EP0196309A1 - Verfahren zur erzielung wasch- und reinigungsbeständiger textilausrüstungen mit reaktiven, perfluoralkylreste enthaltenden (co)polymeren und bzw. oder vorkondensaten. - Google Patents

Verfahren zur erzielung wasch- und reinigungsbeständiger textilausrüstungen mit reaktiven, perfluoralkylreste enthaltenden (co)polymeren und bzw. oder vorkondensaten.

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EP0196309A1
EP0196309A1 EP85904458A EP85904458A EP0196309A1 EP 0196309 A1 EP0196309 A1 EP 0196309A1 EP 85904458 A EP85904458 A EP 85904458A EP 85904458 A EP85904458 A EP 85904458A EP 0196309 A1 EP0196309 A1 EP 0196309A1
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EP
European Patent Office
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blocked
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compounds
molecular weight
nco groups
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Hans Deiner
Bernhard Sandner
Franz Mosch
Willy Bernheim
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Chemische Fabrik Pfersee GmbH
Original Assignee
Chemische Fabrik Pfersee GmbH
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    • D06M15/564—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
    • D06M15/576—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them containing fluorine

Definitions

  • the present invention describes a process for the production of washable and cleaning-resistant textile finishes by impregnation with conventional reactive (per) fluoroalkyl radical-containing (co) polymers and / or precondensates which contain OH or OR groups as reactive groups , where R is an alkyl radical having 1 to 3 carbon atoms, in aqueous dispersion and final heating, the dispersions containing compounds containing NCO groups (low molecular weight polyurethane with isocyanate groups and / or polyisocyanates) and having a molecular weight of at least 450 have, and / or contain a polyisocyanate mixture based on diphenylmethane in blocked form.
  • NCO groups low molecular weight polyurethane with isocyanate groups and / or polyisocyanates
  • These finishes can be carried out in combination with known finishing agents, ethylolated compounds being mentioned above all, but also diisocyanates. Disadvantageous is that the diisocyanates have to be prepared from solvents (aqueous emulsions are not stable) and the improvement in cleaning resistance achieved is insufficient.
  • washing and cleaning-resistant textile finishes with reactive, co-polymers containing perfluoroalkyl groups and / or precondensates are obtained from aqueous dispersion when selected compounds containing NCO groups are used in blocked form.
  • the present invention thus relates to the method described in claim 1 and the embodiments of this method specified in the subclaims.
  • the reactive, perfluoroalkyl group-containing (co) polymers which contain OH or OR groups as reactive groups, in which R is an alkyl radical having 1 to 3 C atoms, are well known to the person skilled in the art (see, for example, DE-AS 1 419 505) o
  • copolymers based on vinyl esters, in particular vinyl acetate and acrylic acid esters, in particular butyl acrylate.
  • Comonomers which can be used are a wide variety of compounds, such as other acrylates, for example ethyl, methyl or 2-ethylhexyl acrylate, ethylene, styrene, acrylic id and acrylonitrile, which also contain small amounts of monomers containing carboxyl groups, for example itaconic acid and (meth) Acrylic acid, or monomers with several double bonds, for example butanediol diacrylate, can be copolymerized.
  • These (co) polymers contain monomers containing customary perfluoroalkyl groups, these monomers also being the main component.
  • the perfluoroalkyl group-containing (co) polymeric N-methylol or N-methylol (C 1- to C 3-alkyl) ether groups used as reactive groups are those which are obtained by using methylolated and optionally etherified (meth ) acrylamides or allyl carbamates are incorporated into the copolymer.
  • comonomers containing OH groups for example hydroxyalkyl (meth) acrylates, such as 2-hydroxyethyl or 2-hydroxypropyl acrylate, are also very suitable.
  • the monomers with the reactive groups are generally polymerized in amounts of 2 to 20, in particular 2.5 to 12,% by weight, based on the polymer as a whole. These copolymers are prepared in a known manner by emulsion copolymerization in an aqueous medium.
  • Pre-condensates containing reactive perfluoroalkyl groups are used as reactive compounds instead of or together with the (co) polymers.
  • these are the customary methylolmelamines or methylolureas which are optionally etherified with C 1 to C 3 alcohols and which are present in a form modified with perfluoroalkyl groups.
  • a typical representative of this group of compounds is described in EP-OS 073 364.
  • R f polyurethanes examples which may be mentioned are free OH groups containing R f polyurethanes.
  • the term reactive (R) group-containing (co) polymers should therefore be interpreted broadly. Low molecular weight polyurethanes are suitable as compounds containing NCO groups.
  • polyurethanes are - and this is well known to the person skilled in the art - by reacting polyvalent, aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and aromatic polyisocyanates, such as, for example, hexamethylene-1, 6-diisocyanate, the various isomers of tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate and The like with low molecular weight compounds with at least 2, preferably at least 3 OH groups.
  • polyvalent, aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and aromatic polyisocyanates such as, for example, hexamethylene-1, 6-diisocyanate, the various isomers of tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate and The like with low molecular weight compounds with at least 2, preferably at least 3 OH groups.
  • Low molecular weight polyols there are suitable, in particular, trimethylolpropane, '1, 3,5-hexanetriol, glycerol, Pentaaerythrit, but also P opylenglykol, hexylene glycol, or D-Lethylenglykol into consideration.
  • Other low molecular weight polyhydroxy compounds such as triethanolamine, are also suitable.
  • the molecular weight of the polyhydroxy compounds which can be used is in the range from 62 to about 400, in particular up to about 250.
  • the production of the low molecular weight polyurethanes which have a molecular weight of at least 450, in particular at least 600, is known per se.
  • the polyhydroxy compounds mentioned are reacted with an excess of polyisocyanates.
  • the equivalent ratio of OH to NCO groups is at least 1: 1.3, in particular 1: 1.5 to 2.5.
  • the upper limit is variable, but connections with a ratio of 1: over 6.0 are of no particular importance.
  • the compounds containing NCO groups are also polyisocyanates with a molecular weight of at least 450, in particular at least 600, within the scope of the process according to the invention Blocking described below can be used.
  • polyisocyanates are known. Examples include: trimeric isophorone diisocyanate or trimeric hexamethylene-1, 6-diisocyanate or DESMODUR RF (Bayer AG, Leverkusen).
  • the selected compounds containing selected NCO groups are not used as such but rather in blocked form.
  • the blocking takes place by reacting these compounds with approximately stoichiometric amounts of blocking agent. * After the reaction, the free NCO groups have practically completely disappeared.
  • Suitable blocking agents are phenols, malonic esters, acetic acetic esters and other known substances, but preferably C 2 to C 8 alkanone oximes, in particular butanone oxime (see e.g. EP-OS 107 838).
  • the blocked compounds containing NCO groups can be split up in the heat, so that in turn there are ready-to-react compounds.
  • the compounds blocked with C 2- to C 8-alkanone oximes, in particular butanone oxime can be broken down again at relatively low temperatures, which is why these
  • Blocking agents are preferred. If necessary, the cleavage can be reduced by adding catalysts, e.g. Sn alkyl compounds are accelerated.
  • the blocked low molecular weight polyurethane or the blocked polyisocyanate are used to achieve the wash and (chemical) cleaning-resistant textile equipment as so-called extenders, substances that improve oil and water repellency and allow a reduction in the amount of the compounds containing fluoroalkyl radicals. Amounts of 3 to 25% by weight, in particular 7 to 17% by weight, based on 100% reactive perfluoroalkyl group-containing (co) polymer and / or precondensate, are completely sufficient, so that higher amounts are sufficient not considered for cost reasons.
  • the compounds containing blocked NCO groups are added to the finishing liquor in emulsified form.
  • These emulsions are prepared in a known manner using known emulsifiers and are ultimately in solvent-free form. These production processes are known to the person skilled in the art and it is not necessary to go into them in more detail.
  • a special embodiment of the emulsion preparation is required when using melamine precondensates as reactive R f precondensates. If such are used, the compounds containing blocked NCO groups must not be used alone in order to obtain liquors which are stable for several hours, but only together with a further known water-insoluble textile auxiliary in the solvent, if appropriate with slightly increased Temperature, dissolved, then, as is known, this solution is stirred into an emulsifier / water mixture (the commercially available products can be used as emulsifiers) and then turbinated in and then the mixture obtained is subjected to high-pressure homogenization.
  • an emulsifier / water mixture the commercially available products can be used as emulsifiers
  • the solvent is distilled off under reduced pressure at a slightly elevated temperature and the emulsion is adjusted to the desired dry substance content with water.
  • other conventional textile auxiliaries can also be used in the process according to the invention, the addition of which can take place already during the production of compounds (see above), but of course also only subsequently , can also be used.
  • the method according to the invention is used to impregnate all types of textiles from an aqueous medium.
  • the water is of course used in different quantities, depending on whether impregnation, i.e. impregnation of the material, is carried out by padding, spraying, splashing or the like.
  • impregnation is a very common finishing method which is familiar to the person skilled in the art. These methods therefore require no special explanation and reference can be made to the known literature. Further details can be found in the examples. It should be noted, however, that the use of organic solvents is not necessary in the process according to the invention, but is carried out without solvents.
  • the method according to the invention is suitable for impregnating textiles of all kinds, be it in the form of woven, knitted or nonwoven fabrics. These can be made both from natural fibers, such as cellulose or keratin fibers, and from synthetic fibers, such as polyacrylonitrile, polyamide, polyvinyl alcohol or polyester. Of course, come too Textile materials are considered, which consist of mixtures of natural with synthetic fibers. It should be emphasized that even slightly adjusted fabrics, such as taffeta or slightly adjusted poplin fabrics, can be finished using the method according to the invention. This is important, for example, for rain protective clothing such as anoraks and the like.
  • the oil repellency is tested using the method as specified in AATCC 118-1972.
  • the dry cleaning is carried out in a liquor ratio of 1:10 (sample weight to liquor volume) for 15 minutes, the tetrachlorethylene used being renewed for each cleaning.
  • the patterns are washed in the manner indicated. example 1
  • a blue cotton twill (222 g / m) is padded with the following fleet:
  • the fleet intake is 78%.
  • the fabric treated in this way is then dried at 110 ° C. for 10 minutes and then condensed after 5 minutes at 150 ° C. (equipment A).
  • equipment B is carried out in the same way, but the emulsion is produced in the absence of the blocked low molecular weight polyurethane.
  • 20 g / l of a commercial extender based on fat-modified synthetic resin are also used in the liquor formulation.
  • Example 1 is repeated using the perfluoroalkyl-modified methylolmelamine ether corresponding to Example 2 B of EP-OS 073 364, with comparable results. - 1 2 -
  • polyisocyanates are blocked in succession with butanone oxime in the manner described in Example 1: trimeric isophorone diisocyanate (A), DESMODUR RF from Bayer (B), trimeric hexamethylene-1,6-diisocyanate (C), hexamethylene-1,6 di-isocyanate (D) and naphthylene-1,5-diisocyanate (E).
  • A trimeric isophorone diisocyanate
  • DESMODUR RF from Bayer
  • C trimeric hexamethylene-1,6-diisocyanate
  • D hexamethylene-1,6 di-isocyanate
  • E naphthylene-1,5-diisocyanate
  • methyl ethyl ketone 100 g of the blocked polyurethane prepared as described below are added at about 60 ° C. and heated to 60 ° C.
  • the liquid consists of two immiscible layers. It is turbinated in a solution of 10 g of the emulsifier described in Example 1 in 290 g of water at a temperature of 60 ° C. and then homogenized on a high-pressure homogenizing machine, likewise at a temperature of 60 ° C. Then the solution medium distilled off in vacuo at 30 to 40 ° C. with stirring and the emulsion was adjusted to 25% by weight dry matter content with water.
  • Oil repellent Water repellent oil repellent a) b) a) b)
  • a cotton / polyester jacketed poplin (35/65; 200 g / m) is treated in the manner given in Example 1 (fleet absorption approx. 65%):
  • Example 3 25 g / 1 of the emulsion of Example 1 of EP-OS 073 364, 6 g / 1 of the emulsion of the blocked polyurethane described in Example 3, which additionally contains 50 g of paraffin (melting point 52-54 ° C.),

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Description

Patentanmeldung
Verfahren zur Erzielung wasch- und reinigungs¬ beständiger Textilausrüstungen mit reaktiven, Perfluoralkylreste enthaltenden (Co)polymeren und bzw. oder Vorkondensaten
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Erzie¬ lung wasch- und reinigungsbeständiger Textilausrüstungen durch Imprägnieren mit üblichen reaktiven.,Perfluoralkylreste enthal¬ tenden (Co)polymeren und bzw. oder Vorkondensaten, die als re- aktive Gruppen OH- bzw. OR-Gruppen enthalten, wobei R einen Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen bedeutet, in wäßriger Disper¬ sion und abschließendes Erhitzen, wobei die Dispersionen NCO- Gruppen enthaltende Verbindungen (niedermolekulare Polyure¬ thane mit Isocyanatgruppen und/oder Polyisocyanate) , die ein Molekulargewicht von mindestens 450 aufweisen, und/oder ein Polyisocyanatgemisch auf Diphenylmethanbasis in blockierter Form enthalten.
Die öl- und wasserabweisende Ausrüstung mit den unterschied¬ lichsten reaktiven R^-Polymeren bzw. Rf-Vorkondensaten ist bekannt (EP-OS 073 364; US-PS 3 356 628; Rf = Perfluoralkyl- rest mit mindestens 4, insbesondere 6 bis 14 C-Atomen) . Diese Ausrüstungen können in Kombination mit bekannten Aus¬ rüstungsmitteln erfolgen, wobei vor allem ethylolierte Ver¬ bindungen, aber auch Diisocyanate genannt sind. Nachteilig ist dabei, daß die Ausrüstung mit den Diisocyanaten aus Lö¬ sungsmitteln erfolgen muß (wäßrige Emulsionen sind unbestän¬ dig) und die erzielte Verbesserung der Reinigungsbeständig¬ keit ungenügend bleibt.
Es wurde nun gefunden, daß wasch- und reinigungsbeständige Textilausrüstungen mit reaktiven,Perfluoralkylgruppen ent¬ haltenden (Co)poly eren und bzw. oder Vorkondensaten aus wäßriger Dispersion dann erhalten werden, wenn ausgewählte NCO-Gruppen enthaltende Verbindungen in blockierter Form zum Einsatz kommen.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren und in den Unteransprüchen angegebe¬ ne Ausgestaltungen dieses Verfahrens.
Die reaktiven,Perfluoralkylgruppen enthaltenden (Co)polyme- ren, die als reaktive Gruppen OH- bzw. OR-Gruppen enthalten, in denen R einen Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen bedeutet, sind dem Fachmann hinreichend bekannt (siehe z.B. DE-AS 1 419 505) o
Im allgemeinen handelt es sich um Copolymerisate auf Basis von Vinylestern, insbesondere Vinylacetat und Acrylsäure- estern, insbesondere Butylacrylat. Als Comonomere kommen dabei die unterschiedlichsten Verbindungen, wie andere Acrylate, z.B. Ethyl-, Methyl- oder 2-Ethylhexylacrylat, Ethylen, Styrol, Acryla id und Acrylnitril in Betracht, die auch geringe Mengen an carboxylgruppenhaltigen Mono¬ meren, z.B. Itaconsäure und (Meth)Acrylsaure, oder Mono- mere mit mehreren Doppel - bindungen, z.B. Butandioldiacry- lat, einpolymerisiert enthalten können. Diese (Co)polymeren enthalten übliche Perfluoralkylgruppen enthaltende Mono ere einpolymerisiert, wobei diese Monomeren durchaus auch die Hauptkomponente sein können. Als reaktive Gruppen enthalten die verwendeten Perfluoralkylgruppen enthaltenden (Co)poly- meren N-Methylol- bzw. N-Methylol-(C 1- bis C 3-Alkyl)ether- gruppen, die durch Verwendung von methylolierten und gege¬ benenfalls veretherten (Meth)acrylamiden oder Allylcarba- maten in das Copolymere eingebaut werden. Daneben sind aber auch OH-gruppenhaltige Comonomere, z.B. Hydroxyalkyl- (meth)acrylate, wie 2-Hydroxyethyl- oder 2-Hydroxypropyl- acrylat, sehr gut geeignet. Die Monomeren mit den reaktiven Gruppen sind im allgemeinen in Mengen von 2 bis 20, insbeson¬ dere 2,5 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Polymerisat, einpolymerisiert. Diese Copolymerisate werden in bekannter Weise durch Emulsionscöpolymerisation in wäßrigem Medium hergestellt.
Als reaktive Verbindungen werden anstelle oder auch zusam¬ men mit den (Co)polymeren reaktive Perfluoralkylgruppen ent¬ haltende Vorkondensate verwendet. Vor allem handelt es sich dabei um die üblichen gegebenenfalls mit C 1- bis C 3-Alko- holen veretherten Methylolmelamine bzw. Methylolharnstoffe, die in mit Perfluoralkylgruppen modifizierter Form vorliegen. Ein typischer Vertreter dieser Gruppe von Verbindungen wird in der EP-OS 073 364 beschrieben.
Weitere, weniger gut geeignete reaktive Verbindungen für das erfindungsgemäße Verfahren sind dem Fachmann ebenfalls bekannt Als Beispiele seien freie OH-Gruppen enthaltende Rf-Polyure- thane genannt. Der Begriff reaktive, R^-Gruppen enthaltende (Co)polymere ist also weit auszulegen. Als NCO-Gruppen enthaltende Verbindungen sind niedermoleku¬ lare Polyurethane geeignet. Diese Polyurethane werden - und das ist dem Fachmann durchaus bekannt - durch Umsetzung von mehrwertigen, aliphatischen, cycloaliphatischen, aralipha- tischen und aromatischen Polyisocyanaten, wie beispielsweise Hexamethylen-1 ,6-diisocyanat, den verschiedenen Isomeren des Toluylendiisocyanats, Diphenylmethandiisocyanat, Iso- phorondiisocyanat und dergleichen mit niedermolekularen Verbindungen mit mindestens 2, vorzugsweise mindestens 3 OH-Gruppen, hergestellt. Als niedermolekulare Polyole kom¬ men dabei insbesondere Trimethylolpropan,' 1 ,3,5-Hexantriol, Glycerin, Pentaaerythrit, aber auch P opylenglykol, Hexylen- glykol oder D-Lethylenglykol in Betracht. Daneben sind auch andere niedermolekulare Polyhydroxyverbindungen, wie Tri- ethanolamin, geeignet. Das Molekulargewicht der verwendba¬ ren Polyhydroxyverbindungen liegt im Bereich von 62 bis etwa 400, insbesondere bis etwa 250.
Die Herstellung der niedermolekularen Polyurethane, die ein Molekulargewicht von mindestens 450, insbesondere mindestens 600 aufweisen, ist an und für sich bekannt. Es werden dazu die genannten Polyhydroxyverbindungen mit einem Überschuß an Polyisocyanaten umgesetzt. Das Äquivalentverhältnis von OH- zu NCO-Gruppen liegt dabei bei mindestens 1 : 1,3, ins¬ besondere 1 : 1,5 bis 2,5. Die obere Grenze ist variabel, doch kommt Verbindungen mit einem Verhältnis von 1 : über 6,0 keine besondere, Bedeutung mehr zu.
Neben den niedermolekularen Polyurethanen sind als NCO-Grup¬ pen enthaltende Verbindungen auch Polyisocyanate mit einem Molekulargewicht von mindestens 450, insbesondere mindestens 600 im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach der unten beschriebenen Blockierung einsetzbar. Derartige Poly- isocyanate sind bekannt. Als Beispiele seien genannt: tri- meres Isophorondiisocyanat bzw. trimeres Hexamethylen-1 ,6- diisocyanat oder DESMODUR RF (Firma Bayer AG, Leverkusen) .
Als einzige Ausnahme ist neben den höhermolekularen NCO-Grup¬ pen enthaltenden Verbindungen auch ein Polyisocyanatgemisch auf Diphenylmethanbasis geeignet. Diese lassen sich ebenso wie die vorher schon genannten NCO-Gruppen enthaltenden Ver¬ bindungen überraschenderweise gut emulgieren, was verständ- licherweise die Voraussetzung für ihre Anwendung ist.
Die beschriebenen ausgewählten NCO-Gruppen enthaltenden Ver¬ bindungen kommen erfindungsgemäß nicht als solche, sondern in blockierter Form zum Einsatz. Die Blockierung erfolgt da¬ bei durch Umsetzung' dieser Verbindungen mit etwa stöchio- metrischen Mengen an Blockierungsmittel.* Nach der Umsetzung sind die freien NCO-Gruppen praktisch vollständig verschwun¬ den. Als Blockierungsmittel sind Phenole, Malonester, Acet- essigester und andere bekannte Substanzen, bevorzugt jedoch C 2- bis C 8-Alkanonoxime, insbesondere das Butanonoxim, ge- eignet (siehe z.B. EP-OS 107 838) . Die blockierten NCO-Grup¬ pen enthaltenden Verbindungen können in der Hitze aufgespal¬ ten werden, so daß wiederum reaktionsbereite Verbindungen vor¬ liegen. Die mit C 2- bis C 8-Alkanonoximen, insbesondere Butanonoxim, blockierten Verbindungen lassen sich bei relativ niedrigen Temperaturen wieder aufspalten, weshalb diese
Blockierungsmittel bevorzugt sind. Gegebenenfalls kann die Rückspaltung durch Zusatz von Katalysatoren, z.B. Sn-Alkylver- bindungen, beschleunigt werden.
Das blockierte niedermolekulare Polyurethan bzw. das blockier- te Polyisocyanat werden zur Erzielung der wasch- und (chemisch) reinigungsbeständigen Textilausrüstung als sogenannte Extender, also Stoffe, die die öl- und Wasserabweisung verbessern und dabei eine Verringerung der Menge der Fluoralkylreste ent¬ haltenden Verbindungen ermöglichen, eingesetzt. Dafür sind Mengen von 3 bis 25 Gew.-%, insbesondere 7 bis 17 Gew.-%, bezogen auf 100%iges reaktives, Perfluoralkylgruppen enthal- tendes (Co)polymer und bzw. oder Vorkondensat, vollkommen ausreichend, so daß höhere Mengen schon aus Kostengründen nicht in Betracht kommen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Behandeln von Texti¬ lien werden die blockierten NCO-Gruppen enthaltenden Verbin- düngen der Ausrüstungsflotte in emulgierter Form zugesetzt. Diese Emulsionen werden in bekannter Weise unter Verwendung bekannter Emulgatoren hergestellt und liegen schlußendlich in lösungsmittelfreier Form vor. Diese Herstellungsverfahren sind dem Fachmann bekannt und es ist nicht notwendig, darauf näher einzugehen.
Eine besondere Ausgestaltung der Emulsionsherstellung ist allerdings bei der Verwendung von Melaminvorkondensaten als reaktives Rf-Vorkondensat erforderlich. Werden solche verwen¬ det, so dürfen zur Erzielung von über mehrere Stunden bestän- digen Flotten die blockierten NCO-Gruppen enthaltenden Ver¬ bindungen nicht allein, sondern nur zusammen mit einem weite¬ ren bekannten wasserunlöslichen Textilhilfsmittel im Lösungs¬ mittel, gegebenenfalls bei leicht erhöhter Temperatur, gelöst, dann erst wie bekannt diese Lösung in ein Emulgator-Wasser- Gemisch (als Emulgatoren sind die handelsüblichen Produkte verwendbar) eingerührt bzw. einturbiniert und anschließend das erhaltene Gemisch einer Hochdruckhomogenisierung unter¬ worfen werden. Abschließend wird wie üblich das Lösungsmittel unter vermindertem Druck bei leicht erhöhter Temperatur ab- destilliert und die Emulsion auf den gewünschten Trockensub¬ stanzgehaltmit Wasser eingestellt. Neben den verschiedenen reaktiven, Perfluoralkylgruppen ent¬ haltenden (Co)polymeren bzw. Vorkondensaten können im Rah¬ men des er indungsgemäßen Verfahrens auch andere übliche Textilhilfsmittel, deren Zusatz schon bei der Herstellung von Compounds (siehe oben) , aber selbstverständlich auch erst nachträglich erfolgen kann, mitverwendet werden.
Als solche Zusätze sind übliche Knitterfrei- und Weichgriff¬ mittel, Flammfestmittel, Oleophobierungsmittel, Hydrophobier=> mittel, Appreturmittel und andere zu nennen. Selbstverständ- lieh ist es auch angebracht, soweit erforderlich, bekannte Härtungsmittel mitzuverwenden.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Imprägnieren von Textilien aller Art aus wäßrigem Medium. Das Wasser kommt dabei natürlich in unterschiedlichen Mengen zum Einsatz, je nachdem, ob durch Foulardieren, Sprühen, Pflatschen oder ähnliches eine Imprägnierung, also Durchtränkung des Materials, vorgenommen wird. Bei der Imprägnierung handelt es sich um durchaus gängige Ausrüstungsmethoden, die dem Fachmann geläu¬ fig sind. Diese Verfahren bedürfen daher keiner besonderen Erläuterung und es kann auf die bekannte Literatur verwiesen werden. Einzelheiten sind überdies den Beispielen zu entneh¬ men. Festzuhalten bleibt allerdings, daß die Verwendung von organischen Lösungsmitteln bei dem erfindungsgemäßen Verfah¬ ren nicht erforderlich ist, sondern lösungsmittelfrei gearbei- tet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Imprägnieren von Texti¬ lien aller Art, sei es in Form von Geweben, Gewirken oder Vlie sen geeignet. Diese können sowohl aus natürlichen Fasern, wie Cellulose- oder Keratinfasern, als auch aus synthetischen Fa- sern, wie Polyacrylnitril, Polyamid, Polyvinylalkohol oder Polyester, hergestellt sein. Selbstverständlich kommen auch Textilmaterialien in Betracht, die aus Mischungen von natür¬ lichen mit synthetischen Fasern bestehen. Hervorzuheben ist, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch leicht einge¬ stellte Gewebe, wie Taft oder leicht eingestellte Popeline- Stoffe, ausgerüstet werden können. Dies ist beispielsweise für Regenschutzbekleidung, wie Anoraks und dergleichen, von Bedeutung.
Erst durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich ge¬ worden, Textilien derart wasser- und olabweisend auszurüsten, daß diese Ausrüstungen sehr gut wasch- und/oder (chemisch)rei¬ nigungsbeständig sind.
Die bekannten Verfahren haben zwar auch schon in dieser Rich¬ tung einige Fortschritte gebracht, aber durch-den Zusatz der ausgewählten blockierten niedermolekularen Polyurethane bzw. der blockierten Polyisocyanate wird diese Reinigungsbeständig¬ keit nochmals deutlich verbessert (siehe auch Vergleichsbei¬ spiele) , so daß die erhaltenen Effekte nunmehr allen Anforde¬ rungen in dieser Hinsicht genügen.
In den folgenden Beispielen erfolgt die Prüfung der ölabwei- sung nach der Methode, wie sie in AATCC 118-1972 angegeben ist. Die Prüfung der Wasserabweisung erfolgt nach DIN 53 888 (a = Wasseraufnahme in %, b = Abperleffekt) bzw. dem Spray¬ test entsprechend AATCC 22-1974. Die Trockenreinigung wird - wenn nicht anders angegeben - im Flottenverhältnis 1 : 10 (Mustergewicht zu Flottenvolumen) während 15 Minuten durchge¬ führt, wobei für jede Reinigung das verwendete Tetrachlor- ethylen erneuert wird. Die Wäsche der Muster wird in der je¬ weils angegebenen Weise vorgenommen. Beispiel 1
a) Herstellung eines blockierten niedermolekularen Poly¬ urethans
30 g einer 75gew.%igen Lösung des Umsetzungsproduktes aus 3 Mol Toluylendiisocyanat und 1 Mol Trimethy- lolpropan (durchschnittliches Molekulargewicht ca. 850) in Ethylacetat werden in 67 g Methylisobutylketon gelöst.
In diese Lösung werden 7,0 g Butanonoxim gegeben, wobei die Temperatur auf 60 bis 70° C ansteigt. Bei dieser Tempe¬ ratur wird anschließend 20 Minuten gerührt und IR-spektro- graphisch geprüft, ob noch NCO-Banden vorhanden sind. So¬ lange derartige Banden noch nachweisbar sind, werden por¬ tionsweise je 0,1 g Butanonoxim zugegeben, bis keine NCO- Gruppen mehr nachweisbar sind.
b) Emulgierung des blockierten niedermolekularen Polyurethans zusammen mit perfluormodifiziertem Polyurethan
97,8 g einer 50%igen Lösung eines perfluoralkylmodifizier- teh Polyurethans (siehe US-PS 3 968 066, Beispiel 8) in Butylacetat sowie
1,7 g Eisessig werden zusammengerührt und die Mischung auf 70° C erwärmt.
In einem separaten Gefäß werden 8,8 g des Acetats eines ethoxylierten Fettamins (ca. 10 Mol Ethylenoxid je Mol Fettamin mit C 16- bis
C 18-Alkylrest) sowie 245,0 g Wasser auf 70° C unter Rühren erwärmt. In diese Lösung wird mittels eines Schnellrührers die Lö¬ sung des blockierten niedermolekularen Polyurethans und des perfluormodifizierten Polyurethans eintur- biniert. Anschließend wird diese Voremulsion bei 70 C auf einer Hochdruckhomogenisiermaschine bei 300 bar bis zum Erreichen der gewünschten Fein- teiligkeit homogenisiert. Diese Emulsion wird dann zur Entfernung des Lösungsmittels einer azeotropen
Vakuumdestillation unterworfen, und zwar bei maxi¬ mal 40° C und mit Wasser auf eine Endmenge von 383 g eingestellt. Nachdem noch 255 g einer 16%igen Emulsion eines perfluoralkylmodifizierten Methylol= mela inethers (siehe EP-OS 073 364, Beispiel 1) zu= gesetzt sind, erhält man eine Emulsion mit ca. 20 Gew.-% Feststoffgehalt, die 4,8 Gew.-% an ver¬ kapptem niedermolekularem Polyurethan enthält.
c) Ausrüstung
2 Ein blauer Baumwollköper (222 g/m ) wird mit folgender Flot¬ te foulardiert:
30 g/1 der nach b) hergestellten Emulsion,
2 g/1 60%ige Essigsäure,
20 g/1 einer wäßrigen ca. 50%igen Lösung von Pentamethylol- melaminmeth lether,
30 g/1 einer 45%igen wäßrigen Lösung von Dimethyloldihydro- xyethylenharnstoff und
8 g/1 Magnesiumchloridhexahydrat.
Die Flottenaufnahme beträgt 78 %. Das so behandelte Gewebe wird anschließend bei 110° C 10 Minuten getrocknet und da¬ nach 5 Minuten bei 150° C kondensiert (Ausrüstung A) .
Zum Vergleich wird eine Ausrüstung B in gleicher Weise durch geführt, wobei aber die Herstellung der Emulsion in Abwesen¬ heit des blockierten niedermolekularen Polyurethans erfolgt. dafür aber bei dem Flottenansatz 20 g/1 eines handelsüb¬ lichen Extenders auf Basis fettmodifizierten Kunstharzes (siehe z.B. DE-PS 12 33 874, Beispiele 1 und 4) mitver¬ wendet werden.
Die technologische Prüfung ergibt für die öl- und Wasserabwei¬ sung folgende Werte:
Emulsion Wasserab¬ ölabweisung Spraytest ölab¬ Wasserab¬ Ölab¬ weisung weisung weisung weisung
0 r i g i n a 1 nach 3x60° C- nach 3x Chemischrei¬ nigen a) b) a) b)
A (erfin- 13 5 5 3 x 100 4 13 5 5 dungs- 5 4 gemäß) 5 4
B (Stand 18 4 5 3 x 50 3 34 3 3 der 4 2 Technik) 3 1 unbehandelt 96 1 0 - - - -
Das Beispiel 1 wird wiederholt unter Verwendung des perfluor- alkylmodifizierten Methylolmelaminethers entsprechend Beispiel 2 B der EP-OS 073 364, wobei vergleichbare Ergebnisse resul¬ tieren. - 1 2 -
Beispiel 2
Mit einer Flotte enthaltend
24 g/1 der im Beispiel 1 unter b) hergestellten Emul¬ sion, 10 g/1 einer ca. 50%igen wäßrigen Aminoplastvorkonden¬ satlösung {mit Methanol verethertes Pentamethy- lolmelamin) und 6 g/1 Katalysatorlösung (ca. 75%ige wäßrige Zinknitrat- hexahydratlösung mit geringen Mengen Salz- und Essigsäure)
2 werden a) ein Polyacrylnitrilgewebe (214 g/m ) , b) ein Poly-
2 ester/Baumwollmischgewebe (65/3.5; 208 g/m ) und c) eine vor¬ gewaschene Wollwebware (180 g/m2) foulardiert (Flottenaufnah- e 90 bzw. 6o bzw. 78 %) , 10 Minuten bei 110° C getrocknet und 2,5 Minuten bei 150 C kondensiert. Die so ausgerüsteten Gewebe weisen hinsichtlich öl- und Wasserabweisung hervorra¬ gende Anfangswerte auf, die auch einer chemischen Reinigung und einer üblichen Haushaltswäsche in hervorragendem Maße widerstehen.
Beispiel 3
In der im Beispiel 1 beschriebenen Weise werden nacheinander mit Butanonoxim folgende Polyisocyanate blockiert: trimeres Isophorondiisocyanat (A) , DESMODUR RF der Fa. Bayer (B) , tri¬ meres Hexamethylen-1 ,6-diisocyanat (C) , Hexamethylen-1 ,6-di- isocyanat (D) und Naphthylen-1 ,5-diisocyanat (E) .
Von den so hergestellten blockierten Polyisocyanaten wird wie unten beschrieben eine 25%ige Emulsion bereitet und dabei fol¬ gendes Ergebnis erhalten: Blockiertes A) Emulgierfähigkeit sehr gut
Blockiertes B) Emulgierfähigkeit sehr gut
Blockiertes C) Emulgierfähigkeit sehr gut
Blockiertes D) nicht emulgierfähig Blockiertes E) nicht emulgierfähig
Die obige Aufstellung zeigt, daß nur die erfindungsgemäß ver¬ wendeten Polyisocyanate mit einem Molekulargewicht von über 450 in blockierter Form ohne weiteres emulgierfähig sind und damit nur diese Produkte ohne Schwierigkeiten erfindungsgemäß eingesetzt werden können.
In 100 g Methylethylketon werden bei ca. 60° C 100 g des wie nachfolgend beschrieben hergestellten blockierten Polyurethans zugegeben und auf 60 C erwärmt. Die Flüssigkeit besteht aus zwei nichtmischbaren Schichten. Sie wird in eine Lösung von 10 g des im Beispiel 1 beschriebenen Emulgators in 290 g Was¬ ser von einer Temperatur von 60 C einturbiniert und anschließen auf einer Hochdruσkhomogenisiermaschine homogenisiert, eben¬ falls bei einer Temperatur von 60° C. Danach wird das Lösungs¬ mittel im Vakuum bei 30 bis 40 C unter Rühren abdestilliert und die Emulsion auf 25 Gew.-% Trockensubsta zgehalt mit Was¬ ser eingestellt.
490 g des im Beispiel 1 beschriebenen niedermolekularen Poly¬ urethans werden in 375 g Methylethylketon in einem Dreihals¬ kolben, versehen mit Thermometer, Rührer und Rückflußkühler vorgelegt und bei Zimmertemperatur 135 g Butanonoxim zugegeben Dabei steigt die Temperatur auf 60 bis 70° C an. Nach 20-minü¬ tigem Rühren wird IR-spektrographisch geprüft, ob noch NCO- Banden vorhanden sind. Solange solche noch nachweisbar sind, wird weiterhin Butanonoxim in Mengen von ca. 3 g zugegeben. Man erhält auf diese Weise 1000 g einer 50%igen Lösung des blockierten Polyurethans. Werden von den blockierten Produkten A) bis C) 15 g/1 unter zusätzlicher Verwendung von
30 g/1 der Emulsion eines perfluormodifizierten Poly¬ urethans entsprechend Beispiel 11 A der US-PS 3 968066 (lösungsmittelfrei durch azeotrope
Vakuumdestillation) , 10 g/1 Mischpolymerisat.- dispersion (siehe DE-AS
1 419 505, Beispiel 1) , 40 g/1 ca. 50%ige wäßrige Dimethylolethylenharnstoff- lösung,
12 g/1 Essigsäure 60%ig,
12 g/1 Zirkonoxychloridlösung (22 % Zrθ2) und 6 g/1 kristallisiertes -Natriumacetat
Ausrüstungsflotten hergestellt und ein oliver Baumwollatlas
(cä. 300 g/m ~) in bekannter Weise (Flottenaufnahme ca. 72 %,
Trocknung und Kondensation wie im Beispiel 1) behandelt, so werden hervorragende Ausrüstungseffekte erhalten, die auch
Kochwäschen nach DIN 83 892 sehr gut widerstehen.
Beispiel 4
Der in Beispiel 1 c) beschriebene Baumwollköper wird in der dort angegebenen Weise mit folgender Behandlungsflotte ausge¬ rüstet:
24 g/1 der unter Beispiel 1 b) hergestellten Emulsion, die aber anstelle des blockierten niedermolekularen Po- lyurethans die gleiche Menge eines in gleicher Wei¬ se blockierten technischen Gemisches von Diphenyl- methandiisocyanaten enthält, 2 g/1 60%ige Essigsäure, 30 g/1 einer etwa 60%igen wäßrigen Lösung von Dimethylol- dihydrαxyethylenharnstoff und
8 g/1 Magnesiumchloridhexahydrat. Das so ausgerüstete Gewebe zeigt folgende Effekte:
Wasserabweisung • ölabweisung Wasserabweisung ölabweisu a) b) a) b)
O r i g i n a l nach 3 x Chemischreinige
13 5 14 5 5 4 5 4
Beispiel 5
Ein Baumwoll/Polyester-Mantelpopeline (35/65; 200 g/m ) wird in der im Beispiel 1 angegebenen Weise behandelt (Flottenauf¬ nahme ca. 65 %) :
25 g/1 der Emulsion des Beispiels 1 der EP-OS 073 364, 6 g/1 der im Beispiel 3 beschriebenen Emulsion des blockierten Polyurethans, die zusätzlich 50 g Paraffin (Schmelzpunkt 52 - 54° C) enthält,
2 g/1 60%ige Essigsäure, 30 g/1 Aminoplastharzlösung (ca. 52%ige wäßrige Lösung von Dimethylolethylenharnstoff und mit Methanol verethertem Pentamethylolmelamin im Verhältnis 2,5 : 1) und
8 g/1 Katalysatorlösung nach Beispiel 2 (Flotte A) .
Im Vergleich dazu wurde der gleiche Stoff in gleicher Weise ausgerüstet, wobei die Emulsion des Beispiels 3 nur das Par¬ affin enthielt (Flotte B) . - 16 -
Die so ausgerüsteten Gewebe zeigen folgende Effekte:
Wasserabweisung ölabweisung Wasserabweisung ölabweisung
Flotte a) b) a) b)
O r i g i n a l nach 3 x (-- eπάschreinigen
5 11 5 5 4 5 4
B 15 5 22 4 5 3 5 3
Durch den Zusatz der erfindungsgemäßen blockierten NCOrGruppen enthaltenden Verbindungen (Flotte A) werden die Anfangswerte, vor allem aber die Reinigungsbeständigkeit, deutlich verbesser

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzielung wasch- und reinigungsbeständiger Textilausrüstungen durch Imprägnieren mit üblichen reak¬ tiven, Perfluoralkylreste mit mindestens 4 C-Atomen ent- haltenden (Co)polymeren und bzw. oder Vorkondensaten, die als reaktive Gruppen OH- bzw. OR-Gruppen enthalten, wobei R einen Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen bedeutet, in wäßriger Dispersion und abschließendes Erhitzen, "da¬ durch gekennzeichnet, daß die Dispersionen NCO-Gruppen enthaltende Verbindungen, die ein Molekulargewicht von mindestens 450 aufweisen, und/oder ein Polyisocyanatge- misch auf Diphenylmethanbasis, sämtlich in blockierter Form enthalten.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionen als NCO-Gruppen enthaltende Ver¬ bindungen solche, die ein Molekulargewicht von mindestens 600 aufweisen, in blockierter Form enthalten.
3. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die blockierten NCO-Gruppen enthalten- den Verbindungen in Mengen von 3 bis 25 Gew.-%, bezogen auf 100%iges reaktives,Perfluoralkylgruppen enthaltendes (Co)polymer und bzw. oder Vorkodensat, zum Einsatz kom¬ men.
4. Verfahren nach den Patentansprüchen' 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß die blockierten NCO-Gruppen enthalten¬ den Verbindungen in Mengen von 7 bis 17 Gew.-%, bezogen auf 100%iges reaktives, Perfluoralkylgruppen enthaltendes (Co)polymer und bzw. oder Vorkondensat, zum Einsatz kommen,
5. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die blockierten NCO-Gruppen enthalten¬ den Verbindungen in emulgierter, lösungsmittelfreier Form zum Einsatz kommen.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die blockierten NCO-Gruppen enthaltenden Verbindungen zusammen mit einem bekannten wasserunlöslichen Textil- hilfsmittel emulgiert werden und in dieser Form zusammen mit Rf-Melaminvorkondensaten zum Einsatz kommen, wobei ^ einen Perfluoralkylrest mit 6 bis 14 C-Atomen bedeutet.
7. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß als blockierte NCO-Gruppen enthaltende Verbindungen blockierte niedermolekulare Polyurethane zum Einsatz kommen.
8. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die blockierten niedermolekularen Polyurethane durch Umsetzung von niedermolekularen Polyolverbindungen und Polyisocyanaten in einem Äquivalentverhältnis von mindestens 1 : 1,3 OH-Gruppen zu Isocyanatgruppen her- gestellt und anschließend die NCO-Gruppen blockiert -worden sind.
9. Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Äquivalentverhältnis der OH-Gruppen zu den Isocyanatgruppen 1 : 1,5 bis 2,5 beträgt.
10. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als blockierte NCO-Gruppen ent¬ haltende Verbindungen blockierte Polyisocyanate zum Einsatz kommen.
11. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß übliche Textilhilfsmittel mitver¬ wendet werden.
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