DE1619056B - Bindemittel und Verfahren zur Ver festigung von Faservliesen - Google Patents

Description

Zur Verfestigung von Faservliesen aus natürlichen ^ sionen aufträgt und danach die Vliese zur Trocknung oder synthetischen Fasern werden vielfach syntheti- -und Härtung'des Bindemittels auf Temperaturen von sehe Polymere in Form wäßriger Dispersionen ange- 60 bis 250° C erhitzt.

wandt. So ist es bekannt, daß Dispersionen von Poly- Der wäßrigen Dispersion können gegebenenfalls

vinylverbindungen, diecaut Fasermaterialien nicht ver- 5 Säure bzw. säureabspaltende Härtungskatalysatoren netzen und mit den Fasern keine chemischen Reaktio- zugegeben werden.

nen eingehen, für die Verfestigun von Faservliesen Sofern harzbildende Aminoplastkondensate zum

einzusetzen. Polymerisate, die reaktionsfähige Gruppen Einsatz kommen, werden diese meist in Mengen bis zu besitzen, können dagegen mit sich selbst oder mit einer etwa 5°/₀, bezogen auf das Gewicht der Copolymerisazweiten Komponente auf Fasermaterialien vernetzen io te, angewandt. Der wäßrigen Dispersion des Binde- und ergeben Verklebungen; .die beständiger gegenüber mittels wird dann zweckmäßig außerdem eine_;geringe Wasser und Lösungsmitteln sind. I₁, . ". * . Menge eines sauren Katalysators zugesetzt. J$s saure

Als derartige vernetzende Bindemittel für Faser- Katalysatoren können organische oder anorganische vliese hat män'z."B.':Copblymerisäte aus Acrylsäure- Säuren wie zum Beispiel Maleinsäure, Oxalsäure oder estern, Vinylacetat^.Vmylalkoholeinheiten .und; Meth- 15 Phosphorsäure oder in der Hitze säureabspaltende acrylsäureamid verwendet, die sich zusammen mit Verbindungen, wie zum Beispiel Magnesiumchlorid-Aminoplastkondensaten> odec/Pqlyepoxidharzen auf Chloralhydrat, verwendet werden.
Faservliesen härten.lasseji. Man,hat auch schon N-Me- Als gegebenenfalls mitzuverwendende harzbildende thylol-amidgruppen enthaltende 'Copolymerisate' so- Aminoplastkondensate können teilweise oder vollverwie Copolymerisate, die einen Glycidester der Acryl- 20 ätherte Melamin-Formaldehyd-Vorkondensate oder oder Methacrylsäure enthalten, als Bindemittel für niedermolekulare Umsetzungsprodukte von Formal-Faservliese eingesetzt und dabei mehr oder weniger dehyd mit Harnstoff, Melamin, Thioharnstoff, Äthygute wasser-und lösungsmittelbeständige Verklebungen lenharnstoff oder anderen Homologen oder Derivaten erhalten. Derartige Bindemittel sind z. B. beschrieben des Harnstoffes verwendet werden. An Stelle der Amiin der belgischen Patentschrift 691151, der franzö- 25 noplastharze können auch Epoxidharze, Polyestersischen Patentschrift 1 388 473 und der britischen harze, Reaktantharze . oder. .Aziridinylverbindungen Patentschrift 997 921. eingesetzt werden. "^'"'"~ ' "

Es hat sich jedoch gezeigt, daß viele dieser bekann- Die erfindungsgemäß als '^Bindemittel verwendeten

ten Bindemittel verschiedene Nachteile aufweisen. So Copolymerisate werden nachsäen an sich bekannten wird z. B. die leichte Anschmutzbarkeit von mit sol- 3° Verfahren der Emulsionspolymerisation in Gegenwart chen Bindemitteln verklebten Faservliesen bei der anioiiaktiver und/oder nichtionögener Emulgatoren Wäsche und chemischen- Reinigung- als sehr unange- -- sowie Aktivatoren aus den genannten Monomeren hernehm empfunden. Bei,einigen Bindemitteln ist auch gestellt. Als Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure nachteilig/daß sie'ieicnt'lclebrig werden. Andere Binde- kommt vorzugsweise Butylacrylat zur Anwendung,
mittel wiederum, die zwar die vorstehend genannten 35 Es ist möglich, zu den Dispersionen der erfindungs-Nachteile vermeiden, weisen eine ungenügende Haf- gemäßen Bindemittel andere Homo- oder Copolymetung auf den Fasern auf. Die bisher bekannten Ver- risate zuzugeben. Weiterhin können auch andere Hilfsfestigungsmittel für Vliese und Filze erfüllen daher mittel wie Weichmacher, Emulgatoren, Netzmittel, hinsichtlich ihrer Wasch- und Chemisch-Reinigungs- Schäummittel, Stabilisatoren, organische Füllmittel, beständigkeit, ihrer Anschmutzbarkeit oder wegen 4° Verdickungsmittel, optische Aufheller und Farbstoffe ihres zu geringen Haftvermögens nicht in jeder Hin- den Dispersionen zugesetzt werden,
sieht die;.gesteigeften Anforderungen der PraxisV"^: ■ Die wäßrigen Dispersionen" des erfindungsggmäßen

Der Erfindung lag daher die Aufgaben zugrunde"; ^-Bindemittel werden nach an sich bekannten Verfahren Bindemittel zur Verfestigung textiler Flächengebilde zum Beispiel durch Aufsprühen, Aufstreichen, Pflatwie Faservliesen und Filzen zu entwickeln, bei denen 45 sehen· oder.-iJsschen auf die^zu verfestigenden Faserdie beschriebenen Nachteile möglichst weitgehend ver- materialien aufgebracht. Nach dem Auftragen der mieden werden. Bindemitteldispersion werden die Vliese oder Filze bei

Gegenstand der Erfindung sind wäßrige Bindemittel- Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur gedispersionen .zur-.-Verfestigung -,von Faservliesen mit_:v .trocknet und zur„_nAushärtung_; der Bindemittel auf einem FeststoffgehältVohlÖ bisΓ 60 Gewichtsprozent^ 50 Temperaturen von'etwa 60 bis" 250° C, vorzugsweise enthaltend Copolymerisate aus 45 bis 55 Gewichtspro- 100 bis 14O⁰C, erhitzt. Die Erhitzungsdauer richtet zent eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureester von sich nach der angewandten Temperatur; sie kann we-

„einwertigen aliphatischen-Alkoholen mit 1 bis 8 C-Ato- nige-Sekunden-bis- zu. etwa 1 Stunde -betragen- Selbst-

men, 24 bis 30 Gewichtsprozent Acrylsäurenitril, 12,5. verständlich kann das Härten der Bindemittel _auch in bis 30,5 Gewichtsprozent "Styrol "und 0,5 bis^iH^Ge-^sSteinem Arbeitsgang Vorgenommen werden. "S·
wichtsprozent Acrylsäureamid, die in üblicher Weise Mit den erfindungsgemäßen. Bindemitteln werden

durch Emulsionspolymerisation in Gegenwart anio- gegen Wasser, Waschflotten- und; den Lösungsmitteln nenaktiver und/oder nichtionögener Emulgatoren so- der Chemisch-Refriigung.besiäriqjge Verklebungen von wie Aktivatoren hergestellt worden sind, sowie andere Vliesen oder Filzen äus^x natürlichen oder synthetischen übliche Hilfsmittel und gegebenenfalls bis zu 5 Ge- 60 Fasern erhalten. Die Verklebungen haben weiterhin wichtsprozent, bezogen auf die Copolymerisate, übli- den Vorteil, daß sie außerordentlich abriebfest sowie ehe Aminoplastkondensate. licht- und alterungsbeständig sind. Auch ist ihre Nei-

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur gung zum Anschmutzen während der Trocknungspro-Herstellung von gebundenen Faservliesen durch Be- zesse und bei den Wasch- und Reinigungsoperationen handlung der Vliese mit wäßrigen Bindemitteldisper- 65 sehr gering. Die gehärteten Bindemittel besitzen eine sionen und anschließendes Trocknen. Das Verfahren hohe Quellfestigkeit in Wasser und den Lösungsmitwird dadurch gekennzeichnet, daß man auf Faservliese teln der chemischen Reinigung. Diese Eigenschaft verdie vorstehend genannten wäßrigen Bindemitteldisper- bunden mit der geringen Thermoplastizität der Binde-

mittel hat zur Folge, daß- die mit diesen Bindern verfestigten Fasermaterialien beim Erwärmen oder bei der Einwirkung von Wasch- und Reinigungsflotten nicht aneinanderkleben. Gegenüber den 'aus der französischen Patentschrift 1 388 473, .der- belgischen Patentschrift 691151 und der britischen Patentschrift 997 921 bekannten Vliesverfestigungen, .wiesen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten -Vliesverbindungen eine überlegene Beständigkeit bei der Chemisch-Reinigung auf und zeigen auch eine vorteilhafte Waschbeständigkeit. - ■■;-,-

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; mit.gutem Erfolg Vliese, Filze u»dgL -verfestigen, die zum Beispiel aus Cellulosefasern wie Baumwolle, Zellwolle oder Jute, Hanf, Palmfasern Sisal oder aus Wolle öder Seide oder aus synthetischen Fasern., wie Polyamid, Polyvinylchlorid, Polyestern oder Polyacrylnitril 'oder Mischungen dieser Fas.ern-oder aus -mineralische». Fasern wie Glasfasern, Schlackenwolle; oder As.bestfasern bestehen. -'·. _; · -^

Es wurde festgestellt, daß die,.Einhaltung de^in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Zusammensetzung der Copolymerisate zur Erzielung der vorteilhaften überlegenen Effekte beim Einsatz als Bindemittel zur Verfestigung von Faservliesen unbedingt erforderlich ist. Bereits eine Abweichung von der vorgeschlagenen Zusammensetzung der Copolymerisate in nur einer Komponente wirkt sich ungünstig auf die Eigenschaften der hiermit verklebten Vliese oder Filze aus, wie die nachfolgend in dem Beispiel 1 beschriebene vergleichende Prüfung der Wasch- und Reinigungsbeständigkeit von Vliesen zeigt, die mit Copolymerisaten verschiedener Zusammensetzung verfestigt wurden.

In den Ausführungsbeispielen handelt es sich bei den Mengen und Prozentangaben um Gewichtsteile und Gewichtsprozente.

Beispiel 1

Ein unverfestigtes Polyesterfaservlies von 200 g/m² wird beidseitig mit einer Flotte besprüht, die aus 49 Teilen Wasser, 1 Teil Hexamethoxymethylmelamin, 50 Teilen einer mit Maleinsäure auf pH 3 gestellten 42°/oigen Copolymerisat-Dispersion (A) deren Polymeranteil 52°/₀ Butylacrylat, 25% Acrylsäurenitril, 21% Styrol und 2 % Acrylsäureamid besteht. Das Vlies wird anschließend zum Trocknen und Härten während 3 Minuten auf 120 bis 130⁰C erhitzt. Die Bindemittelauflage beträgt 10 g/m² je Vliesseite.

Die erzielte Oberflächenabbindung ist rein weiß, elastisch und zeigt eine gute Wasch- und Chemisch-Reinigungsbeständigkeit.

Ebenfalls gute Ergebnisse werden erhalten, wenn nach der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise an Stelle der Copolymerisat-Dispersion (A) ebenfalls 42%ige, mit Maleinsäure auf pH 3 eingestellte, wäßrige Copolymerisat-Dispersionen verwendet werden, deren Polymeranteil aus

(B) 48% Butylacrylat,

25 % Acrylsäurenitril,
25 % Styrol und
2 ⁰I_n Acrylsäureamid und andererseits aus

(C) 48% Butylacrylat, ; -"·-■; .·

30% Acrylsäurenitril,
20% Styrol und
2 % Acrylsäureamid besteht.
.5 ■

Zum Vergleich werden Polyestervliese bei sonst gleicher Arbeitsweise mit den folgenden ebenfalls 42%igen, mit Maleinsäure auf pH 3 eingestellten Copolymerisat-Dispersionen, die in ihrer Zusammenset-ι,ο zung außerhalb des in der vorliegenden Erfindung be^ anspruchten Bereiches liegen, verfestigt. Es_;kommen hier. Copolymerisate zur Anwendung mit folgenden lylonomeranteilen: ■

(E)

(G)

; 52% Butylacrylat,
''_rr 35% Acrylsäurenitril,
■■il%-Styroi"und.
2..% Acrylsäureamid,

52% Butylcrylat,
11 % Acrylsäurenitril,
35% Styrol und
2% Acrylsäureamid,

.' 63 % Butylacrylat, '
' 15 % Acrylsäurenitril,
20% Styrol und'
2% Acrylsäureamid,

48% Butylacrylat,
35% Acrylnitril,
15% Styrol und
2% Acrylamid.

Mit den Dispersionen (D), (E) und (G) werden harte spröde Abbindungen erhalten. Die mit der Dispersion

(F) verfestigten Vliese neigen stark zur Anschmutzung und Vergrauung; diese zeigt sich besonders bei der chemischen Reinigung, wenn die verfestigten Vliese mit farbigen Textilien zusammen gereinigt werden.

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 Wägung ermittelt. Aus mehreren solcher Paralleluntersuchungen werden die Durchschnittswerte bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Die Prüfungsergebnisse lassen die überlegene Wasch- und Chemisch-Reinigungsbeständigkeit der mit den Bindern (A), (B) und (C) erhaltenen Verklebungen er-

Zusammensetzung des	Binderverlust	Binderverlust
Polymeren	nach Maschinen	nach chemischen
Butylacrylat/Acryl-	wäschen	Reinigungen
säurenitril/Styrol/
Acrylsäureamid	3%	2%
(A) 52/25/21/2 ...	4%	3%
(B) 48/25/25/2 ...	4%	4%
(C) 48/30/20/2 ...	über 5%	über 5%
(D) 52/35/11/2 ...	über 5%	über 5%
(E) 52/11/35/2 ...	über 5%	über 5%
(F) 63/15/20/2 ...	über 5%	über 5%
(G) 48/35/15/2 ...

kennen. Die Abbindungen mit· den Copolymerisaten (D) und (G) zeigen deutlich Auflockerungserscheinungen. Die Abbindungen mit den Polymerisaten (E) und (F) sind nach den Wäschen und Chemisch-Reinigungen teilweise zerstört.

Beispiel 2

Ein unverfestigtes Zellwoll-Vlies von 50 g/m² wird in einer Flotte, bestehend aus 30 Teilen der im Beispiel 1 erwähnten Dispersion (A), 1,2 Teilen eines 50°/₀igen mit Methanol vollverätherten Melamin-Formaldehyd-Vorkondensates und 68,8 Teilen Wasser, getaucht, abgequetscht und 4 Minuten auf 125° C erhitzt. Di&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 %· ^a5

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wäßrige Bindemitteldispersionen zur Verfestigung von Faservliesen mit einem Feststoffgehalt von 10 bis 60 Gewichtsprozent, enthaltend Copolymerisate aus 45 bis 55 Gewichtsprozent eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureesters von einwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen, 24 bis 30 Gewichtsprozent Acrylsäurenitril, 12,5 bis 30,5 Gewichtsprozent Styrol und 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent Acrylsäureamid, die in üblicher Weise durch Emulsionspolymerisation in .Gegenwart anionenaktiver und/oder nichtionogener Emulgatoren sowie Aktivatoren hergestellt worden sind, sowie andere übliche Hilfsmittel und gegebenenfalls bis zu 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Copolymerisate, übliche Aminoplastkondensate.

2. Verfahren zur Herstellung von gebundenen Faservliesen durch Behandlung der Vliese mit wäßrigen Bindemitteldispersionen und anschließendes Trocknen, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrigen Bindemitteldispersionen gemäß Anspruch 1 aufträgt und danach die Vliese zur Trocknung" und Härtung des Bindemittels auf Temperaturen von 60 bis 250° C erhitzt.