DE1010494B

DE1010494B - Verfahren zum Anbringen haltbarer, wasserabstossender Beschichtungen auf Fasermaterialien

Info

Publication number: DE1010494B
Application number: DEC10652A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Aenishaenslin; Dr Arthur Maeder
Original assignee: Ciba Geigy AG; Ciba AG
Current assignee: Novartis AG; BASF Schweiz AG
Priority date: 1955-01-20
Filing date: 1955-01-27
Publication date: 1957-06-19
Also published as: CH333151A; GB783752A; BE544540A; US2879181A; FR1145278A

Description

DEUTSCHES

Es wurde gefunden, daß haltbare, wasserabstoßende Beschichtungen auf Fasermaterialien angebracht werden können, wenn man hierzu Beschichtungsmittel verwendet, welche

a) Lösungen von durch Mischpolymerisation mindestens eines Acrylsäure- oder Methacrylsäurealkylesters mit mindestens einem Vinylester einer niedrigmolekularen Fettsäure erhältlichen flexiblen Polymerisaten in organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise solchen, die mit Wasser höchstens begrenzt mischbar sind,

b) in organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise solchen, die mit Wasser höchstens begrenzt mischbar sind, lösliche Alkyläther von Harnstoff- oder Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten und

c) wasserabstoßende Substanzen mit wachsartigen Eigenschaften enthalten, und die Beschichtungen auf der Faser bei höheren Temperaturen härtet.

Die zu beschichtenden Fasermaterialien können beispielsweise Gewebe aus nativer oder regenerierter Cellulose wie Baumwolle, Leinen, Kunstseide oder Zellwolle oder aus Acetylcellulose, insbesondere aber Gewebe aus sogenannten vollsynthetischen Fasern sein. Unter den letzteren sind z. B. Polyesterfasern wie »Dacron« oder »Terylene« Polyacrylnitrilfasern wie »Orion«, Polyvinylchloridfasern wie »Thermovyk und insbesondere Polyamidfasern wie »Perlons· oder »Nylon« zu erwähnen. Als besonders zweckmäßig erweisen sich im allgemeinen dünne, dicht geschlagene Gewebe.

Die unter a) umschriebenen Lösungen enthalten solche Polymerisate der angegebenen Art, welche durch Mischpolymerisation von mindestens einem Acrylsäure- oder Methacrylsäurealkylester mit mindestens einem Vinylester einer niedrigmolekularen Fettsäure, wie z. B. Vinylacetat, Vinylpropionat oder Vinylbutyrat, erhalten werden, wobei die Polymerisation mit Vorteil in einem geeigneten Lösungsmittel vorgenommen wird, so daß das für die vorliegenden Beschichtungsmittel benötigte Lösungsmittel bereits im Polymerisat vorhanden ist und nicht mehr hinzugefügt werden muß. Durch zweckentsprechende Wahl der Ausgangsstoffe und der Polymerisationsbedingungen kann man leicht zu flexiblen und für den vorliegenden Verwendungszweck geeigneten Polymerisaten bzw. Polymerisatlösungen gelangen.

Als wertvoll erweisen sich z. B. Mischpolymerisate eines Acrylsäurealkylesters, dessen Alkoholrest mehrere Kohlenstoffatome enthält, wie Acrylsäurebutylester, mit Essigsäurevinylester. Das Verhältnis der Polymerisationskomponenten, also z. B. das Mengenverhältnis zwischen Acrylsäurebutylester und Essigsäurevinylester, soll zwischen 1 :9 und 9:1 liegen. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Mengen der beiden Polymerisationskomponenten gleich oder nicht wesentlich verschieden sind. Als Lösungsmittel kommen z. B. niedrigmolekulare Alkohole wie Äthanol, n-Propanol oder Isopropanol in Verfahren zum Anbringen haltbarer, wasserabstoßender Beschichtungen

auf Fasermaterialien

Anmelder: CIBA Aktiengesellschaft, Basel (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Splanemann, Patentanwalt, Hamburg 36, Neuer Wall 10

Beanspruchte Priorität: Schweiz vom 20. Januar 1955

Rudolf Aenishänslin

und Dr. Arthur Maeder, Basel (Schweiz),

sind als Erfinder genannt worden

Betracht. Es werden aber vorzugsweise solche Lösungsmittel verwendet, welche mit Wasser höchstens begrenzt mischbar sind, z. B. monocyclische Kohlenwasserstoffe der Benzolreihe wie Benzol, Methylbenzol oder Dimethylbenzole. Besonders zu empfehlen sind aliphatische Ester niedrigmolekularer Fettsäuren, deren Alkoholreste bis fünf Kohlenstoffatome aufweisen wie Essigsäuremethylester, Essigsäurepropylester und insbesondere Essigsäureäthylester. Diese Ester eignen sich sowohl als Lösungsmittel für die Mischpolymerisation als auch als Lösungsmittel für die zur Beschichtung nach dem vorliegenden Verfahren dienenden Zusammensetzungen sehr gut, wodurch das vorliegende Verfahren in sehr einfacher Weise durchführbar wird. Die Menge des Lösungsmittels, bezogen auf die Polymerisate, kann in weiten Grenzen schwanken. In der Regel soll mindestens so viel Lösungsmittel vorliegen, daß das Polymerisat darin vollständig gelöst ist und die Lösung nicht so hochviskos wird, daß bei ihrer Verwendung Schwierigkeiten entstehen. Eine zu große Verdünnung, beispielsweise von wesentlich mehr als 1:10 hat im allgemeinen keinen Sinn. In den meisten Fällen erweist es sich als zweckmäßig, wenn die Mengen des Polymerisates und des Lösungsmittels die gleiche Größenanordnung aufweisen, also z. B. die Lösungsmittelmenge etwa das Doppelte der Polymerisatmenge beträgt. Die unter b) angeführten Alkyläther von Harnstoffoder Melamin - Formaldehyd - Kondensationsprodukten müssen, wie die unter a) angegebenen Mischpolymerisate, in organischen Lösungsmitteln löslich sein, und auch hier sind insbesondere solche Lösungsmittel zu erwähnen,

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welche mit Wasser nur begrenzt mischbar sind. Vorzugs- stehen im allgemeinen auch anderen Einflüssen, denen sie weise werden Alkyläther mit mehreren Kohlenstoffatomen · während des-Gebrauches möglicherweise ausgesetzt sind, im Alkylrest, wie Butyläther, verwendet, die zweckmäßig z. B. dem Einfluß von Sonnenlicht, Wärme, Feuchtigkeit

in einem mit Wasser wenig mischbaren Alkohol, z·. B. und Mikroorganismen.

n-Butanol gelöst sind. Diese Äther können vorteilhaft 5 In der französischen Patentschrift 976 042 wird unter durch Verätherung von Methylolharnstoffen oder Methyl- anderem vorgeschlagen, Lösungen von Mischpolymeriohnelaminen mit den entsprechenden Alkoholen erhalten säten aus Methacrylsäureester und Vinylacetat zum Bewerden. schichten von Geweben zu verwenden. Diese Beschich-Unter wasserabstoßenden Substanzen mit wachsartigen tungsmittel enthalten jedoch weder Alkyläther von Eigenschaften, welche neben den unter a) und b) ange- io MethylohnelaminenoderMethylolharnstoffennochwassergebenen Stoffen im Beschichtungsmittel enthalten sein abweisende Stoffe mit wachsartigen Eigenschaften. Gesollen, sind natürliche oder synthetische Wachse, d. h. genüber Beschichtungen, die mit Hilfe derartiger ZuEster höhermolekularer einbasischer Säuren mit höher- sammensetzungen gewonnen werden, zeichnen sich diemolekularen, ein- oder zweibasischen Alkoholresten, und jenigen, welche erfindungsgemäß erhältlich sind, dadurch auch Substanzen, die zwar keine Wachse im engeren Sinne 15 aus, daß sie eine viel größere Waschfestigkeit besitzen, sind, die sich jedoch, vor allem in den physikalischen Aus dem Buch von Weiss: Die Verwendung der Kunst-Eigenschaften (Schmelzpunkt, Löslichkeit, Härte), wie stoffe in der Textilveredlung, 1949, S. 136,137, ist ferner Wachse verhalten, also insbesondere Mischungen fester bekannt, Textilien zunächst mit einer Polyacrylsäure-Kohlenwasserstoffe, zu verstehen. Als Beispiele derartiger äthylesterlösung zu beschichten und dann mit mindestens wasserabstoßender, wachsartiger Substanzen sind Pflan- 20 einem weiteren Strich aus »Plastopal» (mit Alkoholen zenwachse, wie Carnaubawachs, Japanwachs und Palm- veräthertes Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat) zu überwachs, Insektenwachse wie Bienenwachs, Petroleum- ziehen. Bei diesem Vorschlag werden zwei voneinander wachse wie Paraffin, synthetische Wachse, synthetische verschiedene Beschichtungsmittel gebraucht. Demgegen-Paraffine und Opalwachs zu nennen. Die Verwendung von über besitzt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, Paraffinen ist im allgemeinen besonders vorteilhaft. 25 daß nicht verschiedene Beschichtungsmittel, sondern nur

Den Beschichtungsmitteln, welche die unter a), b) und ein einziges auf die Fasermaterialien aufgebracht werden

c) angegebenen Stoffe aufweisen, können noch weitere muß, wofür weniger Arbeitsgänge und auch einfachere

Stoffe zugefügt werden, so z. B. Füllmittel oder Pigmente Apparaturen notwendig sind.

wie Talcum, Kaolin, Ruß, Titandioxyd, Metallpulver WeiteristinMünzinger: Kunstleder-Handbuch, 1951,

(sogenannte Bronzen), ferner gewünschtenfalls auch 30 S. 114,115, das sogenannte »Acrisuw-Verfahren, wo als

Weichmacher für das zu beschichtende Fasermaterial. Beschichtungsmittel Mischungen aus

Von den unter b) angegebenen Alkyläthern von Methyl- 1. wäßrigen Polyacrylsäureester-Dispersionen

olmelaminen oder Methylolharnstoffen und auch von den 2. wäßrigen Pasten oder Lösungen von der in Hitze

mitverwendeten wachsartigen Substanzen genügen schon Formaldehyd abspaltenden Kondensaten und

ganz geringe Mengen, beispielsweise solche von ^x/2 bis etwa 35 3. sauren Katalysatoren

5 °/₀, bezogen auf die Gesamtmenge der Lösung des Misch- verwendet werden, erwähnt. Im Gegensatz dazu stellen

polymerisates. Die wachsartigen Substanzen werden vor die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel keine wäß-

der Zugabe zum Beschichtungsmittel zweckmäßig in einem rigen Streichmassen, sondern nichtwäßrige Lösungen dar.

der weiter oben erwähnten Lösungsmittel gelöst. Gegenüber dem »Acrisin«-Verfahren besitzt das erfin-

Die neuen Beschichtungsmittel können in üblicher, an 40 dungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß man damit auf sich bekannter Weise auf die Gewebe aufgebracht werden, Gewebe aus synthetischen Fasern, wie Polyamidfasern, beispielsweise durch Tauchen der Gewebe in den Be- Beschichtungen größerer Waschbeständigkeit erhält.
Schichtungsmitteln und nachfolgendes Abpressen auf den Schließlich ist in der französischen Patentschrift gewünschten Gehalt oder vorteilhaft mit Hilfe einer 1 019 596 ein Verfahren zum Wasserundurchlässigmachen Streichmaschine, vorzugsweise einer solchen mit Rakel- 45 von Geweben beschrieben, wo die mehrfach vorbehandelvorrichtung, wobei die Beschichtung des Gewebes ein- ten Gewebe mit einer wäßrigen Paraffin- oder Wachsseitig oder beidseitig erfolgen kann. Auch ein wiederholtes emulsion am Foulard imprägniert, dann auf einer Streich-Beschichten ist möglich. In diesem Falle ist zwischen den maschine mit Rakelvorrichtung mit einer wäßrigen, einzelnen Beschichtungsstufen eine Zwischentrocknung Paraffin oder Wachs enthaltenden Acrylharz- oder Vinylbei Raumtemperatur oder bei höheren Temperaturen, 50 harzemulsion bestrichen, anschließend getrocknet und z. B. bei 80 bis 100° angezeigt. kalandriert werden.

Zum Härten der Beschichtungen wird das beschichtete Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren

Material auf höhere Temperaturen, z. B. auf solche über nicht nur viel einfacher in der Ausführung, sondern es

100° erhitzt. Temperaturen von 120 bis 130° und eine können auch Beschichtungen von größerer Wasserfestig-

Härtungsdauer von 5 bis 15 Minuten führen in den meisten 55 keit erhalten werden.

Fällen zu guten Ergebnissen. Das so behandelte Gewebe In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile,

kann dann gewünschtenfalls noch geglättet werden, bei- sofern nichts anderes bemerkt wird, Gewichtsteile, die

spielsweise durch Kalandrieren unter hohem Druck. Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind,

Die nach dem vorliegenden Verfahren und mit den ein- wie in der vorangehenden Beschreibung, in Celsiusgraden

gangs umschriebenen Mitteln erzeugten Beschichtungen 60 angegeben.

zeichnen sich durch Geschmeidigkeit, auch bei tiefen . -. , .,

Temperaturen, und sehr gute Haftfestigkeit aus. Im Ge- Beispiel 1

gensatz zu den Beschichtungen, welche mit den unter a) Man mischt

genannten Zusammensetzungen allein oder mit solchen a) 100 Teile eines Mischpolymerisates aus 1 Teil Essig-Zusammensetzungen und Paraffin erhalten werden, er- 65 säurevinylester und^ 1 Teil Acrylsäure-n-butylester in 2 weisen sich die neuen, nach vorliegendem Verfahren er- bis 2,5 Teilen Essigsaureäthylester, das noch eine Spur hältlichen Beschichtungen auch als waschfest und werden Benzoylperoxyd enthält, ^

durch eine gebräuchliche Wäsche, z. B. im warmen, Seifen b) 1 bis 2 Teile einer hochkonzentrierten Lösung eines

und Soda enthaltenden Wasser nicht klebrig und auch mit Butanol verätherten Melamin-Formaldehyd-Konden-

nicht vom Gewebe abgelöst. Die Beschichtungen wider- 70 sationsproduktes in Butanol,

c) 1 bis 2 Teile Hartparaffin, gelöst in 40 bis 50 Teilen Methylbenzol.

Der aus den Bestandteilen a), b) und c) erhaltenen Streichmasse können noch Füllstoffe und Pigmente wie Talcum, Kaolin, Gasruß, Titandioxyd zugesetzt werden. Ein Gewebe aus Polyamidfasern (Nylon) wird mit dieser Streichmasse ein- oder beidseitig auf einer Streichmaschine, vorzugsweise einer solchen mit Rakelvorrichtung, beschichtet. Sofern eine porenfreie Schicht gewünscht wird und hierzu eine einmalige Behandlung nicht ausreicht, wird das Gewebe zwischen den Beschichtungen getrocknet, was bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur, z. B. bei 80 bis 100° erfolgen kann. Nachher wird zur Erzielung einer gut haftenden, quell- und waschfesten Schicht bei 120 bis 130° etwa 5 bis 10 Minuten gehärtet. Zuletzt wird das Gewebe durch Kalandrieren unter hohem Druck geglättet.

Das so behandelte Gewebe (sogenannte Ölseide) widersteht einer Seifenwäsche von 50°, ohne daß die Beschichtung klebrig wird oder sich vom Gewebe ablöst. Das behandelte Gewebe kann beispielsweise zur Herstellung von Regenschutzbekleidung verwendet werden.

An Stelle des Gewebes aus Polyamidfasern kann auch ein solches aus Polyacrylnitrilfasern oder Polyesterfasern oder Acetatseide in der angegebenen Art behandelt werden.

Die unter b) beschriebene Lösung kann durch eine ebenfalls hochkonzentrierte Lösung eines mit Butanol verätherten Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsproduktes in Butanol ersetzt werden.

Zum Lösen des Paraffins können auch Benzol, Monochlorbenzol, Aceton, Essigsäurebutylester, Essigsäureäthylester verwendet werden.

Beispiel 2

Man bereitet eine Streichmasse durch Vermischen von

a) 100 Teilen einer der unten beschriebenen Lösungen A oder B, enthaltend 60 % Mischpolymerisat aus Methacrylsäure-n-butylester und Vinylester in Benzol;

b) 2 Teilen einer hochkonzentrierten Lösung eines mit Butanol verätherten Melamin-Formaldehyd-Kondensationsproduktes in Butanol;

c) 2 Teilen Hartparaffin, gelöst in 40 bis SO Teilen Methylbenzol.

Mit dieser Streichmasse wird ein Gewebe aus Polyamidfasern zweimal auf der gleichen Seite auf einer Streichmaschine beschichtet, sodaß die Beschichtung etwa 50 bis 60 g je Quadratmeter beträgt. Nach dem Trocknen bei 70 bis 80° wird während 10 Minuten bei 120 bis 125° gehärtet.

Das so behandelte Gewebe widersteht einer Seifenwäsche von 50°, ohne daß die Beschichtung klebrig wird oder sich vom Gewebe ablöst.

Herstellung der obenerwähnten Mischpolymerisate:

A. Durch Mischpolymerisation von 60 Teilen Methacrylsäure-n-butylester und 40 Teilen Buttersäurevinylester in benzolischer Lösung bei erhöhter Temperatur und in Gegenwart eines organischen Peroxyds nach bekannter Methode.

B. Herstellung wie unter A angegeben, jedoch aus Teilen Methacrylsäure-n-butylester und 50 Teilen Propionsäurevinylester.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Anbringen haltbarer, wasserabstoßender Beschichtungen auf Fasermaterialien, insbesondere auf synthetischen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß man Beschichtungsmittel verwendet, welche

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Beschichtungsmittel verwendet, welche als Lösungsmittel monocycnsche Kohlenwasserstoffe der Benzolreihe oder vorzugsweise aliphatische Ester niedrigmolekularer Fettsäuren, deren Alkoholreste bis 5 Kohlenstoffatome aufweisen, enthalten.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Beschichtungsmittel verwendet, welche die Stoffe a) und b) in einem Mengenverhältnis von 20: 1 bis 200:1 enthalten.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Beschichtungsmittel verwendet, welche die Lösungen der Polymerisate und die wasserabstoßende Substanz mit wachsartigen Eigenschaften in einem Mengenverhältnis von 20:1 bis 200:1 enthalten.