DE69507719T2

DE69507719T2 - Fleckabweisende zusammensetzungen enthaltend ein sulfoniertes oberflächenaktives mittel

Info

Publication number: DE69507719T2
Application number: DE69507719T
Authority: DE
Inventors: Van Nguyen
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2015-11-18
Also published as: NZ296923A; AU4031595A; WO1996018765A1; EP0797699B1; JPH10511434A; AUPN008894A0; EP0797699A1; CA2205357A1; DE69507719D1; AU708303B2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Zusammensetzung und ein Verfahren zum Bereitstellen von erleichterter Entfernbarkeit von Flecken/schmutzabweisenden Eigenschaften für Fasermaterialien, insbesondere Polyamid-Fasermaterialien, wie Nylon- und Wollteppiche, Nylon, Wolle, Seidengewebe sowie natürliche und synthetische Leder. Die Erfindung betrifft auch ein direktes Auftragungsverfahren zum Bereitstellen von erleichterter Entfernbarkeit von Flecken/schmutzabweisenden Eigenschaften für Fasermaterialien.
Polyamid-Fasergegenstände, wie Nylon- und Wollteppiche, Nylon, Woll- und Seidengewebe, natürliches Leder und synthetische Fasern, sind besonders empfindlich für Verschmutzen durch natürliche und künstliche saure Farbmittel, wie sie in vielen Nahrungsmitteln und Getränken angetroffen werden. Seit langem wurde ein Bedarf an Zusammensetzungen und Verfahren zur ökonomischen Bereitstellung solcher Polyamid-Fasergegenstände mit Beständigkeit gegenüber Verschmutzen durch saure Farbmittel empfunden.
US-A-4,081,383 (Warburton, Jr. et al.) offenbart eine schmutzabweisende Behandlung für Teppiche und Teppichgarne. Der Teppich oder die Teppichgarne werden vor der Teppichherstellung mit einem polymeren Material beschichtet, das entweder (A) ein Gemisch einer Emulsion eines Methacrylsäurecopolymers, das ein Epoxyharz aufweist, oder (B) einer Emulsion eines Methacrylsäurecopolymers, das darin Epoxymonomereinheiten aufweist, enthält. Das Copolymer enthält in beiden Fällen 40 bis 70 Gewichts-% Methacrylsäure.
US-A-4,669,812 (Munk et al.) offenbart ein Verfahren zum Verleihen von schmutzabweisenden Eigenschaften für Fasern, die freie Aminogruppen enthalten und insbesondere Polyamidfasern, indem die Faser unter sauren Bedingungen mit einer Lösung einer aliphatischen Sulfonsäure, welche 8 bis 24 Kohlenstoffatome enthält, in Kontakt gebracht wird. Wenn die Fasern nach der Auftragung der aliphatischen Sulfonsäure nicht gründlich gespült werden, besitzt das Produkt dieses Verfahrens nach dem Trocknen aufgrund der Abscheidung eines dünnen Überzugs eine unerwünschte Appretur.
US-A-4,579,762 (Ucci) offenbart fleckabweisende Nylonteppiche, in welchen die Nylonfasern aus so modifizierten Polymeren bestehen, daß sie als einen wesentlichen Teil deren Polymerkette aromatische Sulfonateinheiten enthalten, und in welchen der verstärkende Klebstoff eine Fluorchemikalie enthält.
US-A-4,329,391 (McAlister) offenbart die Behandlung von synthetischen Fasern mit einer schmutzabweisenden sulfonierten Polyesterappretur in einem wäßrigen Bad, welche die Zugabe von wasserlöslichen Salzen zum wäßrigen Gewebe-Behandlungsbad umfaßt.
US-A-3,322,488 (Freeman) offenbart sulfomethylierte Kondensationsprodukte von Bisphenolen und Aldehyden zur Verwendung bei der Behandlung synthetischer Polyamid- und Polyurethanfasern, um sie gegen Säure- und Direktfarbstoffe beständig zu machen.
AU-A-599427 offenbart ein Verfahren, in dem Polyamidmaterialien mit schmutzabweisenden Eigenschaften gegenüber natürlichen und synthetischen Farbmitteln versehen werden, welches Inkontaktbringen des Polyamidmaterials mit einem wasserlöslichen zweiwertigen Metallsalz eines partiell sulfonierten Novolakharzes umfaßt.
AU-A 632641 (hier nachstehend als "Patent '641" bezeichnet) beschreibt ein Verfahren, in dem Polyamid-Fasermaterialien mit schmutzabweisenden Eigenschaften versehen werden, in welchem die Polyamidmaterialien mit fleckenabweisenden Mitteln beschichtet werden, umfassend (a) ein partiell sulfoniertes Novolakharz, und (b) Polymethacrylsäure, Copolymere der Methacrylsäure oder Kombinationen von Polymethacrylsäure und Copolymeren der Polymethacrylsäure, oder Kombinationen von (a) und (b).
Konventionelle Behandlungsverfahren erfordern gründliches Auswaschen des behandelten Polyamidmaterials vor dem Trocknen, um Harz, das nicht mit den Fasern verbunden ist, zu entfernen. Nichtfixierte Reagentien führen zu einem Verkleben der Fasern. Beim Verarbeiten oder Behandeln großer Mengen an Material ist dies ungünstig und kostspielig, ebenso ergeben sich durch den erzeugten organischen Abfall Umweltprobleme.
Demgemäß besteht gegenwärtig ein Bedarf an Zusammensetzungen und Verfahren, um Fasermaterialien schmutzabweisende Eigenschaften zu verleihen, welche die Appretur der behandelten Faser nicht nachteilig beeinflussen, welche das Fasermaterial vollständig behandeln, wobei "Toträume" vermieden werden, und die das Leistungsvermögen der fluorchemischen Behandlungen zur Öl- und Wasserabstoßung nicht verringern.
Gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Gesichtspunkt wird eine wäßrige Behandlungszusammensetzung bereitgestellt, um bei Fasermaterialien für Eigenschaften der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken zu sorgen, umfassend:
(a) Polymethacrylsäure oder Copolymere der Methacrylsäure oder Kombinationen davon;
(b) ein partiell sulfoniertes Novolakharz,
(c) ein oberflächenaktives Mittel, umfassend ein Mono-, Di- oder Triethanolaminlaurylsulfat, und
(d) Wasser.
Diese Erfindung zielt auch auf ein Verfahren zur Bereitstellung von Eigenschaften der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken für Fasermaterial und Leder ab, umfassend direktes Auftragen einer Zusammensetzung, umfassend:
(a) Polymethacrylsäure oder Copolymere der Methacrylsäure oder Kombinationen davon;
(b) ein partiell sulfoniertes Novolakharz;
(c) ein oberflächenaktives Mittel, umfassend ein Mono-, Di- oder Triethanolaminlaurylsulfat, und
(d) Wasser
auf das Material und
anschließend Trocknen des Materials.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform wird die Behandlungszusammensetzung auf Fasermaterialien unter Verwendung eines Schaumbildners als Träger aufgetragen.
Die wäßrige Behandlungszusammensetzung zur Bereitstellung der Eigenschaften der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken für Fasermaterialien und Leder umfaßt drei Schlüssel-Bestandteile:
(i) Polymethacrylsäure oder Copolymere der Methacrylsäure oder Kombinationen davon,
(ii) ein partiell sulfoniertes Novolakharz, und
(iii) ein oberflächenaktives Mittel, umfassend ein Mono-, Di- oder Triethanolaminlaurylsulfat.
Die Behandlungszusammensetzung enthält vorzugsweise auch eine flüchtige organische Säure.
Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung auf Fasermaterial, insbesondere Polyamidfasern, wie Nylon- und Wollteppiche, Nylon, Wolle, Seidenfasern und -gewebe, natürliche und synthetische Leder und dergleichen, aufgetragen wird, werden die Eigenschaften der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken ohne Verlust der Produktappretur verliehen.
Die hier verwendete Bezeichnung "erleichterte Entfernbarkeit von Flecken" bezieht sich auf die Eigenschaft rasche Freigabe von Flecken, die durch die Fasermaterialien oder das Leder absorbiert wurden. Die hier verwendete Bezeichnung "schmutzabweisend" bezieht sich auf die Eigenschaften des Schutzes vor Anfeuchten, die sich aus der Behandlung von Fasermaterialien oder Leder mit Fluorchemikalien ergeben.
Die Polymethacrylsäure, Copolymere der Methacrylsäure oder deren Kombinationen sind in dieser Offenbarung durch die Bezeichnung "Methacryl-Polymer" eingeschlossen, wobei Polymethacrylsäurehomopolymer ebenso wie Polymere, die aus Methacrylsäure und einem oder mehreren weiteren Monomeren erzeugt werden, eingeschlossen sein sollen.
Die für die Copolymerisation mit der Methacrylsäure nützlichen Monomeren sind Monomere mit ethylenischer Unsättigung. Derartige Monomere schließen beispielsweise Monocarbonsäuren, Polycarbonsäuren und Anhydride; substituierte und unsubstituierte Ester und Amide von Carbonsäuren und Anhydriden; Nitrile; Vinylmonomere; Vinylidenmonomere; monoolefinische und polyolefinische Monomere und heterocyclische Monomere ein.
Repräsentative Monomere umfassen beispielsweise Acrylsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Akonitsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, Crotonsäure, Zimtsäure, Ölsäure, Palmitinsäure, Vinylsulfonsäure, Vinylphosphorsäure, Alkyl- oder Cycloalkylester der vorstehenden Säuren, wobei die Alkyl- oder Cycloalkylreste 1 bis 18 Kohlenstoffatome besitzen, wie beispielsweise Ethyl-, Butyl-, 2-Ethylhexyl-, Octadecyl-, 2-Sulfoethyl-, Acetoxyethyl-, Cyanoethyl-, Hydroxyethyl- und Hydroxypropylacrylate und -methacrylate sowie Amide der vorstehenden Säuren, wie beispielsweise Acrylamid, Methacrylamid, Methylolacrylamid und 1,1-Dimethylsulfoethylacrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Styrol, α-Methylstyrol, p-Hydroxystyrol, Chlorstyrol, Sulfostyrol, Vinylalkohol, N-Vinylpyrrolidon, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylether, Vinylsulfide, Vinyltoluol, Butadien, Isopren, Chloropren, Ethylen, Isobutylen, Vinylidenchlorid, sulfatiertes Rizinusöl, sulfatiertes Spermöl, sulfatiertes Sojaöl und sulfoniertes dehydriertes Rizinusöl. Besonders nützliche Monomere schließen beispielsweise Ethylacrylat, Itaconsäure, Natrium-sulfostyrol und sulfatiertes Rizinusöl ein. Gemische der Monomeren können mit Methacrylsäure copolymerisiert werden.
Die in der vorliegenden Erfindung nützlichen Methacrylsäurepolymere können unter Anwendung von Verfahren, die auf dem Fachgebiet der Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren bekannt sind, hergestellt werden.
Die Methacrylsäure umfaßt vorzugsweise etwa 30 bis 100 Gewichts-%, stärker bevorzugt 60 bis 90 Gewichts-% des Methacrylpolymers. Der optimale Anteil an Methacrylsäure im Polymer hängt von den eingesetzten Comonomeren, dem Molekulargewicht des Copolymers und dem pH-Wert, bei dem das Material aufgetragen wird, ab. Wenn wasserunlösliche Comonomere, wie Ethylacrylat, mit der Methacrylsäure copolymerisiert werden, können diese bis zu etwa 40 Gewichts-% der Methacrylpolymeren umfassen. Wenn wasserlösliche Monomere, wie Acrylsäure oder Sulfoethylacrylat, mit Methacrylsäure copolymerisiert werden, umfassen die wasserlöslichen Comonomeren vorzugsweise nicht mehr als 30 Gewichts-% des Methacrylpolymers, und das Methacrylpolymer umfaßt vorzugsweise auch bis zu etwa 50 Gewichts-% wasserunlösliches Monomer.
Im allgemeinen sollte das Methacrylpolymer ausreichend wasserlöslich sein, damit einheitliches Auftragen und Eindringen des Polymers in die Faseroberfläche erreicht werden kann.
Die Glasumwandlungstemperatur des Methacrylsäurecopolymers kann bei lediglich etwa 35ºC liegen, obwohl hohe Glasumwandlungstemperaturen bevorzugt werden. Wenn Polymere mit hohen Glasumwandlungstemperaturen eingesetzt werden, d. h. immerhin 230ºC oder mehr, kann ein zusätzlicher Nutzen verbesserter Schmutzbeständigkeit des Polyamidfasersubstrats erlangt werden.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts und das Zahlenmittel des Molekulargewichts des Methacrylpolymers sollte so sein, daß durch das Polymer befriedigende schmutzabweisende Eigenschaften bereitgestellt werden. Im allgemeinen weisen oberen 90 Gewichts-% des polymeren Materials vorzugsweise ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts im Bereich von etwa 3.000 bis 100.000 auf. Im allgemeinen weisen die unteren 90 Gewichts-% des polymeren Materials vorzugsweise ein Zahlenmittel des Molekulargewichts im Bereich von etwa 500 bis 20.000, stärker bevorzugt im Bereich von etwa 800 bis 10.000 auf. Im allgemeinen werden besser wasserlösliche Comonomere bevorzugt, wenn das Molekulargewicht des Polymers hoch ist, und weniger wasserlösliche oder wasserunlösliche Comonomere werden bevorzugt, wenn das Molekulargewicht des Polymers niedrig ist.
Im Handel erhältliche Methacrylpolymere, die in der vorliegenden Erfindung im allgemeinen nützlich sind, schließen LeukotanTM 970, LeukotanTM 1027, LeukotanTM 1028 und LeukotanTM QR 1083, erhältlich von Rohm and Haas Company, ein.
Die in dieser Erfindung nützlichen, partiell sulfonierten Novolakharze schließen bekannte Substanzen ein, wie die Zusammensetzungen, welche Kondensationsprodukte von Formaldehyd mit Bis(hydroxyphenyl)sulfon und Phenylsulfonsäure sind. Anstelle von oder zusätzlich zu Formaldehyd kann zur Herstellung des Kondensationsprodukts ein weiterer Aldehyd, wie beispielsweise Acetaldehyd, Furfuraldehyd oder Benzaldehyd, eingesetzt werden. Ebenso können anstelle von oder zusätzlich zum Bis(hydroxyphenyl)sulfon weitere phenolische Verbindungen, wie beispielsweise Bis(hydroxyphenyl)alkan-, beispielsweise 2,2- Bis(hydroxyphenyl)propan, und Bis(hydroxyphenyl)ether-Verbindungen, eingesetzt werden. Das sulfonierte Novolakharz ist partiell sulfoniert, das heißt, besitzt ein Sulfonsäureäquivalentgewicht von etwa 300 bis 1.200, vorzugsweise 400 bis 900.
Beispiele solcher Harze sind in US-A-4,592,490 (Blyth et al.) offenbart. Ebenso sind im Handel erhältliche sulfonierte Novolakprodukte erhältlich, wie: FX-369, ein von Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, USA, erhältliches Produkt, welches die Entfernbarkeit von Flecken erleichtert; IntratexTM N, erhältlich von Crompton and Knowles Corp., North Carolina, USA; ErionalTM PA erhältlich von Ciba-Geigy AG, Basel, Schweiz; NylofixanTM P erhältlich von Sandoz Chemicals Ltd., North Carolina, USA; MesitolTM NBS, erhältlich von Mobay Chemical Corp., Pennsylvania, USA, Resist 4TM, erhältlich von Lyndal Chemical Co., USA, MakTM 7 erhältlich von Allied Signal Inc., New Jersey, USA, NRD 329 und NRD 332, erhältlich von DuPont Co., Delaware, USA; AmeriolateTM, erhältlich von American Emulsions Co. Inc., Georgia, USA, und SynthabondTM 1938, erhältlich von Piedmont Chemical Industries, North Carolina, USA. Die Sulfonierung phenolischer Verbindungen wird beispielsweise in Sulfonation and Related Reactions, E. E. Gilbert, Interscience Publishers, 1965, gelehrt. Die Kondensation von Phenol-Formaldehyd harzen wird beispielsweise in Phenolic Resins, A. Knopf et al., Springer-Verlag, 1985, gelehrt.
Weitere partiell sulfonierte Novolakharze, die anstelle von oder zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Novolakharzen eingesetzt werden können, umfassen diejenigen Harze, die in AU-A- 599427 beschrieben sind, das heißt, ein wasserlösliches zweiwertiges Metallsalz eines partiell sulfonierten Novolakharzes, wobei das Salz weniger als 1% Sulfonsäureeinheiten enthält. Die Lehren von AU-A-599427 sind hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingeschlossen.
Das bei der Herstellung der erfindungsgemäßen wäßrigen Behandlungszusammensetzungen eingesetzte oberflächenaktive Mittel umfaßt ein Mono-, Di- oder Triethanolaminlaurylsulfat.
Das am stärksten bevorzugte Ethanolaminlaurylsulfat ist Diethanolaminlaurylsulfat, ein im Handel erhältliches oberflächenaktives Mittel, das von Albright & Wilson, Victoria, Australien, unter dem Handelsnamen Empicol DA verkauft wird. Diethanolaminlaurylsulfat besitzt die folgende Formel:
C&sub1;&sub1;H&sub2;&sub3;OSO&sub3; · NH&sub2;(CH&sub2;CH&sub2;OH)&sub2;
Die vorstehend erwähnten Ethanolaminlaurylsulfate können infolge ihrere Detergenseigenschaften in Form eines Schaums aufgetragen werden. Dies stellt einen Vorteil dar, wie hier nachstehend weiter ausführlich beschrieben wird.
Die jeweiligen Mengen des in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingesetzten Methacrylats, Novolakharzes und oberflächenaktiven Mittels sind diejenigen, welche für das gewünschte Ausmaß an erleichterter Entfernbarkeit von Flecken aus den Fasermaterialien sorgen, ohne nachteilig auf die Appretur der Fasermaterialien einzuwirken oder die Wirkungen der fluorchemischen Behandlungen zur Wasserabstoßung zu vermindern. Überraschenderweise wurde gefunden, daß Ethanolaminlaurylsulfate in einem beträchtlichen Ausmaß das Methacrylatpolymer und das Novolakharz ersetzen können, von denen zuvor angenommen wurde, daß sie in erheblicher Menge erforderlich sind.
Dieser Austausch verbessert die Wirkungen der Behandlungszusammensetzung in einer Vielzahl an unerwarteten Weisen. Der Austausch stellt erstens ein tieferes Eindringen in die Fasermaterialien bereit, wodurch sichergestellt wird, daß die Gesamtheit der Fasern behandelt wird. Zweitens wird der Effekt des Verklebens, der aus der direkten Auftragung hoher Konzentrationen an Methacrylatpolymer in der Größenordnung von 15 bis 90% in Verbindung mit einem Novolakharz resultiert, vermieden, wodurch sich für Polyamidfasern eine weiche, griffige Appretur ergibt. Dies ist in der Teppichindustrie besonders signifikant, wo von den Teppichkäufern eine hohe Texturblüte (Öffnen der Garnenden, um ein weicheies Gefühl oder einen weicheren Griff zu ergeben) verlangt wird, insbesondere bei Nylonteppichen. Da gemäß dieser Erfindung behandelte Fasern nicht gewaschen werden, um nichtfixiertes Material zu entfernen, treten deutliche ökonomische Nutzen und Umweltvorteile auf Drittens verringern Methacrylatpolymere und Novolakharze die Wirkungen der fluorchemische Behandlung aufgrund ihrer starken hydrophilen Eigenschaften und somit ist die Fähigkeit zur Verringerung der Mengen dieser Materialien ohne die Eigenschaften der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken zu vermindern, ein wichtiger Vorteil.
Im allgemeinen enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen 20 bis 90 Gewichts-% oberflächenaktive Mittel, vorzugsweise 30 bis 80 Gewichts-% und stärker bevorzugt 30% bis 60 Gewichts-%. Das Methacrylatpolymer und Novolakharz werden in der Zusammensetzung im allgemeinen ungefähr im gleichen Gewichtsprozentsatz, in Mengen von etwa 5 bis 30 Gewichts-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichts-%, bereitgestellt.
Die erfindungsgemäßen Behandlungszusammensetzungen können weitere Inhaltsstoffe enthalten, welche die Wirksamkeit, Stabilität der Zusammensetzung, Mischbarkeit, Schaumeigenschaften und dergleichen erhöhen. Diese Zusammensetzungen können beispielsweise Inhaltsstoffe enthalten, welche die Zusammensetzung für die Anwendung besser geeignet und gegenüber Abbau unempfindlicher machen.
Untergeordnete Mengen an Additiven, wie Netzmittel, verbessern die Wanderung der Zusammensetzungen entlang den Faserspitzen und verbessern die Stabilität der Zusammensetzungen. Ein Beispiel eines solchen Netzmittels ist das Netzmittel NFTM von der Hoechst AG, das ein oberflächenaktives, saures, modifiziertes Diestersulfosuccinat ist.
Untergeordnete Mengen an entlüftenden und stabilisierenden Additiven können in einer Menge von 1 bis 10 Gewichts-% verwendet werden. Ein Beispiel eines solchen Inhaltsstoffs ist LeonilTM GP-Z von der Hoechst AG, wobei die Zusammensetzung ein oberflächenaktives Nonylphenylethoxylat ist.
In den Behandlungszusammensetzungen können zweiwertige Metallsalze eingesetzt werden. Geeignete zweiwertige Metallsalze umfassen wasserlösliche anorganische und organische Salze von Metallen, wie Magnesium, Calcium und Zink. Organische Metallsalze umfassen beispielsweise Acetate und Formiate der vorstehend erwähnten Metalle. Bevorzugte zweiwertige Metallsalze sind Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid und Calciumchlorid. Gemische aus zwei oder mehreren zweiwertigen Metallsalzen können eingesetzt werden. Wenn zweiwertige Metallsalze zur Behandlungszusammensetzung gegeben werden, werden sie vorzugsweise in einer Menge von wenigstens 0,5 Gewichts-% der Feststoffe, bezogen auf das Gewebegewicht ("owf", weight of the fabric), stärker bevorzugt wenigstens 1 Gewichts- % Feststoff owf, am stärksten bevorzugt wenigstens 2 Gewichts-% Feststoff owf eingesetzt.
In den erfindungsgemäßen Behandlungszusammensetzungen wird vorzugsweise eine organische Säure, stärker bevorzugt eine flüchtige aliphatische Carbonsäure eingesetzt. Beispiele für flüchtige Carbonsäuren schließen Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure und Valeriansäure ein, wobei Ameisensäure und Essigsäure besonders bevorzugt werden. Von Säuren wird angenommen, daß sie bei der Fixierung der Mittel zum Erleichtern der Entfernbarkeit von Flecken an Polyamidfasern helfen. Herkömmliche Verfahren auf dem Fachgebiet setzen zur Fixierung von Novolakharzen und Methacrylatpolymeren starke Mineralsäuren und nichtflüchtige Säuren ein. Diese Säuren müssen durch Waschen der Fasern entfernt werden. Dagegen werden flüchtige Säuren einfach von Polyamidfasern während herkömmlicher Trockenverfahren, die für Teppiche oberhalb von 120ºC liegen, entfernt. Unter solchen Bedingungen werden flüchtige Säuren von den Fasern freigesetzt, wobei keine sauren Rückstände zurückbleiben. Die Säuren können bei einem pH-Wert von etwa 2,0 bis 4,0 in einer Menge von 0,1 bis 5 Gewichts-% der Zusammensetzung eingesetzt werden. Obwohl nicht gewünscht wird durch einen beliebigen Reaktionsmechanisms eingeschränkt zu sein, wird angenommen, daß die Affinität der Mittel zum Erleichtern der Entfernbarkeit von Flecken und der Polyamidfaser bei einem niedrigen pH-Wert größer ist, was chemisches Binden durch dipolare Anziehung ebenso wie kovalentes Binden an Amingruppen auf der Faser (den Stellen der Farbstoffbindung) zuläßt.
Auf dem Fachgebiet bekannte Schaumbildner können in die erfindungsgemäße Zusammensetzung eingebracht werden, um bei der Auftragung als ein Schaum zu helfen. In einer anderen Ausführungsform kann die Zusammensetzung selbst aufgrund der Eigenschaften des sulfonierten oberflächenaktiven Mittels oder weiterer Bestandteile beim Rühren einen Schaum ergeben.
Die vorstehend erwähnten Inhaltsstoffe können vor der Behandlung des Fasermaterials einfach zur erfindungsgemäßen Zusammensetzung gegeben werden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann zusammen mit einer fluorchemischen Zusammensetzung aufgetragen werden, um zusätzlich zu den Eigenschaften der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken für Öl-, Wasser- und Schmutzabstossung zu sorgen (das heißt Schmutzabweisung). Die fluorchemische Zusammensetzung wird in einer zweckmäßigen Menge zur Behandlungslösung gegeben. Die entstandenen Zusammensetzungen können als Zusammensetzungen für erleichterte Entfernbarkeit von Flecken/schmutzabweisende Eigenschaften bezeichnet werden.
Die Fluorchemikalien, die in der vorliegenden Erfindung zum Bereitstellen von Öl- und Wasserabstossung eingesetzt werden können, schließen anionische, kationische oder nichtionische Fluorchemikalie ein, die üblicherweise als wäßrige Emulsionen bereitgestellt werden, wie die in US-A-4,606,737 (Stern) offenbarten fluorchemischen Allophanate; die in US-A- 3,574,791 (Sherman et al.) und 4,147,851 (Raynolds) offenbarten fluorchemischen Polyacrylate; die in US-A-3,398, 182 (Guenthner et al.) offenbarten fluorchemischen Urethane; die in US-A-4,024, 178 (Landucci) offenbarten fluorchemischen Carbodiimide; die in US-A- 4,540,497 (Chang et al.) offenbarten fluorchemischen Guanidine; sowie fluorchemische Kaliumsalze (die selbsthärtend sind oder sich unter Umgebungstemperaturen vernetzen).
Der Fluorchemikalie ist, wenn sie in der Behandlungslösung enthalten ist, vorzugsweise in einer auf das Fasergewicht bezogenen Menge von etwa 200 bis 1.000 ppm Fluor vorhanden, die ausreicht, um auf der Faser des fertigen Gegenstands zu verbleiben. Dies kann im allgemeinen unter Verwendung von wenigstens etwa 0,4% Produkt-owf, stärker bevorzugt wenigstens 0,7% Produkt-owf, am stärksten bevorzugt 0,8% Produkt-owf erreicht werden. Im allgemeinen verbessern Mengen an Fluorchemikalien von mehr als 2% Produkt die Öl- und Wasserabstossung nicht nennenswert.
Die entsprechenden Bestandteile der Behandlungszusammensetzung werden unter Verwendung von Standardvorgehensweisen zusammengemischt. Soweit erforderlich können Wärme und Rühren angewandt werden. Der pH-Wert der Behandlungslösungen hängt von der zu behandelnden Faser ab. Im allgemeinen liegt der pH-Wert im sauren im Bereich von 2,0 bis 4,0, stärker bevorzugt von 2,5 bis 4,5. Der pH-Wert kann mit sauren oder basischen Reagentien eingestellt werden.
Die erfindungsgemäße Behandlungszusammensetzung kann herkömmlicherweise direkt auf ein Fasersubstrat durch Sprühen, Tauchen, Beschichten, Aufklotzen, Schäumen oder Walzenbeschichtungsauftragung, oder durch eine Kombination von zwei oder mehreren dieser Verfahren aufgetragen werden. Die Auftragung durch Schäumen wird besonders bevorzugt, da die Menge an aufgetragener Zusammensetzung im Vergleich mit anderen Auftragungen stark verringert, der Verlust an Behandlungslösung minimiert und die Verarbeitung optimiert ist. Da kein Waschen zum Entfernen nichtfixierter Reagentien erforderlich ist, ist die Gesamtverarbeitung optimiert und die Erzeugung von Abfällen minimiert.
Die Wechselwirkung zwischen den Bestandteilen der erfindungsgemäßen Behandlungszusammensetzung können als synergetisch betrachtet werden. Alternativ kann das Ergebnis der Kombination als unerwartet betrachtet werden. Diese Betrachtungen ergeben sich aus einer Vielzahl an Sichtweisen. Sulfonierte oberflächenaktive Mittel wurden bislang nicht als Mittel für die erleichterte Entfernbarkeit von Flecken vorgeschlagen. Übermäßig sulfonierte oberflächenaktive Mittel haben, wenn sie in hohen Konzentrationen direkt auf Fasermaterialien, wie Teppiche, aufgetragen werden, den Nachteil, daß sie nach dem Trocknen einen dünnen Rest zurücklassen und tatsächlich trockenen Schmutz anziehen (derartige Probleme sind mit den in diesem Dokument vorstehend beschriebenen Verfahren aus US-A- 4,699,812 (Munk et al.) verbunden). Wenn jedoch ein sulfoniertes oberflächenaktives Mittel in Kombination mit einem Methacrylatpolymer und einem Novolakharz (das heißt, um einen Anteil dieser Bestandteile auszutauschen) eingesetzt wird, werden diese Probleme überwunden, insbesondere in der Situation, in der das sulfonierte oberflächenaktive Mittel in einem nennenswerten Ausmaß, wie 15 bis 80 Gewichts-% der Behandlungszusammensetzung verwendet wird.
Der Einsatz eines Ethanolaminlaurylsulfates in der erfindungsgemäßen Behandlungszusammensetzung beeinflußt die Wirkungen des Methacrylatpolymers und des Novolakharzes nicht nachteilig und beseitigt die Nachteile, die mit diesen Mitteln verbunden sind. Beispielsweise können Methacrylatpolymere, wenn sie direkt (das heißt, ohne Waschen nach der Auftragung) auf Fasermaterialien aufgetragen werden, Aggregation oder einen Verklebungs effekt verursachen, was das appretierte Produkt nachteilig beeinflußt, wodurch sich aufgrund der aggregierten Fasern eine harte Textur ebenso wie eine schlechte Texturblüte ergibt. Dies ist bei Nylonteppichen ein besonderes Problem, wo das Gewicht des Teppichs die Kosten bestimmt. Wenn Standardnylonteppiche mit Methacrylatpolymeren und Novolakharz durch direkte Auftragung behandelt werden, ist die Faseraggregation derart, daß der Teppich eine viel kleinere offene Blüte zu haben scheint und daher der Eindruck entsteht, von weitaus geringerer Qualität zu sein, das heißt, weniger Gewicht pro Fläche. Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden jedoch Teppiche mit einer gewöhnlichen offenen Blüte bereitgestellt, was den Eindruck eines weitaus größeren Teppichgewichts erweckt, insbesondere bei einer Teppichgarndichte unterhalb von 0,067 g/cm² (Gramm/Quadratzentimeter) (20 oz/yd² (Unzen/Quadratyard).
Die Wechselwirkung zwischen den Bestandteilen der erfindungsgemäßen Behandlungszusammensetzung beseitigt auch Probleme, die mit der gemeinsamen Auftragung der Fluorchemikalien für Wasser- und Ölabstossung verbunden sind. Von Methacrylatpolymeren und Novolakharzen wurde gefunden, daß sie von der Art her hydrophil sind und daß die Verwendung dieser Behadlungszusammensetzungen wie in zuvor bekannten Anträgen die Wirkungen der fluorchemischen Behandlung, nämlich die Wasserabstossung, stark verringert. In den erfindungsgemäßen Behandlungszusammensetzungen werden diese Probleme überwunden mit dem Ergebnis, daß sich das in der Zusammensetzung eingesetzte Methacrylatpolymer und das Novolakharz nicht auf das Leistungsvermögen der mitaufgetragenen Fluorchemikalien auswirkt. Dies ist besonders vorteilhaft.
Fasermaterialien, die gemäß dieser Erfindung behandelt werden können, schließen Polyamid-Fasermaterialien, wie Nylon- und Wollteppiche, Nylon, Wolle, Seidengewebe sowie natürliche und synthetische Leder ein.
Die folgenden nichtbegrenzenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung. Alle Verhältnisse beziehen sich auf das Gewicht und alle Prozentsätze sind Gewichtsprozent, sofern nicht anders angegeben.

Untersuchungsverfahren

A. Untersuchung der Ölabstossung (OR, Oil Repellency Test)

Die Ölabstossung von behandeltem Teppich und von Textilproben wird mittels Standardtestverfahren Nr. 118-1983 der American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC) gemessen, wobei die Untersuchung auf den Widerstand des behandelten Gewebes gegenüber Eindringen von Ölen unterschiedlicher Oberflächenspannungen basiert. Die behandelten Gewebe, die lediglich gegenüber KaydolTM, eine Marke eines Mineralöls und das am schwächsten eindringende der Testöle, beständig sind, werden mit dem Urteil 1 versehen, wohingegen behandelte Gewebe, die gegenüber Heptan beständig sind (das am stärksten eindringende Testöl), den Wert 8 erhalten. Weitere Zwischenwerte werden unter Verwendung von weiteren reinen Ölen oder Ölgemischen, wie sie in der folgenden Tabelle gezeigt sind, bestimmt:

STANDARDTEST FLÜSSIGKEITEN

AATCC-Bewertungszahl der Öl-Abstossung; Zusammensetzung
1 KaydolTM
2 65 : 35 KaydolTM : Hexadecan nach Volumen bei 21ºC
3 N-Hexadecan
4 N-Tetradecan
5 N-Dodecan
6 N-Decan
7 N-Octan
8 N-Heptan
Die beurteilte Ölabstossung entspricht dem stärksten eindringenden Öl (oder Ölgemisch), das nach zehnsekündigem Kontakt nicht eindringt oder das Gewebe benetzt. Höhere Werte zeigen bessere Ölabstossung an.
Im Testverfahren wird die Probe auf eine ebene Oberfläche gelegt. Eine Tropfpipette wird verwendet, um fünf Tropfen des ausgewählten Öls in Abständen von 5 cm sachte auf die Probe zu geben. Wenn vier der fünf Tropfen nach zehn Sekunden immer noch sichtbar sind, hat die Probe den Test bestanden. Eine Beurteilung mit "2" wird im allgemeinen als Minimalanforderung betrachtet.

B. Untersuchung der Wasserabstossung (WR, Water Repellency Test)

Die wäßrige Verschmutzung oder die Wasserabstossung der behandelten Proben wird unter Verwendung eines Wasser/Isopropylalkohol-Tests gemessen, und das Ergebnis wird in Einheiten einer Wasserabstossungsbeurteilung des behandelten Gewebes ausgedrückt. Die behandelten Gewebe, die gegenüber einem Gemisch aus 100% Wasser/0% Isopropylalkohol (das am schwächsten eindringende Testgemisch) beständig sind, werden mit W beurteilt; Beständigkeit gegenüber einem Gemisch aus 90% Wasser/10% Isopropylalkohol wird mit 1 beurteilt, wohingegen behandelte Gewebe, die gegenüber einem Gemisch aus 0% Wasser/100 % Isopropylalkohol (das am stärksten eindringende Testgemisch) beständig sind, werden mit 10 beurteilt. Weitere Zwischenwerte werden unter Verwendung anderer Gemische aus Wasser/Isopropylalkohol bestimmt, in welchen die prozentualen Gehalte an Wasser und Isopropylalkohol jeweils Vielfache von zehn sind. Die Ergebnisse werden als das Mittel aus wiederholten Untersuchungen angegeben. Die Beurteilung der Wasserabstossung entspricht dem stärksten eindringenden Gemisch, welches nach zehn Sekunden nicht in das Gewebe eindringt oder dieses benetzt.
Die Vorgehensweise beinhaltet Aufbringen von fünf kleinen Tropfen des Gemischs aus Wasser/Alkohol auf den Teppichflor. Wenn vier der fünf Tropfen nach zehn Sekunden immer noch sichtbar sind, hat die Probe den Test bestanden.
Eine Beurteilung mit "1" (90/10 Wasser/Isopropanol-Gemisch) wird im allgemeinen als Minimalanforderung betrachtet.

C. Schmutzabstossung im Trockenen (DS, Dry Soil Repellency)

Diese Untersuchung soll die Tendenz eines Teppichs während der Nutzung gegenüber trockener Verschmutzung beständig zu sein, messen. Die Verschmutzung enthält Ton, Ruß, Kieselgel und Mineralöl. Sie wird auf dem Teppich über eine Schmutzkapsel in einem Trommelmischer, der siebzig Stahlkugeln enthält, abgeschieden. Der Trommelmischer dreht sich zehn Minuten, die Teppichproben werden entfernt und der überschüssige Schmutz wird mittels einer Luftdüse mit 345 kPa (SO psi) weggeblasen. Das Ausmaß der Schmutzbeständigkeit wird durch Vergleichen der verschmutzen Fläche mit einer Standardbewertungstabelle gemessen. Eine Beurteilung mit 5,0 stellt den absoluten Standard der Schmutzabweisung dar und der Wert 3,0 steht für einen annehmbaren Verschmutzungsgrad.

D. Untersuchung der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken nach 24 Stunden (SR, stain release test)

Diese Untersuchung ist so gestaltet, die Wirksamkeit der fleckabweisenden Behandlungen von Teppichen gegenüber sauren verschmutzenden Mitteln (künstliche Farbmittel in Nahrungsmitteln und Getränken) zu bewerten. Eine Stammlösung wird unter Verwendung von 80 mg FDBC Red 40 in einem Liter Wasser, der Zitronensäure enthält, wodurch sich ein pH-Wert von 3,0 ± 0,2 ergibt, gelöst; ein 15 ml-Aliquot des verschmutzenden Mittels wird mittels eines Verschmutzungsrings ohne Boden mit ungefähr 50 mm Innendurchmesser auf der Teppichprobe abgeschieden. Die verschmutzte Probe blieb bei Zimmertemperatur auf einer ebenen und nichtabsorbierenden Oberfläche 24±4 Stunden unberührt stehen. Sie wurde unter lauwarmem fließendem Wasser ausgespült, bis kein Schmutz mehr freigesetzt wurde, anschließend getrocknet und anhand einer 3M Stain Release Rating Scale beurteilt, wobei eine Punktzahl von 8,0 eine absolute Schmutzfreisetzung und 6,0 ein Mittel bedeutet und Punktzahlen unter 5,0 nicht annehmbar sind.

E. MBTF Lichtechtheit (LF, Light Fastness)

Diese Untersuchung bestimmt die Farbechtheit von Textilien gegenüber Licht unter Verwendung einer künstlichen Lichtquelle. Ein Textilprobenkörper wird zusammen mit Blau standards für Lichtechtheiten Licht aus einer 500 W Quecksilberdampflampe mit Wolframglühfaden ausgesetzt. Das Ausbleichen/die Farbänderung wird gegen die Standardblauskala beurteilt, wobei eine Punktzahl von 8,0 eine Absolutbewertung darstellt und 5,0 eine minimale Industrieanforderung bedeutet.

F. Handhabung der Textur (Griff)

Die Einstufung erfolgt durch subjektives "Fühlen" der Oberflächentextur und Vergleich des Gefühls der Probe mit demjenigen einer herkömmlichen Appretur. Der Weichheitsgrad der Probe, die durch Mitauftragen von Schaum appretiert wurde, muß in etwa der gleiche sein, wie die herkömmliche Appretur, welche als diejenige beschrieben wird, die durch heißes Ausschwemmen des Mittels zur erleichterten Entfernbarkeit von Flecken und Aufsprühen von ScotchgardTM-Produkt erzeugt wurde.

6. Öffnung der Textur Blüte)

Die Einstufung erfolgt durch visuelle oder mikroskopische Nah-Betrachtung der Textur für die Öffnung des einzelnen Garns (erzeugt aus einer Filamentgruppe). Eine "offene" Blüte ist definiert als vergleichbar mit derjenigen einer Textur des Teppichs, der keine schützende chemische Appretur erhält, das heißt, die Filamente bündeln sich nicht eng zusammen. Dieses Ergebnis ist bei Teppichen mit niedrigem Gewicht (unter etwa 20 oz = 680 Gramm) von besonderer Bedeutung. Ein Teppich mit einer offenen Blüte besitzt das Erscheinungsbild einer Ausdehnung oder Ausbreitung der Teppichfasern, wodurch sich ein scheinbar größeres Volumen ergibt. Für einen Teppich mit gegebenem Gewicht ist es vorteilhaft, das Erscheinungsbild eines erhöhten Volumens bereitzustellen.

BEISPIEL I

Die erleichterte Entfernbarkeit von Flecken und weitere vorstehend angesprochene Untersuchungseigenschaften wurden unter Verwendung von lediglich sulfonierten oberflächenaktiven Mitteln, einer Kombination aus Novolakharz und Polymethacrylatpolymer und der Kombination aus sulfoniertem oberflächenaktiven Mittel, Novolakharz und Polymethacrylatpolymer gemäß dieser Erfindung verglichen.
In diesem Beispiel wurden 108 Gramm von jedem Produkt in einem Liter Wasser gelöst. Die Lösung wurde auf 0,064 g/cm² (19 oz/yd²) Teppich aus geschnittener Nylon-6,6- Stapelfaser in einer Menge von 15 Gewichts-% des Teppichs aufgetragen, wodurch sich ein minimaler Auftragungsgehalt von 1,6% Produkt auf dem Teppich (POC, Product on carpet) ergab. Die Lösung enthielt auch 4 g Magnesiumsulfat-Dihydrat und 47 g einer anionischen Fluorchemikalie (0,7% POC), um auf die Wasser- und Ölbeständigkeit sowie die Schmutzabstossung hin zu untersuchen. Die Behandlungszusammensetzungen wurden mittels direktem Sprüh-, Schaum- und Klotzverfahren aufgetragen. Bei den in diesem Beispiel beschriebenen Untersuchungsergebnissen wurde die Sprühauftragung angewandt. Nach der Auftragung wurde der Teppich in einem Ofen zwischen 120ºC und 130ºC bis zur Trockene getrocknet. Die eingestuften Parameter waren Ölabstossung (OR), Wasserabstossung (WR), Schmutzabstossung im Trockenen (DS), erleichterte Entfernbarkeit von Flecken nach 24 Stunden (SR), MBTF der Lichtechtheit (LF), Griff der Textur (HAND) und Öffnung der Textur (Blüte). Die erfindungsgemäße Behandlungszusammensetzung enthielt die folgenden Bestandteile:
1. Methacrylatpolymer F-7867 15%
2. Novolakharz FX-369 14%
3. sulfoniertes oberflächenaktives Mittel Empicol DA 50%
4. Netzmittel NF 1%
5. Entlüfter Leonil GP-Z GP-Z 7%
6. Ameisensäure 3%
7. Wasser 10%
Die Behandlungszusammensetzung wurde mit 1,6% Produkt owf aufgetragen.
Bestandteile (1) und (2) sind im Handel von Minnesota Mining And Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, USA erhältliche Produkte. Bestandteil (1) ist ein Polymethacrylsäurepolymer, das aus Methacrylsäure und einem oder mehreren Monomeren mit ethylenischer Unsättigung erzeugt wurde. Das Molekulargewicht des Polymers liegt vorzugsweise im Bereich von 800 bis 10.000 Dalton. Das partiell sulfonierte Novolakharz (2) besitzt ein Sulfonäquivalentgewicht von vorzugsweise 400 bis 900.
Bestandteil (3) kommt von Albright & Wilson Australia Ltd., St. Marys, New South Wales, Australien und umfaßt Diethanolaminlaurylsulfat. Bestandteil (4) ist ein nichtbrennbares (NF, non-flammable) Netzmittel von der Hoechst AG, Frankfurt, Deutschland, das eine oberflächenaktive, modifizierte Diestersulfobernsteinsäure umfaßt, wobei der Bestandteil die Beständigkeit der Zusammensetzung bei niedriger Temperatur (unter 5ºC) verbessert. Bestandteil (5) kommt von der Hoechst AG und umfaßt ein Nonylphenolethoxylat und oberflächenaktive Alkansulfonatverbindungen in Isopropanol, und wird als ein Entlüfter eingesetzt und auch um bei der Solubilisierung und Stabilisierung von F-7867 und FX-369 zu helfen.
Die in den vorstehenden Behandlungen erhaltenen Untersuchungsergebnisse sind nachstehend in Tabelle 1 aufgeführt:
Diese Ergebnisse zeigen deutlich die unbefriedigenden Ergebnisse, die bei der Auftragung von oberflächenaktivem Mittel, Novolakharz, Methacrylatpolymer und der Kombination aus Methacrylatpolymer und Novolakharz erhalten wurden, wenn das direkte Auftragungsverfahren angewandt wurde.
Die Auftragung des oberflächenaktiven Mittels allein mit einem erhöhten Gehalt ergab eine schlechte Schmutzabstossung im Trockenen, das heißt, es weist aufgrund des restlichen, auf dem Teppich verbliebenen oberflächenaktiven Mittels den Mangel der Schmutzanziehung auf. Bei der Behandlung von Fasermaterialien ist die Verwendung des oberflächenaktiven Mittels allein unbefriedigend.
Die Behandlung der Teppichprobe mit dem Methacrylatpolymer ergab ähnliche Ergebnisse wie diejenigen bei Novolakharz. Ein deutliches Verkleben der Fasern trat mit einer resultierenden harten Textur auf. Die Wasserbeständigkeit der fluorchemischen Behandlung wurde nachteilig beeinflußt.
In deutlichem Gegensatz zu den vergleichenden Behandlungen ergab die erfindungsgemäße Kombination aus Methacrylatpolymer, Novolakharz und sulfoniertem oberflächenaktivem Mittel ein behandeltes Produkt mit ausgezeichneten Eigenschaften. Die offene Blüte des behandelten Materials, die weiche Textur, ausgezeichnete Eigenschaften der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken und keine Auswirkung auf die Öl- und Wasserabstossung der fluorchemischen Behandlung sind besonders erwähnenswert. Die Behandlungszusammensetzung zeigte ausgezeichnetes Eindringen in den Teppichstapel.
Wenn oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 5 bis 90% vorhanden war, wurden ausgezeichnete Eigenschaften der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken beobachtet. Wenn die vereinte Menge an Novolakharz und Polymethacrylat etwa 40 Gewichts-% übersteigt, zeigt das Testprodukt schlechte Wasserabstossung und Grifftextur. Eine solche Auswirkung wurde jedoch in Gegenwart eines sulfonierten oberflächenaktiven Mittels, wobei das Novolakharz und das Methacrylatpolymer in Mengen von bis zu etwa 40 Gewichts-% eingesetzt wurden, nicht beobachtet.

BEISPIEL 2

Behandlung durch direkte Schaumauftragung, gefolgt von einem Trocknungs-/Härtungsschritt

Ein Teppich aus Nylon-6,6 wurde in einem handelsüblichen Maßstab unter Verwendung der erfindungsgemäßen, in Beispiel 1 spezifizierten Kombination, die nämlich 50% sulfoniertes oberflächenaktives Mittel, 14% Methacrylatpolymer und 15% sulfoniertes Novolakharz enthält, behandelt.
Das Produkt wurde mittels Schaum über einen Texicon Autofoamer mit einem 1 mm Auftragungsschlitz aufgetragen. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wurde mit 1,6% Produkt auf Teppich in Verbindung mit einer anionischen aliphatischen Fluorchemikalie mit 0,7% dosiert. Die folgenden Parameter wurden aufgezeichnet:
Zusammensetzung für erleichterte Entfernbarkeit von Flecken: 108 g/l
Fluorchemikalie: 47 g/l
Magnesiumsulfat-Dihydrat: 4 g/l
Feuchtigkeitsaufnahme: 15% Zunahme, bezogen auf das Gewicht des trockenen Teppichs
Verschäumungsgrad: 60 : 1
Abstandseinstellung: 1
Gegendruck der Flüssigkeit: 315 kPa (45 psi)
Druck beim Schaumstoffkaschieren: 345 kPa (50 psi)
Schaumqualität: durchgängiger feiner Seifenschaum
Die Auftragung geschah auf einem nassen Teppich nach dem Färben und Waschen mit Dampf. Der Teppich wurde bei 130ºC getrocknet und später mit Latex verstärkt. Das erzielte Leistungsvermögen war wie folgt:
Die Teppichbehandlung im großen Maßstab unter Mitauftragung der Behandlungszusammensetzung und der Fluorchemikalie in Form eines Schaums, direkt gefolgt von Trocknen des Teppichs, ergab ein Produkt mit ausgezeichneter Appretur und ausgezeichnetem Leistungsvermögen. Der Griff und die Textur ist den herkömmlichen Behandlungen, die direkt aufgetragen werden (das heißt, ohne einen Nachbehandlungs- Waschschritt) überlegen.

BEISPIEL 3

Behandlung durch direkte Sprühauftragung gefolt von Trocknen an Luft/Härten

Dieses Beispiel zeigt, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung in Verbindung mit einer Fluorchemikalie direkt auf verlegte Teppiche aufgetragen werden kann, wodurch sich Eigenschaften der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken und schmutzabweisende Eigenschaften vergleichbar denen von Teppichen ergeben, die während des Herstellungsschritts fabrikmäßig behandelt wurden.
In diesem Beispiel wurden die Verbindung und die Fluorchemikalie über einen hydraulischen Sprüher mit 175 kPa (25 psi) Druck, einer Geschwindigkeit von 7 m/Minute mit 15% Feuchtigkeitszunahme auf einen feuchten/vorgereinigten Teppich aus Nylon-6,6 mit 680 g (19 oz/yd²) aufgetragen.
Die Lösung enthielt die folgenden Inhaltsstoffe je Liter:
108 g (1,6% Produkt auf dem Teppich) der erfindungsgemäßen Behandlungszusammensetzung aus Beispiel 1.
100 g (1,5% Produkt auf dem Teppich) des Kaliumsalzes einer Fluorchemikalie, das ein C6/C8-Hybrid-Kaliumsalz einer fluoraliphatischen Säure in Butylcellosolve und Isopropanol umfaßt.
792 g Wasser.
Der Teppich konnte über Nacht bei Umgebungstemperatur von 23±2ºC an Luft trocknen. Die Standarduntersuchungen der Eigenschaften der erleichterten Entfernbarkeit von Flecken und der schmutzabweisenden Eigenschaften wurden mit der folgenden Leistung durchgeführt:
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist daher auch geeignet zur Auftragung auf verlegte Teppiche und weitere Polyamidgewebe. Die Wärmebehandlung ist nicht erforderlich, wenn Fluorchemikalien eingesetzt werden, die unter Umgebungsbedingungen selbsthärten oder vernetzen.

Claims

1. Wäßrige Behandlungszusammensetzung um Fasermaterialien Fleckentfernbarkeitseigenschaften zu verleihen, umfassend:

(a) ein Acrypolymer, ausgewählt aus: Polymethacrylsäure, Copolymeren der Methacrylsäure, und Kombinationen davon,

(b) ein partiell sulfoniertes Novolakharz,

(c) ein oberflächenaktives Mittel, umfassend ein Mono-, Di- oder Triethanolaminlaurylsulfat, und

(d) Wasser.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend:

(a) 5 bis 30 Gewichts-% eines Methacrylatpolymers,

(b) 5 bis 30 Gewichts-% eines partiell sulfonierten Novolakharzes, und

(c) 10 bis 90 Gewichts-% eines oberflächenaktiven Mittels.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die zusätzlich eine Fluorchemikalie zum Bereitstellen von Öl- und Wasserabstossung umfaßt.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die zusätzlich eine flüchtige organische Säure umfaßt, die nach dem Auftragen der Zusammensetzung auf ein Substrat durch Trocknen bei Temperaturen über 120ºC entfernt werden kann.

5. Verfahren zur Verleihung von Fleckentfernbarkeit an ein Substratmaterial, ausgewählt aus Fasermaterial und Leder, umfassend Auftragen einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 auf das Material und anschließend Trocknen des Materials.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Fasermaterial ein Teppich, Textilgewebe oder synthetisches Leder ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Fluorchemikalie zusammen mit oder getrennt von der Zusammensetzung nach Anspruch 1 aufgetragen wird, um Öl- und Wasserabstossung bereitzustellen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Trocknen des behandelten Materials unter Umgebungsbedingungen in Gegenwart einer Fluorchemikalie, die unter gemäßigten Bedingungen selbst härtet oder vernetzt, stattfindet.