AT236015B - Bindemittel für die Herstellung von beflockten Oberflächen - Google Patents

Description

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  Bindemittel für die Herstellung von beflockten Oberflächen 
Die Erfindung betrifft neue Bindemittel für die Herstellung von beflockten Oberflächen. 



   Beim Beflocken von Oberflächen, besonders solchen von Fasermaterial, wie Fäden, Gewirken, Geweben,
Filzen und Vliesen, ist es erforderlich, ein Bindemittel zu verwenden, das die Flocken auf der Oberfläche verankert. Man kennt für diesen Zweck Bindemittel auf der Grundlage von wässerigen Dispersionen oder organischen Lösungen hochpolymerer Stoffe.

   Die letztgenannten Produkte, die beispielsweise organische
Lösungen von Glyptalharzen oder von Verbindungen auf Isocyanatbasis enthalten, ergeben zwar eine gute
Haftung der Flocken auf Oberflächen von Fasermaterial, sie haben jedoch den Nachteil, dass sie wegen ihres hohen Lösungsmittelgehaltes bei der Verarbeitung Geruchsbelästigung, Gesundheitsschädigungen und erhöhte Brandgefahr hervorrufen   können ; die.   durch solche Bindemittel beschmutzten Verarbeitungsanlagen lassen sich nur mit organischen Lösungsmitteln wieder reinigen.

   Nachteilig ist auch, dass für einen hinreichend glatten Auftrag von Bindemittel auf der Grundlage organischer Lösungen zwei Arbeitsgänge, nämlich ein Vorstrich und ein Hauptstrich, erforderlich sind und dass derartige Bindemittel beim Auftrocknen zum Krumpfen neigen ; das kann leicht dazu führen, dass die geklebten Flocken sich querstellen. 



   Flockbindemittel auf der Grundlage von wässerigen Polymerisatdispersionen haben zwar die genannten Nachteile nicht, sie genügen jedoch im allgemeinen nicht den höchsten Ansprüchen. Es ist daher schon vorgeschlagen worden, Mischungen von Emulsionen wasserunlöslicher bzw. schwerlöslicher polymerer Filmbildner und   von Emulsionen wasserlöslicher   bzw. dispergierbarer methylolgruppenhaltiger   N-Methylol-   polyäther aus   Poly-N-methylolverbindungen   und Polyalkoholen als Bindemittel zu verwenden. Derartige Bindemittel sind verhältnismässig plastisch. Sie eignen sich daher nicht zur Herstellung von Beflockungen, die starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, z.

   B. zur Herstellung von Flockteppichen ; bei längerem Gebrauch so hergestellter Teppiche stellen sich die Flocken irreversibel schräg und die Teppiche werden dadurch unansehnlich. 



   Es wurde nun gefunden, dass Bindemittel zum Beflocken von Fasermaterial, die in 100 Gew. - Teilen a)   20-45 Gew.-Teile   eines oder mehrerer durch Polymerisation von Monomerengemischen in wässeriger Dispersion bei einem pH-Wert bis höchstens 5 hergestellter Mischpolymerisate, wobei wenigstens eines dieser Mischpolymerisate aus a)   40 - 80 Gew. -0/0 Ester   der   Acryl-und/oder   Methacrylsäure mit   2 - 4   Kohlenstoffatome enthaltenden Alkoholen,
8) 10 - 35, vorzugsweise   20     - 35 Gew. -0/0   Acrylnitril und/oder Methacrylnitril, y)   3     - 6 Gew.

   -0/0 N-Methylolmethacrylsäureamid   oder N-Methylolacrylsäureamid,   6)     0,   5 - 5 Gew.-% polymerisierbarer, freie Carbonsäuregruppen enthaltender Verbindungen und   E)     0-40 Gew.- )   anderer äthylenisch ungesättigter, polymerisierbarer Verbindungen besteht, und wobei der Polymerisatanteil in Form einer wässerigen, durch Zusatz alkalischer Stoffe verdickten Dispersion vorliegt, b)   3-30 Gew.-Teile   wasserlöslicher oder in Wasser dispergierbarer, N-Methylolgruppen oder   N-Methyloläthergruppen   enthaltender Aminoplastbildner, 

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 c) 0,   l-5 Gew.-Teile   saurer oder potentiell saurer Kondensationskatalysatoren und gegebenenfalls übliche Mengen anderer, in Flockbindern gebräuchlicher Zusätze enthalten,

   die die oben geschilderten Nachteile nicht haben. 



   Als   Beispiele für in die   Mischpolymerisate einpolymerisierte Ester der   Acryl-und/oderMethacrylsäure     mit 2 - 4 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkoholen seien genannt : Äthyl-, n- Propyl-,   Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-,   sek.-Butyl-und tert.-Butylester   der   Acryl- oder Methacrylsäure   und Mischungen zweier oder mehrerer dieser Ester. 



   Polymerisierbare, freie Carbonsäuregruppen enthaltende Verbindungen sind z. B. Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, die Halbester dieser Säuren, insbesondere diejenigen mit niedermolekularen 
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   Ausserdem können andere äthylenisch ungesättigte, polymerisierbare Verbindungen in Mengen bis zu 40   Gew. -0/0   einpolymerisiert sein, beispielsweise Acrylamid, Methacrylamid, N-substituierte poly- merisierbare Carbonsäureamide,   wie N-Methylacrylsäureamid,   Ester und Äther des Vinylalkohols, wie Vinyl- acetat,   Vinylpropionatund Vinylbutyläther,   Vinylketone, Acrolein, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, N- und   C-vinylierte Heterocyc1en, wie N - Vinylpyrrolidon, N - Vinylcaprolactam, Vinylpyridine und   Vinylimidazol, polymerisierbare Kohlenwasserstoffe, wie Butadien und Styrol. 



     Aus den genannten Grundstoffen   werden die Mischpolymerisate hergestellt, indem man die Ausgangs- stoffe in wässeriger Dispersion bei einem PH-Wert bis höchstens 5 polymerisiert. Dabei erhält man un- mittelbar Dispersionen, die als Bestandteile der neuen Flockbindemittel verwendbar sind. Sie werden in den Flockbindemitteln durch Zusatz'von alkalisch reagierenden Stoffen, wie   Al1\alihydroxyden   oder
Ammoniak, verdickt. 



   Die neuen Bindmittel enthalten ausserdem wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare, N-Methylol- gruppen oder N-Methyloläthergruppen tragende Aminoplastbildner. Als Beispiele für solche Komponenten seien genannt die noch wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Umsetzungsprodukte aus Formaldehyd und Harnstoff, Melamin, Urethanen, Monoureinen, Diureinen, Alkylenharnstoffen und/oder Phenolen, sowie die Methyloläther dieser Umsetzungsprodukte, insbesondere die Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butyl- äther. 



   Die Bindemittel enthalten ausserdem die üblichen sauren oder potentiell sauren Kondensationskatalysatoren in denoben genannten Mengen. Als solche kommen beispielsweise in Betracht : organische Säuren, wie Weinsäure und Essigsäure und Ammoniumsalze anorganischer Säuren, die bei höherer Temperatur unter Bildung freier Säuren zersetzt werden, wie Ammoniumnitrat, Ammoniumrhodanid, Ammoniumsulfat, Ammoniumchlorid und Diammoniumphosphat. 



   Gewünschtenfalls können die neuen Flockbindemittel weitere Zusätze, wie sie in Flockbindern gebräuchlich sind, in üblichen Mengen enthalten, beispielsweise körperarme natürliche und synthetische Verdickungsmittel, wie Tragant, Celluloseäther und Salze von Polyacrylsäuren, verdickende Öl-in-WasserEmulsionen, wie wässerige Benzinemulsionen, wasserbindene Mittel, wie Harnstoff und Glyzerin, Pigmente zur Anpassung der Binderfarbe an die Farbe der Flocken, Weichmacher, Emulgatoren, Schutzkolloide und Füllstoffe. 



   Die Bindemittel nach der Erfindung werden in üblicher Weise auf das zu beflockende Fasergut oder auf andere, nicht faserige Oberflächen aufgestrichen oder aufgedruckt. Das Gut wird dann in ebenfalls   üblicher Weise beflockt.   Man erhitzt das beflockte Gut auf Temperaturen über   90oC,   dabei vernetzen die   Bindemittel und geben feste unlösliche   Filme, in denen die Flocken ungewöhnlich fest verankert sind. Die Dauer des Erhitzens richtet sich nach der gewählten Temperatur ; sie kann durch Vorversuche leicht ermittelt werden. Bei einer Temperatur von 1400C genügt eine Erhitzungsdauer von ungefähr 5 min zur Erzielung hervorragender Echtheiten. Die höchste anwendbare Temperatur wird durch die Wärmeempfindlichkeit des zu beflockenden Materials und der Flocken bestimmt. 



   Die neuen Bindemittel'ergeben beflockte Gebilde von ausgezeichneter Qualität. Obwohl die aus ihnen gebildeten Filme so hart sind, dass die darin verankerten Flocken sich auch durch hohe Druckbeanspruchung nicht irreversibel schräg stellen, haben sie eine hohe Elastizität ; die Flocken brechen daher bei Belastung nicht ab. Daher eignen sich die neuen Bindemittel besonders zur Herstellung von Flockteppichen, die verhältnismässig starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Die Bindemittel geben dabei auf Materialien, wie Fäden, Gewirken, Geweben, Filzen und Vliesen aus natürlichen und synthetischen Fasern, wie Baumwolle, Zellwolle, Jute, Hanf, Wolle, Asbest, Polyamid-, Polyester- und Polyacrylnitrilfasern beflockte Gebilde von aussergewöhnlicher Wasch-, Reib-,   Kratz- und   Lösungsmittelechtheit.

   Auch nichttextiles Fasergut, wie Papier, Pappe, Leder und Holz und andere Materialien mit poröser Oberfläche, wie geschäumte Kunststoffe, können mit ebenso gutem Erfolg beflockt werden. Die 

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 Flocken können z. B. aus Baumwolle, Celluloseestern, Viskose, aber auch aus vollsynthetischen Fasern, wie Polyamid - oder Polyesterfasern, bestehen. Um besondere technische oder dekorative Effekte zu erzielen, kann man auch Mischungen von Fasern verschiedener Länge und/oder verschiedener Art und Färbung oder auch Mischungen aus Fasern und Metallpulvern aufflocken. 



   Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtseinheiten. 



     Beispiel l :   Als Flockbinder wird verwendet eine Mischung aus
750 Teilen einer ungefähr 45%igen wässerigen, mit Ammoniak neutralisierten Dispersion eines Misch- polymerisats aus   650lu   Acrylsäurebutylester, 10% Acrylsäureäthylester, 20% Acrylnitril,   4%   N-Methylolmethacrylamid und 1% Acrylsäure, das durch Emulsionspolymerisation der
Monomerenmischung bei einem PH- Wert zwischen 4,5 und 3,5 hergestellt worden ist,
150 Teilen einer ungefähr   70% eigen   wässerigen Paste von Dimethylolharnstoffdimethyläther,
20 Teilen Harnstoff,
30 Teilen einer ungefähr   20% eigen   wässerigen Lösung des Produktes aus 1 Mol Spermölalkohol und
25 Mol Äthylenoxyd,

  
50 Teilen einer ungefähr   50% eigen   wässerigen Lösung von Ammoniumrhodanid und
100 Teilen einer ungefähr   7% eigen   wässerigen Lösung von Cellulosemethyläther. 



   Ein Jutegewebe wird mit dieser Mischung bestrichen und anschliessend mit 3 mm langen Perlonflocken beflockt. Man trocknet das beflockte Gut und erhitzt es 7 min auf 130 C. Man erhält einen Teppich mit sehr guter Reib-,   Kratz- und Lösungsmittelbeständigkeit.   
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 Mischpolymerisats aus 67% Acrylsäureisobutylester, 25% Acrylnitril, 3%N-Methylolacrylamid   und 50/0   Methacrylsäure, das durch Emulsionspolymerisation der Monomerenmischung bei einem pH-Wert unterhalb 5 hergestellt worden ist, 
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70% istoff-Formaldehyd-Vorkondensates,
10 Teilen Harnstoff,
30 Teilen einer ungefähr   20% eigen   wässerigen Lösung des Produktes aus 1 Mol Spermölalkohol und
25 Mol Äthylenoxyd und
40 Teilen einer ungefähr   50% eigen   wässerigen Lösung von Ammoniumrhodanid. 



   In diese Mischung werden noch 5 Teile eines ungefähr   30% eigen   wässerigen Pigmentteiges des Azo- farbstoffes aus diazotiertem 3-Amino-4-methoxy-benzolsulfonsäurediäthylamid und   2, 3-Oxynaphthoe-   säure-3'-chlor-4', 6'-dimethoxyanilid eingerührt. Dann werden mit diesem Ansatz je ein Polyamid-,
Polyester-, Viskose- und Celluloseacetat-Gewebe ander Rouleauxdruckmaschine bedruckt und mit 0,5 mm langen rot gefärbten Viskoseflocken beflockt. Nach dem Trocknen fixiert man 3 - 4 min bei   1300C   und erhält Flockdrucke mit sehr guten Echtheiten. 



     Beispiel 3 : Als   Flockbinder wird verwendet eine Mischung aus
700 Teilen einer ungefähr 45%igen wässerigen, mit Ammoniak neutralisierten Dispersion eines Misch- polymerisats aus 60 Teilen Acrylsäurebutylester, 20 Teilen Styrol, 13 Teilen Acrylnitril,
5 Teilen N-Methylolmethacrylamid und 2% Acrylsäure, das durch Emulsionspolymerisation der Monomerenmischung bei einem PH-Wert von ungefähr 4 hergestellt worden ist,
100 Teilen einer ungefähr 70% igen wässerigen Paste von Dimethylolharnstoffdimethyläther,
70 Teilen einer ungefähr 60% igen wässerigen   Lösung der Dimethylolverbindung   von Butandiodiurethan,
20 Teilen Harnstoff,
20 Teilen einer ungefähr 50%igen wässerigen Paste des Na-Salzes des sauren Schwefelsäureesters des
Anlagerungsproduktes von 80 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Spermölalkohol,
30 Teilen Phthalsäuredioctylester,

  
30 Teilen einer ungefähr   7% eigen   wässerigen Lösung von Cellulosemethyläther und
30 Teilen einer   50% eigen   wässerigen Lösung von Ammoniumnitrat. 



   In diese Mischung werden 200 Teile Schwerbenzin mit einem Schnellrührer eingerührt. Dann wird ein Baumwollgewebe nach dem Filmdruck-Verfahren bedruckt und mit 1 mm langen Perlonflocken beflockt. 



  Nach dem Trocknen wird 5 min bei 1400C fixiert. Man erhält einen Flockdruck mit sehr guten Echtheiten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Bindemittel für die Herstellung von beflockten Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass in 100 Gew. -Teilen enthalten sind : a) 20-45 Gew.-Teile eines oder mehrerer durch Polymerisation von Monomerengemischen in wässeriger Dispersion bei einem PH-Wert bis höchstens 5 hergestellter Mischpolymerisate, wobei wenigstens eines dieser Mischpolymerisate aus 0'.) 40 - 80 Gew.-% Estern der Acryl- und/oder Methacrylsäure mit 2 - 4 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkoholen, ss) 10 - 35 Gew.-% Acrylnitril und/oder Methacrylnitril, y) 3 - 6 Gew.-% N-Methylolmethacrylsäureamid oder N-Methylolacrylsäureamid, 6) 0, 5-5 Gew.-% polymerisierbarer, freie Carbonsäuregruppen enthaltender Verbindung und e) 0-40 Gew.-% anderer äthylenisch ungesättigter, polymerisierbarer Verbindungen besteht,

   und wobei der Polymerisatanteil in Form einer wässerigen, durch Zusatz alkalischer Stoffe verdickten Dispersion vorliegt, b) 3 - 30 Gew. - Teile wasserlöslicher oder in Wasser dispergierbarer, N-Methylolgruppen oder N-Methyloläthergruppen enthaltender Aminoplastbildner, c) 0, 1 - 5 Gew.-Teile saurer oder potentiell saurer Kondensationskatalysatoren und gegebenenfalls übliche Mengen anderer, in Flockbindern gebräuchlicher Zusätze.