-
Imprägniermittel zur Erhöhung der Spaltfestigkeit von
-
Polyesterspinnvliesen Die Erfindung betrifft Imprägniermittel auf
Basis eines Gemisches aus Chloropren- und Butadien-Acrylnitril-Copolymerisaten zur
Erhöhung der Spaltfestigkeit von Polyesterspinnvliesen bei relativ geringer Zunahme
der Biegesteifigkeit sowie die Verwendung der mit diesen Imprägniermitteln imprägnierten
Polyesterspinnvliese,auf den selbstklebende Klebstoffaufträge gut haften, als Trägermaterial
zur Herstellung von beidseitig klebenden Selbstklebebändern.
-
Polyesterspinnvliese bestehen aus endlosen Polyesterfäden mit einer
Titerstärke von 1 - 20 den, die aus der Schmelze durch Spinndüsen gesponnen und
anschließend mittels eines Luftstroms auf einem Siebförderband abgelegt werden.
Dabei wird das Material durch Luftwirbel gleichmäßig verteilt und von dem 8ieb so
angesaugt, daß sich ein Wirrfadenvlies ausbildet. Da Polyester thermoplastische
Eigenschaften besitzen, lassen sich an den Kontaktpunkten (Kreuzungs- und Berührungspunkten)
der einzelnen Fäden durch thermische Behandlung feste Bindungen erzielen. Wegen
der hohen Elastizität und Flexibilität sowie der
Temperaturbeständigkeit
bis etwa 160 C eignen sich Polyesterspinnvliese u.a. besonders vorteilhaft als Trägermaterialien
für druckempfindliche, doppelseitig klebende Selbstklebebänder.
-
Druckereien verwenden für die Montage von Klischees auf Druckzylindern
im allgemeinen doppelseitig (beidseitig) klebende Selbstklebebänder mit einer Dicke
zwischen 100 und 450/um. Um Spezialklischees verkleben zu können, werden in neuerer
Zeit häufig 500 - 600/um dicke Klebebänder benötigt, für die sich die im Vergleich
zu Geweben preislich günstigeren Polyesterspinnvliese als Trägermaterialien anbieten.
-
Polyesterspinnvliese von etwa 400/um Dicke weisen zwar eine ausreichende
Reißfestigkeit und eine relativ hohe Dehnung in Bahnrichtung auf, besitzen jedoch
andererseits nur eine geringe Spaltfestigkeit. Letztere kann durch Messung der Zugfestigkeit
in Vlieshöhe bestimmt werden. Ein aus einem solchen Vlies hergestelltes beidseitig
klebendes Selbstklebeband, das für die Montage von Klischees auf Druckzylindern
verwendet wird, neigt daher nach längerer Verklebungszeit beim Abziehen des Bandes
von der beklebten Oberfläche bedingt durch die geringe Spaltfestigkeit zum Delaminieren,
d.h. das Klebeband spaltet in sich und bleibt jeweils zur Hälfte auf dem hlischee
und am Druckzylinder haften.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bindung
zwischen den einzelnen Polyesterfäden im Wirrfadenvlies herzustellen, um so eine
erhöhte Spaltfestigkeit des Vliese zu erzielen ohne daß dabei gleichzeitig die Biegesteifigkeit
des Materials wesentlich erhöht oder nachteilig verändert wird, so daß die für bylinderverklebungen
bei Druckmaschinen erforderliche Flexibilität eines damit hergestellten
Klebebandes
in vollem Umfange gewährleistet bleibt. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde ein Polyesterspinnvlies
(Polyesterspinnvlies der Firma Du Pont mit einem Gewicht von 100 g/m², einer Reißkraft
in Längsrichtung von 50 - 57 N/cm, einer Dehnung in Längsrichtung von 36 - 43 %,
einer Spaltfestigkeit (gemessen als Zugfestigkeit in Vlieshöhe) von 5 - 7 N/cm2
und einer Biegesteifigkeit in Längsrichtung von 0,90 - 1,18 mN.m) mit folgenden
Substanzen in Form wässriger Dispersionen bzw.
-
Latizes nach dem Tauchverfahren imprägniert: Copolymerisat aus 2-Athylhexylacrylat
und 3 - 5 % Acrylsäure ("Acronal 500 D", BASF) Polyisoprenlatex (Zentrifugenlatex)
Polyvinylbutyral ("Pioloform Bl 18", Wacker-Chemie) Butadien-28 ,°S Acrylnitril-Oopolymerisat
("Perbunanlatex N 2810", Bayer) Butadien-33 % Acrylnitril-Copolymerisat ("Perbunanlatex
N 3310", Bayer) Butadien-34 °,0 Acrylnitril-4 0% Nethacrylsäure-Copolymerisat ("Perbunanlatex
N 3415 M", Bayer) Butadien-38 % Acrylnitril-Copolymerisat ("Perbunanlatex N 3810",
Bayer) Butadien-Styrol-Methacrylsäure-Copolymerisat ("Perbunanlatex SN 15 M", Bayer)
Chloropren-Methacrylsäure-Copolymerisat ("Neoprenlatex 102", Du Pont) Chloropren-2,3-dichlor-1,3-butadien-Copolymerisat
(Neoprenlatex 400", Du Pont) Chloropren-Acrylnitril-Copolymerisat ("Neoprenlatex
450", Du Pont) und anschließend 3 Minuten bei 1200 C getrocknet.
-
Die Imprägnierversuche haben ergeben, daß bei Verwendung von Polyacrylsäureestern,
Polyvinylbutyral, Butadien-Acrylnitril-Copolymerisaten und Chloropren-Acrylnitril-Copolymerisaten
(Brookfield-Viskosität: 5 - 50 mPas) nicht nur die Spaltfestigkeit, sondern auch
die Biegesteifigkeit der Polyesterspinnvliese erheblich erhöht wird, so daß solche
Vliese als Trägermaterialien für Klebebändern, die für Rundverklebungen (z.B. DruckzylinderverklebunCen)
eingesetzt werden sollen, nicht geeignet sind.
-
Nach erfolgter Imprägnierung von Polyesterspinnvließen mit Butadien-Acrylnitril-Methacrylsäuro-,
Butadien-Styrol-Methacrylsäure- und Chloropren-Methacrylräure-Copolymerisaten zeigte
es sich, daß Methacrylsäure enthaltende Polymerisate die Biegesteifigkeit des Polyesterspinnvlieses,
besonders stark erhöhen.
-
Bei Aufnahme von über 50 Gew...% Imprägniermittel, bezogen auf das
Vliesgewicht, verliert das Vliesmaterial in hohem Maße an Flexibilität und wird
hart, brettig und steif.
-
Eine relativ geringe Zunahme der Spaltfestigkeit des Polyesterspinnvlieses
wurde nach der Imprägnierung mit Polyisoprenlatex ermittelt, wobei jedoch zu berücksichtigen
ist, daß das Vlies aus dem eingesetzten 40%gen Latex nur etwa 20 Gew.-% Polyisopren
aufgenommen hatte.
-
Durch die Imprägnierung des Polyesterspinnvlieses mit Chloropren-2,3-dichlor-1,3-butadien-Copolymerisaten
(Brookfield-Viskosität: ca. 9 mPa.s) gelang es, die Spaltfestigkeit in Vlieshöhe
um 400 % und die Reißfestigkeit in Bahnrichtung um 30 0% zu erhöhen, während die
Biegesteifigkeit in Bahnrichtung um etwa 30 °ó verhältnismäßig geringfügig anstieg.
-
Es wurde überraschenderweise gefunden und darin liegt die erfindungsgemäße
Lösung der Aufgabe, daß es möglich ist, ein Polyesterspinnvlies mit hoher Spaltfestigkeit
bei nur geringer Zunahme der Biegesteifigkeit dadurch herzustellen, daß man die
Imprägnierung des Vlieses - vorzugsweise in Form einer wässrigen Dispersion oder
unter Verwendung von Latizes - mit einem Gemisch von Chloropren- und Butadien-Acrylnitril-Copolymerisaten
vornimmt.
-
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Imprägniermittel zur Erhöhung
der Spaltfestigkeit von Polyesterspinnvliesen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
es aus einem Gemisch von Chloropren- und Butadien-Acrylnitril-Copolymerisaten besteht.
-
Das Chloropren-Copolymerisat besteht vorzugsweise aus einem Chloropren-2,3-dichlor-1,3-butadien-Copolymerisat
und das Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat bevorzugt aus einem solchen mit einem
Acrylnitril-Gehalt von 35 - 40 % (Brookfield-Viskosität: 20 - 30 mPa.s), wobei es
besonders vorteilhaft ist, wenn beide Komponenten im Gemisch im Gewichtsverhältnis
1 : 1 vorliegen. Es ist zweckmäßig, für das Gemisch von beiden Komponenten (dem
Chloropren-Copolymerisat und dem Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat) jeweils einen
Vertreter einzusetzen, obwohl selbstverständlich auch von jeder Copolymer-Komponente
zwei oder mehrere Copolymere von unterschiedlicher Zusammensetzung verwendet werden
können.
-
Bei der Imprägnierung eines Polyesterspinnvlieses von 100 g/m2 Gewicht
und den oben angeführten mechanischen Eigenschaften mit dem erfindungsgemäßen Imprägniermittel
aus einem Gemisch eines Chloropren-Copolymerisats (Chloropren-2,3-elichlor-1,3-butadien-Copolymerisat)
und einem Butadien-Acrylnitril
-Copolymerisat (Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat
mit einem Acrylnitrilgehalt von 35 - 40 %) wird bei einer Imprägniermittelaufnahme
von etwa 100 g/m2 eine Zunahme der Spaltfestigkeit in Vlieshöhe um 500 % und der
Reißfestigkeit in Bahlrichtung um 40 % erzielt bei einer Erhöhung der Biegesteifigkeit
in Bahnrichtung um etwa 30 %.
-
Durch den Zusatz eines Butadien-Acrylnitril-Copolymerisats mit hohem
Acrylnitrilgehalt zu dem Chloropren-Copolymerisat im Imprägniermittel läßt sich
bei der Imprägnierung von Polyesterspinnvliesen außer der Erhöhung der Spalt- und
Reißfestigkeit die Haftung von Selbstklebemassen auf Basis von Naturkautschuk/ Kolophoniumesterharzen
auf der Oberfläche des so vorbehandelten Vlieses erheblich verbessern (Verankerungseffekt),
wodurch beim Wiederablösen von damit hergestellten Klebebändern selbst nach längerer
Verklebungszeit ein Umspulen der Klebemasse verhindert wird.
-
Butadien-Acrylnitril-Copolymerisate eignen sich in Abmischungen mit
Chloropren-2,3-dichlor-1,3-butadienFzur Impräinierung von Polyesterspinnvliesen,
wenn ihre Defo-IIärte um 1000 liegt. Bei größeren Defo-Härten wird das Vlies entsprechend
härter und biegesteifer.
-
Trotz des hohen Chlorgehaltes von etwa 48 % weist das Chloropren-2,5-dichlor-1,3-butadien-Copolymerisat
eine ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit auf. Diese kann durch Zugabe einer geringen
Menge (0,5 - 1,5 %) eines Alterungsschutzmittels zum Imprägniergemisch, z.B. eines
Alterungsschutzmittels auf Phenolbasis, wie 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol, noch
verstärkt werden. Eine durch Fupfer- und Manganspuren katalysierte Oxidation des
Polymerisats läßt sich durch Zusatz von +Copolymerisaten
0,5 bis
1 Gew.-°X. eines Inhibitors zum Imprägniergemisch, der vorzugsweise zusätzlich zum
Alterungsschutzmittel erfolgt, weitgehend vermeiden. Für diesen Zweck hat sich ein
Zusatz von Disalicylpropylendiamin ("Copper Inhibitor 50" = 50 % Disalicylpropylendiamin,
50 YJ aromat. Lösungsmittel) im angegebenen Mengenbereich als besonders geeignet
erwiesen.
-
Die mit dem erfindungsgemäßen Imprägniermittel nach dem Tauchverfahren
im wässrigen Medium bei Badkonzentrationen von 10 bis 40 % an Feststoffen imprägnierten
und anschließend getrockneten Polyesterspinnvliese eignen sich hervorragend als
Trägermaterial zur Herstellung von beidseitig klebenden Selbstklebebändern.
-
Selbstklebemassen auf 3asis von Naturkautschuk/Kolophoniumesterharzen
zeigen auf mit Chloropren-2,3-dichlor-1,3-butadien-Copolymerisaten ausgerüsteten
Polyesterspinnvliesen noch nach einmonatiger Lagerung bei 600 C konstante Klebkräfte
und Scherfestigkeitswerte.
-
Nachstehende Rezepturbeispiele sollen der Erläuterung der Erfindung
dienen: Beispiel 1 2 3 Gew.-Teile Gew.-Teile Gew.-Teile
| Chloropren-2,3-dichlor-1,3- |
| butadien-Copolymerisat 98 50 70 |
| Butadien-38 c,Ó Acrylnitril- |
| Copolymerisat - 48 28 |
| 2, 6-Di-tert .-butyl-4-methyl- |
| phenol 1 1 1 |
| Inhibitor (Copper Inhibitor |
| 50") 1 1 1 |
Bei Anwendung der in den Beispielen angegebenen Imprägniermittel-Zusammensetzungen
zur Imprägnierung von Polyesterspinnvliesen in wässrigem Medium nach dem Tauchverfahren
und anschließendem Trocknen (3 Minuten bei 1200 C) wird in allen Fällen eine wesentliche
Verbesserung der Spalt- und Reißfestigkeit des so behandelten Vlieses erhalten bei
einer nur relativ geringen Erhöhung der Biegesteifigkeit in Bahnrichtung.
-
Die so erhaltenen Vliese sind hervorragend als Trägermaterial zur
Herstellung von beidseitig klebenden Selbstklebebändern geeignet.
-
Die Messung der Spaltfestigkeit (gemessen als Zugfestigkeit in Bandhöhe
eines doppelseitig klebenden Vliesstoffträger-Selbstklebebandes) wurde jeweils wie
folgt durchgeführt: Das Prüfmuster wurde direkt auf die mit Zellstoff und Benzin
gereinigte quadratische Fläche (Verklebungsfläche: 30 x 30 mm) eines Wandhakens
geklebt und die überstehenden Enden kantengerade abgeschnitten. Nach Entfernen des
Abdeckmaterials von der noch freien Klebfläche wurde ein zweiter Wandhaken deckungsgleich
auf den mit dem Prüfmuster beklebten ersten Wandhaken gedrückt. Alsdann wurde das
zwischen den beiden Wandhaken fixierte Prüfmuster genau 1 Minute lang in einem Schraubstock
mit 0,1 kN/cm2 (= 0,9 kN/Verklebungsfläche) unter Benutzung eines Druckmeßgerätes
angedrückt. Unmittelbar daran anschließend wurden die beiden Enden der Wandhaken
in eine Zugprüfmaschine iiblicher Art eingespannt und sofort mit einer Vorschubgeschwindigkeit
von 50 mm/min auseinandergezogen. Die zum Zerreißen (Spalten) des Vliesträgers erforderliche
Kraft wurde als Zugfestigkeit in Vlieshöhe in N/cm2 registiert. Von jedem Muster
wurden jeweils 10 Messungen gemacht und aus den erhaltenen Meßwerten der Mittelwert
ermittelt. Durch Imprägnierung
von Polyesterspinnvliesen mit dem
Imprägniermittel gemäß der Erfindung konnte die Spaltfestigkeit von 5 - 7 N/cm2
für das unbehandelte Vlies auf Werte von 20 bis 36 N/cm2 für das imprägnierte Vlies
verbessert werden.
-
Die Messung von Reißkraft (Reißfestigkeit) (Bruchwiderstand bei 100
mm/min) und Dehnung erfolgten nach der üblichen Methode (DIN 53 112); die Messung
der Biegesteifigkeit wurde nach der bekannten Resonanzmethode mit einem Meßgerät
Kodak Pathe Modell RM 01 vorgenommen.