DE2325731A1

DE2325731A1 - Aethylen/vinylchlorid/n-methylolacrylamid/n-(alkoxymethyl)acrylamid

Info

Publication number: DE2325731A1
Application number: DE2325731A
Authority: DE
Inventors: Harry Martin Andersen
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1972-05-22
Filing date: 1973-05-21
Publication date: 1973-12-06
Also published as: JPS4947675A; FR2185708B1; JPS5529185B2; FR2185708A1; CA982420A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF PATENTANWÄLTE 9 ^ ? ζ 7 "3 1-

8 MÜNCHEN 86. POSTFACH 86 O2 45 4-·Ρ^^ΙΔ I

Dr. Berg Dipl.-In.g. Stapf, 8 Müncheh 86, P.O. Box 860245 Ihr Zeichen Unser Zeichen _ 8 MÜNCHEN 80

^Yourref· Ourref. d j) OHf MAUERKIRCHERSTR. 45

Anwaltsakte-Nr.: 23 847

Monsanto Company St. L ο u i s_s Missouri / USA

"Äthylen/Vinylehlorid/N-Methylolacrylamid/N-(Alkoxymethyl)acrylamid"

Die vorliegende Erfindung betrifft Äthylen/Vinylchlorid/N-Methylolacrylamid/N-(Alkoxymethyl)acrylamid oder N-Alkoxysubstituierte Acrylamid-Mischpolymerisate. Sie betrifft ferner mit derartigen Mischpo^merisaten verbundene Paservliese.

x/ii 309849/1138 originalwspecreo» ₂ .

Viele bekannte Polymerisate sind in ihrer Latex-Form oder in Form ihrer Lösung als Bindemittel für Vliese brauchbar. Es werden jedoch gewöhnlich Latices wegen der Leichtigkeit ihrer Anwendung eingesetzt. Jedoch sind aus einer Vielzal von Gründen viele dieser Latices nicht zufriedenstellend. Manche erfordern äußere Vernetzungsmittel. Andere besitzen keine mechanische oder Scherfestigkeit, insbesondere bei hohen Temperaturen. Wiederum andere erfordern lange Härtungszeiten bei hohen Temperaturen.

Andere Latices liefern keine Faservliese mit ausreichender Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln , Waschen oder Trockenreinigen. Andere beeinflussen die Festigkeit, den ,Griff oder die Drapierung der verbundenen Fasern in nachteiliger Weise.

Polymerisate und Vliese, bei denen Polymerisate als Bindemittel verwendet worden sind, die keinen der vorerwähnten Nachteile aufweisen, würden zweifelsohne einen technischen Fortschritt ergeben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde nun gefunden, daß Äthylen/Vinylchlorid/N-Methylolacrylamid/N-CAlkoxymethyl)-acrylamid oder N-Alkoxy-substituierte Acrylamide als Bindemittel für Faservliese brauchbar sind. Die neuen Polymerisate schaffen Vliese mit zufriedenstellender Beständigkeit

3098497Ü3Ö - 3 -

gegenüber Lösungsmittelnj Waschen und Trockenreinigen, die eine adäquate Festigkeit, Drapierung, und einen adäquaten Griff besitzen. Neue Latices sind selbst-vernetzbar und haben eine hohe mechanische oder Scherstabilität. Sie er™. fordern kurze Härtungsseiten bei niedrigen Temperaturen-

Der Ausdruck "Faservlies-Material" wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird/ bedeutet eine_s durch mechanisches chemisches pneumatische _s elektrische oder Vakuum-Vorrichtungen oder auf irgendeine andere Weise abgelegte, verdichtete Fasermasse _s die in der gewünschten Form entweder als flache (Gewebe_s Matten oder Platten) oder dreidimensionale Anordnung abgelegt wurde.

Die Mischpolymerisate der vorliegenden Erfindung enthalten Äthylen (E)₃ Vinylchlorid (VCL)₅ N-Methylolacrylamid (MA) und eine Verbindung der nachstehenden allgemeinen Formel I:

11
CH₂ = C - C - NH - CH₂OY (I) "

in welcher X eine Methylgruppe oder Wasserstoff und Y eine Alky!gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet«

Beispiele für derartige Verbindungen sind:

- 4 30 98 4 9/1138

Formel Chemische Bezeichnung

Il

CH₀ = CH - C - NH - CH OCH N-(Methoxymethyl)acrylamid ^{d d} ■> (MMA)

Il

CH = CH - C - NH - CH₀OC₀H N-(Äthoxymethyl)acrylamid ^{ά ά ά} 3 (EMA)

Il

CH₀ = CH - C - NH - CH₀OC₁₁H₀ N-(Butoxymethyl)acrylamid ^ά d 1 y (BMA)

■ \ ■ ■ *

CH₀ = CH - C - NH - CH₀OCnH.„ N-(Octaoxymethyl)acrylamid ^d d V Il (OMA)

Il

CH₀ = CH - C - NH - CH₀OC_1nH₀.. N-(Decaoxymethyl)acrylamid 2 2 10 21 _(DMA)

Il
CH = C - C - NH - CH OCH N-(Methoxymethyl)methacryl·-

^d \ ^d * amid (MMMA)

CH₃

ρττ ' _ ρ j! _ _Wtt ρττ _np η - * N-(Propoxymethyl)methacryl-CH₂-C C NH CH₂OC₃H_{7 amid (pMMA)}

CH-, 0

3 Il

ρττ _ ρ Λ¹ »tu ρττ _np ti N-(Butoxymethyl)methacryl-

^0Η2 " j ° ^Nh " ^CH2^ÜC4^H9 amid (BMMA)

OH₃'

ρττ _ ρ JJ «τ, ρττ _ηΡ τι N-(Pentoxymethyl)methacryl-

OH₂ - 0 - G - Nu - CH₂OC₅H_{11 amid} (_AMM)

CH₃
0

Il

C-C-NH-I

^CH3 309849/1138

JJ ,TTT ρττ _np it N-(Hexoxymethyl)methacryl-

C - NH - CH₂OC₆H_{13 amid (HMMA)}

-„ _ ρ Ji _WTT „„ _nr ττ N-(Nonoxymethyl)methacryl

CH₂-C-C WH- CH₂OC₉H_{19 ainid (NMMA)}

BMA und BMMA werden bevorzugt.

Die Mischpolymerisate der vorliegenden Erfindung enthalten etwa 5 bis 70 % Äthylen, 30 bis 95 % Vinylchlorid, 0,1 bis 10 % Methylolacrylamid und 0,1 bis 10 % einer durch die Formel I angegebenen Verbindung. Vorzugsweise enthält das Mischpolymerisat 20 bis 40 % Äthylen, 60 bis 85 % Vinylchlorid und 2 bis 6 % N-Methylolacrylamid und 2 bis 6 % einer durch die Formel I wiedergegebenen Verbindung. Alle Prozentangaben sind Gewichtsprozentsätze j bezogen auf das Gewicht des Mischpolymerisates.

Die Mischpolymerisate werden in Form eines Latex oder als organische Lösung nach Koagulation mit Alkohol, wie z.B. Isopropylalkohol oder Äthylalkohol verwendet. Die Terpolymerisate sind in organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Dimethylformamid, Tetrahydrofuran und Dimethylacetamid, löslich.

Die Latices dieser Erfindung sind die bevorzugte Form. Sie haben eine hohe mechanische Stabilität. D.h., sie sind gegenüber hohen Scherkräften beständig und brechen nicht, wenn

4 6-1

sie einem Scherbetrag von etwa 10 bis etwa 10 Sek. unter-

309849/1138

worfen werden.

Im allgemeinen ist das nach dem Entfernen des Wassers aus dem Latex erhaltene Polymerisat leicht vernetzt. Außerdem wird kein äußeres Vernetzungsmittel benötigt und die Härtungsbedingungen sind mild. Beispielsweise findet die Härtung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 100 bis 180 C in 3 bis 25 Min. statt. Dies ergibt hoch vernetzte Polymerisate, wie" dies durch ihre Unlöslichkeit in einem geeigneten Lösungsmittel angezeigt wird: zumindest 60 bis 95 Gew.-% und vorzugsweise zumindest 80 Gew.-% Unlösliches. Quervernetzte Polymerisate gemäß der vorliegenden Erfindung behalten ihre Festigkeit bei, wenn sie bei hohen Temperaturen eingesetzt werden.

Misehpolymerisat-Latices der vorliegenden Erfindung enthalten gewöhnlich von etwa 5 bis etwa 65 Gew.-% des Mischpolymerisates, vorzugsweise enthalten derartige Latices von etwa 10 bis etwa 60 Gew.-% an Mischpolymerisat wegen der Bequemlichkeit einer Aufbringung mittels Eintauchen, Netzen, Sprühen u. dergl.. Sie haben eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 5OO S bis etwa 2000 S und ein Molekulargewicht (Zahlenmittel) von etwa 7000 bis etwa 35 000, gemessen durch Gel-Permeations-Chromatographie.

- 7 -309849/1138

Das Mischpolymerisat der vorliegenden Erfindung kann nach verschiedenenj dem Fachmann wohlbekannten Verfahren hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Mischpolymerisate durch Emulsionspolymerisation hergestellt. Z.B. werden sie hergestellt _a indem man zuerst Äthylen und¹ Vinylchlorid in einem wässerigen Medium in Anwesenheit eines geeigneten änionischen oder nicht-anionischen Emulgators und eines beliebigen Initiators₃ der imstande ist_s freie Radikale in der chemischen Mischung bei der gewählten Reaktionstem-* peratur und Druck zu erzeugen_s mischt. Das N-Methylolacrylamid und eine durch die Formel I wiedergegebene Verbindung werden in wässeriger Lösung zu dem polymerisierenden Gemisch von Äthylen und Vinylchlorid allmählich während der Reaktion zugegeben. Die Zugabe des N-Methylolacrylamids und einer durch die Formel I definierten Verbindung wird \ vorzugsweise schon bald nach Beginn der Polymerisation begonnen und erfolgt mit der Umwandlung von Monomeren zu Polymeren in linearer Weiseί

Die Mischpolymerisate der vorliegenden Erfindung werden besonders bevorzugt nach Verfahrenhergestellt ₉ welche das Mischen von Äthylen und Vinylchlorid-Monomeren in Anwesenheit eines alkalisch oder sauer gepufferten_s Reduktions-Oxidations(Redox)-Initiator-Katalysator-Systems mit Wasser und von etwa 1 bis etwa 8 %₃ bezogen auf das Polymerisat-

- 8 309849/1138

Produkt, eines anionischen Emulgiermittels und Umsetzen der Mischung bei einer Temperatur, einem Druck und einer ausreichenden Zeit, um den Beginn der Polymerisation zwischen Äthylen und Vinylchlorid zu bewirken, umfassen. Anschliessend wird N-Methylolacrylamid und eine der durch die Formel I wiedergegebenen Verbindungen in einem geeigneten Verdünnungsmittel, wie beispielsweise Wasser, in die Reaktionsmischung eingeführt. Das Verfahren ist detaillierter in der US-Patentschrift 3 428 582 beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

überraschenderweise wurde gefunden, daß bei der Herstellung der Mischpolymerisate der vorliegenden Erfindung durch Emulsionspolymerisation, der Latex beim Belüften (on venting) koagulierte, sofern nicht N-Methylolacrylamid zugegen war.

Die verbundenen Faservlies-Produkte der vorliegenden Erfindung können entweder aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder einer beliebigen Kombination derselben hergestellt werden, wobei die Auswahl der Faser lediglich von dem spezifischen Endverbrauch abhängt, für den die gebundenen Faservlies-Produkte vorgesehen sind. Unter den Fasern, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind natürliche Fasern, beispielsweise Holz,

- 9 30984 9/1138

Jute, Sisal, Hanf, Baumwolle, Baumwoll-Linters, Seide, Mohair, Kaschmir, Asbest, Wolle und Glas, und synthetische Pasern, z.B. Rayon-Celluloseester, wie z.B. Celluloseacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyacrylnitril und Copolymerisate derselben, Polyäthylen, Polypropylen u. dergl., Polyester, wie z.B. Äthylenglykolterephthalat-Polymerisate, und Polyamide vom Nylon-Typ.

Für viele Anwendungen werden die gebundenen Faservlies-Produkte der vorliegenden Erfindung aus einer Vielzahl von natürlichen Fasern, oder aus einer Vielzahl von synthetischen Fasern, oder einer Kombination von natürlichen und synthetischen Fasern hergestellt. Kombinationen von Holzfasern und Baumwollfasern können vorteilhafterweise in Endprodukten, wie z.B. Schuhoberleder u. dergl., angewandt werden. Im allgemeinen bildet die Holzfaser die Hauptmenge des Fasergehaltes von derartigen gebundenen Faservlies-Produkten. Kombinationen von Glasfaser und Asbestfaser werden gewöhnlich für Isolationszwecke angewandt. Das Gewichtsverhältnis von Glasfaser zu Kunstfaser auf Cellulose-Basis in derartigen gebundenen Faservlies-Produkten beträgt gewöhnlich von 1 : 10 bis etwa 10 : .1.

Bei der Anwendung für Kleidungsstücke kann eine Kombination von Holzfasern und Nylon-Fasern, oder eine Kombination

- 10 309849/1138

232573Ί

von Holzfasern und Rayon-Pasern vorteilhafterweise verwendet werden. Kombinationen von Holzfaser und Nylonfaser, als auch Kombinationen von Holzfaser und Polyesterfaser werden dDenso in weitem Umfang bei verschiedenen Anwendungen eingesetzt, wo ein Verstärken von Grobfolien- bzw. Platten-Material erforderlich ist. Bei derartigen Kombinationen von natürlichen und synthetischen Pasern liegt das Gewichtsverhältnis von Naturfaser zu synthetischer Faser gewöhnlich im Bereich von etwa 1 : 20 bis etwa 20 : 1 und vorzugsweise im Bereich von etwa 1 : 1 bis etwa "5:1.

Die für die Herstellung von gebundenen Faservlies-Produkten gemäß Erfindung brauchbaren Faservlies-Materialien können nach einem beliebigen, dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden. So kann das Faservlies-Material sowohl aus Pasern hergestellt sein, die in zufallsverteilter Weise abgelegt wurden, als auch aus orientierten oder entlang eines besonderen Achse ausgerichteten Fasern.

Faservlies-Materialien in Form zweidimensionaler Gewebe können nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden.

Orientierte Gewebe werden unter Verwendung herkömmlicher Web-Form-Maschinen, wie z.B. Öffnern, Pickern, Karden oder Garnetts, erzeugt. Kreuzweise gelegte Gewebe werden in ähn-

- 11 309849/ 1138

licher Weise wie orientierte Gewebe hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Pasern sorgfältig, im rechten Winkel zur Masehinenrichtung-placiert werden, um die Querfestigkeit zu verbessern.

Zufallsverteilte Gewebe werden in Luftlege-Maschinen hergestellt«, und das Faservlies-Material hat in allen Richtungen gleiche Festigkeit. Bei dem Luftlege-Verfahren werden kontinuierliche Endlosfäden über eine Fadenschere oder Brechmasch'ine eingespeist, welche die Fasern in die Austrittseite eines Gebläses austreten lassen. Zur Führung der Fasern zu einem Sammelsieb oder einer luftdurchlässigen Struktur zum Sammeln der Fasern in der gewünschten Form sind geeignete Leitungen vorgesehen. Das Sieb kann die Form eines endlosen Förderbandes haben, das durch den unteren Teil eines Turmes in den oberen Teil führt, in welchen dB Fasern durch die Leitung eingeblasen werden. Unterhalb des umlaufenden Siebes kann ein Saugkasten zur Unterstützung der Ablagerung der Fasern auf dem Sieb angeordnet sein. Anstelle eines umlaufenden flachen Siebes kann auch ein stationär angeordnetes Sieb verwendet werden. Beispielsweise kann das Sieb die Form eines Hutstumpen-förmigen Konus besitzen., ähnlich der Form, wie sie bei der Herstellung von Filzhüten verwendet wird.Wahlweise kann es irgendeine beliebige andere Form besitzen, die zur

- 12 -

309849/1138

Erzeugung der gewünschten Form des gebundenen Faservlies-Produktes geeignet ist, wie z.B. die Form eines rechtwinkligen Troges bzw. einer rechtwinkligen Schale. Wie im Falle des endlosen Förderbandes kann auch unterhalb eines stationären Siebes eine Absaugung angewandt werden, um die Ablagerung der Fasern darauf zu unterstützen.

Zufallsverteilte Gewebe werden ferner noch durch das Direktsprüh-Verfahren aus einer Lösung einer geschmolzenen Masse der Fasermaterialien hergestellt. Dies ist ein herkömmliches Verfahren zur Erzeugung von Glasfasern oder Schlackenwolle-Fasern, als auch von solchen aus Nylon oder thermoplastischen Materialien, die für ein Auflösen in einem geeigneten Lösungsmittel oder für ein Aufschmelzen geeignet sind. Die Lösung oder die Schmelze wird zu Düsen- oder Strahl-bildenden Austrittsöffnungen geführt und es wird eine unter hohem Druck fließende Strömung von beispielsweise Luft, Stickstoff oder Dampf gegen den Strom oder die Ströme des Endlosfäden-bildenden Materials gelenkt", um dieses, auseinander zu reißen und in Form von Fasern in der Nähe der Austrittsöffnungen zu koagulieren. Für diesen Zweck können ebenso elektrostatische Spinnverfahren angewandt werden. Die auseinandergerissenen und dispergierten Fasern können wie im Falle der Verwendung eines Gebläses zum oberen Teil eines Absetzturms gelenkt

- 13 309849/1138

und mit Hilfe von Saugvorrichtungen auf einem geeigneten umlaufenden oder stationären Sieb am Boden des Turmes zum Absetzen gebracht werden. Dieses Verfahren ist besonders für die Herstellung von Fasern aus kieselhaltigen Materialien, wie z.B. von Glas oder Mineralwolle, angepaßt, als auch für die Herstellung von Fasern aus thermoplastischem Harz.

Nasse zufallsverteilte Gewebe werden aus einer Aufschlämmung oder aus dispergierten Fasern auf Papiermaschinen oder modifizierten Papiermaschinen hergestellt. Spinnverbundene Gewebe werden aus zufallsorientierten kontinuierlichen Endlosfäden-Fasern hergestellt, die am Kreuzungspunkt verbunden sind. Das Verfahren schließt die Extrusion der kontinuierlichen Endlosfäden-Fasern, das Verstrecken zur Orientierung der Faser, eine gewisse Faserverflechtung durch Flüssigkeiten oder Luft, und das Verbinden an den Kreuzungspunkten, ein.

Die verbundenen Faservlies-Produkte gemäß Erfindung werden gewöhnlich nach einem Verfahren hergestellt, welches die Verdichtung der losen Fasern zu einem Faservlies-Material, das die strukturelle Anordnung des gewünschten gebundenen Faservlies-Produktes aufweist, das Dispergieren eines Mischpolymerisat-Bindemittels gemäß Erfindung innerhalb des

- 14 30984 9/113 3

Faservlies-Materials, und das Erhitzen des imprägnierten Faservlies-Materials auf eine Temperatur, die zum Zusammenfließen und Schmelzen des Mischpolymerisates ausreicht, und gegebenenfalls das Erhitzen auf eine Temperatur, die zum Vernetzen des Mischpolymerisates ausreicht, wenn ein Schwefel-Vernetzungsmittel verwendet wurde, umfaßt.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung der gebundenen Faservlies-Produkte der vorliegenden Erfindung, das besonders brauchbar ist, wenn das Faservlies-Material nach dem Luftlege-Verfahren in einer Luftlege-Maschine hergestellt worden ist, umfaßt das In-Berührung-bringen der Faser mit einer Mischpolymerisat-Dispersion oder -Pulver, wenn sie durch die Absetzkammer zu ihrem Ablagepunkt fallen. Dies wird vorteilhafterweise durch Versprühen der Mischpolymerisat-Dispersion oder des -Pulvers in die Absetzkammer an irgendeinem zwischen dem oberen Teil und dem Boden derselben liegenden Punkt bewirkt. Durch Besprühen der Fasern während ihres Herab Sinkens" zum Sammelpunkt ist es möglich, eine durchgreifende Verteilung des Mischpolymerisat-Bindemittels zwischen den Fasern zu bewirken, bevor sie in gesammeltem Zustand zum Faservlies-Material angeordnet sind. Bei der Herstellung gewisser faseriger Produkte, wobei eine heiße geschmolzene Masse eines Polymerisates, wie z.B. Nylon, oder eine geschmolzene kieselige Masse oder Glas, durch

- 15 -

309849/1130

Eindüsen von erhitzter Luft oder Dampf zerrissen wird, kann die Bindemittel-Dispersion oder das Bindemittel-Pulver direkt auf die Pasern aufgesprüht werden_s solange sie noch heiß sind, so daß das Bindemittel unmittelbar nach der Aufbringung gehärtet wird und es die Pasern in richtigem Verhältnis verbindet und verfilzt. Wieder ein anderes Verfahren umfaßt die Zugabe des Mischpolymerisates zu den Pasern vor der Verdichtung wie beispielsweise durch Zugabe des Mischpolymerisates zu der wässerigen Faseraufschlämmung bei einem modifizierten Papierherstellungsverfahren .

Die Mischpolymerisat-Bindemittel gemäß Erfindung können auf die Fasern des Faservlies-Materials mit einer beliebigen Vorrichtung gemäß dem Stande der Technik aufgebracht werden. Die Mischpolymerisat-Bindemittel werden gewöhnlich auf die Pasern des Faservlies-Materials durch Aufbringen auf die Oberfläche desselben, oder durch Eintauchen des Faservlies-Materials in eine flüssige, eingedickte oder geschäumte Dispersion aufgebracht, so daß das Bindemittel in das Innere des Faservlies-Materials eindringt. Sie können aμch auf den Kunstfasern auf Cellulose-Basis ausgefällt werden. Dort wo das Faservlies-Material als zweidimensionales Gewebe in Form eines Vlieses oder Gewebes vorliegt, werden die Bindemittel gewöhnlich in Form

- 16 -

309849/1 138

einer wässerigen Dispersion aufgebracht. Bei einer typischen Anwendung wird das Gewebe mit dem Bindemittel durch Eintauchen oder Untertauchen des Gewebes in der Dispersion zur Schaffung einer ausreichend benetzenden Aufnahme des Bindemittels imprägniert. Das benetzte Faservlies-Material in Form eines Vlieses oder Gewebes kann zwischen einem Paar Druckwalzen durchgeführt werden, um eine im wesentlichen gleichmäßige Imprägnierung zu erzielen und ferner die Menge an aufgebrachtem Bindemittel zu regeln. Das imprägnierte Faservlies-Material wird mit herkömmlichen Vorrichtungen, die dem Fachmann bekannt sind, getrocknet, um das gesamte oder einen Teil des Wassers zu entfernen und ein Zusammenfließen und Schmelzen des Mischpolymerisates innerhalb des Faservlies-Materials zu bewirken. Die Trocknungstemperatur und die Trocknungszeit hängen von der Größe, Form und dem Querschnitt des imprägnierten Faservlies-Materials ab. Ganz allgemein wird die Trocknungstemperatur so geregelt, daß keine merkliche Verschlechterung bzw. kein merklicher Abbau der Fasern oder des Mischpolymerisates eintritt.

Wenn die Mischpolymerisat-Bindemittel gemäß Erfindung in Form eines Latex oder einer wässerigen Dispersion angewandt werden, enthält die Dispersion gewöhnlich von etwa 5 bis etwa 65 Gew.- % an Mischpolymerisat. Derartige Disper-

- 17 3 09849/1138

sionen enthalten zur leichteren Aufbringung durch Tauchen, Einweichen, Sprühen u. dergl. von etwa 10 bis etwa 60 Gew.-% Mischpolymerisat.

Die Menge an Bindemittel, bezogen auf das Gewicht der Faserkomponente des verbundenen Faservlies-Produktes, kann in einem weiten Bereich in. Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes und der besonderen"endgültigen Verwendung variieren. Die gebundenen Faservlies-Produkte der vorliegenden Erfindung enthalten gewöhnlich von etwa 2 bis etwa 200 % Mischpolymerisat, bezogen auf das Fasergewicht. Zur Herstellung von Vorformlingen, die in geformte Artikel überführt werden sollen, wird es bevorzugt, von etwa 2 bis etwa 10 % des Bindemittels, bezogen auf das Fasergewicht, zu verwenden. Bei der Herstellung von Isolationsmaterialien fällt die Menge an gewöhnlich angewandtem Bindemittel in den unteren Teil des vorstehenden Bereiches, wenn das Bindemittel hauptsächlich angrenzend auf die Oberfläche oder die Oberflächen des Produktes aufgebracht worden ist, oder wenn es in Verbindung mit anderen Bindemitteln aufgebracht wird.

Wenn das Bindemittel"hauptsächlich dazu dienen soll, die Fasern unterBildung eines verbundenen Faservlies-Produktes zu verbinden, in welchem eine maximale Porosität in Ver-

- 18 -3 09849/1138

bindung mit einer minimalen Veränderung des Pasergriffs und der Drapierungseigenschaften, als auch ein Anstieg in der Reißfestigkeit zurückgeblieben ist_s wird vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 70 Gew.-% Bindemittelfeststoff, bezogen auf den Pasergehalt, angewandt. Der untere Teil dieses Bereiches gibt gewöhnlich die maximale Porosität und schafft eine minimale Veränderung im Pasergriff und den Drapierungseigenschaften, obwohl in dem höheren Teil dieses Bereiches die Porosität zum größten Teil zurückbleibt und der Fasergriff und die Drapierungseigenschaften noch deutlich zu erkennen sind. Die so erhaltenen Faservlies-Produkte werden vorteilhafterweise für viele sanitäre Zwecke verwendet, wie z.B. als Tafelservietten, Kinderlätzchen, Tischtücher, sanitär-hygienische Verwendungen und Überzüge, Wegwerf-Windeln, Wegwerf-Bettlaken und chirurgisches Verbandsmaterial und Kompressen. Wenn diese Bindemittelmenge verwendet wird, tritt ein "Fensterscheibeneffekt" in relativ geringem Maße oder überhaupt nicht ein, d.h. die Lücken zwischen den Fasern wurden offengelassen und es bleibt ein hochporöses, bauschiges Produkt zurück. Falls gewünscht, kann die Dichte des Produktes durch Anwendung verschieden hoher Drucke vor, oder in manchen Fällen, nachdem das gesättigte Faservlies-Material zum Binden erhitzt worden,ist, modifiziert werden.

- 19 30 9849/1138

Verbundene Faservlies-Produkte mit einem Gehalt von etwa 40 bis etwa I50 Gew.-% an Bindemittel, bezogen auf das Pasergewicht, finden ganz allgemein in der Bekleidungsindustrie zur Schaffung und Herstellung von Puttergeweben für Mäntel, Kleider, Kragen, Manschetten u. dergl. und zur Schaffung von Oberbekleidungsgeweben, wie z.B. von Blusen₃ Röcken, Hemden^ Kleidern u. dergl., Anwendung. Verbundene Faservlies-Produkte mit einem Gehalt an Bindemittel in diesem Bereich sind ferner noch als Vorhänge und Dekorationsmaterialien brauchbar. Zusätzlich zu der allgemeinen Verwendung im Haushalt und die vorstehend erwähnten Bekleidungszwecke finden die verbundenen Faservlies-Produkte der vorliegenden Erfindung, in welchen 10 bis 1Θ0 Ge\i.-% Bindemittel, bezogen auf das Fasergewicht, verwendet wurde, viele industrielle Anwendungen kurzlebiger Art als Xtfischtücher, Filter und Futtermaterialien für Packungen.

Verbundene Faservlies-Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung, die von etwa 100 bis etwa 200 Gew.-% Bindemittel, bezogen auf das Fasergewicht, enthalten, sind besonders dort in der Industrie für anspruchsvolle Verwendungen brauchbar, wo Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit gewünscht werden. Derartige Verwendungen umfassen industrielle Dichtungen, Packungen, Filter u. dergl.

- 20 309849/1 138

Palls gewünscht, kann die wässerige Mischpolymerisat-Dispersion ferner noch ein Netzmittel zur Unterstützung der Durchdringung des Faservlies-Materials enthalten, auf welches sie aufgebracht wird. Die wässerigen Dispersionen können ferner noch ein Schäummittel·, oder ein Entschäumungsmittel enthalten, wenn die Bestandteile der wässerigen Dispersion eine Tendenz zum Schäumen zeigen und ein derartiges Schäumen nicht gewünscht wird. Es können herkömmliche Netzmittel, wie z.B. das Natriumsalz von Diocty!bernsteinsäure, eingesetzt und es können herkömmliche Schäum- und Entschäumungsmittel verwendet werden, wie z.B. die Natriumseifen, einschließlich Natriumoleat für dasSchäumen, und Octylalkohol oder gewisse Silicon-Antischäummittel zum Entschäumen.

Die verbundenen Faservlies-Produkte gemäß Erfindung sind durch hohe Reißfestigkeit, gute Dehnung, Weichheit, guten Griff und FeVLxibilität, gute Drapierung und Beständigkeit gegenüber vielen üblichen Lösungsmitteln und Detergentien, ausgezeichnet. Durch diese Eigenschaften sind die verbundenen Faservlies-Produkte der vorliegenden Erfindung für eine Verwendung in einer großen Vielzahl von Endanwendungen geeignet, von denen viele bereits oben angegeben wurden und die beispielsweise umfassen: Pappdeckel, Reinigungstücher, Handtücher, Umhüllungen für Nahrungsprodukte,

- 21 -

309849/1138

Teebeutel, Tapeten, Matten, Servietten und Windeln, Tischtücher, Hitze- oder Schall-isolierende Materialien, elektrolytische Kondensatoren, Gepäcküberzüge und Innenbesehiehtungen, Leim-beschichtetes Bandmaterial, druckempfindliche Bandmaterialien, Abdeckplatten, Wimpel, Fahnen, Schilder, Bucheinbandmaterialien, Projektionsschirme, Dichtungen, Druckerpressedeckblätter, wasserdichtes Packpapier, Sandpapier-Rückseiten, Druckband, Krankenhausartikel, wie z.B. Kappen, Masken bzw. Abdeckblenden, Umhänge, Jacken, waschbare Hosen, Capes, Schuhüberzüge, Waschlappen, Kissenbezüge, Wischtücher, Bandagen, Alkoholpreps, chirurgische Verbände, Kabinenvorhänge, Draperien, Windeln und Bettlaken, Filter für Zxveeke der Lebensmiifcelverarbeitung, Motoren, Maschinen, Luftsysteme oder flüssige Systeme, elektrische Isolatoren, Streifen, Bänder₃ Kopf- und Armstützen im Automobil, Bezugstoffe bzw. Polsterung, gefüllte Kissen, Faserfüllungen, Schlafsäcke, Schutzüberzüge für Möbel, Tagesdecken, Decken, Vorhänge, Fensterschirme, Teppiche (Vlies), Kleidungsstücke, Kleidungsisolierung, Leibwäsche, Trennschichtfutter und Zwischenfutter (Kragen und Manschetten).

Die Bindemittel gemäß Erfindung wurden als einzige Bindemittel für die verbundenen Faservlies-Produkte der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch können für manche Anwendungen die Mischpolymerisate in Kombination mit hitze-

. - 22 -

3QS849/1 133

härtbaren Vorkondensat-Harzen, wie z.B. mit Aminoplasten, verwendet werden, die fähig sind, in Zusammenwirkung mit dem Bindemittel den verbundenen Faservlies-Produkten verbesserte Eigenschaften bezüglich der Waschbarkeit und eine Beständigkeit in der Trockenreinigung zu verleihen, insbesondere wenn sie in Form von Gewebematerial vorliegen. Die bevorzugten Aminoplast-Harze für eine Mischung mit den Mischpolymerisaten sind die Kondensationsprodukte oder die Vorkondensate von Harnstoff und Formaldehyd und Äthylen, Harnstoff und Formaldehyd.

Die folgenden Beispiele erläutern die -Erfindung. Teile und Prozentsätze sind Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozentsätze, es sei denn, daß etwas anderes angegebenist.'

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines 22,3/72,3/ 2,7/2,7-Gew.-J6 E/VCL/MA/BMA-Mischpolymerisat-Latex.

Reaktionsgefäß-Anfangscharge

Natriumlaüry!sulfat (SLS) : 1,5 g

Fe-Äthylendiamintetraacetat (FE.EDTA) . : 1,0 mMol

NH.OH : 750 · mMol

⁴ (50 ml konz)

Ammoniumpersulfat (APS) : 100 mMol

(22,8 g)

H₂O . : 1700 g

3 09849/1138 -23-

Ausgangsmonomere

Äthylen	Während	• •	des Versuches zugesetzt	330	a α	Polymerisation	560	g	)	g) Gemischter )Strom von g.30 % MA, (30 % BMA, gi7,5 % SLS, ^163 ml )insgesamt
VCL		Natriumformaldehydsulfoxylat (SFS) :		•	Min/4O°/192O psi (125 kg/cm²	670	g
	SLS-Hilfsstrom	3710	Produkt
	MA BMA (iso-Porm) SLS	1805 22,3	g p_H-Wert	48	mMol	^s Grenzflächen- tf spannung /0
	72,3	24 g (80 ml einer 30 % - igen Lqsung)	% Viskosität	: 9,3'
	' ²>⁷	49 12	% T.S. -	: 45/dy/cm
	2,7		% Tg	: 86 cP
Latex	2,0	/o	: 50,6 %
Polymerisat Äthylen		: 2,0⁰C
VCL
MA
BMA
SLS

Die Anfangscharge wird in einen 1-Gallon-Autoklav mit Rühr-

309849/1138

- 24 -

vorrichtung eingefüllt und anschließend die Ausgangsmonomeren zugegeben. Die Polymerisation wird durch Einpumpen von SFS-Lösung gestartet. Der Druck wird durch Zugabe von VCL nach Bedarf aufrecht erhalten (780 g wurden verwendet), Innerhalb von 1 oder 2 Min. nach Beginn der Polymerisation wurde begonnen, den SLS-Hilfsstrom zuzugeben, gefolgt von dem gemischten Strom bei einer Geschwindigkeit, proportional zu der VCL-Pumpgeschwindigkeit. Nach 330 Min. wurde

rasch,

die Reaktion abgestoppt und der Latex durch ein Kugelventil am Boden des Autoklavs belüftet.

Der Latex brach nicht, wenn er einem Scherbetrag von 10

-1
Sek. unterworfen wurde.

Die Vernetzung wird wie folgt bestimmt. Eine Probe des Latex aus Beispiel 1 wird auf eine Glasplatte gegossen, an der Luft getrocknet und 20 Min. lang bei 150°C in einem Heißluftofen mit Luftumwälzung wärmebehandelt. Sie wird dann gewogen und in einem Lösungsmittel, 96 % Tetrahydrofuran/4 % Wasser, eingeweicht, bis die Extraktion beendet ist (zumindest 4 Std.). Die Probe wird dann %tfernt, abgetupft, getrocknet und gewogen. Sie ist zu 80 % unlöslich. Je höher der Prozentsatz, desto besser die Vernetzung.

Beispiel 2 Eine wässerige Dispersion eines 22,3/72,3/2,7/2,7-Gew.-#-

309849/1138

- 25 -

7325731

E/VCL/MA/BMA"/Mischpolymerisates, hergestellt im wesentlichen gemäß dem Verfahren von Beispiel I₃ die etwa 48,5 Gew.-% polymere Peststoffe enthielt , wird mittels Isopro' panol koaguliert. Das Mischpolymerisat wird mit Wasser gewaschen und getrocknet.

"iso-Form

Beispiel 3

Mischpolymerisate der folgenden Zusammensetzung wurden hergestellt und im wesentlichen nach dem inBeispiel 1 beschriebenen Verfahren untersucht.

AVG- μ ο Unlösl. Zusammensetzung Teilchengröße w Tg, C in THP %

E/VCL/MA/BMA"

24,4/68/8/3,4/3,4 750

25,9/67,1/3,5/3,5 700

19/76/2,5/2,5 730 E/VCL/MA/OMA

26,7/77,9/3,6/2,8 '640

25,4/66,0/3,6/5,0 770

iso-Form

50	000	1	,5	84
65	000	0	,0	85
82	000	5	-	80
46	000			63
52	000	_	63

309849/1138

Beispiel 4

Mischpolymerisate der folgenden Zusammensetzungen wurden im wesentlichen nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt: .

E/VCL/MA/MMA

E/VCL/MA/EMA

E/VCL/MA/AMA
' E/VCL/MA/NMA

E/VCL/MA/MMMA

E/VCL/MA/BMMA

E/VCL/MA/OMMA "

Beispiel 5

Latiees des Beispiels 4 wurden mittels Isopropanol koaguliert, gewaschen und getrocknet.

Beispiel 6

Vorgewogene Proben von Hollingsworth- und Vose-Paservlies-Verbundgewebe, enthaltend 75 Gew.-% Kunststoff-Fasern auf Cellulose-Basis und 25 Gew.-% Nylon-Fasern., wurden in wässerige Dispersionen von E/VCL/MA/BMA^iS-Bindemitteln eingetaucht. Die wässerigen Dispersionen enthielten 13,5 Gew.-%

iso-Porm

309849/1138 -27-

232B731

mischpolymere Feststoffe. Die imprägnierten Gewebe wurden durch eine Schlichtpresse geführt, gewogen, etwa 2 Min»lang bei einer Temperatur von etwa 118°C getrocknet und gewogen. Die verbundenen Faservlies-Gewebe wurden zur Erzielung einer besseren Glätte durch einen einzigen Walzenspalt kalandriert und auf Griff und Drapierungseigenschaften, Zähigkeit und Reißfestigkeit hin untersucht. Griff und Drapierungseigenschaften xfurden qualitativ durch "Berührung bestimmt Und die Ergebnisse mittels einer Skala mit Noten von 1 bis 10 angegeben. Nr. 1 bedeutet sehr weich und hochflexibel. Nr. 10 bedeutet sehr rauh und nicht flexibel. Die Reißfestigkeit wird bestimmt nach Tappi T4O4 OS-61 mit einem Instron-Tischmodell. Die Zähigkeit wird durch Messen der Fläche unter der Spannungs-Dehnungs-Kurve bestimmt. Die Ergebnisse und weitere Einzelheiten sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben, in welcher die Menge des Bindemittels in dem verbundenen Faservlies-Gewebe in Prozent Trockengewicht, bezogen auf das F-aserge-' wicht in dem Faservlies-Gewebe_s die Zugfestigkeit in Ib./in. Breite (kg/cm Breite) und die Zähigkeit in inch-pounds angegeben ist.

Bindemittel Bindemittel Griff Reißfestig- Zä- % Zusammensetzung ~ im Faser- u."Dra- hig-

E VGL MA BMA^5: Vliesgewebe pierung keit keit

28,4 76,8 2,4 2_S4 35 4 9,4(1,68) 3,2

24,4 68,8 3,4 3,4 35 " 4 ■ 8,5(1,52) 3,8

25,9 67,1 3,5 3,5 35 4 8,2(1,47) 2,7

"iso-Form

309849/1138

- 28 -

2375731

B ei spiel 7

Das Verfahren von Beispiel 6 wird wiederholt unter Verwendung von E/VCL/MA/OMA anstelle von E/VCL/MA/BMA. Die Ergebnisse werden nachstehend wiedergegeben.

Bindemittel Bindemittel Griff Zä-

% Zusammensetzung im Faser- u. Dra- Reißfestig- hig-

vliesgewebe pierung keit keit

E VCL MA OMA

26_S7 66,9 3,6 3,8 25,4 66,0 3,6 5,0

35	4	7	,3(1	,31)	2	,8
35	4	6	,9(1	,23)	2	,8

Beispiel 8

Ähnliche Ergebnisse wurden_ unter Verwendung der Latices aus Beispiel 4 als Bindemittel in Beispiel 6 erhalten.

3098 U9/1138 ' "²9-

Claims

7325731 Pat en tan β ρ rü c he

1. Verbundenes Faservlies-Produkt, enthaltend ein mit
einem Mischpolymerisat aus (a) Äthylen, (b) Vinylchlorid, (c) N-Methylolacrylamid und (d) einer Verbindung der allgemeinen Formel

il
CH₀ = C - G - NH - CH_OY

-²I ²

X .

in welcher X eine Methylgruppe oder Wasserstoff und Y eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, verbundenes Faservlies-Material.

2. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat von etwa 15 bis 70 % (a), 30 bis 95 % (b), 0,1 bis etwa 10 % (c) und 0,1 bis etwa 10 % (d) enthält.

3. Produkt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies-Material aus Naturfaser hergestellt ist.

h. . Produkt nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Naturfaser eine solche auf Cellulose-Basis ist.

5. Produkt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

309849/1138

das Faservlies-Material aus synthetischer Paser hergestellt ist.

6. Produkt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser Polyesterfaser oder Polyamidfaser ist.

7. - Produkt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies-Material eine Kombination aus Naturfaser und synthetischer Faser ist.

8. Produkt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat in einer Menge von etwa 2 bis etwa 200 Gew.-%₃ bezogen auf das Fasergewicht, zugegen ist.

9. Produkt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß X Wasserstoff und Y eine Alkylgruppe mit 4 Kohlenstoffatomen ist. .

09849/1138