CS215397B1 - Emulzní pojivo pro pojeni podložných textilních útvarů umělých usní - Google Patents

Abstract

Vynález má vztah k průmyslové oblasti výroby podšívkových usní do obuvi, respektive přípravy výchozích materiálů pro tuto výrobu. Účelem vynálezu je připravit emulzní pojivo, jehož pomocí se u napojených textilních útvarů, tvořících podložku podšívkových usní, zvyšuje sorbce vodních par při současné eliminaci negativního vlivu této zvýšené sorbce na mechanické parametry, to je na vláčnost a tažnost. Uvedeného účelu se dosahuje úpravou materiálového složení emulzního pojivá, které podle vynálezu sestává z 50 až 70 hmotnostních procent butylakrylátu, 20 až 40 hmotnostních procent etylakrylátu, 5 až 25 hmotnostních procent akrylanu sodného, jakož i 3 až 8 hmotnostních procent emulgátoru, zahrnujícího v sobě neionoganní oxyetylované mastné alkoholy C12—C20 s polyvinylalkoholem o K-hodnotě 45 až 55 a anionaktivní alkylétersulfát sodný směsi alkoholů Clo—Cl6, přičemž poměr složek emulgátoru činí 1:3:1 až 3:1:1.

Description

Vynález řeší emulzní pojivo pro pojení podložnýeh textilních útvarů umělých usní, připravené emulzní polymeraci vinylových monomerů.

Jsou známy způsoby přípravy syntetických latexů na bázi vinylových monomerů emulzí polymeraeí za použití neionogenníeh a anionaktivních tenzidů, popřípadě jejich směsí (britský patent 997.921 a čs. AO 208 594) jako emulgátorů při polymeraci. Těchto postupů se využívá při výrobě syntetických latexů pro různá průmyslová využití, mimo jiné rovněž při koželužské výrobě. Stejně tak jsou známy i specifické účinky některých povrchově aktivních látek, jichž bylo použito jako emulgátorů při polymeraci latexových monomerů, na vlastnosti výsledného polymeru.

Vodné emulze vinylových kopolymerů podle citovaného britského patentu jsou vhodné jak pro pojení nebo impregnaci netkaných textilií, tak také pro povrchovou úpravu usní, zejména již také proto, že snášejí přídavek polyetylénu, kaseinu, pigmentových plniv a zahušťovadel.

Jak již bylo řečeno, povrchově aktivní látky, jichž se použije ve funkci emulgátorů při polymeraci latexových monomerů, mají specifický vliv na vlastnosti výsledných polymerů. Pro dosavadní pojidlové systémy používané k povrchovým úpravám na usních je charakteristická nedostatečná adheze k povrchu usně, často doprovázená nevyhovující ohybuvzdorností upravené usně za sucha po 20, respektive 30 kilocyklech, což se neprojevuje u pojivá podle AO 208 594, které vykazuje zvýšenou adhezi k povrchu upravovaných usní. Naproti tomu polymerní pojivá, která sice snášejí přídavek polyetylénu, zahušťovadel a zejména kaseinu a která se používají rovněž pro pojení netkaných textilií, zhoršují některé tak zvané hygienické parametry pojených textilií, mezi něž patří především sorbce vodních par. Lze tedy souhrnně konstatovat, že pro dosavadní pojící systémy, jichž se používá k pojení netkaných textilií jakožto podložek pro výrobu umělých usní, je charakteristická nedostatečná sorbce vodních par.

K odstranění tohoto nedostatku bylo nalezeno emulzní pojivo pro pojení podložných textilních útvarů umělých usní, připravené emulzní polymeraci vinylových monomerů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z 50 až 70 hmotnostních % butylakrylátu, 20 až 25 hmotnostních % etylakrylátu, 5 až 25 hmotnostních % akrylanu sodného, jakož i 3 až 8 hmotnostních % emulgátorů, zahrnujícího v sobě neinogenní oxyetylovaný adukt mastných alkoholů C₁₂—C₂₀, anionaktivní oxyetylovaný elkylétersulfát sodný obecného vzorce RO(C₂H₄O)_n—SO₂—ONa, kde R je směs alkoholů C_lo—C_1S a η = 1 až 3, a polyvinylalkohol o molekulové hmotnosti vyjádřené ve formě K-hodnoty 45 až 55, přičemž vzájemný poměr těchto tří složek emulgátorů činí 1:3:1.

Technický účinek, jehož se vynálezem dosahuje, spočívá zejména ve zvýšené sorbci vodních par u netkaných textilních útvarů po napojení emulzním pojivém, při současné eliminaci negativního vlivu této zvýšené sorbce na mechanické parametry, tj. na vláčnost a tažnost syntetických materiálů po napojení textilní podložky. Jestliže například je u syntetických podšívkových usní, jejichž textilní podložka je pojena dosavadními tržními pojivý, sorbce vodních par 5 mg/cm², stoupne její hodnota při napojení emulzním pojivém podle vynálezu na 8 až 12 mg/cm³, v závislosti na zastoupení tohoto pojivá v pojící směsi.

Polymerní pojivo podle vynálezu ve formě latexu má široké uplatnění při pojení textilních útvarů, zejména netkaných textilií, jež jsou důležité jako podložky pro výrobu poromerických podšívkových i vrchových usní a dalších uměle připravených plošných materiálů. Kromě specifické vlastnosti, tj. zvýšené sorbce vodních par, si textilní materiál pojený emulzním pojivém podle vynálezu zachovává charakteristické a nezbytné užitné vlastnosti, jako je pevnost v tahu, pevnost v roztržení štěrbiny nebo zdánlivý modul pružnosti ve smyslu smyku. Polymerní složka pojivá je schopna vytvářet určité procento příčných vazeb vzhledem k tomu, že obsahuje funkční skupiny: například —COO—, —NH₂, —C N nebo —CH₂0H, umožňující tvorbu různého stupně zasíťování. Vodní emulze polymerního pojivá podle vynálezu snášejí směšování s jinými typy latexů, například z polyvinylchloridu, butadien-akrylonitrilového nebo styran-butadienového kaučuku.

Polymerní pojivo podle vynálezu se připravuje kopolymeraci čtyř vinylových monomerů, jako jsou astery kyseliny skrylové, například etylakrylát nebo butylakrylát, jakož i samotný akrylán sodný, jež se ve vodné emulzi za použití iniciátorů, popřípadě iniciačních systémů, produkujících volné radikály, například persíranu amonného a aktivátoru ditioničitenu sodného nebo trietanolaminu, kopolymerující s akrylonitrilem. Zastoupení esterů kyseliny akrylové ve směsi monomerů v polymerační násadě emulzního pojivá podle vynálezu je v rozmezí od 70 do 95 hmotnostních %, akrylonitril tvoří 5 až 25 hmotnostních % a akrylan sodný je zastoupen 4 až 15 hmotnostními %.

Koncentrace iniciátorů v emulzním pojivu podle vynálezu je 0,1 až 0,4 hmotnostních %, koncentrace aktivátorů je třetinová, vtaženo na koncentraci iniciátoru. Z hlediska výsledného technického účinku polymerního pojivá podle vynálezu je kromě zastoupení čtyř vinylových monomerů důležitá zejména přítomnost emulgátorů, jehož složek se požije pro vytvoření emulzního systému latexu, emulgátor tvoří 3 až 8 hmotnostních % neionogenní složky, zahrnující oxyetylovaný adukt mastných alkoholů C₁₂—C₂₀, anionaktivní složku, tvořenou etoxylovaným alkylétersulfátem sodným obecného vzorce RO(C₂H₄O)_n—SO₂ ^:—ONa, kde R je směs alkoholů C₁₀—C_l6 a η = 1 až 3, a polyvinylalkohol s molekulovou hmotností vyjádřenou ve formě K-hodnoty 45 až 55. Poměr jednotlivých složek emulgátorů je 1:3:1 až 3 : 1 : 1.

Následující příklady provedení ilustrují nejen složení polymerního pojivá podle vynálezu, ale rovněž jeho aplikaci v pojících směsích při pojení textilních útvarů pro podložky umělých usní.

Příklad 1

V reakční baňce o obsahu 1500 ml, která je opatřena míchadlem, teploměrem, přívodem dusíku a vodním chladičem, se ve 150 ml destilované vody o teplotě 46 °C postupně za míchání rozpustí 12 g 30% oxyetylovaného alkylétersulfátu sodného a 1 g aduktu polyoxyetylénmastných alkoholů. Tento roztok se zahřeje na 65 °C a potom se přidá 30 ml 4% roztoku peroxosíranu amonného.

Do skleněné nádoby o obsahu 1000 ml se odváží 120 g destilované vody o teplotě 50 °C a v ní se rozpustí 38 g 30% oxyetylovaného alkylétersulfátu sodného, 4 g polyoxyetylénmastných alkoholů a 20 g 16% aduktu polyvinylalkoholu s molekulovou K-hodnotou hmotností 45. Ke vzniklému roztoku se přidá 240 ml destilované vody, 250 g butylakrylátu, 190 g etylakrylátu, 60 g akrylonitrilu, 20 g akrylanu sodného a 15 ml 4% hydrouhličitanu sodného, jakož i 4 g tristanolaminu.

Tato směs se za míchání emulguje po dobu 7 minut při 1200 otáčkách za minutu. Vzniklá emulze monomerů se dávkuje do reakční baňky po dobu asi 100 minut při teplotě reaktoru 70 °C. Jakmile bylo dávkování emulze ukončeno, přidá se k reakční směsi ještě 10 ml 4% peroxosíranu amonného a 1 g trietanolaminu. Teplota v reaktoru se během polymerace udržuje v rozmezí od 70 do 75°C po dobu 4 hodin, počítáno od počátku dávkování emulze. Po této době se vzniklý latex v reaktoru ochladí a vypustí, jeho sušina je přibližně 40 hmotnostních %.

Příklad 2

V reakční baňce o obsahu 1500 ml, opatřené míchadlem, teploměrem, přívodem dusíku a vodním chladičem, se ve 150 ml destilované vody o teplotě 50 °C za míchání postupně rozpustí 8 g 30% oxyetylovaného alkylétersulfátu sodného s 3 g aduktu polyoxyetylénomastných alkoholů. Tento roztok se zahřeje na 60°C, načež se přidá 30 ml 4% roztoku peroxosíranu amonného.

Do samostatné skleněné nádoby o obsahu 1000 ml se odváží 120 g destilované vody o teplotě 50 °C a v ní se rozpustí 22 g 30% oxyetylovaného alkylétersulfátu sodného, 5 g aduktu polyoxyetylénomastných alkoholů a 12 g 16% polyvinylalkoholu o K-hodnotě 55. K vzniklému roztoku se přidá 240 ml destilované vody, 200 g butylakrylátu, 130 g etylakrylátu, 70 g akrylonitrilu a 30 g akrylanu sodného. Dále se ještě přidá 15 ml 4% hydrouhličitanu sodného a 3 g trietanolaminu.

Směs uvedených látek se za míchání emulguje po dobu 10 minut při 1200 otáčkách za minutu, načež se vzniklá emulze monomerů dávkuje do reakční baňky po dobu asi 100 minut při teplotě reaktoru 70°C. Jakmile bylo dávkování emulze ukončeno, přidá se k reakční směsi ještě 10 ml 4% roztoku peroxosíranu amonného a 1 g trietanolaminu. Teplota v reaktoru se během polymerace udržuje v rozmezí od 70 do 75 °C po dobu 4 hodin od počátku dávkování emulze. Po této době se vzniklý latex, jehož sušina se rovná přibližně 40 hmotnostním %, v reaktoru ochladí, načež se vypustí.

Příklad 3

K pojení netkané vláknité vrstvy o objemové hmotnosti 0,15 až 0,25 g/cm³ termosenzibilní latexovou směsí, jejíž důležitou složkou je emulzní pojivo podle vynálezu, bylo použito následujícího složení (v hmot. dílech):

Butadien-akrylannitrilová disperze Perbunan 3415 M (47 %) .... 450

Emulzní pojivo podle vynálezu

Akrylex K 16 (41 %)..........150

Aromatický polyglykoléterový stabilizátor Emuloin W (20 %)...... 40

Termosenzibilační prostředek na bázi polyviloxanu . . .'....... 5

Síťovací disperse (50 %)......... 45

Voda .................. 310

Koagulační bod směsi je 40 až 45 °C.

Netkaná vláknitá vrstva vykazovala po napojení tyto vlastnosti:

Sorbce vodních par (mg/cm²) = 10

Propustnost vodních par (mg/cm² . h) =6

Tažnost (%) ve směru A =70 ve směru B =90

Příklad 4

Do termosenzibilní směsi pro pojení netkané vláknité vrstvy o objemové hmotnosti 0,15 až 0,25 g/cm³ a s koagulačním bodem 40 až 45 °C bylo použito jako důležité přísady emulzního pojivá podle vynálezu ve složení (hmot. díly):

Butadien-akrylonitrilová disperze

Perbunan KA 8142 ........... 370

Emulzní pojivo podle vynálezu

Akrylex K 16..............160

Polyvinylchloridový latex

Slovinyl EL........ 140

Emulze dioktylftalátu.......... 45

Termosenzibilační prostředek na bázi polyviloxanu Koagulant WS .... 5

Pigment (kaseinový)........... 40

Voda ....... .......... 240

Po napojení touto směsí vykazovala netkaná vláknitá vrstva následující vlastnosti:

Sorbce vodních par (mg/cm²) = 9

Propustnost vodních par (mg/cm² . h) =7

Tažnost ve směru A (%) = 75 ve směru B = 90

Příklad 5

V reakční baňce o obsahu 1500 ml, která je opatřena míchadlem, teploměrem, přívodem dusíku a vodním chladičem, se ve 150 ml destilované vody o teplotě 46 °C rozpustí za míchání 4 g aduktu poíyoxyetylénmastných alkoholů a 4 g 30% oxyetylovaného alkylétersulfátu sodného (Etoxon EPA). Tento roztok se zahřeje na 65 °C a potom se přidá 30 ml 4% roztoku peroxosíranu amonného.

Do skleněné nádoby o obsahu 1000 ml se odváží 120 g destilované vody o teplotě 50 °C a v ní se rozpustí 11 g aduktu poíyoxyetylénmastných alkoholů, 12 g 30% oxyetylovaného alkylétersulfátu sodného a 30 g polyvinylalkoholu s K-hodnotou 45. Ke vzniklému roztoku se přidá 240 ml destilované vody, 250 ml butylakrylátu, 190 g etylakrylátu, 60 g akrylonitrilu, 20 g akrylanu sodného, ml 4% hydrouhličitanu sodného a 4 g trietanolaminu. Tato směs se za míchání emulguje po dobu 7 minut při 1200 otáčkách za minutu.

Vzniklá emulze monomerů se dávkuje do reakční baňky po dobu asi 160 minut při teplotě reaktoru 70 °C. Jakmile bylo dávkováni ukončeno, přidá se do emulze do reakční směsi ještě 10 ml 4% roztoku peroxosíranu amonného a 1 g tretanolaminu. Teplota v reaktoru se během polymerace udržuje v rozmezí od 65 do 70 °C po dobu 4 hodin. Po této době se připravený latex ochladí a vypustí z reakční baňky.

Claims (1)

1. Emulzní pojivo pro pojení podložných textilních útvarů umělých usní, připravené emulzní polymerací vinylových monomerů, vyznačené tím, že se skládá z 50 až 70 hmotnostních % butylakrylátu, 20 až 25 hmotnostních % etylakrylátu, 5 až 25 hmotnostnich % akrylanu sodného, jakož i 3 až 8 hmotnostních % emulgátoru, zahrnujícího v sobě neionogenní oxyetylovaný adukt mastných alkoVYNÁLEZU holů C₁₂—C₂₀, anionaktivní oxyetylovaný alkylétersulfát sodný obecného vzorce RO(C₂H₄O)_n— —SO₂—ONa, kde R je směs alkoholů C_lo—C₁₅ a η = 1 až 3, a polyvinylalkohol o molekulové hmotnosti vyjádřené ve formě K-hodnoty 45 až 55, přičemž vzájemný poměr těchto tří složek emulgátoru činí 1:3:1 až 3:1:1.