[0001] Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft Zusammensetzungen und deren Verwendung
zur Behandlung von Fasermaterialien, insbesondere aus Cellulose.
[0002] Es ist bekannt, Textilmaterialien aus Cellulose mit sogenannten Cellulosevernetzern
zu behandeln, um die Knitterneigung zu reduzieren. Bei diesen Veredlungsprozessen
werden unter anderem N-methylolierte Produkte der Formel

eingesetzt, die sich durch Umsetzung von Harnstoff mit Glyoxal und mit Formaldehyd
herstellen lassen. Auch methylolierte Melaminderivate der Formel

wurden hierzu bereits verwendet.
[0003] Die genannten Produkte haben den Nachteil, dass bei thermischer Behandlung im Verlauf
des Veredelungsprozesses Formaldehyd in die Umgebung abgegeben wird. Aus diesem Grund
wurden Produkte entwickelt, in welchen eine oder mehrere der Hydroxygruppen verethert
sind. Hierzu wird in erster Linie Methanol verwendet. Produkte der genannten Art und
ihre Verwendung werden unter anderem in der
WO 2004/033170 A1, in der
US 6 123 739 A und in der
DE 196 33 625 A1 beschrieben.
[0004] Aber auch die vollständig oder teilweise mit Methanol veretherten Produkte besitzen
noch nicht optimale Eigenschaften. So sind beispielsweise die hydrophilen Eigenschaften
von mit den Produkten ausgerüsteten Celluloseartikeln, insbesondere Artikeln aus Baumwolle,
nicht immer auf dem gewünschten hohen Niveau, was sich in Benetzungstests bestätigt
hat. Dies gilt unter anderem für Veredelungsverfahren, bei denen Baumwollartikel einer
Feuchtvernetzung unterworfen werden.
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, bestehende Produkte dahingehend
zu verbessern, dass den mit ihnen behandelten Cellulosematerialien eine erhöhte Hydrophilie
bei gleichzeitiger Beibehaltung eines angenehm weichen Griffs vermittelt wird. Dies
insbesondere dann, wenn die Produkte im Rahmen einer Feuchtvernetzung eingesetzt werden.
Eine weitere Aufgabe war es, neue, gut dispergierbare, reaktive Produkte zu finden,
die die Fähigkeit haben, Radikale einzufangen. Eine weitere Aufgabe war es, neue reaktive
Fluortenside zur Verfügung zu stellen. Eine weitere Aufgabe war es, neue reaktive
Verbindungen mit optisch aufhellenden Eigenschaften zur Verfügung zu stellen.
[0006] Die Aufgabe wurde gelöst durch eine Zusammensetzung, welche mindestens eine Verbindung
der Formel (II) oder der Formel (III) oder der Formel (IV) oder der Formel (V)

enthält und wobei die Zusammensetzung mindestens eine Verbindung der Formel (VII)
oder ein Amin der Formel (VIII) oder (IX) oder ein Oligo- oder Polyorganosiloxan,
das Polyoxyalkylengruppen aufweist, der allgemeinen Formel (X) oder eine Verbindung
der Formel (XI), bevorzugt der Formel (Xla),

enthält,
wobei die Zusammensetzung zusätzlich gegebenenfalls einen Alkohol der Formel (VI)
enthalten kann,
R
4-OH (VI)
wobei alle Reste R
1 und R
2 unabhängig voneinander für H oder für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit
1 bis 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für CH
3 oder C
2H
5 oder C
3H
7, oder für

oder für

stehen,
wobei m eine Zahl von 4 bis 8 ist und t 0 oder 1 ist und p eine Zahl von 8 bis 20
und q eine Zahl von 1 bis 3 ist,
alle Reste R
3 unabhängig voneinander für H oder für -CH
2-O-R
2 stehen,
wobei in Formel (V) mindestens ein Rest R
3 für -CH
2-O-R
2 steht,
X für O oder S steht,
der Rest R
4 für einen linearen oder gegebenenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 18, bevorzugt
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt für CH
3 oder C
2H
5 steht, R
5 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest oder Alkenylrest mit 4 bis 18, vorzugsweise
mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt für einen verzweigten Alkylrest
mit 13 Kohlenstoffatomen, steht oder für einen, gegebenenfalls durch einen oder mehrere
Kohlenwasserstoffreste substituierten, aromatischen Rest, insbesondere für Phenyl,
Tolyl oder Benzyl,
wobei k + y = 2 ist und k den Wert 1 oder 2 hat, einer der Reste R
6 und R
7 für H und der andere für H oder für CH
3 steht, I für eine Zahl von 0 bis 20, vorzugsweise 2 bis 20, besonders bevorzugt von
2 bis 8, insbesondere für 2 bis 6, steht, wobei bei Anwesenheit einer Verbindung der
Formel (VII) mit I = 0 auch eine Verbindung der Formel (VII) mit I >= 2 anwesend sein
muss, n für eine Zahl von 2 bis 20, vorzugsweise von 2 bis 8, besonders bevorzugt
von 2 bis 6, steht und R
8 für H oder für

steht, wobei einer der Reste R
9 und R
10 für H und der andere für H oder CH
3 oder C
2H
5 oder CH
2OH steht,
wobei r eine Zahl von 2 bis 15, s eine Zahl von 0 bis 20, v eine Zahl von 1 bis 18
ist und R
11 für H oder CH
3 steht und wobei im Siloxan der Formel (X) sowohl die Dimethylsiloxyeinheiten als
auch die Methylsiloxyeinheiten mit Polyoxyalkylengruppen aufweisenden Resten beliebig
über die Siloxankette verteilt sein können,
wobei der Rest R
12 für H oder einen linearen oder gegebenenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
bevorzugt für CH
3 oder t-C
4H
9, besonders bevorzugt für H steht,
wobei der Rest R
13 für H oder einen linearen oder gegebenenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
bevorzugt für H oder n-C
4H
9 steht,
wobei w für eine Zahl von 2 bis 9, bevorzugt von 3 bis 8 steht, u 0 oder bevorzugt
1 ist, Y ein zweiwertiger Rest ist enthaltend Kohlenstoff und Wasserstoff und ggf.
Schwefel und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff,
wobei die Zusammensetzung mindestens für den Fall, dass eine Verbindung der Formel
(VII) mit I= 6 - 8 und t = 0 enthalten ist, ein Umsetzungsprodukt aus einer oder mehreren
Verbindungen der Formeln (II) bis (V) mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel
(VII) und gegebenenfalls der Formel (VI) enthält,
und durch eine wässrige Zusammensetzung, welche eine solche Zusammensetzung enthält.
[0007] Solche Zusammensetzungen haben nicht nur den Vorteil, den Celluloseartikeln erhöhte
Hydrophilie zu vermitteln, sondern sie führen auch zu geringeren Emissionen an Alkohol
R
2-OH. Außerdem haben erfindungsgemäße Zusammensetzungen eine geringere Tendenz, vorliegende
Etherbindungen zu spalten, woraus eine geringere Oligomerisierungsneigung resultiert,
was zu stabileren Produkten führt. Sie sind daher vor allem gut geeignet zur Behandlung
von Fasermaterialien aus Naturfasern, bevorzugt aus Cellulose oder Wolle, aber auch
aus synthetischen Fasern, insbesondere Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril, Polyacrylat
und Viskose, sowie aus Mischungen davon, insbesondere aber von Fasermaterialien, welche
zu 50 bis 100 Gew.-% aus Cellulose bestehen. Vor allem Baumwollartikel erhalten durch
Behandlung mit den genannten Zusammensetzungen auf Grund deren tensidischen Charakters
hervorragende Eigenschaften. Die Fasermaterialien liegen hierbei insbesondere in Form
von Geweben vor.
[0008] Ein besonders gut geeignetes Anwendungsgebiet für erfindungsgemäße Zusammensetzungen
bzw. wässrige Zusammensetzungen, die solche Zusammensetzungen enthalten, ist die Feuchtvernetzung
von Artikeln aus Cellulosefasern.
[0009] Eine Reihe von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist mit längerkettigen alkoxilierten
primären Aminen mischbar, unter anderem mit primären Aminen der Gamme JEFFAMINE
® der Firma Huntsman. Diese Mischbarkeit führt dazu, dass die entstehenden Formulierungen
in Prozessen eingesetzt werden können, bei denen das Ausrüstungsmittel als Lösung
in superkritischem Kohlendioxid verwendet wird. Die Ausrüstung von Faserartikeln mittels
Lösungen in flüssigem superkritischem Kohlendioxid bietet verschiedene Vorteile gegenüber
Ausrüstung mittels wässriger Systeme. Solche Prozesse sind unter anderem beschrieben
in
WO 94/18264 A1, EP 1 126 072 A2 und
EP 846 803 B1.
[0010] Die Ausrüstung mit erfindungsgemäßen Produkten führt, wenn eine Veretherung der Gruppen

der Melaminderivate der Formel (III) oder der Harnstoffderivate der Formeln (II) oder
(V) vorliegt, zu geringen Emissionen von Formaldehyd. Außerdem werden gegenüber bekannten
Verfahren auch die Emissionen von niedrigen Alkoholen, insbesondere von Methanol verringert,
weil die OH-Gruppen der Harnstoff- bzw. Melaminderivate nicht ausschließlich mit Methanol
verethert werden.
[0011] Mit erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. deren wässrigen Zusammensetzungen ausgerüstete
Baumwollprodukte führen zu einem angenehm weichen Griff der Endartikel. Insbesondere
Artikel, deren Baumwollanteil 50 bis 100 Gew.-% beträgt, erhalten ausgezeichnete Eigenschaften.
Die Artikel sind vorzugsweise Gewebe.
[0012] Erfindungsgemäße Gemische lassen sich nach dem folgenden allgemeinen Verfahren herstellen:
N,N'-Dimethylolharnstoff der Formel

wird mit Glyoxal bei einem pH von etwa 5 in Gegenwart von Wasser zu Dimethyloldihydroxyethylenharnstoff
der Formel (I)

umgesetzt.
Durch Zugabe eines Überschusses an einem Alkohol R4-OH und gleichzeitiger Zugabe einer Verbindung der Formel (VII)

entsteht durch Veretherung ein erfindungsgemäßes Gemisch.
[0013] Andere erfindungsgemäße Zusammensetzungen, z. B. solche, die Verbindungen der Formeln
(II), (III), (IV) oder (V) bzw. deren Umsetzungsprodukte mit Alkohol der Formel (VI)
und Verbindungen der Formel (VII) enthalten, lassen sich nach analogen, dem Chemiker
geläufigen Methoden herstellen. Ebenso lassen sich auch erfindungsgemäße Zusammensetzungen
herstellen, die ein Amin der Formel (VIII) oder (IX) oder ein Oligo- oder Polyorganosiloxan,
das Polyoxyalkylengruppen aufweist, der allgemeinen Formel (X) oder eine Verbindung
der Formel (XI), bevorzugt der Formel (Xla), bzw. deren Umsetzungsprodukte enthalten.
Wenn eine Verbindung der Formel (VII) oder ein Siloxan der Formel (X) oder eine Verbindung
der Formel (XI), bevorzugt der Formel (XIa), nicht nur zugesetzt, sondern auch chemisch
umgesetzt werden, so ist es erforderlich, dass solche derartigen Verbindungen eingesetzt
werden, in denen R
12 = H.
[0014] In dem Alkohol R
4-OH steht R
4 für einen linearen oder gegebenenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 18, bevorzugt
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt für CH
3 oder C
2H
5, R
4-OH ist vorzugsweise Methanol.
[0015] In der Verbindung der Formel (VII) steht R
5 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest oder Alkenylrest mit 4 bis 18, vorzugsweise
mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt ist der iso-Tridecylrest. Ferner
steht in Formel (VII) einer der Reste R
6 und R
7 für Wasserstoff und der andere für Wasserstoff oder die Methylgruppe. In Formel (VII)
ist I eine Zahl von 0 bis 20, vorzugsweise von 2 bis 20, besonders bevorzugt von 2
bis 8, insbesondere von 2 bis 6, wobei bei Anwesenheit einer Verbindung der Formel
(VII) mit I = 0 auch eine Verbindung der Formel (VII) mit >= 2 anwesend sein muss.
[0016] Die vorstehend beschriebene Umsetzung kann folgendermaßen durchgeführt werden: Man
gibt zu wässriger Glyoxallösung, deren pH auf etwa 5 eingestellt wurde, N,N'-Dimetllyfolharnstoff,
dann 37 %igen wässrigen Formaldehyd und Alkohol R
4-OH und heizt auf 40°C. Anschließend wird mittels NaOH der pH auf etwa 7 eingestellt,
dann ein Überschuss an Alkohol R
4-OH und eine Verbindung der Formel (VII) hinzugefügt. Anschließend fügt man etwas
Säure, z.B. Salzsäure hinzu, wobei unter Temperaturerhöhung eine Veretherung stattfindet.
Die Veretherung wird dann durch Zugabe von NaOH abgebrochen. Vorteilhaft ist anschließend
eine Zugabe eines Alkanolamins, z.B. Triethanolamin. Anschließend wird vorzugsweise
überschüssiger Alkohol R
4-OH abdestilliert. Nach pH-Einstellung auf etwa 6 wird unter vermindertem Druck bei
einer Temperatur von 60° bis 70°C destilliert, wobei überschüssiger Alkohol R
4-OH und Wasser entfernt werden. R
4-OH ist vorzugsweise Methanol.
[0017] Falls als Ausgangsprodukt ein Harnstoffderivat der Formel (II), (IV) oder (V) oder
ein Melaminderivat der Formel (III) eingesetzt wird, verläuft die Synthese in analoger
Weise durch Veretherung mit einem Gemisch aus Alkohol R
4-OH und Verbindung der Formel (VII). An Stelle der Verbindung der Formel (VII) kann
jedoch auch ein Amin der Formel (VIII) oder (IX) oder ein Siloxan der Formel (X) oder
eine Verbindung der Formel (XI), bevorzugt der Formel (Xla), verwendet werden.
[0018] Auf Grund der bekannten Tatsache, dass Veretherungen zu einem Gleichgewicht führen,
sind auch bei der Herstellung erfindungsgemäßer Gemische im Normalfall nicht alle
OH-Gruppen der Ausgangs- und der Endverbindungen verethert, sondern nur ein Teil.
Ferner ist es möglich, dass bei den oben beschriebenen Synthesen anfangs keine Veretherung
mit Verbindung der Formel (VII) stattfindet, sondern nur mit Alkohol R
4-OH. Die teilweise Veretherung mit Verbindung der Formel (VII) findet in diesem Fall
erst statt, während Alkohol R
4-OH abdestilliert wird. Im erfindungsgemäßen Gemisch ist dann ein Teil der ursprünglichen
OH-Gruppen mit Alkohol R
4-OH verethert, ein anderer Teil mit Verbindung der Formel (VII) umgesetzt, in diesem
Fall verethert. Gleiches gilt hier auch, wenn ein Amin der Formel (VIII) oder (IX)
oder ein Siloxan der
[0019] Formel (X) oder eine Verbindung der Formel (XI), bevorzugt der Formel (Xla), eingesetzt
wird
[0020] Analytische Untersuchungen haben ergeben, dass, wenn R
4-OH Methanol ist und die Verbindung der Formel (VII) ein Alkohol der Formel (Vlla),

also iso-Tridecylalkohol mit durchschnittlich 3 Mol Ethylenoxid ist, unter anderem
folgende Verbindung in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung nachweisbar ist (mittels
Chromatographie/Massenspektrometrie-Analyse):

sowie Derivate hiervon, in denen eine oder mehrere der freien OH-Gruppen mit Methanol
verethert sind, und Oligomere der genannten Verbindungen.
[0021] Was die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen von bekannten unterscheidet, bei deren
Herstellung beispielsweise Dimethyloldihydroxyethylenharnstoff und Methanol verwendet
wurden, ist die Tatsache, dass erfindungsgemäß außer einem niedrigmolekularen Alkohol
noch eine höhermolekulare Verbindung der Formel (VII) oder deren Ether bzw. ein Amin
der Formel (VIII) oder (IX) oder ein Oligo- oder Polyorganosiloxan der allgemeinen
Formel (X) oder eine Verbindung der Formel (XI), bevorzugt der Formel (Xla), verwendet
wird.
[0022] In der Mischung von Alkohol der Formel R
4-OH und Verbindung der Formel (VII) liegt im Normalfall ein Überschuss an Alkohol
der Formel R
4-OH vor.
[0023] Bevorzugt ist es, dass pro Mol an Alkohol R
4-OH 0,01 bis 0,5 Mol an Verbindung der Formel (VII) oder Amin der Formel (VIII) oder
(IX) oder Oligo- oder Polyorganosiloxan, das Polyoxyalkylengruppen aufweist, der allgemeinen
Formel (X) oder Verbindung der Formel (XI), bevorzugt der Formel (Xla), umgesetzt
werden.
[0024] In Formel (VII) steht R
5 bevorzugt für einen verzweigten Alkylrest mit 13 Kohlenstoffatomen und I vorzugsweise
für eine Zahl von 2 bis 20, besonders bevorzugt von 2 bis 8, insbesondere von 2 bis
6.
[0025] Die Herstellung erfindungsgemäßer Zusammensetzungen erfolgt zweckmäßiger Weise durch
Mischung und/oder Umsetzung mindestens einer der genannten Verbindungen der Formel
(II), (III), (IV) oder (V) mit einem Gemisch aus mindestens einem Alkohol der Formel
(VI) und mindestens einer Verbindung der Formel (VII) oder einem Amin der Formel (VIII)
oder (IX) oder einem Oligo- oder Polyorganosiloxan, das Polyoxyalkylengruppen aufweist,
der allgemeinen Formel (X) oder einer Verbindung der Formel (XI), bevorzugt der Formel
(Xla). Dabei arbeitet man bei einer Temperatur im Bereich von 30 bis 130° C, bevorzugt
von 30 bis 80° C, besonders bevorzugt von 40 - 70°C, wobei der abschließende Destillationsschritt
ebenfalls in diesem Temperaturbereich stattfindet. Bei der Destillation findet mit
Entfernung von Alkohol der Formel (VI) eine Umetherung bzw. eine Aminierung statt.
Dabei ist es von Vorteil, dass Temperatur, Druck und pH-Wert so gewählt werden, dass
durch Abdestillieren von Alkohol der Formel (VI) das Reaktionsgleichgewicht zugunsten
von Umsetzungsprodukten enthaltend einen größeren Anteil an mit einer Verbindung einer
der Formeln (VII) bis (XIa) umgesetzten Verbindung einer der Formeln (II) bis (V)
verschoben wird, wobei bevorzugt die Verbindung einer der Formeln (VII) bis (XIa)
erst zur Reaktionsmasse zugegeben wird, nachdem ein Teil des überschüssigen Alkohols
der Formel (VI) bereits abdestilliert wurde.
[0026] Die Veretherung mit Alkohol der Formel (VI) wird bei einem pH-Wert von 0,3 bis 1,
vorzugsweise von 0,45 bis 0,75 durchgeführt. Dieser pH-Wert kann z. B. mittels Zugabe
von konzentrierter Salzsäure erreicht werden. Die anschließende Umsetzung mit einer
Verbindung der Formel (VII) mit R
12 = H oder einem Amin der Formel (VIII) oder (IX) oder einem Oligo- oder Polyorganosiloxan,
das Polyoxyalkylengruppen aufweist, der allgemeinen Formel (X) mit R
12 = H oder einer Verbindung der Formel (XI) mit R
12 = H, bevorzugt der Formel (Xla), wird bei einem pH-Wert von 5 bis 7, bevorzugt von
5,6 bis 6,4, durchgeführt. Dieser pH-Wert kann erreicht werden, indem man die Veretherung
mit Alkohol der Formel (VI) z. B. mittels Zugabe von Natronlauge und Triethanolamin
als Puffer stoppt. Bei der Umsetzung mit einer Verbindung der Formel (VII) mit R
12 = H oder einem Amin der Formel (VIII) oder (IX) oder einem Oligo- oder Polyorganosiloxan,
das Polyoxyalkylengruppen aufweist, der allgemeinen Formel (X) mit R
12 = H oder einer Verbindung der Formel (XI) mit R
12 = H, bevorzugt der Formel (XIa), arbeitet man zweckmäßiger Weise unter Vakuum, bei
einem absoluten Druck von 50 bis 1000 mbar, bevorzugt von 50 bis 175 mbar. Bei dieser
Umsetzung findet eine Umetherung statt, wenn eine Verbindung der Formel (VII) mit
R
12 = H oder ein Amin der Formel (IX) oder ein Oligo- oder Polyorganosiloxan, das Polyoxyalkylengruppen
aufweist, der allgemeinen Formel (X) mit R
12 = H oder eine Verbindung der Formel (XI) mit R
12 = H, bevorzugt der Formel (XIa), eingesetzt wird bzw. eine Aminierung, wenn ein Amin
der Formel (VIII) eingesetzt wird.
[0027] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in einer Zusammensetzung,
welche ein Produkt enthält, das durch Umsetzung einer Verbindung der Formel (II) oder
der Formel (III) oder der Formel (IV) oder der Formel (V) mit einem Gemisch aus Alkoholen
der Formel (VI) und Verbindung der Formel (VII) oder Amin der Formel (VIII) oder (IX)
oder Oligo- oder Polyorganosiloxan, das Polyoxyalkylengruppen aufweist, der allgemeinen
Formel (X) oder Verbindung der Formel (XI), bevorzugt der Formel (XIa). Bevorzugt
wird diese Umsetzung bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 70°C und bei einem
sauren pH-Wert durchgeführt. Ferner ist es günstig, wenn nach der Umsetzung das erhaltene
Produkt neutralisiert und anschließend überschüssiger Alkohol der Formel (VI) abdestilliert
wird.
[0028] Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen lassen sich besonders vorteilhaft in Form
wässriger Zusammensetzungen verwenden, die eine oder mehrere der oben beschriebenen
Zusammensetzungen enthalten, vorzugsweise mit einem Gehalt an Wasser von 20 bis 60
Gew.-%.
[0029] In einigen Fällen ist es von Vorteil, wenn die wässrigen Zusammensetzungen außer
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen noch NaCl, KCl oder LiCl, vorzugsweise in Mengen
von 0,5 bis 5 Gew.-% enthalten, was insbesondere bessere Ergebnisse bei der Cellulosevernetzung
ermöglichen kann.
[0030] Erfindungsgemäße Zusammensetzungen sind gut geeignet für die Behandlung von Fasermaterialien,
sowohl aus Naturfasern, bevorzugt aus Cellulose oder Wolle, als auch aus synthetischen
Fasern, insbesondere Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril, Polyacrylat und Viskose,
sowie aus Mischungen davon, insbesondere von solchen, die zu 50 bis 100 Gew.-% aus
Cellulose bestehen. Besonders bevorzugte Materialien sind Artikel aus Baumwolle in
Form von Geweben für diverse Einsatzgebiete, beispielsweise für Hemdenstoffe. Andere
Materialien sind synthetische Gewebe, beispielsweise für die Fertigung von Markisen.
[0031] Erfindungsgemäße Zusammensetzungen bzw. deren wässrige Zusammensetzungen lassen sich
sehr vorteilhaft für die Feuchtvernetzung von Baumwollmaterialien verwenden. Diese
Feuchtvernetzung kann nach bekannten Verfahren erfolgen. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen
können weitere, dem Fachmann bekannte Produkte enthalten, die üblicherweise für die
Erzielung von diversen Effekten auf Textilien eingesetzt werden.
[0032] Bei Einsatz von erfindungsgemäßen Produkten auf Textilien zusammen mit hydrophoben
Polymeren, beispielsweise mit Polyethylenwachsen oder nicht hydrophil funktionalisierten
Polysiloxanen kann eine weitere Steigerung der hydrophilen Eigenschaften der Textilien
erreicht werden. Eine Ursache dafür könnte die Inversion der Orientierung der tensidischen
Verbindungen auf den so ausgerüsteten Fasermaterialien sein.
[0033] Erfindungsgemäße Zusammensetzungen finden auch Anwendung darin, dass eine Zusammensetzung
enthaltend einen Anteil an mindestens einer umgesetzten Verbindung einer der Formeln
(VII) oder (VIII) oder (IX) oder (X) oder vorzugsweise (XI), insbesondere (XIa), in
Kombination mit Polymeren, die geeignet sind, auf Textilien Barriereeffekte zu generieren,
eingesetzt und die so erhaltene Zusammensetzung für die Behandlung von Fasermaterialien
zur Erzielung von gesteigerten Barriereeffekten eingesetzt wird. Unter Barriereeffekt
versteht man die Eigenschaft von Textilien, bestimmte Medien, vor allem wässrige und
ölige Flüssigkeiten, aber auch Schmutz, abzuweisen, d. h. bei Kontakt ein Eindringen
dieser in die Fasern zu verhindern. Geeignet dazu sind diverse Polymere. Hierunter
fallen Polymere, die Perfluoralkylgruppen aufweisen, z. B. Polyurethane oder Poly(meth)acrylate
sowie auch ihre Copolymere, die noch weitere Monomere enthalten. Geeignet dazu sind
z. B. auch Polyorganosiloxane mit bestimmten funktionellen Gruppen.
[0034] Erfindungsgemäße Zusammensetzungen finden auch Anwendung darin, dass eine Zusammensetzung
enthaltend einen Anteil an mindestens einer umgesetzten Verbindung einer der Formeln
(VII) oder (VIII) oder (IX) oder (X) oder (XI), vorzugsweise (Xla), in Kombination
mit Polymeren, die geeignet sind, auf Textilien Barriereeffekte zu generieren, eingesetzt
und die so erhaltene Zusammensetzung für die Behandlung von Fasermaterialien zur Erzielung
oder Steigerung von Soil-Release-Effekten eingesetzt wird. So ist es möglich, unter
Einsatz erfindungsgemäßer Zusammensetzungen und Polymeren, die geeignet sind, auf
Textilien Barriereeffekte zu generieren, die aber an sich keine Soil-Release-Effekte
ermöglichen, ein bestimmtes Niveau an Soil-Release-Eigenschaften auf Textilien zu
erzielen. Bei Einsatz erfindungsgemäßer Zusammensetzungen mit Polymeren, die geeignet
sind, auf Textilien Barriereeffekte zu generieren und die an sich bereits Soil-Release-Effekte
ermöglichen, können diese Soil-Release-Effekte noch gesteigert werden.
[0035] Bei den letzten beiden Anwendungen können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
als Tensid oder Cotensid bei der Emulgierung der Polymere zum Einsatz kommen, sie
können aber auch nach Emulgierung den Polymeremulsionen zugesetzt werden, wo sie dann
bei der Behandlung von Fasermaterialien als Carrier ein besseres Einbringen der Polymere
in die Fasermaterialien ermöglichen.
[0036] Eine weitere mögliche Anwendung ist die, dass eine erfindungsgemäße Zusammensetzung
zum Einbringen von Radikale abfangenden Substanzen auf Fasermaterialien eingesetzt
wird, insbesondere eine Zusammensetzung enthaltend einen Anteil an einer umgesetzten
Verbindung der Formeln (II), (IV) oder (V) mit X = S, als Beispiele für Radikale abfangende
Substanzen seien hier Vitamin C oder Vitamin E genannt, die eine antioxidative Wirkung
aufweisen.
[0037] Eine weitere mögliche Anwendung ist die, dass eine Zusammensetzung, die einen optischen
Aufheller, insbesondere auf einer Stilbenstruktur basierend, oder einen UV-Absorber,
vorzugsweise in umgesetzter Form, enthält, zum Einbringen von optischen Aufhellern,
insbesondere auf einer Stilbenstruktur basierend, oder von UV-Absorbern auf Fasermaterialien
eingesetzt wird.
[0038] Ein Beispiel von einem geeigneten UV-Absorber ist TINUVIN
® 1130 der Firma BASF. Geeignete UV-Absorber sind auch die Verbindungen 2-(2-Hydroxy-5-methylphenyl)-benzotriazol
und 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon sowie Polyethylenglykolmono-(distyrylphenyl)ether.
[0039] Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Verbindung der Formel (XII),

wobei der Rest R
3 für H oder für -CH
2-O-R
2 steht,
alle Reste R
1 und R
2 unabhängig voneinander für H oder für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit
1 bis 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für CH
3 oder C
2H
5 oder C
3H
7, oder für

oder für

stehen,
wobei m eine Zahl von 4 bis 8 und q eine Zahl von 1 bis 3 ist und
wobei der Rest R
13 für H oder einen linearen oder gegebenenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
bevorzugt für H oder n-C
4H
9 steht,
mit der Maßgabe, dass mindestens einer der anwesenden Reste R
1 oder R
2 nicht für H steht.
[0040] Die Herstellung der Verbindungen der Formel (XII) kann nach ähnlichen Methoden wie
für die Herstellung der bereits bekannten Verbindungen der untenstehenden Formel erfolgen,

wobei statt Harnstoff Thioharnstoff als Ausgangsverbindung gewählt wird.
[0041] Die Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele veranschaulicht.
Beispiel 1(erfindungsgemäß)
[0042] 207,3 g einer wässrigen 60%igen Glyoxallösung wurden bei Raumtemperatur vorgelegt
und mit einer verdünnten Natriumhydroxidlösung auf pH 5,0 eingestellt.
[0043] Unter Rühren wurden anschließend 279,9 g Dimethylolharnstoff zugegeben. Es resultierte
dabei eine weiße pastöse Masse. Danach wurden 21,8 g einer 37%igen Formalinlösung
und 72,6 g Methanol zugegeben und auf 40°C aufgeheizt.
[0044] Anschließend wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidiösung bzw. Salzsäure
auf pH 7,0 eingestellt und auf 70°C geheizt. Dabei wurde die Vorlage dünnflüssig,
klar und hellgelb.
[0045] Nach einer Stunde bei 70°C erfolgte die Kühlung des Ansatzes auf 50°C.
[0046] Danach wurden 183,7 g MARLIPAL
® O 13/50 (Oxoalkohol C13 mit 5 Mol EO, erhältlich von der Firma Sasol) und 265,9 g
Methanol zugegeben.
[0047] Bei 50°C erfolgte der Start der Veretherung durch Zugabe von 5,0 g konzentrierter
Salzsäure (31-33 Gew.-%). Durch die exotherme Reaktion resultierte ein Temperaturanstieg
von ca. 8°C. Nach 7 Minuten erfolgte der Stop der Veretherung durch Zugabe von 2,0
g einer 50%igen Natriumhydroxidlösung und 0,3 g Triethanolamin (99%ig). Anschließend
wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidlösung bzw. Salzsäure auf pH 5,9 eingestellt.
Danach erfolgte während 6 Stunden bei max. 70°C und unter Vakuum bis zu einem absoluten
Druck von 100 mbar die Abdestillation von 228 g eines Methanol/Wasser-Gemisches.
[0048] Nach Abkühlung auf Raumtemperatur resultierte ein relativ dünnflüssiges, klares und
hellgelbes Produkt.
[0049] Zur Prüfung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurde eine wässrige
Ausrüstungsflotte angesetzt enthaltend 220 g/l Zusammensetzung gemäß Beispiel 1, 110
g/l KNITTEX-KATALYSATOR UMP (erhältlich von der Firma Huntsman) und 1 g/l konzentrierte
Salzsäure (31-33 Gew.-%). Zum Vergleich wurde eine wässrige Ausrüstungsflotte angesetzt
enthaltend 220 g/l KNITTEX
® FA CONC (Dimethyloldihydroxyethylenharnstoff, methanolverethert, erhältlich von der
Firma Huntsman), 110 g/l KNITTEX-KATALYSATOR UMP (wässrige Lösung mehrerer organischer
und anorganischer saurer Verbindungen, erhältlich von der Firma Huntsman) und 1 g/l
konzentrierte Salzsäure (31-33 Gew.-%). Abschnitte eines gebleichten, nicht optisch
aufgehellten Hemdstoffgewebes aus 100% Baumwolle mit einem Flächengewicht von 110
g/m
2 wurden mit wässrigen Flotten in den o. a. Zusammensetzungen auf einem Laborfoulard
mit einer Flottenaufnahme von 66 Gew.-% imprägniert, anschließend auf eine Restfeuchte
von 7 % getrocknet und dann für 20 Stunden bei 30°C gelagert. Danach wurden die Muster
10 Minuten bei 40°C mit einer wässrigen Lösung von 10 g/l Natriumcarbonat gewaschen,
anschließend einmal mit warmem Wasser, danach einmal mit kaltem Wasser, weiterhin
mit einer wässrigen Lösung von 0,5 g/l INVATEX
® AC (wässrige Lösung von Zitronensäure mit einem geringen Gehalt eines Polymers, erhältlich
von der Firma Huntsman) neutralisiert, anschließend mit kaltem Wasser gespült und
zuletzt für 10 Minuten bei 110° getrocknet. Anschließend erfolgte die Beurteilung
der hydrophilen Eigenschaften der so ausgerüsteten Textilabschnitte bzw. auch jeweils
eines nicht ausgerüsteten Textilabschnittes gemäß Water Drop Test AATCC Test Method
79, Absorbency of Textiles (Tropfentest) und der Wicking-Eigenschaften gemäß Wicking
Test, AATCC Test Methode 197-2011 (Steighöhentest zur Beurteilung der Kapillarität
von Textilien). Beim Tropfentest bedeuten niedere Sekunden-Werte bessere hydrophile
Eigenschaften. Dabei wird ein Wassertropfen auf ein Gewebe aufgetragen und die Benetzung
des Gewebes beobachtet. Der Sekunden-Wert beschreibt dabei den Zeitpunkt der kompletten
Benetzung durch den Wassertropfen. Beim Wicking Test wird ein Textilmuster vertikal
mit der Unterkante in Wasser eingetaucht und beobachtet, wie hoch die Flüssigkeit
nach einer bestimmten Zeit im Gewebe gestiegen ist. Dabei wird das Gewebe mal mit
der Kette und mal mit dem Schuss in vertikaler Richtung eingespannt. Die Zusammensetzung
nach dem erfindungsgemäßen Beispiel Nr. 1 zeigt dabei eindeutig bessere hydrophile
Effekte als der Vergleichsversuch auf Basis von KNITTEX FA CONC, siehe dazu Tabellen
1 und 2.
Tabelle 1
|
Unbehandelt |
Gemäß Beisp. 1 |
KNITTEX FA CONC |
Water Drop Test |
|
|
|
AATCC Test Method 79, Absorbency of Textiles komplett benetzt nach (Sekunden) |
11 |
10 |
60 |
Tabelle 2
Wicking Test (Steighöhe in cm) |
|
|
Unbehandelt |
Gemäß Beisp. 1 |
KNITTEX FA CONC |
AATCC Testmethode 197-2011 |
Kette |
Nach 1 Min. |
2,5 |
3 |
0,2 |
Nach 5 Min. |
5 |
5,5 |
1,3 |
Nach 10 Min. |
6,3 |
7 |
2,5 |
Schuss |
Nach 1 Min. |
2,5 |
2,5 |
0,2 |
Nach 5 Min. |
4,5 |
4,7 |
0,7 |
Nach 10 Min. |
5,5 |
5,7 |
1,5 |
[0050] Die Abdestillation des Methanols gemäß Beispiel 1 kann über unterschiedliche Zeitspannen
erfolgen. Mit steigender Destillationszeit steigt auch der Grad der Umsetzung von
MARLIPAL O 13/50 mit dem Dimethyloldihydroxyethylenharnstoff (DMDHEH). Dementsprechend
kann man die Umsetzung so steuern, dass Produkte mit unterschiedlichen Eigenschaften
entstehen.
[0051] Beispiel 1 wurde mit unterschiedlichen Zeitspannen für die Destillationszeit wiederholt,
die entsprechenden Werte dafür finden sich in der untenstehenden Tabelle 3.
Tabelle 3
Versuch Nr. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Destillationzeit (Stunden) |
0 |
3,5 |
5,5 |
7,5 |
9,5 |
11,5 |
13,5 |
15,5 |
[0052] Von den erhaltenen Produkten wurde eine wässrige Dispersion mit einem Gehalt von
200 g/l hergestellt. Diese wurden kräftig geschüttelt und dann für 30 Minuten ruhen
gelassen. An den wässrigen Dispersionen ist zu erkennen, dass mit steigender Destillationszeit
auch deren Fähigkeit zur Schaumbildung steigt, siehe dazu Abbildung 1.

[0053] Nach längerer Ruhezeit und Verschwinden des Schaums war erkennbar, dass mit steigender
Destillationszeit bzw. mit steigendem Grad der Umetherung die entsprechenden wässrigen
Dispersionen klarer bzw. durchsichtiger werden, siehe dazu Abbildung 2.

Beide Auswertungen deuten darauf hin, dass steigende Destillationszeit und damit ein
größerer Umsetzungsgrad von MARLIPAL O 13/50 Reaktionsprodukte mit erhöhten tensidischen
Eigenschaften ergeben. Mit steigender Destillationszeit steigt auch die Viskosität
des jeweils erhaltenen Produktes.
Beispiel 2 (erfindungsgemäß)
[0054] 150,0 g einer wässrigen 60%igen Glyoxallösung wurden bei Raumtemperatur vorgelegt
und mit einer verdünnten Natriumhydroxidlösung auf pH 5,0 eingestellt.
[0055] Unter Rühren wurden anschließend 202,5 g Dimethylolharnstoff zugegeben. Es resultierte
dabei eine weiße pastöse Masse. Danach wurden 15,8 g einer 37%igen Formalinlösung
und 52,5 g Methanol zugegeben und auf 40°C aufgeheizt.
[0056] Anschließend wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidlösung bzw. Salzsäure
auf pH 7,0 eingestellt und auf 70°C geheizt. Dabei wurde die Vorlage dünnflüssig,
klar und hellgelb.
[0057] Nach einer Stunde bei 70°C erfolgte die Kühlung des Ansatzes auf 50°C.
[0058] Danach wurden 202,5 g Methanol zugegeben.
[0059] Bei 50°C erfolgte der Start der Veretherung durch Zugabe von 3,6 g konzentrierter
Salzsäure (31-33 Gew.-%). Durch die exotherme Reaktion resultierte ein Temperaturanstieg
von ca. 8°C. Nach 7 Minuten erfolgte der Stop der Veretherung durch Zugabe von 1,4
g einer 50%igen Natriumhydroxidlösung und 0,2 g Triethanolamin (99%ig). Anschließend
wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidlösung bzw. Salzsäure auf pH 5,9 eingestellt.
Danach erfolgte während ca. 2 Stunden bei max. 70°C und unter Vakuum bis zu einem
absoluten Druck von 100 mbar, die Abdestillation von 197 g eines Methanol / Wasser-Gemisches.
[0060] Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurden 132,9 g MARLIPAL O 13/50 eingerührt.
[0061] Der wesentliche Unterschied zu Beispiel 1 ist also der, dass Oxoalkohol C13 mit 5
Mol EO nach Abdestillation von Methanol zugegeben wurde, also keine Veretherung mit
Oxoalkohol C13 mit 5 Mol EO stattfand.
[0062] Es resultierte ein relativ dünnflüssiges, klares und hellgelbes Produkt.
[0063] Zur Prüfung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurde eine wässrige
Ausrüstungsflotte angesetzt enthaltend 220 g/l Zusammensetzung gemäß Beispiel 2, 100
g/l KNITTEX-KATALYSATOR UMP, 1 g/l konzentrierte Salzsäure (31-33 Gew.-%) und 50 g/l
TURPEX® ACN NEU (wässrige Dispersion eines Wachses, eine übliche Rezepturkomponente
für die Vernetzung von Baumwollgewebe, erhältlich von der Firma Huntsman). Zum Vergleich
wurde eine wässrige Ausrüstungsflotte angesetzt enthaltend 220 g/l KNITTEX
® FA CONC, 100 g/l KNITTEX-KATALYSATOR UMP, 1 g/l konzentrierte Salzsäure (31-33 Gew.-%)
und 50 g/l TURPEX® ACN NEU. Abschnitte eines gefärbten, nicht optisch aufgehellten
Hemdstoffgewebes aus 100% Baumwollpoplin wurden mit wässrigen Flotten in den o. a.
Zusammensetzungen auf einem Laborfoulard mit einer Flottenaufnahme von 66 Gew.-% imprägniert,
anschließend auf eine Restfeuchte von 7 % getrocknet und dann für 20 Stunden bei 30°C
gelagert. Danach wurden die Muster 10 Minuten bei 40°C mit einer wässrigen Lösung
von 10 g/l Natriumcarbonat gewaschen, anschließend einmal mit warmem Wasser, danach
mit kaltem Wasser gewaschen, weiterhin mit einer wässrigen Lösung von 0,5 g/l INVATEX
® AC neutralisiert, anschließend mit kaltem Wasser gespült und zuletzt für 10 Minuten
bei 110° getrocknet. Anschließend erfolgte die Beurteilung der hydrophilen Eigenschaften
der so ausgerüsteten Textilabschnitte bzw. auch jeweils eines nicht ausgerüsteten
Textilabschnittes gemäß Water Drop Test AATCC Test Method 79, Absorbency of Textiles
(Tropfentest) und der Wicking-Eigenschaften gemäß Wicking Test, AATCC Test Methode
197-2011 (Steighöhentest zur Beurteilung der Kapillarität von Textilien). Außerdem
wurde auch der Formaldehydgehalt auf dem Gewebe nach JIS L 1041:2011, einem japanischen
Standard (entspricht ISO 14184-1:1998), bestimmt. Die Zusammensetzung nach dem erfindungsgemäßen
Beispiel Nr. 2 zeigt dabei eindeutig bessere hydrophile Effekte und niedrigeren Formaldehydgehalt
als der Vergleichsversuch auf Basis von KNITTEX FA CONC, siehe dazu Tabellen 4 und
5.
Tabelle 4
|
Unbehandelt |
Gemäß Beisp. 2 |
KNITTEX FA CONC |
Water Drop Test |
|
|
|
AATCC Test Method 79, Absorbency of Textiles komplett benetzt nach (Sekunden) |
30 |
6,4 |
> 60 |
Tabelle 5
Wicking Test (Steighöhe in cm) |
|
|
Unbehandelt |
Gemäß Beisp. 2 |
KNITTEX FA CONC |
AATCC Testmethode 197-2011 |
Kette |
Nach 1 Min. |
3,4 |
4,1 |
2,1 |
Nach 5 Min. |
4,9 |
7,4 |
6,4 |
Nach 10 Min. |
6,5 |
9 |
8,1 |
Schuss |
Nach 1 Min. |
1,9 |
2,5 |
2,6 |
Nach 5 Min. |
3,4 |
6,1 |
5,7 |
Nach 10 Min. |
4,9 |
7,6 |
7,1 |
Formaldehydgehalt JIS L 1041:2011 (ppm) |
|
|
< 5 |
28 |
50 |
Beispiel 3
[0064] 177,5 g einer wässrigen 60%igen Glyoxallösung wurden bei Raumtemperatur vorgelegt
und mit einer verdünnten Natriumhydroxidlösung auf pH 5,0 eingestellt.
[0065] Unter Rühren wurden anschließend 239,6 g Dimethylolharnstoff zugegeben. Es resultierte
dabei eine weiße pastöse Masse. Danach wurden 18,7 g einer 37%igen Formalinlösung
und 62,2 g Methanol zugegeben und auf 40°C aufgeheizt.
[0066] Anschließend wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidlösung bzw. Salzsäure
auf pH 7,0 eingestellt und auf 70°C geheizt. Dabei wurde die Vorlage dünnflüssig,
klar und hellgelb.
[0067] Nach einer Stunde bei 70°C erfolgte die Kühlung des Ansatzes auf 50°C.
[0068] Danach wurden 78,6 g MARLIPAL O 13/50 (Oxoalkohol C
13 mit 5 Mol EO) und 227,6 g Methanol zugegeben.
[0069] Bei 50°C erfolgte der Start der Veretherung durch Zugabe von 4,3 g konzentrierter
Salzsäure (31-33%). Durch die exotherme Reaktion resultierte ein Temperaturanstieg
von ca. 9°C. Nach 8 Minuten erfolgte der Stop der Veretherung durch Zugabe von 1,7
g einer 50%igen Natriumhydroxidlösung und 0,2 g Triethanolamin (99%ig). Anschließend
wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidlösung bzw. Salzsäure auf pH 5,9 eingestellt.
[0070] Danach erfolgte die Zugabe von 36,7 g trans-4-Hydroxystilben 98%. Während des anschließenden
Aufheizens auf 70°C veränderte sich das Aussehen der Vorlage von trüb und orangefarben
zu klar und hellgelb.
[0071] Danach erfolgte während 6 Stunden bei max. 70°C und unter Vakuum bis zu einem absoluten
Druck von 100 mbar die Abdestillation von 195,2 g eines Methanol/ WasserGemisches.
[0072] Anschließend wurde der Ansatz gekühlt. Nach Erreichen von ca. 45°C erfolgte die Zugabe
von 45 g entmineralisiertem Wasser.
[0073] Danach wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidlösung von pH 5,2 auf pH 6,5
eingestellt.
[0074] Nach Abkühlung auf Raumtemperatur resultierte ein pastöses, milchig trübes und cremefarbenes
Produkt.
Beispiel 4
[0075] In einem Reaktor wurden bei Raumtemperatur 80,2 g Methanol, 243,2 g wässriger Formaldehyd
mit 37 Gew.-% und 114,3 g Thioharnstoff vorgelegt. Der pH-Wert wurde auf 8,2 mit verdünnter
Natriumhydroxidlösung eingestellt. Der Ansatz wurde 5 Stunden bei pH 8,2 auf 54°C
geheizt.
[0076] Danach wurden 137 g MARLIPAL O 13/50 (Oxoalkohol C
13 mit 5 Mol EO) und 174,3 g Methanol zugegeben. Die Temperatur lag bei 47°C.
[0077] Der Start der Veretherung erfolgt durch Zugabe von 19,5 g konzentrierter Salzsäure
(32%). Durch die exotherme Reaktion resultierte ein Temperaturanstieg von 9°C. Nach
9 Minuten erfolgte der Stopp der Veretherung durch Zugabe von 7,5 g einer 50%igen
Natriumhydroxidlösung.
[0078] Anschließend wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidlösung bzw. Salzsäure
auf pH 6,0 eingestellt. Danach erfolgte während 6,5 Stunden bei max. 70°C und unter
Vakuum bis zu einem absoluten Druck von 90 mbar am Ende der Zeitspanne die Abdestillation
von 445 ml eines Methanol/Wasser-Gemisches.
[0079] Nach Abkühlung auf Raumtemperatur resultierte ein sehr dickes, trübes Produkt mit
einem Trockengehalt von 98 Gew.-%.
Applikationsbeispiel:
1. Färbung:
[0080] Mercerisierte Baumwollstücke wurden nach dem Pad-Batch Verfahren (mittels Foulard)
mit einer Farbstofflösung enthaltend 2,4 g/l NOVACRON® Blue C-R (Reaktivfarbstoff
von HUNTSMAN), 15 ml/l Natriumhydroxid 36°B, 70 ml/l Natriumsilikat 38-40°B, 2 g/l
LYOPRINT® RG (Färbereihilfsmittel von HUNTSMAN) und 1 g/l CIBAFLOW® PAD (Färbereihilfsmittel
von HUNTSMAN) gefärbt. Nach dem Foulardieren, mit einer Flottenaufnahme von 70 Gew.-%,
wurden die Textilstücke 16 Stunden bei Raumtemperatur gelagert, dann dreimal mit Wasser
gespült (kalt, bei Siedetemperatur, kalt) und getrocknet.
2. Wako Test
[0081] Die BPO-Echtheit wurde mittels "Wako Test", (interne Testmethode von HUNTSMAN) bestimmt.
BPO steht hier für Benzoylperoxid, genauer gesagt Dibenzoylperoxid, das in dermatologischen
Präparaten eingesetzt wird und nach Auftragung auf der Haut infolge seiner Eigenschaft,
leicht Radikale zu bilden, die Farbe von Textilien schädigen kann. Dafür wurden 50
g Wasser, 0,1 g Wako V50 (2,2'-Azobis[2-methylpropionamidine] Dihydrochlorid, CAS
NO. 2997-92-4), 0,15 g der wie oben beschrieben hergestellten erfindungsgemäßen Zusammensetzung
und 1 g gefärbtes Textilstück 2 Stunden bei 65 - 70°C gerührt. Das Textilstück wurde
dann gespült und getrocknet. Das Textilstück war danach leicht entfärbt.
[0082] Als Referenz wurden 50 g Wasser, 0,1 g Wako V50, und 1 g gefärbtes Textilstück 2
Stunden bei 65 - 70°C gerührt. Das Textilstück wurde dann gespült und getrocknet.
Das Textilstück war danach sehr stark entfärbt.
[0083] Die Auswertung erfolgte via Farbmetrik.
|
Referenz |
Mit erfindungsgemäßem Produkt |
Note |
1 |
3 |
Skala: Note 1 bis 5, (1 = sehr schlecht, 5 = sehr gut) |
[0084] Der Versuch zeigt, dass die wie oben beschrieben hergestellte erfindungsgemäße Zusammensetzung
eindeutig radikalabfangende Eigenschaften hat.
3. Nachbehandlung
[0085] Ein gefärbtes Textilstück wurde mit 20 g/l der wie oben beschrieben hergestellten
erfindungsgemäßen Zusammensetzung nach dem Pad-Dry-Thermofix Verfahren (beschrieben
z. B. in der
DE 4133995) bei einem pH-Wert von 4 bis 8 und einer Flottenaufnahme von 100 Gew.-% ausgerüstet,
dann 1 Minute bei 110 °C getrocknet und 2 Minuten bei 170 °C thermofixiert.
Beispiel 5
[0086] 159,7 g einer wässrigen 60%igen Glyoxallösung wurden bei Raumtemperatur vorgelegt
und mit einer verdünnten Natriumhydroxidlösung auf pH 5,0 eingestellt.
[0087] Unter Rühren wurden anschließend 215,8 g Dimethylolharnstoff zugegeben. Es resultierte
dabei eine weiße pastöse Masse. Danach wurden 16,8 g einer 37%igen Formalinlösung
und 56,0 g Methanol zugegeben und auf 40°C aufgeheizt.
[0088] Anschließend wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidlösung bzw. Salzsäure
auf pH 7,0 eingestellt und auf 70°C geheizt. Dabei wurde die Vorlage dünnflüssig,
klar und hellgelb.
[0089] Nach einer Stunde bei 70°C erfolgte die Kühlung des Ansatzes auf 50°C.
[0090] Danach wurden nacheinander 107,6 g MARLIPAL O 13/50 (Oxoalkohol C
13 mit 5 Mol EO) und 109,7 g ZONYL® Fluorosurfactant FS-300 (40%ig in Wasser, ein ethoxylierter
Perfluoralkylethylalkohol, erhältlich von DuPont) und 203,5 g Methanol zugegeben.
[0091] Bei 50°C erfolgte der Start der Veretherung durch Zugabe von 7,8 g konzentrierter
Salzsäure (31-33 Gew.-%). Durch die exotherme Reaktion resultierte ein Temperaturanstieg
von ca. 9°C. Nach 9 Minuten erfolgte der Stop der Veretherung durch Zugabe von 4,8
g einer 50%igen Natriumhydroxidlösung und 0,2 g Triethanolamin (99%ig). Anschließend
wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidlösung bzw. Salzsäure auf pH 5,8 eingestellt.
[0092] Danach wurde die Vorlage auf 70°C geheizt.
[0093] Anschließend erfolgte während 6 Stunden bei max. 70°C und unter Vakuum bis zu einem
absoluten Druck von 100 mbar die Abdestillation von 175,8 g eines Methanol / Wasser-
Gemisches.
[0094] Danach wurde der Ansatz gekühlt. Nach Erreichen von ca. 45°C erfolgte die Zugabe
von 47 g entmineralisiertem Wasser.
[0095] Danach wurde die Vorlage mit verdünnter Natriumhydroxidlösung von pH 5,2 auf pH 6,5
eingestellt.
[0096] Nach Abkühlung auf Raumtemperatur resultierte ein hellgelbes, klares Produkt.
1. Zusammensetzung, welche mindestens eine Verbindung der Formel (II) oder der Formel
(III) oder der Formel (IV) oder der Formel (V)

enthält und wobei die Zusammensetzung mindestens eine Verbindung der Formel (VII)
oder ein Amin der Formel (VIII) oder (IX) oder ein Oligo- oder Polyorganosiloxan,
das Polyoxyalkylengruppen aufweist, der allgemeinen Formel (X) oder eine Verbindung
der Formel (XI), bevorzugt der Formel (XIa),

enthält,
wobei die Zusammensetzung zusätzlich gegebenenfalls einen Alkohol der Formel (VI)
enthalten kann,
R
4-OH (VI) wobei alle Reste R
1 und R
2 unabhängig voneinander für H oder für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit
1 bis 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für CH
3 oder C
2H
5 oder C
3H
7, oder für

oder für

stehen,
wobei m eine Zahl von 4 bis 8 ist und t 0 oder 1 ist und p eine Zahl von 8 bis 20
und q eine Zahl von 1 bis 3 ist,
alle Reste R
3 unabhängig voneinander für H oder für -CH
2-O-R
2 stehen, wobei in Formel (V) mindestens ein Rest R
3 für -CH
2-O-R
2 steht,
X für O oder S steht,
der Rest R
4 für einen linearen oder gegebenenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 18, bevorzugt
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt für CH
3 oder C
2H
5 steht,
R
5 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest oder Alkenylrest mit 4 bis 18, vorzugsweise
mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt für einen verzweigten Alkylrest
mit 13 Kohlenstoffatomen, steht oder für einen, gegebenenfalls durch einen oder mehrere
Kohlenwasserstoffreste substituierten, aromatischen Rest, insbesondere für Phenyl,
Tolyl oder Benzyl,
wobei k + y = 2 ist und k den Wert 1 oder 2 hat, einer der Reste R
6 und R
7 für H und der andere für H oder für CH
3 steht, I für eine Zahl von 0 bis 20, vorzugsweise von 2 bis 20, besonders bevorzugt
von 2 bis 8, insbesondere für 2 bis 6, steht, wobei bei Anwesenheit einer Verbindung
der Formel (VII) mit I = 0 auch eine Verbindung der Formel (VII) mit I >= 2 anwesend
sein muss, n für eine Zahl von 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 8, besonders bevorzugt
von 2 bis 6, steht und R
8 für H oder für

steht, wobei einer der Reste R
9 und R
10 für H und der andere für H oder CH
3 oder C
2H
5 oder CH
2OH steht,
wobei r eine Zahl von 2 bis 15, s eine Zahl von 0 bis 20, v eine Zahl von 1 bis 18
ist und R
11 für H oder CH
3 steht und wobei im Siloxan der Formel (X) sowohl die Dimethylsiloxyeinheiten als
auch die Methylsiloxyeinheiten mit Polyoxyalkylengruppen aufweisenden Resten beliebig
über die Siloxankette verteilt sein können,
wobei der Rest R
12 für H oder einen linearen oder gegebenenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
bevorzugt für CH
3 oder t-C
4H
9, besonders bevorzugt für H steht,
wobei der Rest R
13 für H oder einen linearen oder gegebenenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
bevorzugt für H oder n-C
4H
9 steht,
wobei w für eine Zahl von 2 bis 9, bevorzugt von 3 bis 8 steht, u 0 oder bevorzugt
1 ist, Y ein zweiwertiger Rest ist enthaltend Kohlenstoff und Wasserstoff und ggf.
Schwefel und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff,
wobei die Zusammensetzung mindestens für den Fall, dass eine Verbindung der Formel
(VII) mit I = 6 - 8 und t = 0 enthalten ist, ein Umsetzungsprodukt aus einer oder
mehreren Verbindungen der Formeln (II) bis (V) mit einer oder mehreren Verbindungen
der Formel (VII) und gegebenenfalls der Formel (VI) enthält.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R5 für einen verzweigten Alkylrest mit 13 Kohlenstoffatomen und I für eine Zahl von
2 bis 8 steht, insbesondere von 2 bis 6, und t = 0.
3. Zusammensetzung nach Anspruche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Produkt enthält, das durch Umsetzung mindestens einer Verbindung der Formel
(II) oder der Formel (III) oder der Formel (IV) oder der Formel (V) mit einem Gemisch
aus mindestens einem Alkohol der Formel (VI) und mindestens einer Verbindung der Formel
(VII) mit R12 = H oder einem Amin der Formel (VIII) oder (IX) oder einem Oligo- oder Polyorganosiloxan,
das Polyoxyalkylengruppen aufweist, der allgemeinen Formel (X) mit R12 = H oder einer Verbindung der Formel (XI) mit R12 = H, bevorzugt der Formel (Xla), erhältlich ist, wobei vorzugsweise pro Mol an Alkohol
der Formel (VI) 0,01 bis 0,5 Mol an mindestens einer der Verbindungen der Formeln
(VII) bis (XIa) eingesetzt werden.
4. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen optischen Aufheller, insbesondere auf einer Stilbenstruktur basierend,
oder einen UV-Absorber, vorzugsweise in umgesetzter Form, enthält.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Umsetzung das erhaltene Produkt neutralisiert und dass anschließend überschüssiger
Alkohol der Formel (VI) abdestilliert wird.
6. Wässrige Zusammensetzung, welche eine oder mehrere Zusammensetzungen gemäß einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 5 enthält, vorzugsweise mit einem Gehalt an Wasser von
20 bis 60 Gew.-%.
7. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach Anspruch 3, bei dem eine Verbindung
der Formel (II) oder der Formel (III) oder der Formel (IV) oder der Formel (V) mit
einem Alkohol der Formel (VI) umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Verbindung der Formel (VII) mit R12 = H oder ein Amin der Formel (VIII) oder (IX) oder ein Oligo- oder Polyorganosiloxan,
das Polyoxyalkylengruppen aufweist, der allgemeinen Formel (X) mit R12 = H oder eine Verbindung der Formel (XI) mit R12 = H, bevorzugt der Formel (XIa), umgesetzt wird, wobei die Verbindung mit einer der
Formeln (VII) bis (XIa) zu Beginn der Umsetzung einer Verbindung der Formeln (I) bis
(V) mit Alkohol der Formel (VI) oder zu einem späteren Zeitpunkt hinzugefügt werden
kann.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Temperatur, Druck und pH-Wert so gewählt werden, dass durch Abdestillieren von Alkohol
der Formel (VI) das Reaktionsgleichgewicht zugunsten von Umsetzungsprodukten enthaltend
einen größeren Anteil an mit einer Verbindung einer der Formeln (VII) bis (Xla) umgesetzten
Verbindung einer der Formeln (II) bis (V) verschoben wird, wobei bevorzugt die Verbindung
einer der Formeln (VII) bis (Xla) erst zur Reaktionsmasse zugegeben wird, nachdem
ein Teil des überschüssigen Alkohols der Formel (VI) bereits abdestilliert wurde.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es bei einer Temperatur von 30 bis 130° C, bevorzugt von 30 bis 80° C, besonders
bevorzugt von 40 bis 70° C, durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Veretherung mit Alkohol der Formel (VI) bei einem pH-Wert von 0,3 bis 1, vorzugsweise
von 0,45 bis 0,75, und die Umsetzung mit einer Verbindung der Formel (VII) mit R12 = H oder einem Amin der Formel (VIII) oder (IX) oder einem Oligo- oder Polyorganosiloxan,
das Polyoxyalkylengruppen aufweist, der allgemeinen Formel (X) mit R12 = H oder einer Verbindung der Formel (XI) mit R12 = H, bevorzugt der Formel (Xla), bei einem pH-Wert von 5 bis 7, bevorzugt von 5,6
bis 6,4, durchgeführt wird, wobei bei letztgenannter Umsetzung bei einem absoluten
Druck von 50 bis 1000 mbar, bevorzugt von 50 bis 175 mbar, gearbeitet wird.
11. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zur
Behandlung von Fasermaterialien aus Naturfasern, bevorzugt aus Cellulose oder Wolle,
und aus synthetischen Fasern, insbesondere Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril, Polyacrylat
und Viskose, sowie aus Mischungen davon.
12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermaterialien zu 50 bis 100 Gew.-% aus Cellulose, insbesondere aus Baumwolle
bestehen.
13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammensetzung enthaltend einen Anteil an mindestens einer umgesetzten Verbindung
einer der Formeln (VII) oder (VIII) oder (IX) oder (X) oder vorzugsweise (XI), insbesondere
(XIa), in Kombination mit Polymeren, die geeignet sind, auf Textilien Barriereeffekte
zu generieren, eingesetzt und die so erhaltene Zusammensetzung für die Behandlung
von Fasermaterialien zur Erzielung von gesteigerten Barriereeffekten eingesetzt wird.
14. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammensetzung enthaltend einen Anteil an mindestens einer umgesetzten Verbindung
einer der Formeln (VII) oder (VIII) oder (IX) oder (X) oder (XI), vorzugsweise (Xla),
in Kombination mit Polymeren, die geeignet sind, auf Textilien Barriereeffekte zu
generieren, eingesetzt und die so erhaltene Zusammensetzung für die Behandlung von
Fasermaterialien zur Erzielung oder Steigerung von Soil-Release-Effekten eingesetzt
wird.
15. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung zum Einbringen von Radikale abfangenden Substanzen auf Fasermaterialien
eingesetzt wird, insbesondere eine Zusammensetzung enthaltend einen Anteil an einer
umgesetzten Verbindung der Formeln (II), (IV) oder (V) mit X = S.
16. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammensetzung nach Anspruch 4 zum Einbringen von optischen Aufhellern, insbesondere
auf einer Stilbenstruktur basierend, oder von UV-Absorbern auf Fasermaterialien eingesetzt
wird.
17. Verbindung der Formel (XII),

wobei der Rest R
3 für H oder für -CH
2-O-R
2 steht,
alle Reste R
1 und R
2 unabhängig voneinander für H oder für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit
1 bis 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für CH
3 oder C
2H
5 oder C
3H
7, oder für

oder für

stehen,
wobei m eine Zahl von 4 bis 8 und q eine Zahl von 1 bis 3 ist und
wobei der Rest R
13 für H oder einen linearen oder gegebenenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
bevorzugt für H oder n-C
4H
9 steht,
mit der Maßgabe, dass mindestens einer der anwesenden Reste R
1 oder R
2 nicht für H steht.