DE1277191B - Verfahren zur herstellung von gebundenen faservliesen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von gebundenen faservliesen

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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
D 06m
Deutsche Kl.: 8 k-1/40
Nummer: 1277191
Aktenzeichen: P 12 77 191.4-43 (B 71514)
Anmeldetag: 13. April 1963
Auslegetag: 12. September 1968
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gebundenen Faservliesen, bei dem die Faservliese mit wäßrigen Dispersionen behandelt werden.
Es ist bekannt, zur Herstellung von gebundenen Faservliesen wäßrige Dispersionen von Polymerisaten und Mischpolymerisaten zu verwenden. Als Polymerisatdispersionen sind bereits solche aus Naturkautschuk, synthetischem Kautschuk oder hierzu ähnlichen Mischpolymerisaten verwendet worden. Solche Polymerisate, die Diolefine einpolymerisiert enthalten, sind jedoch bekanntlich nicht alterungsbeständig.
Es wurden darum auch schon Polymerisatdispersionen zum Verfestigen von ungebundenen Faservliesen verwendet, welche Acryl- oder Methacrylsäureester und Monomeren mit reaktionsfähigen Gruppen, wie Carboxylgruppen oder Carbonamidgruppen, einpolymerisiert enthalten. Mit Stoffen, die mit den reaktionsfähigen Gruppen reagieren, können diese Mischpolymerisate dann umgesetzt werden, wobei sie vernetzen.
Ein Nachteil dieser reaktionsfähige Gruppierungen enthaltenden Mischpolymerisate bei der Verwendung zum Verfestigen von ungebundenen Faservliesen ist jedoch, daß die funktionellen Gruppen im Polymerisat mit dem Vernetzungsmittel in der äußeren Phase der Dispersion reagieren müssen. Die Verfestigung ist dabei oftmals noch nicht befriedigend, und die verfestigten Vliese sind meistens nicht ausreichend wasch- und lösungsmittelbeständig.
Es ist auch versucht worden, Mischpolymerisate zum Verfestigen von Faservliesen zu verwenden, die bereits, z. B. durch Einpolymerisieren von bifunktionellen, vernetzend wirkenden Verbindungen, wie Vinylbenzol oder Butandioldiacrylat, vernetzt sind. Um die Lösungsmittelbeständigkeit der hiermit ausgerüsteten Faservliese zu gewährleisten, ist es erforderlich, verhältnismäßig große Mengen an vernetzend wirkenden Verbindungen anzuwenden. Diese großen Mengen beeinträchtigen jedoch die Haftfestigkeit des Bindemittels auf den Fasern und somit die mechanische Festigkeit des Vliesstoffes.
Wenn man zum Verfestigen der Faservliese Dispersionen von Mischpolymerisaten verwendet, die selbstvernetzende Atomgruppierungen haben, z.B. Mischpolymerisate von Acrylsäureestern mit N-Methylolacrylamid oder N-Methylolmethacrylamid, können die Nachteile, die beim Verwenden von vernetzten Polymerisaten oder Mischpolymerisaten mit reaktionsfähigen Gruppierungen auftreten, vermieden werden. Bei der praktischen Anwendung dieser selbstvernet-Verfahren zur Herstellung
von gebundenen Faservliesen
Anmelder:
Badische Anilin- & Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft, 6700 Ludwigshafen
Als Erfinder benannt:
Dr. Hans Wolf,
Dr. Erwin Drescher, 6700 Ludwigshafen;
Dr. Gerhard Faulhaber, 6800 Mannheim;
Dr. Hans Wilhelm, 6700 Ludwigshafen;
Dr. Hans Reinhard, 6703 Limburgerhof;
Dr. Ernst Penning, 6700 Ludwigshafen
zende Atomgruppierungen enthaltenden Mischpolymerisate haben sich jedoch Schwierigkeiten ergeben. Obwohl die Festigkeit der mit selbstvernetzende Atomgruppierungen enthaltenden Mischpolymerisaten ausgerüsteten Faservliese und auch die Beständigkeit dieser Vliese gegen Lösungsmittel recht befriedigend ist, lassen sich die so hergestellten Faservliese beim Konfektionieren nicht einwandfrei verarbeiten. An den in der Konfektion verwendeten schnellaufenden Messern setzen sich Polymerisatteilchen fest, die ein einwandfreies Schneiden verhindern.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Schwierigkeiten vermeiden kann und gleichzeitig gebundene Faservliese mit guter Lösungsmittelresistenz und guter mechanischer Festigkeit erhält, wenn man zum Verfestigen der ungebundenen Faservliese als Bindemittel wäßrige Dispersionen von Mischpolymerisaten verwendet, die als Hauptbestandteil Acryl- und/oder Methacrylsäureester, daneben zusätzlich 2 bis 10 Gewichtsprozent N-Methylolacryl- und/oder -methacrylamid, 0,1 bis 4 Gewichtsprozent zwei polymerisierbare Doppelbindungen aufweisender Verbindungen sowie gegebenenfalls bis zu 20 Gewichtsprozent anderer, eine mischpolymerisierbare Doppelbindung aufweisender Verbindungen einpolymerisiert enthalten, wobei die Gewichtsprozente auf das Gesamtpolymerisat bezogen sind.
Unter den bezeichneten Mischpolymerisaten sind solche zu verstehen, die überwiegende Mengen Acryl-
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und/oder Methacrylsäureester einpolymerisiert ent- synthetische Fasern aus Polyacrylnitril, Polyestern, halten. Besonders geeignet sind Acryl- und Methacryl- Polyamiden, Nylon-6, Nylon-66 oder auch Glassäureester von Alkanolen, die 1 bis 8 C-Atome haben, fasern oder andere mineralische Fasern,
beispielsweise die Butylester, Isobutylester, Methyl- Vor oder beim Auftragen der Dispersionen auf ester, Äthylester, Propylester, Hexylester, Äthylhexyl- 5 die Faserstoffe kann es häufig vorteilhaft sein, noch ester. Diese Acryl- und Methacrylsäureester bzw. Zusatzstoffe den Dispersionen zuzufügen, z. B. Schutz-Gemische solcher Ester sind zweckmäßig in Mengen, kolloide, Emulgatoren, Netzmittel, schaumerzeugende bezogen auf das gesamte Polymerisat, von etwa 55 oder schaumverhütende Mittel, Hydrophobiermittel, bis 97,5 Gewichtsprozent einpolymerisiert. Farbstoffe oder Füllstoffe. In vielen Fällen kann es Die erfindungsgemäß zu verwendenden Mischpoly- io auch vorteilhaft sein, Polykondensationsprodukte aus merisate enthalten ferner 2 bis 10 Gewichtsprozent, beispielsweise Formaldehyd und Harnstoff oder bezogen auf das Gesamtpolymerisat, an N-Methylol- Melamin oder Verätherungsprodukte dieser Kondenacryl- und/oder -methacrylamid sowie 0,1 bis 4 Ge- sate zuzufügen.
wichtsprozent, bezogen auf das Gesamtpolymerisat, Die Vliese werden vorzugsweise durch Besprühen einer oder mehrerer zwei polymerisierbare Doppel- 15 oder Tränken mit den wäßrigen Dispersionen des bindungen aufweisender Verbindungen einpolymeri- Bindemittels versehen. Man kann die Vliese beisiert. Besonders gut geeignete Verbindungen dieser spielsweise durch ein Imprägnierbad führen und Art sind die neutralen Ester der Acryl- und/oder den Überschuß der Dispersion zwischen zwei Walzen Methacrylsäure mit Diolen, insbesondere den 2 bis abquetschen. Da die Faservliese zunächst nur eine 6 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkandiolen, wie 20 geringe Festigkeit haben, ist es oft schwierig, sie Äthandiol- und Butandiol-(l,4)-diacrylat. Gut geeig- durch ein Imprägnierbad zu führen, ohne daß sie net sind ferner die Vinylester der Acryl- und Meth- reißen. Zweckmäßigerweise wird man sie deshalb acrylsäure. Geeignet sind weiterhin auch andere, vor der eigentlichen Imprägnierung ohne wesentliche zwei polymerisierbare Doppelbindungen aufweisende Zuganwendung oberflächlich vorverfestigen. Ein vorEster, wie Divinyl- oder Diallylester von Dicarbon- 25 teilhafter Weg, derartig vorverfestigte Vliese endsäuren und die Allyl- bzw. Methallylester der Acryl- gültig zu binden, besteht darin, daß man das Binde- und Methacrylsäure sowie beispielsweise auch Di- mittel zwischen zwei Vliese gibt, die Vliese zwischen vinylbenzol, seine Derivate und Substitutionspro- zwei Walzen zusammenführt und so das Bindemittel dukte und Amidderivate äthylenisch ungesättigter unter leichtem Druck einpreßt.
Carbonsäuren, wie Methylenbisacrylamid. Die Ver- 30 Dadurch wird vermieden, daß die imprägnierten Wendung aliphatischer Kohlenwasserstoffe und Chlor- und noch nassen Vliese an den Abquetschwalzen kohlenwasserstoffe mit zwei konjugierten Doppel- haften und Fasern aus der noch nicht abgebundenen bindungen, wie Butadien, Isopren und Chloropren, Oberfläche herausgerissen werden,
ist zwar möglich, aber im allgemeinen nicht zu ' Die bindemittelhaltigen Fasermassen werden soempfehlen. 35 dann einige Zeit, im allgemeinen genügen 3 bis Die erfindungsgemäß zu verwendenden Misch- 10 Minuten, zweckmäßigerweise zunächst bei mäßiger polymerisate können'weiterhin gewünschtenfalls bis Temperatur, im allgemeinen zwischen 60 und 100° C, zu 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamt- getrocknet, wobei das Bindemittel schon deutlich polymerisat, solcher Verbindungen mit einer misch- zu vernetzen beginnt. Durch anschließende weitere polymerisierbaren Doppelbindung einpolymerisiert 40 Wärmebehandlung, vorzugsweise bei 80 bis 160° C, enthalten, die nicht mit den oben bezeichneten Ver- wird das Bindemittel dann in den unlöslichen Zustand bindungen identisch sind. Geeignete Mischmono- übergeführt. An sich genügt zur Überführung in meren dieser Art sind insbesondere Acryl- und Meth- den unlöslichen Zustand die rein thermische Beacrylsäurenitril sowie Acryl- und Methacrylsäure, handlung. Durch Zugabe von reaktionsbeschleunideren Salze oder Amide, weiterhin auch Verbin- 45 genden Verbindungen zum Bindemittel, z. B. von düngen, wie Styrol, Vinyläther, Vinylchlorid, Vi- Säuren oder säureabgebenden Verbindungen, wie nylidenchlorid usw. · Phosphorsäure, p-Toluolsulfonsäure, Essigsäure, AIu-Die Herstellung der Dispersionen, auf die hier miniumchlorid, Zinkchlorid, Magnesiumchlorid, Amkein Schutz beansprucht wird, erfolgt in üblicher moniumnitrat oder Ammoniumoxalat, kann die Weise. Es werden die üblichen Emulgatoren, vor- 50 Erhitzungsdauer aber noch verkürzt werden,
zugsweise oxäthylierte Fettalkohole, die gegebenen- Die erfindungsgemäß hergestellten verfestigten falls sulfiert sind, Fettalkohole, SuIfonierungspro- Faservliese sind hervorragend alterungsbeständig und dukte von Kohlenwasserstoffen oder Alkylarylsulfo- vergilben nicht. Sie zeigen nicht die Nachteile, die nate verwendet. beim Schneiden der fertigen Faservüese üblicherweise Auch die Polymerisationsinitiatoren, die bei der 55 auftreten und skid auch sehr wasch- und lösungs-Herstellung der Polymerisatdispersionen verwendet - ~~ mittelbeständig.
werden, sind die üblichen; insbesondere radikal- In der Praxis wünscht man häufig weiche und bildende Verbindungen kommen hier in Frage. sprungelastische Vliesstoffe, z. B. als Einlagematerial Die Konzentrationen der beschriebenen Polymeri- für Kleidungsstücke. Solche Vliesstoffe, die unter satdispersionen können in "einem weiten Bereich 60 Verwendung der vorliegenden Dispersionen hergevariieren,· sie können~zwischen etwa 3 und 50 Ge- stellt sind, lassen sich besonders günstig verarbeiten, wichtsprozent liegen, wobei die 'Konzentration je da sie den Vorteil haben, nicht, wie bisher, Schwierignach der Art der zu verfestigenden Faservliese ein- keiten bei der Konfektionierung zu bereiten und weil gestellt wird. zudem der unangenehme klebrige Griff an der Ober-Faservliese, die erfindungsgemäß verfestigt werden, 65 fläche der Vliesmaterialien nicht mehr auftritt. Dieser können auf der Basis von synthetischen oder natür- letztere Nachteil könnte zwar bei den bekannten liehen Fasern aufgebaut sein. Solche Fasern sind Verfahren durch die Verwendung härterer Mischbeispielsweise Baumwolle, Wolle, Seide, Zellwolle, polymerisate vermieden werden, jedoch sind die
damit verfestigten Faservliese wiederum nicht mehr ausreichend sprungelastisch.
Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1
Ein gekrempeltes Vlies von etwa 40 g/m2 aus Viskosefasern wird mit einer wäßrigen Dispersion, die auf 100 Teile 20 Teile eines Emulsions-Mischpolymerisats aus 94% Butylacrylat, 5% N-Methylolmethacrylamid und 1 % Vinylacrylat, 1 Teil Alkylarylsulfonat (Netzmittel) und 0,5 Teile Ammoniumoxalat enthält, zu einem Aufnahmeverhältnis von etwa 500% des Fasergewichts (bezogen auf Naßbasis) imprägniert. Das Vlies wird bei 1000C getrocknet und 3 Minuten bei 150° C kondensiert. Der erhaltene Vliesstoff enthält etwa 100% Bindemittel (fest). Es ist sehr durchlässig und hat einen weichen und elastischen Griff und läßt sich einwandfrei verarbeiten.
Beispiel 2
Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit einer ähnlichen wäßrigen Dispersion wiederholt, die 20 Teile eines Emulsions-Mischpolymerisats aus 85 % a5 Butylacrylat, 10% Acrylnitril, 3% N-Methylolmethacrylamid und 2% Äthylenglykoldiacrylat enthält. Der erhaltene, gut gebundene Vliesstoff ist gegen Lösungsmittel beständig.
Beispiel 3
Ein gekrempeltes Vlies von etwa 40 g/m2 aus Polyamidfasern wird mit einer wäßrigen Dispersion, die auf 100 Teile 20 Teile eines Emulsions-Mischpolymerisats aus 85% Äthylacrylat, 5,5% Acrylsäure, 7% N-Methylolmethacrylamid und 2,5% Butandioldiacrylat, 2 Teile oxäthyliertes p-Isooctylphenol mit etwa 20 Oxäthyleinheiten (Emulgiermittel), ITeil Alkylarylsulfonat (Netzmittel) und 0,5 Teile Zinkchlorid enthält, zu einem Aufnahmeverhältnis von etwa 500% (Naßbasis) imprägniert. Das Vlies wird bei 1000C getrocknet und 3 Minuten bei 15O0C kondensiert. Das gebundene Vlies hat einen Kunststoffgehalt von etwa 100% (fest). Es ist sehr weich, sprungelastisch und reinigungsbeständig.
Beispiel 4
Das Verfahren nach Beispiel 3 wird mit einer ähnlichen wäßrigen Dispersion wiederholt, die 20 Teile eines Emulsions-Mischpolymerisats aus 81% Butylacrylat, 10% Acrylsäure, 7% Methylolmethacrylamidund 2% Butandioldiacrylat enthält. Der erhaltene Vliesstoff ist sehr weich und durchlässig. Er hat eine gute Sprungelastizität und läßt sich sehr gut als Einlagestoff verwenden, da es einwandfrei konfektionierbar ist.
Beispiel 5
Ein gekrempeltes Vlies von etwa 50 g/m2 aus Viskosefasern und Polyamidfasern im Verhältnis 70:30 wird mit einer wäßrigen Dispersion, die auf 100 Teile 20 Teile eines Emulsions-Mischpolymerisats aus 75% Butylacrylat, 15% Methylacrylat, 5% Acrylsäure, 3% N-Methylolmethacrylamid und 2% Vinylacrylat, 1 Teil oxäthyliertes p-Isooctylphenol mit etwa 20 Oxäthyleinheiten (Emulgiermittel), 1 Teil Alkylarylsulfonat (Netzmittel), ITeil Tetramethylolglyoxaldiurein und 0,5 Teile Zinkchlorid enthält, zu einem Aufnahmeverhältnis von etwa 400% (Naßbasis) imprägniert. Das Vlies wird bei 1000C getrocknet und 3 Minuten bei 1500C kondensiert. Der so erhaltene Vliesstoff enthält etwa 80% Bindemittel (fest); es ist sehr durchlässig, von weichem Griff und sehr sprungelastisch. Das Produkt ist hervorragend als Einlagestoff geeignet und läßt sich einwandfrei verarbeiten.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von gebundenen Faservliesen unter Verwendung von wäßrigen Dispersionen von Mischpolymerisaten auf der Basis von Acryl- und/oder Methacrylsäureestern als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel Mischpolymerisate, die als Hauptbestandteil Acryl- und/oder Methacrylsäureester, daneben zusätzlich 2 bis 10 Gewichtsprozent N-Methylolacryl- und/oder -methacrylamid, 0,1 bis 4 Gewichtsprozent zwei polymerisierbare Doppelbindungen aufweisender Verbindungen, sowie gegebenenfalls bis zu 20 Gewichtsprozent anderer, eine mischpolymerisierbare Doppelbindung aufweisender Verbindungen einpolymerisiert enthalten, wobei die Gewichtsprozente auf das Gesamtpolymerisat bezogen sind, verwendet.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Auslegeschriften Nr. 1110 606, 1128 397, 1121 579;
    französische Patentschriften Nr. 1225 966, 1275792.
    809 600/561 9.68 © Bundesdruckerei Berlin
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