PT85462B

PT85462B - Processo para a preparacao de dispersoes aquosas destinadas a fornecer simultaneamente propriedades amaciadoras e hidrofilizantes a materiais constituidos por fibras, e respectivo metodo de utilizacao

Info

Publication number: PT85462B
Application number: PT85462A
Authority: PT
Inventors: Heinrich Singer; Werner Stechele; Michael Bernheim
Original assignee: Chem Fab Pfresee Gmbh Augsburg
Priority date: 1986-08-01
Filing date: 1987-07-30
Publication date: 1990-06-29
Also published as: DE3782665D1; ATE82337T1; AU616157B2; EP0436524B1; WO1988000991A2; WO1988000991A3; DE3626051A1; ZA875678B; US4966725A; JPH01503791A; AU7784287A; PT85462A; EP0436524A1

Description

presente invento descreve dispersões destinadas a fornecer simultâneamente propriedades amaciadoras e hidrofilizantes a materiais constituídos por fibras contendo pelo menos um composto quaternário com peio menos um radical alquilo de cadeia longa e um polimerizado ou copolimerizado à base de acrilatos de alquilo com radicais alquilo contendo pelo senos 4 átomos de carbono, um processo para a sua preparação e sua aplicação.

A utilização de copolímeros à baae de acrilatos de alquilo para dotar os têxteis com determinadas propriedades é hã muito conhecida (DE-AS 1 119 609 e DE-PS 1 209 989), Isto influencia favoravelmente o toque dos materiais à base de fibras assim tratadas. E também possível, através da variação aos monõmeros e das suas proporções quantitativas no copolimerizado, conseguir obter outros efeitos tais como, por exemplo, uma menor capaddade dos materiais se sujarem quando húmidos.

estado da técnica não apresentou porém, até agora, qualquer caminho com base nestes processos que fornecessem simultâneamente um toque macio e fofo e uma melhor hidrofilia aos materiais constituídos por fibras, em particular, aos artigos de pano turco de algodão.

objecto do presente invento foi, por conseguinte, o de descobrir meios para remediar''esta falha verificada no estado da técnica.

De acordo com o invento é agora possível preparar dispersões aquosas que fornecem simultâ

-4neamente propriedades amaciadoras e hidròfilízantes aos materiais constituídos por fibras se se observarem as condições que são descritas mais pormenorizadamente na reivindicação.

As reivindicações 1 a 11 descre vem processos para a preparação das dispersões de acordo com o invento. Na reivindicação 12 reivindica-se a aplicação das dispersões aquosas.

Como compostos (1) utiliza-se pelo menos um composto quaternário contendo pelo menos um radicai alquilo de cadeia longa. Estes compostos são geraimente conhecidos e têm como radical alquilo de cadeia lon ga pelo menos um radical alquilo saturado e/ou insaturado contendo pelo menos 12. em particular 16 a 22 átomos de car. bono.

Podern citar-se como exeir.plos e o cloreto octadeciloximeti1-piridinio eo cloreto estearilamido-metii-piridinio. Contudo, como compostos (1) são particularmente adequados os derivados de imidazoiínio quaternário e os derivados de amónio quaternário. Podem citar-se como compostos particularmente adequados os que a seguir se enumeram a título de exemplo.

Metossulfato de 1-ácido esteárico amidoeti1-2-estearí1-3-metii-imidazolínio (composto 1a)

Metossulfato de 1-p.etil-2-ácido sebácico amido-etilimidazo1 ínio (composto 1b),

Etossulfato de 1-hidroxieti1-2-heptadeceni1-imidazolínio (composto 1c)

Cloreto de dimeti1-diesteari1-amónio (composto1d), e

Etossulfato de ester isopropílico de acido dioleico-dimeti1-amonio (compostos 1e)

As quantidades de compostos (1) utilizadas variam entre 20 e 70g, em particular entre 30 e 60 g para 1000 g de dispersão aquosa.

Como compostos (2) empregam-se os conhecidos polimerizados ou copolimerizados â base de acrilatos de alquilo contendo radicais alquilo com pelo menos 4 átomos de carbono. Os radicais alquilo nestes compostos (2) apresentam nesse caso de preferência 4 a 10, êm particular 4 a 8 átomos de carbono. Como exemplo de monómeros de base deste tipo que estão contidos no polimerizado em quantidades de 60 a 100%, em peso relativamente ao peso total do polimerizado podem citar-se os seguintes:

acrilato de 2-etilhexilo acrilato de decilo e sobretudo acrilato de butilo.

Os homopolímeros de acrilato de butilo são particularmente adequados como compostos (2j,

enquanto que o acrilato de etilo não é aplicável como raonômero de base. Juntamente com os homopolímeros de acrilato de alquilo também podem utilizar-se como compostos (2) copoliraerizados ê base de monôraeros correspondentes. Como coraonómeros podem citar-se, sem a pretensão de o fazer na totalidade, os seguintes (relacionados em cada caso com a soma dos monóraeros):

(Met) acrilato de 2-hidroxietiio ou 3-hidroxipropilo (2- a

10%, em peso), metacrilato de alquilo contendo pelo menos átomos de carbono no radical alquilo (2 a 20% era peso) (1 a 5%, em peso), amida ou N-metiiolamida ou metiloiamidas eterifiçadas com álcoois com 1 a 4 átomos de carbono de ácidos carboxílicos p-insaturados ou misturas destes monõneros (05 a 5% en peso), acetato de vinilo (2 a 40% en peto) e acrilnitrilo (i a 10% em peso;.

Estes compostos (2) apresentan-se no mercado sob a forma de dispersões aquosas a 30-76% era que para a preparação das dispersões aquosas de acordo com o invento se empregam 20 a 80 g, em particular 20 a 60 g de compostos (2), caículados como poliraerizados a 100%.

De caso para caso, sobretudo quando se aplicara quantidades relativaaente pequenas de compostos (1) ou quando surgem maiores exigências relatívamente à compatibilidade com os clareadores épticos, é necessário utilizar ainda, juntamente cora os compostos (1), ura emulsionador adicionai na preparação das dispersões aquosas, tomo eraulsionadores aplicam-se assim os conhecimentos emulsionadores (3)usuais não ionogénicos e/ou activos catiónicos dife-

rentes de (1) técnico da especialidade conhe ce os álcoois.amidas, ácidos gordos«alquiIfenóis e aminas, gordas etoxiladas ou os seus sais ou por exemplo os compostos dé amónio quaternários, utilizados e não terá dificuldades em escolher correspondentesente estes compostos. As quantidades de emulsionador (3) podem atingir até 100% em peso relativamente ao composto (2).

Obtém-se um toque particularmente agradável e macio nos materiais constituídos por fibras assim tratados e sobretudo um significativo aumento da hidrofília quando as dispersões aquosas contêm adicionalmente pelo menos um silicone com uma acção hidrofi1izante, nomeadamente em quantidades compreendidas entre 5 e 70 g , em particular entre 15 e 55 g para 1000 g de dispersão aquosa. Estes compostos (4) adicionalmente empregados também são conhecidos do técnico da especialidade. Trata-se de um modo geral de dimetilpolissíloxanos contendo grupos epoxi (a) e/ou grupos polietoxi ou polipropoxi ou polietoxi/polipropoxi (b) incorporados.

São particularmente adequados os silicones que apresentam na mesma molécula os grupos (a) e (b). 0 UCARSIL^ EPS (Union Carbide Corp.) é um representante típico dos compostos (4). 0 técnico da especialidade não terá qualquer dificuldade em encontrar compostos idênticos que possam ser aplicados.

E decisivo para a eficácia das dispersões aquosas de acordo com o invento que a preparação

dos compostos (2) se verifique na presença dos compostos (1) e evetualmente dos compostos (4). 0 objecto do presente invento é, por consequência, e ainda, o processo de preparação das dispersões aquosas de acordo com o invento. Em principio , a preparação destas dispersões ê conhecida. De um modo geral prepara-se uma emulsão de monõmeros contendo, juntamente com os acrilatos de alquilo com pelo menos 4 ãtomos de carbono e eventualmente outros comonômeros e eventji almente o emulsionador (3), o composto quaternário com pelo menos um radical alquilo de cadeia longa e, de preferencia, também o composto (4).

A polímerização propriamente dita efectua-se então de maneira conhecida. E evidente que podem adicionar-se ainda em quantidades menores à emulsão de monómeros e/ou à dispersão aquosa acabada outros adjuvantes conhecidos para têxteis, em particular, amaciddores e substancias que lhes conferem um determinado toque a fim de aperfeiçoar as propriedades da dispersão aquosa.

As dispersões aquosas obtidas servem para fornecer aos materiais de tcdo o tipo à base de fibras propriedades amaciadoras e hidrofi1izantes, em particular aos artigos em pano turco, sobretudo os artigos em pano turco de algodão, mas também a roupa de cama.

Para tal, tratam-se os têxteis da maneira conhecida com banhos que contêm 15 a 80 g/1, em particular 20 a 60 g/1 de dispersão aquosa relativamente a uma dispersão com um teor em matéria solida de cerca de 20% em peso, segundo a qual se faz actuar sobre o material à base de fibras uma quantidade de cerca de 0,3 a 3% de

de substancia sólida. Mediante uma breve condensação subse quente $ ainda possível aumentar a hidrofilia do material.

E surpreendente verif icar como atrás desta maneira simples é possível fornecer aos materiais assim equipados um toque macio e fofo, e, simultâneamente, uma hidrofilia que vai do bom ao excelente, depois de através de simples mistura dos compostos (1) e (2), (ver igualmente os exemplos que se seguem) não ser possível atiri gir este efeito combinado.

invento é descrito em mais pormenor através dos exemplos que se seguem em que as partes = =partes em peso e percentagens =percentagens em peso.

-u-

Exemplo 1

A) Prepara-se, submetendo e derretendo a uma temperatura de 80 a 90°C uma pré-emulsão, constituída por 37,5 partes de metossulfato de 1-metil-2-ácido nicinoleico-amido-eti1-imidazolínio e 20 partes do acetato de uma amina gorda -C-16 etoxilada (juntamente com 10 grupos E0 por cada mol) como emulsionador adicional e adicionando subsequentemente 550 partes de água quente a 90°C, arrefecendo par^ 40°C e adicionando ainda 2,5 partes de acido fosfórico (pH 5 a partes de acrilato de butilo e partes de UCARSIL·⁵'EPS, com agitação.

Para a polimerização empregam-se

100 partes de água e 3 partes do emulsionador atrás citado, ajustadas para um valor do pri igual a 4 com ácido fosfórico e adicionadas a 100 partes da pré-emulsão preparada tal como atrás foi descrito. A mistura $ então aquecida até 60°C e injectada com 3 partes de uma solução de persulfato de sodio (a 25%) e 2 partes de uma solução de Rongalit-C (a 10%). A medida que se vai vertendo a restante mistura de monómeros verifica-se a uma temperatura de 65 a 70°C a polimerização durante o espeço de 1 hora, durante a qual são adicionados simultâneamente e contínuamente 3 partes da ^olução de persulfato de sodio e 8 partes da solução ^Rongalit-C (áASF). Seguidamente adicionam-se mais uma vez 2 partes da solução de oersulfato de sodio e 2 partes da solução de Rongaiit-C e © depósito é agitado durapte 1 hora a uma temperatura de 65 a 70°C.

Finalmente e mediante a adição de uma mistura constituída por 0,5 g de hidrcperóxido de t-butilo e 0,5 g do emulsionador atrãs citado (emulsão a 50% em água) o teor de radicais monoméricos ê reduzido a menos de 0,2%.

produto ê em seguida ajustado, a uma temperatura de 50°C, com 6 partes de trietanolamina, para um valor de pH de 6 a 7, e finalmente filtrado. Obtém -se uma boa dispersão aquosa estável e constante relativamente ao frio.

B) Na preparação da dispersão aquosa 8 procede-se tal como anteriormente polimerizando-se no entanto na presença de UCARSIL?^ EPS.

C) Tal como embora se misturem no fim, a frio, EPS.

para a dispersão B).

partes de UCARSiL^

0) A titulo comparativo, o procedimento descrito em A) é efectuado de igual modo na ausência do composto (1.o) e do UCARS (L^EPS. Em compensação misturam-se a frio, uma vez efectuada a polimerização, 37,5 partes do composto (1b).

Tráta-se um artigo grosso constituído por pano turco de algodão (450 g/m ) com 40g/l das / dispersões aquosas A) a D) preparadas tal como atrás foi descrito, mergulhando-o no banho, espremendo até se obter uma absorção de banho de 110% e secando durante 15 minutos a 120°C (Deposição de matéria sólida cerca de 1%).

material a sim tratado apresenta as seguintes caracteristicas:

Dispersão aquosa	Toque	Hidrofilia
A)	++(+)	+++
)de acordo
δ)	+++	+
)com o invento
C)	+	+++

D) Comparação + (-)

Legenda;

Toque

+++	toque muito macio e fofo
++	toque macio e fofo
+	toque macio
+-	toque moderadamente macio

toque nenhum efeito macio

Hidrofilia +++ hidrofilia excelente ++ +muito boa boa moderada não hidrofilo(hidrofobo)

Estes resultados tornam evidente que só com as dispersões aquosas de acordo com o invento se obtem simultâneamente um toque macio e agradável e

X, uma hidrofilia que vai do bom ao muito bom.

Exemplo 2

Repete-se do mesmo modo o Exemplo 1, embora se empregue como composto quaternário contendo pelo menos 1 radical alquilo de cadeia longa o composto (1d).

pano turco de algodão tratado com os banhos aquosos preparados de acordo com os Exemplo 1 revela nesse caso as seguintes caracteristicas:

Dispersão aquosa

Toque

H idrofilia

A )	++	++
) de acordo
3)	++	+
)com o invento
C)	+	++

D) Comparação *(-)

Exemplo 3

Em lugar do composto ( 1b) utilizado no Exemplo 1 prepara-se neste Exemplo uma dispersão aquosa empregando o composto (1e) de acordo com B) em que adicionalmente e logo no inicio se derretem ao mesmo tempo, 50 partes de monoisoestearato de glicerina, aumentando-se nesse caso para 740 partes a quantidade de agua quente. 0 artigo de pano turco de algodão tratado com esta dispersão B) apresenta igualmente um toque macio e fofo e uma hidro•'Z filia que vai do bom ao muito bom.

Exemplo 4

Prepara-se do mesmo modo ao que foi descrito no Exemplo 1 e mediante a utilização de uma mistura emulsionadora constituída por

250 partes de éster poliglicólico do acido ricinoleico (em média 12 unidades de Ôxído de etileno)

203 partes de etoxilato de estearilamina (em média 8 unidades de oxido de etileno), e partes de acido acético glacial com utilização de uma mistura de

1640 partes de «cri lato de butilo partes de acrilato de 2-etilhexilo e partes de acetato de vinilo uma emulsão de monômeros e depois,tal como foi descrito no Exemplo 1, em A), obtem-se a dispersão aquosa que é compatível com clareadores ópticos.

Mediante a utilização de 35 g/1 desta dispersão aquosa trata-se um artigo leve constituído, por uma toalha de mãos ca pano turco de algodão· (240 g/m ), mergulhando-a no banho, espremendo-a até se obter uma absorção do banho de 100% e secando-a durante 10 minutos a 12Q°C.

artigo assim tratado apresenta um toque muito macio e fofo e é também caracterizado por uma hidrof1 lia particularmente boa.

Exemplo 5

Prepara-se do mesmo modo que no

Exemplo 4 e mediante a aplicação da mistura de monõmeros ) a seguir indicada uma emulsão de monõmeros.

partes de acrilato de butilo partes de acrilato de n-decilo partes de acrilnitrilo e partes de N-metilolacrilamida e depois, tal como se descreve, a dispersão aquosa.

Se o artigo de pano turco descrito no Exemplo 4 for tratado de igual,modo usando 50 g/1 desta dispersão o efeito obtido é igualmente bom.

Exemplo 6

Repete-se o Exemplo 3 em que, no entanto, e na ausência do acetato aí utilizado, se usa I uma amina gorda C-06 etoxilada (em média com 10 grupos de óxido de etileno).

I A dispersão aquosa assim preparada é talvez mais difícil de filtrar, mas pode também ser empregada com êxito no tratamento de diversos artigos de pano turco.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1*. - Processo para a preparação de dispersões aquosas, caracterizado por na presença de pelo menos um composto quaternário com pelo menos um radical alquilo de cadeia longa (1), de eventualmente um emulsionador (3) usual não ionogénico, e/ou activo catíónico diferente de (1) e de eventualmente pelo menos um silicone(4) hidrofi1izante, se prepararem de modo usual polimerizados ou copolímerizados (2) à base de acrilatos de alquilo com radicais alquilo contendo pelo menos 4 átomos de carbono.
2*. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os (co)polímerizados (2) serem preparados na presença de compostos quaternários com pelo menos um radical alquilo saturado e/ou insaturado contendo pelo menos 12 átomos de carbono.
3*. - Processo de acordo com as reivindicações 1 e 2 caracterizado por os (co )polímerizados (2) serem preparados na presença de derivados de imidazolínio quaternário oob a forma de composto (1).
4*. - Processo de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por os (co) polimerizados (2) serem preparados na presença de derivados de amónio quaternário sob a forma de composto (1).

-205*. - Processo de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por para a preparação do (co)polimerizado (2) se utilizarem acrilatos de alquilo com radicais alquilo com 4 a 10, em particular 4 a 8 átomos de carbono como monõmeros de base.

j
6*. - Processo para a preparação de dispersão aquosa de acordo, com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por os (co )polimerizados (2) serem preparados na presença de 20 a 70 g de compostos (1), podendo atingir eventualmente até 100%, em peso, de emulsionador (3) em relação aos compostos (2) e eventualmente 5 a 70 g de compostos (4), todos eles para um total de 1000 g em peso de dispersão aquosa, por po1imerização de 20 a 30 q de mdnómeros, em que como monómero de base se utilizam acrilatos de alquilo com radicais alquilo contendo 4 a 10, em particular 4 a 8 átomos de carbono.
7®. - Processo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por se utilizarem como comonómeros acetato de vinilo acrilnitrilo, N-metilolacri1amida, facultativamente eterificado com álcoois com 1 a 4 átomos de carbcoo, em quantidades compreendidas entre 0,5 a 40Ϊ em peso relativamente à soma dos monómeros polimerizáveis empregados..
8«. - Processo de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por se utilizar como composto-(4) pelo menos um dimetilpolisiloxano hidrofi1izante.

219«. - Processo de acordo com a reivindicação 8, caraeterizado por o composto (4) conter grupos epoxi e/ou grupos polietoxi ou polipropoxi ou polietoxi/ /propoxi.
10·. - Processo de acordo com as reivíndicações 8 e 9, caraeterizado por em 1000 g da dispersão aquosa estarem contidos 5 a 70 g do composto (4).
11·. - Processe de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizada por a referida dispersão conter ainda os adjuvantes usuais proprios para texteis.
12·. - Método de utilização da dispersão aquosa preparada de acordo com as reivindicações anteriores caraeterizado por fornecer propriedades amaciadoras e hidrofilizantes a artigos em pane turco de algodão; quando se tratam os referidos artigoe com banhos que contêm 15 a 80 g/1, em particular 20 a 60 g/1 da dispersão aquosa relativamente a uma dispersão com um teor em matéria sólida de cerca de 20X em peso, segundo o qual se faz actuar sobre o^xmaterial â base de fibras uma quantidade de 0.3 a 3% de substancia sólida, podendo ainda, mediante uma breve condensação subsequente, aumentar a hidrof1 lia do material.