DE1281387B

DE1281387B - Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen

Info

Publication number: DE1281387B
Application number: DER28403A
Authority: DE
Inventors: Hugo Arvids Alps; Benjamin Berryl Kine; Vincent John Moser; Huntingdon Valley
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 1959-07-27
Filing date: 1960-07-25
Publication date: 1968-10-31
Also published as: GB962458A; NL254197A; GB962459A; US3157562A; FR1269827A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES #N^ PATENTAMT Int. Cl.:

D 06m

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 8k-1/40

Nummer: 1281 387

Aktenzeichen: P 12 81 387.5-43 (R 28403)

Anmeldetag: 25. Juli.1960

Auslegetag: 31. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von durch Bindemittel zusammengehaltenen Vliesstoffen, die die Struktur eines Kardenvlieses besitzen oder aus sonstigen Fasermatten bestehen, in denen die Fasern oder Fäden in willkürlicher Anordnung verteilt sind.

Als Bindemittel für solche Vliesstoffe sind Kondensationsprodukte aus Harnstoff oder aus Melamin-Formaldehyd bekannt, die aber, wenn sie für sich allein angewendet werden, unerwünscht steife Produkte ergeben, die wegen ihres groben Griffes und ihrer mangelhaften Drapierungseigenschaften für Textilzwecke ungeeignet sind. Außerdem können mit diesen Bindemitteln erzeugte Stoffe für Bekleidungsstücke, die mehr oder weniger ott gebleicht werden müssen, nicht mit Erfolg benutzt werden. Dies gilt z. B. für die Einlagen in Kragen und Manschetten für Hemden, besonders bei der verhältnismäßig offenen Webart, wie sie für Sommerkleidung angewendet wird. Beim üblichen Bleichen solcher Bekleidungsstücke mit Hypochloriten verfärben sich die Stücke und verlieren an Festigkeit, besonders wenn sie nach dem Bleichen noch erhitzt oder gebügelt werden. In Kombination dieser Kondensate mit gewissen Additionspolymeren, wie sie in der USA.-Patentschrift 2 823 142 beschrieben sind, erhält man zwar eine Ware, die anfänglich einen weichen Griff und eine gute Drapierung besitzt, aber da ein solches Produkt der Trockenreinigung unterworfen wird, wird allmählich das Additionspolymere entfernt, und der weiche Griff und die gute Drapierung gehen verloren, weil die Fasern des Produktes nur noch durch das in der Wärme gehärtete Kondensat verbunden sind und den entsprechend groben Griff und mangelnde Drapierung annehmen. Im übrigen haben die Produktedcrgenannten Patentschrift den Nachteil, daß sie in der Bleiche vergilben und an Festigkeit einbüßen.

Es ist bekannt, zum Bedrucken. Klotzen oder Imprägnieren von Gewebebahnen Polyacrylamide zu verwenden, welche durch Alkoxymethylgruppen substituiert sind. Solche Polymerisate haben den Nachteil, daß sie beträchtlich langsamer als die entsprechenden Methylol verbindungen aushärten. Außerdem entsteht bei den Gewebebahnen nicht das Problem, zwischen den benachbarten Fasern einen Zusammenhalt zu geben, weil die Bindung von Schuß und Kette ein Gewebe bereits hinreichend widerstandsfähig macht. Erfahrungen aus der Ausrüstung von Gewebebahnen mit Kunstharzen irgendwelcher Art lassen sich daher nicht ohne weiteres auf die besonderen Bedürfnisse der Herstellung von Vliesstoffen übertragen.

Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen

Anmelder:

Rohm & Haas Company,

Philadelphia, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Chem. Dr. A. Schön, Patentanwalt,
8000 München 22, Widenmayerstr. 49;
Dr. jur. P. Mediger jun., Rechtsanwalt,
8000 München 90, Säbenerstr. 168

Als Erfinder benannt:

Benjamin Berryl Kine, Elkins Park, Pa.;

Vincent John Moser, Abington, Pa;

Hugo Arvids Alps,

Huntingdon Valley, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 27. Juli 1959 (829 492)

Für das Knitterfestmachen und die sonstige Behandlung von Gewebebahnen sind Mischpolymerisate auf Basis von N-Alkylacrylamiden vorgeschlagen worden, in denen die Alkylgruppe mindestens 8 Kohlenstoffatome enthält. Derartige große Substituenten vermindern infolge sterischer Hinderung die Reaktionsfähigkeit des Wasserstoffatoms.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen unter Verwendung von Mischpolymerisaten auf Basis von Acrylamiden als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß man ein aus Fasern gebildetes Vlies mit einer wäßrigen Dispersion tränkt, die 5 bis 60 Gewichtsprozent eines wasserunlöslichen linearen Mischpolymerisats monoäthylenisch ungesättigter Monomeren enthält, das zu 0,5 bis 6 Gewichtsprozent aus N-Methylolacrylamid oder bzw. und N-Methylolmethacrylamid und zu 0,5 bis 25 Gewichtsprozent aus Acrylamid oder Methacrylamid besteht und dessen Ti-Wert 2O⁰C nicht übersteigt, die faserige Masse bei einer Temperatur oberhalb des Ti-Wertes des Mischpolymeren trocknet, bis dieses schmilzt und die Fasern in Verbund bringt,

S09 629/1436

und auf Temperaturen von etwa 99 bis 400⁰C nacherhitzt, wodurch das Gebilde widerstandsfähig gegen Waschen und Trockenreinigen wird.

Umsetzbare Gruppen im vorliegenden Sinne sind solche Gruppen oder ,Radikale, die mit den. N-Methylolamidgruppen zu reagieren vermögen.

Diese linearen Additionsmischpolymeren sind wasserunlösliche Mischpolymere aus einem Gemisch von zur Mischpolymerisation befähigten, monoäthylenisch ungesättigten Molekülen, welche a) 0,5 bis 6 Gewichtsprozent N - Methylolacrylamid, N - Methylolmethacrylamid oder ein Gemisch dieser und b) 0,5 bis 15 Gewichtsprozent eines Monomeren enthalten, welches eine zur Umsetzung mit der .N-Methylolamidgruppe befähigte Gruppe besitzt.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bestimmte lineare Additionsmischpolymere, welche in bestimmten Verhältnissen Gruppen von N-Methylolamid und mit diesen Gruppen umsetzbare andere Gruppen enthalten, in der Anwendung als Bindemittel für Vliesstoffe mit anschließendem Erhitzen bei erhöhten Temperaturen dem Vliesstoff eine vorzügliche Widerstandsfähigkeit in normalen Waschoperationen und in der Trockenreinigung verleihen. Insbesondere sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Vliesstoffe beständig gegen neuzeitliche Waschmittel aller Typen und gegen chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetrachlorkohlenstoff.

Die Mischpolymerisate der vorliegenden Erfindung, welche Gruppen von N-Methylolacrylamiden und Acrylamiden enthalten, sind hochwirksame Vernetzungsmittel, und ihr Effekt ist bei weitem höher als mit den Vernetzungsmitteln der französischen Patentschriften 1 181 169 bis 1 181 173 (Rohm & Haus Co.). Die Netzmittel mit Glycidylgruppen der französischen Patentschrift 1 181 172 und insbesondere das Glycidylmethacrylat hydrolysieren in wäßrigen Lösungen, können wegen dieser Unstabilität nur gleich nach deren Herstellung angewendet werden und ergeben selbst dann ungleichmäßige Effekte.

Die Mischpolymerisate gemäß der französischen Patentschrift 1 181 170, wonach N-Oxyalkylamide mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen in der Oxyalkylgruppe verwendet werden, haben den Nachteil, daß die dortigen Stoffe im Vergleich zu den N-Methylolacrylamidgruppen der vorliegenden Erfindung außerordentlich reaktionsträge sind. Man hat daher immer nur die Anwendung zusammen mit einem Aminoplasten empfehlen können. Bei den Stoffen der französischen Patentschrift 1 181 173 ist, selbst wenn die Kohlenstoffkette der Oxyalkylgruppe 5 Glieder enthält, die Reaktionsfähigkeit noch immer sehr viel geringer als mit den N-Methylolgruppen in vorliegender Erfindung.

Auch die verschiedenen, von der französischen Patentschrift 1 181 171 offenbarten Amine sind verhältnismäßig reaktionsträge und erreichen nur in Kombination mit einem Aminoplasten die erforderliche Widerstandsfähigkeit gegen Trockenreinigung. Außerdem besteht bei den hier vorhandenen basischen Amingruppen der Nachteil, daß diese Polymeren beim Waschen Schmutz annehmen und außerdem äußerst empfindlich gegen Chlorschäden sind. Sie nehmen in der Bleiche Chlor auf, und beim nachfolgenden Heißbügeln werden die Fasern durch das Chlor in ihrer Festigkeit geschädigt.

Die französische Patentschrift 1 181 169, die auf säurehaltige Mischpolymerisate gerichtet ist, hat ebenfalls den Nachteil ungenügender Reaktionsfähigkeit im Vergleich mit den anzuwendenden Mischpolymerisaten der vorliegenden Erfindung. Bei den meisten Säurekomponenten ist ein praktisch brauchbarer Effekt nur in der Kombination mit einem Aminoplasten zu erreichen. Selbst im Falle der Itaconsäure wird auf Grund der gemachten Erfahrungen gleichzeitig ein Aminoplast angewendet, um eine genügende Stabilität in der Wäsche und beim Trockenreinigen' zu erreichen.

Die hervorragende Wirksamkeit des Bindemittels, wie es im vorliegenden Verfahren verwendet wird, ist damit zu erklären, daß dieses die vernetzenden Gruppen innerhalb des Makromoleküls selbst enthält und daher bei der thermischen Nachbehandlung eine innere Vernetzung bewirkt, im Gegensatz zu einer äußeren Vernetzung, welche stattfindet, wenn in Kombination mit einem Vernetzungsmittel ein Aminoplast angewendet werden muß. Infolgedessen gewährleistet das in diesem Verfahren verwendete Bindemittel eine größere Gleichförmigkeit im Gesamtgefüge des Vliesstoffes. Muß wie bei den vorgenannten Patentschriften eine Kombination von zwei Stoffen, Mischpolymerisat und Aminoplast, angewendet werden, so ist die Gleichförmigkeit innerhalb des Vliesstoffes in Frage gestellt, weil die zwei selbstständigen Komponenten unterschiedliche Wanderungseigenschaften und Trennflächeneigenschaften besitzen, so daß nach der thermischen Nachbehandlung in verschiedenen Abschnitten des Vliesstoffes sehr beachtliche Ungleichmäßigkeiten in bezug auf Aushärtung, Vernetzung und Brüchigkeit festzustellen sind.

Diese Mischpolymeren sollen eine scheinbare Ubergangstemperatur zweiter Ordnung, Ti von nicht über 20° C, besitzen. Ihr Molekulargewicht kann zwischen 100 000 und 10 000 000 liegen. Der Ti-Wert ist die Übergangs- oder Biegungstemperatur, welche ermittelt wird, indem man den Modul der Starrheit gegen die Temperatur aufträgt. Eine geeignete Bestimmungsmethode ist von I.Williamson in British Plastics, Septemberheft 1950, S. 87 bis 90, beschrieben. Die in der vorliegenden Beschreibung angegebenen Werte sind bei 300kg/qcm bestimmt.

Die zur Umsetzung mit den N-Methylolamidgruppen geeigneten Monomeren sind solche, die reaktionsfähige Wasserstoffatome in Amidgruppen, Aminogruppen, Hydroxylgruppen oder Carboxylgruppen enthalten, beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Acrylamid, Methacrylamid, /i-Oxyäthylacrylat oder -methacrylat, N-/i^jOxyäthylacrylamid oder -methacrylamid, ß-Oxypropylacrylat oder -methacrylate N-^-Oxypropylacrylamid oder -methacrylamid; /J-ÖxyäthyT- oder /3-Oxypropylvinyläther oder -vinylsulfat, ß-Aminoäthylvinyläther oder /2-Aminoäthylacrylat. Die Stickstoffatome der Amid- und Aminogruppen können sekundär sein, d. h. nur noch ein Wasserstoffatom tragen, wie im Fall von N-(/Ma-Methacryloxyacetatamid)-äthyl) - N,N'- äthylenharnstoff oder β - (N -1 - Butylamino) - äthylmethacrylat, aber wegen ihrer größeren Reaktionsfreudigkeit sind Verbindungen mit primären Stickstoffatomen vorzuziehen. Die Amidgruppen umfassen auch Ureidogruppen, wie im Ureidoäthylacrylat oder -methacrylat oder Ureidoäthylvinyläther oder -sulfat.

Neben dem N-Methylolamid und dem mit ihm umsetzbaren Monomeren enthält das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Mischpolymere weitere Bausteine, die von den Ausgangsmonomeren

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Acrylnitril, Syrol, Vinyltoluol, Vinylacetat und Estern dem so gebildeten ersten Polymeren mischpolymeri-

der allgemeinen Formel siert werden. So läßt sich zunächst Methacrylamid

ti ρ ₌ (- ,pa TT oder N-Methylolacrylamid homopolymerisieren oder

^{2 2} "~' mit einem oder mehreren der übrigen Mischmono-

roOR ^{5 meren} niischpolymerisieren, worauf dann ein letztes

Monomeres oder mehrere solcher Monomere dem

stammen können, in der R = einen Alkylrest mit vorher gebildeten System zugesetzt und in das zu-₎

1 bis 18 Kohlenstoffatomen, η = die Zahl 1 oder 2 nächst gebildete Homopolymere oder Mischpolymere bedeutet. Als Beispiele der letztgenannten Ester wer- einpolymerisiert oder aufgepfropft werden. Man kann den genannt Methylmethacrylat, Butylmethacrylat, io auch umgekehrt verfahren und das Methacrylamid Methacrylat,Äthylacrylat, Butylacrylat, t-Octylacrylat oder N-Methylolacrylamid auf ein vorher gebildetes oder -methacrylat, Octadecyiacrylat oder -methacrylat. Homopolynieres oder Mischpolymeres aus anderen Verwendet man Monomere, wie Acrylnitril, Methyl- Monomeren-Bausteinen aufpfropfen. Man kann auch methacrylat. Vinylacetat oder Styrol, welche Homo- eine Mehrzahl von Monomeren-Einheiten nacheinpolymere mit hohen Ti-Werten liefern, so ist ihr 15 ander einführen, und das Methacrylamid oder N-Me-Mengenanteil im Mischpolymeren so weit zu be- tylolacrylamid kann zu Beginn oder am Ende oder in schränken, so daß dieses Monomere zusammen mit einem beliebigen Stadium dieses Vorgangs eingeführt den jeweils anderen angewandten Monomeren, wie werden. Die Faserbahnen können in jeder beliebigen Äthylacrylat, Methylacrylat, Butylacrylat, Octylacrylat Weise, z. B. durch Kardieren oder durch trockenes oder -methacrylat, ein Mischpolymeres entstehen 20 Absitzen einer Fasersuspension in Luft gebildet werläßt, dessen Ti-Wert 2O⁰C oder weniger beträgt. den. Der Ausdruck der willkürlichen Anordnung bzw.

Grundsätzlich können das N-Methylolamid der Verteilung der Fasern umfaßt auch die Anordnung Acrylsäure oder Methacrylsäure und das mit diesem im Kardenvlies u. dgl., wo häufig eine teilweise umsetzbare Monomere in größeren Mengen als 6 bzw. Orientierung oder Ordnung der Fasern eintritt. Dar-25% angewandt werden. Im allgemeinen werden 25 über hinaus umfaßt der Ausdruck, aber auch völlig aber die günstigsten Ergebnisse erzielt, wenn man diese systemlose, zufällige Verteilungen von Fasern. Man Prozentsätze als obere Grenze beachtet. Höhere kann auch bereits das dünne, von einer einzelnen Anteilmengen der N-Methylolamide neigen dazu, das Karde abgenommene Faservlies nach der Erfindung Produkt übermäßig starr zu machen, und höhere behandeln. Im allgemeinen ist es aber erforderlich Anteilmengen des mit dem N-Methylolamid umsetz- 30 bzw. wünschenswert, eine Mehrzahl solcher Vliese baren Produktes beeinträchtigen die Waschfestigkeit übereinanderzulegen, um eine Matte von ausreichender Endprodukte. Besonders günstige Mischpolymere der Dicke für den beabsichtigten Verwendungszweck, im Sinne der Erfindung werden unter Anwendung von insbesondere zur Herstellung von Wärmeisolierungen, N-Methylolacrylamid erhalten. Im allgemeinen sind aufzubauen. Dabei können abwechselnd Faservliese diese Mischpolymere unter sonst gleichen Ansätzen 35 derart übereinandergelegt werden, daß ihre Oriender anderen Monomeren zweimal so wirksam wie tationsachsen sich in Winkeln von 60 oder 90° überMischpolymere auf Basis N-Methylolmethacrylamid. schneiden.

Es ist bemerkenswert, daß man bei Anwendung von Als Rohfasern für die Herstellung der Vliesstoffe

Mischpolymeren von Acrylamid oder Methacrylamid kommen Cellulosefaser^ wie Baumwolle, viskose

in Verbindung mit freiem Formaldehyd auch unter 40 Kunstseide, Jute, Ramie und Leinen, Celluloseester,

sonst gleichen Arbeitsbedingungen keine Produkte wie Celluloseacetat, Seide, Wolle, Kasein- oder son-

erhält, die in Festigkeit gegen Wasch- und Trocken- stige Einweißfasern, Polyester, wie Polyäthylenglykol-

reinigungsoperationen den Mischpolymeren der vor- terephthalat, Polyamid, Vinylharzfasern, wie das

liegenden Erfindung gleichen können. Mischpolymere aus Vinylchlorid und Vinylacetat

Die N-Methylolamid-Mischpolymeren können nach 45 oder Mischpolymere des Acrylnitril mit 70 bis

üblichen Methoden der Emulsionspolymerisation her- 95 Gewichtsprozent Acrylnitrilbausteinen, und SiIi-

gestellt werden, wobei man einen geeigneten Emul- katfasern, z. B. Glas- und Mineralwolle, in Frage.

gator aus der Gruppe der nichtionischen, kationischen Die wäßrige Dispersion des wasserunlöslichen

oder anionischen Emulgatoren oder Gemische eines Mischpolymeren kann nach der Erfindung in jeder

nichtionischen mit einem kationischen oder einem 50 geeigneten Weise auf das Vlies oder die Matte aus

anionischen Emulgator zusammen mit einem freie Fasern aufgebracht werden, z. B. durch Sprühen,

Radikale liefernden Initiator anwendet, der gegebenen- Tauchen, Walzenübertragung u.dgl. Im Augenblick

falls die Komponente eines der bekannten Redox- der Anwendung als wäßrige Dispersion kann die

Systeme darstellen kann. Geeignete Emulgatoren sind Konzentration dabei 5 bis 60, vorzugsweise 5 bis

beispielsweise Nalriumlaurylsulfat, t-Octylphenoxy- 55 25 Gewichtsprozent betragen.

polyäthoxyätbanolmitetwal0bis50 OQH^-Gruppen Die Dispersion oder das Pulver des Bindemittels

im Molekül und Lauryipyridiniumchiorid. Die Emul- kann auf die trockenen Fasern nach der Bildung oder

gatormenge kann etwa 0,5 bis 6 Gewichtsprozent der Ablagerung des Faservlieses so aufgebracht werden,

Monomeren betragen. Irgendein freie Radikale bil- daß es teilweise in das Innere des Faservlieses ein-

dender Initiator, wieAzodiisobutyronitril oder t-Butyl- &o dringt oder dasselbe völlig durchdringt. Wahlweise

hydroperoxyd und Ammonium oder Kaliumpersulfat, kann man aber auch die Dispersion oder das Pulver

ist anwendbar, wobei die Mengen sich von 0,1 bis des Bindemittels auf die Fasern aufbringen, während

2 Gewichtsprozent der Monomeren bewegen können. sie durch einen Absitzschacht auf die Vliesebene Die als Bindemittel nach der Erfindung benutzten Poly- herabfallen. Dies läßt sich vorteilhaft bewerkstelligen, meren können auch Pfropf- oder Bloqk-Mischpoly- ⁶5 indem man die Dispersion oder das Pulver des Bindemere sein, in denen eines oder mehrere, jedoch nicht mittels an einem Punkt zwischen dem oberen und sämtliche der Ausgangsmonomeren erst homopoly- dem unteren Ende des Absitzschachtes einsprüht, merisiert und dann ein oder mehrere Monomere mit Auf diese Weise läßt sich eine gründliche Verteilung

des Bindemittels zwischen den Fasern erzielen, ehe sie zu dem fertigen unverwobenen Produkt zusammengefaßt werden. Bei der Herstellung gewisser Faserprodukte, wo eine heiße geschmolzene Masse eines Polymeren, wie Polyamid, oder eine geschmolzene kieselige oder glasige Masse durch Strahlen heißer Luft oder Dampf zerteilt werden, kann das Pulver durch die Dispersion des Bindemittels unmittelbar auf die noch heißen Fasern kurz vor ihrem Absitzen aufgesprüht werden, so daß kurz nach dem Absitzen der Fasern das Bindemittel bereits erstarrt und die Fasern in der richtigen Stellung zueinander verbindet. Vorzugsweise arbeitet man aber so, daß die Bindemitteldispersion auf das Faserprodukt bei Raumtemperatur aufgebracht wird, weil sich dabei die zum Aufbringen der Bindemitteldispersion dienenden Apparaturen leichter reinigen lassen. Das Bindemittel kann auf einer oder beiden Oberflächen des Faservlieses aufgebracht oder aber auch noch durch das Innere desselben verteilt werden. Die Bindemittel der Erfindung sind auch in Kombinationen mit anderen Bindemitteln, z. B. Leim, anwendbar. Man kann auch innerhalb des Faservlieses potentiell klebende Fasern verwenden, die dann mit dem Bindemittel der Erfindung zusammenwirken.

Gegebenenfalls kann die wäßrige Dispersion des Polymeren und Kondensats auch noch ein Netzmittel enthalten, um die Durchdringung der Fasermas^en zu unterstützen. Ebenso kann entweder ein Schäumungsmittel zugesetzt werden, wenn das Bindemittel in geschäumter Form im Endprodukt anwesend sein soll, oder man kann ein entschäumendes Mittel anwenden, wenn die Bestandteile der wäßrigen Dispersion zur Schaumbildung neigen und im speziellen Fall ein solches Schäumen nicht gewünscht wird. Geeignet sind übliche Netzmittel, wie das Natrjumsalz der Dioctylsulfobernsteinsäure und übliche Schäumungsund Entschäumungsmittel, wie Natriumseifen einschließlich Natriumoleat für das Schäumen und Octylalkohol oder gewisse Silikone für das Entschäumen. Im Zeitpunkt der Aufbringung auf das Faservlies oder auch vor derselben oder nachdem das Mischpolymere aufgebracht ist, kann der wäßrigen Dispersion ein saurer Katalysator, z. B. Oxalsäure, Dichloressigsäure, p-Toluolsulfosäure und saure Salze, wie Ammonsulfat, oder Aminsalze, wie 2-Methyl-2-aminopropanol-l-hydrochlorid, zugesetzt werden.

Die Menge des auf die Faservliese aufzubringenden Polymeren wird so gewählt, daß 15 bis 50% oder in manchen Fällen sogar bis zu 75 Gewichtsprozent Mischpolymeres auf das Gesamtgewicht des Produktes, Fasern + Mischpolymeres, entfallen. Nach Aufbringen der wäßrigen Dispersion des wasserlöslichen Mischpolymeren auf die Fasermasse wird das imprägnierte oder gesättigte Fasergebilde entweder bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur getrocknet. Außerdem wird es entweder nach Beendigung des Trockenvorganges oder als Schlußstadium desselben einer Backoperation unterzogen, die bei einer Temperatur von etwa 99 bis 400 C ausgeführt wird, wobei bei der niederen Temperatur etwa 30 Minuten, bei der hohen Temperatur unter Umständen nur 5 Sekunden erforderlich sind. Diese Backung wird so eingestellt, daß kein merklicher Schaden oder Abbau der Fasern oder des Mischpolymeren eintritt. Vorzugsweise arbeitet man bei etwa 127 bis 163 C mit einer Behandlungsdauer von 2 bis 10 Minuten.

Es wird angenommen, daß diese Nachbehandlung eine solche Vernetzung der Moleküle des Mischpolymeren herbeiführt, daß das Bindemittel eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Waschen und Trockenreinigung erlangt. Diese Reaktion vollzieht sich zwischen den N-Methylolgruppen einzelner polymerer Moleküle und den reaktionsfähige Wasserstoffatome enthaltenden Gruppen anderer Moleküle des Polymeren. Möglicherweise führt die Nachbehandlung auch zu irgendwelchen Reaktionen zwischen den N-Methylolgruppen der Moleküle des Polymeren und etwaigen reaktionsfähigen Gruppen der Fasern, z. B. den Hydroxylgruppen der Cellulosefasern. Der genaue Charakter der sich abspielenden Reaktion ist noch nicht bekannt. Es ist aber anzunehmen, daß der festgestellte Effekt der Widerstandsfähigkeit gegen Waschen und. Trockenreinigen auf irgendwelchen Vernetzungen beruht, zu denen die Moleküle des als Bindemittel benutzten Mischpolymeren zweifellos befähigt sind.

Die fertigen Vliesstoffe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zeichnen sich durch Weichheit und Biegsamkeit und Festigkeit gegenüber aus chlorierten Kohlenwasserstoffen bestehenden Trockenreinigungsflüssigkeiten und gegen das Waschen sowie gegen Verfärbung unter UV-Licht aus. Wegen ihrer Weichheit, ihres Griffes und ihrer günstigen Drapierungseigenschaften eignen sich die Produkte der Erfindung besonders zur Anwendung für Kleidungsstücke, bei denen Durchlässigkeit, insbesondere für Feuchtigkeit, und weicher Griff in Berührung mit der Haut des Trägers bedeutungsvoll sind. Im allgemeinen besitzen die Produkte eine gute Dimensionsstabilität, Elastizität und Formbeständigkeit. Außer für Kleidungsstücke eignen sie sich auch noch für Polsterungen und für feuchtigkeitsabsorbierende Waren, wie Kinderlätzchen und Windeln. Sie eignen sich als Isoliermaterialien gegen Wärme und Schall sowie als Filterschichten für Flüssigkeiten und Gase. Sie lassen sich mit Papier, Textilgeweben oder Leder schichtweise vereininigen, um eine oder beide Oberflächen dieser Stoffe zu modifizieren. Ebenso lassen sie sich auf Folien von Cellulosehydrat, Polyäthylen, Polyvinylidenchlorid, Polyäthylenglykolterephthalat oder aus Metall, wie Aluminium, aufkaschieren, um die Zugfestigkeit dieser Filme und Folien zu erhöhen, dieselben besser nähbar zu machen und andere Eigenschaften, wie Festigkeit, Zähigkeit, Steifheit, Aussehen und Griff, zu verändern. Die Produkte der Erfindung, die mit der wäßrigen Dispersion von N-Methylolamidgruppen enthaltenden Mischpolymeren als alleiniges Bindemittel hergestellt sind, zeichnen sich außer durch die Widerstandsfähigkeit gegen Waschen und gegen Trockenreinigungsflüssigkeiten auch noch dadurch aus, daß sie beim Chlorieren und Bügeln nicht zur Verfärbung neigen. Wo aber nach dem Verwendungszweck mit Chlorieren und bzw. oder Bügeln nicht zu rechnen ist, können nach der Erfindung die Mischpolymeren auch zusammen mit einem wärmehärtbaren Harz. ζ. B. Aminoplasten oder Polyepoxyden. angewandt werden. Der Anteil eines solchen härtenden Harzes in dem Bindemittelgemisch kann bis zu 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise aber 3 bis 10 Gewichtsprozent, berechnet auf das Mischpolymere, betragen. Als Aminoplast kommen hierfür die monomeren oder niedrigpolymeren Reaktionsprodukte von Formaldehyd mit Harnstoff, Thioharnstoff. Biuret oder anderen Homologen oder Derivaten der-

selben, wie Ν,Ν-Äthylenhainstoff, Ν,Ν'-Äthylenharnstoff, Ν,Ν'-Dimethylharnstoff, N,N'-DiäthylharnstofT, N,N' - Dimethoxymethyiharnstoff, N₁N - Dimethoxymethylharnstoff, Ν,Ν'-Diäthoxyäthylharnstoff, Tetramethoxymethylharnstoff und Tetraäthoxyäthylharnstoff, in Frage. Anwendbar sind auch entsprechende Reaktionsprodukte des Formaldehyds mit Triazinen, wie Melamin, z. B. Ν,Ν-Dimethylmelamin und die

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entsprechenden alkoholmodifizierten Kondensate, wie Dirnethoxymethylmonomethylolmelamin. Vorzuziehen sind dabei solche Aminoplastkondensate, die sich noch in Wasser lösen oder von selbst kolloidal darin verteilen.

Das gleiche gilt für härtende Epoxykondensate. Wasserlösliche Typen entsprechen den nachstehenden allgemeinen Formeln:

H₂C CHCH₂O(CH₂CH(OH)CH₂O)_xCH₂CH — CH₂

χ = 1 bis 3

H₂C CHCHO(CH₂),.OCH₂CH CH₂

^Νχ o^ ^ o^

y = 2 bis 4

H₁C CHCH₂ O(C_mH_2mO).CH₂CH CH₂

m — 2 bis 4
ζ = 1 bis 5

H₂C CHCH₂ O(<M:iCH₃)₂0O>_pCH₂CH CH₂

Φ = p-Phenylen
/) = 1 bis 3

Die wasserunlöslichen, aber sich in Wasser von selbst dispergierenden Epoxykondensate entsprechen entweder der Formel IV, wobei y einen Durchschnittswert von 5 bis 10 besitzt, oder der Formel VI.

Während das Bindemittel im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise auf Teile des Faserproduktes aufgebracht wird, z. B. auf eine oder beide Oberfläcrjen des Produktes, eignet sich das Bindemittel auch zur praktisch gleichförmigen Verteilung innerhalb des ganzen Vlieses, weil diese Bindemittel, wenn sie erst einmal in der Fasermasse verteilt sind, nicht dazu neigen, während der Trocknung zu den Außenflächen des fertigen Vliesstoffes zu wandern.

Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen Ausrührungsformen der Erfindung, die Mengen- und Prozentangaben sind auf Gewichte bezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Man stellt durch Mischpolymerisation im Emulsionsverfahren eine wäßrige Dispersion her, welche 45% eines Mischpolymeren aus etwa 0,8% Acrylamid, 98% Athylacrylat und 1,2% N-Methylolacrylamid enthält. Ein Kardenvlies von Viskosefasern von 2 ds, 3,75 cm Stapellänge und einem Gewicht von etwa 14 g auf 0,828 qm wird derart durch die Dispersion hindurchgeführt, daß es 125% seines Gewichts an Dispersion, naß, aufnimmt. Man läßt das getränkte Vlies an der Luft trocknen und erhitzt dann 5 Minuten lang auf 149°C. Der so erhaltene Faservliesstoff ist recht weich und biegsam und hält das Waschen in einer Waschmaschine mit '/4 cup »Tide« in 651 Wasser bei 6O^CC aus. Ebenso hält es die Trockenreinigung mit einem Gemisch aus 13 1 Tetrachlorkohlenstoff. 28 g Wasser und 4.5 g Natriumdicaprylsulfosuccinat in einem tragbaren Rührgerät bei einer Behandlungsdauer von 30 Minuten aus.

Beim AATC-Test für Schädigung durch zurückgehaltenes Chlor erleidet das Produkt durch den Bleichprozeß keine Verfärbung.

Beispiel 2

Man arbeitet nach Beispiel 1 mit einem im Emulsionsverfahren hergestellten Mischpolymeren, das 98,7% Athylacrylat und 1,3% N-Methylolmethacrylamid enthält. Der erhaltene Faservliesstoff zeigt die gleichen guten Eigenschaften wie derjenige nach Beispiel 1.

Beispiel 3

Man arbeitet nach Beispiel 1 unter Verwendung eines Mischpolymeren aus 95,5% Athylacrylat, 2% Acrylamid und etwa 2.5% N-Methylolacrylamid. Der erhaltene Vliesstoff ist beständig gegen Trockenreinigungsflüssigkeiten und hält zehnmaliges Waschen unter den Bedingungen von Beispiel 1 aus.

Beispiel 4

Man arbeitet nach Beispiel 1 unter Anwendung eines Mischpolymeren von 94% Athylacrylat, 2% Methacrylamid und 4% N-Methylolmethacrylamid. Der erhaltene Vliesstoff ist beständig gegen Trockenreinigen und hält siebenmaliges Waschen unter den Bedingungen von Beispiel 1 aus.

Beispiel 5

Man arbeitet nach Beispiel 1 unter Benutzung eines Mischpolymeren aus 87% Butylacrylat. 10% (i-Oxyäthylacrylat und 3% N-Methylolacrylamid.

109 629143«

Der erhaltene Vliesstoff besitzt dieselbe Festigkeit gegen Waschen und Trockenreinigen wie derjenige von Beispiel 3.

Bei spiel 6

Man arbeitet nach Beispiel 1 unter Benutzung eines Mischpolymeren aus 30% Methylacrylat, 60% Butylacrylat, 5% ß-Aminoäthylvinyläther und 5% Methylolacrylamid. Der erhaltene Vliesstoff hält beim Bleichen kein Chlor zurück und widersteht sowohl dem Waschen wie dem Trockenreinigen.

Beispiel 7

Man arbeitet nach Beispiel 1 unter Benutzung eines Mischpolymeren aus 12% Vinylacetat, 82% Äthylacrylat, 30% Methacrylsäure und 3% N-Methylolacrylamid, welches mit Ammonhydroxyd auf pH 9 eingestellt wird. Der erhaltene Vliesstoff ist widerstandsfähig gegen Waschen und Trockenreinigen.

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Beispiel 8

a) Man arbeitet nach Beispiel 3 unter Benutzung eines Kardenvlieses aus Viskosefaser 3 ds, 25 mm Siapellänge und gebleichter Baumwollfaser (22,5 mm Stapellänge) im Verhältnis 75:25 und mit einem Gewicht von 21 g je 0,828 qm. Das Faservlies nimmt 600% seines Gewichts* an nasser Dispersion auf, und im fertigen Vliesstoff ist das Verhältnis Faser zu Bindemittel etwa 33:67.

b) Man arbeitet nach a), setzt aber der wäßrigen Dispersion des Mischpolymeren noch 3,5% Dimethylol-N,N'-äthylenharnstoff zu.

c) Man arbeitet nach a), setzt aber der wäßrigen Dispersion des Mischpolymeren noch 3% Dimethoxymethylharnstoff zu.

d) Man arbeitet nach a), setzt aber der wäßrigen Dispersion des Mischpolymeren noch 4% eines Polyepoxyds der Formel

H,C-

CHCH₂O(CH₂CH(OH)CH₂O)_xCH₂CH CH₂

^ O'

zu, wobei χ einen Durchschnittswert von etwa 4 besitzt.

Die nach den Versuchen b), c) und d) erhaltenen Vliesstoffe sind springiger und elastischer als der Vliesstoff nach a) und halten eine größere Zahl von Wasch- und Trockenreinigungsoperationen aus.

Beispiel 9

Man arbeitet nach Beispiel 3 auf aus der Luft abgesetztem Faservlies einer der nachstehenden Typen:

1. 100% Cellulosehydratfaser, 2,8 ds, 3,5 mm Stapellänge, Gewicht 56 g je 0,828 qm, kardiert;

2. 55% Polyamidfaser aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure + 45% Cellulosehydratfaser, beide 5 ds, 4,3 mm Stapellänge;

100% Baumwolle (Kardierabfall, Rohware und

Garn) 112 g je 0,828 qm kardiert;

35% Baumwolle

+ 65% Polyäthylenglykol-

terephthalat, 35 g je 0,828 qm kardiert.

Beispiel 10

Man arbeitet nach Beispiel 1 und mit dem gleichen Resultat unter Verwendung eines Mischpolymeren, in dem das Äthylacrylat durch eine entsprechende Menge 2-Äthylhexylacrylat oder Laurylmethacrylat ersetzt wird.

B ei s pi el 11

Man arbeitet nach Beispiel 1, aber unter Benutzung eines Mischpolymeren aus 10% Acrylnitril,

40

45 85% Äthylacrylat, 2% Itakonsäure und 3% N-Methylolacrylamid. Der erhaltene Vliesstoff ist widerstandsfähig gegen Waschen und Trockenreinigen.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen unter Verwendung von Mischpolymerisaten auf Basis von Acrylamiden als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß man ein aus Fasern gebildetes Vlies mit einer wäßrigen Dispersion tränkt, die 5 bis 60 Gewichtsprozent eines wasserunlöslichen linearen Mischpolymerisats monoäthylenisch ungesättigter Monomeren enthält, das zu 0,5 bis 6 Gewichtsprozent aus N-Methylolacrylamid oder bzw. und N-Methylolmethacrylamid und zu 0,5 bis 25 Gewichtsprozent aus Acrylamid oder Methacrylamid besteht und dessen Ti-Wert 20⁰C nicht übersteigt, die faserige Masse bei einer Temperatur oberhalb des Ti-Wertes des Mischpolymeren trocknet, bis dieses schmilzt und die Fasern in Verbund bringt, und auf Temperaturen von etwa 99 bis 400⁰C nacherhitzt.

55 In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 947 338;

deutsche Auslegeschriften Nr. 1 011 850,
208, 1 054 958, 1 224 465;

USA.-Patentschrift Nr. 2 680 110;

französische Patentschriften Nr. 1 181 169,
181 173.

$09 629/1438 10.6t φ Bundejdruckerei Berlin