DE19609311A1 - Für die Herstellung von beschichteten Textilien geeignete wässerige Dispersionen - Google Patents
Für die Herstellung von beschichteten Textilien geeignete wässerige DispersionenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft wässerige Dispersionen, die
für die Herstellung von beschichteten Textilien geeignet sind,
enthaltend, bezogen auf den Feststoffgehalt
- a) 10 bis 60 Gew.-% eines Polyurethans, welches hydrophile Grup pen trägt, die die Wasserdispergierbarkeit des Polyurethans ermöglichen
- b) 5 bis 30 Gew.-% eines Copolymerisates, aufgebaut aus
- b1) 10 bis 50 Gew.-% Styrol
- b2) 90 bis 10 Gew.-% Butadien und
- b3) 0 bis 20 Gew.-% eines weiteren mit Styrol radikalisch copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren
- c) 0,1 bis 5 Gew.-% eines Emulgators
- d) 5 bis 30 Gew.-% Melamin
- e) 0,1 bis 30 Gew.-% eines Aminoplast- oder Phenolharzes
- f) 1 bis 30 Gew.-% eines Flammschutzmittels und
- g) 1 bis 70 Gew.-% eines Kaolins.
Weiterhin betrifft die Erfindung beschichtete Textilien, die
unter Verwendung dieser Dispersionen hergestellt wurden sowie die
Verwendung der beschichteten Textilien insbesondere im Bauten
schutz als Dachbahnen.
Dachbahnen müssen ein komplexes Anforderungsprofil erfüllen, ge
fordert wird häufig folgende Eigenschaftskombination
- - hohe mechanische Festigkeit und Elastizität sowohl in der Kälte als auch in der Wärme, da Dächer jahreszeitabhängig starken Temperaturschwankungen unterworfen sind
- - hohe Wasserdichtigkeit
- - gute Wasserdampfdurchlässigkeit
- - Einstufung in eine möglichst hohe Brandschutzklasse und
- - Abwesenheit von chlorierten Produkten, da von einem Teil der Öffentlichkeit Produkte aus chlorierten Polymeren gemieden wer den, weil bei ihm der Eindruck entstanden ist, sie seien aus ökologischen Gründen bedenklich.
Aus der EP-A-05 25 639 sind beschichtete Textilien und deren Ver
wendung im Bautenschutz als Dachbahnen bekannt. Als Beschich
tungsmittel werden wässerige Dispersionen empfohlen, die ein
Copolymer, aufgebaut aus Vinylchlorid, Ethylen und einem weiteren
Monomer aus der Gruppe (Meth)acrylsäureester, Vinylester und
α-Olefine, ein Flammschutzhilfsmittel, ein Schaumstabilisator,
gegebenenfalls ein Melamin-Formaldehyd-Harz und gegebenenfalls
ein Verdickungsmittel enthalten. Diese beschichteten Textilien
enthalten chlorierte Polymere und sind, was das Brandschutzver
halten betrifft, noch verbesserungsbedürftig.
In der WO 94/06852 wird empfohlen, zur Beschichtung von beliebi
gen Substraten, bevorzugt Leder, wässerige Dispersionen einzuset
zen, die ein ionomeres Polyurethan und einen Schaumstabilisator
enthalten. Gegebenenfalls kann diese Dispersion mit einer wei
teren Polymerdispersion abgemischt sein und weitere Hilfs- und
Zusatzstoffe wie Farbstoffe, Verlaufs- und Netzmittel, Antiklebe
mittel, Weichmacher und Mattierungsmittel enthalten. Die Anwen
dung der Dispersion als Beschichtungsmittel erfolgt, indem man
sie mechanisch aufschäumt, auf das Substrat aufträgt und den
Schaum trocknet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand deshalb darin,
eine wässerige Dispersion zur Verfügung zu stellen, die sich für
die Herstellung von Dachbahnen mit einem hohen Eigenschaftsniveau
eignen, die insbesondere chlorfrei sind, ein gutes Brandschutz
verhalten aufweisen und gleichzeitig eine gute Wasserdampfdurch
lässigkeit und eine hohe Wasserdichtigkeit gegenüber flüssigem
Wasser aufweisen.
Demgemäß wurden die vorstehend definierten wässerigen
Dispersionen erhalten.
Die erfindungsgemäßen wässerigen Dispersionen enthalten
- a) 10 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% eines Polyure thans, welches hydrophile Gruppen trägt, die die Wasser dispergierbarkeit des Polyurethans ermöglichen
- b) 5 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% eines Copolymeri
sates, aufgebaut aus
- b1) 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 70 Gew.-% Styrol
- b2) 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 70 Gew.-% Butadien und
- b3) 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-% eines wei teren mit Styrol radikalisch copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren
- c) 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 1,5 Gew.-% eines Emulgators
- d) 5 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-% Melamin
- e) 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 5 Gew.-% eines Aminoplast- oder Phenolharzes
- f) 1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 20 Gew.-% eines Flammschutz mittels und
- g) 1 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 40 Gew.-% eines Kaolins.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen lassen sich einfach herstel
len, wenn man von einer handelsüblichen wässerigen Dispersion
ausgeht, die das Polyurethan (a) oder das Copolymer (b) (Disper
sion (a) bzw. (b)) enthält und eine dieser Dispersionen mit den
fehlenden Komponenten (a) bis (h) vermischt. Die Vermischung ist
unkritisch und erfolgt beispielsweise durch Einrühren.
Geeignete Dispersionen (a) sind allgemein bekannt und beispiels
weise in Kunststoffhandbuch Band 7, 2. Auflage - München; Wien;
Hanser, 1983; Seite 24 bis 26 beschrieben.
Das Polyurethan ist bevorzugt aufgebaut aus
- a1) Diisocyanaten mit 4 bis 30 C-Atomen,
- a2) Diolen, von denen
- a2.1) 10 bis 100 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (a2), ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 aufweisen, und
- a2.2) 0 bis 90 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (a2), ein Molekulargewicht von 60 bis 500 g/mol aufweisen,
- a3) von den Monomeren (a1) und (a2) verschiedene Monomere mit we nigstens einer Isocyanatgruppe oder wenigstens einer gegen über Isocyanatgruppen reaktiven Gruppe, die darüber hinaus we nigstens eine hydrophile Gruppen oder eine potentiell hydro phile Gruppe tragen, wodurch die Wasserdispergierbarkeit der Polyurethane bewirkt wird,
- a4) gegebenenfalls weiteren von den Monomeren (a1) bis (a3) ver schiedenen mehrwertigen Verbindungen mit reaktiven Gruppen, bei denen es sich um alkoholische Hydroxylgruppen, primäre oder sekundäre Aminogruppen oder Isocyanatgruppen handelt und
- a5) gegebenenfalls von den Monomeren (a1) bis (a4) verschiedenen einwertigen Verbindungen mit einer reaktiven Gruppen, bei der es sich um eine alkoholische Hydroxylgruppe, eine primäre oder sekundäre Aminogruppen oder eine Isocyanatgruppe han delt.
Als Monomere (a1) kommen die üblicherweise in der Polyurethan
chemie eingesetzten Diisocyanate in Betracht.
Insbesondere zu nennen sind Diisocyanate X(NCO)₂, wobei X für
einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 12 Kohlen
stoffatomen, einen cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlen
wasserstoffrest mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen oder einen
araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 15 Kohlenstoff
atomen steht. Beispiele derartiger Diisocyanate sind Tetra
methylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Dodecamethylendi
isocyanat, 1,4-Diisocyanatocyclohexan, 1-Isocyanato-3,5,5-tri
methyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (IPDI), 2,2-Bis-(4-isocyana
tocyclohexyl)-propan, Trimethylhexandiisocyanat, 1,4-Diisocya
natobenzol, 2,4-Diisocyanatotoluol, 2,6-Diisocyanatotoluol,
4,4′-Diisocyanato-dipheny1methan, 2,4′-Diisocyanato-diphenylme
than, p-Xylylendiisocyanat, Tetramethylxylylendiisocyanat
(TMXDI), die Isomerendes Bis-(4-isocyanatocyclohexyl)methan so
wie aus diesen Verbindungen bestehende Gemische.
Als Gemische dieser Isocyanate sind besonders die Mischungen der
jeweiligen Strukturisomeren von Diisocyanatotoluol und Diisocya
nato-diphenylmethan von Bedeutung, insbesondere die Mischung aus
80 mol-% 2,4 Diisocyanatotoluol und 20 mol-% 2,6-Diisocyanato
toluol geeignet. Weiterhin sind die Mischungen von aromatischen
Isocyanaten wie 2,4 Diisocyanatotoluol und/oder 2,6-Diisocyanato
toluol mit aliphatischen oder cycloaliphatischen Isocyanaten wie
Hexamethylendiisocyanat oder IPDI besonders vorteilhaft, wobei
das bevorzugte Mischungsverhältnis der aliphatischen zu aromati
schen Isocyanate 4 : 1 bis 1 : 4 beträgt.
Im Hinblick auf gute Filmbildung und Elastizität kommen als Diole
(a2) vornehmlich höhermolekulare Diole (a2.1), die ein Molekular
gewicht von etwa 500 bis 5000, vorzugsweise von etwa 100 bis 3000
g/mol haben.
Bei den Diolen (a2.1) handelt es sich insbesondere um Polyester
polyole, die z. B. aus Ullmanns Encyklopädie der technischen Che
mie, 4. Auflage, Band 19, S. 62 bis 65 bekannt sind. Bevorzugt
werden Polyesterpolyole eingesetzt, die durch Umsetzung von zwei
wertigen Alkoholen mit zweiwertigen Carbonsäuren erhalten werden.
Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechen
den Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäure
ester von niederen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung
der Polyesterpolyole verwendet werden. Die Polycarbonsäuren kön
nen aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch, aromatisch oder
heterocyclisch sein und gegebenenfalls, z. B. durch Halogenatome,
substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür
seien genannt: Korksäure, Azelainsäure, Phthalsäure, Isophthal
säure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexa
hydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Endo
methylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Ma
leinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, dimere Fettsäuren.
Bevorzugt sind Dicarbonsäuren der allgemeinen Formel
HOOC-(CH₂)y-COOH, wobei y eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt eine gerade
Zahl von 2 bis 20 ist, z. B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Dodecan
dicarbonsäure und Sebacinsäure.
Als mehrwertige Alkohole kommen z. B. Ethylenglykol, Propan-
1,2-diol, Propan-1,3-diol, Butan-1,3-diol, Buten-1,4-diol, Butin-
1,4-diol, Pentan-1,5-diol, Neopentylglykol, Bis-(hydroxy
methyl)-cyclohexane wie 1,4-Bis-(hydroxymethyl)cyclohexan, 2-Me
thyl-propan-1,3-diol, Methylpentandiole, ferner Diethylenglykol,
Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Polyethylenglykol,
Dipropylenglykol, Polypropylenglykol, Dibutylenglykol und Poly
butylenglykole in Betracht. Bevorzugt sind Alkohole der allge
meinen Formel HO-(CH₂)x-OH, wobei x eine Zahl von 1 bis 20 ist.
Beispiele hierfür sind Ethylenglycol, Butan-1,4-diol,
Hexan-1,6-diol, Octan-1,8-diol und Dodecan-1,12-diol.
Ferner kommen auch Polycarbonat-Diole, wie sie z. B. durch Umset
zung von Phosgen mit einem Überschuß von den als Aufbau
komponenten für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen
Alkohole erhalten werden können, in Betracht.
Geeignet sind auch Polyesterdiole auf Lacton-Basis, wobei es sich
um Homo- oder Mischpolymerisate von Lactonen, bevorzugt um end
ständige Hydroxylgruppen aufweisende Anlagerungsprodukte von
Lactonen an geeignete difunktionelle Startermoleküle handelt. Als
Lactone kommen bevorzugt solche in Betracht, die sich von
Verbindungen der allgemeinen Formel HO-(CH₂)z-COOH ableiten, wobei
z eine Zahl von 1 bis 20 ist. Beispiele sind ε-Caprolacton, β-Pro
piolacton, gamma-Butyrolacton und/oder Methyl-ε-caprolacton sowie
deren Gemische.
Daneben kommen als Monomere (a2.1) Polyetherdiole in Betracht.
Sie sind insbesondere durch Polymerisation von Ethylenoxid,
Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder
Epichlorhydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von BF₃ oder
durch Anlagerung dieser Verbindungen gegebenenfalls im Gemisch
oder nacheinander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen
Wasserstoffatomen, wie Alkohole oder Amine, z. B. Wasser, Ethylen
glykol, Propan-1,2-diol, Propan-1,3-diol, 1,2-Bis(4-hydroxydiphe
nyl)-propan oder Anilin erhältlich. Besonders bevorzugt ist Poly
tetrahydrofuran eines Molekulargewichts von 240 bis 5000, und vor
allem 500 bis 4500.
Die Polyole können auch als Gemische im Verhältnis 0,1 : 1 bis 1 : 9
eingesetzt werden.
Die Härte und der Elastizitätsmodul der Polyurethane läßt sich
erhöhen, wenn als Diole (a2) neben den Diolen (a2.1) noch nieder
molekulare Diole (a2.2) mit einem Molekulargewicht von etwa 62
bis 500, vorzugsweise von 62 bis 200 g/mol, eingesetzt werden.
Als Monomere (a2.2) werden vor allem die Aufbaukomponenten der
für die Herstellung von Polyesterpolyolen genannten kurzkettigen
Alkandiole eingesetzt, wobei die unverzweigten Diole mit 2 bis
12 C-Atomen und einer gradzahligen Anzahl von C-Atomen bevorzugt
werden.
Bevorzugt beträgt der Anteil der Diole (a2.1), bezogen auf die
Gesamtmenge der Diole (a2) 10 bis 100 mol-% und der Anteil der
Monomere (a2.2), bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (a2) 0
bis 90 mol-%. Besonders bevorzugt beträgt das Verhältnis der
Diole (a2.1) zu den Monomeren (a2.2) 0,2 : 1 bis 5 : 1, beson
ders bevorzugt 0,5 : 1 bis 2 : 1.
Um die Wasserdispergierbarkeit der Polyurethane zu erreichen,
sind die Polyurethane neben den Komponenten (a1), (a2) und (a4)
aus von den Komponenten (a1), (a2) und (a4) verschiedenen
Monomere (a3), die wenigstens eine Isocyanatgruppe oder wenig
stens eine gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Gruppe und dar
über hinaus wenigstens eine hydrophile Gruppe oder eine Gruppe,
die sich in eine hydrophile Gruppe überführen läßt, tragen, auf
gebaut. Im folgenden Text wird der Begriff "hydrophile Gruppen
oder potentiell hydrophile Gruppen" mit "(potentiell) hydrophile
Gruppen" abgekürzt. Die (potentiell) hydrophilen Gruppen reagie
ren mit Isocyanaten wesentlich langsamer als die funktionellen
Gruppen der Monomere, die zum Aufbau der Polymerhauptkette die
nen.
Der Anteil der Komponenten mit (potentiell) hydrophilen Gruppen
an der Gesamtmenge der Komponenten (a1), (a2), (a3) und (a4) wird
im allgemeinen so bemessen, daß die Molmenge der (potentiell) hy
drophilen Gruppen, bezogen auf die Gewichtsmenge aller Monomere
(a1) bis (a4), 30 bis 1000, bevorzugt 50 bis 500 und besonders
bevorzugt 80 bis 400 mmol/kg beträgt.
Bei den (potentiell) hydrophilen Gruppen kann es sich um nicht
ionische oder bevorzugt um (potentiell) ionische hydrophile Grup
pen handeln.
Als nichtionische hydrophile Gruppen kommen insbesondere Poly
ethylenglykolether aus vorzugsweise 5 bis 100, bevorzugt 10 bis
80 Ethylenoxid-Wiederholungseinheiten, in Betracht. Der Gehalt an
Polyethylenoxid-Einheiten beträgt im allgemeinen 0 bis 15, bevor
zugt 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gewichtsmenge aller
Monomere (a1) bis (a4).
Bevorzugte Monomere mit nichtionischen hydrophilen Gruppen sind
die Reaktionsprodukte aus einem Polyethylenglykol und einem
Diisocyanat, die eine endständig veretherten Polyethylenglykol
rest tragen. Derartige Diisocyanate sowie Verfahren zu deren Her
stellung sind in den Patentschriften US 3 905 929 und
US 3 920 598 angegeben.
Ionische hydrophile Gruppen sind vor allem anionische Gruppen wie
die Sulfonat-, die Carboxylat- und die Phosphatgruppe in Form ih
rer Alkalimetall- oder Ammoniumsalze sowie kationische Gruppen
wie Ammonium-Gruppen, insbesondere protonierte tertiäre Amino
gruppen oder quartäre Ammoniumgruppen.
Potentiell ionische hydrophile Gruppen sind vor allem solche, die
sich durch einfache Neutralisations-, Hydrolyse- oder Quaterni
sierungsreaktionen in die oben genannten ionischen hydrophilen
Gruppen überführen lassen, also z. B. Carbonsäuregruppen,
Anhydridgruppen oder tertiäre Aminogruppen.
(Potentiell) ionische Monomere (a3) sind z. B. in Ullmanns
Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 19,
S. 311-313 und beispielsweise in der DE-A 14 95 745 ausführlich
beschrieben.
Als (potentiell) kationische Monomere (a3) sind vor allem
Monomere mit tertiären Aminogruppen von besonderer praktischer
Bedeutung, beispielsweise: Tris-(hydroxyalkyl)-amine,
N,N′-Bis(hydroxyalkyl)-alkylamine, N-Hydroxyalkyl-dialkylamine,
Tris-(aminoalkyl)-amine, N,N′-Bis(aminoalkyl)-alkylamine, N-Ami
noalkyl-dialkylamine, wobei die Alkylreste und Alkandiyl-Einhei
ten dieser tertiären Amine unabhängig voneinander aus 2 bis 6
Kohlenstoffatomen bestehen.
Diese tertiären Amine werden entweder mit Säuren, bevorzugt star
ken Mineralsäuren wie Phosphorsäure, Schwefelsäure, Halogen
wasserstoffsäuren oder starken organischen Säuren oder durch Um
setzung mit geeigneten Quaternisierungsmitteln wie C₁- bis
C₆-Alkylhalogeniden, z. B. Bromiden oder Chloriden in die Ammonium
salze überführt.
Als Monomere mit (potentiell) anionischen Gruppen kommen
üblicherweise aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische
oder aromatische Carbonsäuren und Sulfonsäuren in Betracht, die
mindestens eine alkoholische Hydroxylgruppe oder mindestens eine
primäre oder sekundäre Aminogruppe tragen. Bevorzugt sind
Dihydroxyalkylcarbonsäuren, vor allem mit 3 bis 10 Kohlenstoff
atomen, wie sie auch in der US-A 3 412 054 beschrieben sind. Ins
besondere sind Verbindungen der allgemeinen Formel
in welcher R¹ und R² für eine C₁- bis C₄-Alkandiyl-Einheit und R³
für eine C₁- bis C₄-Alkyl-Einheit steht und vor allem Dimethylol
propionsäure (DMPA) bevorzugt.
Weiterhin eignen sich entsprechende Dihydroxysulfonsäuren und Di
hydroxyphosphonsäuren wie 2,3-Dihydroxypropanphosphonsäure.
Ansonsten geeignet sind Dihydroxylverbindungen mit einem Moleku
largewicht über 500 bis 10 000 g/mol mit mindestens 2 Carboxylat
gruppen, die aus der DE-A 39 11 827 bekannt sind.
Als Monomere (a3) mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Aminogrup
pen kommen Aminocarbonsäuren wie Lysin, ß-Alanin, die in der
DE-A 20 34 479 genannten Addukte von aliphatischen diprimären Di
aminen an α,β-ungesättigte Carbonsäuren wie die N-(2-Amino
ethyl)-2-aminoethancarbonsäure sowie die entsprechenden N-Amino
alkyl-aminoalkylcarbonsäuren, wobei die Alkandiyl-Einheiten aus 2
bis 6 Kohlenstoffatome bestehen, in Betracht.
Sofern Monomere mit potentiell ionischen Gruppen eingesetzt wer
den, kann deren Überführung in die ionische Form vor, während,
jedoch vorzugsweise nach der Isocyanat-Polyaddition erfolgen. Be
sonders bevorzugt liegen die Carboxylatgruppen in Form ihrer
Salze mit einem Alkaliion oder einem Ammoniumion als Gegenion
vor.
Die Monomere (a4), die von den Monomeren (a1) bis (a3) verschie
den sind, dienen im allgemeinen der Vernetzung oder der Ketten
verlängerung. Es sind im allgemeinen mehr als zweiwertige nicht
aromatische Alkohole, Amine mit 2 oder mehr primären und/oder se
kundären Aminogruppen sowie Verbindungen, die neben einer oder
mehreren alkoholischen Hyxdroxylgruppen eine oder mehrere primäre
und/oder sekundären Aminogruppen tragen.
Polyamine mit 2 oder mehr primären und/oder sekundären Aminogrup
pen werden vor allem dann eingesetzt, wenn die Kettenverlängerung
bzw. Vernetzung in Gegenwart von Wasser stattfinden soll, da
Amine in der Regel schneller als Alkohole oder Wasser mit Iso
cyanaten reagieren. Das ist häufig dann erforderlich, wenn wässe
rige Dispersionen von vernetzten Polyurethanen oder Polyurethanen
mit hohem Molgewicht gewünscht werden. In solchen Fällen geht man
so vor, daß man Präpolymere mit Isocyanatgruppen herstellt, diese
rasch in Wasser dispergiert und anschließend durch Zugabe von
Verbindungen mit mehreren gegenüber Isocyanaten reaktiven Amino
gruppen kettenverlängert oder vernetzt.
Hierzu geeignete Amine sind im allgemeinen polyfunktionelle Amine
des Molgewichtsbereiches von 32 bis 500 g/mol, vorzugsweise von
60 bis 300 g/mol, welche mindestens zwei primäre, zwei sekundäre
oder eine primäre und eine sekundäre Aminogruppe enthalten. Bei
spiele hierfür sind Diamine wie Diaminoethan, Diaminopropane,
Diaminobutane, Diaminohexane, Piperazin, 2,5-Dimethylpiperazin,
Amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexan (Isophorondiamin,
IPDA), 4,4′-Diaminodicyclohexylmethan, 1,4-Diaminocyclohexan,
Aminoethylethanolamin, Hydrazin, Hydrazinhydrat oder Triamine wie
Diethylentriamin oder 1,8-Diamino-4-aminomethyloctan.
Die Amine können auch in blockierter Form, z. B. in Form der ent
sprechenden Ketimine (siehe z. B. CA-1 129 128), Ketazine (vgl.
z. B. die US-A 4 269 748) oder Aminsalze (s. US-A 4 292 226) ein
gesetzt werden.
Bevorzugt werden Gemische von Di- und Triaminen verwendet, beson
ders bevorzugt Gemische von Isophorondiamin und Diethylentriamin.
Die Polyurethane enthalten bevorzugt kein Polyamin oder 1 bis 10,
besonders bevorzugt 4 bis 8 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge
der Komponenten (a2) und (a4) eines Polyamins mit mindestens 2
gegenüber Isocyanaten reaktiven Aminogruppen als Monomere (a4).
Alkohole mit einer höheren Wertigkeit als 2, die zur Einstellung
eines gewissen Verzweigungs- oder Vernetzungsgrades dienen kön
nen, sind z. B. Trimethylolpropan, Glycerin oder Zucker.
Für den gleichen Zweck können auch als Monomere (a4) dreiwertige
und vierwertige Isocyanate eingesetzt werden. Handelsübliche
Verbindungen sind beispielsweise das Isocyanurat oder das Biuret
des Hexamethylendiisocyanats.
Monomere (a5), die gegebenenfalls mitverwendet werden, sind Mono
isocyanate, Monoalkohole und Mono- primäre und sekundäre Amine.
Im allgemeinen beträgt ihr Anteil maximal 10 mol-%, bezogen auf
die gesamte Molmenge der Monomere. Diese monofunktionellen
Verbindungen tragen üblicherweise weitere funktionelle Gruppen
wie olefinische Gruppen oder Carbonylgruppen und dienen zur Ein
führung von funktionellen Gruppen in das Polyurethan, die die
Dispergierung bzw. die Vernetzung oder weitere polymeranaloge Um
setzung des Polyurethans ermöglichen. In Betracht kommen hierfür
Monomere wie Isopropenyl-α,α-dimethylbenzylisocyanat (TMI) und
Ester von Acryl- oder Methacrylsäure wie Hydroxyethylacrylat oder
Hydroxyethylmethacrylat.
Auf dem Gebiet der Polyurethanchemie ist allgemein bekannt, wie
das Molekulargewicht der Polyurethane durch Wahl der Anteile der
miteinander reaktiven Monomere sowie dem arithmetischen Mittel
der Zahl der reaktiven funktionellen Gruppen pro Molekül einge
stellt werden kann.
Normalerweise werden die Komponenten (a1), (a2), (a3) und (a4)
sowie ihre jeweiligen Molmengen so gewählt, daß das Verhältnis
A : B mit
- A) der Molmenge an Isocyanatgruppen und
- B) der Summe aus der Molmenge der Hydroxylgruppen und der Mol menge der funktionellen Gruppen, die mit Isocyanaten in einer Additionsreaktion reagieren können
0,5 : 1 bis 2 : 1, bevorzugt 0,8 : 1 bis 1,5, besonders bevorzugt
0,9 : 1 bis 1,2 : 1 beträgt. Ganz besonders bevorzugt liegt das
Verhältnis A : B möglichst nahe an 1 : 1.
Neben den Komponenten (a1), (a2), (a3) und (a4) werden Monomere
mit nur einer reaktiven Gruppe im allgemeinen in Mengen bis zu
15 mol-%, bevorzugt bis zu 8 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge
der Komponenten (a1), (a2), (a3) und (a4) eingesetzt.
Die eingesetzten Monomere (a1) bis (a4) tragen im Mittel
üblicherweise 1,5 bis 2,5, bevorzugt 1,9 bis 2,1, besonders
bevorzugt 2,0 Isocyanatgruppen bzw. funktionelle Gruppen, die mit
Isocyanaten in einer Additionsreaktion reagieren können.
Die Polyaddition der Komponenten (a1) bis (a4) erfolgt im allge
meinen nach den bekannten Verfahren, wobei bevorzugt das sog.
"Acetonverfahren" oder das "Präpolymermischverfahren", die
beispielsweise aus der DE-A-44 18 157 bekannt sind, angewendet
wird.
Dabei geht man im allgemeinen so vor, daß man zunächst in einem
inerten organische Lösungsmittel ein Präpolymer oder das Poly
urethan (a) herstellt und anschließend das Präpolymer oder das
Polyurethan (a) in Wasser dispergiert. Im Falle des Präpolymeren
erfolgt die Umsetzung zum Polyurethan (a) durch Reaktion mit dem
Wasser oder durch ein nachträglich zugegebenes Amin (Komponente
a4). Üblicherweise wird das Lösungsmittel nach der Dispergierung
destillativ ganz oder teilweise entfernt.
Die Dispersionen haben im allgemeinen einen Feststoffgehalt von
10 bis 75, bevorzugt von 20 bis 65 Gew.-% und eine Viskosität von
10 bis 500 mPa·s (gemessen bei einer Temperatur von 20°C und einer
Schergeschwindigkeit von 250 s-1).
Hydrophobe Hilfsmittel, die unter Umständen nur schwierig homogen
in der fertigen Dispersion zu verteilen sind wie beispielsweise
Phenol-Kondensationsharze aus Aldehyden und Phenol bzw. Phenolde
rivaten oder Epoxidharze und weitere z. B. in der DE-A 39 03 538,
43 09 079 und 40 24 567 genannten Polymere, die in Polyurethan
dispersionen beispielsweise als Haftungsverbesserer dienen, kön
nen nach den in den beiden oben genannten Schriften beschriebenen
Methoden dem Polyurethan oder dem Präpolymeren bereits vor der
Dispergierung zugesetzt werden.
Als wässerige Dispersionen (b), die die Copolymerisate (b) ent
halten, sind allgemein bekannt.
Als Monomere (b3) kommen mehrfach ungesättigte Carbonsäuren und/oder
deren Amide und/oder deren Anhydride in Betracht. Beispiele
hierfür sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure,
(Meth)acrylamid, der C₁- bis C₁₂-Alkylester der (Meth)acrylsäure.
Die Herstellung der polymeren b) kann in üblicher Weise durch
Lösungs- oder Emulsionspolymerisation unter Verwendung üblicher
radikalischer Polymerisationsinitiatoren durchgeführt werden.
Als radikalische Polymerisationsinitiatoren kommen alle diejeni
gen in Betracht, die in der Lage sind, eine radikalische wässe
rige Emulsionspolymerisation auszulösen. Es kann sich dabei so
wohl um Peroxide, z. B. Alkalimetallperoxodisulfate, Dibenzolpero
xid, γ-Butylperpivalat, t-Butylper-2-ethylhexanoat,
2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, Cumolhydroperoxid, als
auch um Azoverbindungen wie beispielsweise Azobisisobutyronitril,
2,2′-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid, handeln.
Die Art und Weise, in der das radikalische Initiatorsystem im
Verlauf der erfindungsgemäßen radikalischen wässerigen Emulsions
polymerisation dem Polymerisationsgefäß zugegeben wird, ist dem
Durchschnittsfachmann bekannt. Es kann sowohl vollständig in das
Polymerisationsgefäß vorgelegt als auch nach Maßgabe seines Ver
brauchs im Verlauf der radikalischen wässerigen Emulsionspolyme
risation kontinuierlich oder stufenweise eingesetzt werden. Im
einzelnen hängt dies in an sich dem Durchschnittsfachmann bekann
ter Weise sowohl von der chemischen Natur des Initiatorsystems
als auch von der Polymerisationstemperatur ab. Vorzugsweise wird
ein Teil vorgelegt und der Rest nach Maßgabe des Verbrauchs der
Polymerisationszone zugeführt.
Im Falle der Emulsionspolymerisation können üblicherweise be
kannte ionische und/oder nichtionische Emulgatoren und/oder
Schutzkolloide bzw. Stabilisatoren verwendet werden.
Als derartige grenzflächenaktive Substanzen kommen prinzipiell
die als Dispergiermittel üblicherweise eingesetzten Schutz
kolloide und Emulgatoren in Betracht. Eine ausführliche Beschrei
bung geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben-Weyl, Metho
den der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe,
Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, S. 411 bis 420.
In einer bevorzugten Ausführungsform verwendet man Copolymerisate
(b), die in Gegenwart einer molekulargewichtsregelnden Substanz
wie beispielsweise tert.-Dodecylmercaptan, Tetrachlorkohlenstoff,
Trichlorbrommethan, Butylmercaptan, Allylalkohol, Poly-THF-bis
thiol, Mercaptoethanol, Acetylaceton, Thiolglykolsäure oder Thio
glykolsäureester hergestellt wurden. Vorzugsweise werden derar
tige Substanzen im Gemisch mit den zu polymerisierenden Monomeren
dem Reaktionsgemisch zugegeben.
Weitere geeignete Emulgatoren finden sich in Houben-Weyl, Metho
den der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe,
Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, S. 192 bis 208.
Die Dispersionen können auch unter Verwendung eines Schutz
kolloids zusätzlich zu vorhandenem Emulgator oder unter Verzicht
auf Emulgator, hergestellt werden, wobei die Menge des Schutz
kolloids bis zu 100 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 30 Gew.-%, bezogen
auf die Menge der eingesetzten Monomere betragen kann.
Verfahrens technisch kann dieses Schutzkolloid vollständig oder
zum Teil, zeitgleich oder zeitversetzt, mit den Monomeren gemein
sam oder getrennt, zugegeben werden; dabei kann es von Vorteil
sein, bis zu 30 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-%, bezogen
auf Monomere, Schutzkolloid in wässeriger Lösung vorzulegen.
Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn ein Teil des Schutz
kolloids auf das Polymer aufgepfropft wird.
Die Emulsionspolymerisation erfolgt in der Regel bei 30 bis 95,
vorzugsweise 75 bis 90°C. Das Polymerisationsmedium kann sowohl
nur aus Wasser als auch aus Mischungen aus Wasser und damit
mischbaren Flüssigkeiten wie Methanol bestehen. Vorzugsweise wird
nur Wasser verwendet. Die Emulsionspolymerisation kann sowohl als
Batchprozeß als auch in Form eines Zulaufverfahrens, einschließ
lich Stufen- oder Gradientenfahrweise, durchgeführt werden. Be
vorzugt ist das Zulaufverfahren, bei dem man einen Teil des Poly
merisationsansatzes vorlegt, auf die Polymerisationstemperatur
erhitzt, anpolymerisiert und anschließend den Rest des Polyme
risationsansatzes, üblicherweise über mehrere räumlich getrennte
Zuläufe, von denen einer oder mehrere die Monomeren in reiner
oder in emulgierter Form enthalten, kontinuierlich, stufenweise
oder unter Überlagerung eines Konzentrationsgefälles unter Auf
rechterhaltung der Polymerisation der Polymerisationszone zu
führt.
Die wässerigen Dispersionen (b) werden in der Regel mit Gesamt
feststoffgehalten von 15 bis 65 Gew.-%, bevorzugt von 40 bis
60 Gew.-% hergestellt.
Die erfindungsgemäße wässerige Dispersion enthält als Emulgatoren
beispielsweise höhere Alkylsulfate, Alkylbenzolsulfonate, Dial
kylsulfosuccinate, Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyoxyethy
lenacylester oder Fettsäuresalze in Form ihrer Alkali- oder
Ammoniumsalze. Bevorzugt wird als Emulgator eine Mischung aus
Alkali-n-octadecylsblfonat und Alkali-(C₉- bis C₁₄-Alkyl)-sulfo
succinat eingesetzt, wobei das Mischungsverhältnis 0,5 : 1 bis 1 : 1
beträgt.
Das Melamin (Komponente d) liegt in der wässerigen Dispersion in
suspendierter Form vor. Der mittlere Teilchendurchmesser beträgt
bevorzugt 5 bis 100 µm, besonders bevorzugt 10 bis 50 µm. Es wird
zweckmäßigerweise in Form eines Pulvers der genannten Teilchen
größe eingesetzt.
Geeignete Aminoplast- oder Phenolharze sind die allgemein bekann
ten handelsüblichen Produkte (vgl. Ullmanns Encyklopädie der
technischen Chemie, Band 7, 4. Auflage, 1974, Seiten 403 bis 422
und Ullmann′s encyclopedia of industrial chemistry, Band A19,
5. Auflage, 1991, Seiten 371 bis 384.
Bevorzugt sind die Melamin-Formaldehyd-Harze, wobei bis 20 mol-%
des Melamins durch äquivalente Mengen Harnstoff ersetzt sein kön
nen. Bevorzugt ist methyloliertes Melamin, z. B. Bi-, Tri- und/oder
Tetramethylolmelamin.
Die Melamin-Formaldehyd-Harze werden üblicherweise in Pulverform
oder in Form ihrer konzentrierten wässerigen Lösungen eingesetzt,
deren Feststoffgehalte 40 bis 70 Gew.-% betragen.
Geeignete Flammschutzmittel (Komponente f) sind beispielsweise
Antimontrioxid Sb₂O₃, Antimonpentoxid Sb₂O₃, Aluminiumoxidhydrat
Al₂O₃ · 3H₂O, Zinkborat Zn(BO₂)₂ · 2H₂O bzw.
2ZnO · (B₂O₃)₃ · (H₂O)3,5, Ammonium-ortho- bzw. -polyphosphat
NH₄H₂PO₄ bzw. (NH₄PO₃)n sowie Chlorparaffine.
Besonders bevorzugt sind die Phosphonsäure-Ester, insbesondere
5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methylphosphonat-
P-oxid und Bis(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)me
thylmethylphosphonat-P,P′-dioxid.
Bei den Kaolinen (Komponente g), die die wässerigen Dispersionen
enthalten, sind übliche im Handel erhältliche Typen geeignet.
Der mittlere Teilchendurchmesser liegt bevorzugt bei
0,1 bis 10 µm.
Die erfindungsgemäßen wässerigen Dispersionen werden zweckmäßi
gerweise gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Verdickungsmittel
auf eine Viskosität von 500 bis 3000 mPa·s (23°C, Scher
geschwindigkeit 20 Upm) eingestellt. Als Verdickungsmittel eignen
sich übliche Verdickungsmittel wie Polyacrylsäuren, Polyvinyl
pyrrolidone oder Cellulosederivate wie Methylcellulose.
Der pH-Wert der erfindungsgemäßen wässerigen Dispersionen beträgt
üblicherweise 3 bis 10, bevorzugt 8 bis 10 und ihr Feststoff
gehalt im allgemeinen 20 bis 70, bevorzugt 30 bis 60.
Die erfindungsgemäße wässerige Dispersion eignet sich als Be
schichtungsmittel zur Beschichtung von gewebten, gewirkten oder
vliesartigen textilen Trägermaterialien zu deren wasserdichten,
dampfdurchlässigen und flammhemmenden Ausrüstung. Vorzugsweise
werden Trägermaterialien aus synthetischen Fasern verwendet. Bei
spiele hierfür sind Polyethylen-, Polypropylen-, Polyester- und
Glasfasern. Besonders bevorzugt werden Rohvliese, insbesondere
Spinnvliese, aus den genannten synthetischen Fasern mit einem
Flächengewicht von 50 bis 300 g/m².
Zur Herstellung der beschichteten Textilien werden die
erfindungsgemäßen wässerigen Dispersionen nach üblichen Verfahren
auf die textilen Trägermaterialien aufgetragen, z. B. durch rakeln
oder streichen und das beschichtete Trägermaterial anschließend
getrocknet.
Bevorzugt wird dabei auf folgende Weise vorgegangen:
Das Beschichtungsmittel wird in Schaumform auf das Trägermaterial aufgetragen, da dadurch die Dampfdurchlässigkeit erheblich ver bessert wird. Hierzu wird das Beschichtungsmittel nach Zusatz des Schaumstabilisators und gegebenenfalls von Verdickungsmittel und weiterer Zusatzstoffe mechanisch aufgeschäumt. Dies kann in einem Schaummixgerät unter Eintrag hoher Scherkräfte erfolgen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in einem Schaumgenerator durch Einblasen von Druckluft aufzuschäumen. Vorzugsweise wird mittels eines Schaumgenerators aufgeschäumt.
Das Beschichtungsmittel wird in Schaumform auf das Trägermaterial aufgetragen, da dadurch die Dampfdurchlässigkeit erheblich ver bessert wird. Hierzu wird das Beschichtungsmittel nach Zusatz des Schaumstabilisators und gegebenenfalls von Verdickungsmittel und weiterer Zusatzstoffe mechanisch aufgeschäumt. Dies kann in einem Schaummixgerät unter Eintrag hoher Scherkräfte erfolgen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in einem Schaumgenerator durch Einblasen von Druckluft aufzuschäumen. Vorzugsweise wird mittels eines Schaumgenerators aufgeschäumt.
Das geschäumte Beschichtungsmittel wird dann mit üblichen Be
schichtungseinrichtungen, beispielsweise einem Streichrakel oder
anderen Schaumauftragungsgeräten, auf das Trägermaterial aufge
tragen. Die Auftragung kann ein- oder beidseitig erfolgen; vor
zugsweise erfolgt sie beidseitig. Die Auftragungsmenge pro Seite
beträgt von 20 bis 150 g/m², insbesondere 50 bis 90 g/m². Bei Men
gen unterhalb 20 g/m² erhält man zwar guten Dampfdurchlaß bei nie
drigen Kosten, aber ungenügenden Flammschutz und schlechte Was
serdichtigkeit. Bei Mengen oberhalb 150 g/m² treten beim Trocknen
Rißbildungen auf.
Nach der Auftragung wird der Schaum bei geringer Luftströmung im
Trockenkanal, beispielsweise durch Infraroterhitzung, mit einem
Temperaturgradienten von 60 bis 180°C, vorzugsweise 60 bis 130°C
getrocknet.
Zur Verbesserung der flammhemmenden Wirkung wird in einer bevor
zugten Ausführungsform der Schaum beidseitig in einer Schicht
dicke von 0,3 bis 1,0 mm aufgetragen. Besonders bevorzugt wird
der Schaum in unterschiedlicher Schichtdicke auf die beiden Sei
ten des Trägermaterials aufgetragen. Bei der letztgenannten Aus
führungsform wird der Schaum auf der Unterseite des Träger
materials in einer dünnen Schicht von maximal 0,4 mm Schicht
dicke, vorzugsweise mit einem Luftrakel, so aufgetragen, daß er
möglichst tief in die Hohlräume des Vlieses zwischen die Fasern
eindringt. Auf der Oberseite dagegen wird der Schaum zur Verbes
serung der Wasserdichtigkeit, vorzugsweise mit einem Rollenrakel,
insbesondere in einer Schicht von 0,3 bis 1,0 mm Schichtdicke,
aufgetragen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann zur Verbesse
rung der Abriebfestigkeit, der flammhemmenden Wirkung und der
Wasserdichtigkeit die Schaumschicht nach der Trocknung kompri
miert und dabei teilweise in das Vlies eingepreßt werden. Die
Komprimierung kann beispielsweise durch Heißkalandrierung in
einem Temperaturbereich von 100 bis 180°C und bei einem Linien
druck von 20 bis 3000 N/cm erfolgen, wobei es vorteilhaft ist,
die Heißkalandrierung zwischen 2 glatten Rollen, einer aus Stahl
und einer aus einem weicheren Material, beispielsweise Polyamid
oder Gummi, durchzuführen. Insbesondere wird nur die Schaum
schicht auf der Oberseite des textilen Trägermaterials kompri
miert. Gegebenenfalls kann zur Verbesserung der Wasserdichtigkeit
und der Abriebfestigkeit eine weitere Beschichtung, vorzugsweise
in einer Menge von 5 bis 30 g/m², mit unverschäumter Copolymer
dispersion erfolgen.
Weiterhin ist es möglich, die Wasserdichtigkeit der beschichteten
Textilien zu verbessern, indem man eine wässerige Emulsion eines
Fluorkohlenwasserstoffs aufträgt und anschließend trocknet.
Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise erhält man bei der be
vorzugten Schaumbeschichtung, beispielsweise von Polypropylen-
Vliesstoffen, Materialien mit sehr hoher Wasserdichtigkeit
(DIN 53 886: <300 mm Wassersäule), mit sehr hoher Wasserdampf
durchlässigkeit (DIN 53 122/1: <350 g/m²/d) und einer ausgezeichne
ten Flammverzögerung, die der Klassifizierung nach DIN 4102 B2
entspricht.
Die mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel beschichteten
textilen Trägermaterialien eignen sich zur Verwendung im Bauten
schutz als Dachbahnen oder Abdichtbahnen, beispielsweise unter
Dachziegel oder Fassadenwänden aus Holz. Sie eignen sich auch zur
Verwendung als Schutzplanen für Geräte und Materialien und für
den Einsatz im Geotextilbereich.
Das nachfolgende Beispiel dient zur weiteren Erläuterung der Er
findung.
2000 Teile eines handelsüblichen Polyesters aus Adipinsäure,
Hexandiol und Neopentylglykol mit einer OH-Zahl von 56 wurden
in einem mit Rührwerk versehenen Kolben bei 130°C und 20 Torr
30 Minuten entwässert. Der Polyester wurde abgekühlt, in
750 Teilen Aceton gelöst und mit 450 Teilen Butandiol-1,4
versetzt. Dann wurde mit 950 Teilen Toluylendiisocyanat
(Isomerenverhältnis 2,4/2,6 = 80/20) 90 Minuten bei leichtem
Sieden des Acetons gerührt. Anschließend wurden 168 Teile
Hexamethylendiisocyanat zugesetzt und weitere 90 Minuten ge
rührt. Dann wurde mit 3500 Teilen Aceton verdünnt und auf
50°C gekühlt. In die so erhaltene Lösung wurden 189 Teile
einer 40%igen wässerigen Lösung des äquimolaren Additionspro
dukts von Ethylendiamin an Natriumacrylat eingerührt. Nach
20 Minuten wurden 5000 Teile Wasser zugetropft und anschlie
ßend das Aceton unter vermindertem Druck abdestilliert.
Es resultierte eine sehr feinteilige, stabile Dispersion mit
40% Feststoffgehalt.
400 Teile eines Polypropylenglykols mit einer OH-Zahl von 56
wurden in einem mit Rührwerk versehenen Kolben bei 130°C und
20 Torr 30 Minuten entwässert. Der Polyester wurde abgekühlt,
in 50 Teilen N-Methylpyrrolidon gelöst und mit 26,8 Teilen
Dimethylolpropionsäure versetzt. Dann wurde mit 95,7 Teilen
Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 2,4/2,6 = 80/20)
120 Minuten bei 110°C gerührt. Dann wurde mit 400 Teilen Ace
ton verdünnt und auf 50°C gekühlt. In die so erhaltene Lösung
wurden 16 Teile Triethylamin und nach 10 Minuten 900 Teile
Wasser zugetropft und anschließend das Aceton unter vermin
dertem Druck abdestilliert.
Es resultierte eine sehr feinteilige, stabile Dispersion mit
40% Feststoffgehalt.
93 g einer wäßrigen Dispersion (FG: 53%) eines Copolymeren
auf Basis Styrol und Butadien mit einem Styrolgehalt von
53 Gew.-% wurden vorgelegt und unter Rühren 371 g der
wäßrigen Polyurethanester-Dispersion a (i) (FG: 40%) zugege
ben. Anschließend wurden 145 g Wasser und 4 g Ammoniak
(25%ig) zugegeben. Unter weiterem Rühren wurden dann 56 g
Ammonstearat 35%ig (Fa. Bärlocher), sowie 7,5 g eines Dina
trium-n-Octadecylsulfosuccinamat (Aerosol® 18, Fa. Cytec) und
4 g eines Natriumalkylsulfat (Empimin® LR 28, Fa. Al
bright & Wilson) zugesetzt. Weiter werden 4 g Braunpigment
(Helizarin® Braun R conc., Fa. BASF) und 93 g Melamin
(<40 µm, Fa. BASF) und 111 g Kaolin (China Clay SPS, Fa. Bas
sermann) zugegeben. Danach werden noch 15 g Melaminharz (Sa
duren® 163, Fa. BASF) und 45 g eines (Flacavon® AZ, Fa.
Schill & Seilacher). Dieser Ansatz wird dann mit 54 g einer
Lösung eines Polyacrylsäure-Verdickers (Latekoll® D,
Fa. BASF, Ammoniak conc, und Wasser im Verhältnis 50 g/5 g/50 g)
auf eine Viskosität von 1800 cp (Haake, Spindel 1)
verdickt.
Das Beschichtungsmittel gemäß Beispiel 1 wurde mit einem
Storkmixer mechanisch aufgeschäumt (Schaumdichte 250 g/l) und
auf ein ca. 100 g/m² schweres Polyester Spinnvlies mittels
eines Spaltrakels (Fa. Monforts) einseitig auf die Vliesober
fläche (Schaumhöhe: 1 mm) aufgetragen. Anschließend wurde das
beschichtete Vlies in einem 6 in langen Heizkanal in 5 Stufen
bei 90°C, 90°C, 100°C, 110°C und 120°C getrocknet. Die Schaum
schicht wurde anschließend mit einem Kalander bei Raumtempe
ratur, mit einem Liniendruck von 1000 N/cm und einer Bahn
geschwindigkeit von 15 m/min komprimiert.
Das gemäß dem Beispiel 1 hergestellte beschichtete Vlies
wurde auf seine Wasserdichtigkeit, Wasserdampfdurchlässigkeit
und Flammhemmung hin geprüft. Die Prüfergebnisse sind in Ta
belle 1 wiedergegeben.
Zum Vergleich wurden unter gleichen Bedingungen 2 handelsüb
liche Dachunterspannbahnen (Vergleichsbeispiel 1 und 2) ge
prüft. Dabei handelt es sich um Polyester-Spinnvliese, die
mit einer zu einem Schaum aufgeschlagenen Ethylen-Vinyl
chlorid-Copolymer-Dispersion gebunden waren.
Claims (8)
1. Wässerige Dispersionen, die für die Herstellung von beschich
teten Textilien geeignet sind, enthaltend, bezogen auf den
Feststoffgehalt
- a) 10 bis 30 Gew.-% eines Polyurethans, welches hydrophile Gruppen trägt, die die Wasserdispergierbarkeit des Poly urethans ermöglichen
- b) 5 bis 30 Gew.-% eines Copolymerisates, aufgebaut aus
- b1) 10 bis 90 Gew.-% Styrol
- b2) 90 bis 100 Gew.-% Butadien und
- b3) 0 bis 20 Gew.-% eines weiteren mit Styrol radikalisch copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monome ren
- c) 0,1 bis 5 Gew.-% eines Emulgators
- d) 5 bis 30 Gew.-% Melamin
- e) 0,1 bis 10 Gew.-% eines Aminoplast- oder Phenolharzes
- f) 1 bis 30 Gew.-% eines Flammschutzmittel und
- g) 1 bis 70 Gew.-% eines Kaolins.
2. Wässerige Dispersionen nach Anspruch 1, wobei das Polyurethan
aufgebaut ist aus
- a1) Diisocyanaten mit 4 bis 30 C-Atomen,
- a2) Diolen, von denen
- a2.1) 10 bis 100 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (a2), ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 aufweisen, und
- a2.2) 0 bis 90 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (a2), ein Molekulargewicht von 60 bis 500 g/mol aufweisen,
- a3) von den Monomeren (a1) und (a2) verschiedene Monomere mit wenigstens einer Isocyanatgruppe oder wenigstens einer gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Gruppe, die darüber hinaus wenigstens eine hydrophile Gruppen oder eine po tentiell hydrophile Gruppe tragen, wodurch die Wasser dispergierbarkeit der Polyurethane bewirkt wird,
- a4) gegebenenfalls weiteren von den Monomeren (a1) bis (a3) verschiedenen mehrwertigen Verbindungen mit reaktiven Gruppen, bei denen es sich um alkoholische Hydroxylgrup pen, primäre oder sekundäre Aminogruppen oder Isocyanat gruppen handelt und
- a5) gegebenenfalls von den Monomeren (a1) bis (a4) verschie denen einwertigen Verbindungen mit einer reaktiven Grup pen, bei der es sich um eine alkoholische Hydroxylgruppe, eine primäre oder sekundäre Aminogruppen oder eine Iso cyanatgruppe handelt.
3. Wässerige Dispersionen nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich
bei dem Emulgator um eine Mischung aus Alkali-n-octadecylsul
fonat und Alkali-(C₉- bis C₁₄-Alkyl)sulfosuccinat handelt.
4. Wässerige Dispersionen nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei das
Melamin in suspendierter Form mit einem mittleren Teilchen
durchmesser von 5 bis 100 µm vorliegt.
5. Verfahren zur Herstellung von beschichteten Textilien, da
durch gekennzeichnet, daß man ein textiles Trägermaterial mit
den wässerigen Dispersionen nach den Ansprüchen 1 bis 4 be
schichtet, das imprägnierte oder beschichtete textile Träger
material trocknet und gegebenenfalls das beschichtete textile
Trägermaterial mit einer Fluorcarbon-Emulsion beschichtet und
die Emulsion trocknet.
6. Verfahren zur Herstellung von beschichteten Textilien nach
Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man
I eine wässerige Dispersion nach den Ansprüchen 1 bis 4 me chanisch zu einem Schaum aufschäumt,
II den Schaum auf das textile Trägermaterial aufträgt und trocknet,
III gegebenenfalls den getrockneten Schaum komprimiert, und mit einer Fluorcarbon-Emulsion beschichtet und die Emulsion trocknet.
I eine wässerige Dispersion nach den Ansprüchen 1 bis 4 me chanisch zu einem Schaum aufschäumt,
II den Schaum auf das textile Trägermaterial aufträgt und trocknet,
III gegebenenfalls den getrockneten Schaum komprimiert, und mit einer Fluorcarbon-Emulsion beschichtet und die Emulsion trocknet.
7. Beschichtete Textilien erhältlich nach Anspruch 5 oder 6.
8. Verwendung der beschichteten Textilien nach Anspruch 7 im
Bautenschutz als Dachbahnen oder Abdichtbahnen.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19609311A DE19609311A1 (de) | 1996-03-09 | 1996-03-09 | Für die Herstellung von beschichteten Textilien geeignete wässerige Dispersionen |
PL97328700A PL328700A1 (en) | 1996-03-09 | 1997-03-04 | Aqueous dispersions suitable for use in production of coated textiles |
CZ982807A CZ280798A3 (cs) | 1996-03-09 | 1997-03-04 | Vodnaté disperze vhodné k výrobě vrstvených textilií, způsob výroby vrstvených textilií, vrstvené textilie a jejich použití |
PCT/EP1997/001084 WO1997032930A1 (de) | 1996-03-09 | 1997-03-04 | Für die herstellung von beschichteten textilien geeignete wässerige dispersionen |
EP97905153A EP0885262A1 (de) | 1996-03-09 | 1997-03-04 | Für die herstellung von beschichteten textilien geeignete wässerige dispersionen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19609311A DE19609311A1 (de) | 1996-03-09 | 1996-03-09 | Für die Herstellung von beschichteten Textilien geeignete wässerige Dispersionen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19609311A1 true DE19609311A1 (de) | 1997-09-11 |
Family
ID=7787815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19609311A Withdrawn DE19609311A1 (de) | 1996-03-09 | 1996-03-09 | Für die Herstellung von beschichteten Textilien geeignete wässerige Dispersionen |
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EP (1) | EP0885262A1 (de) |
CZ (1) | CZ280798A3 (de) |
DE (1) | DE19609311A1 (de) |
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