DE3327016C2

DE3327016C2 - Schutzplanenstoff und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE3327016C2
Application number: DE3327016A
Authority: DE
Inventors: Peter 7903 Laichingen Woernle
Original assignee: Mechanische Leinenweberei Laichingen Dr R Woernle & Co 7903 Laichingen De GmbH
Current assignee: Mechanische Leinenweberei Laichingen Dr R Woernle & Co 7903 Laichingen De GmbH
Priority date: 1983-07-27
Filing date: 1983-07-27
Publication date: 1986-09-25
Also published as: EP0151170A1; DE3327016A1; DE3460990D1; EP0151170B1; WO1985000626A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen wasserdichten, wärmereflektierenden Schutzplanenstoff aus einem gegebenenfalls vorbehandelten Polyester-Leichtgewebe von maximal 160 g/m2 als Grundgewebe, das einseitig mit mindestens einer pigmenthaltigen Schicht eines vernetzten Polyacrylsäureesters und einer Deckschicht aus Polyurethan versehen ist, wobei die Beschichtung 25 bis 80 g/m2 ausmacht. Als Pigmente dienen vor allem wärmereflektierende wie insbesondere solche aus Aluminium oder Aluminiumbronze. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schutzplanenstoffes beansprucht. Der Schutzplanenstoff vereinigt neben leichtem Gewicht und einfacher Handhabung in sich hohe mechanische Festigkeit, Wasserdichtigkeit und Wärmereflexion.

Description

Die Erfindung betrifft einen wasserdichten, wärmereflektierenden Schutzplanenstoff und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Die wasserdichte Ausrüstung von Schwergeweben wird nach dem Stand der Technik in üblicher Weise in Zwei- oder Mehrbadverfahren durchgeführt, wobei auf der Ware eine wasserunlösliche Metallseife erzeugt wird und die Gewebeporen zusätzlich durch Füllmittel und Paraffin oder Ähnliches geschlossen werden (siehe W. Bernard, »Appretur der Textilien«, 2. Auflage 1967, Springer-Verlag, Seiten 326 ff.). Absolut wasserdichte Gewebe erhält man durch Beschichten, wobei als Be-Schichtungsmittel u. a. Polyvinylchlorid herangezogen wird.

Nach diesem Stand der Technik werden ausgerüstete Gewebe mit mindestens 300 g/m² erhalten. Die daraus hergestellten Abdeckplanen oder Persenninge besitzen ein hohes Gewicht und sind schwer zu verstauen, weisen also allgemein gesagt den Nachteil der umständlichen Handhabung auf.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, wasserdichte, wärmereflektierende Schutzplanenstoffe zur Verfügung zu stellen, die sich durch ein niedriges Gesamtgewicht auszeichnen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Grundgewebe ein Polyester-Leichtgewebe von maximal 160 g/m² einseitig mit mindestens einer pigmenthaltigen Schicht eines vernetzten Polyacrylsäureesters und einer Deckschicht aus Polyurethan, bevorzugt aliphatischem Polyurethan, versehen ist, wobei die Beschichtungen insgesamt 25 bis 80 g/m² ausmachen.
Dementsprechend zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dadurch gekennzeichneter wasserdichter, wärmereflektierender Schutzplanenstoffe dadurch aus, daß auf ein gegebenenfalls vorbehandeltes Polyester-Leichtgewebe von maximal 160 g/m² als Grundgewebe einseitig mindestens ein Strich (entsprechend einer Schicht) mittels einer wäßrigen, pigmenthaltigen, vernetzbaren Polyacrylsäureesterdispersion und ein Deckstrich mittels eines Polyurethans, bevorzugt aliphatischen Polyurethans, unter Mitverwendung üblicher Hilfsmittel unter Zwischentrocknung aufgebracht wird, wobei während der einzelnen Striche nur soviel an Feststoff aufgebracht wird, daß der fertige Schutzplanenstoff 25 bis 80 g/m² Feststoffauflage auf dem Grundgewebe enthält.
Als Grundgewebe für die erfindungsgemäßen Schutzplanenstoffe hat sich vorzüglich Polyester-Leichtgewebe als geeignet erwiesen, wobei dasselbe auch zusätzlich durch geringe Mengen an Aramidfäden verstärkt sein kann. Unter Leichtgewebe sind dabei solche zu verstehen, deren Quadratmeter-Gewicht zwisehen 80 und 160 g, insbesondere zwischen 90 und 120 g, liegt. Besonders oberflächenglatte Schutzplanenstoffe werden erhalten, wenn als Grundgewebe ein leichtes Polyesterfilamentgewebe eingesetzt wird, weshalb diese Gewebeart besonders bevorzugt ist.

Die verwendbaren vernetzbaren Polyacrylsäureester sind aus dem Stand der Technik bekannt. Als reaktionsfähige Gruppen enthalten die vernetzbaren Polyacrylsäureester z. B. N-Methylolgruppen, insbesondere Carbonsäureamid-Methylolgruppen. Auch veretherte N-Methylolgruppen, wobei zur Veretherung Alkohole mit ein bis drei C-Atomen, insbesondere Methanol, verwendet wurden, sind als vernetzungsfähige Gruppen geeignet. Die Monomeren, die diese vernetzungsfähigen Gruppen tragen, sind allgemein bekannt. Genannt seien N-Additionsprodukte von Formaldehyd an Methacrylamid bzw. Acrylamid, sowie Allyl- bzw. Methallylcarbamat.

Auch können die vernetzbaren Polyacrylsäureester

als reaktionsfähige Gruppen z. B. Glycidylreste enthalten. Diese Comonomeren sind ebenfalls hinreichend bekannt. Als Beispiel sei Allylglycidylether genannt.

Unter dem Begriff vernetzbare Polyacrylsäureester sind außerdem — und diese Gruppe von Copolymeren ist bevorzugt — auch solche zu verstehen, die reaktive Comonomere enthalten, die zur Vernetzung ein geeignetes Härtungs- bzw. Vernetzungsmittel, ζ. Β. übliche Aminoplastharze oder Aminogruppen enthaltende Silane und/oder Siloxane benötigen. Als derartige Comonomere sind beispielsweise solche aufzuführen, die freie OH-Gruppen aufweisen, ζ. B. 2-Hydroxyethyl- und 3-Hydroxypropylacrylat bzw. -methacrylat. Auch ungesättigte Carbonsäuren, ζ. Β. Acrylsäure und Methacrylsäure und derer Amide führen mit Aminoplastharzen zu vernetzten Polyacrylsäureester^ Letztere werden ganz besonders bevorzugt einpolymerisiert, da diese Schutzplanenstoffe mit diesen Beschichtungen durcn ein besonders gutes Gesamtergebnis gekennzeichnet sind.

Selbstverständlich können die verwendeten Copolymeren auch mehrere der genannten Comonomeren enthalten. Die Mengen an Comonomeren mit vernetzbaren Gruppen liegen bei etwa 1,0 bis 15, insbesondere 2 bis 10 Gew.-°/o, bezogen auf das gesamte Copolymerisat.

Die weiterhin in den Polyacrylsäureestern enthaltenen Monomeren sind ebenfalls bekannt. Neben Methacryl- bzw. Acrylsäureestern z. B. Methacryl- bzw. Acrylsäureestern von Alkoholen mit ein bis acht C-Atomen wie Methanol, Ethanol, Butanol, Isobutanol oder 2-Ethylhexanol, die in der Regel in Mengen von 45—99,0 Gew.-% bezogen auf das gesamte Polyacrylsäureestercopolymerisat, enthalten sind, werden bei den verwendeten Polymeren auch andere Comonomere, z. B. Vinylacetat, Ethylen, Styrol, Vinylchlorid und besonders bevorzugt Acrylnitril einpolymerisiert. Diese Comonomeren sind in Mengen bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Polymerisat, enthalten.

Die beschriebenen vernetzbaren Polyacrylsäureester kommen in Form von etwa 30—70 Gew.-°/oigen Dispersionen in den Handel.

In die vernetzbaren Polyacrylsäureesterdispersionen werden Pigmente eingemischt, die die Wärmereflexion begünstigen. Als derartige Pigmente kommen vor allem Metallpulver in Betracht. Als Metalle sind beispielsweise Aluminium, Nickel, Silber, Zink und Legierungen wie Messing, Bronze, Aluminium-Bronze und dergleichen zu nennen. Aus wirtschaftlichen Überlegungen werden Aluminium und Aluminium-Bronze bevorzugt. Daneben sind aber auch andere wärmereflektierende Pigmente, z. B. Polyesterflimmer oder Glimmer sehr gut geeignet. Die Menge an Pigment kann in weiten Grenzen variieren. Schon 5 Gew.-%, bezogen auf vernetzten Polyacrylsäureester, zeigen eine deutliche Wirkung. Bevorzugt sind 8—30 Gew.-%, besonders bevorzugt 10—25 Gew.-%, bezogen auf vernetzten Polyacrylsäureester, enthalten. Die obere Grenze wird durch wirtschaftliche Überlegungen, aber auch durch abnehmende Haftung und Reibechtheit des Polymerfilms bestimmt und liegt bei etwa 60 Gew.-%, bezogen auf vernetzten Polyacrylsäureester. Wird mit zwei oder mehr Strichen aus vernetzbarem Polyacrylsäureester gearbeitet, so hat es sich bewährt, beim ersten Strich nur eine geringe Menge an Pigment, etwa ein Viertel bis ein Drittel der Gesamtpigmentmenge, einzumischen und die überwiegende Menge an Pigment in den zweiten und weiteren Strichen einzuarbeiten, da dadurch die Haftung des Filmes wesentlich verbessert wird. Es ist dabei aber auch möglich, in dem ersten Strich auf den Pigmentzusatz ganz zu verzichten, doch ist diese Arbeitsweise weniger geeignet.

Auch die für den Deckstrich verwendete Polyurethane gehören zum Stand der Technik. Es erübrigt sich deshalb ein näheres Eingehen auf diese Verbindungen. Besonders geeignet sind die aliphatischen Polyurethane, da dieselben eine verbesserte Lichtechtheit aufweisen. Der Deckstrich kann dabei wahlweise aus wäßrigem oder organischem Medium erfolgen. Die rohen PoIyesterleichlgewebe werden in bekannter Weise gewaschen und dann gegebenenfalls wie üblich vorbehandelt. Durch die Vorbehandlung wird die Filmhaftung etwas verbessert.

Die Beschichtung selbst wird ebenfalls in bekannter Weise vorgenommen. Dazu wird das leichte Polyestergrundgewebe einseitig mit mindestens einem Strich des pigmenthaltigen Polyacrylsäureester beschichtet und zwischengetrocknet. Besonders bevorzugt wird mit zwei Polyacrylsäureester-Schichten gearbeitet, wobei die geforderten geringen Auflagemengen bevorzugt mittels Luftrakel appliziert werden. Anschließend wird das Polyurethan als Deckstrich, ebenfalls vorzugsweise mit einer Luftrakel, aufgebracht (nähere Einzelheiten siehe Beispie-3). Bei der Applikation werden selbstverständlich die üblichen Hilfsmittel wie Vernetzungsmittel, Verdickungsmittel, pH-Regulatoren usw. mitverwendet. Auch der gleichzeitige Einsatz von üblichen Aminoplastharzen, Hydrophobiermitteln, Farbpigmenten und ähnlichen ist ohne weiteres möglich und von Fall zu Fall durchaus auch zweckmäßig und vorteilhaft. Die Mengen an derartigen Zusatzstoffen sind dem Fachmann geläufig.

In der beschriebenen Weise wird ein Schutzplanenstoff erhalten, der sich gegenüber den bekannten Produkten durch beachtliche, überraschende Vorteile auszeichnet. Es war nämlich aufgrund des Standes der Technik nicht zu erwarten, daß es gelingt, einen so leichten und trotzdem mechanisch festen Schutzplanenstoff herzustellen. Besonders das verwendete spezielle Grundgewebe und der Zusatz der wärmereflektierenden Pigmente zu den vernetzbaren Polyacrylsäureestern gestattet es, in so einfacher Weise die vorteilhaften Schutzplanenstoffe zu fertigen. Dieser zeichnet sich nicht nur durch eine hohe Festigkeit und das geringe Gewicht auf, sondern läßt auch hinsichtlich der Wasserdichtigkeit und Wärmereflexion keine Wünsche offen. Die daraus hergestellten Artikel, insbesondere Persenninge, gestatten einfache Handhabung und sind daher problemlos zu verwenden.

Beispiel 1

Ein Polyesterfilamentgewebe (110 g/m²) wird in üblicher Weise vorgewaschen (2 g/l) anionaktives Netzmittel, 2 g/l calcinierte Soda und 3 g/l Phosphatkomplexbildner), 20 Minuten bei 90°C gespült und getrocknet und 60 Sekunden bei 190⁰C thermofixiert.

Danach wird das Gewebe mit folgender wäßriger Flotte vorfoulardiert

20 ml/1 Netzmittel auf Basis C₃-4-Alkohole,

40 g/l einer nichtionogenen Copolymerisatdisper-

sion auf der Basis Vinylacetatpropionat (ca.

35%ig),
b5 40 g/l eines handelsüblichen Schiebefestmittels auf

Basis Kieselsol/basischer Aluminiumchloride-

sung

und

60 g/l eines handelsüblichen nichtionogenen schimmelfestmachenden Mittels (Aktivsubstanz ca. 10Gew.-%)

und bei 100° C getrocknet.

Die Beschichtung wird in drei Schiebten mittels Luftrakel vorgenommen, wobei eine Gesamtfeststoffauflage von 40 g/m² erhalten wird.

Für den ersten Strich wird folgende Paste verwendet, aufgetragen mit Spitzrakel:

Weiterreißfestigkeit
nach DIN 53 859 »S«

— Kette 10,4 da N

— Schuß 11,3 da N
Lichtechtheit

(Xenonbelichtung nach DIN 5Ί00

während 64 Std.;

Bewertungsskala 1 bis 8) Note 8

Der Schutzplanenstoff weist einv. ganz beachtliche Wärmereflexion auf.

1000 GT (= Gewichtsteile) einer 50%igen anionischen, vernetzbaren Polyacrylsäureesterdispersion (hergestellt durch Emulsionspolymerisation aus Aci-ylsäurebutylester, Acrylnitril und Acrylsäure im Gewichtsverhältnis

85,5 :10 :4,5, teilneutralisiert mit Ammoniak auf eine Viskosität von ca. 2000 mPa ■ s bei 25° C),

80GT einer ca. 60%igen Lösung von Pentamethylol- 20 1. Strich melaminmethylether,

80GT eines handelsüblichen Imprägniermittels auf Basis eines fettmodifizierten Ethylenharnstoffharzes,

25 GT konzentrierter Ammoniak und

50 GT Aluminiumpulver (Korngröße durchschnittlich 30 μπι), 2. Strich

wobei der pH-Wert nicht über 7 liegen soll.

Nach einer Trocknung bei 130⁰C wird der zweite Strich ebenfalls mit Spitzrakel aufgetragen unter Verwendung der gleichen Paste, die allerdings 100 GT Aluminiumpulver enthält

Es wird wiederum bei 13O⁰C getrocknet und anschließend bei 6O⁰C kalandert.

Der Deckstrich folgender Zusammensetzung

1000 GT einer handelsüblichen 40%igen wäßrigen, aliphatischen Polyurethandispersion (Viskosität bei 25°C ca. 300 mPa · s; pH-Wert 7,0-8,0), hergestellt nach DE-B-14 95 847, Beispiel 17,

20 GT eines zugehörigen Vernetzungsmittels auf Basis polyfunktioneller Aziridinverbindung und

10 GT eines handelsüblichen nichtionogenen Verdikkungsmittels auf Polyurethanbasis (50%ige wäßrige Lösung eines Umsetzungsproduktes aus 24 GT Polyethylenglykol/PolypropylenglykoI-Monobutylether vom Molgew, ca. 10 000 (Gewichtsverhältnis EO zu PO ca. 1 :1) mit 1 GT eines Addukte« von Trimethylolpropan an Tolylendiisocyanat (Molverhältnis 1:3)

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei aber mit Polyesterflimmern anstelle von Aluminiumpulver gearbeitet wird.

80 GT Polyesterflimmer und zusätzlich

6 GT Polyacrylatverdicker (Emulsionscopolymerisat aus 81,9GT Ethylacrylat, 2 GT N-Methylolacrylamid, 0,1 GT Butandioldiacrylat und 16 GT Acrylsäure, 28 Gew.-% Feststoffgehalt; neutralisiert mit Ammoniak) und

120 GT Polyesterflimmer und zusätzlich

6 GT obigen Verdickers.

55

wird mittels einer Rundrakel aufgebracht, dann bei 130⁰C getrocknet und kurz bei 15O⁰C kondensiert.

Die vorteilhaften Eigenschaften des ausgerüsteten Schutzplanenstoffes sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

60

Wasserdichtheit nach
DIN 53 886

Reißfestigkeit
nach DIN 53 867

- Kette

- Schuß

über
98,01 mbar

120,5 daN
125.5 daN

Die übrigen Bedingungen entsprechen den Angaben im Beispiel 1. Die positiven Resultate werden in gleicher Weise erhalten, wobei die Wärmereflexion noch etwas verbessert ist.

Beispiel 3

Das dort im Beispiel 1 beschriebene Polyesterfilamentgewebe wird in der dort beschriebenen Weise gewaschen und vorbehandelt.

Die Beschichtung wird ebenfalls in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise vorgenommen, wobei aber mit folgenden Beschichtungspasten und einer Gesamtauflage von 60 g/m² gearbeitet wird:

Für den 1. Strich

1000 GT einer nichtionogenen, vernetzbaren ca. 45%igen Polyacrylsäureesterdispersion (Emulsionspolymerisat aus 80 GT Butylacrylat, 13,5GT Acrylnitril, 6GT N-Methylolacrylamid und 0,5 GT Itakonsäure),

50GT einer ca. 50%igen Aminoplastharzlösung (3 Teile Dimethylolethylenharnstoff und 1 Teil Pentamethylolmelaminmethylether),

80 GT des im Beispiel 1 beschriebenen Imprägniermittels,

60 GT eines handelsüblichen Acrylat-Verdickers (siehe Beispiel 2),

25 GT konzentrierter Ammoniak,

30 GT eines handelsüblichen Härtungsmittels (Basis 2-Amino-2-methyl-propanoI-1 -hydrochlorid) und

70 GT Silberpuiver (Korngröße 0,03 bis 0,06 mm).

Für den 2. Strich

Wie oben, aber mit
lOOGTSilbemulver

Für den Deckstrich

Der Deckstrich wird entsprechend der EP-A-41 607, Beispiel !,hergestellt.

Beispiel 4

Ein leichtes Polyestergewebe (130 g/m²) wird in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise ausgerüstet (Gesamtfeststoffauflage 50 g/m²).

Die technologischen Eigenschaften des Schutzplanenstoffes entsprechen den dort erhaltenen Werten.

Beispiel 5

15

Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei aber nur 2 Striche aufgebracht werden und zwar entsprechend dem im Beispiel 1 beschriebenen 2. Strich (jetzt 1. Strich) und dem im Beispiel 1 beschriebenen Deckstrich. Die Gesamtauflagemenge beträgt 45 g/m². Der erhaltene Schutzplanenstoff ist technologisch in Ordnung.

25

35

40

50

Claims

Patentansprüche:

1. Wasserdichter, wärmereflektierender Schutzplanenstoff, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundgewebe ein gegebenenfalls vorbehandeltes Polyester-Leichtgewebe von maximal 160 g/m² einseitig mit mindestens einer pigmenthaltigen Schicht eines vernetzten Polyacrylsäureester und einer Deckschicht aus gegebenenfalls aliphatischen! Polyurethan, versehen ist, wobei die Beschichtungen insgesamt 25 bis 80 g/m² ausmachen.

2. Schutzplanenstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundgewebe ein Polyesterfilamentgewebe von 90 bis 120 g/m² ist.

3. Schutzplanenstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundgewebe mit zwei pigmenthaltigen Schichten eines vernetzten Polyacrylsäureesters versehen ist

4. Schutzplanenstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungen 30 bis 50 g/m² ausmachen.

5. Schutzplanenstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundgewebe mit einer metallhaltigen Schicht eines vernetzten Polyacrylsäureesters versehen ist.

6. Schutzplanenstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall Aluminiumbronze oder Aluminium vorgesehen ist.

7. Verfahren zur Herstellung des wasserdichten, wärmereflektierenden Schutzplanenstoffes nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein gegebenenfalls vorbehandeltes Polyester-Leichtgewebe von maximal 160 g/m² als Grundgewebe einseitig mindestens ein Strich (entsprechend einer Schicht) mittels einer wäßrigen, pigmenthaltigen, vernetzbaren Polyacrylsäureesterdispersion und ein Deckstrich mittels eines Polyurethans, bevorzugt aliphatischen Polyurethans, unter Mitverwendung üblicher Hilfsmittel unter Zwischentrocknung aufgebracht wird, wobei während der einzelnen Striche nur soviel an Feststoff aufgebracht wird, daß der fertige Schutzplanenstoff 25 bis 80 g/m² Feststoffauflage auf dem Grundgewebe enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyesterfilamentgewebe von 90 bis 120 g/m² als Grundgewebe verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Grundgewebe zwei Luftrakelstriche des pigmenthaltigen, vernetzbaren Polyacrylsäureester aufgebracht werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der fertige Schutzplanenstoff 30 bis 50 g/m² Feststoffauflage erhält.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß metallhaltige vernetzbare Polyacrylsäureester aufgebracht werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminiumbronze oder Aluminiumhaltiger, vernetzbarer Polyacrylsäureester aufgebrachtwird.