanatgruppen nichtumgesetzt übrigbleibt. Das resultierende Reaktionsgemisch kann als solches benutzt werden, um die wässrigen Zusammensetzungen der Erfindung herzustellen, und ist im Allgemeinen frei von nicht umgesetztem aliphatischem Polyisocyanat mit niedrigem Molekulargewicht, oder der Gehalt daran beträgt vorzugsweise weniger als 1 Gew.%, stärker bevorzugt weniger als 0,5 Gew.%. Die organische Verbindung weist vorzugsweise eine oder zwei funktionelle Gruppen auf, die fähig sind, mit einer Isocyanatgruppe zu reagieren. Zu solchen funktionellen Gruppen gehören Hydroxyl-, Amino- und Thiolgruppen. Beispiele für organische Verbindungen sind Alkandiole, wie z.B. Ethylenglycol, Mono-Alkanole mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen, Fettsäureesterdiole, Polyesterdiole, Alkandiamine und Dimerdiole. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die organische Verbindung eine oder mehrere Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppen oder Gruppen, die fähig sind, Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppen zu bilden, um so ein Reaktionsprodukt zu erhalten, das in Wasser selbstemulgierend ist. Zu geeigneten Wasserlöslichkeit vermittelnden Gruppen gehören kationische, anionische und zwitterionische Gruppen sowie nichtionische, Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppen. Beispiele für ionische, Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppen sind Ammoniumgruppen, Phosphoniumgruppen, Sulfoniumgruppen, Carboxylate, Sulfonate, Phosphate, Phosphonate oder Phosphinate. Beispiele für Gruppen, die fähig sind, in Wasser eine Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppe zu bilden, sind Gruppen, welche die Möglichkeit aufweisen, in Wasser protoniert zu werden, wie z.B. Aminogruppen, insbesondere tertiäre Aminogruppen. Besonders bevorzugte organische Verbindungen zum Reagieren mit dem aliphatischen Polyisocyanat sind diejenigen organischen Verbindungen, die nur eine oder zwei funktionelle Gruppen aufweisen, die fähig sind, mit NCO-Gruppen zu reagieren, und ferner eine nichtionische, Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppe umfassen. Typische nichtionische, Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppen sind Polyoxyalkylengruppen. Zu bevorzugten Polyoxyalkylengruppen gehören diejenigen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Polyoxyethylen, Polyoxypropylen, Polyoxytetramethylen und Copolymere davon, wie z.B. Polymere, die sowohl Oxyethylen- als auch Oxypropylen-Einheiten aufweisen. Die Polyoxyalkylen enthaltende organische Verbindung kann eine oder zwei funktionelle Gruppen, wie z.B. Hydroxyl- oder Aminogruppen, umfassen. Beispiele für Polyoxyalkylen enthaltende Verbindungen sind Monoalkylether von Polyglycolen, wie z.B. Monomethyl- oder -ethylether von Polyethylenglycol, hydroxylterminierter Methyl- oder Ethylether eines statistischen oder eines Blockcopolymers von Ethylenoxid und Propylenoxid, aminoterminierter Methyl- oder Ethylether von Polyethylenoxid, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, ein hydroxylterminierter Copolymer (einschließlich eines Blockcopolymers) von Ethylenoxid und Propylenoxid, ein diaminoterminiertes Polyalkylenoxid, wie z.B. JeffamineTM ED, JeffamineTM EDR-148, und Poly(oxyalkylen)thiole.
  • Zu handelsüblichen Reaktionsprodukten eines aliphatischen Polyisocyanats und einer organischen Verbindung, die hierin nützlich sind, gehören BaygardTM VP SP 23012, RucoguardTM EPF 1421 und TubicoatTM Fix ICB.
  • Alternativ oder zusätzlich zu dem Reaktionsprodukt, das oben dargelegt ist, kann die Zusammensetzung als die Polyisocyanatkomponente ein blockiertes aromatisches Polyisocyanat umfassen. Das blockierte aromatische Polyisocyanat ist im Allgemeinen ein blockiertes aromatisches Di- oder Triisocyanat oder ein Gemisch davon und kann durch Zur-Reaktion-Bringen des aromatischen Polyisocyanats mit einem Blockiermittel erhalten werden, das mindestens eine funktionelle Gruppe aufweist, die fähig ist, mit einer Isocyanatgruppe zu reagieren. Bevorzugte blockierte aromatische Polyisocyanate sind diejenigen, die bei einer Temperatur von weniger als 150 °C fähig sind, mit einer mit Isocyanat reaktionsfähigen Gruppe, vorzugsweise durch Entblocken des Blockiermittels bei erhöhter Temperatur, zu reagieren. Zu bevorzugten Blockiermitteln gehören Arylalkohole, wie z.B. Phenole, Lactame, wie z.B. ∊-Caprolactam, δ-Valerolactam, γ-Butyrolactam, Oxime, wie z.B. Formaldoxim, Acetaldoxim, Methylethylketonoxim, Cyclohexanonoxim, Acetophenonoxim, Benzophenonoxim, 2-Butanonoxim oder Diethylglyoxim. Zu weiteren geeigneten Blockiermitteln gehören Bisulfit und Triazole.
  • Das blockierte aromatische Polyisocyanat weist vorzugsweise auch ein Molekulargewicht von mindestens 350 g/mol auf. Gemäß einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung kann das blockierte aromatische Polyisocyanat das Kondensationsprodukt eines aromatischen Polyisocyanats, beispielsweise ein Di- oder Triisocyanat, ein Blockiermittel und eine organische Verbindung umfassen, die eine andere als das Blockiermittel ist und eine oder mehrere mit Isocyanat reaktionsfähige Gruppen, wie z.B. eine Hydroxyl-, Amino- oder Thiolgruppe, aufweist. Beispiele für solche organischen Verbindungen sind diejenigen, die oben beschrieben sind. Besonders bevorzugt sind blockierte aromatische Polyisocyanate, die eine Fähigkeit zur Selbstemulgierung in Wasser aufweisen. Um solche Polyisocyanatverbindungen zu erhalten, werden demgemäß ein aromatisches Polyisocyanat, ein Blockiermittel und eine organische Verbindung, die eine Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppe oder eine Gruppe aufweist, die fähig ist, in Wasser eine Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppe zu bilden, unter Bedingungen, die üblicherweise zum Reagieren von Isocyanatkomponenten angewendet werden, miteinander zur Reaktion gebracht. Geeignete organische Verbindungen, die solch eine Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppe oder eine Gruppe umfassen, die eine Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppe potenziell bildet, sind oben beschrieben worden.
  • Beispiele für aromatische Polyisocyanate zum Herstellen der blockierten aromatischen Polyisocyanate sind Di- oder Triisocyanate sowie Gemische davon. Spezifische Beispiele sind aromatische Diisocyanate, wie z.B. 4,4'-Methylendiphenylendiisocyanat, 4,6-Di(trifluormethyl)-1,3-benzoldiisocyanat, 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, o-, m- und p-Xylylendiisocyanat, 4,4'-Diisocyanatodiphenylether, 3,3'-Dichlor-4,4'-diisocyanatodiphenylmethan, 4,5'-Diphenyldiisocyanat, 4,4'-Diisocyanatodibenzyl, 3,3'-Dimethoxy-4,4'-diisocyanatodiphenyl, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl, 2,2'-Dichlor-5,5'-dimethoxy-4,4'-diisocyanatodiphenyl, 1,3-Diisocyanatobenzol, 1,2-Naphthylendiisocyanat, 4-Chlor-1,2-naphthylendiisocyanat, 1,3-Naphthylendiisocyanat und 1,8-Dinitro-2,7-naphthylendiisocyanat, und aromatische Triisocyanate, wie z.B. Polymethylenpolyphenylisocyanat. Zu handels üblichen blockierten aromatischen Polyisocyanaten gehören BaygardTM EDW, erhältlich von der Bayer Corp., und HydrophobolTM XAN, erhältlich von Ciba-Geigy.
  • Die wässrigen Zusammensetzungen können durch Dispergieren oder Emulgieren der Melamin-, Wachs- und Polyisocyanatkomponente in Wasser, gegebenenfalls mit Hilfe eines Emulgators, hergestellt werden. Wenn die Polyisocyanatkomponente das Reaktionsprodukt eines aliphatischen Polyisocyanats und einer organischen Verbindung umfasst, wird die Polyisocyanatkomponente im Allgemeinen der wässrigen Behandlungszusammensetzung erst kurz vor der Behandlung des Faserstoffsubstrates zugegeben, weil die freien Isocyanatgruppen, die in dieser Verbindung enthalten sind, langsam mit Wasser reagieren und daher verschwinden werden, sodass sie nicht mehr für die Reaktion mit Gruppen auf dem Faserstoffsubstrat verfügbar wären. Es ist festgestellt worden, dass sogar in dem Fall, in dem die Polyisocyanatkomponente solch ein Reaktionsprodukt mit freien Isocyanatgruppen umfasst, die wässrige Zusammensetzung dennoch während 1 bis etwa 12 Stunden in wirksamer Weise benutzt werden kann. Wenn das Polyisocyanat nur das blockierte aromatische Polyisocyanat umfasst, wird die wässrige Zusammensetzung eine wesentlich längere Stabilität, im Allgemeinen in der Größenordnung von mehreren Wochen oder Monaten, aufweisen.
  • Die wässrige Behandlungszusammensetzung wird im Allgemeinen das Melamin zu einem Anteil von 0,2 Gew.% bis 15 Gew.%, vorzugsweise von 0,5 Gew.% bis 10 Gew.%, enthalten. Das Wachs ist im Allgemeinen zu einem Anteil zwischen 0,2 Gew.% und 15 Gew.%, vorzugsweise zwischen 0,5 Gew.% und 10 Gew.%, gegenwärtig, und die Polyisocyanatkomponente ist im Allgemeinen zu einem Anteil zwischen 0,01 Gew.% und 5 Gew.%, vorzugsweise zwischen 0,05 Gew.% und 2 Gew.%, gegenwärtig. Die wässrigen Behandlungszusammensetzungen können ferner Zusatzstoffe enthalten, die üblicherweise in Behandlungszusammen setzungen für Webstoff eingesetzt werden. Die wässrige Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist jedoch frei von fluorchemischen Verbindungen oder wird diese im Allgemeinen zu Anteilen von weniger als 0,05 Gew.%, stärker bevorzugt zu Anteilen von weniger als 0,01 Gew.%, enthalten.
  • Zu Faserstoffsubstraten, die mit der vorliegenden Erfindung behandelt werden können, gehören insbesondere Webstoffe. Die Faserstoffsubstrate können auf Chemiefasern, z.B. Polyesterfasern, oder auf Naturfasern, z.B. Cellulosefasern, sowie Mischungen davon basieren. Wenn das Faserstoffsubstrat im Wesentlichen auf Polyesterfasern basiert, werden solche Substrate vorzugsweise mit einer wässrigen Zusammensetzung behandelt, die das Reaktionsprodukt eines aliphatischen Polyisocyanats und einer organischen Verbindung umfasst.
  • Um das Faserstoffsubstrat wasserabweisend zu machen, wird eine wirksame Menge der wässrigen Zusammensetzung auf das Substrat aufgetragen. Die Menge der wässrigen Zusammensetzung, die auf ein Substrat aufgetragen wird, wird so gewählt, dass der Substratoberfläche ein ausreichend hohes Maß der gewünschten Eigenschaften verliehen wird. Diese Menge wird üblicherweise so groß sein, dass, bezogen auf das Gewicht des Substrates, 0,3 Gew.% bis 5 Gew.%, vorzugsweise 1 Gew.% bis 3 Gew.%, der Zusammensetzung auf dem behandelten Substrat gegenwärtig sind. Die Menge, die ausreicht, um gewünschte Eigenschaften zu verleihen, kann empirisch bestimmt und wie erforderlich oder gewünscht angepasst werden.
  • Um die Behandlung eines Webstoffsubstrates durchzuführen, kann das Substrat in eine verdünnte Emulsion getaucht werden. Das gesättigte Substrat kann dann durch einen Foulard/Walze geführt werden, um den Überschuss an wässriger Zusammensetzung zu entfernen, getrocknet und in einem Ofen bei einer Temperatur und während eines Zeitraumes ausgehärtet werden, die ausreichend sind, um ein ausgehärtetes behandeltes Substrat bereitzustellen. Dieses Härtungsverfahren wird in Abhängigkeit von dem jeweiligen System oder dem angewendeten Auftragsverfahren typischerweise bei Temperaturen zwischen etwa 110 °C und etwa 190 °C durchgeführt. Im Allgemeinen ist eine Temperatur von etwa 120 °C bis 170 °C, insbesondere von etwa 150 °C bis etwa 170 °C, während eines Zeitraumes von etwa 20 Sekunden bis 10 Minuten, vorzugsweise von 30 Sekunden bis 5 Minuten, geeignet.
  • Die Erfindung wird durch Bezugnahme auf die folgenden nicht einschränkenden Beispiele weiter veranschaulicht.
  • BEISPIELE
  • Formulierung und Behandlungsverfahren
  • Es wurden wässrige Behandlungsbäder formuliert, die einen definierten Anteil an der Melamin-, Wachs- und Polyisocyanatkomponente enthielten. Die Behandlungsbäder wurden mittels Klotzen, um für eine Konzentration von 0,5 bis 3 % (bezogen auf das Faserstoffgewicht und angegeben als FAF (Feststoffe auf Faserstoff)) zu sorgen, und Trocknen und Aushärten der Proben bei 160 °C während 2 Minuten auf die Prüfsubstrate aufgetragen. Die Substrate, die zur Bewertung der Behandlungsbäder dieser Erfindung benutzt wurden, waren handelsüblich und sind unten aufgeführt:
    100 % Baumwolle (khakifarben): Style No. 1511.1, erhältlich von Utexbel N.V., Ronse, Belgien,
    PES/BW 65/35 (weiß): Style No. 2681, erhältlich von Utexbel N.V., Ronse, Belgien,
    100 % PESμ (braun): Style No. 6145, erhältlich von Sofinal, Belgien.
  • Nach dem Trocknen wurden die Substrate auf ihre Wasser abweisungseigenschaften geprüft. Die jeweiligen Daten des Wasserabweisungsvermögens, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen angegeben sind, basierten auf den folgenden Messverfahren und Bewertungskriterien:
  • Besprühungsprüfung (BW)
  • Die Besprühungswertung eines behandelten Substrates ist ein Wert, der das dynamische Abweisungsvermögen des behandelten Substrates gegenüber Wasser, das auf das behandelte Substrat auftrifft, kennzeichnet. Das Abweisungsvermögen wurde mittels Standard Test Number 22, veröffentlicht in 1985 Technical Manual and Yearbook of the American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC), gemessen und als 'Besprühungswertung' des geprüften Substrates angegeben. Die Besprühungswertung wurde durch Sprühen von 250 ml Wasser aus einer Höhe von 15 cm auf das Substrat erhalten. Das Benetzungsmuster wurde unter Benutzung einer Skala von 0 bis 100 visuell bewertet, wobei 0 vollständiges Benetzen und 100 überhaupt kein Benetzen bedeuten.
  • Bundesmann-Prüfung
  • Die imprägnierende Wirkung von Regen auf behandelte Substrate wurde unter Benutzung des Bundesmann-Prüfverfahrens (DIN 53 888) bestimmt. In dieser Prüfung wurden die behandelten Substrate künstlich beregnet, während an der Rückseite des Substrates gerieben wurde. Das Aussehen der oberen exponierten Oberfläche wurde nach 1, 5 und 10 Minuten visuell kontrolliert und mit einer Bewertung zwischen 1 (vollständiges Benetzen der Oberfläche) und 5 (auf der Oberfläche blieb kein Wasser zurück) versehen. Eine Bundesmann-Prüfung wurde nur an Substraten mit einer Anfangs-Besprühungswertung von 100 vorgenommen.
  • Waschverfahren
  • Das unten dargelegte Verfahren wurde benutzt, um behandelte Substratproben herzustellen, die in den unten aufgeführten Beispielen als „5 Haushaltswäschen/Bügeln (5HW BG)" bezeichnet sind.
  • Eine 230-g-Probe von im Allgemeinen quadratischen Flächengebilden von 400 cm2 bis etwa 900 cm2 von behandeltem Substrat wurde zusammen mit einer Ballastprobe (1,9 kg von 8-oz-Faserstoff in der Form von im Allgemeinen quadratischen, gesäumten Flächengebilden von 8.100 cm2) in eine Waschmaschine gegeben. Ein handelsübliches Waschmittel („Sapton", erhältlich von Henkel, Deutschland, 46 g) wurde zugegeben und die Waschmaschine mit heißem Wasser (40 °C ± 3 °C) auf oberen Wasser-Füllstand befüllt. Das Substrat und die Ballastladung wurden fünfmal unter Anwendung eines 12-minütigen normalen Waschzyklus, gefolgt von fünf Spülzyklen und Zentrifugieren, gewaschen. Die Proben wurden zwischen Wiederholungszyklen nicht getrocknet. Die Substrate wurden an einem Haltemittel aufgehängt und bei Raumtemperatur (etwa 20 °C) während 24 Stunden getrocknet. Nach dem Trocknen wurden die Proben unter Benutzung eines Bügeleisens bei der Temperatur, die auf die Faser des Substrates eingestellt war, gebügelt. Dem Waschverfahren folgten Prüfungen der Leistungsfähigkeit, wie z.B. die Besprühungsprüfung (BW).
  • Abkürzungen
  • In den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden die folgenden Abkürzungen und Handelsnamen benutzt:
    • A-BW: Anfangs-Besprühungswertung
    • PESμ: Polyester-Mikrofaser
    • PES/BW: Polyester/Baumwolle
    • FreepelTM 1225: Melamin/Paraffin-Emulsion, erhältlich von BF Goodrich
    • RepearlTM MF: blockiertes aromatisches Polyisocyanat, erhältlich von Mitsubishi
    • CerolTM EWL: Melamin/Paraffin-Emulsion, erhältlich von Clariant
    • BaygardTM EDW: Dispersion von anionischem, blockiertem, aromatischem Polyisocyanat, erhältlich von Bayer
    • BaygardTM VP SP23012: aliphatisches Isocyanat, erhältlich von Bayer
    • TubicoatTM Fix ICB: aliphatisches Isocyanat, erhältlich von CHT
    • RucoguardTM EPF1421: aliphatisches Isocyanat, erhältlich von der Rudolf Co. GmbH
    • MPEG 350: Polyethylenglycolmonomethylether mit einem Molekulargewicht von 350, erhältlich von Aldrich
    • DBZDL: Dibutylzinndilaurat
    • DESN: DesmodurTM N100: aliphatisches Polyisocyanat, erhältlich von Bayer
    • PMAc: Methoxypropanolacetat, erhältlich von Merck
    • HMMM: Hexamethoxymethylmelamin, im Handel erhältlich von Dyno Cyanamid unter dem Handelsnamen CymelTM 303
    • DMAE: Dimethylaminoethanol, erhältlich von Merck
    • ArquadTM 2HT/75: Dimethyl(dihydrierter Talg)-ammoniumchlorid, erhältlich von AKZO
    • TweenTM 81: Polyoxyethylen-(5)-Sorbitanmonooleat, erhältlich von Uniqema
  • Sofern nicht anders angegeben, sind in den folgenden Beispielen alle Teile, Verhältnisse, Prozentangaben usw. gewichtsbezogen.
  • Synthese von aliphatischen Isocyanaten
  • 1. Synthese von aliphatischem Isocyanat DESN/MPEG 350 1/0,25 (Molverhältnis)
  • Ein 500-ml-Dreihalskolben, ausgestattet mit einem mechanischen Rührer, einer Temperaturregelung, Tropftrichter, Kühler und Stickstoffein- und -auslass, wurde mit 57,3 g DesmodurTM N100 und 19 g Methoxypropanolacetat befüllt. 0,017 g DBZDL wurde zugegeben und die Temperatur langsam auf 70 °C erhöht. 8,75 g MPEG 350 wurden durch den Einfülltrichter zugegeben, sowie 25 g PMAc. Die Reaktion wurde während 16 Stunden bei 70 °C durchgeführt. Es wurde eine klare, viskose, 60%ige Lösung erhalten, die in den Behandlungsbädern benutzt wurde.
  • 2. Synthese von aliphatischen Isocyanaten DESN/DMAE 1/0,25 (Molverhältnis) und DESN/DMAE 1/0,5 (Molverhältnis)
  • Gemäß dem selben Verfahren wurden die aliphatischen Isocyanate DESN/DMAE 1/0,25 und DESN/DMAE 1/0,5 hergestellt, mit der Ausnahme, dass kein DBZDL zugegeben und die Reaktion bei einem Feststoffgehalt von 70 % bei einer Temperatur von 70 °C während 3 Stunden durchgeführt wurde.
  • Synthese von Melaminderivat HMMM/Stearylalkohol (Molverhältnis 1/4)
  • Ein 500-ml-Dreihalskolben, ausgestattet mit einem mechanischen Rührer, Thermometer, Stickstoffeinlass, Dean-Stark-Kühler und Heizmantel, wurde mit 108 g Stearylalkohol und 39 g HMMM befüllt. Das Reaktionsgemisch wurde unter Stickstoffstrom gerührt und auf 80 °C erhitzt, bis das Reaktionsgemisch klar wurde. Dann wurde 0,294 g Katalysator p-Toluolsulfonsäure zugegeben. Die Reaktion wurde unter Stickstoffstrom bei 95 °C während 2,5 Stunden durchgeführt, während Methanol in dem Dean-Stark-Kühler abdestilliert wurde. Die Reaktion wurde dann während weiterer 2,5 Stunden bei 140 °C durchgeführt. Nach dem Abkühlen des Reaktionsgemisches auf 100 °C wurden durch einen Tropftrichter 220,5 g Ethylacetat zugegeben, wodurch eine 40%ige Melaminlösung in Ethylacetat entstand. Zu 60 g dieser Lösung wurde 0,96 g einer 3%igen Lösung von Arquad 2HT/75 in Wasser gegeben. Das Gemisch wurde auf 65 °C erhitzt und unter Rühren zu 96 g entionisiertem Wasser, vorgewärmt auf 65 °C, gegeben. Die so gebildete Voremulsion wurde dann durch Eintauchen einer Ultraschallsonde (Branson 450-D Sonifier) während 6 Minuten (Zyklus 10'' ein, 5'' aus, bei 50 bis 60 °C) emulgiert. Das Ethylacetat wurde mittels eines Rotationsverdampfers unter Benutzung eines Wasserstrahlpumpenvakuums bei 55 °C abdestilliert. Es wurde eine stabile milchige Emulsion mit einem Feststoffgehalt von etwa 20 % erhalten.
  • Emulgierung von Paraffinwachs
  • 20 g Paraffin (Erstarrungspunkt 52 bis 54 °C, erhältlich von Merck) wurden mit 80 g entionisiertem Wasser vermischt. 0,4 g TweenTM 81 und 0,8 g ArquadTM 2HT/75 (75 %) wurden zugegeben. Das Gemisch wurde unter Rühren auf 60 bis 65 °C erwärmt. Diese Voremulsion wurde durch Eintauchen einer Ultraschallsonde (Branson 450-D Sonifier) während 4 Minuten (Zyklus 10'' ein, 5'' aus, bei 50 bis 60 °C) emulgiert. Es wurde eine stabile milchige Emulsion mit einem Feststoffgehalt von etwa 20 % erhalten.
  • Beispiel 1 bis 6 und Vergleichsbeispiel V-1 bis V-6
  • In den Beispielen 1 bis 6 wurde Baumwollfaserstoff mit einem wässrigen Gemisch aus Melamin, Paraffinwachs und einem blockierten Isocyanat in den Anteilen, die in Tabelle 1 angegeben sind, behandelt. Die Vergleichsbeispiele V-1 bis V-6 wurden in der selben Weise hergestellt, jedoch ohne Zugabe eines blockierten Isocyanats. Die Proben wurden mittels Klotzen behandelt, derart, dass sich eine Konzentration auf Faserstoff (% FAF), wie in Tabelle 1 angegeben, ergab. Nach der Behandlung wurden die Faserstoffe während 2 Minuten bei 160 °C getrocknet. Die Anfangs-Besprühungswertung und die Ergebnisse der Bundesmann-Prüfung wurden erfasst. Nach dem Waschen gemäß dem allgemeinen Verfahren wurden die Proben hinsichtlich der Be sprühungswertung geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Tabelle 1: Wasserabweisungsvermögen von Baumwolle, behandelt mit Melamin, Wachs und blockiertem Isocyanat
    Figure 00190001
  • Die Ergebnisse gaben zu erkennen, dass Substrate mit größerem Wasserabweisungsvermögen erhalten werden konnten, wenn sie mit einem wässrigen Gemisch aus Melamin, Wachs und blockiertem Isocyanat behandelt wurden. Im Vergleich zu Proben, die nur mit Melamin und Wachs behandelt wurden, war besonders das dynamische Anfangs-Wasserabweisungsvermögen verbessert. Ebenso wurde eine Verbesserung der Dauerhaftigkeit festgestellt, insbesondere bei den hohen Zugabegraden.
  • Beispiel 7 bis 12 und Vergleichsbeispiel V-7 bis V-12
  • In den Beispielen 7 bis 12 wurde Baumwollfaserstoff mit einem wässrigen Gemisch aus Melamin, Paraffinwachs und einem aliphatischen Isocyanat in den Anteilen, die in Tabelle 2 angegeben sind, behandelt. Die Vergleichsbeispiele V-7 bis V-12 wurden in der selben Weise hergestellt, jedoch ohne Zugabe eines aliphatischen Isocyanats. Die Proben wurden mittels Klotzen behandelt, derart, dass sich eine Konzentration auf Faserstoff (% FAF), wie in Tabelle 2 angegeben, ergab. Nach der Behandlung wurden die Faserstoffe während 2 Minuten bei 160 °C getrocknet. Die Anfangs-Besprühungswertung und die Ergebnisse der Bundesmann-Prüfung wurden erfasst. Nach dem Waschen gemäß dem allgemeinen Verfahren wurden die Proben hinsichtlich der Besprühungswertung geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
  • Tabelle 2: Wasserabweisungsvermögen von Baumwolle, behandelt mit Melamin, Wachs und aliphatischem Isocyanat
    Figure 00200001
  • Figure 00210001
  • Die Ergebnisse geben zu erkennen, dass Substrate, die mit einem Gemisch aus Melamin, Wachs und aliphatischem Isocyanat behandelt wurden, im Vergleich zu Proben, die nur mit Melamin und Wachs behandelt wurden, eine beträchtliche Verbesserung des dynamischen Anfangs-Wasserabweisungsvermögens sowie der Dauerhaftigkeit zeigten.
  • Beispiel 13 bis 18 und Vergleichsbeispiel V-13 bis V-18
  • In den Beispielen 13 bis 18 und den Vergleichsbeispielen V-13 bis V-18 wurde der selbe Versuchstyp wie für die Beispiele 1 bis 12 und die Vergleichsbeispiele V-1 bis V-12 mit weißem Polyester/Baumwoll-Faserstoff wiederholt. Die Zusammensetzung des Behandlungsbades sowie die Ergebnisse des Wasserabweisungsvermögens sind in Tabelle 3 angegeben.
  • Tabelle 3: Wasserabweisungsvermögen von PES/BW, behandelt mit Melamin, Wachs und blockiertem Isocyanat
    Figure 00210002
  • Figure 00220001
  • Auch für Polyester/Baumwoll-Faserstoffe wurde festgestellt, dass die behandelten Substrate im Vergleich zu Substraten, die nur mit Melamin und Wachs behandelt wurden, ein größeres dynamisches Anfangs-Wasserabweisungsvermögen sowie höhere Dauerhaftigkeit aufwiesen.
  • Beispiel 19 bis 24 und Vergleichsbeispiel V-19 bis V-24
  • In den Beispielen 19 bis 24 und den Vergleichsbeispielen V-19 bis V-24 wurde der selbe Versuchstyp wie für die Beispiele 7 bis 12 und die Vergleichsbeispiele V-7 bis V-12 mit weißem Polyester/Baumwoll-Faserstoff wiederholt. Die Zusammensetzung des Behandlungsbades sowie die Ergebnisse des Wasserabweisungsvermögens sind in Tabelle 4 angegeben.
  • Tabelle 4: Wasserabweisungsvermögen von PES/BW, behandelt mit Melamin, Wachs und aliphatischem Isocyanat
    Figure 00230001
  • Der Einfluss der Zugabe eines aliphatischen Isocyanats zu dem Gemisch aus Melamin und Wachs war in dieser Versuchsreihe deutlich. Substrate mit sehr großem dynamischem Wasserabweisungsvermögen (sehr geringe ABS) und hoher Dauerhaftigkeit (BW 100 nach 5 Haushaltswaschvorgängen) wurden erhalten. Die Verbesserung war selbst bei geringen Zugabegraden bedeutend.
  • Beispiel 25 bis 27 und Vergleichsbeispiel V-25
  • In den Beispielen 25 bis 27 wurden wässrige Gemische aus Melamin, Wachs und verschiedenen aliphatischen Isocyanaten, wie in Tabelle 5 angegeben, hergestellt. Die Gemische wurden benutzt, um Polyester/Baumwoll-Faserstoff gemäß dem allgemeinen Verfahren, wie oben beschrieben, zu behandeln. Das Vergleichsbeispiel V-25 wurde unter Benutzung eines wässrigen Gemisches nur aus Melamin und Wachs hergestellt. Die Zusammensetzung der Proben und die Wasserabweisungseigenschaften der Substrate, die damit behandelt wurden, sind in Tabelle 5 angegeben.
  • Tabelle 5: Wasserabweisungsvermögen von PES/BW, behandelt mit Melamin, Wachs und aliphatischem Isocyanat
    Figure 00240001
  • Die Ergebnisse gaben zu erkennen, dass die Zugabe von verschiedenen aliphatischen Isocyanaten zu den Gemischen aus Melamin und Wachs die Wasserabweisungs- und die Dauerhaftigkeitseigenschaften der PES/BW-Substrate, die damit behandelt wurden, bedeutend verbesserten. Ferner wurde eine hohe Besprühungswertung nach dem Waschen festgestellt.
  • Beispiel 28 bis 32 und Vergleichsbeispiel V-26 bis V-30
  • In den Beispielen 28 bis 32 wurde Polyester-Mikrofaser mit einem wässrigen Gemisch aus Melamin, Paraffinwachs und einem aliphatischen Isocyanat in den Anteilen, die in Tabelle 6 angegeben sind, behandelt. Die Vergleichsbeispiele V-26 bis V-30 wurden in der selben Weise hergestellt, jedoch ohne Zugabe eines aliphatischen Isocyanats. Die Proben wurden mittels Klotzen gemäß dem allgemeinen Verfahren behandelt. Die Ergebnisse der Anfangs-Besprühungswertung, der Bundesmann-Prüfung und der Besprühungswertung nach dem Waschen sind in Tabelle 6 angegeben.
  • Tabelle 6: Wasserabweisungsvermögen von PESμ, behandelt mit Melamin, Wachs und aliphatischem Isocyanat
    Figure 00250001
  • Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, wird für die Zusammensetzungen der Erfindung eine Verbesserung der Dauerhaftigkeit erhalten.
  • Beispiel 33 bis 40 und Vergleichsbeispiel V-31 und V-32
  • In den Beispielen 33 bis 38 wurden wässrige Behandlungsbäder hergestellt, indem FreepelTM 1225 mit aliphatischen Isocyanaten, wie in Tabelle 7 angegeben, vermischt wurden. Um stabile Behandlungsbäder für die Beispiele 35, 36, 39 und 40 herzustellen, wurden vor der Zugabe von aliphatischem Isocyanat 2 g/Liter einer 60%igen Lösung von Essigsäure zu dem FreepelTM 1225 gegeben. Baumwoll- oder PES/BW-Substrate wurden mittels Klotzen behandelt, derart, dass sich eine Konzentration von 1,85 % FAF FreepelTM 1225 und 0,15 % FAF Isocyanat ergab. Die Vergleichsbeispiele V-31 und V-32 wurden mit wässrigen Lösungen von FreepelTM 1225 allein hergestellt, ohne Zugabe eines aliphatischen Isocyanats und mit einer Konzentration von 2 % FAF. Die behandelten Substrate wurden gemäß dem allgemeinen Verfahren ausgehärtet. Die Ergebnisse der Anfangs-Besprühungswertung, der Bundesmann-Prüfung und der Besprühungswertung nach dem Waschen sind in Tabelle 7 angegeben.
  • Tabelle 7: Wasserabweisungsvermögen von Substraten, die mit FreepelTM 1225 und aliphatischem Isocyanat behandelt wurden
    Figure 00260001
  • Figure 00270001
  • Die Ergebnisse gaben zu erkennen, dass Substrate, die mit einer Kombination von FreepelTM 1225 mit verschiedenen aliphatischen Isocyanaten behandelt wurden, im Vergleich zu Substraten, die nur mit FreepelTM 1225 behandelt wurden, ein größeres dynamisches Wasserabweisungsvermögen sowie bessere Dauerhaftigkeit zeigten. Der Effekt war bei Baumwollsubstraten stärker ausgeprägt.
  • Beispiel 41 und 42 und Vergleichsbeispiel V-33 bis V-36
  • In Beispiel 41 und 42 wurden Baumwolle und PES/BW mit einem wässrigen Gemisch aus Melaminderivat HMMM/4-Stearylalkohol (1/4), aliphatischem Isocyanat DESN/MPEG 350 (1/0,25) und Paraffinwachs in Anteilen, die in Tabelle 8 angegeben sind, behandelt. Die Vergleichsbeispiele V-33 bis V-36 wurden hergestellt, indem die Substrate mit einem wässrigen Gemisch von Melamin allein oder mit einem Gemisch aus Melamin und dem aliphatischen Isocyanat ohne das Paraffinwachs behandelt wurden. Die behandelten Substrate wurden bei 160 °C während 2 Minuten ausgehärtet. Die Ergebnisse der Besprühungsprüfung sind in Tabelle 8 angegeben.
  • Tabelle 8: Besprühungsprüfung von Substraten, die mit wässrigen Melamingemischen behandelt wurden
    Figure 00270002
  • Figure 00280001
  • Im Vergleich zu Substraten, die nur mit Melamin behandelt wurden, wurde eine wesentliche Vergrößerung des Anfangs-Wasserabweisungsvermögens festgestellt, wenn Substrate mit einem Gemisch aus Melamin und aliphatischem Isocyanat behandelt wurden. Die Besprühungswertung kann durch Benutzung von Paraffinwachs weiter verbessert werden.

Claims (17)

  1. Wässrige Zusammensetzung, umfassend (a) ein Melamin, das mindestens teilweise mit einer aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppe mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen derivatisiert ist, (b) ein Wachs und (c) mindestens eine Komponente, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (i) einem Reaktionsprodukt eines aliphatischen Polyisocyanats und einer organischen Verbindung mit einer oder mehreren Gruppen, die fähig sind, mit einem Isocyanat zu reagieren, wobei das Reaktionsprodukt freie Isocyanatgruppen und ein Molekulargewicht von mindestens 350 g/mol aufweist, und (ii) einem blockierten aromatischen Polyisocyanat besteht, und wobei die Zusammensetzung im Wesentlichen frei von fluorchemischen Verbindungen ist.
  2. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das blockierte aromatische Polyisocyanat ein Kondensationsprodukt von aromatischem Polyisocyanat, einem Isocyanatblockiermittel und einer organischen Verbindung umfasst, die eine andere als das Isocyanatblockiermittel ist und eine oder mehrere funktionelle Gruppen aufweist, die fähig sind, mit einem Isocyanat zu reagieren.
  3. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das Isocyanatblockiermittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Arylalkoholen und C2- bis C8-Alkanonoximen besteht.
  4. Wässrige Zusammensetzung nach einem von Anspruch 2 oder 3, wobei die organische Verbindung eine oder zwei funktionelle Gruppen aufweist, die fähig sind, mit einem Isocyanat zu reagieren, und wobei die funktionellen Gruppen aus einer Hydroxylgruppe, einer Aminogruppe und einer Thiolgruppe ausgewählt sind.
  5. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die organische Verbindung eine Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppe umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyoxyalkylengruppen, Gruppen, die fähig sind, in einem wässrigen Medium eine ionische Gruppe zu bilden, und ionischen Gruppen besteht.
  6. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Reaktionsprodukt das Reaktionsprodukt eines aliphatischen Polyisocyanats und einer organischen Verbindung mit einer oder zwei funktionellen Gruppen ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Hydroxylgruppe, einer Aminogruppe und einer Thiolgruppe besteht.
  7. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei die organische Verbindung eine Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppe umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyoxyalkylengruppen, Gruppen, die fähig sind, in einem wässrigen Medium eine ionische Gruppe zu bilden, und ionischen Gruppen besteht.
  8. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei Komponente (a) zu einem Anteil zwischen 0,5 Gew.% und 10 Gew.% gegenwärtig ist, Komponente (b) zu einem Anteil zwischen 0,5 Gew.% und 10 Gew.% gegenwärtig ist und Komponente (c) zu einem Anteil zwischen 0,05 Gew.% und 2 Gew.% gegenwärtig ist.
  9. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Emulgator.
  10. Verfahren zum Behandeln eines Faserstoffsubstrates, umfassend den Schritt des Auftragens einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 auf ein Faserstoffsubstrat.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Faserstoffsubstrat Naturfasern umfasst.
  12. Verfahren nach einem von Anspruch 10 oder 11, wobei das Faserstoffsubstrat Webstoff ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Faserstoffsubstrat einer Wärmebehandlung zwischen 110 und 190 °C unterworfen wird, um das Aushärten der Zusammensetzung zu bewirken.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Zusammensetzung zu einem Anteil aufgetragen wird, um auf dem Faserstoffsubstrat, bezogen auf das Gewicht des Faserstoffsubstrates, einen Anteil an Feststoffen von 0,3 bis 5 Gew.% zu ergeben.
  15. Faserstoffsubstrat, das mit einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 behandelt wurde.
  16. Faserstoffsubstrat nach Anspruch 15, wobei das Faserstoffsubstrat Naturfasern umfasst.
  17. Faserstoffsubstrat nach Anspruch 15, wobei das Faserstoffsubstrat Webstoff ist.
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