EP0491248A2 - Mittel zur Behandlung von Fasermaterialien - Google Patents
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- EP0491248A2 EP0491248A2 EP91120940A EP91120940A EP0491248A2 EP 0491248 A2 EP0491248 A2 EP 0491248A2 EP 91120940 A EP91120940 A EP 91120940A EP 91120940 A EP91120940 A EP 91120940A EP 0491248 A2 EP0491248 A2 EP 0491248A2
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- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/263—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
- D06M15/277—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof containing fluorine
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- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- 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 invention relates to an agent for treating fiber materials which contains at least two components which have special compositions. It also relates to the use of such agents for the treatment of fiber materials.
- fiber materials which contain natural, regenerated or synthetic fibers with certain agents in order to impart certain desired properties to the materials, for example textiles.
- the fiber materials are usually in the form of fabrics such as woven fabrics, knitted fabrics or "non-wovens" (nonwovens).
- nonwovens nonwovens
- the properties that are to be imparted to the fiber materials include, among other things, a pleasantly soft feel and water and / or oil-repellent effect.
- Fluorine-containing polymers are widely used to achieve the water- and oil-repellent properties of textiles. This is described, for example, in US Pat. No. 4,742,140 or in EP-A 0 325 918.
- copolymers are used which are composed of acrylates containing perfluorinated groups, vinylidene chloride and (meth) acrylates as monomers . These copolymers can be used in the form of aqueous dispersions which contain ethoxylated fatty acids as emulsifiers. If textile fabrics are treated with dispersions of copolymers in accordance with this US patent, however, it must be noted as a disadvantage that the effectiveness of the oil and water repellency is not satisfactory in all cases. In addition, the textiles so finished do not yet have an optimally soft handle.
- the present invention was therefore based on the object to provide a means for the highly effective oil- and water-repellent finishing of fiber materials, which provides the materials equipped with a pleasantly soft handle and which, if possible, additionally ensures that it is made from colored materials have improved solvent resistance of the coloring, in particular also to solvents such as acetone, perchlorethylene and / or methyl ethyl ketone.
- the agents according to the invention give the fiber materials such as textiles equipped with them a pleasantly soft feel and very good oil and water-repellent properties. Finishing with these agents shows a very good permanence towards washing processes and against solvents.
- the aqueous dispersions of components A) and B) can be added to other agents used for textile finishing, such as antistatic agents, without the stability of the dispersions and the finishing effects, such as oil and water repellency or soft feel, being adversely affected.
- the agents according to the invention contain at least two components A) and B), each of which is an aqueous dispersion.
- the weight ratio of component A) to component B) is in the range from 30 to 70 to 70 to 30. Mixing ratios outside this range lead to less good results. The further the mixing ratio is from the range according to the invention, the more the results regarding solvent fastness approach those which are obtained with the pure components A) or B) and which are not fully satisfactory.
- Particularly preferred among the agents according to the invention are those in which the weight ratio of component A) to component B) is approximately 50 to 50. With a weight ratio of this magnitude, the synergism between A) and B) is particularly pronounced.
- Constituent a) is a copolymer which is composed of three monomers, namely a perfluoroalkylethyl acrylate or a perfluoroalkylethyl methacrylate, vinyl chloride and a fluorine-free alkyl acrylate or methacrylate.
- the perfluoroalkylethyl acrylate is 50 to 60% by weight, vinyl chloride 2 to 10% by weight and the fluorine-free alkyl (meth) acrylate 30 to 40% by weight, the sum of the weight percentages present in the individual case always being 100.
- the radical R f is preferably an unbranched radical having 4 to 10 carbon atoms. Due to cost reasons, the perfluoroalkyl ethyl acrylate is not a uniform product, but a mixture of compounds that differ in the chain length of the R f group . In at least 95% of all compounds contained in the mixture, however, the radical R f has 2 to 14 C atoms; in the majority of the individual molecules the radical R f preferably contains 4 to 10 carbon atoms.
- the fluorine-free alkyl acrylate or alkyl methacrylate contained as a monomer unit in the copolymer (component a) of component A) is an acrylic or methacrylic acid ester of an aliphatic straight-chain or branched alcohol with an alkyl chain of 10 to 18 carbon atoms.
- component a) of component A is an acrylic or methacrylic acid ester of an aliphatic straight-chain or branched alcohol with an alkyl chain of 10 to 18 carbon atoms.
- the perfluoroalkylethyl acrylates explained above, also in the case of the fluorine-free (meth) acrylate there is normally a mixture of esters which differ in the chain length of the alcohol component. In at least 95% of the individual molecules, however, there is a chain length of the alcohol component of 10 to 18 carbon atoms.
- the fluorine-free acrylate n-octadecyl acrylate contained as component in component a) is preferred.
- the copolymers which can be used as component a) of component A) can be prepared from the monomers by customary methods, e.g. by means of emulsion polymerization.
- Component b) of component A) is an ethoxylated alkphenol of the formula R-C6H4-O (CH2CH2O) p -H
- the radical R is an unbranched or branched alkyl radical with 4 to 12, preferably 6 to 10, carbon atoms, which is preferably in the p-position to the phenol oxygen.
- the value for p (degree of ethoxylation) is 6 to 20, preferably 10 to 16.
- component b) is normally also a mixture of compounds which differ in the length of the radical R and in the degree of ethoxylation. Such mixtures are commercially available products that are on the market as emulsifiers, among other things.
- the third component c) of component A) is water
- Either an aqueous dispersion B1 or an aqueous dispersion B2 is used as component B).
- Component d) is a copolymer which is composed of three monomers, namely a fluorine-containing acrylate, vinylidene chloride and a fluorine-free alkyl acrylate or alkyl methacrylate.
- the fluorine-containing acrylate is 40 to 75% by weight, vinylidene chloride 10 to 35% by weight and the fluorine-free alkyl (meth) acrylate 10 to 25% by weight, the sum of the percentages by weight always being 100.
- k can take the values 1 to 12.
- the fluorine-containing acrylate contained as a monomer unit in the copolymer (component d)) does not have to be a uniform product, but rather is normally a mixture of products which fall under the above-mentioned formula and differ in the chain length of the fluorinated radical, ie in the value of distinguish k.
- Fluorine-containing acrylates of the formula mentioned are particularly preferred for the agents according to the invention, in which in 0 to 10% of the monomers k has a value of 4 or less has a value of 6 in 45 to 75% of the monomers k has a value of 8 in 20 to 40% of the monomers k has a value of 10 in 1 to 20% of the monomers k in 0 to 5% of the monomers k has a value of 12.
- fluorine-containing acrylates it also applies to the fluorine-free alkyl (meth) acrylates that a mixture of compounds which differ in the chain length of the alkyl radical is normally present as the monomer unit. In any case, however, these are compounds whose alkyl chain has 2 to 18 carbon atoms. These alkyl chains can be branched or unbranched.
- Copolymers which (as component d) of component B1) are suitable for the preparation of agents according to the invention are described in US Pat. No. 4,742,140. Methods for the production of such copolymers are also given there, for example by means of emulsion polymerization.
- Ingredient e) is a mixture of ethoxylated fatty acids, which can be obtained in a known manner by reacting a mixture of fatty acids with ethylene oxide. Since a mixture of fatty acids of different chain lengths is normally used in the synthesis for cost reasons, the products obtained are a mixture of compounds which differ in the chain length of the fatty acid residues and in the degree of ethoxylation. Mixtures of compounds whose fatty acid residues have 8 to 18, preferably 12 to 18 C atoms and whose degree of ethoxylation is 6 to 20, preferably 10 to 16, are used for the agents according to the invention. The degree of ethoxylation is the average number of -CH2-CH2-O units attached to a fatty acid residue. Component e) acts as a dispersant for component d) Component f) of component B1) is water.
- component B2) explained below can also be used.
- Component B2) is an aqueous dispersion which contains at least the components g) to k) described below in the following amounts: Component g): 2 to 10 parts by weight Component h): 10 to 40 parts by weight Component i): 0.5 to 10 parts by weight Component k): 40 to 90 parts by weight
- Component g) is an isocyanate which is blocked by means of an oxime.
- This means that the -NCO groups of the underlying isocyanate were blocked by reacting the isocyanate with an oxime R1 R2 C NOH, where R1 and R2 are normally alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms.
- Suitable as the underlying isocyanates are, for example, 2.2.4- or 2.4.4-trimethylhexamethylene diisocyanate or a mixture of these isomers.
- a suitable blocked isocyanate is Desmodul® L 75 (Bayer AG, DE). Further suitable blocked isocyanates are described in EP-196 309.
- the products obtainable in this way are distinguished by the fact that high effectiveness with regard to oil and water repellency is achieved when textiles are equipped with compositions which contain these products.
- Component i) of component B2) is an ethoxylated fatty amine or the salt which is formed from such a fatty amine and an aliphatic monocarboxylic acid having 1 to 4 carbon atoms. Suitable salts are described below in the section on component D). The same salts as for component D) are suitable for component i) of component B2), but also the underlying ethoxylated fatty amines which are not neutralized with carboxylic acid.
- Component k) of component B2) is water
- component B1) or B2) of the agents according to the invention also contains one or two further constituents I) and / or m, and moreover no further constituents.
- the components I) and m) are 5 to 10 parts by weight of acetone or 2 to 6 parts by weight of ethylene glycol or 1,2-popanediol. These values for the parts by weight relate to the above-mentioned numbers for the parts by weight of the components d), e), f), or g), h), i), k).
- a further constituent (s)) is preferably also present in component A), namely acetone in an amount of 10 to 15 parts by weight, based on the above values for parts by weight of the constituents a), b), and c),.
- Component A) preferably contains no further constituents apart from a), b), c) and, if appropriate, n).
- the agents according to the invention can be prepared by combining the two aqueous dispersions (components A) and B)) and used in this form. In certain cases, however, it is advantageous to add other products to the combined dispersions. In this way, the fiber materials treated with agents according to the invention can be given even more special properties. In particular, textile fiber materials can be conveyed even more comfortably if the agents according to the invention contain, in addition to components A) and B), a component C) and / or a component D). Above all, the simultaneous presence of components C) and D) leads to very good effects.
- the polysiloxane in component C) is a polydimethylsiloxane in which a part, usually less than 25%, of the Si-CH3 bonds has been replaced by Si-H bonds.
- Such polysiloxanes are commercially available products. All corresponding polysiloxanes available on the market can be used for the agents according to the invention, provided the stability of the aqueous dispersions containing them corresponds to the respective requirements.
- the ethoxylated alcohol contained in component C) has a degree of ethoxylation (average number of CH2CH2O units) of 4 to 12, preferably 6 to 8.
- the underlying alcohol is an aliphatic alcohol with an unbranched or branched alkyl chain of 6 to 16, preferably 10 to 12, carbon atoms.
- the third component of component C) is water.
- Component C) contains 30 to 40 parts by weight of the polysiloxane, 1 to 5 parts by weight of the ethoxylated alcohol and 60 to 65 parts by weight of water.
- Component D) is also a mixture in the form of an aqueous dispersion.
- This mixture contains a tetrasubstituted urea, a carboxylic acid salt of a fatty amine ethoxylate, ethoxylated ricinoleic acid and water.
- smaller amounts, ie in each case up to 5 parts by weight (based on the weight data given below for component D), of one or more of the following substances in component D) may be present: Ethylene glycol, methanol, acetic acid and isobutanol. The sum of all available amounts of these substances is therefore a maximum of 20 parts by weight.
- Component D) contains 15 to 25 parts by weight of the tetrasubstituted urea 1 to 2 parts by weight of the carboxylic acid salt mentioned 1 to 2 parts by weight of ethoxylated ricinoleic acid 60 to 75 parts by weight of water and optionally additionally one or more of the substances mentioned above.
- the tetrasubstituted urea is a compound of the formula wherein R is an alkyl radical having 12 to 18 carbon atoms, R ', R "and R"''independently of one another represent hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms.
- This urea can also be a mixture of compounds which differ in the chain lengths of one or more radicals R, R ', R'',R''.
- the carboxylic acid salt of a fatty amine ethoxylate contained in component D) can be obtained by ethoxylating a fatty amine and reacting the ethoxylation product with an equivalent amount of a carboxylic acid.
- the salt preferably has the formula R4-NH (R6) +- (CH2 CH2 O) y -H + R5 COO ⁇ in which R4 is an alkyl radical having 10 to 18 carbon atoms, R5 is an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms, R6 is hydrogen or (CH2CH2O) y and y has values from 2 to 16.
- the salt in this case is normally a mixture of salts which differ in the chain length of the radicals R4, R5 and / or in the value of y.
- the radicals R4 and R5 can be branched, but are preferably unbranched.
- the ethoxylated ricinoleic acid contained in component D) has a degree of ethoxylation of 2 to 12.
- degree of ethoxylation of 2 to 12.
- the agents according to the invention preferably contain components A) to D) weight ratio 40 to 50% A 40 to 50% B 0 to 10% C 0 to 10% D.
- the agents according to the invention are aqueous dispersions which are outstandingly suitable for the water- and oil-repellent finishing of fiber materials, in particular textile fabrics, and which impart good color fastness to solvents and a pleasantly soft feel.
- the textile fabrics are preferably those which consist of cellulose fibers, for example cotton, or which contain cellulose fibers in a mixture with other fibers such as polyester fibers.
- the agents can be applied in known amounts for textile finishing using known methods, such as, for example, using a padder.
- the quantitative ratio in fleet 1 was chosen so that the products a and b mentioned here (components A) and B1) of claim 1) were used in approximately the same weight ratios, the sum of a and b being approximately 90% by weight. % of the 20% aqueous dispersion formed, and the components c) and d) each only amounts of less than 10%.
- Fleet 2 (comparison, not according to the invention): The fleet contained in 1 liter of water: 1 ml of 60% acetic acid 25 g of product a, from fleet 1 (products b, c, and d, from fleet 1 were not present)
- Fleet 3 (comparison, not according to the invention): Composition like fleet 2, but with product b, from fleet 1 (instead of product a,)
- Fleet 4 (comparison, not according to the invention): Like fleet 3, but instead of product b, another commercially available dispersion, but with a similar composition to product b,
- Fleet 5 (not according to the invention): Like fleet 3, but instead of product b, the commercial product Scotchgard® FX 3563 Fleet 6 (according to the invention): Composition like fleet 1, but without the addition of products c) and d)
- a composition according to component B2) of claim 1 was used as product e.
- the product e was an aqueous dispersion which contained approximately (in% by weight) 73% water, 3% 1,2-propanediol, 2% of an acetate of a fatty amine ethoxylate (Marlowet® 5401) 7% of an isocyanate blocked with butanone oxime (Desmodur® L 75) and 15% of a urethane with perfluoroalkyl groups (corresponding to component h) of component B2).
- the solvents used for the test were acetone (Ac), perchlorethylene (Pe) and methyl ethyl ketone (Me).
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Behandlung von Fasermaterialien, welches mindestens zwei Komponenten enthält, die spezielle Zusammensetzungen aufweisen. Sie betrifft ferner die Verwendung solcher Mittel zur Behandlung von Fasermaterialien.
- Es ist bekannt, Materialien, welche natürliche, regenerierte oder synthetische Fasern enthalten, mit bestimmten Mitteln zu behandeln, um den Materialien, z.B. Textilien, bestimmte gewünschte Eigenschaften zu verleihen. Die Fasermaterialien liegen hierbei normalerweise als Flächengebilde wie Gewebe, Gewirke oder "non-wovens" (Vliese) vor.
Zu den Eigenschaften, weiche den Fasermaterialien verliehen werden sollen, gehören in vielen Fällen u.a. angenehm weicher Griff sowie wasser-und/oder ölabweisende Wirkung. - Zur Erzielung wasser- und ölabweisender Eigenschaften von Textilien werden vielfach fluorhaltige Polymere verwendet. Dies ist beispielsweise beschrieben in der US-PS 4 742 140 oder in der EP-A 0 325 918. Gemäß der genannten US-Schrift werden Copolymere verwendet, welche aus perfluorierte Gruppen enthaltenden Acrylaten, Vinylidenchlorid und (Meth-) Acrylaten als Monomeren aufgebaut sind. Diese Copolymeren können in Form wäßriger Dispersionen, welche ethoxilierte Fettsäuren als Emulgatoren enthalten, eingesetzt werden. Wenn textile Flächengebilde mit Dispersionen von Copolymeren gemäß dieser US-PS behandelt werden, so ist jedoch als Nachteil festzustellen, daß die Effektivität der öl- und wasserabweisenden Wirkung nicht in allen Fällen zufriedenstellt. Außerdem besitzen die so ausgerüsteten Textilien noch nicht optimal weichen Griff.
- Daneben ist im Fall von gefärbten Textilien die Beständigkeit der Färbung gegen Lösungsmittel, in denen sich der Farbstoff löst, ungenügend. Dies ist von Bedeutung, sobald die Textilien mit entsprechenden Lösungsmitteln in Kontakt kommen, z.B. bei der Chemisch-Reinigung oder beim Gebrauch von Arbeitsschutzkleidung. Es hat sich gezeigt, daß in diesen Fällen Anteile des Farbstoffs durch das Lösungsmittel herausgelöst werden; dies gilt insbesondere für Dispersionsfarbstoffe gegenüber Aceton, Perchlorethylen und Methylethylketon als Lösungsmittel. Der Nachteil ungenügender Lösungsmittelechtheiten tritt nicht nur im Fall der Ausrüstung mit Copolymeren gemäß US-PS 4 742 140 auf, sondern wurde auch bei Textilien festgestellt, die mit anderen fluorhaltigen Produkten öl- und wasserabweisend ausgerüstet waren.
- Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Mittel für die hocheffektive öl- und wasserabweisende Ausrüstung von Fasermaterialien zur Verfügung zu stellen, das den damit ausgerüsteten Materialien einen angenehm weichen Warengriff vermittelt und das möglichst noch zusätzlich gewährleistet, daß damit aus gerüstete gefärbte Materialien eine verbesserte Lösungsmittelbeständigkeit der Färbung insbesondere auch gegenüber Lösungsmitteln wie Aceton, Perchlorethylen und/oder Methylethylketon aufweisen.
- Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Mittel gemäß Patentanspruch 1; bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß die Kombination der in Patentanspruch 1 definierten Komponenten A) und B) insbesondere bei Verwendung der Komponente B1) damit ausgerüsteten gefärbten Fasermaterialien eine hervorragende Beständigkeit der Färbung gegen organische Lösungsmittel, insbesondere gegen Aceton, Perchlorethylen und Methylethylketon verleiht. Dieser Befund war deshalb für den Fachmann überraschend und unerwartet, weil, wie unten in den Ausführungsbeispielen dargelegt, weder die Komponente A) noch die Komponente B) für sich allein in allen Fällen zu einer befriedigenden Lösungsmittelechtheit führen. Darüber hinaus wird mit den erfindungsgemäßen Mitteln ein weicherer Griff der ausgerüsteten Fasermaterialien erhalten als mit den Komponenten A) und B) für sich allein.
- Die erfindungsgemäßen Mittel verleihen den damit ausgerüsteten Fasermaterialien wie Textilien einen angenehm weichen Griff und sehr gute öl- und wasserabweisende Eigenschaften. Die Ausrüstung mit diesen Mitteln zeigt eine sehr gute Permanenz gegenüber Waschprozessen und gegenüber Lösungsmitteln. Den wäßrigen Dispersionen der Komponenten A) und B) können weitere für die Textilausrüstung verwendete Mittel wie z.B. Antistatika hinzugefügt werden, ohne daß die Stabilität der Dispersionen und die Ausrüstungseffekte wie Öl- und Wasserabweisung oder weicher Griff darunter leiden.
- Die erfindungsgemäßen Mittel enthalten mindestens zwei Komonenten A) und B), welche jeweils eine wäßrige Dispersion darstellen. Zur Erzielung voll befriedigender Effekte bezüglich Lösungsmittelechtheit der Färbung ist es erforderlich, daß das Gewichtsverhältnis der Komponente A) zur Komponente B) im Bereich von 30 zu 70 bis 70 zu 30 liegt. Mischungsverhältnisse außerhalb dieses Bereichs führen zu weniger guten Ergebnissen. Je weiter das Mischungsverhältnis von dem erfindungsgemäßen Bereich entfernt ist, desto mehr nähern sich die Ergebnisse bezüglich Lösungsmittelechtheit denen, die mit den reinen Komponenten A) bzw. B) erhalten werden und die nicht voll befriedigend sind. Besonders bevorzugt unter den erfindungsgemäßen Mitteln sind solche, in denen das Gewichtsverhältnis von Komponente A) zu Komponente B) etwa 50 zu 50 beträgt. Bei einem Gewichtsverhältnis in dieser Größenordnung ist der Synergismus zwischen A) und B) besonders stark ausgeprägt.
- Zur Herstellung erfindungsgemäßer Mittel genügt es, die beiden Dispersionen (Komponenten A) und B)) miteinander zu vermischen. Im Normalfall muß nach dem Vermischen keine nochmalige Homogenisierung durchgeführt werden.
- Die Komponente A) ist eine wäßrige Dispersion, welche mindestens die nachfolgend beschriebenen Bestandteile a), b), und c), enthält und die darüber hinaus noch weitere Bestandteile enthalten kann.
Die Bestandteile a), b), und c), sind in folgenden Mengen enthalten: - a, 15 bis 25 Gew.teile
- b, 1 bis 2 Gew.teile
- c, 55 bis 75 Gew.teile
- Bestandteil a) ist ein Copolymeres, das aus drei Monomeren aufgebaut ist, nämlich einem Perfluoralkylethylacrylat oder einem Perfluoralkylethylmethacrylat, Vinylchlorid und einem fluorfreien Alkylacrylat oder -methacrylat. Das Perfluoralkylethylacrylat ist zu 50 bis 60 Gew.%, Vinylchlorid zu 2 bis 10 Gew.% und das fluorfreie Alkyl(meth-)acrylat zu 30 bis 40 Gew.% enthalten, wobei die Summe der im Einzelfall vorliegenden Gewichtsprozente immer 100 ist. Das Perfluoralkylethylacrylat ist ein Acrylsäureester der Formel
CH₂ = CH-COOCH₂CH₂-Rf
bzw. der entsprechende Methacrylsäureester, worin Rf einen unverzweigten oder verzweigten Perfluoralkylrest mit 2 bis 14 C-Atomen darstellt. - Vorzugsweise ist der Rest Rf ein unverzweigter Rest mit 4 bis 10 C-Atomen. Bedingt durch Kostengründe ist das Perfluoralkylethylacrylat nicht ein einheitliches Produkt, sondern ein Gemisch von Verbindungen, die sich durch die Kettenlänge des Restes Rf unterscheiden. In mindestens 95 % aller im Gemisch enthaltener Verbindungen weist jedoch der Rest Rf 2 bis 14 C-Atome auf; vorzugsweise enthält in der Mehrzahl der Einzelmoleküle der Rest Rf 4 bis 10 C-Atome.
- Das als Monomerbaustein in dem Copolymeren (Bestandteil a) von Komponente A) enthaltene fluorfreie Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat ist ein Acrylsäure- oder Methacrylsäureester eines aliphatischen geradkettigen oder verzweigten Alkohols mit einer Alkylkette von 10 bis 18 C-Atomen. Wie im oben erläuterten Fall der Perfluoralkylethylacrylate liegt auch im Fall des fluorfreien (Meth-) Acrylats normalerweise ein Gemisch von Estern vor, die sich in der Kettenlänge der Alkoholkomponente unterscheiden. In mindestens 95 % der Einzelmoleküle liegt jedoch eine Kettenlänge der Alkoholkomponente von 10 bis 18 C-Atomen vor. Bevorzugt ist das als Monomerbaustein in Bestandteil a) enthaltene fluorfreie Acrylat n-Octadecylacrylat. Die als Bestandteil a) von Komponente A) verwendbaren Copolymeren können nach üblichen Methoden aus den Monomeren hergestellt werden, z.B. mittels Emulsionspolymerisation.
- Der Bestandteil b) von Komponente A), ist ein ethoxiliertes Alklphenol der Formel
R-C₆H₄-O(CH₂CH₂O)p-H
Der Rest R ist ein unverzweigter oder verzweigter Alkylrest mit 4 bis 12, vorzugweise 6 bis 10 C-Atomen, der sich vorzugsweise in p-Stellung zum Phenolsauerstoff befindet. Der Wert für p (Ethoxilierungsgrad) beträgt 6 bis 20, vorzugsweise 10 bis 16.
Wie in den oben erläuterten Fällenliegt auch in Bestandteil b) im Normalfall ein Gemisch von Verbindungen vor, die sich in der Länge des Restes R und im Ethoxilierungsgrad unterscheiden. Solche Gemische sind handelsübliche Produkte, die unter anderem als Emulgatoren auf dem Markt sind.
Der dritte Bestandteil c) der Komponente A) ist Wasser - Als Komponente B) wird entweder eine wäßrige Dispersion B1 oder eine wäßrige Dispersion B2 eingesetzt.
- Die Komponente B1) ist eine wäßrige Dispersion, welche mindestens die nachfolgend beschriebenen Bestandteile d), e), und f), enthält, und die darüber hinaus noch weitere Bestandteile enthalten kann. Die Bestandteile d), e), und f) sind in folgenden Mengen in Komponente B1) enthalten:
- d,15 bis 20 Gew.teile
- e, 1 bis 2 Gew.teile
- f,65 bis 80 Gew.teile
- Bestandteil d) ist ein Copolymeres, das aus drei Monomeren aufgebaut ist, nämlich einem fluorhaltigen Acrylat, Vinylidenchlorid und einem fluorfreien Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat. Das fluorhaltige Acrylatist zu 40 bis 75 Gew.%, Vinylidenchlorid zu 10 bis 35 Gew.% und das fluorfreie Alkyl(meth-)acrylat zu 10 bis 25 Gew.% enthalten, wobei die Summe der im Einzelfall vorliegenden Gewichtsprozente immer 100 ist.
- Das fluorhaltige Acrylat besitzt die allgemeine Formel
CF₃-CF₂-(CF₂)k-CH₂-CH₂-OC(O)-CH=CH₂
- In dieser Formel kann k die Werte 1 bis 12 annehmen. Das als Monomerbaustein in dem Copolymeren (Bestandteil d)) enthaltene fluorhaltige Acrylat muß kein einheitliches Produkt sein, sondern ist vielmehr im Normalfall ein Gemisch von Produkten, die unter die oben genannte Formel fallen und sich in der Kettenlänge des fluorierten Restes, d.h. im Wert von k unterscheiden. Besonders bevorzugt für die erfindungsgemäßen Mittel sind hierbei fluorhaltige Acrylate der genannten Formel, bei denen
in 0 bis 10% der Monomeren k einen Wert von 4 oder weniger besitzt
in 45 bis 75% der Monomeren k einen Wert von 6 besitzt
in 20 bis 40% der Monomeren k einen Wert von 8 besitzt
in 1 bis 20% der Monomeren k einen Wert von 10 besitzt
in 0 bis 5 % der Monomeren k einem Wert von 12 besitzt. - Wie im Fall der fluorhaltigen Acrylate gilt auch für die fluorfreien Alkyl(meth-)acrylate, daß im Normalfail als Monomerbaustein ein Gemisch von Verbindungen vorliegt, die sich durch die Kettenlänge des Alkylrests unterscheiden. In jedem Fall aber handelt es hierbei um Verbindungen, deren Alkylkette 2 bis 18 C-Atome aufweist. Diese Alkylketten können verzweigt oder unverzweigt sein.
- Copolymere, welche (als Bestandteil d) von Komponente B1) für die Herstellung erfindungsgemäßer Mittel geeignet sind, beschreibt die US-PS 4 742 140. Dort sind auch Verfahren zur Herstellung solcher Copolymerer, z.B. mittels Emulsionspolymerisation, angegeben.
- Bei Bestandteil e) handelt es sich um ein Gemisch ethoxilierter Fettsäuren, das in bekannter Weise durch Umsetzung eines Gemischs von Fettsäuren mit Ethylenoxid erhalten werden kann. Da bei der Synthese im Normalfall aus Kostengründen ein Gemisch von Fettsäuren unterschiedlicher Kettenlänge verwendet wird, stellen die erhaltenen Produkte ein Gemisch von Verbindungen dar, welche sich in der Kettenlänge der Fettsäurereste und im Ethoxilierungsgrad unterscheiden. Für die erfindungsgemäßen Mittel werden Gemische von Verbindungen verwendet, deren Fettsäurereste 8 bis 18, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atome aufweisen und deren Ethoxilierungsgrad 6 bis 20, vorzugsweise 10 bis 16 ist. Der Ethoxilierungsgrad ist die durchschnittliche Anzahl der -CH₂-CH₂-O- Einheiten, die an einen Fettsäurerest gebunden sind.
Bestandteil e) wirkt als Dispergator für Bestandteil d)
Bestandteil f) von Komponente B1) ist Wasser. - Geeignete Produktgemische, welche als Komponente B1) für die Herstellung erfindungsgemäßer Mitteldienen können, beschreibt die US-PS 4 742 140.
- An Stelle der beschriebenen Komponente B1) kann auch die nachfolgend erläuterte Komponente B2) eingesetzt werden.
- Komponente B2) ist eine wäßrige Dispersion, welche mindestens die unten beschriebenen Bestandteile g) bis k) enthält und zwar in folgenden Mengen:
Bestandteil g): 2 bis 10 Gew.teile
Bestandteil h): 10 bis 40 Gew.teile
Bestandteil i): 0,5 bis 10 Gew.teile
Bestandteil k): 40 bis 90 Gew.teile - Besonders günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn Komponente B2) folgende Mengen der Bestandteile g) bis k) enthält:
- g,: 4 bis 8 Gew.teile
- h,:10 bis 25 Gew.teile
- i,: 1 bis 5 Gew.teile
- k,:50 bis 80 Gew.teile
- Bestandteil g) ist ein Isocyanat, das mittels eines Oxims blockiert ist. Damit ist gemeint, daß die -NCO-Gruppen des zugrunde liegenden Isocyanats durch Umsetzung des Isocyanats mit einem Oxim R1 R2 C = NOH blockiert wurden, wobei R1 und R2 im Normalfall Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen sind. Unter "Isocyanat" werden in diesem Zusammenhang Produkte verstanden, welche mindestens eine, vorzugsweise aber zwei oder mehr -N=C=O-Gruppen enthalten. Geeignet als zugrundeliegende Isocyanate sind beispielsweise 2.2.4- oder 2.4.4-Trimethylhexamethylendiisocyanat oder ein Gemisch dieser Isomerer. Die zugrunde liegenden Isocyanate sind bevorzugt aliphatische oder cycloaliphatische Di-/oder Triisocyanate, auch Polyisocyanate können verwendet werden; unter Polyisocyanaten werden Produkte mit mehr als drei -N=C=O-Gruppen verstanden. Mindestens 90, vorzugsweise 100% der -N=C=O-Gruppen des Isocyanats liegen blocklert durch ein Oxim vor, insbesondere durch ein aliphatisches Oxim, d.h. ein Oxim der Formel R1 R2 C=NOH, worin R1 und R2 unabhängig voneinander einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen bedeuten. Geeignet ist beispielsweise Butanonoxim. Ein geeignetes blockiertes Isocyanat ist Desmodul® L 75 (Fa. Bayer AG, DE) Weitere geeignete blockierte Isocyanate sind in der EP-196 309 beschrieben.
- Bestandteil h)der Komponente B2) ist ein Oligo- oder Polyurethan, dessen aus der Diolkomponente stammende Einheiten Substituenten mit perfluoraliphatischen Gruppen enthalten. Solche Produkte lassen sich erhalten, indem man perfluoraliphatische Gruppen enthaltende Diole mit Produkten umsetzt, welche mindestens zwei locyanatgruppen aufweisen. Geeignete Produkte und Verfahren zu ihrer Herstellung gehen aus der US-PS 3 968 066 und der US-PS 4 054 592 hervor.
Besonders bevorzugt als Bestandteil h) der Komponente B2) sind Produkte, wie sie unter anderem in der EP-A 0 348 350 beschrieben sind. Auch die deutschen Patentanmeldungen mit den Aktenzeichen P 40 16 329.6-44 (Anmeldetag 21.5.90) und P 40 22 443.0 (Anmeldetag 14.7.90) beschreiben Produkte, die als Bestandteil h) besonders bevorzugt sind. Im Fall der Patentanmeldung P 40 22 443.0 bezieht sich dies auf die Zwischenprodukte (vor Umsetzung mit Siloxan), die durch Umsetzung der dort genannten Diole mit Verbindungen erhalten werden, welche zwei oder mehr -N=C=O-Gruppen enthalten. Produkte, welche sich besonders gut als Bestandteil h), der Komponente B2) der erfindungsgemäßen Mittel eignen, können erhalten werden durch
a) Umsetzung eines Diols der allgemeinen Formel I
worin - m =
- 1, 2 oder 3 ist
- n =
- 0 oder 1 ist
- Die so erhältlichen Produkte zeichnen sich dadurch aus, daß hohe Effektivität bezüglich öl- und wasserabweisender Wirkung erzielt wird, wenn Textilien mit Zusammensetzungen ausgerüstet werden, welche diese Produkte enthalten.
- Bestandteil i) der Komponente B2) ist ein ethoxiliertes Fettamin oder das Salz, das aus einem solchen Fettamin und einer aliphatischen Monocarbonsäure mit 1 bis 4 C-Atomen gebildet wird. Geeignete Salze sind unten in dem Abschnitt über Komponente D), beschrieben. Für Bestandteil i) der Komponente B2) sind die gleichen Salze wie für Komponente D), aber auch die zugrunde liegenden, nicht mit Carbonsäure neutralisierten, ethoxilierten Fettamine geeignet.
Bestandteil k) der Komponente B2) ist Wasser - In einer bevorzugten Ausführungsform enthält Komponente B1) oder B2) der erfindungsgemäßen Mittel noch ein oder zwei weitere Bestandteile I) und/oder m, und darüber hinaus keine weiteren Bestandteile. Die Bestandteile I) und m) sind 5 bis 10 Gew.teile Aceton bzw. 2 bis 6 Gew.teile Ethylenglykol oder 1.2-Popandiol. Diese Werte für die Gew.teile beziehen sich auf die oben genannten Zahlen für die Gewichtsteile an den Bestandteilen d), e), f), bzw. g), h), i), k).
- Auch in Komponente A) ist bevorzugt ein weiterer Bestandteil (n)) anwesend, nämlich Aceton in einer Menge von 10 bis 15 Gew.teilen, bezogen auf die obengenannten Werte für Gewichtsteile an den Bestandteilen a), b), und c),. Vorzugsweise enthält Komponente A) keine weiteren Bestandteile außer a), b), c), und ggf. n).
- Die für Komponente A) und B), sowie ggf. C) und D) im Einzelfall verwendeten Gewichtsteile an den verschiedenen Bestandteilen müssen nicht zusammen 100 Gew.teile ergeben (anders als im Fall der Angabe von Gewichtsprozent).
- Die erfindungsgemäßen Mittel können durch Vereinigungen der zwei wäßrigen Dispersionen (Komponenten A) und B)) hergestellt und in dieser Form verwendet werden. In bestimmten Fällen ist jedoch von Vorteil, wenn man den vereinigten Dispersionen noch weitere Produkte hinzufügt. Auf diese Weise lassen sich den mit erfindungsgemäßen Mittel behandelten Fasermaterialien ein noch spezielle Eigenschaften verleihen. So kann insbesondere textilen Fasermaterialien ein noch angenehmerer Griff vermittelt werden, wenn die erfindungsgemäßen Mittel außer den Komponenten A) und B) noch eine Komponente C) und/oder eine Komponente D) enthalten. Vor allem die gleichzeitige Anwesenheit der Komponenten C) und D) führt zu sehr guten Effekten.
- Hierbei handelt es sich um eine wäßrige Dispersion, die ein Gemisch aus einem Si-H-Bindungen enthaltenden Polysiloxan, einem ethoxilierten Alkohol und Wasser ist.
Das Polysiloxan in Komponente C) ist ein Polydimethylsiloxan, in dem ein Teil, normalerweise weniger als 25 %, der Si-CH3-Bindungen durch Si-H-Bindungen ersetzt ist. Solche Polysiloxane sind handelsübliche Produkte. Alle auf dem Markt erhältlichen entsprechenden Polysiloxane sind für die erfindungsgemäßen Mittel verwendbar, sofern die Stabilität der sie enthaltenden wäßrigen Dispersionen den jeweiligen Anforderungen entspricht. Der in Komponente C) enthaltene ethoxilierte Alkohol weist einen Ethoxilierungsgrad (durchschnittliche Anzahl der CH₂ CH₂O-Einheiten) von 4 bis 12, vorzugsweise 6 bis 8, auf. Der zugrundeliegende Alkohol ist ein aliphatischer Alkohol mit einer unverzweigten oder verzweigten Alkylkette von 6 bis 16, vorzugsweise 10 bis 12, C-Atomen.
Der dritte Bestandteil von Komponente C) ist Wasser. - Die Komponente C) enthält 30 bis 40 Gewichtsteile des Polysiloxans, 1 bis 5 Gewichtsteile des ethoxillerten Alkohols und 60 bis 65 Gewichtsteile Wasser.
- Die Komponente D) stellt ebenfalls ein Gemisch in Form einer wäßrigen Dispersion dar. Dieses Gemisch enthält einen tetrasubstituierten Harnstoff, ein Carbonsäuresalz eines Fettaminethoxilats, ethoxilierte Rizinolsäure und Wasser. Daneben können noch kleinere Mengen, d.h. jeweils bis zu 5 Gewichtsteilen (bezogen auf die nachfolgend für Komponente D) genannten Gewichtsangaben) einer oder mehrerer der folgenden Substanzen in Komponente D) anwesend sein:
Ethylenglykol, Methanol, Essigsäure und Isobutanol. Die Summe aller vorhandenen Mengen an diesen Substanzen beträgt demnach maximal 20 Gew.teile.
Komponente D) enthält
15 bis 25 Gew.teile des tetrasubstituierten Harnstoffs
1 bis 2 Gew.teile des genannten Carbonsäuresalzes
1 bis 2 Gew.teile ethoxilierte Rizinolsäure
60 bis 75 Gew.teile Wasser
sowie gegebenenfalls zusätzlich eine oder mehrere der obengenannten Substanzen. Der tetrasubstituierte Harnstoff ist eine Verbindung der Formel
worin R ein Alkylrest mit 12 bis 18 C-Atomen ist, R', R'' und R''' unabhängig voneiner für Wasserstoff oder einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen stehen. - Es handelt sich also um einen tris-methylolierten N-Alkylharnstoff, bei dem einer, zwei oder drei Methylolreste verethert sein können. Bei diesem Harnstoff kann es sich auch um ein Gemisch von Verbindungen handeln, die sich durch die Kettenlängen eines oder mehrerer Reste R, R', R'', R''' unterscheiden.
- Das in Komponente D), enthaltene Carbonsäuresalz eines Fettaminethoxilats läßt sich erhalten durch Ethoxilierung eines Fettamins und Umsetzung des Ethoxilierungsprodukts mit einer äquivalenten Menge einer Carbonsäure. Vorzugsweise weist das Salz die Formel
R4-NH(R₆)⁺-(CH₂ CH₂ O)y-H + R5 COO⁻
auf, worin R4 ein Alkylrest mit 10 bis 18 C-Atomen, R5 ein Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen ist, R6 Wasserstoff oder (CH₂CH₂O)y ist und y Werte von 2 bis 16 besitzt. Als Salz liegt hierbei im Normalfall ein Gemisch von Salzen vor, die sich in der Kettenlänge der Reste R4, R5 und/oder im Wert von y unterscheiden. Die Reste R4 und R5 können verzweigt sein, sind jedoch bevorzugt unverzweigt. - Die in Komponente D) enthaltene ethoxilierte Rizinolsäure einen Ethoxilierungsgrad von 2 bis 12 auf. Auch hier liegt im Normalfall ein Gemisch von Verbindungen vor, die sich im Ethoxilierungsgrad, d.h. in der Anzahl an -CH₂-CH₂-O- Einheiten unterscheiden.
- Die erfindungsgemäßen Mittel enthalten bevorzugt die Komponenten A) bis D) Gewichtsverhältnis
40 bis 50 % A
40 bis 50 % B
0 bis 10 % C
0 bis 10 % D. - Die erfindungsgemäßen Mittel sind wäßrige Dispersionen, welche sich hervorragend zur wasser- und ölabweisenden Ausrüstung von Fasermaterialien, insbesondere textilen Flächengebilden, eignen und diesen eine gute Lösemittelechtheit der Färbung und angenehm weichen Griff verleihen. Die textilen Flächengebilde sind hierbei bevorzugt solche, welche aus Cellulosefasern, z.B. aus Baumwolle, bestehen oder welche Cellulosefasern im Gemisch mit anderen Fasern wie Polyesterfasern enthalten.
Die Mittel können nach bekannten Methoden wie z.B. mittels Foulard in für die Textilausrüstung üblichen Mengen aufgebracht werden. - Die Erfindung wird nunmehr durch Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
- Bei der Beurteilung der Ergebnisse wurden die nachfolgend beschriebenen Testmethoden angewandt:
Vor Durchführung der Tests a, bis c, wurden die Proben nach der Ausrüstung 24 Stunden bei 20oC/65 % rel. Feuchte gelagert. - a, Die ölabweisende Wirkung wurde nach AATCC 118-1978 bestimmt. Hierbei wurde die Benetzung durch verschiedene flüssige Kohlenwasserstoffe geprüft; die Bewertungsskala dieser Testmethode umfaßt Noten von 1 bis 8, wovon Note 8 die beste (höchster Abweisungseffekt) ist.
- b, Die wasserabweisende Wirkung wurde sowohl nach AATCC 22-1980 (sog. Spraytest) als auch nach DIN 53888 (sogenannter Bundesmann-Beregnungstest) durchgeführt. Bei diesem letzteren Test wird die Wasseraufnahme in Gew.% bestimmt und der sog. "Abperleffekt" visuell beurteilt, wobei Noten von 1 (schlechteste Note) bis 5 (beste Note: Wasser perlt ohne Benetzung ab) vergeben werden. Beim Spraytest wird ebenfalls die Benetzung visuell beurteil, die Notenskala reicht von 0 bis 100(100=beste Note, d.h. geringste Benetzung). Die obengenannten AATCC-Testmethoden sind dem "AATCC (American Association of Textile Chemists and Colorists) Technical Manual" Vol 58,1983, Seiten 248, 270, 271 entnommen.
- c, Die Lösemittelechtheit von Färbungen wurden an gefärbten Gewebeproben nach folgender Methode bestimmt (siehe Broschüre Nr. 7/84 vom Juni 1983 der Chemischen Fabrik Pfersee, Augsburg, "Glasplattentest zur Ermittlung der Ausblutungsneigung von Färbungen"): Die zu prüfende gefärbte Gewebeprobe wird zusammen mit weißem Filterpapier auf eine Glasplatte gelegt, wobei das Filterpapier zwischen Gewebe und Glasplatte liegt. Auf das Gewebe legt man eine zweite Glasplatte, die in der Mitte eine kleine Öffnung aufweist. Durch diese Öffnung wird mittels einer Pipette ca. 0,2 ml Lösungsmittel (z.B. Aceton oder Perchlorethylen) auf das Gewebe aufgebracht. Nach 60 Sekunden wird das Filterpapier entnommen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Menge an Farbstoff auf dem Filterpapier (= Maß für das Ausbluten von Farbstoff aus dem Gewebe) wird visuell beurteilt.
- Proben aus einem Mikrofasergewebe aus 100 % Polyester (Trevira® Finesse), blau gefärbt, wurden mit den nachstehend beschriebenen Flotten über einen Foulardprozeß ausgerüstet. Hierzu wurden die Gewebeproben nacheinander getaucht, abgequetscht, getaucht, abgequetscht. Die Flottenaufnahme betrug nach dem zweiten Abquetschen etwa 60 Gew.%. Anschließend wurden die Proben unter Spannung auf einem Rahmen getrocknet (10 min, 100-120oC) und kondensiert (5 min, 150oC).
- Die Flotte enthielt in 1 l Wasser:
1 ml 60 %ige Essigsäure und
25 g einer ca 20 %igen wäßrigen Dispersion, welche durch Mischen folgender Einzelprodukte a, bis d, hergestellt worden war: - a, eine wäßrige handelsübliche Dispersion (entsprechend der in Patentanspruch 1 bzw. 4 genannten Komponente B1) einer Konzentration von ca. 28 %, die etwa 15 Gew.% Copolymer, 1-2 Gewichtsteile ethoxilierte Fettsäuren, 7.5 Gew.% Aceton und ca. 4 Gew.% Ethylenglykol enthielt. Das Copolymer war, wie in Patentanspruch 1 (Bestandteil d) von Komponente B1) angegeben, zusammengesetzt, wobei das Maximum der Kettenlänge des Perfluoralkylrests bei etwa 8 C-Atomen lag und das Maximum der Alkylkettenlänge des fluorfreien Acrylats bei etwa 16 bis 18 C-Atomen lag.
- b, eine handelsübliche wäßrige Dispersion (entspechend Komponente A) von Patentanspruch 1 bzw. 7), welche ca. 70 Gew.teile Wasser, 10 Gew.teile Aceton, 18 Gew.teile Copolymer und 2 % ethoxiliertes (ca. 13-16 EO) Alkylphenol (hauptsächlich 8 bis 10 C-Atome in der Alkylkette) enthielt. Das Copolymer war, wie in Patentanspruch 1 (Bestandteil a) von Komponente A) angegeben, aufgebaut, wobei die Monomeren etwa im Gewichtsverhältnis 58:37:5 von Perfluoralkylethylacryat: fluorfreiem Acrylat (ca. 16-18 C-Atome in der Alkylkette): Vinylchlorid vorlagen.
- c, eine wäßrige Dispersion, die etwa 35 Gew.% eines Gemischs aus einem Siloxan mit Si-H-Bindungen (Polydimethylsiloxan, bei dem ein Teil der Si-CH₃-Bindungen durch Si-H-Bindungen ersetzt ist) und einem ethoxilierten Alkohol(durchschnittlich 10 bis 12 C-Atome mit ca.6 EO-Einheiten) und 65 Gew.% Wasser enthielt. (Das genannte Gemisch entspricht der Komponente C) von Patentanspruch 10).
- d, eine wäßrige Dispersion, die etwa 70 Gew.% Wasser und 30 Gew.% eines Gemischs enthielt, wie es oben und in Patentanspruch 10 als Komponente D) beschrieben ist.
- Das Mengenverhältnis in Flotte 1 wurde so gewählt, daß die hier genannten Produkte a, und b, (Komponenten A) und B1) von Patentanspruch 1) in etwa gleichen Gewichtsverhältnissen eingesetzt wurden, wobei die Summe aus a, und b, etwa 90 Gew.% der 20 %igen wäßrigen Dispersion bildete, und die Bestandteile c) und d) jeweils nur Mengen von weniger als 10%.
Flotte 2 (Vergleich, nicht erfindungsgemäß):
Die Flotte enthielt in 1 l Wasser:
1 ml 60 %ige Essigsäure
25 g des Produkts a, von Flotte 1 (die Produkte b, c, und d, von Flotte 1 waren nicht anwesend)
Flotte 3 (Vergleich, nicht erfindungsgemäß):
Zusammensetzung wie Flotte 2, aber mit Produkt b, von Flotte 1 (statt Produkt a,)
Flotte 4 (Vergleich, nicht erfindungsgemäß):
Wie Flotte 3, aber statt Produkt b, eine andere handelsübliche Dispersion, die jedoch ähnliche Zusammensetzung aufwies wie Produkt b,
Flotte 5 (nicht erfindungsgemäß):
Wie Flotte 3, aber statt Produkt b, das Handelsprodukt Scotchgard® FX 3563
Flotte 6 (erfindungsgemäß):
Zusammensetzung wie Flotte 1, aber ohne Zusatz der dort genannten Produkte c) und d) - An den wie beschrieben ausgerüsteten und nachbehandelten Geweben wurden Spray-Test, und Bundesmann-Test (Wasseraufnahme in Gew.% und Abperl-Note) durch geführt, sowie ölabweisende Wirkung bestimmt und zwar jeweils an der Original probe, nach 5maliger Maschinenwäsche (Haushaltswaschmaschine) bei 40oC und nach einer Chemisch-Reinigung. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 1. Bei der Note für den Abperleffekt sind jeweils 3 Werte angegeben. Diese beziehen sich (in der angegebenen Reihenfolge) auf Beurteilungen nach 1,5, bzw. 10 Minuten.
Beim Bundesmann-Test nach DIN 53888 wurde zusätzlich (siehe Tabelle 1 unter c,) die Menge an durch das Gewebe hindurchtretendem Wasser in ml bestimmt. Diese Werte sind stark von der Dichte der Gewebestruktur abhängig. Je niedriger diese Werte für den Wasserdurchlauf an ein und demselben Gewebe sind, desto besser ist die wasserabweisende Wirkung.
Der mit*) gekennzeichnete Wert in der Tabelle 1 bedeutet, daß das entsprechende Gewebe völlig mit Wasser durchbenetzt war (schlechte Wasserabweisung beim Durchlauftest) - Mit den unter Beispiel 1 beschrieben Flotten Nr. 3, 4 und 5 wurden Gewebeproben aus gefärbten Polyester-Mikrofasern (Kette) und gefärbten Viskosefasern (Schuß) ausgerüstet und nachbehandelt, wie unter Beispiel 1 beschrieben. Zusätzlich wurde folgende Flotte 7 verwendet:
- Wie Flotte 1, aber statt Produkt a, (Komponente B1) gemäß Patentanspruch 1) wurde als Produkt e, eine Zusammensetzung gemäß Komponente B2) von Patentanspruch 1 verwendet. Das Produkt e, war eine wäßrige Dispersion, die etwa (in Gew.%) 73% Wasser, 3 % 1,2-Propandiol, 2 % eines Acetats eines Fettaminethoxilats (Marlowet® 5401) 7 % eines mit Butanonoxim blockierten Isocyanats (Desmodur® L 75) und 15 % eines Urethans mit Perfluoralkylgruppen (entsprechend Bestandteil h) von Komponente B2) enthielt.
-
- Hierzu wurden Gewebeproben aus 100 % Polyester, angefärbt mit 2,5 % Terasilrot 3 BL bzw. mit 6 % Terasildunkelblau RB bzw. mit 7% Terasilschwarz LBS, mit Flotten behandelt, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind. Gegenüber den oben angegebenen Bedingungen für Ausrüstung und Nachbehandlung wurden folgende Änderungen vorgenommen: Die Flotten enthielten in 1 l Wasser nicht 25 g an den entsprechenden wäßrigen Dispersionen, sondern 40 g, und die Kondensation wurde nicht 5 Minuten bei 150oC, sondern 40 Sekunden bei 180oC durchgeführt. Eine gefärbte aber nicht mit wäßriger Flotte aüsgerüstete Gewebeprobe wurde mit untersucht. Nach Durch führung des oben beschriebenen Tests bezüglich Lösemittelechtheit wurden die Filterpapierproben mittels folgender Skala visuell bewertet:
- 0 (beste Note):
- kein Farbstoff erkennbar
- 1 :
- sehr wenig Farbstoff
- 2 :
- geringe, aber deutlich wahrnehmbare Menge an Farbstoff
- 3 :
- mittlere Menge an Farbstoff
- 4 :
- starke Anfärbung des Filterpapiers
- Die für den Test verwendeten Lösungsmittel waren Aceton (Ac), Perchlorethylen (Pe) und Methylethylketon (Me).
-
worin E ein verzweigter oder geradkettiger Alkylenrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, der gegebenenfalls durch 1 bis 3 Gruppen unterbrochen ist, nämlich jeweils zweiwertige Brückenglieder der Formel
-NR-,-O-,-S-,SO₂-,-COO-,OOC-,-CONR-,-NRCO-,-SO₂NR- und -NRSO₂-, und der gegebenenfalls an einem Ende eine -SO₂NR- oder eine -CONR Gruppe aufweist, wobei der Rest Rf mit dem Schwefelatom oder dem Kohlenstoffatom dieser Gruppe verknüpft ist, wobei R für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-6 C-Atomen steht, wobei das Diol im Gemisch Nebenprodukten vorliegen kann, die bei seiner Herstellung anfallen,
mit einem aliphatischen, cycloatiphatischen oder aromatischen Di-, Tri- oder Polyisocyanat, wobei diese Umsetzung gegebenenfalls in Gegenwart eines mindestens 2 Hydroxylgruppen enthaltenden Kettenverlängerungsmittels durchgeführt wurde.
Als mindestens 2 Hydroxylgruppen enthaltendes Kettenverlängerungsmittel ist insbesondere N-Methyldiethanolamin geeignet.
Claims (12)
- Mittel zur Behandlung von Fasermaterialien, enthaltend mindestens zwei Komponenten A) und B) im Gewichtsverhältnis A):B) von 30 zu 70 bis 70 zu 30, wobei Komponente A) eine wäßrige Dispersion ist, die folgende Bestandteile a), b), c) enthält:a) 15 bis 25 Gewichtsteile eines Copolymeren, aufgebaut aus folgenden Monomeren:
50 bis 60 Gew.% eines Perfluoralkylethylacrylats oder Perfluoralkylethylmethacrylats
2 bis 10 Gew.% Vinylchlorid
30 bis 40 Gew.% eines fluorfreien Alkylacrylats oder -methacrylats mit einer Alkylkette von 10 bis 18 C-Atomen.b) 1 bis 2 Gewichtsteile ethoxiliertes Alkylphenol mit einer Alkylkettenlänge von 4 bis 12, vorzugsweise 6 bis 10 C-Atomen und einem Ethoxilierungsgrad von 6 bis 20, vorzugsweise von 10 bis 16.c) 55 bis 75 Gew.teile Wasser
und wobei Komponente B) entweder eine wäßrige Dispersion B1) ist, die folgende Bestandteile d, e, f, enthält:d) 15 bis 20 Gewichtsteile eines Copolymeren, aufgebaut aus folgenden Monomeren: 40 - 75 Gew.% fluorhaltiger Acrylate der Formel
CF₃-CF₂-(CF₂)k-CH₂-CH₂-OCO-CH=CH₂
worin k Werte von 1 bis 12 annehmen kann,
10 bis 35 Gew.% Vinylidenchlorid
10 bis 25 Gew.% eines Alkylacrylats oder Alkylmethacrylats mit einer Alkylkette von 2 bis 18 C-Atomen.e) 1-2 Gewichtsteile eines Gemischs ethoxilierter Fettsäuren, wobei die Fettsäuren 8 bis 18, vorzugsweise 12 bis 18, C-Atome aufweisen und der Ethoxilierungsgrad 6 bis 20, vorzugsweise 10 bis 16 ist.f) 65 bis 80 Gewichtsteile Wasseroder wobei B) eine wäßrige Dispersion B2) ist, welche folgende Bestandteile g) bis k) enthält:g, 2 bis 10 Gewichtsteile eines mittels eines Oxims blockierten Isocyanats, vorzugsweise 4 bis 8 Gewichtsteileh, 10 bis 40 Gewichtsteile, vorzugsweise 10 bis 25 Gewichtsteile eines Oligo- oder Polyurethans, dessen aus der Diol-Komponente stammende Einheiten Substituenten mit perfluoraliphatischen Gruppen enthalteni, 0,5 bis 10 Gewichtsteile, vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsteile, eines ethoxilierten Fettamins oder des aus diesem ethoxilierten Fettamin und einer aliphatischen Monocarbonsäure mit 2 bis 4 C-Atomen gebildeten Salzesk, 40 bis 90, vorzugsweise 50 bis 80, Gewichtsteile Wasser - Mittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis A:B etwa 50:50 beträgt.
- Mittel nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den fluorhaltigen Acrylaten von Bestandteil d) der Komponente B1)
in 0 bis 10% der Monomeren k einen Wert von 4 oder weniger besitzt
in 45 bis 75 % der Monomeren k einen Wert von 6 besitzt
in 20 bis 40% der Monomeren k einen Wert von 8 besitzt
in 1 bis 20% der Monomeren k einen Wert von 10 besitzt
in 0 bis 5% der Monomeren k einen Wert von 12 besitzt - Mittel nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente B1) oder B2) außer den Bestandteilen d), e), und f), bzw. g), h), i), und k),l), 5 bis 10 Gew.teile Aceton und/oderm, 2 bis 6 Gew.teile Ethylenglykol oder 1.2-Propandiolenthält, und daß die Summe der Bestandteile d), e), f), l), m), bzw. g), h), i), k), l), m) 100 Gew.% von Komponente B) bildet.
- Mittel nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Bestandteil a), der Komponente A) das fluorfreie Alkylacrylat oder-methacrylat Octadecylacrylat ist.
- Mittel nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Perfluoralkylethylacrylat von Bestandteil a), der Komponente A), ein Gemisch von Verbindungen der Formel
CF₃-(CF₂)x-CH₂-CH₂-O-CO-CH=CH₂ ist,
wobei x Werte von 3 bis 9 besitzt. - Mittel nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente A) außer den Bestandteilen a), b), c), zusätzlichn) 10 bis 15 Gew.teile Aceton enthält und daß die Summe der Bestandteile a), b), c), n), 100 Gew.% von Komponente A) bildet.
- Mittel nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Bestandteil g), der Komponente B2) ein aliphatisches oder cycloaliphatisches Di- oder Triisocyanat ist, dessen Isocyanatgruppen durch ein aliphatisches Oxim blockiert sind.
- Mittel nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Bestandteil h), von Komponente B2) ein Oligo- oder Polyurethan ist, das erhältlich ist durcha) Umsetzung eines Diols der allgemeinen Formel Im = 1, 2 oder 3 istn = 0 oder 1 istdie Einheit -CH₂-X- für -CH₂-S-, -CH₂-N(R)-SO₂- oder für -CH₂-N(R)-C(O)- steht, worin R für Wasserstoff oder für eine Alkylgruppe mit 1-6 C-Atomen steht, Rf für einen geradkettigen oder verzweigten Perfluoralkylrest mit 1 bis 18 C-Atomen steht in dem ggf. ein Fluoratom durch eine Perfluoralkoxygruppe mit 2 bis 6 C-Atomen substituiert sein kann, worin E ein verzweigter oder geradkettiger Alkylenrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, der gegebenenfalls durch 1 bis 3 Gruppen unterbrochen ist, nämlich durch jeweils zweiwertige Brückenglieder der Formel
-NR-,-O-,-S-,SO₂-,-COO-,OOC-,-CONR-,-NRCO-,-SO₂NR- und -NRSO₂-, und der gegebenenfalls an einem Ende eine -SO₂NR- oder eine -CONR-Gruppe aufweist, wobei der Rest Rf mit dem Schwefelatom oder dem Kohlenstoffatom dieser Gruppe verknüpft ist, wobei R für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-6 C-Atomen steht, wobei das Diol im Gemisch mit Nebenprodukten vorliegen kann, die bei seiner Herstellung anfallen, mit einem aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Di-, Tri- oder Polyisocyanat, wobei diese Umsetzung gegebenenfalls in Gegenwart eines mindestens 2 Hydroxylgruppen enthaltenden Kettenverlängerungsmittels durchgeführt wurde. - Mittel nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zusätzlich zu den Komponenten A) und B) noch eine Komponente C) und/oder eine Komponente D) enthält, wobei Komponente C) ein Gemisch ist, das 30 bis 40 Gew.teile eines Polydimethylsiloxans, in dem ein Teil der Si-CH3-Bindungen durch Si-H-Bindungen ersetzt ist,
1 bis 5 Gew.teile eines ethoxilierten Alkohols mit 6 bis 16, vorzugsweise 10 bis 12 C-Atomen und einem Ethoxilierungsgrad von 4 bis 12, vorzugsweise 6 bis 8 und 60 bis 65 Gew.teile Wasser enthält und wobei Komponente D) ein Gemisch ist, das folgende Bestandteile enthält: 15 bis 25 Gew.teile
R4 NH(R6)⁺-(CH₂CH₂O)-yH+R5COO⁻
worin R4 ein Alkylrest mit 10 bis 18 C-Atomen, R5 ein Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen ist, R6 Wasserstoff oder -(CH₂CH₂O)-y ist und y Werte von 2 bis 16 besitzt, 1 - 2 Gew.teile ethoxilierte Rizinolsäure mit 2 bis 12 Ethylenoxideinheiten, und 60 - 75 Gew.teile Wasser, und das ggf. Ethylenglykol, Methanol, Essigsäure und/oder Isobutanol, jeweils in Mengen bis zu 5 Gew.teilen, enthält. - Mittel nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel die Komponenten A), B), C), D), im Gewichtsverhältnis A:B:C:D von (40 bis 50):(40 bis 50):(0 bis 10):(0 bis 10) enthält.
- Verwendung eines Mittels gemäß einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 11 zur Behandlung von Fasermaterialien.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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