DE1444070A1

DE1444070A1 - Textilausruestungsverfahren

Info

Publication number: DE1444070A1
Application number: DE19631444070
Authority: DE
Inventors: Kolb Dr Guenter; Honig Dr Hans Ludwig; Wunder Dr Walter
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1963-11-08
Filing date: 1963-11-08
Publication date: 1969-01-02
Also published as: CH1314364A4; BE655163A; US3425863A; CH469855A; GB1022097A; NL6412961A

Description

Meuschrift zu unserer Eingabe vom P 14 44 070.1

Textilausrüstungs verfahren

Bs ist bekannt, fextilmaterialien zur Erzielung hydrophober Eigenschaften mit Hydrophobiermittel·)! in wäßriger Emulsion oder in organischen Lösungsmitteln zu behandeln. Es ist weiterhin bekannt, die elektrostatische Aufladung von Textilmaterialien durch Behandlung mit sogenannten Antistatika zu verhindern.

Aus der britischen Patentschrift 863 748 ist weiter bekannt, kombinierte. Appretier- und Hydrophobiermittel aus Misehpoly- merisaten aus 10 - 95 # Methacrylamid und 5 - 45 $ eines ungesättigten Carbonsäureester oder einer ungesättigten basischen Verbindung bzw. deren Mischungen und gegebenenfalls bis zu 85 $ an weiteren ungesättigten Carbonsäureamiden in Kombination mit lonerede- oder Zirkonoxidgel für ö?extilausrüstungen zu verwenden.

Die belgische Patentschrift 586 788 betrifft die Hydrophobierung von Polyamiden mit Hilfe von Polyacrylverbindungen in Kombination mit Siliconemulsionen.

Weiterhin ist aus der französischen Patentschrift 1 019 597 bekannt» Gfewebe aus synthetischen oder natürlichen fasern mit Polyacryl- oder Polymethaorylharsemulsioiien. in Kombination mit Paraf-

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finemulsion und Weichmachern gegen Flüssigkeiten und Gase undurchlässig zu machen,

Seither war es jedoch nicht möglich, eine gleichzeitige Hydrophobierung und Entstatisierung eines Textilmaterials zu bewirken, da der Hydrophobeffekt durch das Antistatikum stark herabge-

setzt und andererseits der Antistatik-Effekt durch das Hydrophobiermittel weitgehend aufgehoben wird.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Ausrüstung von Textilien, mit Hilfe von Homo- und Copolymerisate:?! £t,ß-monoolefinisch ungesättigter Carbonsäurederivate in Kombination mit Hydrophobierungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß Polymerisate von Aminoestern der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure der Formel I

ι CH₉ = σ - coo -α- m₀

worin R ein Η-Atom oder eine Methylgruppe und A eine geradkettig© oder verzweigte gegebenenfalls substituierte Alkylengruppe mit mindestens 2 C-Atomen oder eine (-CH₂-CH₂-O)₂₁-(CH₂)- Gruppe mit η = 1 - 20 bedeuten, oder deren Salze verwendet werden.

unter Copolymerisaten von Aminoe stern gemäß formel I sollen hierbei solche verstanden werden, die mindestens 25 Gewichtsprozent an Monomeren gemäß besagter allgemeiner Formel einpolymerisiert enthalten.

Beispielhaft seien für Monomere gemäß Formel I folgende Verbindungen aufgeführt? 2-Aminoäthylacrylat und -methacrylat,

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2-Aminopropylacrylat und -methacrylat, 3-Aminopropylacrylat und -methacrylat, 4-Aminobutylacrylat und -methacrylat, 5-Aminopentylaerylat und -methaerylat, Aminoäthoxyäthylacrylat und -methacrylat, Amino-bis-äthoxyäthylacrylat und -raethacrylat, usw.

Für die meisten praktisch interessierenden Fälle erfüllen Verbindungen gemäß Formel I ihren Zweck, bei denen der Rest A bis etwa 10 Kohlenstoffatome enthält. Bevorzugterweise kommen Polymerisate (bzw. deren Salze) von Monomeren gemäß-Formel I in Betracht, worin E ein Η-Atom oder eine Methylgruppe und A einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest mit 2-5 Kohlenstoffatomen darstellt.

Als Copolymerisationskomponenten neben den Monomeren gemäß Formel I kommen im Prinzip alle mit diesen Aminoestern eopolymerisierbaren Monomeren in Betracht wie Vinylaromaten, halogenierte insbesondere chlorierte Kohlenwasserstoffe, Vinylheterocyelen, Vinylester, Acrylsäure- und/oder Methacrylsäure—Derivate wie Ester, Amide oder Nitrile, konjugierte Diolefine, cC-Monoolefin-Kohlenwasserstoffe u.a.m.

Gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung werden solche Copolymerisate verwendet, bei denen die mit den Aminoestern gemäß Formel I copolymerisierte Comonomer-Komponente ganz oder teil· weise durch eine Verbindung dargestellt wird, die dem Copolymerisat hydrophile Eigenschaften verleiht, d.h. eine copolymerisierbare Verbindung mit einer -COOH, -OH oder -CONH₂ oder verwandten Gruppe (z.B. -CONHClU) darstellt. Es handelt sich bei solchen "hydrophilen Monomeren" um Verbindungen, die eine Wasserlöslichkeit von mindestens^ 2 fo aufweisen wie z.B. Acrylsäure und Methacrylsäure,- Amide der Acryl- und Methacrylsäure, Oxyester der

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Acryl- und Methacrylsäure, Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin usw.

Für die Salzbildung mit den Aminogruppen des Polymerisats kommen anorganische und organische ein- und mehrwertige Säuren in Betracht, wie zum Beispiel Salzsäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Oxalsäure, Weinsäure usw.

Die Polymerisation der genannten Monomeren erfolgt im Prinzip nach bekannten Verfahren in Substanz, Lösung, Emulsion oder auch in Suspension. Als Polymerisationskatalysatoren werden sowohl wasserlösliche als auch monomerenlösliche anorganische oder organische Peroxyverbindungen wie Ifeliumperoxydisulfat," Dibenzoylperoxyd, Cumolhydroperoxyd usw. sowie radikalbildende Azoverbindungen vomTyp des Azoisobuttersäurenitrils verwendete Ebenso kommen sogenannte Eedoxsysteme für die Auslösung der Polymerisation in Betracht. Zur Beeinflussung des Molekulargewichtes können die üblichen Regler eingesetzt "werden.

Als Hydrophobiermittel seien beispielsweise genannts Polysiloxane wie Dimethylpolysiloxan, Hydrogenmethylpolysiloxan oder Paraffinwachs-Emulsionen, gegebenenfalls in Kombination mit Metallsalzen wie Zirkonacetat, Zirkonoxychlorid, Aluminiumtriformiat und dergleichen. Als weitere Hydrophobiermittel kön- nen sogenannte Oleophobierungsmittel, wie perfluorierte Carbonsäuren, gegebenenfalls in Form ihrer Werner-Komplexe oder perfluorierte Polymerisate auf Basis Polyacrylsäureester eingesetzt werden. :

Die Anwendung der Kombination eines Hydrophobiemittels und Polymerisaten der Aminoester der Acrylsäure und Hetiiacrylsäure

erfolgt nach, den für die Ausrüstung von Textilien üblichen Verfahren. Die Easer wird mit dem Gemisch getränkt, nachfolgend auf den gewünschten Gehalt abgequetscht, getrocknet und gegebenenfalls einer Nachbehandlung unterworfen, falls das Hydrophobierungsmittel eine solche erfordert. Das Verhältnis der Hydrophobierungsmittel zu den Polymerisaten der Aminoester der Acrylsäure und Methacrylsäure kann in weiten Grenzen variieren und richtet sich nach den zu behandelnden Textilmaterialien und dem speziellen Effekt, der erreicht werden soll. Bs ist zweckmäßig, bezogen auf Textilmaterial eine Auflage von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent an Polymerisaten der Aminoester der Acrylsäure oder Methacrylsäure aufzubringen, wobei das Hydrophobiermittel in den üblichen Mengen zum Einsatz kommt«

Die vorstehende Verfahrensweise kommt insbesondere für Textil— materialien infrage, die erfahrungsgemäß zur elektrostatischen Aufladung neigen, d.h. also Erzeugnisse aus vollsynthetischen Pasern, wie solche auf Basis von Polyamiden, Polyacrylnitril, Polyterephthalsäureester, Polypropylen und Polyurethan.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß man durch. Verwendung der erfindungsgemäßen Kombination aus Hydrophobiermitteln und Polymerisaten der Aminoester der Acrylsäure und Methacrylsäure Textilmaterialien mit ausgezeichneten hydrophoben und gleichzeitig antistatischen Eigenschaften erhält, die in hohem Maße verbessertes Antipilling und geringere Anschmutzbarkeit bei angenehmem Griff und Erhaltung der sonstigen vorteilhaften Eigenschaften besitzen.

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Ein nach Anspruch 1 der britischen Patentschrift 865 748 zu verwendendes Copolymerisat wurde gemäß den Bedingungen des Beispiels 1 der vorliegenden Anmeldung zur Ausrüstung von Polyacrylnitrilgeweben eingesetzt und geprüft. Herstellung des Copolymerisats:

Eine lösung 80 g Methacrylamid und 20· g Dimethylaminoäthylmethacrylat in 500 ml Äthanol wird bei 60⁰C unter Rühren in Fp-Atmosphäre mit 0,5 g Azodiisobuttersäuredinitril versetzt. Fach wenigen Minuten trübt sich die anfangs klare Lösung und innerhalb 1 Stunde entsteht eine feinteilige. Suspension. Das Produkt wird abgesaugt, mit Äthanol gewaschen und im Vakuum über CaCIp getrocknet. Der K-Wert des Produktes, gemessen in 1 $-iger Essigsäure (C = 0,5$) beträgt 115. Der Gehalt an basischem Stickstoff wird bestimmt durch Titration, und zwar durch Lösen in überschüssiger nHCl und Bestimmung der nicht verbrauchten Salzsäure mit nNaOH. Das Copolymerisat enthält ca. 17 9^ Dimethylaminoäthylmethacrylat.

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Zusammensetzung von 1 .liter wäßriger Imprägnierflotte und Werte nach der Imprägnierung

Versuch Nr. 1 2 34 56

Poly-ß-amino- 1,2 g - - - - -

äthylmethacrylathydrochlorid
(vorliegende Anmeldung Beispiel 1)

Polymerisat gemäß - - O,5g 1,0g 2,Og 5,Og Anspruch 1 der britischen Patentschrift
863 748

20 folge zirkonsalz- haltige Dimethyl- polysiloxan-Emulsion	75	g	75	g	75 g	75	g	75	g	75 g
20 $ige Hydrogenmethyl- polysiloxanemulsion	5	g	5	g	5 g	5	g	5	g	5 g
Wasseraufnahme (in $)	6	,2	7	,0	39	48	,1	67	,2	91,0
Oberflächenwiderstand (log R)	9	,9	13		13	13		13		13

Die Vergleiehsversuche zeigen, daß nur mit Hydrophobierungsmitteln behandeltes Polyacrylnitrilgewebe (Versuch 2) eine höhere Wasseraufnahme und einen höheren Oberflächenwiderstand besitzt als ein nach Beispiel 1 der vorliegenden Anmeldung (Versuch 1) behandeltes Gewebe. Weiter ist ersichtlich, daß bei Verwendung eines Copolymer!· sats gemäß Anspruch 1 der britischen Patentschrift (Versuch 3-6) das Polyacrylnitrilgewebe im Vergleich zu Versuch 2 bzw. 1 eine wesentlich höhere Wasseraufnahme zeigt und die Hydrophobierung durch steigende Mengen an Copolymerisat vollkommen aufgehoben wird. Außerdem ist keine Verbesserung des Antistatic-Effektee, gegenüber Versuch 2 zu erkennen. Die erfindungsgemäße Kombination zeigt dagegen eine geringe Wasseraufnahme bzw. niedrigen Oberflächenwiderstand, d.h. einen guten Hydrophobierungs- und Antistatic-Effekt.

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Le A 8423 · ~ 7 -

Ein Gewebe aus Polyakrylnitrilfasern imprägniert man mit einer Flotte, die 75 g pro Liter einer 20 folgen zirkonsalz-taaltigen * Bimethylpolysiloxan-Emulsion, 5 g pro Liter einer 20^! ^igen Hydrogenmethylpolysiloxan-Emulsion' und 1,2 g Poly-ß-aminoäthyl-' methacrylat-hydrochlorid enthält. Nach der Imprägnierung wird das Gewebe auf ca. 100 $ Restfeuchtigkeit abgequetscht, bed... .Λ. :. 100⁰C getrocknet und 5 Minuten bei HO⁰O nacherhitzt.' Bei der ^; Beregnung nach der Methode BrV Bundesmann bzw. bei der Ermitt-'* lung des Oberflächenwiderstandes (Log R) würden folgende Werte erhalten: ' ' .

Wasseraufnaame: 6,2 f» und einwailäfreies Abperlen Oberflächenwiderstand (Log R); 9,9

Verwendet man an Stelle des Polymerisationsproduktes aus ß~Äminoäthylmethacrylat-hydrochlorid ein übliches Antistatikum, wie z.B. ein Produkt auf Bia,sis eines substituierten Fettsäureamids, so steigen die Wasseraüfnahme auf 27,5" f° und der Oberflächenwiderstand (Log R) auf 12,8 an.

Beispiel 2: , _ .

Ein Polyamidgewebe imprägniert man mit einer Flotte, die 75 g pro Liter einer 20 #igen zirkonsalz-haltigen Dimethylpolysiioxan-Emulsion, 5 g pro Liter einer 20 ^igen Hydrogenmethylpolysiloxan- Emulsion und 4,8 g pro Liter Poly-ß-amino-äthylmethacrylathydrochlorid enthält. Nach dem Trocknen bei 10O⁰O und Nacherhitzen während 4 Min. bei HO⁰G wurden folgende Werte ermittelt:

Wasseraufnahme: 9,1 </o

Öberflächenwiderstand (Log R): 10,0

Le A 8423

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ferwendet man dagegen anstelle des Polyaminoesters ein übliches Äntistatifeuffi! wie g.B· das Aminsalz eines hoohmalelcularen Phospb.orsliirei!sters, eo steigt die Wasseraufnahme auf 32*3 f<> und d@r 0b@rfiftGh©nwi@äerstand fliog S) auf 15 äJi· *

Um i^tl|rest©rgew©fe© imprägniert man mit einer Platte» die 160 g

20 ^ig©H
'ί,Β f pr© lüter

feeb. der fröefenuag bei

1441% fertttygiJF tie

15

mit _t Μ.Φ IS § f3P0 later eiBcs¹

5 f giro Mtfr Bim&r 20

unä 10 g pro liter eJUMii* H5 eines Mischpolymerisates attS-8Ö Sewiehte-

waä 20

prozemt I-Oxypropjlaethaorylat enthält, fir*cb. dem Tröotoen bei 100°0 und laclaerhitzen bei HO⁰C beträgt die

Wasseraufnahmeί 8,5 i° und der

Oberflächenwiderstand (log R): 9,9

Le A:,g425 - 9'-

Beispiel 5; . '

Ein Gewebe aus Polyacrylnitrilfasern imprägniert man mit einer Flotte, die 75 g pro Liter einer 20 ^igen zirkonsalzhaltigen Dimethylpolysiloxan-Emulsion, 5 g pro Liter einer 20 $igen Hydrogenmethylpolysiloxan-Emulsion und 15g pro Liter einer 30 #igen wäßrigen Emulsion eines Mischpolymerisates aus 30 Gewichtsprozent ß-Aminoäthylmethacrylat-hydrochlorid, 20 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und 50 Gewichtsprozent Äthylacrylat enthält. Nach dem Trocknen bei ..100⁰C und Nacherhitzen bei HO⁰C' beträgt die

Was«»raufnahm«t 6,8¹JC und der =

Oberflächenwicterstand (Log.B.) ι 10,1

Le A 8423 - 10 -

Claims

Patentansprüche:

1.) Verfahren zur Ausrüstung von Textilien mit Hilfe von Homo- und Cοpolymerisaten et,ß-monoolefinisch ungesättigter Garbonsäurederivate in Kombination mit Hydrophobierungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß Polymerisate von Aminoestern der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure der Formel I

I CH₀ = C - COO -A- NH R

worin R ein Η-Atom oder eine Methylgruppe und¹ A eine geradkettige oder verzweigte gegebenenfalls substituierte Alkylengruppe mit mindestens 2 C-Atomen oder eine (-CHp-CHp-O) -(CHp)-Gruppe mit η = 1 - 20 bedeuten, oder deren Salze verwendet werden.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisate von Aminoestern gemäß Formel I Copolymerisate aus mindestens 25 Gewichtsprozent solcher Aminoester mit copolymer!- sierbaren Monomeren, welche mindestens eine -COOH, -OH oder -CONHp Gruppe tragen und eine Mindestlöslichkeit in Wasser von 2 io aufweisen, verwendet werden.

3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisate von Aminoestern Homopolymerisate der Hydrochloride von Monomeren der Formel I

I CH₀ = C - COO - A - NH₀ R

■ - 11-ο η ο α η 1 /Π9

1*44070

worin R ein Η-Atom oder eine Methylgruppe und A eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe mit 2-5 C-Atomen darstellt.

4.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Hydrophobiermittel Siliconöl und/oder Baraffinwachsemulsionen oder Oleophobierungsmittel verwendet werden.

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