(19)
(11) EP 0 299 327 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
18.01.1989  Patentblatt  1989/03

(21) Anmeldenummer: 88110686.8

(22) Anmeldetag:  05.07.1988
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4D06M 15/55
(84) Benannte Vertragsstaaten:
FR GB IT NL

(30) Priorität: 15.07.1987 DE 3723349

(71) Anmelder: Th. Goldschmidt AG
D-45127 Essen (DE)

(72) Erfinder:
  • Esselborn, Eberhard
    D-4300 Essen 1 (DE)
  • Fock, Jürgen, Dr.
    D-4000 Düsseldorf 30 (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Zusammensetzung zum Ausrüsten von Fasern


    (57) Mittel zum Ausrüsten von Fasern oder Faserprodukten in form einer 0,1 bis 10 gew.-%igen wäßrigen Lösung eines Gemisches, bestehend aus
    a) 34 bis 99 Gew.-% eines Polymerisates der allgemeinen Formel

    R¹ = z-wertiger aliphatischer Alkohol, z = 2 bis 9, m = 20 bis 75, n = 0 bis 10, p = 0 bis 3,
    b) 0 bis 55 Gew.-% eines Copolymerisates, erhältlich durch Copoly­merisation von
    b1) einem Mol eines Makromonomeren der allgemeinen Formel

    q = 5 bis 75, r = 0 bis 10, s = 0 bis 3, mit
    b2) 2 bis 12 Mol eines Vinylesters der allgemeinen Formel CH₂=CHOCOR², R² = Alkylrest mit 1 bis 43 Koh­lenstoffatomen,
    b3) 1 bis 6 Mol N-Vinylpyrrolidon,
    b4) 0 bis 6 Mol eines Acryl- oder Methacrylsäureesters der allgemeinen Formel CH₂=CR³-COOR⁴, R³ = H oder CH₃, R⁴ = Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
    wobei der Quotient aus dem durchschnittlichen Molekular­gewicht des Monomeren b1) und der Molzahl der Monomeren b2), b3) und b4) 20 bis 500 ist,
    c) 1 bis 35 Gew.-% einer an sich bekannten, in bezug auf Oxiran­gruppen reaktiven, die Vernetzung bewirkenden Verbin­dung,
    wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt.
    Das erfindungsgemäße Mittel verbessert den Griff, die Hydrophilie und die Ablösung von Schmutz von dem behandelten Textilgut. Gleichzeitig wird die Anschmutzbarkeit, die Vergrauung und die elektrostatische Aufladung vermindert.


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Mittel zum Ausrüsten von Fasern oder Faser­produkten. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Mittel, welches den Fasern oder Faserprodukten einen verbesserten Griff bei gleichzeitiger guter Permanenz der Ausrüstung verleiht.

    [0002] Es ist bekannt, auf die Oberflächen von Fasern oder Faserprodukten Polymerisate aufzubringen, um die Eigenschaften der Fasern oder Faser­produkte in gewünschter Weise zu verändern. Durch eine derartige Be­handlung können Eigenschaften, wie Griff des Textilgutes, dessen Hy­drophilie, antistatische Eigenschaften, Anschmutzbarkeit oder die Wiederentfernung von auf dem Textilgut vorhandenem Schmutz, in ge­wünschter Weise verbessert werden. Diese Eigenschaftsänderungen stehen in einer gewissen Abhängigkeit zueinander. Es ist deshalb häufig zu beobachten, daß die Verbesserung einer Eigenschaft mit der Verschlech­terung einer anderen Eigenshaft in Kauf genommen werden muß. So wird beispielsweise die Erhöhung der Knitterfestigkeit häufig mit einer Verschlechterung der Griffeigenschaften des Textilgutes erkauft. Ähnlich verhält es sich mit Hydrophilierungsmitteln, die auf der Faser vernetzt werden, um eine ausreichende Permanenz der Ausrüstung sicher­zustellen. Infolge der Vernetzung der Polymerisate verschlechtert sich in der Regel der Griff der Textilmaterialien.

    [0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Griff der Fasern oder Faserprodukte aus Cellulose oder synthetischen polymeren Verbindungen, wie Polyestern, Polyamiden oder Polyacrylnitril, zu verbessern. Die Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, die Permanenz einer solchen Ausrüstung zu erhöhen. Hierdurch soll sicher­gestellt werden, daß der verbesserte Griff des Textilmaterials und weitere verbesserte Gebrauchseigenschaften auch nach mehreren Wasch­vorgängen erhalten bleiben sollen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, diese Verbesserung des Griffs mit einer Verbesserung der Hydrophi­lie der Faserprodukte zu verbinden. Durch die verbesserte Hydrophilie wird der Tragekomfort der textilen Materialien erhöht, da die Körper­feuchtigkeit besser durch das Gewebe nach außen abgeführt wird.

    [0004] Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Verminderung der Anschmutzbar­keit und der Vergrauung des Textilgutes. Gleichzeitig soll die Neigung des Textilgutes zu elektrostatischer Aufladung herabgesetzt werden.

    [0005] Aus der DE-PS 26 43 637 ist ein Verfahren zur Kunstharzausrüstung von Cellulosefasern enthaltenden Faserprodukten bekannt, bei dem man die betreffenden Faserprodukte mit einer Lösung oder Dispersion, die ein glycidylhaltiges Mischpolymerisat enthält, behandelt, trocknet und dann in Gegenwart eines Säurekatalysators bei einer zur Spaltung der Oxiranbindung des Glycidylrestes ausreichenden Temperatur hitzebehan­delt, wobei der Katalysator der Lösung oder Dispersion des Mischpoly­merisats einverleibt ist oder vor oder nach dem Trocknen in Form einer getrennten Lösung oder Dispersion appliziert wierd. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mischpolymerisat verwendet, das besteht aus:

    a) 1 bis 55 Mol-% mindestens einer Struktureinheit der Formel:

    worin bedeuten:
    R₁ ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und
    Q CO oder CH₂,

    b) 0,5 bis 25 Mol-% mindestens einer Struktureinheit der Formel:

    worin bedeuten:
    R₂ ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest;
    R₃ einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylenrest mit nicht mehr als 3 C-Atomen;
    R₄ ein Wasserstoffatom, einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkyl­rest, einen Acryloylrest oder einen Methacryloylrest und
    m eine ganze Zahl von 5 bis 25
    und

    c) 98,5 bis 20 Mol-% mindestens einer Struktureinheit der Formel:

    worin bedeuten:
    R₅ ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und
    R₆ einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest oder einen Hydr­oxyalkylrest,
    sowie ggf.

    d) bis zu 10 Mol-% sonstiger vinylartiger Struktureinheiten.



    [0006] In der DE-OS 32 44 011 ist ein in Wasser dispergierbarer Polyester be­schrieben, der aus Baugruppen der Formel
        -CO-A-CO-G-O-
    aufgebaut ist, wobei
    A im statistischen Mittel zu 80 bis 100 Mol-% p-Phenylen
    und zu 0 bis 20 Mol-% zweiwertige Reste der Formel

    und
    G im statistischen Mittel zu
    30 bis 90 Mol-% geradlinige oder verzweigte zweiwertige Alkanreste mit 3 bis 6 C-Atomen, die auch durch 1 oder 2 Sauerstoffatome un­terbrochen sein können, zu 10 bis 30 Mol-% zweiwertige Polyether­reste mit einem durchschnittlichen Molgewicht von 1000 bis 3000 und zu 0 bis 50 Mol-% Ethylenreste bedeuten und
    R für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest oder Alkenylrest mit 6 bis 18 C-Atomen steht.

    [0007] Der dispergierbare Polyester soll zur Hydrophilierung, zur Antista­tikausrüstung und zur Soil-Release-Ausrüstung von Fasermaterialien, die vollständig oder zu einem erheblichen Anteil aus hydrophoben Fa­sern bestehen, verwendet werden.

    [0008] Die bei dem Verfahren der DE-PS 26 43 637 verwendeten Produkte haben jedoch den Nachteil, daß der Griff des mit ihnen behandelten Textil­gutes unerwünscht hart ist. Außerdem wird das auf den Fasern befind­liche Polymerisat bei Einwirkung von Alkalien verseift, so daß die Permanenz, d.h. die Waschbeständigkeit, des ausgerüsteten Textilgutes ungenügend ist.

    [0009] Mangelnde Permanenz ist auch ein Nachteil der auf der Grundlage eines dispergierbaren Polyesters gemäß der DE-OS 32 44 011 hergestellten Ausrüstung. Dies rührt daher, daß die Polyester nicht vernetzt sind und deshalb durch Waschen leicht von der Faser abgelöst werden können.

    [0010] Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß das Eigenschaftsprofil: Verbesserung des Griffs bei gleichzeitiger guter Permanenz der Aus­rüstung; Verbesserung der Hydrophilie; Verminderung der Anschmutz­barkeit; Verminderung der Vergrauung; Verbesserung der Ablösung von Schmutz; Verminderung der elektrostatischen Aufladung; durch ein in bestimmter Weise zusammengesetztes Mittel gelöst werden kann. Erfin­dungsgemäß liegt das Mittel in Form einer 0,1 bis 10 gew.-%igen wäßri­gen Lösung vor und besteht aus

    a) 34 bis 99 Gew.-% eines Polymerisates der allgemeinen Formel

    R¹ = z-wertiger aliphatischer Alkohol, z = 2 bis 9, m = 20 bis 75, n = 0 bis 10, p = 0 bis 3,

    b) 0 bis 55 Gew.-% eines Copolymerisates, erhältlich durch Copoly­merisation von
    b1) einem Mol eines Makromonomeren der allgemeinen Formel

    q = 5 bis 75, r = 0 bis 10, s = 0 bis 3, mit
    b2) 2 bis 12 Mol eines Vinylesters der allgemeinen Formel CH₂=CHOCOR² , R² = Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoff­atomen,
    b3) 1 bis 6 Mol N-Vinylpyrrolidon,
    b4) 0 bis 6 Mol eines Acryl- oder Methacrylsäureesters der allgemeinen Formel CH₂=CR³-COOR⁴, R³ = H oder CH₃, R⁴ = Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
    wobei der Quotient aus dem durchschnittlichen Molekular­gewicht des Monomeren b1) und der Molzahl der Monomeren b2), b3) und b4) 20 bis 500 ist,
    und

    c) 1 bis 35 Gew.-% einer an sich bekannten, in bezug auf Oxirangrup­pen reaktiven, die Vernetzung bewirkenden Verbindung,
    wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt.



    [0011] Besonders bevorzugt ist ein Mittel, welches ein Gemisch aus
    34 bis 73 Gew.-% der Komponente a)
    24 bis 55 Gew.-% der Komponente b) und
    2 bis 30 Gew.-% der Komponente c)
    wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt,
    enthält.

    [0012] Das Gemisch enthält in der wäßrigen Lösung die Komponenten a), b) und c) als wesentliche Bestandteile.

    [0013] Die Komponente a) ist ein Polymerisat der allgemeinen Formel



    [0014] In dieser Formel bedeutet R¹ einen z-wertigen aliphatischen Alkohol­rest, wobei z eine Zahl von 2 bis 9, vorzugsweise die Zahl 4 bedeutet. Beispiele derartiger Alkoholreste R¹ sind: Ethylenglykol, Propylengly­kol, Butandiol, Hexandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit, Di-, Tri-, Tetra- oder Oligomere des Glycerins, des Glycidols, Trimethylolpropans und Pentaerythrits. Dabei ist jeweils das Wasser­stoffatom der Hydroxylgruppen abgespalten. Der Index m bezeichnet die Anzahl der Oxyethyleneinheiten und ist eine Zahl von 20 bis 75, vor­zugsweise 25 bis 45. n bezeichnet die Anzahl der Oxypropyleneinheiten und ist eine Zahl von 0 bis 10, vorzugsweise 3 bis 6. Die Oxypropylen­einheiten haben die Funktion, die Kristallisation der Oxyethylenan­teile zu verhindern und sicherzustellen, daß das Polymerisat a) in flüssiger Form vorliegt. Bei niedrigen Oxyethylengehalten kann deshalb auf einen Gehalt von Oxypropyleneinheiten verzichtet werden. p hat einen Wert von 0 bis 3. Die Herstellung dieses Polymerisats erfolgt in an sich bekannter Weise.

    [0015] Die Komponente b) ist ein Copolymerisat, welches durch Copolymerisa­tion der Monomeren b1), b2), b3) und b4) erhältlich ist.

    [0016] Das Monomere b1) wird durch Anlagerung von Ethylenoxid und gegebenen­falls Propylenoxid und anschließende Umsetzung mit Epichlorhydrin in Gegenwart eines kationischen Katalysators, anschließende Chlorwasser­stoffabspaltung unter Bildung des Oxiranringes in an sich bekannter Weise hergestellt.

    [0017] Falls Ethylenoxid und Propylenoxid an Allylalkohol angelagert werden, kann die Anlagerung statistisch oder blockweise erfolgen.

    [0018] Der Index q gibt die Zahl der hydrophilierenden Oxyethyleneinheiten an. Der Index q ist eine Zahl von 5 bis 75, vorzugsweise 20 bis 50. Der Index r bezeichnet den Gehalt an Oxypropyleneinheiten und ist eine Zahl von 0 bis 10, vorzugsweise 0 bis 6. Die Aufgabe der gegebenen­falls anwesenden Oxypropyleneinheiten besteht in der Verhinderung der Ausbildung kristalliner Bereiche im Monomeren und stellt sicher, daß das Makromonomere b1) in flüssiger Form vorliegt. Dies ist insbeson­dere dann von Bedeutung, wenn größere Anteile von Oxyethyleneinheiten im Monomeren enthalten sind. Bei einem relativ niedrigen Gehalt an Oxyethyleneinheiten bis zu etwa einem Gehalt von 18 Oxyethyleneinhei­ten kann auf Oxypropyleneinheiten verzichtet werden.

    [0019] Der Index s hat einen Wert von 0 bis 3.

    [0020] Das Monomere b2) ist ein Vinylester der allgemeinen Formel CH₂=CHOCOR², wobei R² ein Aklylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise der Methylrest ist.

    [0021] Das Monomere b3) ist N-Vinylpyrrolidon.

    [0022] Das Monomere b4), welches im Copolymerisat gegebenenfalls enthalten ist, ist ein Acryl- oder Methacrylsäureester der allgemeinen Formel CH₂=CR³-COOR⁴. R³ ist ein Wasserstoff- oder Methylrest, vorzugsweise ein Wasserstoffrest. R⁴ ist ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoff­atomen, vorzugsweise ein Methylrest.

    [0023] Das Copolymerisat enthält, bezogen auf 1 Mol des Monomeren b1), 2 bis 12 Mol des Monomeren b2), vorzugsweise 3 bis 6 Mol des Monomeren b2) sowie 1 bis 6 Mol, vorzugsweise 1,5 bis 3 Mol, des Monomeren b3) und gegebenenfalls bis zu 6 Mol des Monomeren b4), vorzugsweise jedoch 1,5 bis 3 Mol des Monomeren b4). Dabei soll die zusätzliche Bedingung erfüllt sein, daß der Quotient aus dem durchschnittlichen Molekular­gewicht des Monomeren b1)und der Molzahl der Summe der Monomeren b2), b3) und b4) 20 bis 500, vorzugsweise 40 bis 200 ist. Beträgt bei­spielsweise das durchschnittliche Molekulargewicht des Monomeren b1) 1000 und werden für die Copolymerisation 6 Mol des Monomeren b2), 3 Mol des Monomeren b3) und 3 Mol des Monomeren b4) verwendet, beträgt der Quotient



    [0024] Die Komponente c) ist eine Verbindung, welche in bezug auf die Oxiran­gruppen der Komponenten a) und b) reaktiv ist und deren Vernetzung be­wirkt. Es eignen sich hierfür die an sich bekannten Vernetzungsmittel (Härter). Besonders geeignet sind dabei mehrwertige Amine, mehrwertige Amide, mehrwertige Thioalkohole oder anorganische, organische Säuren oder deren Anhydride. Beispiele solcher Verbindungen sind Polyamine, wie Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin und deren Um­setzungsprodukten mit Diglycidylethern von Bisphenol A; Polyalkylen­oxide mit endständigen Aminogruppen; Dicyandiamid; Mercaptogruppen enthaltende Verbindungen; Polyaminoimidazoline; Perfluoralkylcarbon­säuren; Perfluoralkylsulfonsäuren; anorganische Säuren; Phthalsäure-,­Trimellitsäure-, Pyromellitsäureanhydrid.

    [0025] Besonders bervorzugte Vernetzer sind Amine der allgemeinen Formel
        R⁵ [(C₃H₆O)aNH₂]b oder R⁵[(C₂H₄O)aNH₂]b

    [0026] In dieser Formel ist R⁵ ein b-wertiger Alkoholrest, wobei b 2 oder 3 bedeutet. Beispiele solcher Alkoholreste sind Ethylenglykol, Propylen­glykol, Butandiol, Glycerin oder Pentaerythrit, wobei jeweils das Was­serstoffatom der Hydroxylgruppe abgespalten ist. a ist eine Zahl von 4 bis 40. Der Verarbeitungszeitraum der erfindungsgemäßen Mittel kann wesentlich verlängert werden, wenn man statt der freien Amine deren Ammoniumverbindungen, vorzugsweise deren Acetate, verwendet.

    [0027] Das erfindungsgemäße Mittel enthält in Form einer wäßrigen Lösung die Komponenten a), b) und c), und zwar in einer Menge von 34 bis 99 Gew.-% a), 0 bis 55 Gew.-% b) und 1 bis 35 Gew.-% c).

    [0028] Das erfindungsgemäße Mittel enthält vorzugsweise 34 bis 73 Gew.-% der Komponente a), 24 bis 55 Gew.-% der Komponente b) und 2 bis 30 Gew.-% der Komponente c).

    [0029] Es kann angenommen werden, daß die Komponente a) insbesondere den Griff der ausgerüsteten Textilprodukte verbessert. Die Komponente b) bewirkt vermutlich die Verbesserung der Hydrophilie und der Soil-Re­lease-Eigenschaften des ausgerüsteten Textilgutes und trägt wesentlich zur Erhöhung der Permanenz der Ausrüstung bei. Dies ist vermutlich auch darauf zurückzuführen, daß die Komponente b) ein Pfropfcopoly­merisat mit einer kammartigen Struktur ist, wobei jeweils am Ende der durch das Monomere b1) gebildeten Seitenketten Oxirangruppen vor­liegen. Bei der Aushärtung des Copolymerisats b) entstehen deshalb Produkte mit einer relativ hohen, vom Molekulargewicht unabhängigen Vernetzungsdichte. Im Gegensatz dazu ist die Vernetzungsdichte des Copolymerisats a) von dessen Molekulargewicht abhängig, da die Vernet­zungsdichte mit steigendem Gehalt an Oxyalkylengruppen abnimmt. Die Polymerisate a) und b) ergänzen sich somit in ihren Eigenschaften, indem sie insbesondere die Eigenschaftsparameter Griffverbesserung, Hydrophilie und Permanenz in ein abgewogenes Verhältnis zueinander bringen.

    [0030] Mit den erfindungsgemäßen Mitteln gelingt es somit, die eingangs ge­stellten Anforderungen an eine griffverbessernde, hydrophilierende und permanente Ausrüstung von Fasern oder Faserprodukten zu erfüllen. Dabei werden gleichzeitig die Eigenschaften der verminderten An­schmutzbarkeit, der verminderten Vergrauung, der verbesserten Schmutz­ablösung und der Verringerung der elektrostatischen Aufladung in ge­wünschter Weise beeinflußt.

    [0031] Die erfindungsgemäßen Mittel können zum Ausrüsten von Fasern oder Fa­serprodukten aus Cellulose (Baumwolle) oder zum Ausrüsten von Kunst­fasern, wie z.B. solchen aus Polyestern, Polyamiden oder Polyacryl­nitril, und aus diesen Fasern hergestellten textilen Fasermaterialien verwendet werden. Die Anwendbarkeit der Mittel ist jedoch nicht auf diese vorgenannten Fasern beschränkt.

    [0032] Die erfindungsgemäßen Mittel werden in Form einer 0,1 bis 10 gew.-­%igen wäßrigen Lösung in an sich bekannter Weise auf die Fasern aufgebracht. Hierzu werden die Fasern oder die Faserprodukte in die Lösung getaucht oder mit der Lösung getränkt, anschließend getrocknet und auf Temperaturen von 100 bis 180°C, vorzugsweise 120 bis 150°C 1 bis 10 Minuten erhitzt. Dabei härten die auf der Faser befindlichen Polymerisate aus.

    [0033] In den folgenden Beispielen wird die Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel beschrieben. Es werden außerdem die anwendungstechnischen Ei­genschaften unterschiedlich zusammengesetzter erfindungsgemäßer Mittel gezeigt.

    1. Herstellung der Komponente a)



    [0034] 136 g (ca. 1 Mol) fein gepulvertes Pentaerythrit, das in 150 g Ver­fahrensprodukt angeteigt worden ist, und 11,2 g (ca. 0,2 Mol) Kalium­hydroxid werden sorgfältig vermischt in einen Reaktor gegeben. Nach ausgiebiger Spülung mit Reinstickstoff wird auf 110°C erhitzt und dazu werden 2500 g (ca. 57 Mol) Ethylenoxid so schnell zugegeben, daß die Reaktorinnentemperatur 120°C und der Druck 6 bar nicht überschreiten. Nach vollständiger Einleitung des Ethylenoxids wird die Temperatur so lange auf 115°C gehalten, bis ein gleichbleibender Druck das Ende der Nachreaktion anzeigt. Danach werden bei 80 bis 90°C die Restmonomere durch Evakuieren entfernt.

    [0035] Das erhaltene Produkt wird mit Hilfe von verdünnter Phosphorsäure neu­tralisiert und das Wasser durch Destillation, das entstandene Natrium­phosphat durch Filtration zusammen mit einem Filterhilfsmittel ent­fernt. Die Hydroxylzahl des Verfahrensproduktes beträgt 102,5, was bei einer angenommenen Funktionalität von vier einem Molekulargewicht von 2190 entspricht.

    [0036] 2190 g (ca. 1 Mol) des erhaltenen Polyethers werden zusammen mit 82 g einer 10,5 %igen Lösung von Bortrifluorid-Etherat in Diethylether auf 60°C erwärmt. Dazu werden 740 g (ca. 8 Mol) Epichlorhydrin über einen Zeitraum von 1/2 h unter Einhaltung der Temperatur getropft. Anschlie­ßend wird noch für 2 h Gelegenheit zur Nachreaktion gegeben. In einer zweiten Reaktionsstufe werden tropfenweise 216 g (ca. 4 Mol) Natrium­methylat, gelöst in 510 g Methanol, zugegeben und das Gemisch für 2 h bei 25°C gehalten.

    [0037] Nach Entfernung der flüchtigen Bestandteile durch Destillation wird das angefallene Natriumchlorid durch Filtration entfernt. Die Epoxid­zahl des erhaltenen Produktes wird zu 2,92 in Gew.-% aktiver Sauer­stoff errechnet (Polyether 1-A).

    [0038] In analoger Weise werden die Polyether 2-A bis 8-A hergestellt. Deren Zusammensetzung ergibt sich aus Tabelle 1.
    Tabelle 1
    Polyether Nr. Starteralkohol Ethylenoxid Mol Propylenoxid Mol Molekulargewicht OHZ* Epoxidzahl Gew.-% 0
    1-A Pentaerythrit 57,0 - 2190 2,9
    2-A Butandiol-1,4 36,9 4,9 1920 1,7
    3-A Glycerin 36,9 4,9 1890 2,6
    4-A Pentaerythrit 36,0 4,8 1810 3,6
    5-A Pentaerythrit 21,0 - 1080 7,7
    6-A Pentaerythrit 71,0 8,0 3180 1,9
    7-A Sorbitol 44,8 6,0 2240 4,7
    8-A Sorbitol 25,5 3,4 1220 9,7
    9-A Tetraglycerin 52,1 7,0 2920 3,3
    10-A Polyglycerin Molekulargewicht ca. 500 82,0 11,0 4280 3,0
    *unmittelbar nach der Alkoxylierung

    2. Herstellung der Komponente b)


    2.1 Herstellung des Makromonomeren b1)



    [0039] 116 g (ca. 2 Mol) Allylalkohol und 21 g (ca. 0,3 Mol) Kaliummethylat werden in einen Reaktor gegeben. Nach sorgfältiger Spülung mit Rein­stickstoff wird auf 110°C geheizt und 1333 g (ca. 30,3 Mol) Ethylen­oxid so schnell zugegeben, daß die Reaktorinnentemperatur 120°C und der Druck 6 bar nicht überschreiten. Nach vollständiger Einleitung des Ethylenoxids wird die Temperatur so lange auf 115°C gehalten, bis daß gleichbleibender Druck das Ende der Nachreaktion anzeigt. Danach wer­den bei 80 bis 90°C unter Vakuum die nicht umgesetzten Monomeren ent­fernt.

    [0040] Das erhaltene Produkt wird mit Hilfe von verdünnter Phosphorsäure neu­tralisiert und das Wasser durch Destillation, das entstandene Kalium­phosphat durch Filtration zusammen mit einem Filterhilfsmittel ent­fernt. Die Hydroxylzahl des Verfahrensproduktes beträgt 89,9, was bei einer angenommenen Funktionalität von eins einem Molekulargewicht von 625 entspricht. Aus der Jodzahl läßt sich ein Gehalt an Doppelbin­dungen von 96% der Theorie errechnen.

    [0041] 625 g (ca. 1 Mol) des erhaltenen Polyethers werden mit 18 g einer 10,5 %igen Lösung von Bortrifluorid-Etherat in Diethylether versetzt und die erhaltene Mischung auf 60°C erwärmt. Dazu werden 185 g (ca. 2 Mol) Epichlorhydrin über einen Zeitraum von 1/2 h getropft und an­schließend zur Nachreaktion für weitere 2 h bei 60°C erwärmt. Danach werden 54 g (ca. 1 Mol) Natriummethylat, gelöst in 110 g Methanol, bei etwa 25°C zugegeben und bei dieser Temperatur für 2 h zur Reaktion ge­bracht.

    [0042] Nach Entfernung der flüchtigen Bestandteile der Reaktionsmischung durch Destillation wird das angefallene Natriumchlorid abfiltriert. Die Epoxidzahl des erhaltenen Produktes in Gew.-% Sauerstoff beträgt 2,61 (Polyether 1-B).

    [0043] In analoger Weise werden die Polyether 2-B bis 10-B hergestellt. Deren Zusammensetzung ergibt sich aus Tabelle 2.
    Tabelle 2
    Polyether Nr. Ethylenoxid Mol Propylenoxid Mol Molekulargegewicht OHZ Epoxidzahl Gew.-% Sauerstoff
    1-B 15,2 - 625 2,61
    2-B 8,8 - 440 3,76
    3-B 20,5 - 935 1,67
    4-B 24,0 - 1 110 1,39
    5-B 28,9 - 1 310 1,20
    6-B 47,8 - 2 090 0,76
    7-B 12,9 1,8 720 1,87
    8-B 24,5 3,3 1 305 1,09
    9-B 72,3 7,2 3 320 0,46
    10-B 5,8 - 310 5,30

    2.2 Copolymerisation der Komponenten b1), b2), b3) und b4)



    [0044] 600 g (ca. 1 Mol) des Polyethers 1-B, gelöst in 1700 g Ethanol, werden in einem Dreihalskolben unter einem Stickstoffstrom auf 80°C erhitzt. Dazu wird über einen Zeitraum von 3,0 h ein Gemisch von 516 g (ca. 6 Mol) Vinylacetat, 258 g (ca. 3 Mol) Methylacrylat und 333 g (ca. 3 Mol) N-Vinylpyrrolidon und parallel dazu 53,8 g Azodiisobuttersäure­dinitril in 6 gleichen Gewichtsteilen über einen Zeitraum von 5 h zu­gegeben. Die Temperatur wird für weitere 8 h auf 80°C gehalten. An­schließend werden die noch nicht umgesetzten Monomere im Vakuum abde­stilliert. Aus der Menge an in einer Kühlfalle aufgefangenen Monomeren ergibt sich eine auf die Monomerenmischung bezogene Polymerisations­ausbeute von 99 % der Theorie. Aus der Bestimmung der Jodzahl läßt sich errechnen, daß ca. 75 % des Polyethers 1-B bei der Copolymerisa­tion verbraucht worden sind. Aus der gelchromatographischen Untersu­chung ergibt sich für das Copolymerisat I ein numerisches Molekular­gewicht von ca. 4 000.

    [0045] In analoger Weise werden die Copolymerisate II - XII hergestellt. Deren Zusammensetzung ergibt sich aus Tabelle 3.
    Tabelle 3
    Copolymerisat Nr. Polyether Nr. Vinylacetat Mol N-Vinylpyrrolidon Mol Methylacrylat Mol Quotient
    I 1-B 6 3 3 50,0
    II 1-B 3 1,5 1,5 100,0
    III 1-B 5 2 2 66,7
    IV 2-B 6 3 3 34,5
    V 3-B 6 3 3 75,8
    VI 4-B 6 3 3 90,4
    VII 5-B 6 3 3 107,0
    VIII 6-B 6 3 3 172,0
    IX 7-B 6 3 3 57,9
    X 8-B 6 3 3 107,7
    XI 9-B 4 3 - 474,3
    XII 10-B 8 4 3 21,6

    3. Vernetzer



    [0046] Als die Vernetzung bewirkende Verbindungen werden verwendet:
    Tabelle 4
    1-C Triethylentetramin
    2-C Umsetzungsprodukt aus 2 Mol Ethylendiamin und dem Diglycidylether des Bisphenol A
    3-C α,ω-Diaminopolypropylenoxid (MG ≈ 400)
    4-C α,ω-Triaminopolypropylenoxid (MG ≈ 400)
    5-C α,ω-Diaminopolypropylenoxid (MG ≈ 400) im Molverhältnis 1 : 2 mit Essigsäure umgesetzt
    6-C Dicyandiamid + 1 % Triethylendiamin
    7-C Polyfunktionelle Sulfhydrylverbindung, im Handel von der Firma Schering unter der Bezeichnung XE 90 erhältlich
    8-C Polyaminoimidazolin, im Handel von der Firma Schering unter der Bezeichnung Versamid 140 erhältlich
    9-C Trifluoressigsäure
    10-C Trifluormethansulfonsäure
    11-C Phosphorsäure

    Erfindungsgemäße Mittel



    [0047] Die erfindungsgemäßen Mittel werden durch Vermischen der Bestandteile a), b) und c) und Lösen in Wasser hergestellt. Die Zusammensetzung er­gibt sich aus Tabelle 5.
    Tabelle 5
    Mittel Komponente a)* Komponente b)** Vernetzer c)***
      Nr. Gew.-% Nr. Gew.-% Nr. Gew.-%
    1 1 94,1 - - 1 5,9
    2 1 70,5 - - 2 29,5
    3 1 73,3 - - 3 26,7
    4 1 80,5 - - 4 19,5
    5 1 67,8 - - 5 32,2
    6 4 91,5 - - 6 8,5
    7 4 69,3 - - 7 30,7
    8 4 82,6 - - 8 17,4
    9 1 43,1 I 43,1 4 13,8
    10 4 42,1 I 42,1 4 15,8
    11 1 40,3 I 40,3 3 19,4
    12 7 34,3 I 34,3 5 31,4
    13 3 43,6 I 43,6 4 12,8
    14 2 45,1 I 45,1 4 9,9
    15 1 49,5 I 49,5 11 10,0
    16 1 49,7 V 49,7 9 0,6
    17 1 49,7 VI 49,7 10 0,6
    18 8 35,1 II 44,5 4 20,4
    19 8 39,1 III 45,7 8 15,2
    20 3 41,8 VII 54,5 6 3,7
    21 5 46,2 X 50,5 1 3,3
    22 5 26,3 XI 52,7 4 21,0
    23 6 44,7 XII 44,7 4 10,6
    24 7 45,9 VIII 49,3 1 4,8
    25 2 55,4 IX 30,8 3 13,8
    * siehe Tabelle 2
    ** siehe Tabelle 3
    *** Siehe Tabelle 4







    Ansprüche

    1. Mittel zum Ausrüsten von Fasern oder Faserprodukten in Form einer 0,1 bis 10 gew.-%igen wäßrigen Lösung eines Gemisches, bestehend aus
    a) 34 bis 99 Gew.-% eines Polymerisates der allgemeinen Formel

    R¹ = z-wertiger aliphatischer Alkohol, z = 2 bis 9, m = 20 bis 75, n = 0 bis 10, p = 0 bis 3,
    b) 0 bis 55 Gew.-% eines Copolymerisates, erhältlich durch Copoly­merisation von
    b1) einem Mol eines Makromonomeren der allgemeinen Formel

    q = 5 bis 75, r = 0 bis 10, s = 0 bis 3, mit
    b2) 2 bis 12 Mol eines Vinylesters der allgemeinen Formel CH₂=CHOCOR², R² = Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
    b3) 1 bis 6 Mol N-Vinylpyrrolidon,
    b4) 0 bis 6 Mol eines Acryl- oder Methacrylsäure­esters der allgemeinen Formel CH₂=CR³-COOR⁴, R³ = H oder CH₃, R⁴ = Alkylrest mit 1 bis 4 Koh­lenstoffatomen,
    wobei der Quotient aus dem durchschnittlichen Moleku­largewicht des Monomeren b1) und der Molzahl der Mono­meren b2), b3) und b4) 20 bis 500 ist,
    c) 1 bis 35 Gew.-% einer an sich bekannten, in bezug auf Oxiran­gruppen reaktiven, die Vernetzung bewirkenden Verbin­dung,
    wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt.
     
    2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gemisch aus
          34 bis 73 Gew.-% der Komponente a)
          24 bis 55 Gew.-% der Komponente b) und
          2 bis 30 Gew.-% der Komponente c)
    wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt,
    enthält.
     
    3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Polymerisat a) m = 25 bis 45, n = 3 bis 6, z = 4 und R¹ der von Pentaerythrit abgeleitete Rest ist.
     
    4. Mittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat b) durch Copolymerisa­tion von einem Mol b1), 3 bis 6 Mol b2), 1,5 bis 3 Mol b3) und 1,5 bis 3 Mol b4) erhältlich ist, wobei der Quotient aus dem durch­schnittlichen Molekulargewicht des Monomeren b1) und der Molzahl der Monomeren b2), b3) und b4) 40 bis 200 ist.
     
    5. Mittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß bei dem Monomeren b1) q = 20 bis 50 und r = 0 bis 6 ist.
     
    6. Mittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß bei dem Monomeren b2) R² ein Methylrest ist.
     
    7. Mittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß bei dem Monomeren b4) R³ ein Wasserstoff­rest, R⁴ ein Methylrest ist.
     
    8. Mittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß die die Vernetzung bewirkende Verbindung ein mehrwertiges Amin, ein mehrwertiges Amid, ein mehrwertiger Thioalkohol oder eine Säure ist.
     
    9. Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ver­netzung bewirkende Verbindung ein Amin der allgemeinen Formel
          R⁵ [(C₃H₆O)aNH₂]b oder R⁵ [(C₂H₄O)aNH₂]b
    R⁵ = b-wertiger Alkoholrest, a = 4 bis 40, b = 2 oder 3, ist.