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(11) | EP 0 075 770 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Textilbehandlungsmittel und ihre Verwendung zum Ausrüsten von Textilmaterialien |
| (57) Textilbehandlungsmittel, die
A. 50-80 Gew.-% acylierte Alkanolamine aus gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen und Alkanolaminen, die 1 oder 2 Stickstoffatome, 1 - 3 Hydroxylgruppen und 2 - 6 C-Atome enthalten, im Molverhältnis 1:1 bis 3:1, B. 10-30 Gew.-% wasserlösliche, quaternäre Ammoniumsalze der allgemeinen Formel
R, einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 14 - 25 C-Atomen, der durch eine Amid- oder Estergruppe unterbrochen ist, R2 einen Rest wie R, oder einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen, R3 einen Alkylrest mit 1 - 4 C-Atomen, einen Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylrest, R4 einen Alkylrest mit 1 - 4 C-Atomen, einen Hydroxyethyl-, Hydroypropyl- oder Benzylrest und X(-)ein Anion bedeuten, C. 2-20 Gew.-% Fettsäureester aus gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen oder Dicarbonsäuren mit 4-10 C-Atomen und ein- bis vierwertigen Alkoholen mit 3-20 C-Atomen, D. 0-20 Gew.-% Ethylenoxid-Addukte von Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen oder von Fettalkoholen mit 8-18 C-Atomen oder von Alkyl- bzw. Dialkylaminen mit 12-36 C-Atomen oder von Alkylphenolen mit 10-24 C-Atomen mit 3 bis 50 mol Ethylenoxid und E. 0.25 Gew.-% Diorganopolysiloxane mit einer Viskosität von 1000 bis 100 000 cSt. enthalten, sowie Verfahren zum Ausrüsten von natürlichen und synthetischen Textilmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit diesen Textilbehandlungsmitteln behandelt werden. |
[0001] Gegenstand der Erfindung sind Textilbehandlungsmittel, die
A. 50 - 80 Gew.-% acylierte Alkanolamine aus gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen und Alkanolaminen, die 1 oder 2 Stickstoffatome, 1-3 Hydroxylgruppen und 2-6 C-Atome enthalten, im Molverhältnis 1:1 bis 3:1,
B. 10 - 30 Gew.-% wasserlösliche quaternäre Ammoniumsalze der allgemeinen Formel:
wobei
R1 einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 14-25 C-Atomen, der durch eine Amid- oder Estergruppe unterbrochen ist,
R2 einen Rest wie R1 oder einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen, R3 einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen, einen Hydroxyethyl- oder Hydroxypropyl-Rest,
R4 einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen, einen Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl- oder Benzylrest und
X(-) ein Anion bedeuten,
C. 2 - 20 Gew.-% Fettsäureester aus gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen oder Dicarbonsäuren mit 4 bis 10 C-Atomen und ein- bis vierwertigen Alkoholen mit 3-20 C-Atomen,
D. 0 - 20 Gew.-% Ethylenoxid-Addukte von Fettsäuren mit 12 - 22 C-Atomen oder von Fettalkoholen mit 8-18 C-Atomen oder von Alkyl- bzw. Dialkylaminen mit 12-36 C-Atomen oder von Alkylphenolen mit 10-24 C-Atomen mit 3 bis 50 mol Ethylenoxid und
E. 0-25 Gew.-% Diorganppolysiloxane mit einer Viskosität von 1000 bis 100 000 cSt enthalten, und Verfahren zum Ausrüsten von synthetischen oder natürlichen Textilmaterialien oder ihre Mischungen mit diesen.Mitteln.
[0002] Die acylierten Alkanolamine, A., die beispielsweise bei K. Lindner "Tenside-Textilhilfsmittel-Waschrohstoffe", 2. Auflage, Band 1, S. 904 und 993, und bei Schwartz-Perry "Surface Active Agents"1949, Bd. 1, S. 173, beschrieben sind, enthalten je nach verwendeten Alkanolaminen Amid- und/oder Estergruppen.
[0003] Zu ihrer Herstellung finden Carbonsäuren natürlicher oder synthetischer Herkunft Verwendung z.B. Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, ölsäure oder ihre Gemische, wie sie z.B. aus Kokosöl, Palmkernöl oder Talg hergestellt werden, oder verzweigtkettige Säuren aus der Oxosynthese, z.B. Isostearinsäure, oder deren Säurechloride Verwendung. Bevorzugt finden Stearinsäure und Behensäure in Form ihrer technischen Qualitäten Verwendung.
[0004] Zu den geeigneten hydroxylgruppenhaltigen Aminen zählen Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-(2-Aminoethyl)-ethanolamin, 1-Aminopropanol und Bis-(2-hydroxy-propyl)-amin. Bevorzugt verwendet werden N-(2-Aminoethyl)-ethanolamin, Monoethanolamin und Diethanolamin.
[0005] Die wasserlöslichen quaternären Ammoniumsalze B. enthalten als hydrophoben Rest mindestens eine Alkylkette, die durch eine Amid- oder Estergruppe unterbrochen ist. Zu ihrer Herstellung werden nach bekannten Methoden, die z.B. bei Schwartz-Perry "Surface Active Agents", 1949, Bd. 1, S. 118 und bei Jüg'ermann" Cationic Surfactants" 1970, S. 29, beschrieben sind, Mono-, Di- oder Triamine, die eine tertiäre Aminogruppe und eine oder zwei primäre Aminogruppen und eine oder zwei Hydroxylgruppen enthalten, mit den unter A. genannten Säuren acyliert.
R1 steht bevorzugt für den Rest
wobei
R5 einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 12 bis 22 C-Atomen,
R6 Ethylen oder Propylen und
Y NH oder O bedeuten.
X(-) steht vorzugsweise für Chlorid, Bromid, Sulfat, Phosphat, Methosulfat oder Dimethylphosphit.
[0006] Geeignete Amine für die Herstellung von B sind z.B.;
3-Amino-1-dimethylamino-propan, 3-Amino-l-diethylamino-propan, Methyl-bis-(3-amino-propyl)-amin, Bis-(2-methylamino-ethyl)-methylamin, 2-Dimethylamino-ethanol, Methyl-bis-(2-hydroxy-ethyl)-amin oder 3-Dimethyl- amino-1-propanol.
[0007] Bevorzugte Verbindungen B. sind Umsetzungsprodukte von technischer Stearinsäure oder Behensäure mit 3-Amino-1-dimethylamino-propan oder 3-Amino-1-diethylamino-propan, die mit Dimethylsulfat oder Dimethylphosphit quaterniert werden.
[0008] Die Quaternierung geschieht nach üblichen Methoden ohne Lösungsmittel oder in einem Lösungsmittel, wobei neben Wasser oder Ethylalkohol auch die acylierten Alkanolamine A. in geschmolzener Form dienen können, sofern sie kein tertiäres Stickstoffatom enthalten.
[0009] Als Quaternierungsmittel sind geeignet: Methylchlorid, Dimethylsulfat, Dimethylphosphit oder Ethylenoxid, wobei im letzteren Falle die Reaktion in schwefelsaurer oder phosphorsaurer Lösung vorgenommen wird.
[0010] Die Substanzen der beiden Stoffgruppen A und B lassen sich auch in einem Eintopf-Verfahren dadurch herstellen, daß man Gemische der für beide Gruppen genannten Amine mit Fettsäuren umsetzt und anschließend dem Anteil an tertiären Aminogruppen entsprechend quaterniert.
[0011] Zur Herstellung der Carbonsäureester C werden bevorzugt ein- bis vierwertige Alkohole mit 3-20 C-Atomen verwendet, deren Alkylketten durch Sauerstoff unterbrochen sein können.
[0012] Als Beispiele für die Ester C seien genannt:
Butylstearat, 2-Ethyl-hexyl-stearat, Octadecylstearat, Isotridecylstearat, 2-Ethyl-hexyl-oleat, Di-2-ethyl-hexyl- sebacat, Pentaethylen-glykol-dilaurat, Trimethylolpropantrilaurat und Pentaerythrit-tetrapelargonat.
[0013] Zur Verbesserung der Löslichkeit können gegebenenfalls Ethylenoxid-Addukte von Fettsäuren, Fettalkolen, Fettaminen oder Alkylphenolen eingesetzt werden. Der optimale Oxethylierungsgrad ist von Fall zu Fall verschieden und kann von 3-50 mol Ethylenoxid pro mol Ausgangssubstanz betragen.
[0014] Bei Bedarf können wäßrige Emulsionen von durch Emulsionspolymerisation hergestellten Dimethylpolysiloxanen mit mittleren Molekulargewichten von 1000 bis 100 000 verwendet werden.
[0015] Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können darüber hinaus noch andere Bestandteile enthalten, wie sie bei Textilhilfsmitteln üblich sind. Dazu zählen Schutzkolloide, Parfums, Fungizide oder Bakterizide sowie Schaumdämpfungsmittel.
[0016] Zur besseren Handhabung in der Praxis werden die erfindungsgemäßen Gemische in wasserhaltige Zubereitungen übergeführt. Dazu werden die Mischungen über den Schmelzpunkt erwärmt und unter Rühren nach Zugabe der entsprechenden Menge warmen Wassers homogen verrührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man flüssige stabile Lösungen oder Emulsionen, die vorzugsweise 10-30 Gew.-% der erfindungsgemäßen Textilbehandlungsmittel enthalten.
[0017] Das Aufbringen der Mischungen auf das Textilmaterial kann nach bekannten Methoden im Ausziehverfahren (Haspelkufe, Düsen-Färbe-Aggregat), durch Foulardieren oder durch Sprühen erfolgen. Dabei gilt als besonderer Vorteil, daß sich die erfindungsgemäßen Textilbehandlungsmittel mit Düsen-Färbe-Aggregaten aufbringen lassen.
[0018] Textile Verarbeitungsprozesse, wie das Vernähen oder Tuften, stellen an das Textilmaterial hohe Anforderungen hinsichtlich der Oberflächenglätte. Hohe Nadelgeschwindigkeiten führen zu thermischen und mechanischen Belastungen des Nähgutes, die bei mangelnder Oberflächenglätte zu Fadenbrüchen und Maschensprengschäden führen können. Dieser Nachteil kann dadurch umgangen werden, daß das Textilmaterial mit einer glättenden Avivage versehen wird. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Emulsionen oder Dispersionen von Paraffinkohlenwasserstoffen oder von Wachsen zu verwenden. So beschreiben z.B. die deutschen Offenlegungsschriften 26 21 881, 27 33 493, 28 16 196 und 28 30 173 kationische Emulsionen von Paraffinkohlenwasserstoffen, wobei kationische Tenside als Emulgatoren dienen. Die DE-OS 30 03 851 beschreibt Dispersionen von oxidierten Wachsen, während die DE-OS 25 35 768 Dispersionen von Polysiloxanen und Kohlenwasserstoffen oder fluorhaltigen Polymeren zur Erzielung hoher Oberflächenglätten verwendet. Auch ist bekannt, zusammen mit Paraffinkohlenwasserstoffen Fettsäureester als Gleitmittel zu verwenden.
[0019] Während diese Emulsionen dem Textilmaterial eine hohe Oberflächenglätte verleihen, resultiert in den meisten Fällen ein Warengriff, der die zusätzliche Verwendung eines Textilweichmachers erfordert. Daneben haben diese Emulsionen oder Dispersionen häufig den Nachteil, daß sie für den Einsatz auf Düsen-Färbe-Apparaten, auch "Jet-Anlagen" genannt, die mit kurzen Flotten arbeiten, nicht geeignet sind, weil die verfahrensbedingten hohen Scherkräfte die Emulsionen zerstören. Dadurch kommt es zu Aufrahmungen und Fleckenbildung sowie zu ungleicher Avivageverteilung auf dem Textilmaterial. Die vorliegende Erfindung stellt nur Avivagemittel zur Verfügung, die dem Textilmaterial neben hoher Oberflächenglätte einen ansprechenden Griff verleihen und eine solche Flottenstabilität aufweisen, daß sie auch auf Düsen-Färbe-Apparaten einsetzbar sind.
[0020] überraschend wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Mittel ohne Verwendung von Paraffinen oder Wachsen ausgezeichnete Weichmacher und Glättemittel für Textilmaterialien jeder Art darstellen.
Beispiele
[0021] Tabelle 1 zeigt die Molmengen der eingesetzten Komponenten zur Herstellung der acylierten Alkanolamine A und die Säurezahlen, wie sie nach der Umsetzung bei vermindertem Druck und erhöhter Temperatur erhalten wurden.
[0022] Tabelle 2 zeigt, in welchem Molverhältnis die einzelnen Komponenten zur Herstellung der basischen Fettsäureamide bzw. Fettsäureester umgesetzt wurden, die als Ausgangsprodukte für die Herstellung der quaternären Ammoniumsalze dienen. Die letzte Zeile gibt die Säurezahlen wieder, die bei der Reaktion der Komponenten bei erhöhter Temperatur und vermindertem Druck erhalten wurden.
[0023] Tabelle 3 gibt eine Übersicht über die Herstellung der verwendeten quaternären Ammoniumsalze.
[0024] Beispiele dafür, daß man die acylierten Alkanolamine in geschmolzenem Zustand als Lösungsmittel für die Quaternierung verwenden kann, zeigt Tabelle 4.
[0025] Die angegebenen Zahlen sind Gewichtsprozente. Die Quaternierungen wurden so durchgeführt, daß pro Mol tert. Stickstoffgruppe ein Mol Quaternierungsmittel eingesetzt wurde. Die Umsetzungen wurden in der Schmelze bei 90-100°C durchgeführt.
[0026] Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Textilbehandlungsmittel werden folgende Komponenten gemischt:
Die angegebenen Zahlen sind Gewichtsprozente. Die Komponenten werden auf 80°C erwärmt, verrührt und durch Zugabe von 80°C warmen Wassers 20 %ig gestellt. Nach dem Homogenrühren werden die Gemische unter Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt. Es bilden sich flüssige cremefarbene Einstellungen, die sich durch Zusatz von warmen Wasser leicht auf die für den Einsatz in der Praxis vorgesehene Konzentration verdünnen lassen.
[0027]
1) : Rilanit STS-RR, Fa. Henkel, Düsseldorf
2) : Emery 2485 R Fa. Unilever - Emery, Gouda, Holland
3) : Rilanit ITS R, Fa. Henkel, Düsseldorf
4) : Rilanit EHS R, Fa. Henkel, Düsseldorf
[0028] Die Vernähbarkeit wurde mit der folgenden Versuchsreinrichtung geprüft:
In einem Düsen-Färbe-Apparat, Marke "Labor-Jumbo-Jet" der Firma Mathis, wurde Baumwoll-Interlock, mit Leva- fix(R)-Farbstoffen reaktiv gefärbt im Farbton schwarz, nach dem Spülen 20 min lang mit den Produkten T 1 bis T 8 der Tabelle 5 im Flottenverhältnis 1 : 10 bei 40°C, essigsauer bei pH 5, behandelt. Die Konzentration der Behandlungsmittel lag bei 4 %, bezogen auf das eingesetzte Warengewicht.
[0029] Bei allen 8 Versuchen verlief die Ausrüstung problemlos ohne störende Schaumbildung oder Abscheidungen aus der Flotte.
[0030] Ein Teil des Materials wurde bei 80°C getrocknet, zweimal 10 sec. lang bei 120°C gedämpft und bei 23°C u. 65 % rel. Feuchte konditioniert.
[0031] Ein anderer Teil des ausgerüsteten Materials wurde nach dem Trocknen bei 80°C zweimal 10 sec. lang bei 120°C gedämpft, anschließend noch 20 sec. lang bei 170°C fixiert und dann bei 23°C und 65 % rel. Feuchte konditioniert.
[0032] Für den Nähtest wurden Stoffabschnitte von 35 x 80 cm in doppelter Lage mit einer Industrie-Nähmaschine der Fa. Singer, Typ Centurion 121 D 200 B unter Verwendung einer Nadel der Stärke 90 bei 4800 Stichen/min. ohne Nähfäden vernäht.
[0033] Die Stoffabschnitte wurden dann in einem Spannrahmen unter einer Dehnung von 88 % gespannt und im Gegenlicht die Zahl der Maschensprengschäden über eine Nahtlänge von 80 cm ermittelt.
[0034] Tabelle 6 gibt die ermittelten Versuchsdaten im Vergleich zu einer unbehandelten Ware wieder.
Fortsetzung
Versuche unter Praxisbedingungen
[0035] Das Produkt T 2 wurde nach folgender Rezeptur eingesetzt: Baumwoll-Interlock, reaktivgefärbt schwarz.
Düsen-Färbe-Apparat: "Surfer", Fa. ESPA
Flottenverhältnis 1 : 12
Konzentration 4 % bezogen auf Warengewicht
20 min bei 40°C, essigsauer pH 5
Nach dem Schleudern wurde bei 80 - 100°C getrocknet und mit Sattdampf gedämpft.
[0036] Beim Vernähen unter Praxisbedingungen mit einer Industrie-Nähmaschine, 4500 - 5000 Stiche/min, Nadelstärke 90, wurden keine Maschensprengschäden beobachtet. Die Ware zeigte einen angenehmen, weichen Griff.
A. 50-80 Gew.-% acylierte Alkanolamine aus gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen und Alkanolaminen, die 1 oder 2 Stickstoffatome, 1 - 3 Hydroxylgruppen und 2 - 6 C-Atome enthalten, im Molverhältnis 1:1 bis 3:1,
B. 10-30 Gew.-% wasserlösliche, quaternäre Ammoniumsalze der allgemeinen Formel
worin
R1 einen Alkyl-- oder Alkenylrest mit 14 - 25 C-Atomen, der durch eine Amid- oder Estergruppe unterbrochen ist,
R2 einen Rest wie R1 oder einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen;
R3 einen Alkylrest mit 1 - 4 C-Atomen, einen Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylrest,
R4 einen Alkylrest mit 1 - 4 C-Atomen einen Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl- oder Benzylrest und
X(-) ein Anion bedeuten.
C. 2-20 Gew.-% Fettsäureester aus gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen oder Dicarbonsäuren mit 4-10 C-Atomen und einbis vierwertigen Alkoholen mit 3-20 C-Atomen,
D. O-20 Gew.-% Ethylenoxid-Addukte von Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen oder von Fettalkoholen mit 8-18 C-Atomen oder von Alkyl- bzw. Dialkylaminen mit 12-36 C-Atomen oder von Alkylphenolen mit 10-24 C-Atomen mit 3 bis 50 mol Ethylenoxid und
E. 0-25 Gew.-% Diorganopolysiloxane mit einer Viskosität von 1000 bis 100 000 cSt. enthalten.