DE2721877A1

DE2721877A1 - Wanderungsbestaendige binderzusammensetzung fuer faservliese und verfahren zur herstellung eines faservliesverbundkoerpers

Info

Publication number: DE2721877A1
Application number: DE19772721877
Authority: DE
Inventors: Ronald David Bakule; Lawrence Kyran Wempe
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 1976-05-17
Filing date: 1977-05-14
Publication date: 1977-12-01
Also published as: BR7702773A; FI771497A; FR2352089B1; CA1114085A; JPS6225781B2; US4119600A; SE7705472L; FR2352089A1; JPS52139151A

Description

Wanderungsbeständige Binderzusammensetzung für Faservliese und Verfahren zur Herstellung eines Faservliesverbundkörpers

Diese Erfindung betrifft wanderungsbeständige Binderzusammensetzungen für ungewebte Fasern, insbesondere Faservliese und die Verwendung solcher Zusammensetzungen für die Herstellung von nichtgewebten Textilien, geleimten Papieren und Pappen und Verfahren zum Aufbringen dieser Binderzusammensetzungen auf ungewebte Fasermaterialien.

Die Wanderung des Binders in Verbundkörpern aus ungewebten Fasern ist eine Erscheinung, bei der die Binder, die zunächst gleichmäßig in der flüssigen Phase, z.B. durch Sättigung, aufgetragen worden sind, während des Trocknens in Richtung der Außenseite des Verbundkörpers wandern. Im allgemeinen wird dadurch der Griff der Verbundkörper in Richtung der Erhöhung der Härte verändert und es wird eine Herabsetzung der Festigkeit in der senkrechten Richtung zu der Hauptebene des Verbundkörpers beobachtet. In extremen Fällen kann dadurch eine Ablösung eines behandelten Bandes in zwei getrennte Stücke eintreten. Wenn man zur Erhöhung der charakterisierten Festigkeit die Menge des Binders vergrößern würde, würde dieses mit einer Erhöhung der Kosten des Produkts verbunden sein. Die Binderwanderung ist eine Folge der Bewegung der Flüchtigkeit in Richtung der Oberfläche, die durch die Temperaturdifferenzen zwischen der Oberfläche und dem Inneren des Verbundkörpers bzw. einer Bahn bestehen. Sie tritt bevorzugt auf bei dicken Bahnen, einem niedrigen Binder/Wasserverhältnis, rascher Temperaturerhöhung und bei sehr beständigen Latexbindern. Zur Kontrolle der Binderwanderung hat man außer äußeren Bedingungen, wie Steuerung der Temperaturänderungen, Anstrengungen unternommen, die sich im allgemeinen auf die Verhinderung der Binderbewegung nach dem Auftragen des Binders auf das zu behandelnde Material konzentrier-

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ten, wie die Anwendung von Verdickungsmitteln, wie Alginaten, oder Koagulationsmittel, wie mehrwertigen Salzen, wie Aluminiumsulfat, oder kationischen oberflächenaktiven Mitteln. Die Verwendung von Verdickungsmitteln hat einige Nachteile, wobei der Hauptnachteil darin besteht, daß dadurch die Verarbeitungsgeschwindigkeit stark beschränkt wird. Der Nachteil der Koaguliermittel, die durch die Herabsetzung der thermischen Stabilität des Latex wirken, besteht darin, daß das System noch immer durch eine Temperaturerhöhung angeregt werden muß, wodurch gleichzeitig die Binderwanderung begünstigt wird. Außerdem erhöht die Erniedrigung der thermischen Stabilität die Probleme bei der Handhabung der Binderzusammensetzung während ihrer Verarbeitung, wie beim Pumpen oder Mischen.

Die Wanderung von Latex während des Trockenverfahrens ist bei gesättigten Substraten häufig mit Problemen verbunden. Es besteht die Gefahr, daß die Verteilung des Latex, z.B. bei einem Abdeckband oder einer Zwischenschicht aus einem Faservlies, sehr ungleichförmig ist, wenn 1. ein schlecht wandernder Latex verwendet wird, 2. keine Abwandlungen in dem üblichen Verfahren zur Herstellung des gesättigten Substrats gemacht werden und 3. keine äußeren Antiwanderungsmittel verwendet werden. Durch diese ungleichförmige Verteilung des Binders treten voraussehbare Nachteile ein. Einer dieser Nachteile ist der Verlust des Ablöswiderstandes, der eintritt, wenn die Verteilung des Latex derartig ist, daß eine sehr niedrige Latexkonzentration im Inneren des beschichteten Substrats, z.B. in der Mitte eines Blattes, vorhanden ist. Einem derartigen Effekt kann durch Verwendung einer höheren Latexkonzentration oder durch Änderung von einem oder mehreren der genannten Faktoren entgegengewirkt werden.

Derartige Änderungen sind aber nicht ohne Einfluß auf andere Gesichtspunkte. Einige dieser Gesichtspunkte sind wie folgt:

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1. Die Auswahl eines nichtwandernden Latex ist innerhalb der Liste derjenigen, die aus wirtschaftlichen Gründen in Betracht kommen, in der Regel nicht möglich. Es gibt nur eine beschränk« te Anzahl von Latices, die nicht nennenswert wandern und ihre wirtschaftlichen Möglichkeiten sind beschränkt. 2. Es ist bekannt, daß durch Änderung der Betriebsweise der Anlage, insbesondere der Temperatur der ersten Trockenzylinder oder durch Verwendung von Infrarot-Heizgeräten, ein thermisch unbeständiger Polymerlatex immobilisiert werden kann, bevor die noch stärker wirksamen Temperaturen in den Trocknungsabschnitten erreicht werden. Jede derartige Änderung würde aber eine Erniedrigung der Arbeitsgeschwindigkeit erfordern, wenn diese von der Trockenkapazität abhängt. 3. Mittel gegen die Wanderung sind an sich erhältlich. Ein anionischer Latex kann in der Regel bei einer niedrigen Temperatur durch Zugabe eines kationischen wasserlöslichen Polymeren immobilisiert werden. Dem erhaltenen System fehlt aber häufig die gewünschte Scherbeständigkeit. In einem derartigen Fall kann man ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel nachträglich zugeben, wodurch in manchen Fällen die mechanische Stabilität verbessert werden kann, ohne daß die thermische Stabilität des Latex leidet. Solche Systeme sind aber nicht nur teuer, sondern erfordern eine spezielle Formulierung durch den Anwender. Außerdem haben die verwendeten Zusatzstoffe häufig unerwünschte Effekte auf die Farbe und die Alterungseigenschaften der imprägnierten Substrate.

In den US-PSS 29 12 3^9 und 29 12 350 ist die Imprägnierung von porösen Stoffen mit einem durch Wärme koagulierbaren wäßrigen Latex beschrieben. Durch Anwendung von Wärme werden die Latexfeststoffe innerhalb der Poren des Körpers koaguliert, bevor das restliche Wasser verflüchtigt wird. Dadurch soll die Wanderung der Latexteilchen während des Trocknens verhindert werden. In den beiden Patentschriften sind Zahlenangaben darüber vorhanden, um zu zeigen, daß die Koagulationstemperatur des Latex durch Zugabe von oberflächenaktiven Mit-

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teln kontrolliert werden kann, die eine entgegengesetzte ionische Ladung wie der Latex besitzen. Es wird also zur Herabsetzung der Wärmekoagulationstemperatur eines anionischen Latex ein kationisches oberflächenaktives Mittel verwendet. Die angeführten kationischen oberflächenaktiven Mittel schließen quaternäre Ammoniumverbindungen und Amine ein. In der US-PS 29 82 682 ist ein wanderungsbeständiger Binder beschrieben, der ein wasserunlösliches Copolymeres mit einem Molekulargewicht von 100.000 bis 10 Millionen und einigen Amingruppen und ein wasserlösliches Aminoplastharz als Vernetzungsmittel enthält. Dieser Binder soll für Faservliesmaterialien verwendet werden. Die US-PS 33 00 429 zeigt ein Überzugssystem, das eine Dispersion eines wasserunlöslichen Copolymeren, ein wasserlösliches Ammoniumsalz eines niedermolekularen sauren Copolymeren und ein Dispergiermittel enthält, wobei das Dispergiermittel ein anionisches oder ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel ist. Mindestens eine der Polymerkomponenten enthält mindestens ein Viertel Prozent an polymerisierten Einheiten, die eine Ureidogruppe besitzt, von denen ein Typ auch eine Amingruppe enthalten kann.

Es wurde nun gefunden, daß bestimmte Binderzusammensetzungen, die ein aminhaltiges Polymeres, einen billigen anionischen stabilisierenden Polymerlatex und eine flüchtige Base enthalten, wanderungsbeständig sind, wenn sie als Bindemittel für Faservliesmaterialien verwendet werden. Diese Binderzusammensetzungen verleihen den behandelten Vliesmaterialien verbesserte physikalische Eigenschaften und erhöhen ihre Anwendungsmöglichkeiten und Anwendungsdauer, wobei gleichzeitig Kostenersparungen und Verfahrensvereinfachungen bei ihrer Herstellung auftreten.

Ein Beispiel für die Vorteile der Binderzusammensetzung gemäß der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie die thermische Beständigkeit des Latexpolymeren im Gegensatz zu bekannten

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wanderungsbeständigen Binderzusammensetzungen nicht herabsetzen. Die Binderzusammensetzungen gemäß der Erfindung sind infolgedessen in der Regel beständig bei Temperaturen bis zu 100⁰C. Außerdem besitzen sie auch eine hohe Scherbeständigkeit, so daß sie während des Erwärmens und der mechanischen Behandlung, wie z.B. durch Pumpen, nicht ausflocken und sich auch nicht in kleinen Mengen auf beweglichen Teilen der Anlage niederschlagen.

Gegenstand der Erfindung ist deshalb eine wanderungsbeständige Binderzusammensetzung für Faservliesmaterialien, die gekennzeichnet ist durch

(a) einen anionisch stabilisierten Polymerlatex,

(b) ein wasserlösliches oder wasserunlösliches Polymeres mit 20 bis 100 Gew.% an Einheiten, die eine Amingruppe enthalten, und

(c) eine flüchtige Base,

wobei das mittlere Viskositätsmolekulargewicht von (b) 5.000 bis 300.000 im Falle eines wasserlöslichen Polymeren und 5.000 bis 100.000 im Falle eines wasserunlöslichen Polymeren beträgt.

Bei den Binderzusammensetzungen gemäß der Erfindung ist der Primärbinder oder seine überwiegende Menge ein negativ geladener Latex eines wasserunlöslichen Polymeren, das als anionisch stabilisierter Polymerlatex bezeichnet wird. Die Herstellung von solchen Latices ist den Fachleuten gut bekannt und häufig beschrieben worden, z.B. in dem Buch "Emulsion Polymerization: Theory and Practice" von D.C. Blackley (Wiley, 1975) und "Emulsion Polymerization"von F.A. Bovey et al. (Interscience Publishers, 1965). Beispiele von geeigneten wasserunlöslichen Polymeren sind diejenigen von Vinylacetat mit oder ohne andere Monomere, wie Äthylen und andere Olefine, Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Styrol/Butadien-Copolymere (SBR), Acrylnitril/Butadien/Styrol- Copolymere (ABS), Chlorbutadiencopolymere und Polymere und Copolymere

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von Acryl- oder Methacrylestern. Die Polymere und Copolymere der Acryl- und Methacrylester sind bevorzugt und sie werden bevorzugt durch Verfahren hergestellt, die beschrieben sind in dem Buch "Emulsion Polymerization of Acrylic Monomers: Mai 1966", veröffentlicht von der Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pa., U.S.A.

Zusätzliche geeignete anionische Dispergiermittel sind die Sulfate von höheren Fettalkoholen, wie Natriumlaurylsulfat, Alkylarylsulfonate, z.B. Natrium- oder Kaliumisopropylbenzolsulfonat oder Isopropylnaphthalinsulfonate, Alkalisalze von höheren Alkylsulfosuccinaten, z.B. Natriumoctylsulfosuccinat, Natrium-N-methyl-N-palmitoyltaurat, Natriumoleylisäthionat, Alkallsalze von Alkylarylpolyäthoxyäthanolsulfaten oder - sulfonaten, z.B. Natrium-t-octylphenoxypolyäthoxyäthylsulfat mit 1 bis 5 Oxyäthyleneinheiten. Im allgemeinen enthält das Latexpolymere Einheiten von mindestens einem Monomeren Styrol, Butadien, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Chlorbutadien, Ester von Acrylsäure oder Ester von Methacrylsäure.

Das Latexpolymere kann Einheiten enthalten, die das Polymere für spezifische Verwendungen für faserförmige Verbundkörper geeignet machen. So können beispielsweise in dem Latexpolymeren Einheiten vorhanden sein, die funktionelle Gruppen, wie Säuregruppen und/oder Hydroxylgruppen enthalten, so daß das Polymere durch gut bekannte Vernetzungsmittel, wie z.B. Aminoplaste vernetzt werden kann. Andere Einheiten, die vorhanden sein können, um das Polymere selbstvernetzend zu machen, sind beispielsweise Amide, Hydroxyamide und n-Alkoxyamide, einschließlich von Einheiten, die sich von Acrylamid und/oder Methylolacrylamid, insbesondere äquimolaren Mengen der beiden letzteren ableiten. Monomere, die diese funktionellen Gruppen enthalten, können 0,5 bis 5 Gew.% des Monomerenansatzes für den Latex ausmachen, ob wohl auch höhere Gehalte solcher Monomeren verwendet werden

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können, um spezifische Ergebnisse zu erhalten. Sine bevorzugte Zusammensetzung ist ein Latexpolymeres aus einem Monomerenansatz, das in Gew.96 enthält

(A) 0,5 bis 3% von einer der Säuren Itacon-, Acryl- und Methacrylsäure,

(B) 1 bis 5% von einem oder mehreren der Amide Acrylamid, Methacrylamid, Methylolacrylamid und Methylolmethacrylamid,

(C) AO bis 99% von mindestens einem (C^-Co)-Alkylacrylester,

(D) 0 bis 58% von mindestens einem (C₁-CQ)-Alkylmethacrylester und

(E) 0 bis 15% Acrylnitril.

Eine noch mehr bevorzugte Zusammensetzung ist ein Latex, bei dem das Polymere aus einem Monomerenansatz hergestellt wurde, der in Gew.% enthielt

(a) 0,5 bis 3% Itacon- und/oder Acrylsäure,

(b) 1 bis 5% Acrylamid und/oder Methylolacrylamid,

(c) 80 bis 98% von mindestens einem (C₁-C^)-Alkylacrylester, wie Äthyl- und/oder Butylacrylat und

(d) 0 bis 15% Acrylnitril.

Die negative Ladung der dispergierten Latexteilchen kann in verschiedener Weise erhalten werden. Die üblichste Art besteht in der Verwendung von anionischen oberflächenaktiven Mitteln oder Dispergiermitteln als Stabilisator während der Emulsionspolymerisation oder durch Zugabe zu der Emulsion nach der Polymerisation. Es können selbstverständlich in dem Latex während seiner Herstellung oder nach der Polymerisation auch nichtionische oberflächenaktive Mittel vorhanden sein. Eine andere Art des negativ geladenen Latex wird dadurch erhalten, daß in das Polymere geringe Mengen an sauren Gruppen eingebaut werden, die in Form von Salzen, z.B. als Alkalisalze oder als Ammoniumsalze vorliegen können. Solche sauren Gruppen können sich von sauren Monomeren

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ableiten, wie von Maleinsäure, Vinylsulfonsäure, Crotonsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure und Itaconsäure. Unter den geeigneten oberflächenaktiven Mitteln und Dispergiermitteln sind beispielsweise Salze von fettartigem Colophonium (fatty rosin) und von Naphtensäuren, niedermolekulare Kondensationsprodukte von Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, carboxylhaltige Polymere und Copolymere mit einem geeigneten Gleichgewicht von hydrophilen und lipophilen Gruppen, höhere Alkylsulfate, wie Natriumlaurylsulfat, Alkylarylsulfonate, wie Dodecylbenzolsulfonat, Sulfosuceinate, wie Natriumdioctylsulfosuccinat, Alkylarylpolyäthoxyäthanolsulfate und -sulfonate, wie Ammonium-t-octylphenoxypolyäthoxyäthylsulfat mit 1 bis 5 Oxyäthyleneinheiten und verschiedene andere gut bekannte anionische oberflächenaktive Mittel und Dispergiermittel.

Die wanderungsbeständige Binderzusammensetzung gemäß der Erfindung enthält zusätzlich zu der vorstehend charakterisierten Hauptkomponente ein Polymeres, das 20 bis 100 Gew.96, bevorzugt mindestens 40 Gew.% eines aminhaltigen Monomeren enthält. Die Amingruppe kann primär, sekundär oder tertiär sein, und das Monomere kann auch mindestens eine Gruppe enthalten, die zu einer solchen Gruppe hydrolysierbar ist. Geeignete aminhaltige Monomere schließen diejenigen der folgenden Kategorien ein:

1. Aminoalkylvinyläther oder -sulfide, bei denen die Alkylgruppe geradkettig oder verzweigt sein kann und 2 bis 3 Kohlenstoff atome enthält, wobei der Stickstoff primär, sekundär oder tertiär sein kann (US-PS 28 79 178). In letzterem Fall kann eines der verbleibenden Wasserstoffatome durch Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Alkoxyalkylgruppen substituiert sein, wobei die Alkylkomponenten 1 bis 4 Kohlenstoffatome, bevorzugt nur 1 Kohlenstoffatom, enthalten können. Spezifische Beispiele dafür sind: beta-Aminoäthylvinyläther, beta-Aminoäthylvinylsulfid, N-Monoäthyl-beta-aminoäthylvinyl-

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äther oder -sulfid, N-Monoäthyl-beta-aminoäthylvinyläther oder -sulfid, N-Monobutyl-beta-aminoäthylvinylather oder -sulfid und N-Monomethyl-3-aminopropylvinyläther oder -sulfid.

2. Acrylamid oder Acrylester, wie diejenigen der Formel I:

Il

H₂C « C(R)C - (X)_n - A - NR*R°

in der R H oder CH, ist, η 0 oder 1 ist,
X -0- oder -N(H) ist,

A, wenn η null ist - 0(CH₂)_x~ ist, wobei χ 2 oder 3 ist, oder -(O-Alkylen) ist, wobei (-O-Alkylen) eine PoIy-(oxyalkylen)-Gruppe mit einem Molekulargewicht im Bereich von 88 bis 348 ist, in der die einzelnen Alkylenreste gleich oder verschieden und entweder Äthylen oder Propylen sind, und

A, wenn η eins ist, eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, . - -R* H, Methyl oder Äthyl ist, und

R° H, Phenyl, Benzyl, Methylbenzyl, Cyclohexyl oder (C₁-Cg)-Alkyl ist.

Beispiele von Verbindungen der Formel I sind: Dimethylaminoäthylacrylat oder -methacrylat, beta-Aminoäthylacrylat oder -methacrylat, N-beta-Aminoäthylacrylamid oder -methacrylamid, N-(Monomylaminoäthyl)-acrylamid oder -methacrylamid, N-(Mono-n-butyl)-4-aminobutylacrylat oder -methacrylat, Methacryloxyäthoxyäthylamin und Acryloxypropoxypropoxypropylamin.

3. N-Acryloxyalkyl-oxazolidine und N-Acryloxyalkyltetrahydro-1,3-oxazine und die entsprechenden Verbindungen, bei denen die "Alkyl"-Bindung ersetzt ist durch Alkoxyalkyl- und PoIy-(alkoxy-alkyl), wobei alle diese Verbindungen umfaßt werden durch die Formel II:

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C(R) - C - A¹ - N O (II)

in der R H oder CHj ist,

m eine ganze Zahl mit einem Wert von 2 oder 3 ist,

ρ
R¹, wenn es nicht direkt an R gebunden ist, Wasserstoff,

Phenyl, Benzyl oder eine (C₁-C₁₂)-Alkylgruppe ist,

R , wenn es nicht direkt an R¹ gebunden ist, Wasserstoff

oder eine (C₁-C^)Alkylgruppe ist,

R¹ und R , wenn sie direkt aneinander gebunden sind, einen 5- bis 6-gliedrigen Kohlenstoffring mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, bilden, d.h. R¹ und R bilden die Pentamethylen- oder Tetramethylengruppe, wenn sie direkt

miteinander verbunden sind und

A· -0(C_1nH_21n)- oder (O-Alkylen)_n ist, in der (O-Alkylen)_n

eine Poly(oxyalkylen)-Gruppe mit'einem Molekulargewicht von 88 bis 348 ist, wobei die einzelnen Alkylenreste gleich oder verschieden und entweder Äthylen oder Propylen sind.

Die Verbindungen der Formel II können zu sekundären Aminen hydrolysiert werden. Durch die Hydrolyse entstehen Produkte der Formel III:

0
η

H₂C = C(R) - C - A¹N(H) - (^H^-OH (III)

Verbindungen der Formel II sind in den US-PSS 30 37 006 und 35 02 627 beschrieben und es können beliebige monomere Verbindungen, die dort angegeben sind, zur Herstellung der Copolymeren verwendet werden, die in den Binderzusammensetzungen nach dieser Erfindung enthalten sind.

Beispiele von Verbindungen der Formel II sind: Oxazolidinyläthylmethacrylat, Oxazolidinyläthylacrylat, 3-(gamma-Meth-

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acryloxypropyl)-tetrahydro-1,3-oxazin, 3-(beta-Methacryloxyäthyl)-2,2-pentamethylen-oxazolidin, 3-(beta-Methacryloxyäthyl)-2-methyl-2-propyloxazolidin, N-2-(2-Acryloxyäthoxy)-äthyl-oxazolidin, N-2-(2-Methacryloxyäthoxy)äthyl-oxazolidin, N-2-(2-Aciyloxyäthoxy)äthyl-5-methyl-oxazolidin, N-2-(2-Methacryloxyäthoxy)äthyl-5-methyloxazolidin_f 3- f2-(2-Methacryloxy« äthoxy)äthylj-2,2-penta-methylenoxazolidin, 3-[2-(2-Methacryloxyäthoxy)äthylj-2,2-dimethyloxazolidin, 3-[2-(methacryloxyäthoxy)äthyij -2-phenyl-oxazolldin.

Polymere von Monomeren, die durch Hydrolyse leicht Aminde bilden, sind als aminhaltige Komponente gut geeignet oder um die aminhaltige Polymerkomponente dieses Binders zu bilden. Beispiele von solchen Monomeren sind Acryloxyketimine und -aldimine, wie diejenigen der folgenden Formeln IV und V:

	H₂C = (CR)	H oder CH₃ ist,	- COOA"N =	Q	Q	ist,	(IV)
H₂	C = C(R) - CO - (D)_nM-1	eine der Formeln /^R* —* { wem* Λ¹ f t^XXO ⁼ O_v , ·» W» — \V/IUV		V-I-N -		( V)
wobei in diesen Formeln	^R5
R
Q	)rrr und	« CHR³

R H ist oder Methyl in einer CHR -Einheit sein kann, R^ (C^-C,₂)-Alkyl oder Cyclohexyl ist, R (C₁-C₁₂)-Alkyl oder Cyclohexyl ist, Br Phenyl, Halophenyl, (C₁-C₁₂)-Alkyl, Cyclohexyl oder

(C₁-C^)-Alkoxyphenyl ist,
A" eine (C₂-C₁₂)-Alkylengruppe ist,
A⁰, B und D die gleiche oder eine verschiedene Oxyalkylen-

gruppe der Formel -OCH(R⁷)-CH(R⁷)- sind, wobei R⁷ H,

CH, oder C₂H- ist,
χ eine ganz· Zahl mit einem Wert von 4 oder 5 ist,

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n° eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 200 ist, n¹ eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 200 ist und n" eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 200 ist, wobei n°-l, n'-l und n"-l einen Wert von 2 bis 200

zusammen haben.

Typische Beispiele für Verbindungen der Formeln IV und V

sind:

2-L"4-(2,6-Dimethylheptyliden)-aminoj-äthylmethacrylat 3-£2-(4-Methylpentylidin)-aminoJ-propylmethacrylat

beta-(Benzylidenamino)-äthylmethacrylat

3-[2-(A-Methylpentyliden)-aminqj-äthylmethacrylat 2-£4-(2,6-Dimethylheptyliden)-amino] -athylacrylat

12-(Cyclopentyliden-amino)-dodecylmethacrylat

N- (1,3-Dimethylbutyliden)-2-(2-methacryloxyäthoxy)-äthylamin

N-(Benzyliden)-methacryloxyäthoxyäthylamin

N-(I,3-Dimethylbutyliden)-2-(2-acryloxyäthoxy)-äthylamin

N-(Benzyliden)-2-(2-acryloxyäthoxy)-äthylamin.

Die Verbindungen der Formel IV und V hydrolysieren im sauren, neutralen oder alkalischen wäßrigen Medium, wobei entsprechende primäre Amine oder ihre Salze entstehen, bei denen die Gruppe -N=Q der Formeln zu -NH₂ und O=Q werden. Die Verbindungen der Formeln IV und V sind in den US-PSS 30 37 969 und 34 97 487 beschrieben. Alle dort genannten monomeren Verbindungen können zur Herstellung der bei dieser Erfindung wasserlöslichen polymeren Komponente des wanderungsbeständigen Binders verwendet werden.

Die aminhaltigen Polymeren können in Wasser löslich oder unlöslich sein. Bevorzugt sind sie aber wasserlöslich. Unter "wasserlöslich" wird verstanden, daß das Polymere vollständig oder teilweise in Wasser löslich ist, wobei diese Begriffe später noch genauer erklärt werden. Bevorzugt ist das wasserlösliche aminhaltige Polymere vollständig in Wasser entweder in Form der freien Base, neutral oder in SaIz-

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form löslich. In anderen Worten ausgedrückt, die Löslichkeit soll bei allen pH-Bereichen existieren, insbesondere im Bereich von etwa 4 bis 10. Eine weniger bevorzugte Klasse von wasserlöslichen aminhaltigen Polymeren wird von den Polymeren gebildet, die im allgemeinen bei hohen pH-Werten unlöslich sind und bei sauren pH-Werten, insbesondere bei pH-Werten im Bereich von etwa 4 bis etwa 7.löslich oder teilweise löslich sind. Unter teilweise löslich ist ein Verhalten zu verstehen, bei dem ein Teil des Polymeren in Wasser löslich ist oder bei dem sich das gesamte Polymere in Form von Zellen oder Aggregaten der einzelnen Moleküle löst, wobei im allgemeinen in Wasser stark gequollene Aggregate entstehen. Diese werden häufig als kolloidale Lösungen bezeichnet. Bevorzugt ist der größte Teil des Polymeren löslich bei sauren pH-Werten. Der Ausdruck "wasserlöslich" schließt deshalb hinsichtlich der aminhaltigen Polymeren sowohl die vollständig löslichen als auch die wie vorstehend als teilweise löslich beschriebenen Polymeren ein.

Eine ebenfalls geeignete, aber weniger bevorzugte Klasse von aminhaltigen Polymeren sind diejenigen, die wasserunlöslich sind und die ein Molekulargewicht haben, das an dem unteren Ende des Bereichs für die wasserlöslichen Produkte steht. Diese wasserunlöslichen aminhaltigen Polymeren üben die gleiche Funktion aus wie die wasserlöslichen Polymeren. Wenn diese wasserunlöslichen Polymeren anstelle der wasserlöslichen Polymeren in den verschiedenen Beispielen verwendet werden, wird ebenfalls die Wanderungsbeständigkeit der anionisch stabilisierten Polymerlatices verbessert. Die Verbesserung ist in der Regel aber nicht so groß wie bei den wasserlöslichen Polymeren.

Im allgemeinen können die aminhaltigen Polymeren, die 20 bis 100 Gew.% der Monomeren der Kategorien 1, 2, 3 oder 4 enthalten, durch Lösungspolymerisation in neutralen, alkalischen oder sauren wäßrigen Medien erhalten werden, wobei

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im Einzelfall die Bedingungen von dem speziell hergestellten Polymeren abhängen. Im allgemeinen wird die Polymerisation in einem wäßrigen Medium durchgeführt, das eine kleine Menge einer organischen oder anorganischen Säure, wie Essigsäure oder Salzsäure, enthält. Die aminhaltigen Polymeren schließen Copolymere mit bis zu 80 Gew.% von einem oder mehreren monoäthylenisch ungesättigten Monomeren ein, die eine nennenswerte Wasserlöslichkeit haben, wie z.B. Methylacrylat, Acrylamid, Methacrylamid und quaternäre Ammoniumsalze, die sich von Aminmonomeren ableiten, wie z.B. 2-Methacryloxyäthyltrimethylammoniumchlorid. Kleine Mengen von relativ unlöslichen Comonomeren können ebenfalls verwendet werden, um wasserlösliche Polymere herzustellen. Die unlöslichen Polymeren können große Mengen derartiger Comonomeren enthalten. Solche Monomere sind beispielsweise Acrylester mit (C₁-C₁Q)-AIkOhOlOn und Methacrylester mit den gleichen Alkoholen, insbesondere mit(C₁-C^)-Alkanolen; Styrol, Vinyltoluol, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, substituierte Styrole, Butadien, substituierte Butadiene, Äthylen und die Nitrile und Amide der Acrylsäure und der Methacrylsäure. Die speziell zur Herstellung eines gegebenen aminhaltigen Polymeren verwendeten Comonomeren hängen unter anderem von dem Anteil des aminhaltigen Monomeren in dem Copolymeren ab. Bevorzugt wird ein Comonomeres mit relativ hoher Löslichkeit in Wasser ausschließlich dazu verwendet, um wasserlösliche Polymere herzustellen. Die Polymeren sind infolgedessen Homopolymere oder Copolymere von kationischen und gegebenenfalls nichtionischen Vinylmonomeren. Beispiele von kationischen Monomeren sind Amine, Imine und quaternäre Ammoniumsalze. Die anderen angeführten Monomeren sind nichtionisch. Die wasserlöslichen Copolymeren enthalten infolgedessen nur Spurenmengen an Säuregruppen, die aus Verunreinigungen in den verwendeten Monomeren stammen oder das Ergebnis einer Hydrolyse während der Synthese, Lagerung oder Verwendung sind.

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Die unlöslichen aminhaltigen Polymeren haben ein mittleres Viskositätsmolekulargewicht zwischen 5.000 und 100.000, wobei der Bereich von 15.000 bis 90.000 bevorzugt ist. Das Molekulargewicht der wasserlöslichen Polymeren kann in einem größeren Bereich schwanken. Typischerweise ist ihr mittleres Viskositätsmolekulargewicht zwischen 5.000 und 300.000, wobei 40.000 bis 100.000 bevorzugt ist. Die Menge des aminhaltigen Polymeren kann im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des anionischen Latexpolymeren und des aminhaltigen Polymeren, schwanken, wobei der Bereich von 1 bis 8% bevorzugt ist.

Falls erwünscht, kann der negativ geladene Latex mit bis zu etwa der gleichen Gewichtsmenge, auf Feststoffbasis, eines anderen Bindemittels, wie eines stärkeartigen Materials (z.B. Stärke oder die verschiedenen Materialien, die in der US-PS 36 71 742, Spalte 2, Zeilen 28 - 35 genannt sind) eines eiweißhaltigen Materials, wie Leim, Gelatine, Albumin, Kasein, alpha-Protein, Aminoplasten, wie Harnstoff-Formaldehydkondensat oder Melamin-Formaldehydkondensat, wasserlöslichen oder dispergierbaren linearen Polyesterharzes oder Celluloseäthers oder -esters, z.B. Hydroxyäthylcellulose und Carboxymethylcellulose, gemischt werden. Dieses zusätzliche Material ist nicht notwendig, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, obwohl es für Nebeneigenschaften, wie die Viskositätskontrolle oder eine Preissenkung, von Bedeutung sein kann. Der negative geladene Latex (a) enthält bevorzugt mindestens 50 Gew.# an Binderfeststoffen, und das wasserlösliche Polymere (b) macht bevorzugt zwischen 0,1 und 20 Gew.% von (a) plus (b) aus.

Die bevorzugte flüchtige Base ist Ammoniak, das als einzige flüchtige Base oder in Mischung mit anderen flüchtigen oder nichtflüchtigen Basen verwendet werden kann. Andere flüchtige Basen, die verwendet werden können, sind beispielsweise Morpholin, die niedrigen Alkylamine, 2-Dimethylaminoäthanol, N-Methylmorpholin und Äthylendiamin. Die zu verwendende Menge

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an flüchtiger Base wird so bemessen, daß das pH oberhalb 5 und bevorzugt in dem Bereich von 7,0 bis 8,5 gebracht wird. Die Binderzusammensetzung hat im allgemeinen einen Feststoffgehalt von 10 bis 60 Gew.% und eine Viskosität unterhalb 3.000 cp, wobei eine Viskosität unterhalb von 2.000 cp bevorzugt ist.

Die Zusammensetzungen nach der Erfindung können entweder unpigmentiert oder pigmentiert sein. Im letzteren Fall sollte die Menge der Komponenten (a), (b) und (c) mehr als 50 Gew.% des Gewichtes des Pigments ausmachen. Als Pigmente kommt eine Vielzahl von Tonen, wie Bentonit und Montmorillonit und insbesondere Kaolin in Betracht. Andere geeignete Pigmente sind Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Talkum, Titandioxid, Farblacke, Ruß, Graphit, Aluminiumpulver oder -flocken und verschiedene farbige Pigmente.

Wenn ein Pigment verwendet wird, wird es bevorzugt in einer kleinen Menge Wasser dispergiert bevor es mit dem Polymeren gemischt wird. Wenn Ton in dem Pigment vorkommt, macht es bevorzugt den größeren Teil davon aus, d.h. mehr als 50 Gew.%. Mit Hilfe der Erfindung kann man einen Faservliesverbundkörper herstellen, der die durch den erfindungsgemäßen Binder verbundenen Fasern enthält. Die Fasern können in dem Faservliesmaterial aus den verschiedensten nachstehend angeführten Fasern bestehen.

Im allgemeinen erhält man die Verbundkörper aus den Faservliesmaterialien, indem man sie mit einer erfindungsgemäßen Binderzusammensetzung so behandelt, daß der Binder gleichmäßig innerhalb des Fasermaterials verteilt ist und die erhaltene Binder-Fasermischung trocknet oder trocknen läßt. Ein wichtiger Vorzug der Erfindung besteht darin, daß der Binder im wesentlichen gleichmäßig in dem Fasermaterial verteilt bleibt und daß er nicht an die Oberfläche des Materials wandert. Die Binder nach der Erfindung können in erster Linie

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für die folgenden drei eng verwandten Substrate verwendet werden: 1. Papier, 2. naßgelegte Faservliese (wetlaid nonwoven fabric)und 3. trockengelegte Faservliese (dry-laid nonwoven fabric). Die Erfindung richtet sich deshalb in einer Ausführungsform auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Faservliesverbundkörpers, bei dem ein Band oder eine Matte aus einem Fasermaterial, insbesondere aus Cellulosefasern, Polyamidfasern, Glasfasern, Polyvinylchloridfasern und Polyesterfasern mit einem Binder nach der Erfindung in Berührung gebracht wird.

Die trockengelegten Faservliese, die man unter Verwendung der Binder nach der Erfindung erhält, können aus nahezu beliebigen Fasern oder Faserverschnitten bestehen, wobei die Auswahl der Fasern von der endgültigen Verwendung und wirtschaftlichen Gesichtspunkten bestimmt wird. Bevorzugt besteht das Vlies mindestens hauptsächlich aus einer Faser auf Basis von Cellulose, Polyamid, Glas, Polyvinylchlorid, Polyester, Viskose-Rayon, Celluloseacetat, Baumwolle, Holz, Wolle, Polyester, Polyamid und Polyacrylnitril.

Viskose-Rayon hat die Vorteile, daß sie billig und leicht zu verarbeiten ist. Typische Anwendungen für vliesartige Bänder aus Viskose-Rayon sind Gesichtstücher, Krankenhausprodukte, Filter für Lebensmittel und Flüssigkeit, Lebensmittelpackungen, Binden, Wischtücher und Zwischenschichten. Auch Fasern aus Celluloseacetat besitzen einen niederen Preis und zeichnen sich durch eine gute Dimensionsbeständigkeit, Thermoplastizität, Schimmelbeständigkeit und eine niedrige Feuchtigkeitsaufnahme aus.

Die Wollfaser ist zwar teurer, doch ist sie dort erwünscht, wo Elastizität, Wärme, Isolierung und Beibehaltung der Form geschätzt sind. Die Hauptanwendung von Baumwollfasern auf dem Vliesgebiet liegt bei der Polsterung und Wattierung.

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Synthesefasern, wie solche aus Polyestern und Polyamiden, können allein oder im Verschnitt mit anderen Synthesefasern oder natürlichen Fasern verwendet werden, um flexible Vliesmaterialien mit besseren physikalischen Eigenschaften zu erhalten. Häufig werden 25 bis 50% Polyester- oder Polyamidfasern in trockengelegten Faservliesen für Zwischenschichten, insbesondere wegen ihrer Dauerbügelfestigkeit, verwendet. Auf Anwendungsgebieten, bei denen eine außerordentliche Beständigkeit gegenüber Biegen und Abrieb gefordert wird, lassen sich Faservliese benutzen, die bis zu 100% aus Polyester oder Polyamid bestehen. Eine der wichtigsten Verwendungen der Polyesterfasern ist ihre Anwendung als Füllmasse. PoIyacrylnitrilfasern besitzen eine hohe Elastizität, ein gutes Erholungsvermögen und eine hohe Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Chemikalien. Andere Fasern, die in Faservliesen Benutzung finden können, sind anorganische Fasern, wie Glasfasern, insbesondere als Verstärkung, keramische Fasern, Asbestfasern und Fasern aus thermoplastischen PoIyvinylverbindungen, die unter Verwendung von Wärme und Druck verbunden werden können.

Bei der Herstellung eines trockengelegten Vliesbandes werden die folgenden fünf wesentlichen Schritte unterschieden: 1. Öffnen und Verschneiden der Faser, 2. Bildung des Bandes, 3. Formulierung des Binders, 4. Aufbringen des Binders und 5. Trocknen und Härten. Während des Öffnens werden die Fasern getrennt und für die Bandherstellung vorbeiretet. In dieser Stufe findet auch ein Verschneiden für besondere Effekte und eine gleichförmigere Struktur statt. Die Fasern werden dann orientiert, wobei diese Orientierung statistisch oder in einer, zwei oder drei Dimensionen erfolgen kann. Parallel gelegte Bänder werden auf Krempeln oder ähnlichen Einrichtungen hergestellt, wobei die Fasern in Arbeitsrichtung gekämmt werden. Quer gelegte Bänder werden erhalten, indem man zwei parallel gelegte Bänder so zusammenfaltet, daß die Fasern unter einem Winkel zu der Arbeitsrichtung liegen. Zur Herstellung einer Bahn mit statistisch orien-

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tierten Fasern kann Luft von hoher Geschwindigkeit oder ein elektrostatisches Feld verwendet werden.

Der Latexbinder nach der Erfindung kann allein oder in Kombination mit mechanischen Verfahren» wie Nadelung oder Spinnbindung dazu verwendet werden, das trockengelegte Faservlies zu binden. Das Verhältnis von Binder zu Fasern hängt von der Endverwendung des Faservlieses ab. Die Sättigung ist wahrscheinlich die am häufigsten verwendete Arbeitsweise zum Aufbringen des Binders auf ein trockengelegtes Faservlies. Dünne, dichte Faservliesbahnen werden üblicherweise durch Sättigung mit dem Bindemittel kombiniert. Bei dieser Arbeitsweise erhält man Produkte mit ausgezeichneten Zugfestigkeiten, wobei es von Vorteil ist, daß bei diesem Verfahren hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erreicht werden. Die Faservliesbahn kann mit dem Latex durch übliche Arbeitsweisen gesättigt werden, wie durch Foulardieren, Beschichten mit der Walze, Streichen oder Auftragen über einen Walzenspalt.

Wenn die Bahn durch Foulardieren gesättigt wird, wird das ungetragene oder getragene Faservlies in ein Foulardbad eingetaucht. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine untere Walze aus Gummi, die in das Foulardbad eintaucht, und eine obere Walze aus Edelstahl verwendet. Wenn eine vollständige Eintauchung der Bahn in das Bad nicht erwünscht ist, kann ein Übertragswalze verwendet werden, um die Emulsion aufzutragen. Wenn eine genauere Kontrolle der Harzaufnahme erwünscht ist, kann eine Rakel in Kontakt mit der Übertragswalze verwendet werden, um überschüssiges Harz zu entfernen.

Die Fasern für die meisten gesättigten Papiere und naßgelegten Faservliese bestehen aus Holzzellstoff oder aus einem Verschnitt von Holzzellstoff mit synthetischen Fasern. Gelegentlich werden auf Baumwollfasern für diese Zwecke verwendet. Die synthetischen Fasern werden zugegeben, um die Weichheit, die Abriebsbeständigkeit und die Einreißfestigkeit der Bahn

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zu verbessern, wobei ihr Anteil bis zu 75% in solchen Faservliesen ausmachen kann. Die Länge und Denierstärke und der Typ der synthetischen Fasern sind selbstverständlich von Einfluß auf die Eigenschaften des Faservlieses. Synthetische Fasern mit einer Länge von größer als 6 mm erfordern spezielle Einrichtungen und Verarbeitungsverfahren.

Für den Holzzellstoffanteil werden in der Regel Sulfat- oder Sulfitzellstoffe verwendet. Die am meisten benutzten und billigsten Synthesefasern sind Rayon und Polyester. Naßgeschnittene und nie getrocknete Rayonfasern werden gegenüber getrockneten Fasern bevorzugt. Die meisten hydrophoben Fasern, wie Fasern aus Polyamid, Polyester und Polyacrylnitril werden auch häufig benutzt. Um besondere Eigenschaften zu erzielen, werden auch seltenere Fasern benutzt, wie Asbestfasern als Basisvliese für Bodenbeläge aus Polyvinylchlorid.

Bei der Herstellung einer Aufschlämmung von Holzzellstoff für naßgelegte Faservliese wird der Sulfat- oder Sulfitzellstoff in dem Pulper bei einer Konsistenz von etwa 3% entfasert. Dieser Faserbrei hat eine "Canadian Standard Freeness (C.S.F.)" von etwa 650. Nach der Entfaserung wird der Holzzellstoff leicht zerkleinert oder raffiniert auf eine C.S.F. von etwa 500.

Es können Bahnen mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften aus dem gleichen Holzzellstoff einfach durch Veränderung der Zerkleinerungsbedingungen hergestellt werden. Deshalb hängen die tatsächlichen Zerkleinerungsbedingungen von dem Anteil des zu verwendenden Holzzellstoffs und von den gewünschten Eigenschaften in dem fertigen Faservlies ab. Der Holzzellstoff für Faservliese, die mehr als 50% Holzfasern in der fertigen Bahn enthalten sollen, sollte sehr leicht zerkleinert (very lightly beaten) sein, um die Herstellung eines Faservlieses mit einem steifen, papierenen Griff zu vermeiden. Wenn das Faservlies mehr als 50% Synthesefasern

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enthalten soll, kann der Holzzellstoff mäßig zerkleinert sein, ohne daß eine Beeinträchtigung des Griffes festgestellt wird. Ein typischer Zellstoff für ein 5094 Rayon/ 50%Holzfaser-Faservlies kann auf eine C.S.F. von 500 zerkleinert werden, wogegen ein Holzzellstoff für ein 75% Rayon/ 25%Holzfaser-Faservlies eine C.S.F. von 400 haben kann. Nachdem der Holzzellstoff zerkleinert und raffiniert worden ist, wird er in eine Mischeinrichtung befördert, wo er auf eine Konsistenz von 1 bis 2% verdünnt wird. Üblicherweise werden hier die synthetischen Fasern zugegeben. Nach dem Verschneiden geht die Mischung aus Holzfaser und Synthesefaser in eine Einrichtung zur Regulierung der Konsistenz, wird dort weiter verdünnt und wird zum Schluß auf einem Drahtschirm, wie er z.B. in einer Papiermaschine üblich ist, bei einer Konsistenz von 0,05 bis 0,1096 in kontinuierlicher Arbeitsweise abgelagert. Nach der Bildung der Bahn wird das Faservlies innerhalb oder außerhalb der Maschine mit der Bindemittelzusammensetzung gesättigt. Wenn die Bahn nicht den erforderlichen Zusammenhalt für die Sättigung besitzt, wird eine kleine Menge eines die Naßfestigkeit verbessernden Harzes zugegeben oder die Bahn wird währen der Sättigung zwischen Schirmen festgehalten. Bei der gleichen Mischung der Ausgangsstoffe ergibt das Sättigungsverfahren in der Regel eine festere, steifere Bahn mit geringerer Faltenbildung, wie die Ablagerung aus dem Mahlwerkzeug. Die Sättigung ist ein einfacheres Verfahren als die Ablagerung aus dem Mahlwerkzeug, die eine sehr genaue Verfahrenskontrolle erfordert. Die meisten durch Sättigung gebundenen Faservliesbahnen haben ein Basisgewicht von 0,041 - 0,049 kg/m (25 bis 30 pounds per 3,000 square feet), wogegen die aus dem Mahlwerkzeug gelagerten Faservliese über 0,019 kg/m² wiegen.

Die naßgelegten Faservliese werden in der Regel auf Trockenzylindern getrocknet oder in einem Tunneltrockner, obwohl eine beliebige Trockeneinheit verwendet werden kann, die

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in befriedigender Weise die Feuchtigkeit aus der Bahn entfernt.

Zusätzlich zu der Wanderungsbeständigkeit haben die Binder gemäß der Erfindung eine Reihe von anderen Vorteilen bei ihrer Verwendung als Bindemittel für Faservliese. Einer dieser Vorteile besteht darin, daß die durch diese Binder hervorgerufene wirksame Ausflockung zu einer sehr wirtschaftlichen Verwendung des Binders führt und nur ein geringer Verlust an Binder während der Herstellung des Faservliesproduktes zu beobachten ist. Dies führt zu einer direkten Kosteneinsparung. Andere direkte und indirekte Vorteile ergeben sich aus der rascheren Arbeitsgeschwindigkeit der Maschinen bei der Herstellung der Faservliesprodukte.

Die in der Binderzusammensetzung nach der Erfindung enthaltene flüchtige Base verdampft aus dem gesättigten Papier oder einem anderen Faservlies während der ersten Stufen der Trocknung und die Emulsion wird in situ ausgeflockt, ohne daß eine besondere thermische Anregung erforderlich ist. Nach dem Trocknen wird ein Faservlies oder ein gesättigtes Papier mit einer gleichförmigen Verteilung des Binders erhalten. Ohne eine Beschränkung der Erfindung zu beabsichtigen, wird die folgende Arbeitsweise aufgezeigt, bei der die Binderzusammensetzung nach der Erfindung in einer Reihe von Stufen wie folgt verwendet wird:

1· Die Binderzusammensetzung besteht bei dem hohen pH-Wert zu Beginn aus A) einem Latexpolymeren, das stabilisiert ist durch ne'gative Ladungen aus adsorbierten Ionen von oberflächenaktiven Mitteln oder Dispergiermitteln oder aus dem eignen Molekül der Polymerteilchen, B) einem aminhaltigen Polymeren bei einem ausreichend hohen pH, um im wesentlichen ungeladen zu sein, und C) einer flüchtigen Base, wie Ammoniak in einer ausreichenden Konzentration, um den pH-Wert hoch genug zu halten, daß das Aminpolymere ungeladen ist·

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2. Die flüchtige Base verflüchtigt sich früh in dem Trockenprozeß lind das pH des Binders fällt infolgedessen schnell, Mit dem Abfall des pH-Wertes führt die höhere Wasserstoffionenkonzentration zu einer Protonierung des aminhaltigen Polymeren und macht dieses kationisch.

3. Das kationische protonierte aminhaltige Polymere reagiert durch einen Ladungsneutralisationsprozeß, der manchmal als Liposalzbildung bekannt ist, mit dem anionischen oberflächenaktiven Mittel oder dem anionischen Dispergiermittel oder mit den anionischen Stellen des Latexpolymeren, so daß die Ladung der Latexteilchen herabgesetzt wird.

4. Die Latexteilchen flocken aus oder laden sich auf der Faser ab oder tuen beides, bevor eine nennenswerte Wanderung dieser Teilchen stattfinden kann.

Es sollte aber beachtet werden, daß einige dieser Stufen gleichzeitig stattfinden können. Eine Beendigung der verschiedenen Stufen ist nicht notwendig, damit das Verfahren im wesentlichen so abläuft. Es kann z.B. die Liposalzbildung mit dem oberflächenaktiven Mittel eintreten, bevor eine nennenswerte Protonierung der Amingruppen des Polymeren stattfindet bei dem Abfall des pH-Wertes in Stufe 2. Die Binderzusammensetzung muß nicht und ist tatsächlich in der Regel nicht unbeständig, sogar dann nicht, wenn sie zum Sieden erwärmt wird. Die Ausflockung kann bei einer beliebigen Temperatur erfolgen, vorausgesetzt, daß Ammoniak oder eine andere flüchtige Base verdampft ist, so daß die Trockentemperatur nicht kritisch für die Wanderungsbeständigkeit des Systems ist.

Es werden nun einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in den später folgenden Beispielen beschrieben, wobei alle Angaben über Teile und Prozentsätze Gewichtsangaben sind, falls nicht ausdrücklich etwas anderes festgestellt wird.

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Beispiele A, B und C beschreiben die Herstellung von einigen Komponenten für die Verwendung als Binderzusammensetzung bei dieser Erfindung.

Bei der Prüfmethode dieser Beispiele wird, falls nichts anderes angegeben wird, die Binderzusammensetzung auf einen Feststoffgehalt von 20% (oder wie angegeben) verdünnt, durch Sättigung auf verschiedenen Substraten abgelagert und danach die Wanderungsbeständigkeit durch folgende Methode bestimmt: 4 yorgewogene Blätter (6,35 x 11,43 cm) des Basissubstrats werden gesättigt (20% Badfeststoffe oder wie angegeben), in einer Sandwichanordnung und bei 162,8° getrocknet unter einer heißen Platte mit einem Gewicht von 4,989 kg für 15 Minuten. Nach dem Trocknen wird das Sandwich in 2 Gruppen mit 2 Blättern getrennt und nach dem Konditionieren über Nacht bei 22,8⁰C und 50% relativer Feuchtigkeit erneut gewogen. Die Harzwanderung von den oberen Blättern zu den unteren Blättern (Seite der heißen Platte) wird berechnet als der Prozentgehalt der gesamten Harzaufnahme durch die 4 Blätter.

Berechnung:

(Harzaufnahme in den oberen Blättern) Prozent _ (Harzaufnahme in den unteren Blättern) χ

Wanderung Gesamte Harzaufnahme

Basissubstrate, die bei diesen Prüfungen verwendet wurden, schließen folgende Faservliese ein:

1. 100% Rayon, naßgelegt, vorgebunden (Basisgewicht: 0,045 kg/m², 27,5 lbs/3.000 square feet),

2. Sättigungspapier (P-3-Qualität, Basisgewicht:

0,060 kg/m², 37 lbs/3.000 square feet) aus ungebleichtem Kraftzellstoff ohne Zusätze für die Naßfestigkeit,

3. Glasfaservlies (Style X4065), Hersteller: Owens Corning.

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Beispiel A -» Homopolymeres

In einen 5-Liter-Glaskolben, der mit Rührer, Sticketoffeinlaß, Thermometer, Heizmantel und einer Zuführpumpe ausgerüstet ist) werden 1500 g entionisiertes und von Sauerstoff befreites Wasser gegeben. Der Ansatz wird gerührt, und es wird eine Stickstoffdecke über ihm aufrecht erhalten. Dann werden 7,0 g 0,15%iges wäßriges FeSO^.7H₂O und 2,0 g ltfiges wäßriges Tetranatrium(äthylendinitril)-tetraacetat zugegeben, und die Mischung wird auf 6O⁰C erwärmt und während eines Zeitraums von 2 Stunden werden gleichzeitig die beiden folgenden Mischungen zugegeben:
Mischung Nr. 1

500,0 g 2-(3-0xazolidinyl)äthylmethacrylat (OXÄMA) 500,0 g entionisiertes Wasser

5,0 g 70%iges wäßriges tertiär-Buty!hydroperoxid (TBHP) Mischung Nr. 2

5,0 g Natriumformaldehydsulfoxylat.2H₂0 (NaFS), verdünnt mit Wasser auf 14,4 ml.

Nach Zugabe der beiden Mischungen wird die erhaltene Reaktionsmischung bei 6O⁰C für 30 Minuten gehalten, es werden 0,4 g 7096 TBHP zugegeben, 15 Minuten später 0,15 g NaFS in 5,0 g entionisiertem Wasser und sofort hinterher 0,25 g 70% TBHP. 15 Minuten später wird die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt und ergibt eine klare, grüne bis bernsteinfarbene Lösung mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 17,9%, einem pH von 8,3 und einer Brookfield-Viskosität (Spindel Nr. 1, 60 upm) von 15 cp. Dieses Polymere hat ein mittleres Viskositätsmolekulargewicht von 115*000.

Beispiel B - Copolymeres

In einen 5-Liter-Glaskolben, der mit Rührer, Stickstoffeinlaß, Thermometer, Heizmantei und einer Zuführpumpe ausgestattet ist, werden 1500 g entionisiertea und von Sauerstoff

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befreites Wasser gegeben. Der Ansatz wird gerührt und unter einer Stickstoff decke gehalten. Dann werden 7,0 g 0,15#iges wäßriges FeSO^.TH₂O und 2,0 g l#iges wäßriges Tetranatrium-(äthylendinitril)-tetraacetat zugegeben, die Mischung wird auf 60⁰C erwärmt, und es werden gleichzeitig im Verlauf von 2 Stunden die folgenden beiden Mischungen zugegeben: Mischung Nr. 1

250,0 g 2-(3-0xazolidinyl)äthylmethacrylat (OXÄMA) 250,0 g Äthylacrylat (ÄA) 500,0 g entionisiertes Wasser

20,0 g 70%iges wäßriges tertiär-Butylhydroperoxid (TBHP) 35,7 g tert.-Octylphenoxypolyäthoxyäthanol mit 40 Oxy-

äthyleneinheiten Mischung Nr. 2

20,0 g Natriumformaldehydsulfoxylat.2H₂0 (NaFS), verdünnt mit Wasser auf 72 ml.

Nach Beendigung der Zugaben wird die Reaktionsmischung bei 60⁰C für 30 Minuten gehalten, es werden 0,4 g 7096 TBHP zugegeben, 15 Minuten später 0,15 g NaFS in 5,0 g entionisiertem Wasser, gleich danach 0,25 g 70% TBHP. 15 Minuten später wird die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei eine gelblichweiße Dispersion mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 19,7%, einem pH von 7,4 und einer Brookfield-Viskosität (Spindel Nr. 1, 60 upm) von 6 cp erhalten wird. Dieses Copolymere hat ein mittleres Viskositätsmolekulargewicht von 19.000. Das Copolymere löst sich in einer sauren Lösung von einem pH von 4 bis 7 nicht vollständig; wenn der pH-Wert auf etwa 5,5 durch Zugabe von 5%iger wäßriger Salzsäure erniedrigt wird, wird die anfängliche Emulsion leicht trübe.

Beispiel C - Homopolymeres

Ein 5-Liter-Glaskolben, der mit Rührer, Stickstoffeinlaß, Thermometer, Heizmantel und Zuführpumpe ausgerüstet ist,

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wird mit 1500 g entionisiertem und von Sauerstoff befreitem Wasser beschickt. Der Ansatz wird gerührt, und es wird eine Stickstoffdecke aufrecht erhalten. Dann werden 7_f0 g 0,15%iges wäßriges FeSO^.7H₂O und 2,0 g l%iges wäßriges Tetranatrium-(äthylendinitril)-tetraacetat zugegeben. Die Mischung wird auf 60⁰C erwärmt, und es werden gleichzeitig im Verlauf von 2 Stunden die beiden folgenden Mischungen zugegeben: Mischung Nr. 1

500,0 g Dimethylaminoäthylmethacrylat 500,0 g entionisiertes Wasser

5,0 g 70%iges wäßriges tertiär-Butylhydroperoxid (TBHP) Mischung Nr. 2

Nach Beendigung der Zugaben wird die Mischung 30 Minuten bei 60°C gehalten, es werden 0,4 g 70% TBHP zugegeben, 15 Minuten später 0,15 g NaFS in 5,0 g entionisiertem Wasser, unmittelbar danach 0,25 g 70% TBHP. 15 Minuten später wird die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt und ergibt eine leicht bernsteinfarbene Lösung mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 15,4%, einem pH von 8,9 und einer Brookfield-Viskosität (Spindel Nr. 1, 60 upm) von 23 cp. Das Polymere hat ein mittleres Viskositätsmolekulargewicht von 63.700.

Beispiel 1 - Wirksamer Gehalt an wasserlöslichem Polymeren

Die Binderwanderung wird bestimmt, indem man ein Basispapier bei einer 20%igen Anlagerung (trocken) sättigt. Der anionisch stabilisierte Polymerlatex wird aus 93,5% Äthylacrylat, 2,3% Methylolacrylamid, 1,7% Acrylamid und 2,5% Itaconsäure hergestellt. Der Gehalt an polymeren Feststoffen beträgt 50,5%, und der Latex enthält 1,0% des anionischen oberflächenaktiven Mittels Natriumlaurylsulfat, bezogen auf Polymerfeststoffe. Diesem Latex werden unterschiedliche Mengen des wasserlöslichen Polymeren von Beispiel A und eine

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096	1%	3%	3,596	596
69	55	39	36	13

272Ί877

ausreichende Menge an Ammoniak zugesetzt, um das pH auf 7,5 zu bringen, und die Zusammensetzung wird auf einen Binderfeststoff gehalt von 2096 verdünnt. Die Ergebnisse der Prüfung der Wanderung des Binders, sind wie folgt:

Polymeres von Beispiel A: (bezogen auf Binderfeststoffe) Prozent Wanderung:

Aus diesen Werten geht hervor, daß eine deutliche Abnahme der Binderwanderung bei allen Gehalten des geprüften wasserlöslichen Polymeren im Vergleich zu dem Binder ohne wasserlösliches Polymeres eintritt.

Beispiel 2 - Molekulargewicht des wasserlöslichen Polymeren

Unter Verwendung der Arbeitsweise von Beispiel A wird eine Reihe von Copolymeren aus 9596 OXÄMA und 5% Methylmethacrylat von verschiedenem Molekulargewicht hergestellt, indem das Initiatorsystem wie in der folgenden Tabelle angegeben variiert wird. Aus der Tabelle geht auch das Molekulargewicht, die Wanderung in Prozent und die Viskosität der Binderzusammensetzung bei einem Feststoffgehalt von 20% dieser wasserlöslichen Polymeren und des anionisch stabilisierten Polymerlatex von Beispiel 1 hervor. Das pH wird auf 8 mit Ammoniak in jeder Zusammensetzung eingestellt.

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Wasserlösliches Polymeres

Binderzusammensetzung"

Bei spiel	Initiator** TBHP NaFS	—	Molekulargew.	% Wande rung²	Visko- eitat?
2a	—	8,0	kein wasserlös liches Polymeres	65	23
2b	5,6	8,0	^ 10 000	57	12
2c	5,6	8,0	~ 20 000	56	20
2d	5,6	4,0	42 000	52	11
2e	2,8	2,0	56 000	57	10
2f	1,7	1,0	88 000	40	120
2g	0,7	0,5	102 000	6	810
2h	0,35	110 000	7	2000

Mittleres Viskositätsmolekulargewicht ρ

Bestimmt unter Verwendung des vorstehend charakterisierten "P-3" Sättigungspapierverfahrens.

* Brookfield-Viskosität (25⁰C; 60 upm) bei einem Verschnitt mit 20% Feststoffen, wie er zu dem Wanderungstest verwendet wird, nach 14 Tagen. . . ...._

Initiatorsystem, % bezogen auf Monomeres, verwendet in dem Verfahren von Beispiel A zur Herstellung des wasserlöslichen Polymeren. Bei Beispielen 2b und 2c wurden außerdem 17 bzw. 3,296 Mercaptoäthanol zusammen mit dem TBHP zugegeben.

* Das wasserlösliche Polymere macht 3% der gesamten Binderfeststoffe aus.

Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß die Wanderungsgeschwindigkeit durch die Zugabe des wasserlöslichen Polymeren erhöht wird und daß im allgemeinen die Erhöhung mit dem Molekulargewicht des wasserlöslichen Polymeren zunimmt. Im allgemeinen nimmt außerdem die Viskosität der Binderzusammensetzung mit dem Molekulargewicht des wasserlöslichen Polymeren zu.

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Beispiel 3 - Zusammensetzungen von anderen wasserlöslichen Polymeren

In der folgenden Tabelle wird die Eignung von anderen wasser· löslichen Polymeren erläutert, die mit Hilfe des Verfahrens von Beispiel A unter Änderung des Initiatorsystems so hergestellt wurden, daß wie in Beispiel 2 entsprechende Molekulargewichte erhalten wurden· In allen Fällen wurde eine beachtliche Verbesserung der Wanderungsbeständigkeit des Binders gegenüber dem Binder ohne Zusatz von wasserlöslichen Polymeren beobachtet.

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Wasserlösliches Polymeres

Binderzusammensetzung

σ
co
co

3c
3d
3e
3f
3g
3h

Zusammensetzung

95 0XÄMA/5 MMA⁴

85.5 OXÄMA/4,5
MMA/10 AA

85 OXÄMA/15 MMA
100 OXÄMA
100 OXÄMA
100 OXÄMA
100 OXÄMA
kein

Molekular- % Binder- Anlagerung^ Festgewicht 2 wanderung² (trockne Basis) stoffe

87 740 73 710

105 900

63 820

115 100

77 070

37% 12%

4596 49% 30% 42% 11% 65%

20% 21% 21% 18% 18% 21%

20%
20%

20%
20%
20%
20%
20%
20%

pH Viskosität*

_ (ep)

7,7 880

7,9 310

7,9 16

8,0 30

8,0 10

7,9 39

8,0 380

8,0 - 23

3% wasserlösliches Polymeres, 97% Polymerlatex von Beispiel 1, auf Feststoffbasis wie in Beispiel 2 '

Binderfeststoffe im Sättigungspapier, % auf Gesamtgewicht

Diese Binderzusammensetzung enthält auch 0,5% Hydroxyäthylcellulose (Feststoff auf Binderfeststoffe); MMA ist Methylmethacrylat

ro

co

Beispiele 4, 5 und 6 - Andere anionisch stabilisierte

Polymerlatices

Die Binderzusammensetzungen werden hergestellt, indem ein geeigneter Polymerlatex mit dem wasserlöslichen Polymeren entsprechend den Angaben in der folgenden Tabelle gemischt wird. In jedem Fall macht das wasserlösliche Polymere 3% der Binderfeststoffe aus. Das pH wird mit Ammoniak auf 8,0 eingestellt, und die Binderviskositäten werden nach dem Altern über Nacht sowohl bei 40 als auch bei 2096 Feststoffen gemessen. Die Wanderungsbeständigkeit wird mit einem "P-3" Sättigungspapier ermittelt. Der Latex der Versuchsreihe von Beispiel 4 enthält ein Tetrapolymeres auf Basis von Äthylacrylat/Butylacrylat, das mit einem Verschnitt von zwei anionischen oberflächenaktiven Mitteln stabilisiert ist, wobei diese oberflächenaktiven Mittel in einer Menge von etwa 2%, bezogen auf Polymerfeststoffe, vorhanden sind. Die beiden oberflächenaktiven Mittel sind Natriumlaurylsulfat und ein Alkylpolyathoxyathanolsulfat. J)er anionisch stabilisierte Polymerlatex der Beispiele 5a bis 5d ist ein Tetrapolymeres auf Basis von Äthylacrylat, das 1% Acrylsäure enthält. Das in diesem System verwendete oberflächenaktive Mittel ist Natriumlaurylsulfat, das in einer Menge von 1% benutzt wird. Der in den Beispielen 6a bis 6d verwendete anionisch stabilisierte Polymerlatex ist ein Terpolymeres auf Basis von Äthylacrylat, der mit einer Mischung von 1% Natriumlaurylsulfat und 6% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels stabilisiert ist, wobei beide Prozentsätze auf das Gewicht der Polymerfeststoffe bezogen sind.

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Beispiel	4a	Wasserlösliches	96 Wanderung	Ablagerung	Binderviskosltät	4096 Feststoffe	I
	4b	Polymerisat 396/Latex (S/S)	des Binders	(trockene Basis)	2096 Feststoffe	125 cp	V» OO
	4c	Beispiel 2f	3496	. 1996	9 cp	geliert	I
	4d	Beispiel 2g	10%	2196	12 cp	780 cp
	5a	Beispiel 3b	1196	2196	—	—
	5b	kein	6396	1796	8 cp	720 cp
	5c	Beispiel 2f	4196	1796	9 cp	geliert
	5d	Beispiel 2g	2096	2096	9 cp	1200 cp
CO		Beispiel 3b	3796	1996	10 cp
00	6a	kein	6796	1896	10 cp
CO	6b					geliert
"^^ O CO	6c	Beispiel 2f	2996	: 1996	10 cp	geliert
CO	6d	Beispiel 2g	1996	i 2296	17 cp	—
	Beispiel 3b	2696	2196	12 cp
	kein	5596	1796	9 cp

Alle wasserlöslichen Polymerverschnitte mit den verschiedenen Polymerlatices zeigten eine deutliche Verbesserung der Wanderungsbeständigkeit im Vergleich zu den Kontrollversuchen ohne wasserlösliches* Polymeres. Bei dem hohen Feststoffgehalt von 40% sind allerdings einige Systeme geliert und infolgedessen für die üblichen Anwendungsmethoden nicht geeignet.

Beispiel 7 - Wanderungsbeständigkeit des Binders Test mit blauer Farbe

Der Latex von Beispiel 2 wird verdünnt, auf ein pH von 7,5 mit Ammoniumhydroxid eingestellt, mit einer derartigen Menge an wasserlöslichem Polymerisat eingestellt, um einen Gehalt an 396 an diesem Polymerisat zu haben und auf einer stark genadelten Polyester-Vliesbahn bei einem Niveau von 84% Ablagerung (trocken) gesättigt. Die behandelte Bahn wird in einem Ofen bei 149⁰C für 10 Minuten bei guter Luftumwälzung getrocknet und ergibt beim Prüfen folgende Ergebnisse:

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Bei	spiel	Wasserlösliches Polymerisat	Relative Bin-., derwanderung ^x	Helligkeit (behandelte Bahn)	Feststoffe	Binderzus ammens e tzung	Viskosität (cp) lh 24 h	35
	7a	Beispiel 2d	3	64	25%	pH	16	35
	7b	Beispiel 2e	3	62	25%	8,0	16	58
	7c	Beispiel 2f	2	51	25%	7,9	105	1680
	7d	Beispiel 2g	O	51	25%	7,9	1260	3200
	7e	Beispiel 2h	1	62	25%	7,9	3200	950
	7f	Beispiel 3b	O	66	25%	8,0	1040	45
	7g	Beispiel 3c	2	61	25%	8,0	55	16
	7h	Beispiel 3d	3	53	25%	8,0	35	175
CD	7i	Beispiel 3e	1	68	25%	7,6	201.	44
CX)	7d	Beispiel 3f	2	62	25%	7,9	80	780 69
CO	7k 71	Beispiel 3g kein	O 4	• 63 ■ 69 i	25% 25%	7,6	560 16
O CO CO	8,0 7,6

Das genadelte Faservlies aus Polyester wird gesättigt und in einem Ofen getrocknet. Das Harz ist mit einem blauen Farbstoff angefärbt, und es wird ein Querschnitt der Bahn hergestellt und untersucht, um die relative Wanderung der verschiedenen Latices zu beobachten. Ein breites Band an ungefärbten Fasern im Zentrum der Bahn zeigt eine starke Wanderung an.

Bewertung der Binderwanderung(durch visuelle Beobachtung der gefärbten Bahn):

0 = keine Wanderung

1 = sehr geringe Wanderung

2 = geringe Wanderung

3 = mäßige Wanderung

4 = starke Wanderung

Aus dem Vergleich der Ergebnisse zwischen den Binderzusammensetzungen gemäß der Erfindung und Kontrollversuchen ohne wasserlösliches Polymeres geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Binderzusammensetzungen mit einem wasserlöslichen Polymeren eine geringere Wanderung des Binders zeigen.

Beispiel 8 - Thermische Beständigkeit von Binderzusammensetzungen

Es werden die folgenden Binderzusammensetzungen bei einem gesamten Feststoffgehalt von 40% und einem pH von 8,0 bis 8,2 auf 100⁰C erwärmt, um ihre eventuelle Eöagulierung zu beobachten. Es wird aber keine Koakulierung bei irgendeiner dieser Proben festgestellt.

Polymerlatex % wasserlösliches Polymerisat

Beispiel 2 3 Beispiel 7i

Beispiel 2 5 Beispiel 7±

■ Beispiel 2 " * 3 ~ Beispiel 7f

Beispiel 2 3 Beispiel 7g

Beispiel 2 3 Beispiel 7a

Beispiel 2 3 Beispiel 7b

Beispiel 2 3 Beispiel 7c

Beispiel 4 3 Beispiel 7i

Beispiel 4 3 Beispiel 7c

Beispiel 4 3 Beispiel 7f

Beispiel 5 3 Beispiel 7c

Beispiel 5 3 Beispiel 7f

Beispiel 2 6 Beispiel 7c

Der Prozentgehalt an wasserlöslichem Polymerisat ist auf den Feststoffgehalt der Binderzusammensetzung bezogen.

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Beispiele 9. 10 und 11

Der anionisch stabilisierte Polymerlatex wird mit 396 des aminhaltigen Polymeren, bezogen auf Feststoffbasis, gemischt. Die Ergebnfee der Binderwanderung sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Es wurden folgende Latices verwendet:

Beispiel 9: Ein Tetrapolymeres auf Basis von Äthylacrylat und Butylacrylat, das 0,5% einpolymerisierte Säure enthielt und außerdem mit 1% Natriumdodecylbenzolsulfonat und 0,196 Octylphenoxypolyäthoxyäthanol mit 40 Äthoxyeinheiten stabilisiert war.

Beispiel 10: Ein Pentapolymeres auf Basis von Äthylacrylat und Butylacrylat, das 2% einpolymerisierte Säure enthielt und durch 2,7% Natriumlaurylsulfat noch weiter stabilisiert war.

Beispiel 11: Latex von Beispiel 1.

Wenn nichts anderes angegeben ist, liegt der Feststoffgehalt der Bäder bei 15%. Als Substrat.wird ein "P-3" Sättigungspapier bei diesen Prüfungen verwendet.

Beispiel Aminhaltiges Polymeres pH % Wanderung

9a	Beispiel 2f	7,5	9
9b	Beispiel B	7,5	33
9c	kein	7,5	68
9d	Beispiel 2f	8,0	16
9e	Beispiel B	8,0	36
9f	kein	8,0	66
9g	Beispiel 2f	8,5	24
9h	Beispiel B	8,5	36
91	kein	8,5	71
10a	Beispiel B	8,5	27
10b	kein	8,5	58
lla	Beispiel C	7,1	41
11b	Beispiel C	8,0	44
lic	kein	8,0	65

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Beispiel Aminhaltiges Polymeres pH % Wanderung

lld*	Beispiel B	8,	O	47
lie*	kein	8,	O	68
* Der	Feststoffgehalt	im Bad beträgt	in	den Beispielen
lld	und lie 20%.

Aus den Versuchen geht klar hervor, daß die Verschnitte mit dem aminhaltigen Polymeren die Kontrollversuche, bei denen die Polymerlatices allein verwendet wurden, deutlich hinsichtlich der Wanderungsbeständigkeit übertreffen. Diese Verbesserung ist bei verschiedenen pH-Werten vorhanden.

Beispiel 12 - Latex auf Basis eines Vinylacetatcopolymeren

Es wird ein handelsüblicher anionischer Latex verwendet, der zur Behandlung von Polyesterfasern empfohlen wird. Es wird angenommen, daß dieser Latex_ein Vinylacetat/Butylacrylatcopolymeres enthält. Dieser Latex wird mit 3%_t auf Feststoffbasis, eines aminhaltigen Polymeren von Beispiel 2f zu einer Binderzusammensetzung kombiniert. Diese Binderzusammensetzung hat ein pH von 7,9t eine Brookfield-Viskosität (Spindel Nr. 1, 60 upm) von 24 cp und einen Feststoffgehalt von 3096. Es werden Ablagerungsbäder mit einem Feststoff gehalt von 15% und einem pH von 6,9 von dieser Binderzusammensetzung und von dem handelsüblichen Latex allein hergestellt. Die Wanderungsmessungen zeigen eine Wanderung von 49έ der Binderzusammensetzung mit dem aminhaltiben Polymeren und eine.Wanderung von 4896 von dem handelsüblichen Latex allein.

Die Binderzusammensetzung ist bei einem pH von 7,9 sehr beständig. Wenn die Zusammensetzung zwischen einer Gummiwalze und einer Stahlwalze auf einem "Butterworth Padder" (H.W. Butterworth and Sons Company, Philadelphia, Pa.) bei einer Last von 27 kg/2,54 cm 30 Minuten kontinuierlich behandelt wird, ist kein Zeichen der Unbeständigkeit erkennbar, χ 709848/0997 Y'

Claims

1. Wanderungsbeständige Binderzusammensetzung für Faservliese, gekennzeichnet durch

(a) einen anionisch stabilisierten Polymerlatex,

(b) ein wasserlösliches oder wasserunlösliches Polymeres mit 20 bis 100 Gew.% an Einheiten, die eine Amingruppe enthalten» und

(c) eine flüchtige Base,

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente (a) Einheiten enthält, die sich von mindestens einem der Monomeren Styrol, Butadien, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Chlorbutadien, Acrylsäureester oder Methacrylsäureester ableiten.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente (a) Einheiten enthält, die sich von mindestens einem Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester ableiten.

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4. Zusammensetzung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente (a) zusätzlich Einheiten enthält, die sich von mindestens einem der Monomeren Maleinsäure, Vinylsulfonsäure, Crotonsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure und Itaconsäure ableiten, wobei diese Säuren in freier oder in salzartiger Form vorliegen.

5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente (b) Einheiten enthält, die sich von mindestens einem kationischen und gegebenenfalls mindestens einem nichtionischen Vinylmonomeren ableiten.

6. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente (b) Einheiten enthält, die sich von dem Monomeren der Formel ableiten:

H₂C = C(R)C - (X)_n - A - NR*R°

in der R H oder CH, ist, η 0 oder 1 ist,
X -0- oder -N(H) ist,

A, wenn η null ist, -0(CHg)_x- ist, wobei χ 2 oder 3 ist, oder -(0-Alkylen) ist, wobei (-0-Alkylen) eine PoIy-(oxyalkylen)-Gruppe mit einem Molekulargewicht im Bereich von 88 bis 348 ist, in der die einzelnen Alkylenreste gleich oder verschieden und entweder Äthylen oder Propylen sind, und

A, wenn η eins ist, eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist,

R* H, Methyl oder Äthyl ist, und R° H, Phenyl, Benzyl, Methylbenzyl, Cyclohexyl oder (C₁-Cg)-AIlCyI ist.

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7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente (b) Einheiten enthält, die sich von dem Monomeren der Formel ableiten:

J ^C _m ^H2m

H₂C = C(R) -C-A' - N^ ^NO

/ ₂

in der R H oder CH, ist,

m eine ganze Zahl mit einem Wert von 2 oder 3 ist, R¹, wenn es nicht direkt an R gebunden ist, Wasserstoff, Phenyl, Benzyl oder eine (C₁-C₁₂)-Alkylgruppe ist, R , wenn es nicht direkt an R¹ gebunden ist, Wasserstoff oder eine (C₁-C^)-Alkylgruppe ist,

R¹ und R , wenn sie direkt aneinander gebunden sind, einen 5- bis 6-gliedrigen Kohlenstoffring mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, bilden und A· -0(C_mH_2m)- oder (O-Alkylen)_n ist, in der (O-Alkylen)_n eine Poly(oxyalkylen)-Gruppe mit einem Molekulargewicht von 88 bis 348 ist, wobei die einzelnen Alkylenreste gleich oder verschieden und entweder Äthylen oder Propylen sind.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente (b) mindestens 20 Gew.% von Einheiten enthält, die sich von Oxazolidinyläthylmethacrylat ableiten.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente (b) ein wasserlösliches Polymeres ist, das 40 bis 100 Gew.% von Einheiten enthält, die sich von Oxazolidinyläthylmethacrylat ableiten, wobei das Polymere ein mittleres Visko-

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sitätsmolekulargewicht von 40.000 bis 100.000 und 1 bis 8 Gew.% des Feststoffgewichts der Komponenten (a) und (b) ausmacht und die Zusammensetzung ein pH von 7 bis 8,5 hat.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente (b) ein wasserunlösliches Polymeres ist, das 30 bis 70 Gew.% von Einheiten enthält, die sich von Oxazolidinyläthylmethacrylat ableiten, wobei das Polymere ein mittleres Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 bis 90.000 hat und 1 bis 8 Gew.96 des Feststoffgewichts der Komponenten (a) und (b) ausmacht und die Zusammensetzung ein pH von 7 bis 8,5 hat.

11. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Latexpolymere ein Polymeres von einem Monomerenansatz in Gew.96 ist von

(A) 0,5 bis 3% von einer der Säuren Itacon-, Acryl- und Methacrylsäure,

(C) 40 bis 99 Gew.% von mindestens einem (C^-Cq)-Alkylacrylsäureester,

(D) 0 bis 58% von mindestens einem (C-^-Cq)-Alky!methacrylsäureester und

(E) 0 bis 15% Acrylnitril.

12. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet , daß sie einen Feststoffgehalt von 10 bis 60 Gew.96, eine Viskosität von weniger als 3.000 Centipoise und ein pH von größer als 5 hat, wobei die Komponente (b) 0,1 bis 20 Gew.96 der Feststoffe der Komponenten (a) und (b) ausmacht und die Komponente (a) mindestens 50 Gew.96 dee Binders auf Feststoffbasis ausmacht.

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13. Verfahren zur Herstellung eines Faservliesverbundkörpers, dadurch gekenn ze ichnet , daß man Fasern, insbesondere aus Cellulose, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid oder Glas, zu einem Band oder einer Matte anordnet und mit einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in Berührung bringt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern aus Viskose-Rayon, Celluloseacetat, Baumwolle, Holz, Wolle oder Acrylnitrilpolymerisaten besteht.

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