DE3510109C2 - Suspendiermittel sowie dessen Verwendung - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Suspendiermittel für Kunststoffpulver und damit hergestellte Dispersionen geschaffen, welches dazu verwendet werden kann, Pulver von thermoplastischen Kunststoffen in Form von Punktbeschichtungen auf textile Substrate aufzubringen. Hierzu werden Polyamidpasten mit Hilfe von mit Ammoniak oder einem flüchtigen organischen Amin teilneutralisiertem N-Acyl-Sarkosin in Kombination mit Polyvinylpyrrolidon verwendet.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Suspendiermittel sowie dessen Verwendung zur Herstellung einer wäßrigen stabilen Sekundär-Dispersion eines thermoplastischen Kunststoffpulvers, insbesondere zur Verwendung beim Verkleben von Textilien.
- In der Textilindustrie werden Klebeprozesse immer mehr üblich. Vliesstoffe werden auf die Rückseite von Oberstoffen geklebt, um diesen mehr Stand zu geben. Außerdem wirken die aufgeklebten Vliesstoffe als Konfektionierhilfe. In ähnlicher Weise werden auch zwei Gewebe aufeinander kaschiert. Für die Verklebung der Textilien werden Schmelzkleber verwendet, welche in geheizten Pressen für die Verklebung aktiviert werden. Die Verklebung muß permanent sein und die für die betreffenden Textilien üblichen Reinigungsprozesse ohne Minderung der Haftung überstehen können.
- Die einfachste und längste industriell genutzte Methode ist das vollflächige Aufstreuen oder Aufstäuben von Thermoplastpulvern auf eines der zu verklebenden Gewebe. Durch Erwärmen wird das Pulver auf der Oberfläche fixiert. Beim Verkleben entsteht ein vollflächiger Verbund, welcher zu einer für viele Zwecke unerwünschten Versteifung des entstehenden Materials führt. Als Weiterentwicklung für dieses Verfahren wurden Methoden entwickelt, geschmolzene Thermoplaste mit Hilfe von besonders gravierten Walzen punktförmig auf die zu kaschierenden Gewebe aufzubringen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß man durch die maschinellen Gegebenheiten in der Auswahl der verwendeten Kunststoffe und der erzielbaren Effekte begrenzt ist.
- Wesentlich vielseitiger ist die Methode, Kunststoffpulver in Wasser zu dispergieren, die Dispersion durch eine gelochte Schablone auf das textile Substrat aufzudrucken und das Wasser in einem Trockenkanal zu entfernen. Die Verwendung wäßriger Dispersionen ist im Prinzip in den DE-PS 17 94 106 und 15 94 233 beschrieben.
- Die Herstellung von stabilen wäßrigen Sekundärdispersionen ausgehend von wasserunlöslichen Pulvern wird seit langer Zeit für die verschiedensten Zwecke durchgeführt. So beschreibt bereits die IT-PS 3 01 282 aus dem Jahre 1932 die Verwendung verschiedener wasserlöslicher Polymerer zur Stabilisierung von Dispersionen auf wäßriger Basis. Durch die Verwendung von Salzen polymerer Carbonsäuren bei der Dispergierung von Kunststoffpulvern wird zum einen eine bessere Benetzung der Kunststoffoberflächen bewirkt, zum anderen verhindert die mit diesen Mitteln erreichte Viskositätserhöhung die Sedimentation der Kunststoffpulver. Eine Verbesserung dieses Verfahrens durch die Verwendung von Copolymerisaten der Acryl- und Methacrylsäure mit Acrylsäureamid zur stabilen Dispergierung von Polyamid beschreibt die DE-AS 12 42 858. Die in diesen Literaturstellen beschriebenen Dispersionen sind zwar als lagerstabil zu bezeichnen, sie erfüllen jedoch nicht die hohen Anforderungen an die Entmischungsbeständigkeit, welche für das Aufbringen mittels Lochschablonen zu fordern sind. Eine Verbesserung der Stabilität der Dispersionen kann dadurch erreicht werden, daß zunächst zu den Salzen polymerer Carbonsäuren freie Fettsäure in feinst verteilter Form in Pasten eingebracht werden. Dieses Verfahren wird in den DE-PS 20 07 971 und 22 29 308 beschrieben.
- Die weitere Entwicklung bei kaschierfähigen Einlagestoffen verlangt Punkte immer kleineren Durchmessers. Damit werden die Forderungen an die Pastenstabilität höher, weil beim Durchpressen der Pasten durch die feinen Lochschablonen extrem hohe Schergeschwindigkeiten auftreten, welche bei ungenügend stabilisierten Pasten zu Entmischungserscheinungen führen. Eine weitere Folge der Forderung nach immer weicheren Einlagestoffen ist es, daß immer feinere Textilien bedruckt werden müssen, so daß das Problem des Durchschlagens des Pastenpunktes beim Druck zu lösen ist.
- Zusammenfassend ist festzustellen, daß Pastenformulierungen für den Rotationssiebdruck nachfolgend genannte Voraussetzungen erfüllen müssen, nämlich ohne Entmischung auf Druckwerken kontinuierlich verarbeitbar sein, scharf begrenzte Druckpunkte liefern, die nicht zu weit ins Substrat einziehen, beim Kaschieren eine ausreichende Haftung ohne Rückvernietung entwickeln und beim Kaschieren keine Dämpfe flüchtiger Substanzen entwickeln. Die mit den erzeugten Einlagestoffen hergestellten Kaschierungen müssen schließlich wasch- und reinigungsbeständig sein.
- Die früher bekannten, sehr einfachen Formulierungen werden nicht allen diesen Forderungen gerecht. Deshalb sind die Hersteller von wäßrigen Kunststoffdispersionen für den Rotationssiebdruck gezwungen, die verschiedensten Additive zuzusetzen, so daß umfangreiche Rezepturen formuliert werden müssen.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Suspendiermittel der eingangs genannten Art aus wenigen Komponenten zu formulieren, welches alle vorgenannten Forderungen erfüllt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Polyamidpasten mit Hilfe von mit Ammoniak oder einem flüchtigen organischen Amin teilneutralisiertem N-Acyl-Sarkosin in Kombination mit Polyvinylpyrrolidon verwendet werden.
- Die vorliegende Erfindung betrifft im einzelnen ein Suspendiermittel, welches eine Kombination von N-Acyl-Sarkosin der allgemeinen Formel: °=c:60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;AC=Acylrest C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub0;
gesättigt oder ungesättigt
und N-Acyl-Sarkosin-Salzen der allgemeinen Formel: °=c:60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;AC=Acylrest C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub0;
gesättigt oder ungesättigt
R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;=H oder Alkyl C&sub2;-C&sub6;
und/oder: °=c:60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;R&sub1;=H oder Alkyl C&sub2;-C&sub6;
X=CH&sub2;, NH oder O
einem Mischungsverhältnis, das in wäßriger Lösung einen pH- Wert von 7-9 erzeugt, und Polyvinylpyrrolidon vom K-Wert 15-40 enthält. - Vorteilhaft beträgt das Mischungsverhältnis von N-Acyl-Sarkosin und seinen Derivaten entsprechend Formel I, II oder III mit Polyvinylpyrrolidon vom K-Wert 15-40 1 : 0,1-1 : 0,7.
- Das vorbeschriebene Suspendiermittel ist in einer Menge von 1-10 Gewichtsprozent, berechnet auf das Gesamtgewicht der Dispersion, zur Herstellung einer wäßrigen stabilen Sekundär-Dispersion eines thermoplastischen Kusntstoffpulvers in der Kornfraktion K (0 µm<K< 80 µm) zu verwenden.
- Das N-Acyl-Sarkosin wird nach bekannten Methoden aus den entsprechenden Säurechloriden durch Umsetzung mit dem Natriumsalz des Sarkosins hergestellt. Das Natriumsalz wird in die freie Säure überführt. Die freie Säure wird mit Ammoniak neutralisiert. Der Grad der Neutralisierung ist nicht besonders kritisch. Besonders günstige Ergebnisse beim Dispergieren erhält man, wenn beim Neutralisieren ein pH zwischen 7 und 9 eingestellt wird. Das N-Acyl- Sarkosin wird deshalb mit Ammoniak oder einem flüchtigen organischen Amin neutralisiert, weil beim Trocknungsprozeß nach dem Aufdrucken der Kunststoffdispersionen die flüchtige Base aus den Salzen abgespalten wird und das praktisch wasserunlösliche freie N-Acyl-Sarkosin entsteht. Durch die damit erreichte Verringerung des Anteils an wasserlöslichen Substanzen im aufgedruckten Kleberpunkt werden die nachfolgenden Kaschierungen besser waschbeständig.
- Geeignetes Polyvinylpyrrolidon hat einen K-Wert von 15-40, wobei besonders günstige Ergebnisse mit einem K-Wert von 20-30 erhalten werden. Das Gewichtsverhältnis von teilneutralisiertem N-Acyl- Sarkosin zu Polyvinylpyrrolidon soll 1 : 0,1 bis 1 : 0,7 sein. In solchen Mischungen ist ein ausgewogenes Verhältnis von Dispergierwirkung, Schmierwirkung, Schutzkolloidwirkung und Thixotropierung erreicht.
- Korrekturen der Viskosität können mit den bekannten wasserlöslichen Polymeren wie Salzen der Polyacrylsäure, löslicher Stärke, Methylcellulose, Salzen der Carboxymethylcellulose, Salzen der Alginsäure und ähnlichen vorgenommen werden. Diese Polymeren wirken schon in geringen Mengen stark verdickend, dabei beeinflussen sie die übrigen Eigenschaften nur wenig.
- Da Kombinationen von oberflächenaktiven Substanzen mit Verdickern zur Entstehung stabiler Schäume führen können, andererseits bei der Arbeitsweise im Sinne dieser Erfindung schaumstörend wirken, empfiehlt es sich, bei der Herstellung von Kunststoffsuspensionen einen der handelsüblichen Entschäumer zuzusetzen. Zur Erläuterung der oben gemachten Ausführungen sollen folgende Anwendungsbeispiele dienen:
- 2 g lösliche Stärke werden in 75 g Wasser gelöst, mit 10 g einer 30%igen Lösung von Polyvinylpyrrolidon (K-Wert 25) vermischt und 9 g N-Stearoyl-Sarkosin eingebracht. Die Mischung wird jetzt auf 75°C erwärmt und so lange unter Rühren 25%iger Ammoniak zugetropft, bis pH 8 erreicht ist. Im vorliegenden Fall wurden 2 g verbraucht. Es entsteht eine dicke weiße Paste, welche entsprechend Beispiel 3 als Suspendiermittel verwendet werden kann.
- 1,5 g einer handelsüblichen Polyacrylsäure werden in 75 g Wasser gelöst, mit 10 g einer 30%igen Lösung von Polyvinylpyrrolidon (K-Wert 25) vermischt und 9 g N-Stearoyl-Sarkosin eingebracht. Die Mischung wird jetzt auf 75°C erwärmt und so lange unter Rühren 25%iger Ammoniak zugetropft, bis pH 8 erreicht ist. Im vorliegenden Fall wurden 2 g verbraucht. Es entsteht eine dicke, weiße Paste, welche entsprechend Beispiel 3 als Suspendiermittel verwendet werden kann.
- 25 g eines Suspendiermittels, wie im Beispiel 1 oder 2 beschrieben, werden mit 3,5 g eines handelsüblichen Sulfonamidweichmachers gründlich vermischt, mit 40 g Wasser versetzt und durchgerührt. Dann werden unter Rühren bei Zimmertemperatur 35 g eines Copolyamidpulvers der Korngröße K (0 µm<K<80 µ), Schmelzpunkt 120°C, eingestreut. Als letzte Komponente wird 1 g eines handelsüblichen Entschäumers zugesetzt. Es entsteht eine dicke, glatte, weiße Paste mit glänzender Oberfläche.
- Die entstandene Paste läßt sich auf einer Rotations-Siebdruck- Vorrichtung über längere Zeit einwandfrei verdrucken. Auf dem äußeren Umfang der Schablone bildet sich nur ein ganz geringer Belag, welcher über die Putzrakel abgeschabt werden muß. Dies deutet darauf hin, daß die Paste eine hervorragende Beständigkeit gegen die mechanische Beanspruchung beim Druckprozeß hat.
- Die aufgedruckten Punkte sind scharf begrenzt und schlagen auch durch sehr dünne Substrate nicht durch.
Claims (3)
1. Suspendiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kombination von N-Acyl-Sarkosin der allgemeinen Formel: °=c:60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;AC=Acylrest C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub0;
gesättigt oder ungesättigt
und N-Acyl-Sarkosin-Salzen der allgemeinen Formel: °=c:60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;AC=Acylrest C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub0;
gesättigt oder ungesättigt
R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;=H oder Alkyl C&sub2;-C&sub6;
und/oder: °=c:60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;R&sub1;=H oder Alkyl C&sub2;-C¶
X=CH&sub2;, NH oder O
in einem Mischungsverhältnis, das in wäßriger Lösung einen pH- Wert von 7-9 erzeugt, und Polyvinylpyrrolidon vom K-Wert 15 bis 40 enthält.
gesättigt oder ungesättigt
und N-Acyl-Sarkosin-Salzen der allgemeinen Formel: °=c:60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;AC=Acylrest C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub0;
gesättigt oder ungesättigt
R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;=H oder Alkyl C&sub2;-C&sub6;
und/oder: °=c:60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;R&sub1;=H oder Alkyl C&sub2;-C¶
X=CH&sub2;, NH oder O
in einem Mischungsverhältnis, das in wäßriger Lösung einen pH- Wert von 7-9 erzeugt, und Polyvinylpyrrolidon vom K-Wert 15 bis 40 enthält.
2. Suspendiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis von N-Acyl- Sarkosin und seinen Derivaten entsprechend Formel I, II oder III in Anpruch 1 mit Polyvinylpyrrolidon vom K-Wert 15 bis 40 1 : 0,1-1 : 0,7 beträgt.
3. Verwendung des Suspendiermittels nach Anspruch 1 und 2 in einer Menge von 1-10 Gewichtsprozent, berechnet auf das Gesamtgewicht der Dispersion, zur Herstellung einer wäßrigen stabilen Sekundär-Dispersion eines thermoplastischen Kunststoffpulvers in der Kornfraktion K (0 µm<K<80 µm).
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-
1985
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Non-Patent Citations (1)
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