DE69724765T2 - Schmutzabweisende mischungen aus polymeren mit carboxylgruppen und resol-harzen - Google Patents

Schmutzabweisende mischungen aus polymeren mit carboxylgruppen und resol-harzen Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen, die Polyamidsubstrate unempfindlich gegenüber einer Anfärbung durch saure Farbstoffe machen. Sie betrifft außerdem mit solchen Zusammensetzungen behandelte Polyamid-Textilsubstrate und Verfahren zur Herstellung solcher Substrate.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Polyamidsubstrate, wie Nylonteppiche, Polstermöbelstoffe und dergleichen, unterliegen einer Anfärbung durch eine Reihe von Wirkstoffen, z. B. Lebensmittel und Getränke. Ein besonders problematischer Fleckverursacher ist FD&C Red Dye Nr. 40, das verbreitet in Erfrischungsgetränk-Zubereitungen enthalten ist. Eine Zusammensetzung, welche die Wirkung hat, Polyamid-Fasersubstrate unempfindlich gegenüber einer Anfärbung durch solche sauren Farbstoffe zu machen, wird hierin als Fleckenschutz-Zusammensetzung bezeichnet. Es wurden verschiedene Behandlungsarten vorgeschlagen, um diese Anfärbungsprobleme in den Griff zu bekommen. Eine vorgeschlagene Methode besteht in der Verwendung von Fleckenschutz-Zusammensetzungen, die sulfonierte Phenol/Formaldehyd-Kondensate enthalten, entweder allein oder in Kombination mit Methacrylsäure-Polymeren oder Styrol/Maleinsäure-Copolymeren oder Kombinationen davon. Hydrolysierte Copolymere von Maleinsäureanhydrid mit ethylenisch ungesättigten Aromaten, alpha-Olefinen, Alkylvinylethern oder Alkylallylethern wurden ebenfalls verwendet, entweder allein oder in Kombination mit sulfonierten Phenol/Fonnaldehyd-Kondensaten, um Fleckenschutz-Zusammensetzungen bereitzustellen, die eine verbesserte Beständigkeit gegenüber einer Vergilbung durch die Einwirkung von Ultraviolettlicht (UV) oder Stickoxiden (NOx) aufweisen (siehe WO 91/19849). Polymere von Methacrylsäure sind ebenfalls allein oder in Kombination mit sulfonierten Phenol/Formaldehyd-Kondensaten auf Polyamidsubstraten verwendet worden, um diesen eine Beständigkeit gegenüber einer Anfärbung durch saure Farbstoffe zu verleihen, welche gegenüber einer durch UV oder NOx bewirkten Vergilbung unempfindlich ist. In einem anderen Verfahren sind Fleckenschutz-Zusammensetzungen dadurch hergestellt worden, daß man Methacrylsäure in Anwesenheit eines sulfonierten Phenol/Formaldehyd-Kondensats polymerisierte. Ein jüngerer Versuch besteht in der Verwendung einer Fleckenschutz-Zusammensetzung, welche Phenol/Formaldehyd-Kondensate umfaßt, wie Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharze, die durch die basenkatalysierte Kondensation von Bis(hydroxyphenyl)sulfon mit Formaldehyd gebildet werden (siehe US-A 5,447,755 und US-A 5,460,891).
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen, die Mischungen aus Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharzen und Carbonsäure-haltigen Kohlenwasserstoff-Polymeren (abgeleitet von Carbonsäure- oder Carbonsäureanhydrid-haltigen Kohlenwasserstoff-Monomeren) umfassen, welche Polyamidsubstrate unempfindlich gegenüber einer Anfärbung durch saure Farbstoffe machen. Sie betrifft außerdem Polyamidsubstrate, die mit solchen Zusammensetzungen behandelt sind, um diese Substrate fleckfest zu machen, sowie Verfahren, um Polyamid-Textilsubstrate durch die Verwendung von Zusammensetzungen dieser Erfindung fleckfest zu machen. Insbesondere umfaßt die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung, die Polyamidsubstrate gegenüber einer Anfärbung durch saure Farbstoffe unempfindlich macht, umfassend:
    • (A) Carbonsäure-haltige Fleckenschutz-Polymere, ausgewählt aus hydrolysierten Copolymeren von Maleinsäureanhydrid mit ethylenisch ungesättigten Aromaten oder alpha-Olefinen und
    • (B) Resolkondensate, welche keine Sulfonatgruppen enthalten, hergestellt durch die Umsetzung von Bis(hydroxyphenyl)sulfon, welches keine Sulfonat- oder Carboxylatgruppen enthält, mit Formaldehyd in Anwesenheit eines Alkalimetallhydroxids, bei einem Verhältnis Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz : Carbonsäure-haltiges Fleckenschutz-Polymer im Bereich zwischen etwa 1 : 20 und 2,5 : 1,0.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Zusammensetzungen dieser Erfindung umfassen Mischungen, die eine erwünschte Ausgewogenheit von Fleckenschutz- und Antivergilbungs-Eigenschaften bereitstellen, welche mit den Einzelkomponenten allein nicht erreichbar ist. Die Fleckenschutz-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung stellen eine Fleckfestigkeit nach einer alkalischen Wäsche bereit, welche im Vergleich mit Carbonsäure-haltigen Fleckenschutz-Polymeren allein verbessert ist, sowie eine reduzierte Vergilbung des behandelten Substrats bei Einwirkung von UV oder NOx im Vergleich zu Substraten, die mit dem Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz allein behandelt wurden. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind über einen großen Bereich der Anteile des Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharzes und des Carbonsäure-haltigen Fleckenschutz-Polymers wirksam. Ein geeignetes Verhältnis ist ein Gewichtsverhältnis Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz : Carbonsäure-haltiges Fleckenschutz-Polymer im Bereich zwischen 1 : 20 und 2,5 : 1. Vorzugsweise liegt das Verhältnis zwischen etwa 1 : 10 und 1 : 1, und am stärksten bevorzugt zwischen 1 : 4 und 1 : 9.
  • Die in dieser Erfindung verwendeten Resole werden gemäß der oben genannten US-Anmeldung durch Kondensierung von Bis(hydroxyphenyl)sulfon, das keine Sulfonat- oder Carboxylatgruppen enthält, mit Formaldehyd in einem wäßrigen basischen Medium, welches ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid umfaßt, unter einer inerten Atmosphäre bei erhöhten Temperaturen und unter autogenem Druck erzeugt. Das Molverhältnis von Formaldehyd zu Bis(hydroxyphenyl(sulfon) liegt im Bereich zwischen 0,6 zu 1 und 1,1 zu 1, vorzugsweise zwischen 0,75 zu 1 und 0,9 zu 1. Das Molverhältnis von Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxid zu Bis(hydroxyphenyl)sulfon liegt im Bereich zwischen 0,1 zu 1 und 3,5 zu 1, vorzugsweise zwischen 0,2 zu 1 und 1 zu 1. Wenn das Molverhältnis von Formaldehyd zu Bis(hydroxyphenyl)sulfon zu hoch ist, kommt es zu einem Gelieren; wenn das Molverhältnis zu niedrig ist, bleibt eine erhebliche Menge an nicht umgesetztem Bis(hydroxyphenyl)sulfon im Produkt zurück. Ein zu hohes oder zu niedriges Molverhältnis von Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid zu Bis(hydroxyphenyl)sulfon ergibt ein Resolprodukt, das nicht in der Lage ist, Polyamidsubstraten einen ausreichenden Schutz gegenüber einer Anfärbung durch saure Farbstoffe zu verleihen. Die Reaktionsbedingungen können variieren. d. h., damit die Kondensationsreaktion vollständig abläuft, sollten die Temperaturen im Bereich von 100° bis 200°C, vorzugsweise 125°C bis 150°C liegen, und die Reaktion sollte über einen Zeitraum von 0,25 bis 24 Stunden, vorzugsweise 0,25 bis 6 Stunden durchgeführt werden. Am Ende der Kondensation wird das Produkt auf Raumtemperatur abgekühlt und, falls nötig, in genügend 10gew.-%igem wäßrigem Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxid gelöst, um eine klare bräunliche Lösung zu ergeben. Die Basen, die für das Lösen der Resolharze der Erfindung geeignet sind, sind die gleichen wie diejenigen, die oben für die Verwendung in der Kondensationsreaktion aufgeführt wurden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt neuartige Zusammensetzungen bereit, welche die oben beschriebenen Resolharze im Kombination mit einer großen Bandbreite an Carbonsäure-haltigen Fleckenschutz-Polymeren umfassen, wie beispielsweise hydrolysierte Copolymere von Maleinsäureanhydrid mit ethylenisch ungesättigten Aromaten oder alpha-Olefinen, um Zusammensetzungen bereitzustellen, die im Vergleich zu Resolharzen allein vergilbungsechter sind und die im Vergleich zu Carbonsäure-haltigen Fleckenschutzmitteln allein nach einer alkalischen Wäsche fleckfester sind.
  • Eine Reihe von ethylenisch ungesättigten aromatischen Verbindungen kann für die Zwecke der Erzeugung der hydrolysierten Polymere der Erfindung verwendet werden. Diese aromatischen Verbindungen können durch die Formel
    Figure 00040001
    dargestellt werden, worin
    R für
    Figure 00050001
    steht;
    R1 für H-, CH3 oder
    Figure 00050002
    steht;
    R2 für H- oder CH3 steht;
    R3 für H- oder CH3O- steht;
    R4 für H-, CH3 oder CH3CO- steht und
    R3 plus R4 für -O-CH2-O- steht.
  • Spezielle Beispiele für ethylenisch ungesättigte aromatische Verbindungen, die für die Zwecke dieser Erfindung geeignet sind, schließen Styrol, alpha-Methylstyrol, 4-Methylstyrol, Stilben, 4-Acetoxystilben (für die Erzeugung eines hydrolysierten Polymers aus Maleinsäureanhdrid und 4-Hydroxystilben), Eugenolacetat, Isoeugenolacetat, 4-Allylphenolacetat, Safrol, Mischungen davon und dergleichen ein. Vom Standpunkt der Kosteneffizienz aus ist ein Copolymer, das aus Styrol und Maleinsäureanhydrid in einem 1 : 1-Molverhältnis hergestellt wird, bevorzugt. Die hydrolysierten Polymere können Molekulargewichte (Zahlenmittel) im Bereich zwischen etwa 500 und 4 000, vorzugsweise zwischen etwa 800 und 2 000 aufweisen. Sie sind, selbst in hohen Konzentrationen, in Wasser bei neutralem bis alkalischem pH ohne weiteres löslich; eine stärkere Verdünnung ist bei einem pH unter 6 erforderlich. Solche Copolymere und ihre Herstellung sind im US-Patent Nr. 5,001,004, ausgegeben am 13, September 1994, offenbart.
  • Genauso können verschiedene geradkettige und verzweigte alpha-Olefine für die Zwecke der Erfindung verwendet werden. Besonders geeignete alpha-Olefine schließen Diene ein, die 4 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, wie Butadien, Chloropren, Isopren und 2-Methyl-1,5-hexadien; vorzugsweise 1-Alkene mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Isobutylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen und 1-Dodecen, wobei 1-Octen am stärksten bevorzugt ist. Ein Teil der alpha-Olefine kann durch andere Monomere ersetzt werden, z. B . bis zu 50 Gew.-% Alkyl(C1-4)acrylate, Alkyl(C1-4)methacrylate, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidinchlorid, Vinylsulfide, N-Vinylpyrrolidon, Acrylonitril, Acrylamid, ebenso wie deren Mischungen. Ein Teil (1–75%) des Maleinsäureanhydrids kann durch Maleimid, N-Alkyl(C1-4)maleimide, N-Phenylmaleimid, Fumarsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Aconitsäure, Crotonsäure, Cinnamonsäure, Alkyl(C1-18)ester der genannten Säuren, Cycloalkyl(C3-8)ester der genannten Säuren, Sulfatiertes Castoröl oder dergleichen ersetzt werden. Mindestens 95 Gew.-% der Maleinsäureanhydrid-Co- oder Terpolymere weisen ein Zahlenmittel des Molekulargewichts im Bereich zwischen etwa 700 und 200 000, vorzugsweise zwischen etwa 1000 und 100 000 auf. Die genannten Polymere und ihre Herstellung sind in der US-Anmeldung Serial No. 07/809,843, eingereicht am 18. Dezember 1992, beschrieben.
  • Polyamidfasern oder -stoffe können gegenüber einer Anfärbung durch saure Farbstoffe unempfindlich gemacht werden, wenn sie mit wäßrigen Lösungen oder Dispersionen der Zusammensetzung der Erfindung bei verschiedenen pH-Werten in Kontakt gebracht werden, gefolgt von einer Bedampfung oder Erwärmung. Die Zusammensetzungen dieser Erfindung können bei relativ niedrigen Konzentrationen im Bereich von 0,1 bis 5,0% nach Fasergewicht (on weight of fiber, owf), vorzugsweise bei 0,3 bis 2,0% owf, aus einem Bad auf Polyamidfaser oder -stoff ausgezogen werden. Gegebenenfalls können den wäßrigen Lösungen Tenside und/oder Elektrolyte zugegeben werden, um ihre Löslichkeit und/oder ihren Auszug zu verbessern.
  • Die Zusammensetzungen der Erfindung können in Anwesenheit von zugesetztem Elektrolyt, der, bezogen auf das Gewicht des Aufbringungsbades, 0,01 bis 10%, vorzugsweise 1 bis 5% ausmacht, aufgebracht werden. Grundlage für den Elektrolyten ist ein beliebiges ein- oder mehrwertiges Kation oder Anion. Mehrwertige Kationen, die in der Erfindung verwendet werden können, schießen Ammonium, Lithium, Natrium oder Kalium etc. ein. Mehrwertige Kationen, die in dieser Erfindung verwendet werden können, schließen beliebige wasserlösliche Salze auf der Grundlage von Barium, Calcium, Magnesium, Strontium, Aluminium, Zink etc. ein. In dieser Erfindung können beliebige wasserlösliche ein- oder mehrwertige Anionen verwendet werden, wie Fluorid, Chlorid, Bromid, Iodid, Hypochlorid, Chlorat, Bromat, Iodat, Carbonat, Bicarbonat, Sulfat, Sulfit, Bisulfit, Thiosulfat, Nitrat, Nitrit, Phosphat, Hypophosphit, Monohydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat, Pyrophosphat, Tripolyphosphat, Polyphosphat, Borat, Silicat, Metasilicat, Cyanat, Thiocyanat, Formiat, Acetat, Propionat, Oxalat, Tartrat, Citrat, Glycolat, Thioglycolat, Tetraborat, Dithionit etc.
  • Um dafür zu sorgen, daß die Zusammensetzungen dieser Erfindung bei einem pH von unter etwa 6,0 löslich sind, wird manchmal die Verwendung von Tensiden bevorzugt. Die Menge der Tenside ist so hoch wie nötig, um eine stabile wäßrige Dispersion der Zusammensetzungen der Erfindung bereitzustellen. Somit können die Notwendigkeit eines Tensids und seine Menge von einem Fachmann durch Beobachten des wäßrigen Systems bestimmt werden, das die Zusammensetzungen der Erfindung enthält. Beispielsweise kann man ein alkyliertes disulfoniertes Diphenyloxid (wie das von Dow Chemical Co. unter dem Handelsnamen „DOWFAX" verkaufte, das von Pilot Chemical Co. unter dem Handelsnamen „CALFAX" verkaufte und das von American Cyanamid Co. unter dem Handelsnamen „AEROSOL DPOS" verkaufte) verwenden, oder alpha-Olefinsulfonate (wie das von Pilot Chemical Co. unter dem Handelsnamen „CALSOFT" verkaufte) oder Natriumdodecylbenzolsulfonat oder Natriumlaurylsulfat (wie das von Witco Chemical Co. unter dem Handelsnamen „DUPONOL WAQE" verkaufte). Die Menge des Tensids kann, bezogen auf das Gewicht des Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharzes und des Carbonsäure-haltigen Fleckenschutz-Polymers, im Bereich von mindestens 2,5 bis zu 500%, vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 5% und 25% liegen.
  • Der Auszug oder die Fixierung der Zusammensetzungen der Erfindung können bei Bad- oder Lösungstemperaturen im Bereich von 20–110°C über einige Sekunden bis zu einer Stunde durchgeführt werden. Die Zusammensetzungen dieser Erfindung können anhand einer großen Vielfalt von Verfahren, welche dem Fachmann bekannt sind, wirksam aufgebracht werden, beispielsweise durch Walzen/Rakel-Overflowapplikation (d. h. Kuester-Walze), Klotzen, Sprühen (d. h. Otting-Sprühapplikator), Beschäumen in Verbindung mit Schaummitteln (d. h. Kuester-Schaumapplikator, Kuester „FLUICON", Gaston County FFT), patieweises Ausziehen in Kufenfärbe-Ausrüstung oder kontinuierliches Ausziehen während eines kontinuierlichen Färbeverfahrens (d. h. Kuester „FLEX-NIP" oder Kuester „FLUIDYER").
  • Die Zusammensetzungen der Erfindung können anhand solcher Verfahren auf gefärbte oder ungefärbte Polyamid-Textilsubstrate aufgebracht werden. Darüber hinaus können die Zusammensetzungen der Erfindung während des Spinnens der Faser, der Verarbeitung der Faser, wie dem Zwirnen, dem Thermofixieren oder einer Kombination beliebiger dieser Verfahren, mittels einer Appretur auf Polyamidfaser aufgebracht werden. Die Zusammensetzungen der Erfindung können in Abwesenheit oder Anwesenheit von fluorierten öl-, wasser- und/oder schmutzabweisenden Materialien aufgebracht werden. Als Alternative können solche fluorierten Materialien auf das Textilsubstrat aufgebracht werden bevor oder nachdem die Polymere der Erfindung auf das Textilsubstrat aufgebracht wurden. Darüber hinaus können öl-, wasser- und schmutzabweisende fluorchemische Zusammensetzungen in Kombination mit den Zusammensetzungen der Erfindung aufgebracht werden. Die fluorchemische Zusammensetzung wird der Behandlungslösung in der gewünschten Menge zugesetzt.
  • Darüber hinaus können die Zusammensetzungen der Erfindung an Ort und Stelle auf ein Polyamidsubstrat, beispielsweise einen Teppich oder Stoff, der bereits in einer Wohnung, einem Büro oder an anderer Stelle verlegt bzw. installiert wurde, aufgebracht werden. Die Zusammensetzungen können als einfache wäßrige Zubereitung als Spray oder in Form einer wäßrigen Shampoo-Zubereitung, wie eines Schaums, entweder allein oder in Kombination mit öl-, wasser- und schmutzabweisenden fluorchemischen Zusammensetzungen aufgebracht werden. Die Zusammensetzungen können in den weiter oben beschriebenen Mengen in einem pH-Bereich zwischen etwa 1 und 12, vorzugsweise zwischen etwa 2 und 9 aufgebracht werden.
  • Die folgenden Beispiele werden zur weiteren Erläuterung der Erfindung angegeben, aber nicht um diese zu beschränken. Solange nichts anderes angegeben ist, beziehen sich alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht, und die Temperaturen in den Beispielen sind in Grad Celsius angegeben. In den Tabellen 1 und 2 werden die Beispiels-Zusammensetzungen bzw. -Anwendungskonzentrationen aufgeführt.
  • TESTVERFAHREN
  • Die folgenden Testverfahren wurden angewendet, um Teppich- und Stoffproben zu bewerten. Die Ergebnisse sind im Anschluß an die Beispiels-Zusammensetzungen in Tabelle 1 angegeben.
  • 1. FASER-ANFÄRBETEST
  • Nylonfaser (DuPont „ANTRON", Nylon 1150, gebauschtes Doppelfilament, mit Superba thermoverfestigt) wurde mit den gewünschten % owf Fleckenschutzmittel behandelt, und zwar bei einem Gut : Flotte-Verhältnis von 1 : 20 bei dem gewünschten pH-Wert und der gewünschten Temperatur, in An- oder Abwesenheit von dem Behandlungsbad zugegebenen Elektrolyten und/oder einem handelsüblichen alkylierten disulfonierten Diphenyloxid-Tensid („DOWFAX 2A4", Dow Chemical Co). Die Faser wurde dann mit Wasser gewaschen, an Luft getrocknet und bei Raumtemperatur mit einer Färbelösung behandelt, die aus 0,2 g FD&C Red Dye Nr. 40 und 3,2 g Zitronensäure in einem Liter entionisiertem Wasser bestand, bei einem Gut : Flotte-Verhältnis von 1 : 40. Nach etwa 4 Stunden wurde die Faser herausgenommen, mit Wasser gespült und dann an Luft getrocknet. Die Faserproben wurden visuell untersucht, und die Menge der Farbe, die im Probenstück zurückgeblieben war, wurde gemäß der folgenden Skala bewertet:
    5 = keine Anfärbung
    4 = leichte Anfärbung
    3 = merkliche Anfärbung
    2 = erhebliche Anfärbung
    1 = starke Anfärbung
  • Somit ist eine Anfärbebewertung von 5 ausgezeichnet und zeigt eine hervorragende Fleckfestigkeit, während 1 die schlechteste Bewertung ist, vergleichbar mit einer unbehandelten Kontrollprobe.
  • 2. TEPPICH-ANFÄRBETEST
  • Eine 7,6 × 12,7 cm (3 × 5 Inch) große Teppichprobe wird auf eine flache, nicht absorbierende Fläche gelegt. Zwanzig ml einer roten Farbstofflösung, die aus 0,2 g FD&C Red 40 und 3,2 g Zitronensäure in 1 Liter entionisiertem Wasser besteht, wird in einen Zylinder mit einem Durchmesser von 5,07 cm (21 Inch) gegossen, der fest auf das Probenstück gehalten wird.
  • Der Zylinder wird entfernt, wenn die ganze rote Farbstofflösung absorbiert ist. Die angefärbte Teppichprobe wird 24 Stunden lang in Ruhe gelassen, wonach sie sorgfältig unter kaltem Leitungswasser gespült und trockengequetscht wird. Die Probenstücke werden visuell untersucht, und die Menge der Farbe, die in der angefärbten Fläche zurückgeblieben ist, wird gemäß der folgenden Bewertungsskala bewertet:
    5 = keine Anfärbung
    4 = leichte Anfärbung
    3 = merkliche Anfärbung
    2 = erhebliche Anfärbung
    1 = starke Anfärbung
  • Wie oben festgestellt, ist eine Anfärbebewertung von 5 ausgezeichnet und zeigt eine hervorragende Fleckfestigkeit, während 1 die schlechteste Bewertung ist, vergleichbar einer unbehandelten Kontrollprobe.
  • 3. SHAMPOOWÄSCHE-ECHTHEITSTEST
  • Eine Faser- oder Teppichprobe wird 5 Minuten lang bei Raumtemperatur in eine Waschlösung getaucht, die Natriumlaurylsulfat (Dodecylnatriumsulfat), wie „DUPONOL WAQE" (1,5 g pro Liter), umfaßt, und mit verdünntem Natriumcarbonat auf einen pH von 10 eingestellt. Das Probenstück wird dann herausgenommen, sorgfältig unter Leitungswasser abgespült, durch Abquetschen entwässert und an der Luft getrocknet. Das Probenstück wird dann gemäß dem oben beschriebenen Faser- oder Teppichanfärbetest getestet.
  • 4. UV-LICHTECHTHEIT
  • Die Farbechtheit gegenüber UV-Licht wurde gemäß AATCC-Testverfahren 16E-1987 getestet. Die Probenstücke wurden nach Belichten mit 40 AATCC-Bleicheinheiten (AFU) gemäß der Gray-Skala (Internationaler ISO-Standard 105/l Teil 2) bezüglich ihrer Farbveränderung bewertet.
  • 5. NOx-FARBECHTHEIT
  • Die Farbechtheit gegenüber Stickoxiden wurde gemäß AATCC-Testverfahren 164-1987 ermittelt. Am Ende von 2 Durchgängen wurden die Probenstücke gemäß der Gray-Skala (Internationaler ISO-Standard R105/1 Teil 2) bezüglich ihrer Farbveränderung bewertet.
  • 5. FLEX-NIP-AUFTRAG AUF TEPPICH
  • Auf einen 1,35 kg/m2 (40 oz/sq.yd.) schweren Teppich von DuPont, „ANTRON", gebauschtes Nylonfilament (bulked continuous filament, BCF), mit Superba thermoverfestigt, Nylonfaser, wurde eine wäßrige Behandlungslösung, die aus dem Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz und dem Carbonsäure-haltigen Fleckenschutz-Polymer bestand, auf einem Kontinue-Färbewerk mittels einer Kuester „FLEX-NIP" bei etwa 350% Naßaufnahme (wet pick-up, wpu) aufgetragen, gefolgt von Erwärmen in einem vertikalen Bedampfer für etwa zwei Minuten. Der Teppich wurde dann gewaschen, vakkuumextrahiert, und er wurde etwa 15 Minuten lang bei 121°C (250°F) in einem horizontalen elektrischen Spannrahmen getrocknet, oder wie jeweils passend. Die Anwendungskonzentrationen sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • Die wäßrigen Behandlungslösungen wurden durch Mischen von wäßrigen Lösungen des Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharzes und des Carbonsäure-haltigen Fleckenschutz-Polymers oder nur Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz oder Carbonsäure-haltigem Fleckenschutz-Polymer hergestellt, so daß etwa 1,0% owf erhalten wurden. Der pH der Behandlungslösung wurde dann auf den gewünschten Wert eingestellt, 2,2 für die Mischungen aus Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz und Carbonsäure-haltigem Fleckenschutzmittel oder nur das Carbonsäure-haltige Fleckenschutzmittel, und 7,0 für nur das Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz. Im Allgemeinen wurden 0,05% bis 5,0% owf eines im Handel erhältlichen alkylierten disulfonierten Diphenyloxid-Tensids zum Behandlungsbad gegeben, welches die Mischung aus Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz und Carbonsäure-haltigem Fleckenschutzmittel oder nur das Carbonsäure-haltige Fleckenschutzmittel enthielt, um die Lösungsstabilität zu verbessern.
  • 6. AUSZUGS-APPLIKATION
  • Nylonfaser wurde mit 0,6% bis 1,2% owf Fleckenschutzmittel bei einem Gut : Flotte-Verhältnis von 20 : 1 bis 40 : 1 bei 80°C zwischen fünfzehn und dreißig Minuten lang behandelt.
  • Die Behandlungslösungen wurden hergestellt, indem man wäßrige Lösungen des Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharzes und des Carbonsäure-haltigen Fleckenschutzpolymers oder nur des Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharzes oder des Carbonsäure-haltigen Fleckenschutzpolymers mischte, so daß die gewünschten % owf erhalten wurden. Der pH der Behandlungslösung wurde dann auf den gewünschten Wert einge stellt, 2,2 für die Mischungen aus Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz und Carbonsäure-haltigem Fleckenschutzpolymer oder nur das Carbonsäure-haltige Fleckenschutzpolymer, und 7,0 für nur das Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz. Im Allgemeinen wurden 0,05% bis 5,0% owf eines im Handel erhältlichen alkylierten disulfonierten Diphenyloxid-Tensids zum Behandlungsbad gegeben, welches die Mischung aus Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz und Carbonsäure-haltigem Fleckenschutz-Polymer und das Carbonsäure-haltige Fleckenschutzpolymer allein enthielt, um eine Lösungsstabilität bereitzustellen. Die Anwendungskonzentrationen sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • Bei dem BHPS, das in der Erfindung verwendet wird, kann es sich um 4,4'-Sulfonyldiphenol oder seine Isomere, beispielsweise 2,4'-Sulfonyldiphenol, 2,2'-Sulfonyldiphenol usw. oder deren Mischungen handeln. Bei der als Katalysator geeigneten Base kann es sich um eine beliebige organische Verbindung handeln, die einen pKa von 8,5 oder höher aufweist und die, wenn sie in Wasser gelöst wird, dieses basisch macht und die sich nicht an Formaldehyd bindet; beispielsweise sollte kein Ammoniak verwendet werden. Beispiele für solche Basen schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallbicarbonate, Alkalimetallborate, Erdalkalimetallhydroxide, Erdalkalimetallcarbonate, Erdalkalimetallborate oder deren Mischungen ein. Die bevorzugte Base ist Natrium- oder Kaliumhydroxid, am stärksten bevorzugt ist Natriumhydroxid.
  • Im allgemeinen werden ein basisches wäßriges Medium, eine erhöhte Temperatur, ein autogener Druck und, aus Sicherheitsgründen, eine inerte Atmosphäre verwendet. Das Molverhältnis von Formaldehyd zu BHPS liegt im Bereich zwischen 0,6 : 1,0 und 4,0 : 1,0, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,6 : 1,0 und 1,1 : 1,0 und am stärksten bevorzugt im Bereich zwischen 0,7 : 1,0 und 0,9 : 1,0. Das Molverhältnis von Base zu BHPS liegt im Bereich zwischen 0,1 : 1,0 und 3,5 : 1,0, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 : 1,0 und 1,0 : 1,0. Wenn das Formaldehyd : BHPS-Molverhältnis im Bereich zwischen 0,6 : 1,0 und 1,1 : 1,0 liegt, wird sämtliche Base zu Beginn der Reaktion bei einem bevorzugten Molverhältnis von Base zu BHPS im Bereich zwischen 0,2: 1,0 und 0,8 : 1,0 zugesetzt. Die Reaktionsbedingungen können variieren; d. h., damit die Kondensationsreaktion vollständig abläuft, sollten die Temperaturen im Bereich zwischen 100° und 200°C liegen, und die Reaktion sollte über einen Zeitraum von einer Viertelstunde bis zu vierundzwanzig Stunden durchgeführt werden. Bei Formaldehyd : BHPS-Molverhältnissen im Bereich zwischen 1,1 : 1,0 und 4,0 : 1,0 wird die Base vorzugsweise in zwei Stufen zugesetzt, um ein Gelieren zu verhindern. Es ist auch bevorzugt, daß zwischen 0,2 und 0,8 Mol Base pro Mol BHPS zu Beginn der Reaktion zugesetzt werden, und daß die Reaktion bei 80–100°C, vorzugsweise 100°C, 4–12 Stunden lang durchgeführt wird, am stärksten bevorzugt 6 Stunden lang bei 100 °C. Nachdem die 4- bis 12-stündige Reaktionszeit abgelaufen ist, wird zusätzliche Base zugegeben (0,4 bis 3,3 Mol Base pro Mol BHPS, vorzugsweise 1,0 Mol Base pro Mol BHPS). Die Reaktion wird dann über einen Zeitraum von einer Viertelstunde bis 24 Stunden, vorzugsweise einer Viertelstunde bis sechs Stunden, auf eine Temperatur im Bereich zwischen 100° und 200°C, vorzugsweise im Bereich zwischen 125° und 150°C erwärmt. Am Ende der Kondensationsreaktion, ob ein- oder zweistufig, wird das Produkt auf Raumtemperatur abgekühlt und, falls nötig, in ausreichend wäßriger Base gelöst, um eine durchscheinende bräunliche Lösung zu ergeben. Die Basen, die für das Lösen des Resolharzes der Erfindung geeignet sind, sind die gleichen wie diejenigen, die in der Kondensationsreaktion verwendet werden.
  • Die hydrolysierten Isobutylen/Maleinsäureanhydrid- (IBMA)-Copolymere sind diejenigen, die in der US-Patentanmeldung Serial No. 0,8750,349, eingereicht am 6. Dezember 1994, offenbart sind.
  • BEISPIELE
  • In den folgenden Teppich- und Stoffbewertungen wurden die Fleckfestigkeit und die Vergilbungsechtheit anhand von Verfahren gemessen, die im obigen Versuchsabschnitt beschrieben sind.
  • Die Zusammensetzungen der Beispiele 1–16 sind in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt. Das Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz der Beispiele 1 bis 16 wurde gemäß dem Beispiel 9 von US-A 5,447,755 hergestellt. Das hydrolysierte Styrol/Maleinsäure-Polymer der Beispiele 1–4 wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 des US-Patents Nr. 5,001,004 hergestellt. Das Polymethacrylsäure-Polymer der Beispiele 5 und 6 trug die Bezeichnung „DXAD" 34. Das Copolymer der Beispiele 7–10 war „ISOBAM"-04, ein im Handel erhältliches Isobutylen/Maleinsäureanydrid-Copolymer, Mw ~ 10 000 (IBMA-04), und das der Beispiele 11–14 war ISOBAM-01, ein im Handel erhältliches Isobutylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymer, Mw ~ 40000 (IBMA-01), beide von Kuraray Co., Japan.
  • Die Beispiele 1–4 sind Zusammensetzungen, die Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz und hydrolysiertes Styrol/Maleinsäureanhydrid- (SMA-) Copolymer umfassen.
  • Das Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz wurde gemäß dem in US-A 5,447,755 offenbarten Verfahren hergestellt, in dem Bis(hydroxyphenyl)sulfon (BHPS) mit Formaldehyd in Anwesenheit einer Base umgesetzt wurde.
  • Die Beispiele 7–10 sind Zusammensetzungen, welche Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz und Isobutylen/Maleinsäureanydrid-Copolymer (IBMA-04) umfassen.
  • Die Beispiele 11–14 sind Zusammensetzungen, welche Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz und hydrolysierte Isobutylen/Maleinsäure (IBMA-01) umfassen.
  • TABELLE 1 ZUSAMMENSETZUNGEN DER BEISPIELE 1–16
    Figure 00160001
  • TABELLE 2 ANWENDUNGSKONZENTRATIONEN FÜR DIE BEISPIELE 1–16
    Figure 00160002
  • Beispiel 1 wurden in Fasertests geprüft, und die Beispiele 2–4 wurden sowohl in Teppich- als auch in Fasertests gepfrüft und zeigten eine bessere UV- und NOx-Vergilbungsechtheit als das Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz allein, sowie eine verbesserte Shampoo-Echtheit im Vergleich mit hydrolysiertem SMA-Copolymer allein.
  • Die Beispiele 7–10 wurden in Fasertests geprüft und zeigten eine bessere UV- und NOx-Vergilbungsechtheit als Bis(hydroxyphenyl(sulfon)-Resolharz allein, sowie eine verbesserte Shampoo-Echtheit im Vergleich mit dem hydrolysierten Copolymer allein, das von im Handel erhältlichem „ISOBAM-04"-Isobutylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymer abgeleitet wurde.
  • Die Beispiele 11–14 wurden in Fasertests geprüft und zeigten eine bessere UV- und NOx-Vergilbungsechtheit als Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz allein sowie eine verbesserte Shampoo-Echtheit im Vergleich zu hydrolysiertem Copolymer, das von handelsüblichem „ISOBAM-01" Isobutylenmaleinsäureanhydrid-Copolymer allein erhalten wurde.

Claims (10)

  1. Zusammensetzung, welche Polyamidsubstrate gegenüber einer Anfärbung durch saure Farbstoffe unempfindlich macht, umfassend (A) carbonsäurehaltige Fleckenschutz-Polymere, ausgewählt aus hydrolysierten Copolymeren von Maleinsäureanhydrid mit ethylenisch ungesättigten Aromaten oder alpha-Olefinen, und (B) Resolkondensate, die keine Sulfonatgruppen enthalten, hergestellt durch Umsetzen von Bis(hydroxyphenyl)sulfon, welches keine Sulfonat- oder Carboxylatgruppen enthält, mit Formaldehyd in Anwesenheit eines Alkalimetallhydroxids, bei einem Gewichtsverhältnis von Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Resolharz zu carbonsäurehaltigem Fleckenschutz-Polymer im Bereich von 1 : 20 bis 2,5 : 1,0.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Resolkondensat bei einem Formaldehyd : Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Molverhältnis im Bereich zwischen 0,6 : 1,0 und 1,1 : 1,0 und einem Alkalimetallhydroxid : Bis(hydroxyphenyl)sulfon-Molgewichtsverhältnis im Bereich zwischen 0,1 : 1,0 und 3,5 : 1,0 hergestellt wird.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das carbonsäurehaltige Polymer ein hydrolysiertes Copolymer von Maleinsäureanhydrid und einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Aromaten oder alpha-Olefinen ist.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das carbonsäurehaltige Polymer in Anwesenheit eines Resolkondensats hergestellt wird.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei es sich bei einem oder mehreren der ethylenisch ungesättigten alpha-Olefine um ein 1-Alken handelt, das 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthält.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die alpha-Olefine 1-Octen umfassen.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die ethylenisch ungesättigten Aromate diejenigen sind, die durch die Formel
    Figure 00190001
    dargestellt werden, worin R für
    Figure 00190002
    steht; R1 für H-, CH3- oder
    Figure 00190003
    steht; R2 für H- oder CH3 steht; R3 für H- oder CH3O- steht; R4 für H-, CH3- oder CH3CO- steht, und R3 plus R4 für -O-CH3-O- steht.
  8. Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die ethylenisch ungesättigten Aromate Styrol umfassen.
  9. Polyamidsubstrat mit Unempfindlichkeit gegenüber einer Anfärbung durch saure Farbstoffe, auf welches die Zusammensetzung nach Anspruch 1 aufgebracht wurde.
  10. Verfahren, um ein Polyamidsubstrat unempfindlich gegen eine Anfärbung durch saure Farbstoffe zu machen, umfassend das in Kontakt bringen eines Polyamidsubstrats mit einer wäßrigen Lösung, welche die Zusammensetzung nach An spruch 1 umfaßt, und Gewinnen eines Polyamidsubstrats, das gegenüber einer Anfärbung durch saure Farbstoffe unempfindlich ist.
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