Verfahren zur Verbesserung der Licht- und Wärmestabilität von Textilien

Abstract

 Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Licht- und Wärmestabilität von Textilien, insbesondere von Polyesterfasermaterialien, wobei Hydroxyphenyltriazine, bei deren Herstellung Guanidin, Guanidinderivate, Isomethylharnstoff oder Derivate davon eingesetzt wurden, verwendet werden. Bevorzugterweise werden die vorliegenden Verbindungen in Form von wässrigen Dispersionen eingesetzt. Die behandelten Textilien weisen auch einen erhöhten Sonnenschutzfaktor auf.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Licht- und Wärmestabilität von Textilien, insbesondere von Polyesterfasermaterialien.

[0002] Textile Materialien können durch Einfluss von Licht, besonders bei gleichzeitiger Wärmeeinwirkung, geschädigt werden. Insbesondere gefärbte oder bedruckte Polyesterfasermaterialien für den Automobilbereich sind hohen Belastungen ausgesetzt und verlangen besonders grosse Stabilität gegenüber diesen schädlichen Einflüssen. Lichtschutzmittel auf Triazinbasis, wie sie beispielsweise in EP-A-280 653 oder in EP-A-964 096 offenbart sind, bieten zwar einen gewissen Schutz, trotzdem besteht weiterhin ein Bedarf an noch grösserer Licht- und Wärmestabilität.

[0003] Es wurde nun gefunden, dass man Hydroxyphenyltriazine mit verbesserten Eigenschaften erhält, wenn man ein Vorprodukt (A)

wobei die Reste R3 bis R5 die im Endprodukt der Formel (I) beschriebene Bedeutung haben,
mit Guanidin, Guanidinderivaten oder mit Isomethylharnstoff (oder Derivaten davon) umsetzt. Überraschenderweise kann mit den resultierenden Verbindungen eine höhere Licht-und Wärmestabilität von Textilien, insbesondere von Polyesterfasermaterialien, erreicht werden.

[0004] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Erhöhung der Licht- und Wärmestabilität von Textilien, wobei man die Textilien mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel (I)

worin
R1 und R2 unabhängig voneinander -H, -OH, Phenyl, Phenyl mit C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy substituiert, -NO₂, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, -CH₂-COOH bedeuten, oder zusammen mit dem N-Atom einen 4- bis 8-gliedrigen Heterocyclus bilden,
R3, R4 und R5 unabhängig voneinander -H, -OH, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, -SCH₃, oder -S-CH₂-CH₃, bedeuten,
oder der Formel (II) behandelt

worin
R3, R4 und R5 wie oben definiert sind, und
R6 C₁-C₄-Alkyl, Phenyl, Phenyl mit C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy substituiert, oder Benzyl bedeutet.

[0005] Besonders geeignet für das erfindungsgemässe Verfahren sind Verbindungen, worin

R1 und R2

unabhängig voneinander -H, -OH, Phenyl, Phenyl mit Methyl oder Methyloxy substituiert, -NO₂ Methyl, -OCH₃, -CH₂-COOH bedeuten, oder zusammen mit dem N-Atom einen Triazol-, Morpholino- oder Piperazinring bilden,

R3, R4 und R5

unabhängig voneinander -H, -OH, Methyl, Ethyl, -OCH₃ oder -SCH₃ bedeuten, und

R6

Methyl, Ethyl, Phenyl, Phenyl mit Methyl oder -OCH₃ substituiert, oder Benzyl bedeutet.

[0006] Speziell geeignet sind Verbindungen, worin

R1 und R2

unabhängig voneinander -H, -OH, Phenyl, -NO₂ -CH₂-COOH bedeuten, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander -H, -OH, -OCH₃ bedeuten, und

R6

Methyl, Ethyl, Phenyl, oder Benzyl bedeutet.

[0007] Ganz besonders bevorzugt sind aber Verbindungen, worin

R1

Phenyl,

R2

Wasserstoff,

R3

-OH und R4 Wasserstoff, oder

R3 und R4

beide Wasserstoff, oder

R3

-OH und R4 -OCH₃ bedeuten,

R5

H, und

R6

Methyl bedeutet.

[0008] Die Verbindungen für das erfindungsgemässe Verfahren lassen sich, wie in den Beispielen gezeigt, in einfacher Art und Weise darstellen. Als Guanidinderivate für die Umsetzung des Zwischenproduktes eignen sich beispielsweise neben Guanidin selbst auch Phenylguanidin, Nitroguanidin, Dimethylguanidin, N-Hydroxyguanidin, Creatin, 1-Amidino-1,2,4-Triazol, N-Amidinomorpholin, 1-Amidino-4-methylpiperazin, Dicyandiamid.

[0009] Auch die Umsetzung mit Isomethylharnstoff

führt zu wirksamen Produkten, wobei die Methylgruppe beispielsweise auch durch C₂-C₄-Alkyl, Phenyl, Phenyl mit C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy substituiert oder Benzyl ersetzt werden kann.

[0010] Vorteilhafterweise werden die Verbindungen in Form von wässrigen Dispersionen zur Behandlung der Textilien eingesetzt. Meist werden dabei 0,01 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.-% der jeweiligen Verbindung als Aktivsubstanz, bezogen auf das Gewicht des Fasermaterials, eingesetzt. Die Herstellung solcher Dispersionen ist dem Fachmann geläufig, geeignete Apparaturen und Dispergatoren sind beispielsweise auch in EP-A-964 096 auf Seite 3 beschrieben.

[0011] Die vorliegenden Verbindungen eignen sich für eine breite Palette von Polyestermaterialien und für die entsprechenden Färbeverfahren oder Behandlungsverfahren, wie sie dem Fachmann geläufig sind und wie sie beispielsweise auch in EP-A-964 096 ab Seite 3 beschrieben sind.

BEISPIELE

HERSTELLUNGSBEISPIEL 1

[0012] In einem 350 ml Sulfierkolben werden bei Raumtemperatur 35.6 g Thionylchlorid und 0.2 ml Dimethylformamid vorgelegt. Dazu werden 27.6 g Salicylsäure zugegeben und das Medium wird innerhalb von 30 Minuten auf 30°C aufgeheizt, anschliessend innerhalb von 30 weiteren Minuten auf 75°C aufgeheizt und eine Stunde bei dieser Temperatur gehalten.

[0013] Nachdem das Medium noch 20 Minuten lang auf 115°C aufgeheizt wurde, wird wieder bis 90°C abgekühlt. Nach der Zugabe von 13.7 g Salicylamid wird 2 Stunden lang bei 150° nachgerührt. Bei 105°C werden 15 ml Toluol zugegeben, das Reaktionsgemisch wird bis auf 40°C abgekühlt.

[0014] Es werden dann sukzessiv 20.4 g Phenylguanidincarbonat (89.5 %), 12.5 g Natriummethylat und 100 ml Methanol zugegeben. Das Medium wird 1 Stunde lang unter Rückfluss gehalten, dann bei Raumtemperatur mit 28.5 g Salzsäure 30% versetzt, dann filtriert und mit 300 ml Wasser gewaschen.

[0015] Der Presskuchen wird unter Vakuum getrocknet.

[0016] Erhalten werden 32.1 g eines weissen Pulvers mit folgender Struktur:

HERSTELLUNGSBEISPIEL 2

[0017] In einem 350 ml Sulfierkolben werden 14.1 g Benzoylchlorid und 6.85 g Salicylamid vorgelegt. Die Mischung wird auf 150°C aufgeheizt, und 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Danach wird auf 130°C abgekühlt, wobei das Medium mit 7.5 ml m-Xylol versetzt wird und weiterhin wird dann bis auf 30° C abgekühlt. Zum Reaktionsgemisch werden sukzessiv 10.2 g Phenylguanidincarbonat (89.5 %), 6.25 g Natriummethylat und 50 ml Methanol gegeben.

[0018] Das Medium wird 1 Stunde unter Rückfluss gehalten, dann abgekühlt und durch die Zugabe von 13.4 g Salzsäure 30 % sauer gestellt. Der Niederschlag wird abgenutscht, mit 300 ml Wasser gewaschen und getrocknet.

[0019] Erhalten werden 13.5 g eines weissen Pulvers mit folgender Struktur:

HERSTELLUNGSBEISPIEL 3

[0020] Werden im Herstellungsbeispiel 1 anstelle von Salicylamid 16.7 g 4-Methoxysalicylamid eingesetzt, dann werden 13.6 g eines weissen Produktes von folgender Struktur erhalten:

HERSTELLUNGSBEISPIEL 4

[0021] Werden im Herstellungsbeispiel 2 anstelle von Salicylamid 8.35 g 4-Methoxysalicylamid eingesetzt, dann werden 13.2 g eines weissen Produktes von folgender Struktur erhalten:

FORMULIERUNGSBEISPIEL 1

[0022] 5 Teile der Verbindung (I), 10 Teile eines sulfonierten Ditolyläther-Formaldehydkondensats, 5 Teile eines Triblock Copolymers A-B-A (A: Polyäthylenglycol MW 4700, B:
Polypropylenglycol MW 2400), 2 Teile Polyvinylalkohol (MW ca 67000), 68 Teile entmineralisiertes Wasser werden mit 150 Teilen Glasperlen in einem Dispergierapparat 5 Stunden lang gemahlen, bis die mittlere Teilchengrösse der dispergierten Teilchen unter 1 µm liegt. Dann werden die Glasperlen mit Hilfe eines Siebes von der Dispersion getrennt und mit 10 Teilen entmineralisiertem Wasser gewaschen. Die erhaltene Dispersion enthält 5 % Aktivstoff.

ANWENDUNGSBEISPIEL 1

[0023] Man färbt 10 g eines Polyestertrikotmaterials (Handelsname "Tersuisse") mit einem Flottenverhältnis von 1:20 (10 g Ware in 200 ml Wasser).

[0024] Bei der dabei eingesetzten Farbstoffmischung handelt es sich um:

0,41% C.I. Disperse Yellow 42 (1% bedeutet 1 g Farbstoff je 100g Ware)

0,11 % C.I. Disperse Red 86

0,01% C.I. Solvent Red 135

0,07% C.I. Disperse Blue 54

0,01% C.I. Disperse Violet 27

0,11 % C.I. Pigment Orange 70

4% Dispersion aus Formulierungsbeispiel 1

[0025] Zusätzlich werden 1 g/l Natriumacetat und Essigsäure zugegeben, um das Färbebad auf pH=4,5 zu stellen.

[0026] Man beginnt die Färbung bei 60 °C, hält diese Temperatur 5 min. lang und erhitzt das Bad danach mit 2 C/min. auf 130 °C. Die Endtemperatur von 130 °C wurde 30 min. gehalten.

[0027] Nach dem Abkühlen auf 60 °C wird die Färbung dem Bad entnommen, gespült zweimal, 20 min. lang mit 2 g/l Sandopur MCL (Sandopur® ist ein Warenzeichen der Clariant International Ltd., Muttenz, Schweiz) und 2 g/l Natriumhydroxid bei 80°C nachgereinigt.

[0028] Nach dieser Nachreinigung wird die Färbung mit warmem Wasser gespült, mit Essigsäure neutralisiert und getrocknet.

[0029] Schließlich wird ein Teil der Färbung 60 Sekunden lang bei 190°C behandelt.

[0030] Wie in Tabelle 1 gezeigt, wird eine sehr gute Heißlichtechtheit erzielt.

ANWENDUNGSBEISPIEL 2

[0031] Analog Beispiel 1 wurde ein Polyestertrikotmaterial gefärbt und behandelt, außer daß die eingesetzte Farbstoffmischung folgender Zusammensetzung entsprach:

0,24% C.I. Disperse Yellow 42

0,06% C.I. Solvent Yellow 163

0,11 % C.I. Disperse Red 86

0,01% C.I. Solvent Red 135

0,08% C.I. Disperse Violet 27

0,16% C.I. Disperse Blue 60

0,06% C.I. Pigment Orange 70

0,01% C.I. Solvent Brown 53

4% Dispersion aus Formulierungsbeispiel 1

[0032] Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurde eine sehr gute Heißlichtechtheit erzielt.

ANWENDUNGSBEISPIEL 3

[0033] Analog Beispiel 1 wurde ein Polyestertrikotmaterial gefärbt und behandelt, außer daß die eingesetzte Farbstoffmischung folgender Zusammensetzung entsprach:

0,47% C.I. Disperse Yellow 42

0,28% C.I. Disperse Red 86

0,03% C.I. Solvent Red 135

0,05% C.I. Disperse Blue 54

0,01% C.I. Disperse Violett 27

0,04% C.I. Disperse Blue 60

0,04% C.I. Disperse Violet 27

4% Dispersion aus Formulierungsbeispiel 1

[0034] Dabei betrug das Flottenverhältnis in diesem Fall 1:10.

[0035] Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurde eine sehr gute Heißlichtechtheit erzielt.

ANWENDUNGSBEISPIEL 4

[0036] Analog Beispiel 3 wurde ein Polyestertrikotmaterial gefärbt und behandelt, außer daß die eingesetzte Farbstoffmischung folgender Zusammensetzung entsprach:

0,29% C.I. Disperse Yellow 42

0,17% C.I. Disperse Red 86

0,02% C.I. Solvent Red 135

0,14% C.I. Disperse Blue 54

0,01% C.I. Disperse Violet 27

0,08% C.I. Disperse Blue 60

0,08% C.I. Disperse Violet 27

4% Dispersion aus Formulierungsbeispiel 1

[0037] Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurde eine sehr gute Heißlichtechtheit erzielt.

[0038] Bei FAKRA handelt es sich um eine Lichtechtheitsbewertung gemäß VDA 75202/ISO 105/B02.

VERGLEICHSBEISPIELE

[0039] Analog den Beispielen 1-4 wurde mit 2 % einer 10 %igen Dispersion von UVA (II) (Vergleichsbeispiel 1) bzw. 2 % einer 10 %igen Dispersion von UVA (III) (Vergleichsbeispiel 2) gefärbt. Die beiden Vergleichsverbindungen sind aus EP-A-964 096 bekannt.

Tabelle 3: Ergebnisse der Prüfung mit UV-Absorber

3 Zyklen FAKRA	Vergleichsbeispiel 1		Vergleichsbeispiel 2
	Keine Thermofixierung	Thermofixierung 60 s/ 190°C	Keine Thermofixierung	Thermofixierung 60 s/ 190°C
Beispiel 1	4,2	4,1	4,2	4,2
Beispiel 2	4,2	4,3	4,1	4,3
Beispiel 3	4	4,1	4	4
Beispiel 4	4,1	4	4,1	4

Tabelle 4: Ergebnisse der Prüfung mit UV-Absorber

4 Zyklen FAKRA	Vergleichsbeispiel 1		Vergleichsbeispiel 2
	Keine Thermofixierung	Thermofixierung 60 s/190°C	Keine Thermofixierung	Thermofixierung 60 s/190°C
Beispiel 1	4	4	4,1	4
Beispiel 2	4,1	4,2	4,1	4,1
Beispiel 3	3,9	3,6	3,9	3,7
Beispiel 4	4,0	4	3,9	3,9

Tabelle 5: Ergebnisse der Prüfung mit UV-Absorber

5 Zyklen FAKRA	Vergleichsbeispiel 1		Vergleichsbeispiel 2
	Keine Thermofixierung	Thermofixierung 60 s/190°C	Keine Thermofixierung	Thermofixierung 60 s/190°C
Beispiel 1	3,9	4	3,9	3,8
Beispiel 2	3,8	3,8	3,8	3,6
Beispiel 3	3,4	3,4	3,4	3,3
Beispiel 4	3,5	3,7	3,6	3,5

[0040] Mit dem Einsatz von Verbindungen der Formel (I) gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich etwas höhere Lichtechtheiten erzielen als mit den aus dem Stand der Technik bekannten Verbindungen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Erhöhung der Licht- und Wärmestabilität von Textilien, dadurch gekennzeichnet, dass man die Textilien mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel (I)

worin
R1 und R2 unabhängig voneinander -H, -OH, Phenyl, Phenyl mit C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy substituiert, -NO₂ C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, -CH₂-COOH bedeuten, oder zusammen mit dem N-Atom einen 4- bis 8-gliedrigen Heterocyclus bilden,
R3, R4 und R5 unabhängig voneinander -H, -OH, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, -SCH₃, oder -S-CH₂-CH₃, bedeuten,
oder der Formel (II) behandelt

worin
R3, R4 und R5 wie oben definiert sind, und
R6 C₁-C₄-Alkyl, Phenyl, Phenyl mit C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy substituiert, oder Benzyl bedeutet.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
R1 und R2 unabhängig voneinander -H, -OH, Phenyl, Phenyl mit Methyl oder Methyloxy substituiert, -NO₂, Methyl, -OCH₃, -CH₂-COOH bedeuten, oder zusammen mit dem N-Atom einen Triazol-, Morpholino- oder Piperazinring bilden,
R3, R4 und R5 unabhängig voneinander -H, -OH, Methyl, Ethyl, -OCH₃ oder -SCH₃ bedeuten, und
R6 Methyl, Ethyl, Phenyl, Phenyl mit Methyl oder -OCH₃ substituiert, oder Benzyl bedeutet.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
R1 und R2 unabhängig voneinander -H, -OH, Phenyl, -NO₂, -CH₂-COOH bedeuten, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander -H, -OH, -OCH₃ bedeuten, und
R6 Methyl, Ethyl, Phenyl, oder Benzyl bedeutet.

4. Verfahren gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
R1 Phenyl,
R2 Wasserstoff,
R3 -OH und R4 Wasserstoff, oder
R3 und R4 beide Wasserstoff, oder
R3 -OH und R4 -OCH₃ bedeuten,
R5 H, und
R6 Methyl bedeutet.

5. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Textilien um Polyesterfasermaterial handelt.

6. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man 0,01 bis 5 Gew-%, bezogen auf das Gewicht des Fasermaterials, von einer oder mehreren Verbindungen der Formel (I) oder (II) verwendet.

7. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verbindungen der Formel (I) oder (II) in Form von wässrigen Dispersionen einsetzt.

8. Verwendung von Verbindungen der Formeln (I) oder (II) gemäss den Ansprüchen 1 bis 4 zur photochemischen und thermischen Stabilisierung von gefärbten oder bedruckten Polyesterfasermaterialien.

9. Verwendung von Verbindungen der Formeln (I) oder (II) gemäss den Ansprüchen 1 bis 4 in Mischung mit anderen bekannten UV-Absorberklassen zur photochemischen und thermischen Stabilisierung von gefärbten oder bedruckten Polyesterfasermaterialien

10. Verwendung von Verbindungen der Formeln (I) oder (II) gemäss den Ansprüchen 1 bis 4 zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors der behandelten Textilmaterialien.