DE975527C

DE975527C - Verfahren zum Haerten von Aminoplasten

Info

Publication number: DE975527C
Application number: DEC764A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Suelzer
Original assignee: Ciba Geigy AG; Ciba AG
Current assignee: Novartis AG; BASF Schweiz AG
Priority date: 1949-07-25
Filing date: 1950-04-04
Publication date: 1961-12-21
Also published as: NL78704C; FR1021786A; BE497156A; GB716952A

Description

Die Härtung von Kunstharzen, insbesondere der Textilindustrie, spielt bekanntlich eine sehr wichtige Rolle. So werden durch Härtung von Kunstharzen, insbesondere von Aminoplasten, auf der Faser z. B. knitterechte Gewebe hergestellt. Zur Härtung braucht man in der Regel saure Katalysatoren. Als solche haben sich insbesondere die Ammoniumsalze starker Säuren bewährt. Behandlungsbäder, die härtbare Aminoplaste und solche Katalysatoren enthalten, sind jedoch unbeständig, indem sie die Neigung haben, derart sauer zu werden, daß vorzeitige Abscheidung von Kondensationsprodukten, stattfinden kann. Diesem Übel versuchte man durch Zusatz von überschüssigem Ammoniak entgegenzuwirken. Der Ammoniak wird aber, falls nicht große Mengen davon verwendet werden, mit der Zeit durch den Formaldehyd des Aminoplastes abgebunden und somit unwirksam.

Als weiterer, bisher nicht überwundener Nachteil der Anwendung von Ammonsalz enthaltenden Kunstharzappreturbädern erweist sich der Umstand, daß dabei die Lichtechtheit vieler Färbungen so stark verschlechtert wird, daß viele wichtige, lichtechte Farbstoffe für die Färbung von Textilien, welche einer solchen Kunstharzausrüstung unterworfen werden sollen, nicht verwendet werden können.

Es wurde nun gefunden, daß die Produkte, welche in konzentrierter wäßriger Lösung durch Einwirkung von Salzen starker Säuren mit einwertigen oder zweiwertigen Metallen auf Borsäure entstehen, vorzügliche Katalysatoren darstellen. Es wurde nämlich festgestellt, daß, während in verdünnter wäßriger Lösung keine Einwirkung solcher Salze auf Borsäure stattfindet, Bildung eines stark sauren Mediums erst dann erfolgt, wenn sich die

109 752/14

Salze und die Borsäure in konzentrierter Wäßriger Lösung befinden. Behandlungsbäder mit Aminoplasten können somit derartige Salze und Borsäure enthalten, ohne daß ihre Beständigkeit im geringsten gestört wird. Werden aber Textilien mit solchen Lösungen behandelt, getrocknet und gehärtet, so geht der Trocknungsvorgang durch eine Phase hindurch, in welcher die Borsäure und die betreffenden Salze sich in konzentrierter Lösung befinden. In ίο diesem Moment wird die Imprägniermasse auf der Faser sauer, und zwar unter solchen Bedingungen, die für das Härten der Kunstharze günstig sind. Durch Einwirkung von Hitze, z. B. Trocknen bei höherer Temperatur, wird die Härtung des Kunstharzes vollendet. Je nach Menge und Art des so auf die Faser gebrachten Kunstharzes und der Art und Weise der Anwendung werden verschiedene Effekte erzielt, z. B. Knitterfestigkeit, Quellfestigkeit, Schrumpffestigkeit, Erhöhung der Naßreißfestigkeit, permanente Chintz- oder Gaufriereffekte. Es können auch andere Effekte erzielt werden, z. B. waschechte Fixierung von Farbstoffen und Pigmenten, Appreturmitteln auf der Faser.

Die Verwendung der neuen Katalysatoren besitzt überdies den Vorteil, daß bei Behandlung von gefärbten Textilien in den meisten Fällen eine, nur unwesentliche oder überhaupt keine Verschlechterung der Lichtechtheit eintritt. Dieser Vorteil zeigt sich besonders deutlich bei Anwendung von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen. Aber auch bei Anwendung von Melamin-Formaldehyd-Harzen ist die Verbesserung gut erkennbar.

Wie eingangs erwähnt, ist das vorliegende Verfahren zur Härtung von Aminoplasten besonders wertvoll. Als härtbare Aminoplaste kommen Kondensationsprodukte von Aldehyden, insbesondere von Formaldehyd mit Verbindungen wie Harnstoff, Thioharnstoff, Aminotriazinen, wie Melamin, 2,6-Diamino-4-phenyl- 1,3,5-triazin (Benzoguanamin), in Frage.

Als Ausgangsstoffe der Katalyastoren, die sich während des Trocknens und des Härtungsvorganges bilden, kommen neben Borsäure wasserlösliche Salze starker Säuren, wie Halogenwasserstoffsäuren, Salpetersäure und Rhodanwasserstoffsäure mit Lithium, Magnesium oder Calcium, in Frage.

Die Bildung dieser Katalysatoren entspricht wahrscheinlich einem Vorgang, wie er von Hans Meerwein in Liebigs Annalen der Chemie, Bd. 455, S. 227 bis 253 (1927), beschrieben ist.

Solche Katalysatoren können auch außerhalb der Textilindustrie Verwendung finden, z. B. bei der Herstellung von Schuhsteifkappen, Kunstharzleimen und in manchen Fällen, wo Kunstharze in oder auf Fasermaterialien, wie Garne, Gewebe, Papier, Holz, gehärtet werden müssen.

Folgende Beispiele erläutern die Erfindung, ohne deren Umfang zu begrenzen.

Beispiel 1

Zellwollgewebe wird auf dem Foulard mit einer Lösung imprägniert, welche im Liter neben 60 g einer etwa 75gewichtsprözentigen w'äßrigen Lösung von Methylolmelaminmethyläther noch 12 g Calciumchlorid und 12 g Borsäure enthält. Das in dieser Art und Weise katalysierte Bad weist eine vorzügliche Stabilität auf.

Das mit dem Bad imprägnierte und auf dem Foulard abgequetschte Gewebe wird auf dem Rahmen getrocknet und hierauf bei 140⁰ C während 5 Minuten gehärtet.

Das so behandelte Zellwollgewebe weist einen mittleren Wäsche-Eingang von 5% auf, während das unbehandelte Gewebe bei der gleichen Wäsche 12% eingeht.

Einen ähnlichen Effekt erhält man, wenn in obigem Beispiel an Stelle des Methylolmelaminmethyläthers 50 g Dimethylolharnstoff verwendet werden.

Ebenso erhält man brauchbare Resultate mit geringeren Mengen an Katalysator, z. B. mit 6 g Calciumchlorid und 6 g Borsäure im Liter.

Beispiel 2

Ein Zellwollgewebe wird mit einem wäßrigen Bad, das im Liter 160 g Dimethylolharnstoff, 12 g Calciumchlorid und 12 g.Borsäure enthält, auf dem Foulard imprägniert und gemäß Beispiel 1 weiterbehandelt. Es besitzt nach dem Trocknen und Härten eine sehr gute Knitterfestigkeit.

Beispiel 3

Es wird ein wäßriges Bad verwendet, das im Liter 120 g Dimethylolmelamin, 12 g Calciumchlorid, 12 g Borsäure und als Weichmachungsmittel ι g des Acetates des Kondensationsproduktes von Stearinsäure-N-methylolamid mit Triäthanolamin enthält. In dieser Lösung auf dem Foulard imprägniertes und anschließend getrocknetes ZeIlwoll- oder Baumwollgewebe besitzt nach dem Härten eine sehr gute Knitterfestigkeit.

Im obigen Beispiel kann das Weichmachungsmittel mit ähnlichem Erfolg durch andere Weichmachungsmittel ersetzt werden, wie z. B. durch eine Mischung aus μ-heptadecyl-N-benzylbenzimidazoldisulfonsaurem Natrium mit dem Natriumsalz des Halbesters aus Phthalsäure und Oelsäureäthanolamid.

Mit dieser Lösung auf dem Foulard imprägniertes und anschließend getrocknetes Gewebe besitzt nach dem Härten eine sehr gute Knitterfestigkeit.

Beispiel 4

Ein Zellwollgewebe, das mit einer Lösung, welche im Liter 60 g einer etwa 75gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung von Methylolmelaminmethyläther, 14,7 g Calciumchlorid und 6,2 g Borsäure enthält, imprägniert wurde, zeigt nach dem Abquetschen, Trocknen und Härten bei 140⁰ C während 5 Minuten gegenüber unbehandeltem Gewebe folgende Verbesserungen:

Unbehandelt
Behandelt

Wäsdieeingang
Kette Schuß Mittel

4-5 °/o

11,0%

5.o°/o

11,25% 4>75°/o

Wasseraufnahme

(Quellwert)

100% 50%

Ähnliche Verbesserungen ergeben sich, wenn an Stelle von Calciumchlorid ζ. B. Lithiumchlorid oder Magnesiumchlorid verwendet werden.

Beispiel 5

Viskosesatin wird bedruckt mit einer Druckfarbe, welche aus folgenden Bestandteilen zusammengesetzt und gut haltbar ist:

Gewichtsteilen Titanweiß, 200 Gewichtsteilen einer 5ogewichtsprozen-

tigen wäßrigen Lösung eines beschränkt wasserlöslichen Kondensationsproduktes aus ι Mol Melamin und 3 Mol Formaldehyd,

350 Gewichtsteilen einer 6gewichtsprozen-

tigen wäßrigen Lösung von Traganth, welche mit Natriumhydroxyd neutralisiert worden ist,

Gewichtsteilen einer sgewichtsprozentigen wäßrigen Borsäurelösung,

Gewichtsteilen einer 30gewichtsprozen-

tigen Calciumchloridlösung, Gewichtsteilen Wasser.

und

Total 1000 Gewichtsteile.

Das bedruckte Gewebe wird getrocknet, 8 Minuten auf dem Matherplatt gedämpft und kalt ausgewaschen.

Der so hergestellte Mattweißdruck widersteht sehr gut einer Seifenwäsche bei 50 bis 6o° C.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Härten von Aminoplasten, welche sich in oder auf Fasermaterialien, wie Garne, Gewebe, Papier oder Holz befinden, mit Hilfe von Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung in Gegenwart von Katalysatoren durchgeführt wird, welche in konzentrierter wäßriger Lösung durch Einwirkung eines wasserlöslichen Salzes einer starken Säure mit Lithium, Magnesium oder Calcium auf Borsäure erhalten wurden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungsreaktion in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird, der durch Einwirkung von Calciumchlorid auf Borsäure in konzentrierter Lösung hergestellt wurde.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 657348;
niederländische Patentschrift Nr. 37 828;
britische Patentschriften Nr. 359858, 625215; schweizerische Patentschrift Nr. 198 411;
Liebigs Annalen, Bd. 455, S. 227 bis 253;
Papier, Jg. 5, S. 209 bis 212 und 256 bis 260;
Ber. d. Dtsch. Chem. Ges., 1928, S. 1840 bis 1847.