DE1619056A1

DE1619056A1 - Bindemittel zur Verfestigung von Faservliesen

Info

Publication number: DE1619056A1
Application number: DE19671619056
Authority: DE
Inventors: Dr Klaus Fischer; Dr Erwin Schmitz
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1967-10-19
Filing date: 1967-10-19
Publication date: 1970-07-30
Also published as: SE333914B; BE722639A; CH511313A; NL6814666A; DE1619056C3; FR1589762A; GB1250200A; AT291925B; CH1556968A4

Description

Frankfürt (M)-Hoechst

■ 16. Oktober 1967 ·

_Α ι ι Dr.- Gr./P

Anlage I

zur Patentanmeldung Fw 5536 bindemittel zur Verfestigung von Faservliesen

Zur Verfestigung von Paservliesen aus natürlichen oder synthetischen Fasern werden vielfach Kunststoffe in Form wäßriger Dispersionen angewandt. So ist es bekannt, daß Dispersionen von Polyvinylverbindungen, die auf Fasermaterialien nicht vernetzen und mit den Fasern keine chemischen Reaktiorfeingehen, für Verfestigung3zwecke geeignet sind. Polymerisate, die reaktionsfähige Gruppen besitzen, können dagegen mit sich selbst oder mit einer zweiten Komponente auf Fasermaterialien vernetzen und ergeben Verklebungen, die beständiger gegenüber V/asser und Lösungsmitteln sind.

Als derartige vernetzende Bindemittel für Faservliese hat man z.B. Mischpolymerisate aus Acrylsäureester^ Vinylacetat, Vinylalkohol- ■ einholten und Methacrylaäureamid verwendet, die sich zusammen mit Aminoplastkondensaten oder Polyepoxidharzen auf Faservliesen härten lassen. Man hat auch schon N-Methylol-amidgruppen enthaltende Copolymerisate sowie Copolymerisate, die einen Qlycldester der Acryl- oder Methacrylsäure enthalten, als Bindemittel für Faservliese eingesetzt und dabei mehr oder weniger gute wasser- und lösungsmittel-

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beständige Verklebungen erhalten.

Es hat sich Jedoch gezeigt, daß viele dieser bekannten Bindemittel verschiedene Nachteile aufweisen. So wird z.B. die leichte Anschmutzbarkeit von mit solchen Bindemitteln verklebten Paservliesen bei der Wäsche und chemischen Reinigung als sehr unangenehm empfunden. Bei einigen Bindemitteln ist auch nachteilig, daß sie leicht klebrig werden. Andere Bindemittel wiederum)die zwar die vorstehend genannten Nachteile vermeiden, weisen eine ungenügende Haftung auf den Pasern auf. Die bisher bekannten Verfestigungsmittel für Vliese und Filze erfüllen daher hinsichtlich ihrer Wasch- und Chemisch-Reinigungsbeständigkeit, ihrer AnschmutzbarkeIt oder wegen ihres zu geringen Haftvermögens nicht in jeder Hinsicht die gesteigerten Anforderungen der Praxis.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Bindemittel zur Verfestigung textiler Flächengebilde wie Faservliesen und Pilzen zu entwickeln, bei denen die beschriebenen Nachtelle möglichst weitgehend vermieden werden.

Es wurde gefunden, daß man als Bindemittel isur Verklebung von faserigen Materialien wie Vliesen oder Filzen mit besonderem Vorteil Copolymerisate verwenden kann, deren Monomereinheiten aus ^5 - 55 Qew.l

silure eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureester, 2k - 30 Qew.$ Acrylnitril,

12,5 -30,5 Oew.Jt Styrol und 0,5 - 2,5 dew.* Acrylsüureamid bestehen.

DIt Copolymerisate werden In Form einer wässrigen Dispersion,gegebenen falls mit geringen Mengen an harsblldtnden Aminoplaatkondensaten, sowie

i/ui· : η

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nit
erforderlichenfalls)sauren bzw. säureabspaltenden Härtungskataly- -

satoren, auf das. Fasermaterial aufgebracht· Die Dispersionen

werden im allgemeinen auf einen Feststoffgehalt zwischen etwa 10 und 60 Gew.? eingestellt, -

Sofern harzbildende Aminoplastkondensate mit verwendet werden, werden diese meist in Mengen bis zu.etwa 5 £,bezogen auf das. Gewicht der Co polymerisate, angewandt. In diesem Fall wird der wässrigen Dispersion des Bindemittels zweckmäßig eine geringe Menge eines sauren Katalysators zugesetzt. Als saure Katalysatoren können organische oder anorganische Säuren wie ζ.Β,Maleinsäure, Oxalsäure oder Phosphorsäure oder in der Hitze säureabspaltende Verbindungen,wie z.B» Magnesiumchlorid Chloralhydrat verwendet werden.

Als ggfs. mitzuverwendende harzbildende Aminoplastkondensate können

Formaldehyd-Vorkondensate

teilweise oder vollverätherte Melamin^y6d"er niedermolekulare Umsetzungsprodukte von Formaldehyd mit Harnstoff, Melamin, Thioharnstoff, Äthylenharnstoff oder anderen Homologen oder Derivaten de? Harnetoffee verwendet werden. Anstelle der Aminoplastharze können auch Epoxidharze, Polyesterharze, Reaktantharze oder Aziridiny!verbindungen eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäß als Bindemittel verwendeten Copolymerisate können nach den an sich bekannten Verfahren der Emulsionspolymerisation in Gegenwart anionaktiver und/oder nichtionogener Emulgatoren sowie Aktivatoren aus den genannten Monomeren hergestellt werden. Als Ester der

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Acrylsäure oder Methacrylsäure kommen hierbei besonders solche von einwertigen aliphatischen Alkoholen mit etwa 1-8 C-Atomen in Betracht. Vorzugsweise wird Butylaerylat verwendet.

Es ist möglich,zu den Dispersionen der erfindungsgemäß verwendeten Bindemittel andere Homo- oder Copolymerisate zuzugeben. Weiterhin können auch ' andere Hilfsmittel wie Weichmacher, Emulgatoren, ■ Netzmittel, Schäummittel, Stabilisatoren, organische oder anorganische Füllmittel, Verdickungsmittel, optische Aufheller und Farbstoffe den Dispersionen zugegeben werden.

Die wässrigen Dispersionen der erfindungs gemäß verwendeten Bindemittel werden nach an sich bekannten Verfahren z.B. durch Aufsprühen,Aufstreichen, Pflatschen oder Tauchen auf die zu verfestigenden Fasermaterialien aufgebracht. Nach dem Auftragen der Bindemltteldisperelon werden die Vliese oder Filze bei Raumtemperatur oder bei erhöhter

Aus Temperatur getrocknet und zur/härtung der Bindemittel auf Temperaturen

\ von etwa 60 - 250 C, vorzugsweise zwischen 100 und I¹JO C erhitzt« Die Erhltasungsdauer richtet sich nach der angewandten Temperatur! eile kann wenige Sekunden bis zu etwa 1 Stunde betragen* Selbstverständlich kann das Trocknen und das Härten der Bindemittel auch in ei-

nem Arbeitsgang vorgenommen werden.

Mit den erfindungs gemäße η Bindtf__jnitteln werden gegen Wasser, Wasch* flotten, und den Lösungsmitteln der Chemiech-Reinigung beständige Verklebungen von Vliesen oder Filzen au· natürlichen oder synthetischen Fasern erhalten. Die Verklebungen haben weiterhin den Vorteil,daß sie außerordentlich abriebfest, licht- und alterungsbeständig sind. Auch ^v-*>*·' ^vi"" * 00-9 831/1618 /5

ist die Neigung zum Anschmutzen während der Trocknungsprozesse und bei den Wasch-und Reinigungsoperationen sehr gering. Die gehärteten Bindemittel besitzen eine hohe Quellfe3tigkeit Im Wasser und den Lösungsmitteln der chemischen Reinigung. Diese Eigenschaft verbunden mit der geringen Thermoplastizität der Bindemittel hat zur Folge, daß die mit diesen Bindern verfestigten Fasermaterialien beim Erwärmen oder bei der Einwirkung von Wasch- und Reinigungsflotten nicht aneinander kleben. Die erfindungsgemäß verwendeten Bindemittel zeichnen sich außerdem durch ein hohes Haftvermögen auf natürlichen und synthetischen, sowie auch mineralischen Fasern aus. Mit Hilfe der Bindemittel

gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich daher Vliese, Filze und mit gutgmErfolg verfestigen

dergleichen^die z.B. aus CeIIuIösefasern wie Baumwolle, Zellwolle oder Jute, Hanf, Palmfasern, Sisal oder aus Wolle oder Seide oder aus synthetischen Pasern wie Polyamid, Polyvinylchlorid, Polyestern oder Polyacrylnitril oder Mischungen dieser Pasern oder aus mineralischen Pasern wie αlasfasern, Schlackenwolle oder Asbeatfaaern bestehen.

Es wurde festgestellt, d&A die Einhaltung der, in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Zusammensetzung der Copolymerisate iur Erilelung der vorteilhaften überlegenen Effekte beimEinsatz als Bindemittel zur VerfestigungVon Faservliesen unbedingt erforderlich 1st. Bereits eine Abweichung von der vorgeschlagenen Zusammensetzung der Copolymerisate in nur einer Komponente wirkt sich ungünstig auf die Eigenschaften a$r hiermit verklebten Vliese oder Pilse aus, wie die nachfolgend in dem Beispiel 1 beschriebene vergleichende Prüfung der Wtsoh- und RelnigungsbestMndlgkelt von Vliesen zeigt» die mit Copoly-

iierifAten verschiedener Zusammensetiung verfestigt wurden,

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In den Ausführungsbeispielen handelt e3 sich bei den

Mengen und Prozentangaben um Gewichtsteile und Gewichtsprozente.

Beispiel 1:

Ein unverfestigtes Polyesterfa3ervlies von 200 g/m² wird beidseitig mit einer Flotte besprüht, die aus

49 Teilen Wasser

1 Teil Hexamethoxymethylmelamin

50 Teilen einer mit Maleinsäure auf pH3 gestellten 42 !igen Copolymerisat-Dispersion (A) deren Polymeranteil 52 % Butylacrylat, 25 % Acrylsäurenitril, 21 % Styrol und 2 % Acryl-3äureamid besteht.

Das Vlies wird anschließend zum Trocknen und Härten während 3 Mi-

o

nuten auf 120 - 130 C erhitzt. Die Bindemittelauflage beträgt 10 g/m

Je Vliesseite,

Die erzielte Oberflächenabbindung ist rein weiß, elastisch und zeigt eint gute Weich- und Chemieehreinigungsbeatändigkeit.

Ebtnftlls gut· Ergebnisse werden erhalten/wennn*cb der vorstehend be· •chriebenen Arbeitsweise anstelle der Copolymerisat-Diipersion (A) ebenfalls 42JIige mit MaleinsÄure₍ auf pH3 eingestellte, wässrige Copoly nerisat-Dispersionen verwendet werden, deren Polymeranteil aus (B) 48 % Butylacrylat

25 % Acrylsäurenitril

25 % Styrol und

2 % Aorylslureamld und andererseits aus

BAD ORIGINAL

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. 1 θ 19 ö 5

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(C) 48 % Bütylacrylat \ 30 % Ac'rylsäurenitril

20 % Styrol und

2 Ϊ Acrylsäureamid besteht.

Zum Vergleich werden Polyestervliese bei sonst gleicher Arbeitsweise mit den folgenden ebenfalls ijajüigen^ mit Haieinsäure auf pH3 eingestellten Copolymerisat-Dispersionen, die in Ihrer Zusammensetzung außerhalb des in der vorliegenden Erfindung beanspruchten Bereiches liegen,verfestigt. Es kommen hier Copolymerisate zur Anwendung mit folgenden Monomeranteilen:

(D) 52 % Bütylacrylat

35 % Acrylsäurenitril 11 % Styrol und 2 % Äcrylsäureamid

(E) 52 Jt Butyl-aerylat

11 % Acrylsäurertitril 35 % Styrol und 2 % Äcrylsäureamid

(P) 63 J| Bütylacrylat

15 % Acrylsäurenitril

20 % Styrol und

2 % Äcrylsäureamid ,

Mit den Dispersionen (D) und (E) werden harte, spröde Abbindungen erhalten. Die mit der Dispersion (P) verfestigten Vliese neigen stark

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Ib ItJUDö - 8 - Pw 5536

zur Anschmutzung.

Zur Prüfung der Wasch- und Reinigungsbeständigkeit werden die mit den vorstehend genannten Bindern verfestigten Vliesstücke in ein dünnes Gewebe eingenäht und einerseits mehreren Maschinenwäschen und andererseits mehreren chemischen Reinigungen mit Perchloräthylen und Reinigungsverstärker unterworfen« Der nach den Wäschen bzw. Chemisch-Reinigungen auftretende Binderverlust wird durch W.igung ermittelt. Aus mehreren solcher Paralleluntersuchungen werden die Durchschnittswerte bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse 3ind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Tabelle

Zusammensetzung des Binderverlust Binderverlust

Polymeren nach Maschinen- nach chemischen

Butylacrylat/Acrylsäure-waschen Reinigungen

nitril/Styrol/AcryteäureamLd

(A) 52/25/21/2 über 3 % über 2 %

(B) 48/25/25/2 über 4 % über 3 %

(C) 48/30/20/2 über 4 % ^über 4 %

(D) 52/35/11/2 5 % 5 %

(E) 52/11/35/2 5 % 5 %

(F) 63/15/20/2 5_J 5J

Die Prüfungsergebnisse zeigen die Überlegene Wasch- und Chemisch-Reinigungsbeständigkeit der Binder (A), (B) und (C). Die Abbindung mit dem Copolymerisat (D) zeigt deutlich Auflockerungserscheinungen. Die Abbindung mit dem Polymerisat (E) ist nach den Wäschen und Chemiacl Reinigungen teilweise zerstört.

/9 009831/1618 ^Λθ'^βίΜΜ *

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Bel3plel 2;

Ein unverfestlgtes Zellwoll-Vlies von 50 g/m wird In einer Flotte bestehend aus 30 Teilen der in Beispiel 1 erwähnten Dispersion (A), 1,2 Teilen eines 50Xlgen mit Methanol vollverätherten Melamin-Formaldehyd-Vorkondensates und 68,8 Teilen Waeser getaucht, abgequetscht und vier Minuten auf 125°C erhitzt. Die Trockenauflage beträgt 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des unverfestigten Vlieses.

Man erhält ein fest abgebundenes, abriebfestes, elastisches, wasch- und reinigungsbeständiges Vlies, das sich kalandern, prägen und gut vernähen läßt.

Zur Bestimmung des Binderverlustes werden verfestigte Vliesproben mehreren Maschinenkochwäschen und mehreren chemischen Reinigungen mit Perchloräthylen und Reinigungsverstärker unterworfen. Dabei behalten die Vliesstücke ihre ursprüngliche Festigkeit. Der Binderverlust beträgt weniger als 4 Jf.

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Claims

- 10 - Fw 5535 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von gebundenen Paservliesen dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Copolymerisate aus 45 bis 55 Gewichtsteilen'eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureesters, 24 - 30 Qew.Z Acrylsäurenitril, 12,5 - 30, 5 Gew. % Styrol und 0,5 - 2,5 Gew.% Acrylsäureamid verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem bi3 zu 5 ^(bezogen auf das Gewicht der Copolymerisate an harzbildenden Aminoplast-Kondensaten sowie ggfs. geringe Mengen eines

. Härters für die Aminoplast-Kondensate mitverwendet werden.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wässrige Dispersion des Bindemittels, welche außerdem noch das Aminoplast-Kondensat und ggfs. einer Härter für das Aminoplast-Kondensat enthalten kann, auf die Faservliese aufbringt und diese danach zur Trocknung und Härtung des Bindemittels auf Temperaturen von 60 - 25O⁰C erhitzt.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3$ dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate als Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure solche von einwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1-8 C-Atomen enthalten·

5. Verfahren nach Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate Butylacrylat enthalten.

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6. Bindemittel zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1-5) dadurch gekennzeichnet, daß es von einem Copolymer!sat von ^5 *· 55 Gewichtsteilen eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureesters, 2k -' 30 Gew.% Acrylsäur-enitril, 12,5 - 30,5 Gew.% Styrol und 0,5 - 2,5 Gew. % Acrylsäureamid besteht.

7. Bindemittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß da^Copolymerisat als Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure solche von μ einwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1-8 C-Atomen enthält.

8. Bindemittel nach Ansprüchen 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat Butylacrylat enthält·

INSPECT*»

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