Mittel zur Ausrüstung von Textilien

Beschreibung

[0001] Es ist bekannt, zur Ausrüstung von textilen Flächengebilden wäßrige Emulsionspolymerisate auf das auszurüstende textile Gut aufzubringen. Diese im Rahmen der Ausrüstung aufgebrachten Hilfsstoffe dienen unter anderem als Füllmittel, als Versteifungsmittel, Schiebefestmittel, Erschwerungsmittel, Mittel zur Verbesserung der Nahtausreißfestigkeit, als Antisnaggingmittel und dergleichen. Als Kunststoffdispersionen bzw. -emulsionen werden insbesondere entsprechende Produkte auf Basis von Vinylacetat, Dibutylmaleinat, Vinylpropionat und Acrylsäureestern eingesetzt. Diese Mittel dienen gleichzeitig zur Variation des Griffes, wobei mit Polyvinylacetatdispersionen ein sehr harter, steifer Griff erhalten wird. Zwar kann man durch Mitverwendung von Weichmachern die Griffeigenschaften verbessern, diese technische Lösung unterliegt aber beträchtlichen Einschränkungen. Bei den in verschiedenen Stufen der Textilbehandlung eingesetzten Temperaturen sind die Weichmacher wenigstens anteilsweise flüchtig, so daß eine unerwünschte Griffveränderung des textilen Gutes eintritt. Ein bekannter Weichmacher dieser Art ist beispielsweise Dibutylphthalat.

[0002] Um die Mängel derart weichgemachter Vinylacetathomopolymerisate besser auszugleichen, ist es bekannt, Copolymerisate des Vinylacetats mit Dibutylmaleinat (DBM) einzusetzen. Auch Polyvinylpropionate liefern einen weicheren und volleren Griff beim Einsatz als Ausrüstungsmittel im Vergleich mit den Vinylacetathomopolymerisaten. Besonders weiche und volle Griffnoten werden bei der Verwendung von Polyacrylat-Emulsionen bzw. -Dispersionen eingestellt. Aus wirtschaftlichen Überlegungnen heraus ist allerdings die Verwendung einer möglichst großen Menge an Vinylacetat bzw. seinen Homo- und/oder Co-Polymeren wünschenswert. Vinylacetat ist als besonders preisgünstige Komponente im Vergleich mit allen anderen hier betroffenen möglichen Monomeren für die Ausbildung des Textilausrüstungsmittels besonders begehrt.

[0003] So sind aus der amerikanischen Patentschrift US 3001957 Latices für die Textilausrüstung bekannt, die Emulsionspolymerisate des Vinylacetats und/oder seinen Copolymeren wie mit Dibutylmaleinat enthalten sowie kationische Schutzkolloide und Emulgatoren. Auch in dem Artikel von Dr. Nischwitz "Vinyl-Polymere für die Bindung von Vliesstoffen" in Chemie-Fasern Textilindustrie, Vol. 23, No. 7, Juli 1973, Frankfurt am Main, Seiten 648 bis 651, werden Dispersionen von Polyvinylacetat und/oder seinen Copolymerisaten mit Maleinsäuredialkylestern beschrieben, die zusätzlich Emulgatoren wie Polyglykolether und gegebenenfalls Schutzkolloide enthalten.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die an sich bekannten Emulsionshomo- und/oder-copolymerisate auf Basis von Vinylacetat und seinen Copolymeren mit Dibutylmaleinat (DBM) so zu verbessern, daß sie bei ihrem Einsatz als Textilausrüstungsmittel wesentliche Vorteile gegenüber vergleichbaren Homo- bzw. Copolymerisaten der bisher bekannten Art besitzen. Sie sollen dabei insbesondere dem Textil einen weicheren und volleren Griff verleihen, als bisher bekannte entsprechende Emulsionspolymerisate auf Basis von Vinylacetat bzw. seinen Copolymeren mit DBM.

[0005] Die Erfindung geht von der überraschenden Feststellung aus, daß die Auswahl eines ganz bestimmten Schutzkolloides für die Emulsionspolymerisate der hier betroffenen Art die angestrebten Wirkungen von erhöhter Fülle und größerer Weichheit bei der Griffprüfung entsprechend ausgerüsteter Textilien liefert.

[0006] Gegenstand der Erfindung sind dementsprechend Mittel zur Ausrüstung von Textilien, insbesondere textilen Flächengebilden auf Basis von Schutzkolloide neben geringen Mengen üblicher Hilfsstoffe enthaltenden Emulsionspolymerisaten des Vinylacetats und/oder seinen Copolymerisaten mit Dibutylmaleinat, wobei die Polymeremulsionen als Schutzkolloid Polyethylenglykol enthalten, das wenigstens anteilsweise schon während der Emulsionspolymerisation vorgelegen hat, dadurch gekennzeichnet, daß Polyethylenglykol ein mittleres Molekulargewicht von 3.000 bis 50.000 aufweist. Bevorzugt wird das Polyethylenglykol in seiner gesamten Menge schon während der Emulsionspolymerisation bzw. copolymerisation als Schutzkolloid eingesetzt.

[0007] Durch die Verwendung des genannten Polyethylenglykols als Schutzkolloid können Polyvinylacetathomo- und -copolymere hergestellt werden, die sich auf den hier betroffenen Anwendungsgebiet der textilen Ausrüstungsmittel durch einen deutlich weicheren Griff des behandelten Textiles als bei Verwendung der üblichen Schutzkolloide - beispielsweise Polyvinylalkohol und/oder Cellulosederivate - auszeichnen. Von beträchtlichem Vorteil ist weiterhin, daß die erfindungsgemäß eingesetzten Dispersionen eine sehr hohe Scherstabilität besitzen, wodurch die Verarbeitung der Dispersionen im Rahmen der Textilausrüstung in wichtigen Arbeitsschritten begünstigt wird. Durch die Optimierung der sich auf die Weichheit und den Griff auswirkenden Parameter der erfindungsgemäßen Mittel - insbesondere durch den Gehalt an Dibutylmaleinat und durch Menge und Typ des ausgesuchten Schutzkolloids innerhalb des angegebenen Rahmens können Produkte anfallen, die hinsichtlich der Weichheit des resultierenden Griffeindruckes bei der Anwendung auf Textilien Polyvinylpropionat-Dispersionen übertreffen. Gleichzeitig erfüllen diese Produkte aber alle sonstigen Anforderungen,insbesondere hinsichtlich Feststoffgehalt, Viskosität, Verdünnbarkeit, Friktionsbeständigkeit und Filmbeschaffenheit. Die Möglichkeiten der besonders preisgünstigen Textilausrüstung werden dadurch wesentlich erweitert.

[0008] Die Menge der als Schutzkolloid eingesetzten Polyethylenglykole liegt bevorzugt im Bereich von etwa 2 - 10 Gew.-% - bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels. Der Gehalt der wäßrigen Polymeremulsionen an Vinylacetatpolymerisat bzw. -copolymerisat beträgt vorzugsweise etwa 40 bis 60 Gewichtsprozent. Wenn Copolymerisate des Vinylacetats mit DBM eingesetzt werden, so kann der DBM-Gehalt bis zu 50 Mol-% - bezogen auf die Summe von Vinylacetat und DBM - ausmachen, wobei DBM-Gehalte im Bereich von etwa 5 - 45 Mol-% besonders bevorzugt sind. Allgemein gilt, daß die Weichheit und Fülle des textilen Griffes um so größer bzw. höher wird, je höher der Gehalt an DBM im Copolymerisat gewählt ist.

[0009] Die wäßrigen Polymerdispersionen enthalten im übrigen die üblichen Hilfsstoffe in geringen Mengen, wobei hier insbesondere Emulgatoren, Puffersubstanzen, Starter für die Polymerisationsreaktion und/oder Salze zu nennen sind. Der Gehalt der Emulsionspolymerisate an diesen sonstigen üblichen Hilfsstoffen liegt vorzugweise nicht oberhalb von 5 Gew.-%, wobei der Gehalt an Emulgatoren insbesondere etwa im Bereich von 0,5 - 3 Gew.-% liegen kann. Als übliche Emulgatoren sind insbesondere solche auf Niotensid-Basis geeignet, und zwar insbesondere Poly-ethylenoxid-Additionsprodukte an Kohlenwasserstoffverbindungen mit reaktivem Wasserstoffatom, wobei als bevorzugte Emulgatoren Alkylphenol-EO-Additionsprodukte vorliegen. Ein als Emulgator besonders geeignetes Niotensid ist z.B. das Nonylphenol x 10 EO. Es sind aber auch andere Niotenside mit veränderter EO-Kette geeignet. Besonders zweckmäßige Mengen des Nio-Tensids liegen im Bereich von 0,5 - 2 Gew.-%. Besonders geeignete Mengen des als Schutzkolloid vorliegenden Polyethylenglykols liegen im Bereich von etwa 3 bis 10 Gew.-%, wobei Polyethylenglykole eines mittleren Molekulargewichts von etwa 8 000 bis 25 000 besonders geeignet sein können.

[0010] In den nachfolgenden Beispielen wird zunächst die Herstellung einer Reihe von Vinylacetathomo- und -copolymerisaten im Sinne der Erfindung beschrieben, wobei wesentliche Herstellungsparameter dieser Polymeremulsionen jeweils angegeben sind. Die erfindungsgemäßen Emulsionen werden dann verglichen mit 4 Vergleichsmaterialien, die in Abwesenheit von Polyethylenglykol als Schutzkolloide hergestellt worden sind. Im Zusammenhang mit der Produktbeschreibung ist jeweils die Beurteilung der Scherstabilität, bestimmt durch Walzenauftrag nach dem Foulard-Verfahren angegeben. Hierzu gelten die folgenden Angaben:
Die Dispersionen werden mittels eines Labor-Foulard auf die Gewebe aufgebracht. Dabei werden die Dispersionen unverdünnt in den Trog einer Pflatsch-Vorrichtung gegeben, die Unterwalze taucht in die Dispersion ein, der Anpreßdruck der Oberwalze wird auf 98,07 N/cm [10Kp/cm] eingestellt. Während 30 Minuten Laufzeit bei einer Geschwindigkeit von 30 m/min. wird die Scherstabilität der Dispersion beobachtet. Wenn nach 30 Minuten keine Ablagerungen auf der Oberwalze zu sehen sind und die Unterwalze einen gleichmäßigen Film ohne Abrisse zeigt, wird die Friktionsbeständigkeit als sehr gut beurteilt. Wenn keine Veränderungen innerhalb der ersten 10 Minuten eintreten, wird die Note gut erteilt.

[0011] Treten bereits innerhalb der ersten 6 Sekunden Ablagerungen auf der Oberwalze oder Filmabrisse auf der Unterwalze auf, wird das Produkt als schlecht beurteilt.

Beispiele

A. Verfahren zur Herstellung der Emulsionspolymerisate bzw. -copolymerisate

a) Herstellung im Labormaßstab

[0012] Gearbeitet wurde in einer Planschliffglasapparatur mit 2 l Füllinhalt, Metallankerrührer, Intensivkühler und Dosiergefäßen. Im Reaktionsgefäß wurde der größte Teil des Wassers vorgelegt und darin das Natriumcarbonat, der Emulgator, der Entschäumer - soweite verwendet - und das Schutzkolloid 2 Stunden bei 80 bis 85 °C gelöst. Die Monomeren wurden in einem 0,5 l-Dosiertrichter vorgelegt. Zur Herstellung der Initiatorlösung wurde Kaliumpersulfat in kaltem Wasser gelöst. Die Lösung wurde in einem weiteren Dosiertrichter vorgelegt.

[0013] Zur Durchführung der Polymerisation wurden bei 82 bis 88 °C gleichzeitig Monomere und Initiatorlösung in den Reaktionsbehälter gegeben. Zudosiert wurde wie in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.

[0014] Die Reaktion wurde unter Rühren (140 UpM) durchgeführt. Die Reaktionstemperatur wurde dabei im Bereich zwischen 80 und 88°C gehalten. Bei zu starkem Rückfluß wurde die Monomerzugabe vorübergehend gedrosselt. Nach Ende der Monomerzugabe wurde der Rest der Initiatorlösung schnell zugegeben und das Ende des Rückflusses abgewartet. Die Nachreaktion fand sodann innerhalb von 30 Minuten im Temperaturbereich von 85 bis 95 °C statt.

b) Herstellung von Dispersionen im 120 kg-Maßstab

[0015] Gearbeitet wurde in einer 200 l-Emailleapparatur mit 120 kg Füllinhalt, einem stufenlos regelbaren Impellerrührer, einem 20 l-Dosiergefäß und einem aufsteigenden Rückflußkühler. Die Apparatur wurde nach jedem Ansatz mit Wasser und anschließend Aceton gespült und getrocknet. Als Rührerdrehzahl wurden 140 - 200 UpM eingestellt.

Verfahrensweise

[0016] Im Reaktor wurde der überwiegende Teil der wäßrigen Phase vorgelegt und darin Natriumbicarbonat, Emulgator, Entschäumer und Schutzkolloid 2 Stunden bei 75 °C gelöst (Vorlösung). Die vorgesehene Monomermenge oder die Mischung der Monomeren wurde im Dosiergefäß vorgelegt.

[0017] Der Initiator (Kaliumpersulfat) wurde im restlichen Wasser gelöst und die Lösung in ein weiteres Dosiergefäß gegeben.

[0018] Zur Durchführung der Polymerisation wurden bei 82 bis 88 °C gleichzeitig Monomer und Initiatorlösung in den Reaktor dosiert, und zwar mit den aus der folgenden Tabelle zu ersehenden Geschwindigkeiten.

[0019] Die Reaktionstemperatur wurde im Bereich von 80 bis 88 °C gehalten. Bei zu starkem Rückfluß wurde die Monomerzugabe verzögert. Nach Ende der Monomerzugabe wurde zur Nachreaktion die Temperatur auf 85 bis 95°C erhöht. Die Dispersionen konnten nach Abkühlen auf ca. 35 °C abgefüllt werden.

Beispiel 1

[0020] 

Beispiel 2

[0021] 

Beispiel 3

[0022] 

Beispiel 4

[0023] 

Beispiel 5

[0024] 

Beispiel 6

[0025] 

Beispiel 7

[0026] 

Beispiel 8

[0027] 

Beispiel 9

[0028] 

Beispiel 10

[0029] 

Beispiel 11

[0030] 

Beispiel 12

[0031] 

Beispiel 13

[0032] 

Beispiel 14

[0033] 

Beispiel 15

[0034] 

Beispiel 16

[0035] 

Beispiel 17

[0036] 

Beispiel 18

[0037] 

Beispiel 19

[0038] 

Beispiel 20

[0039] 

Beispiel 21

[0040] 

Beispiel 22

[0041] 

Beispiel 23

[0042] 

Vergleichsbeispiel 1

[0043] 

Vergleichsbeispiel 2 und 2.1

[0044] 

[0045] In Vergleichsbeispiel 2.1 wurde das Emulsionspolymerisat nachträglich mit 3 Gew.-% PEG 12000 versetzt.

Vergleichsbeispiel 3

[0046] 

Vergleichsbeispiel 4

[0047] 

Vergleichsbeispiel 5

[0048] 

Vergleichsbeispiel 6 und 6.1

[0049] 

[0050] Vergleichsbeispiel 6.1 enthält 3,5 Gew.-% nachträglich zugesetztes PEG 12000.

Vergleichsbeispiel 7 und 7.1

[0051] 

[0052] Vergleichsbeispiel 7.1 enthält 3,5 Gew.-% nachträglich zugesetztes PEG 12000.

Vergleichsbeispiel 8 und 8.1

[0053] Als Vergleichsbeispiel 8 wird die im Handel erhältliche Dispersion "Mowilith D 50" (Handelsprodukt der Fa. HOECHST AG) eingesetzt.

[0054] Gemäß Vergleichsbeispiel 8.1 werden dieser Dispersion 5,0 Gew.-% PEG 12000 zugesetzt. Die im Handel vertriebene Dispersion enthält ein Vinylacetat-Polymerisat bei einer Festkörper-Konzentration von 50 Gew.-% Schutzkolloid : circa 3,0 Gew.-% Poly-Vinylalkohol).

Vergleichsbeispiel 9 und 9.1

[0055] 

[0056] Vergleichsbeispiel 9.1 enthält 5,0 Gew.-% nachträglich zugesetztes PEG 12000.

Griffbeurteilung

[0057] Die Dispersionen der Beispiele 1 bis 9 und 11 bis 15 sowie der Vergleichsbeispiele 1, 2, 2.1 und 6 bis 9.1 werden mittels Labor-Foulard auf Baumwollgewebe aufgebracht und mittels Spannrahmen bei 130 °C/60 sec getrocknet. Es werden dabei die Flottenkonzentrationen so eingestellt, daß eine Feststoffauflage von 4 % resultiert. Anschließend wurde der Griff beurteilt. Dabei gilt:

[0058] Die Griffnoten der untersuchten Muster sind in der anliegenden Tabelle zusammengefaßt. Die Scherstabilität der Materialien aus den Vergleichsbeispielen 3 bis 5 ist schlecht.

Ansprüche

1. Mittel zur Ausrüstung von Textilien, insbesondere textilen Flächengebilden, auf Basis von Schutzkolloide neben geringen Mengen üblicher Hilfsstoffe enthaltenden Emulsionspolymerisaten des Vinylacetats und/oder seinen Copolymerisaten mit Dibutylmaleinat, wobei die Polymeremulsionen als Schutzkolloid Polyethylenglykol enthalten, das wenigstens anteilsweise schon während der Emulsionspolymerisation vorgelegen hat, dadurch gekennzeichnet, daß Polyethylenglykol ein mittleres Molekulargewicht von 3000 bis 50000 aufweist.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Polyethylenglykol-Schutzkolloid in Mengen von 2 bis 10 Gew.-% - bezogen auf wäßriges Emulsions(co)polymerisat - enthalten.

3. Mittel nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Gehalt an Vinylacetatpolymerisat bzw. -copolymerisat von 40 - 60 Gew.-% - bezogen auf das Gesamtgewicht des Textilausrüstungsmittel - aufweisen.

4. Mittel nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Gehalt an Dibutylmaleinat von 0 - 50 Mol.-%, insbesondere von 5 - 45 Mol-% - jeweils bezogen auf die Summe von Vinylacetat und Dibutylmaleinat - aufweisen.

5. Mittel nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Rahmen üblicher Hilfsstoffe Emulgatoren auf Niotensid-Basis, insbesondere Poly-EO-Additionsprodukte an Kohlenwasserstoffverbindungen mit reaktivem Wasserstoffatom enthalten, wobei als bevorzugte Emulgatoren Alkylphenol-EO-Additionsprodukte vorliegen.

6. Mittel nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sonstigen üblichen Hilfsstoffe nicht mehr als 5 Gew.-% ausmachen und daß dabei weiterhin die Emulgatoren bevorzugt in Mengen von 0,5 bis 3 Gewichtsprozent vorliegen - Gew.-% jeweils wieder bezogen auf das Gesamtgewicht des Textilausrüstungsmittels.

Claims

1. Preparations for finishing textiles, more particularly sheet-form textiles, based on emulsion polymers - containing protective colloids and small quantities of typical auxiliaries - of vinyl acetate and/or copolymers thereof with dibutyl maleate, the polymer emulsions containing as protective colloid polyethylene glycol which is at least partly introduced during the actual emulsion polymerization, characterized in that the polyethylene glycol has an average molecular weight of 3,000 to 50,000.

2. Preparations as claimed in claims 1, characterized in that they contain the polyethylene glycol protective colloid in quantities of 2 to 10% by weight, based on aqueous emulsion (co)polymer.

3. Preparations as claimed in claims 1 and 2, characterized in that they contain 40 to 60% by weight vinyl acetate polymer or copolymer, based on the total weight of the textile finishing preparation.

4. Preparations as claimed in claims 1 to 3, characterized in that they contain 0 to 50 mol-% and, more particularly, 5 to 45 mol-% dibutyl maleate, based on the sum of vinyl acetate and dibutyl maleate.

5. Preparations as claimed in claims 1 to 4, characterized in that they contain as typical auxiliaries emulsifiers based on nonionic surfactants, more particularly poly-EO-adducts of hydrocarbon compounds containing a reactive hydrogen atom, alkylphenol-EO-adducts being present as preferred emulsifiers.

6. Preparations as claimed in claims 1 to 5, characterized in that the other typical auxiliaries make up no more than 5% by weight and in that the emulsifiers are preferably present in quantities of 0.5 to 3% by weight, again based on the total weight of the textile finishing preparation.

Revendications

1. Agents d'apprêtage des textiles, en particulier des produits textiles plats, à base de colloïdes protecteurs, en plus de polymères en émulsion constitués d'acétate de vinyle et/ou de copolymères de celui-ci avec le maléate de dibutyle, contenant de faibles quantités d'adjuvants usuels, les émulsions du polymères renfermant comme colloïde protecteur du polyéthylèneglycol, déjà présent au moins en partie au cours de la polymérisation en émulsion, caractérisé en ce que le polyéthylèneglycol possède un poids moléculaire moyen de 3000 à 50000.

2. Agents selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils renferment le colloïde protecteur-polyéthylèneglycol en proportions de 2 à 10 % en poids par rapport au (co)polymère en émulsion aqueuse.

3. Agents selon les revendications 1 et 2, caractérisés en ce qu'ils présentent une concentration en polymère ou en copolymère d'acétate vinylique de 40 à 60 % en poids par rapport au poids total de l'agent d'apprêtage des textiles.

4. Agents selon les revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils présentent une concentration en maléate de dibutyle de 0 à 50 moles %, en particulier de 5 à 45 moles %, dans chaque cas par rapport à la somme de l'acétate vinylique et du maléate de dibutyle.

5. Agents salon les revendications 1 à 4, caractérisés en ce qu'ils renferment, dans le cadre des adjuvants usuels, des émulsifiants à base de tensioactifs ioniques, en particulier de produits d'addition de poly-EO à des hydrocarbures avec un atome d'hydrogène réactif, les émulsifiants préférés étant des produits d'addition d'alkylphénol-EO.

6. Agents selon les revendications 1 à 5, caractérisés en ce que les autres adjuvants usuels ne représentent pas plus de 5 % en poids et que les émulsifiants sont en outre présents de préférence en proportions de 0,5 à 3 pour cent en poids, dans chaque cas par rapport au poids total de l'agent d'apprêtage des textiles.