DE2929213C2 - Imprägniermittel zur Erhöhung der Spaltfestigkeit von Polyesterspinnvliesen bei nur geringer Zunahme der Biegesteifigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Imprägniermittel auf Basis eines Gemisches aus Chloropren-Copolymerisaten und Butadien-Acrylnitril-Copolymerisaten zur Erhöhung der Spaltfestigkeit von Polyesterspinnvliesen bei relativ geringer Zunahme der Biegesteifigkeit Die mit diesen Imprägniermitteln imprägnierten Polyesterspinnvliese, auf denen selbstklebende Klebstoffaufträge gut haften, können insbesondere als Trägermaterial zur Herstellung von beidseitig klebenden Selbstklebebändern verwendet werden.

Polyesterspinnvliese bestehen aus endlosen Polyesterfäden mit einer Titerstärke von 0,111 —2^2 tex, 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 Sieb 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 160¹³C eignen sich Polyesterspinnvliese u. a. besonders vorteilhaft als Trägermaterialien für druckempfindliche, doppelseitig klebende Selbstklebebänder.

Druckereien verwenden für die Montage von Klischees auf Druckzylindern im allgemeinem doppelseitig (beidseitig) klebende Selbstklebebänder mit einer Dicke zwischen 100 und 450 μηι. Um Spezialklischees verkleben zu können, werden in neuerer Zeit häufig 500-600 μπι dicke Klebebänder benötigt, für die sich die im Vergleich zu Geweben preislich günstigeren Polyesterspinnvliese als Trägermaterialien anbieten.

Polyesterspinnvliese von etwa 400 μπι Dicke weisen zwar eine ausreichende Reißfestigkeit und eine relativ hohe Dehnung in Bahnrichtung auf, besitzen jedoch andererseits nur eine geringe Spaltfestigkeit. Lijtztere 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

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verwendet wird, neigt daher nach längerer Verklebungsstejt 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 Klischee 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 Vlieses zu erzielen ohne daß dabei gleichzeitig die Biegesteifigkeit des Materials wesentlich erhöht oder nachteilig verändert wird, so daß die für Zylinderverklebungen 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 J ängsrichtung 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—l,i8mN · m) mit folgenden Substanzen in Form wäßriger Dispersionen bzw. Latizes nach dem Tauchverfahren imprägniert: Copolymerisat aus 2-Äthylhexylacrylat und

3—5% Acrylsäure Polyisoprenlatex (Zentrifugenlatex) Polyvinylbutyral

Butadien-28% Acrylnitril-Copolymerisat Butadien-33% Acrylnitril-Copolymerisat Butadien-34% AcryInitril-4% Methacrylsäure-Copolymerisat

Butadien-38% Acrylnitril-Copolymerisat Butadien-Styrol-Methacrylsäure-Copolymerisat Chloropren-Methacrylsäure-Copolymerisat ChIoropren-2,3- Dichlor-13-butadien-

Copolymerisat

Chloropren-Acrylnitril-Copolymerisat und anschließend 3 Minuten bei 120⁰C getrocknet.

Die Imprägnierversuche haben ergeben, daß bei Verwendung von Polyacrylsäureester^ Polyvinylbutyral, Butadien-Acrylnitril-Copolymerisaten und Chloropren-Acrylnitril-Copolymerisaten (Brookfield-Viskosität: 5—50 mPa - s) nicht nur die Spaltfestigkeit, sondern auch die Biegesteifigkeit der Polyesterspinnvliese erheblich erhöht wird, so daß solche Vliese als Trägermaterialien für Klebebänder, die für Rundverklebungen (z.B. Druckzylinderverklebungen) eingesetzt werden sollen, nicht geeignet sind.

Auch die in »Hochmolekularbersht 1970« Referat Nr. H. 394/70 (Referat über DE-OS 16 19 049) und in j'Textilbericht 1974« Referat Nr. T. 4029/74 (Referat über US-PS 37 84 401) beschriebenen Imprägniermittel zur Erhöhung der Spaltfestigkf.it von Vliesstoffen auf der Basis von Mischungen von zwei verschiedenen Polyacrylat-Latizes oder eines Polyacrylat-Latex mit einem Butadien-Acrylnitril-Latex bzw. von carboxylgruppenhaltigem Butadien-Copolymer-Latex sind aus den oben angegebenen Gründen zur Imprägnierung von Polyesters'pinnvliesen, die als Trägermaterial zur Herstellung beidseitig klebender Selbstklebebänder für Spezialzwecke verwendet werden sollen, nicht verwendbar.

Nach erfolgter Imprägnierung von Polyesterspinnvliesen mit Butadien-Acrylnitril-Methacrylsäure-, Butadien-Styrol-Methacrylsäure- und Chloropren-Methacrylsäure-Cepolymerisaten zeigte es sich, daß Methacrylsäure enthaltende Polymerisate die Biegesteifigkeit

des Polyesterspinnvlieses besonders stark erhöhen. Bei Aufnahme von Ober 50 Gew,-% Imprägniermittel, bezogen auf das Vliesgewicht, verliert das Vliesnraterial 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%igen Latex nur etwa 20 Gew.-% Polyisopren aufgenommen hatte.

Durch die Imprägnierung des Polyesterspinnvlieses mit Chloropren-^-Dichlor-U-butadien-Copolymerisaten (Brookfield-Viskosität: ca. 9 mPa · s) gelang es, die Spaltfestigkeit in Vlieshöhe um 400% und die Reißfestigkeit in Bahnrichtung um 30% zu erhöhen, während die Biegesteifigkeit in Bahnrichtung um etwa 30% 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 in Form einer wäßrigen Dispersion mit einem Gemisch von Chloropren-Copolymerisaten und Butadien-Acrylnitril-Copolymerisaten vornimmt

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Imprägniermittel zur Erhöhung der Spaltfestigkeit von Polyesterspinnvliesen bei nur geringer Zunahme der Biegesteifigkeit, bestehend aus einer wäßrigen Dispersion eines m gegebenenfalls zusätzlich eine geringe Menge eines Alterungsschutzmittels und/oder eines Inhibitors enthaltenden Gemisches von Chloropren-Copolymerisaten undButadien-Acrylnitril-Copolymerisaten.

Das Chloropren-Copolymer-sat besteht vorzugswei- js se aus einem Chloropren^^-Dichior-i^-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-23-Dichlorl,3-butadien-Copolymerisat)und einem Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat (Butadien-Acrylnitrü-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 Bahnrichtung 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 selbsi nach längerer Verklebungszeit ein Umspulen der Klebemasse verhindert wird.

Butadien-Acrylnitril-Copolymerisate eignen sich in Abmischungen mit Chloropren-23-Dichlor-l,3-butadien-CopoIymerisaten zur Imprägnierung von PoIyesterspinnvliesen, wenn ihre Defo-Härte um 1000 Hegt Bei größeren Defo-Härten wird das Vlies entsprechend härter und biegesteifer.

Trotz des hohen Chlorgehaltes von etwa 48% weist das ChIoropren-23-DichIor-13-butadien-CopoIymerisat 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^-Di-tert-butyl-4-methylphenol, noch verstärkt werden. Eine durch Kupfer- und Manganspuren katalysierte Oxidation des Polymerisats läßt sich durch Zusatz von 0.5 bis 1 Gew.-% eines Inhibitors zum Imprägniergemisch, der vorzugsweise zusätzlich zum Alterungsschutzmittel erfolgt, weitgehend vermeiden. Für diesen Zweck hat sich ein Zusatz von Disalicylpropylendiamin (50% Disalicylpropylendiamin, 50% 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 Basis von Naturkautschuk/ Kolophoniumesterbarzen zeigen auf mit Chloropren-23-Dichlor-13-butadien-Copolymerisaten ausgerüsteten Polyesterspinnvliesen noch nach einmonatiger Lagerung bei 6O⁰C konstante Klebkräfte und Scherfestigkeitswerte.

Nachstehende Rezepturbeispiele sollen der Erläuterung der Erfindung dienen:

Chloropfen^-Dichlor-l.S-butadien-Copolymerisat

Butadien-38% Acrylnitril-Copolymerisat
2,6-Di-tert.-butyl-4-methyiphenol

Inhibitor (50% Disalicylpropylendiamin, 50% aromat. Lösungsmittel)

Beispiel 1 Gew.-Teile	Beispiel 2 Gew.-Teile	Beispiel 3 Gew.-Teile
98	50	70
-	48	28
1	I	1
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 120⁰C) 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 χ 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 Prüfmusier 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/Verklebungsflache) unter Benutzung eines Druckmeßgerätes angedrückt. Unmittelbar daran anschließend wurden die beiden Enden der Wandhaken in eine Zugprüfmaschine üblicher 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/cm³ registriert Von jedem Muster wurden jeweils 10 Messungen gemacht und aus den erhaltenen Meßwerten der Mittelwert ermittelt Durch Imprägnierung von Polyesterspinnviiesen 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 (DR.' 33 112); die Messung der Biegesteifigkeit wurde nach der bekannten Resonanzmethode mit einem Meßgerät Kodak Pathe Modell RM 01 vorgenommen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Imprägniermittel zur Erhöhung der Spaltfestigkeit von Polyesterspinnvliesen bei nur geringer Zunahme der Biegesteifigkeit bestehend aus einer wäßrigen Dispersion eines gegebenenfalls zusätzlich eine geringe Menge eines Alterungsschutzmittels und/oder eines Inhibitors enthaltenden Gemisches von Chloropren-Copolymerisaten und Butadien-Acrylnitril-Copolymerisaten.

2. Imprägniermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Chloropren-Copolymerisat aus einem Chloropren-2^-DichIor-13-butadien-Copolymerisat besteht

3. Imprägniermittel nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat einen Acrylnitrilgehalt von 35 bis 40% aufweist

4. Imprägniermittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch Chloropren-23-Dichlor-13-butadien-Copolymerisat und Butadien-Äcrylnitrii-Copoiymerisat im Gewichtsverhältnis 1 :1 enthält