DE2626577A1

DE2626577A1 - SYNTHETIC MATERIALS FOR THE MANUFACTURING OF BRUSHES, BRUSHES, ETC.

Info

Publication number: DE2626577A1
Application number: DE19762626577
Authority: DE
Inventors: Charlotte Dipl Chem B-M; Inge Bohm; Joachim Doehler; Siegfried Franck; Siegfried Dipl Chem Dr Hartig; Guenter Hoffmann; Frieder Kuhnert; Joachim Dipl Chem Dr Orgis; Erna Schulz
Original assignee: TIERHAARZURICHTEREI VEB
Current assignee: TIERHAARZURICHTEREI VEB
Priority date: 1975-07-18
Filing date: 1976-06-14
Publication date: 1977-02-03
Also published as: GB1549062A

Description

Dipl.-Chem. Dr. Siegfried Hart igDipl.-Chem. Dr. Siegfried Hart ig

Joachim Döhler 2 R ? R R 7 7Joachim Döhler 2 R? R R 7 7

Frieder Kuhnert 'Frieder Kuhnert '

Dipl.-Chem. Charlotte BöhmDipl.-Chem. Charlotte Bohm

Inge BöhmInge Boehm

Erna SchulzErna Schulz

Siegfried PrankSiegfried Prank

Günter HoffmannGünter Hoffmann

Dipl.-Chem. Dr. Joachim CrgisDipl.-Chem. Dr. Joachim Crgis

ZustellungsbevollmächtigterAuthorized recipient

VEB Chemie fase rwerk "Friedrieh. Engels"VEB chemical fiber works "Friedrieh. Engels"

1832 Premnitz1832 Premnitz

Synthetische Materialien für die Herstellung von 1-inseln, Bürsten u. dgl.Synthetic materials for the manufacture of 1-islands, Brushes and the like

Die Erfindung betrifft die Verwendung synthetischer Materialien zur Herstellung von Pinseln, Bürsten u. dgl.The invention relates to the use of synthetic materials for the production of paint brushes, brushes and the like.

Hochwertige Pinsel und Bürsten werden üblicherweise aus tierischen Haaren oder Borsten sowie auch aus pflanzlichen Fasern oder aus entsprechenden Mischungen hergestellt, wobei je nach .Art und Verwendungszweck bestimmte Haar-, Borsten- oder Fasertypen alle: η oder untereinander gemischt eingesetzt werden. Obgleich in einschlägigen Patentveröffentlichungen bei der Aufzählung der zur Herstellung von Pinseln und Bürsten verwendeten Materialien gelegentlich auch "Polyacrylnitril" aufgeführt wird (DAS 1235 856, DP 882 242), so entspringt eine derartige /ufzählung einer Unkenntnis des tatsächlichen Standes der Technik. Effektiv ist bisher kein !insel aus Polyacrylnitril gefertigt worden, was auf Grund der ungünstigen Eigenschaften des unmodifizierten Polyacrylnitrile, insbesondere seiner Sprödigkeit sowie seiner Biege- und Scheuerempfindlichkeit, nicht möglich war. Der K_reis der für die Pinselherstellung verwendbaren synthetischen Materialien ist daher auf die obengenannten Polyamide, Polypropylen und Polyvinylchlorid, beschränkt. Die Verfügbarkeit dieser Naturprodukte ist allerdings begrenzt und die hergestellten Fertigerzeugnisse sind entsprechend teuer. Es ist daher bekannt, die natürlichen Haare und Borsten teilweise oder vollständig durch bestimmte synthetische Materialien zu substituieren. Als Kriterien für die Ersetzbarkeit synthetischer Materialien für die Produktion von Pinseln und Bürsten werden dabei allgemein eine hohe Festigkeit, Biegesteifigkeit und Scheuerbeständigkeit angesehen, eis Voraussetzung für eine genügende Widerstandsfähigkeit und Lebensdauer der Erzeugnisse bei den für diese in Frage koirmenden typischen Operationen. Die bekannten Materialien, die diesen Anforderungen genügen, sind solche auf lolyamid-, Polypropylen- und Polyvinylchlorid-Besis, die in entsprechenden Elementarfadenfeinheiten rein oder in Mischung eingesetzt v/erden.High-quality paintbrushes and brushes are usually made from animal hair or bristles and also from vegetable fibers or from corresponding mixtures, with certain hair, bristle or fiber types being used all: η or mixed with one another, depending on the type and intended use. Although "polyacrylonitrile" is occasionally mentioned in relevant patent publications when listing the materials used to manufacture paintbrushes and brushes (DAS 1235 856, DP 882 242), such an enumeration arises from a lack of knowledge of the actual state of the art. So far, no island has been effectively manufactured from polyacrylonitrile, which was not possible due to the unfavorable properties of the unmodified polyacrylonitrile, in particular its brittleness and its sensitivity to bending and abrasion. The K _r ice of adaptable for the brush manufacturing synthetic materials is therefore limited to the above-mentioned polyamides, polypropylene and polyvinyl chloride. However, the availability of these natural products is limited and the finished products produced are correspondingly expensive. It is therefore known to partially or completely replace the natural hair and bristles with certain synthetic materials. The criteria for the substitutability of synthetic materials for the production of paintbrushes and brushes are generally considered to be high strength, flexural rigidity and abrasion resistance, which is a prerequisite for sufficient resistance and durability of the products in the typical operations in question. The known materials which meet these requirements are those based on polyamide, polypropylene and polyvinyl chloride, which are used pure or in a mixture in appropriate elementary thread counts.

Ungeachtet der breiten Anwendung dieser synthetischen Materialien und der auf deren textlien Dauereigenschaften beruhenden Widerstandsfähigkeit während des Gebrauches besitzen die aus ihnenRegardless of the widespread use of these synthetic materials and the resistance based on their textile long-term properties while in use they possess them

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gefertigten Erzeugnisse erhebliche Kachteile hinsichtlich der Qualität ihres Gebrauchsverhaltens. So sind insbesondere die Geschmeidigkeit, die Pormstabilität, die Benetzbarkeit und die Streichfähigkeit von Pinseln und Bürsten, die synthetische Materialien enthalten, völlig unzureichend. Ss kommt zum Auseinanderspreizen der Pinselborsten, Abspritzen der aufgebrachten Flüssigkeit usw. Bei malermäßigem Gebrauch tritt Streifigkeit und ungenügende Farbdeckung suf. Für Erzeugnisse, für die ein höherer Gebrauchswert gefordert wird, wie z. B. Flächenstreicher, Ring-, Easier-, Kunstmalpinsel sowie kosmetische oder sonstige Feinhaarpinsel muß daher nach wie vor suf Naturhaare und -borsten zurückgegriffen v/erden. Breite Anwendungsgebiete sind dem Einsatz synthetischer Materialien bisher verschlossen.manufactured products have considerable problems with regard to the quality of their usage behavior. In particular, the suppleness, the shape stability, the wettability and the spreadability of brushes and brushes, the synthetic materials included, totally inadequate. Ss comes to spread apart brush bristles, spraying off of the applied liquid, etc. When used painterly, streakiness occurs and insufficient ink coverage suf. For products for which a higher use value is required, such as B. flat brushes, Ring, easier, artificial paint brushes as well as cosmetic or other Fine-hair brushes must therefore still use natural hair and bristles. Wide areas of application are in use synthetic materials so far closed.

Zweck der Erfindung ist es, Pinsel, Bürsten und ähnliche Gegenstände aus synthetischem Material von einem dem Naturhaar entsprechenden hohen Gebrauchswert zur Verfügung zu stellen.The purpose of the invention is to make paint brushes, brushes and similar items made of synthetic material with a high practical value corresponding to natural hair.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein synthetisches Material aufzufinden, das für das betrachtete Einsatzgebiet spezifische Eigenschaften entwickelt, die sich denen der natürlichen Materialien weitestgehend angleichen.The invention is based on the object of a synthetic material find out which develops specific properties for the area of application under consideration, which are different from those of the natural Align materials as much as possible.

Es wurde gefunden, daß als Komponente für die bei der Herstellung von Pinseln, Bürsten u. dgl. verwendeten Besteckmischungen Fäden, Fasern oder Borsten aus sulfonatgruppenhaltigen Acrylnitrilcopolymeren verwendet werden können. Die verwendeten faserförmigen Gebilde besitzen dabei eine Elementarfadenfeinheit von 20 bis 80 dtex, vorzugsweise 40 bis 65 dtex. Der Acrylnitrilanteil in dem Copolymeren beträgt 65 bis 96 Gew.-%, der Sulfonatgruppenanteil (resultierend aus der Copolymerisation des Acrylnitrils mit polymerisierbaren ungesättigten Sulfonsäureverbindungen) beträgt 0,4 bis 2,5 Gew. ^. Die verbleibende Differenz in der Zusammensetzung des Copolymeren von 1,5 bis 34,6 Gew.-% wird von beliebigen bekannten copolymerisationsfähigen Verbindungen ausgefüllt, wie z. B. Vinylestern, Vinylhalogeniden oder Acrylsäureestern. Diese Polyacrylnitrilgebilde werden dabei Besteckmischungen zugesetzt, die außerdem bekannte Fäden, Fasern oder Borsten aus natürlichen, Polyamid-, Polyolefin- oder Polyvinylchlorid-Materialien enthalten. Der Anteil des Materials auf Polyacrylnitrilbasis in der Besteckmischung soll zwischen 5 bis 70 %₉ vorzugsweise zwischen 10 bis 40 % betragen.It has been found that threads, fibers or bristles made from acrylonitrile copolymers containing sulfonate groups can be used as components for the cutlery mixes used in the production of paint brushes, brushes and the like. The fibrous structures used have an elementary thread count of 20 to 80 dtex, preferably 40 to 65 dtex. The proportion of acrylonitrile in the copolymer is 65 to 96% by weight, the proportion of sulfonate groups (resulting from the copolymerization of acrylonitrile with polymerizable unsaturated sulfonic acid compounds) is 0.4 to 2.5% by weight. The remaining difference in the composition of the copolymer of 1.5 to 34.6% by weight is filled by any known copolymerizable compounds, such as. B. vinyl esters, vinyl halides or acrylic acid esters. These polyacrylonitrile structures are added to cutlery mixtures which also contain known threads, fibers or bristles made from natural, polyamide, polyolefin or polyvinyl chloride materials. The proportion of the material polyacrylonitrile in the cutlery mixture should be between 5 to 70% preferably between 10 ₉ to 40%.

Mit dieser Zumischung des Polyacrylnitrilmaterials gelingt es einerseits, Haturhaar oder -borsten ohne Qualitätsverminderung der Fertigerzeugnisse zu großen Anteilen zu substituieren, andererseits die Qualität von Erzeugnissen aus den bekannten Polyamid-, Polyolefin- oder Polyvinylchloridmaterialien wesentlich zu verbessern und ihre Gebrauchsfähigkeit auch für anspruchsvollere Anwendungszwecke herzustellen.It is possible with this admixture of the polyacrylonitrile material on the other hand, hand hair or bristles without degradation to substitute large proportions of the finished products, on the other hand the quality of products made from the well-known polyamide, To significantly improve polyolefin or polyvinyl chloride materials and their usability for more demanding applications to manufacture.

Die Anwendbarkeit des Polyacrylnitrilmaterials ist insofern überraschend, als ihre textilphysikalischen Kennwerte ihre Eignung bisher nicht erwarten ließen. Dies betrifft insbesondere die substanzbedingte bekannte Biege- und Scheuerempfindlichkeit in Verbindung mit ihrer höheren Sprödigkeit, die sie bus dem Kreis derThe applicability of the polyacrylonitrile material is surprising in that when their textile-physical characteristics did not suggest their suitability up to now. This applies in particular to the substance-related well-known bending and abrasion sensitivity in connection with their higher brittleness, which they bus the circle of

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h -H -

bisher "betrachteten Materialien ausschlossen. '«Vie jetzt gefunden wurde, werden diese Eigenschaften in den vorgeschlagenen"L'ischungsanteilen und Feinheiten zugunsten einer außerordentlich guten Geschmeidigkeit, Formstabilität, Benetzbrrkeit und Streichfähigkeit dieser Gebilde völlig überlagert. Ein wesentlicher Umstand der guten anv/endungsspezifischen Eigenschaften scheint dabei in dem Gehalt an SuIfonatgruppen zu liegen, die der Besteckmischung einen hydrophileren Charakter verleihen. Die als Bewertungsmethode für die Güte von Pinseln zur Verfügung stehende subjektive Beurteilung reiht das vorgeschlagene Material in den angegebenen Feinheiten in die Uähe des als Qualitätsstandard angesehenen natürlichen Fehhaars ein.previously "excluded materials. '" Vie now found these properties are in the proposed "mixture proportions." and subtleties in favor of extraordinarily good suppleness, dimensional stability, wettability and spreadability completely superimposed on this structure. An essential fact of the good application-specific properties seems to be in that To lie content of sulfonate groups, which one the cutlery mix give a more hydrophilic character. As a valuation method for The quality of brushes available subjective assessment ranks the proposed material in the specified subtleties the proximity of the natural squirrel hair, which is regarded as a quality standard a.

Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß die Sulfonatgruppenhaltigen Fäden und Fasern auf Polyacrylnitrilbasis in beliebigen Farbtönen echt gefärbt eingesetzt werden können. Die gute Geschmeidigkeit, Benetzbarkeit, Formstabilität und Streichfähigkeit gewährleistet in den genannten Mischungen selbst nach einer Langzeitbenutzung und Dauerbeanspruchung eine hohe Repräsentationsgüte.Another advantage is that the threads and fibers containing sulfonate groups are based on polyacrylonitrile in any color Really colored can be used. The good suppleness, wettability, dimensional stability and spreadability guaranteed in the mixtures mentioned, a high quality of representation even after long-term use and continuous stress.

Die Erfindung wird an den folgenden Beispielen näher erläutert.The invention is illustrated in more detail by the following examples.

Aus verschiedenen Besteckmaterialien werden nach gleicher Technologie Flachpinsel derselben Größe hergestellt und in ihren qualitativen Gebrauchseigenschaften verglichen:Different cutlery materials are made using the same technology Flat brushes of the same size produced and compared in their qualitative properties:

Die Besteckmischungen D, E und H entsprechen dabei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, während die Mischungen A, B, C, F und G als Vergleich dienen.The cutlery mixes D, E and H correspond to the one according to the invention Composition, while mixtures A, B, C, F and G serve as a comparison.

Besteckmaterial
Besteckmaterial
BesteckmaterialCutlery material
Cutlery material
Cutlery material

A: RindsohrenränderhaarA: Beef ear edge hair

B: FehhaarB: Squirrel hair

C: 60 % FehhaarC: 60% squirrel hair

40 % Polyamidfäden 48 dtex Besteckmaterial D: 40 % Ziegenhaar40 % polyamide threads 48 dtex cutlery material D: 40 % goat hair

10 % Mähnenhaar10% mane hair

50 % Polyacrylnitrilfäden 42 dtex, bestehend aus 67 Gew.-% Acrylnitril, 31,2 Gew.-% Vinylidenchlorid und 1,8 Gew.-% Allylsulfonat - ITa
60 % Fehhaar50 % polyacrylonitrile threads 42 dtex, consisting of 67% by weight acrylonitrile, 31.2% by weight vinylidene chloride and 1.8% by weight allylsulfonate - ITa
60 % squirrel hair

40 % Polyacrylnitrilfäden 51 dtex, bestehend aus 93 Gew.-% Acrylnitril, 5,8 Gew.-% Acrylsäuremethylester und 1,2 Gew.-% Allylsulfonat - Ufa 45 % Ziegenhaar
50 % Polyamidfäden 48 dtex40% polyacrylonitrile threads 51 dtex, consisting of 93% by weight acrylonitrile, 5.8% by weight methyl acrylate and 1.2% by weight allyl sulfonate - Ufa 45 % goat hair
50% polyamide threads 48 dtex

5 % Mähnenhaar5 % mane hair

G:100·% Polyamidfäden 48 dtex H: 45 % Polyamidfäden 48 dtexG: 100% polyamide threads 48 dtex H: 45 % polyamide threads 48 dtex

55 % Polyacrylnitrilfäden entsprechend Besteck E55 % polyacrylonitrile threads according to cutlery E.

Besteckmaterial E:Cutlery material E:

Besteckmaterial F:Cutlery material F:

Besteckmaterial
BesteckmaterialCutlery material
Cutlery material

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Table 1

BesteckmaterialCutlery material

Gebrauchsverhalten , ■ ABCDEPGHUsage behavior, ■ ABCDEPGH

Formstabilität nach langzeit-Dimensional stability after long-term

belastung - ' ++++++++ ο ο ' +load - '++++++++ ο ο' +

Verformungswiderstand im Wasser +Resistance to deformation in water +

Streichfähigkeit οCan be brushed ο

Benetzbarkeit ο + +■++"++ ο - +Wettability ο + + ■ ++ "++ ο - +

Geschmeidigkeit ο ++ο ++++-- οSuppleness ο ++ ο ++++ - ο

Formstabilität im nassen Zustand + ++ + ++ ++ ο - +Dimensional stability when wet + ++ + ++ ++ ο - +

Erholungsvermögen nach demRecovery ability after

Trocknen + ++ + ++ ++ + ο +Drying + ++ + ++ ++ + ο +

Qualitätskriterien ++ sehr gutQuality criteria ++ very good

+ gut+ good

ο noch befriedigendο still satisfactory

- ungenügend- insufficient

Aus den Beurteilungsergebnissen der Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Naturhaar-Abmischungen D und E (im Gegensatz zu C und F!) dem als Idealfall anzusehenden Besteckmaterial B ohne weiteres gleichkommen und somit einen vollwertigen Ersatz für das hochwertige Uaturhaar darstellen.It can be seen from the evaluation results in Table 1 that the natural hair mixtures according to the invention D and E (in contrast to C and F!) the cutlery material B, which is to be regarded as the ideal case, without more equal and thus represent a full replacement for the high-quality Uatura hair.

Andererseits ist die wesentlich günstigere Beurteilung der erfindungsgemäßen Mischung H sowohl gegenüber G als auch gegenüber P bemerkenswert, was eine wesentliche Gebrauchswerterhöhung des mitverwendeten Polyamidmaterials bedeutet·On the other hand, the significantly more favorable assessment is the one according to the invention Mixture H is remarkable both compared to G and also compared to P, which significantly increases the utility value of the used Polyamide material means

S0988S/071SS0988S / 071S

Claims

Claim

Use of polyacrylonitrile threads, fibers or bristles with an acrylonitrile content of 65 to 96% by weight and a sulfonate group content of 0.4 Ms 2.5% by weight in an elementary thread count of 20 to 80 dtex as a component for cutlery mixtures for the production of Brushes, brushes and the like, in a proportion of 5 to 70 % of the cutlery mixture.

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