DE4432945A1 - Lösungsmittelfester Textilbinder - Google Patents

Lösungsmittelfester Textilbinder

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DE4432945A1
DE4432945A1 DE19944432945 DE4432945A DE4432945A1 DE 4432945 A1 DE4432945 A1 DE 4432945A1 DE 19944432945 DE19944432945 DE 19944432945 DE 4432945 A DE4432945 A DE 4432945A DE 4432945 A1 DE4432945 A1 DE 4432945A1
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Andreas Dr Lumpp
Gerhard Dr Koegler
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Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung lösungsmittelfester Textilbindemittel zur Ausrüstung und Verfestigung von Fasermaterialien.
Die Verwendung von wäßrigen Copolymerdispersionen als Binde­ mittel zur Verfestigung und Beschichtung von Fasergebilden wie Geweben, Vliesen und Watten aus Textilfaser oder Textil­ garnen ist bekannt. Häufig werden dabei Copolymerdispersio­ nen von (Meth)acrylat- oder Vinylester-Copolymerisaten ein­ gesetzt, welche zur Verbesserung der Festigkeit selbstver­ netzende Comonomereinheiten mit N-Methylol- oder N-Methylol­ ether-Funktionen enthalten. Üblicherweise werden bis zu 10 Gew.-% N-Methylol-(Meth)acrylamid (NMA bzw. NMMA) copolymeri­ siert. Nachteilig bei diesen Bindemitteln ist die Formalde­ hydfreisetzung durch hydrolytische Spaltung der N-Methylol-Funktion sowie die geringe Lösungsmittelbeständigkeit der damit verfestigten oder beschichteten Materialien. Die Ver­ besserung der Lösungsmittelbeständigkeit durch Einbau von vorvernetzenden, mehrfach ethylenisch ungesättigten Comono­ mer-Einheiten ist bekannt. Diese Maßnahme führt jedoch häu­ fig zu Problemen bei der Herstellung der Copolymerisate.
Aus der DE-A 25 12 589 (US-A 4044197) sind thermisch selbst­ vernetzende Copolymere bekannt, welche 2 bis 10 Gew.-% N-Me­ thylol-(meth)acrylamid oder deren N-Methylolether enthalten. Nachteilig ist, daß bei den darin verwendeten N-Methylol­ acrylamid-haltigen Copolymeren zwar die getemperten Copoly­ merfilme gute Lösungsmittelbeständigkeit zeigen, nicht aber die damit gebundenen Vliese.
Die EP-B 205862 betrifft Textilbinder auf der Basis von Vi­ nylacetat-Ethylen-Copolymerisaten, welche 1 bis 5 Gew.-% N-Me­ thylol(meth)acrylamid-Einheiten bzw. deren Ether enthalten. Zur Verbesserung der Naßfestigkeit, bei Verwendung eines Co­ polymerbinders mit niederem NMA-Gehalt, wird vorgeschlagen zusätzlich Melaminformaldehyd-Harze einzusetzen.
Die EP-A 261378 lehrt, die Hitzebeständigkeit von mit N-Me­ thylol-funktionellen Copolymerisaten gebundenen Fasermatten dadurch zu verbessern, daß als Bindemittel solche Copolyme­ risate eingesetzt werden, bei denen die N-Methylol-Funktio­ nen ganz oder teilweise verethert sind.
In der WO-A 92/08835 werden Textilbindemittel auf der Basis von Vinylacetat/Ethylen-Copolymeremulsionen beschrieben, welche zur Verminderung der Formaldehyd-Freisetzung anstelle von N-Methylol-(meth)acrylamid-Einheiten ausschließlich N-(n-butoxymethyl)-acrylamid-Einheiten enthalten.
Die EP-A 86889 (AU-A 8310718) betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Textilbeschichtungsmittels, welches unter Einwirkung von Wasser keine Weißquellung und keinen Weiß­ bruch zeigt. Das Beschichtungsmittel besteht aus einer wäß­ rigen Copolymeremulsion, welche durch Emulsionscopolymerisa­ tion von (Meth)acrylaten mit N-Methylol-(meth)acrylamid er­ halten werden, wobei die N-Methylol-(meth)acrylamide zu min­ destens 20 Mol% mit einem Alkohol verethert sind und die Emulsionspolymerisation in Gegenwart eines Fettalkohols mit 10 bis 20 C-Atomen erfolgt. Die Lösungsmittelbeständigkeit von Textilbindern wird nicht diskutiert.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Bindemittel auf der Basis von wäßrigen Copolymerdispersionen zur Verfügung zu stellen, welche damit ausgerüsteten Textilien neben hoher Trocken- und Naßfestigkeit eine hohe Lösungsmittelfestig­ keit verleihen.
Überraschenderweise ist dies dadurch gelungen, daß anstelle von N-Methylol-funktionellen Copolymerisaten solche verwen­ det werden, in denen die N-Methylolfunktionen ganz oder vor­ zugsweise teilweise verethert sind, wobei aufgrund des hy­ drophoberen Charakters der N-Methylolether-haltigen Copoly­ merisate eher der gegenteilige Effekt zu erwarten war.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung lösungsmittel­ fester Textilbindemittel zur Ausrüstung und Verfestigung von Fasermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß als Textil­ bindemittel eine wäßrige Copolymerdispersion oder ein redis­ pergierbares Copolymerpulver von Copolymeren mit einer Tg von -60°C bis +60°C, enthaltend
  • a) ein oder mehrere Monomereinheiten aus der Gruppe der Vi­ nylester von unverzweigten oder verzweigten Carbonsäuren mit 1 bis 12 C-Atomen, der Ester der Acrylsäure und Methacrylsäure mit unverzweigten oder verzweigten Alko­ holen mit 1 bis 12 C-Atomen, Vinylaromaten, Vinylhaloge­ nide und α-Olefine und
  • b) 0.3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Co­ polymers, ein oder mehrere N-(Alkoxymethyl)acrylamide oder N-(Alkoxymethyl)methacrylamide mit einem C₁- bis C₆-Alkylrest oder Gemische dieser N-(Alkoxymethyl)-(meth)acrylamide mit N-Methylolacrylamid und/oder N-Methylolmethacrylamid in einem Gewichtsverhältnis von N-Methylolverbindung zu N-(Alkoxymethyl)-Verbindung von höchstens 5 : 1,
verwendet wird.
Bevorzugte N-(Alkoxymethyl)-(meth)acrylamide sind N-(isobut-oxymethyl)-acrylamid (IBMA), N-(isobutoxymethyl)-methacrylamid (IBMMA), N-(n-butoxymethyl)-acrylamid (NBMA) und N-(n-butoxymethyl)-methacrylamid (NBMMA).
Vorzugsweise enthalten die Copolymere 0.5 bis 3.0 Gew.-%, be­ zogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers, N-(Alkoxy­ methyl)acrylamide oder N-(Alkoxymethyl)methacrylamide mit einem C₁- bis C₆-Alkylrest oder Gemische dieser N-(Alkoxy-methyl)-(meth)acrylamide mit N-Methylolacrylamid (NMA) und/oder N-Methylolmethacrylamid (NMMA). Besonders bevorzugt werden Copolymere, welche in den genannten Gewichtsanteilen, Gemische der N-(Alkoxymethyl)-(meth)acrylamide mit N-Methy­ lolacrylamid oder N-Methylolmethacrylamid in einem Gewichts­ verhältnis von N-Methylolverbindung zu N-(Alkoxymethyl)-Verbindung von 5 : 1 bis 1 : 10 enthalten. Am meisten bevor­ zugt werden Copolymere, welche 0.5 bis 3.0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers, eines Gemisches von NMA und IBMA (IBMMA) in einem Gewichtsverhältnis von NMA/IBMA (IBMMA) von 3 : 1 bis 1 : 5, insbesonders von 1 : 1 bis 1 : 5 enthalten.
Bevorzugte Vinylester sind Vinylacetat, Vinylpropionat, Vi­ nylbutyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methyl­ vinylacetat, Vinylpivalat und Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 10 C-Atomen, beispielsweise VeoVa9R oder VeoVa10R. Besonders bevorzugt ist Vinylacetat.
Bevorzugte Methacrylsäureester oder Acrylsäureester sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmeth­ acrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat. Besonders bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.
Die Vinylester-Copolymerisate können gegebenenfalls 1.0 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomerphase, α-Olefine wie Ethylen oder Propylen und/oder Vinylaromaten wie Styrol und/oder Vinylhalogenide wie Vinylchlorid und/oder Acrylsäureester bzw. Methacrylsäureester von Alko­ holen mit 1 bis 12 C-Atomen, wie Methylacrylat, Methylmeth­ acrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Pro­ pylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, 2-Ethyl­ hexylacrylat und/oder ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäu­ reester bzw. deren Derivate wie Diisopropylfumarat, die Dimethyl-, Dibutyl- und Diethylester der Maleinsäure bzw. Fumarsäure, oder Maleinsäureanhydrid enthalten. Die Auswahl aus den genannten Monomeren wird dabei vorzugsweise so getroffen, daß Copolymerisate mit einer Glasübergangstempe­ ratur Tg von -30° C bis +30° C erhalten werden.
Die (Meth)acrylsäureester-Copolymerisate können gegebenen­ falls 1.0 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomerphase, α-Olefine wie Ethylen oder Propylen und/oder Vinylaromaten wie Styrol und/oder Vinylhalogenide wie Vinyl­ chlorid und/oder ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäureester bzw. deren Derivate wie Diisopropylfumarat, die Dimethyl-, Dibutyl- und Diethylester der Maleinsäure bzw. Fumarsäure, oder Maleinsäureanhydrid enthalten. Die Auswahl aus den ge­ nannten Monomeren wird dabei vorzugsweise so getroffen, daß Copolymerisate mit einer Glasübergangstemperatur Tg von -30°C bis +30°C erhalten werden.
Gegebenenfalls enthalten die Vinylester-Copolymerisate und die (Meth)acrylsäureester-Copolymerisate noch 0.05 bis 3.0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Comonomergemisches, ein oder mehrere Hilfsmonomere aus der Gruppe der ethyle­ nisch ungesättigten Carbonsäuren, vorzugsweise Acrylsäure oder Methacrylsäure, aus der Gruppe der ethylenisch ungesät­ tigten Carbonsäureamide, vorzugsweise Acrylamid und 2-Acryl­ amidopropansulfonsäure, aus der Gruppe der ethylenisch unge­ sättigten Sulfonsäuren bzw. deren Salze, vorzugsweise Vinyl­ sulfonsäure, und/oder aus der Gruppe der mehrfach ethyle­ nisch ungesättigten Comonomeren, beispielsweise Divinyladi­ pat, 1,9-Decadien, Allylmethacrylat, Triallylcyanurat und vernetzende Comonomere wie Acrylamidoglykolsäure (AGA), Me­ thylacrylamidoglykolsäuremethylester (MAGME), Polyglykoldi­ methacrylat.
Bevorzugte Vinylester-Copolymerisate enthalten als Comono­ mereinheiten a), jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers:
90 bis 99.7 Gew.-% Vinylester, insbesonders Vinylacetat; 49.7 bis 89.7 Gew.-% Vinylester, insbesonders Vinylacetat sowie 10 bis 50 Gew.-% α-Olefin, insbesonders Ethylen; 50 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinylester einer α-verzweigten Carbonsäure, insbesonders VeoVa9R und/oder VeoVa10R, sowie 10 bis 40 Gew.-% Ethylen; 70 bis 98.7 Gew.-% Vinylacetat und 1 bis 30 Gew.-% Vinylester einer α-verzweigten Carbonsäure, insbesonders VeoVa9R und/oder VeoVa10R, 70 bis 98.7 Gew.-% Vinylester, insbesonders Vinylacetat, und 1 bis 30 Gew.-% Acrylsäureester, insbesonders n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat; 50 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Acrylsäureester, insbesonders n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat, sowie 10 bis 40 Gew.-% Ethylen; 30 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinylester einer α-verzweigten Carbonsäure, insbesonders VeoVa9R und/oder VeoVa10R, 1 bis 30 Gew.-% Acrylsäureester, insbesonders n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat, sowie 10 bis 40 Gew.-% Ethylen;
Bevorzugte (Meth)acrylsäureester-Copolymerisate enthalten als Comonomereinheiten a), jeweils bezogen auf das Gesamtge­ wicht des Copolymers:
90 bis 99.7 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacry­ lat. 40 bis 59.7 Gew.-% Methylmethacrylat, 59.7 bis 40 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat; 40 bis 59.7 Gew.-% Styrol und 59.7 bis 40 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2 -Ethylhexylacrylat.
Die Herstellung der Vinylester-Copolymerisate bzw. der (Meth)acrylsäureester-Copolymerisate erfolgt vorzugsweise nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren. Die Polymerisa­ tion kann diskontinuierlich oder kontinuierlich, mit oder ohne Verwendung von Saatlatices, unter Vorlage aller oder einzelner Bestandteile des Reaktionsgemisches, oder unter teilweiser Vorlage und Nachdosierung der oder einzelner Be­ standteile des Reaktionsgemisches, oder nach dem Dosier­ verfahren ohne Vorlage durchgeführt werden. Alle Dosierungen erfolgen vorzugsweise im Maße des Verbrauchs der jeweiligen Komponente.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden 10 bis 25 Gew.-% der Comonomeren a) vorgelegt und der Rest zusammen mit den Comonomeren b) in Emulsion zudosiert. Bei der Copolymerisa­ tion mit Ethylen wird vorzugsweise bei einem Druck von 20 bis 100 bar abs. gearbeitet.
Die Polymerisation wird in einem Temperaturbereich von 40°C bis 80°C durchgeführt und mit den für die Emulsionspolymeri­ sation üblicherweise eingesetzten Methoden eingeleitet. Die Initiierung erfolgt mittels der üblichen wasserlöslichen Ra­ dikalbildner, die vorzugsweise in Mengen von 0.01 bis 1.0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, einge­ setzt werden. Beispiele hierfür sind Ammonium- und Kalium­ persulfat, Alkylhydroperoxide, wie tert.-Butylhydroperoxid; Wasserstoffperoxid. Gegebenenfalls können die genannten ra­ dikalischen Initiatoren auch in bekannter Weise mit 0.01 bis 0.5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, Re­ duktionsmittel kombiniert werden. Geeignet sind zum Beispiel Formaldehydsulfoxylat-Salze, Natriumbisulfit oder Ascorbin­ säure. Bei der Redoxinitiierung werden dabei vorzugsweise eine oder beide Redox-Katalysatorkomponenten während der Po­ lymerisation dosiert.
Als Dispergiermittel können alle üblicherweise bei der Emul­ sionspolymerisation verwendeten Emulgatoren und Schutzkollo­ ide eingesetzt werden. Vorzugsweise werden 1 bis 4 Gew.-%, be­ zogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, an Emulgator ein­ gesetzt. Geeignet sind beispielsweise anionische Tenside, wie Alkylsulfate mit einer Kettenlänge von 8 bis 18 C-Ato­ men, Alkyl- und Alkylarylethersulfate mit 8 bis 18 C-Atomen im hydrophoben Rest und bis zu 40 Ethylen- oder Propylen­ oxideinheiten, Alkyl- oder Alkylarylsulfonate mit 8 bis 18 C-Atomen, Ester und Halbester der Sulfobernsteinsäure mit einwertigen Alkoholen oder Alkylphenolen. Geeignete nichtio­ nische Tenside sind beispielsweise Alkylpolyglykolether oder Alkylarylpolyglykolether mit 8 bis 40 Ethylenoxideinheiten.
Gegebenenfalls können Schutzkolloide, vorzugsweise in Mengen von bis zu 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mono­ meren, eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Vinylal­ kohol/Vinylacetat-Copolymere mit einem Gehalt von 80 bis 100 Mol% Vinylalkoholeinheiten, Polyvinylpyrrolidone mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 400 000, Hydroxyethylcellulosen mit einem Substitutionsgradbereich von 1.5 bis 3.
Der für die Polymerisation gewünschte pH-Bereich, der im allgemeinen zwischen 3 und 7 liegt, kann in bekannter Weise durch Säuren, Basen oder übliche Puffersalze, wie Alkali­ phosphate oder Alkalicarbonate, eingestellt werden. Zur Mo­ lekulargewichtseinstellung können bei der Polymerisation die üblicherweise verwendeten Regler, zum Beispiel Mercaptane, Aldehyde und Chlorkohlenwasserstoffe, zugesetzt werden.
Der Feststoffgehalt der wäßrigen Dispersionen beträgt vor­ zugsweise 30 bis 65 Gew.-%.
Zur Herstellung der Dispersionspulver wird die Dispersion getrocknet, vorzugsweise sprühgetrocknet oder gefrierge­ trocknet, besonders bevorzugt sprühgetrocknet. Hierbei kann auf die bekannten Vorrichtungen, wie zum Beispiel Versprühen durch Mehrstoffdüsen oder mit der Scheibe, in einem gegebe­ nenfalls erhitzten Trockengasstrom, zurückgegriffen werden. Im allgemeinen werden Temperaturen über 250°C nicht ange­ wandt. Die optimale Temperatur des Trockengases kann in we­ nigen Versuchen ermittelt werden; oft haben sich Temperatu­ ren über 60°C besonders bewährt.
Zur Erhöhung der Lagerfähigkeit und um zum Beispiel bei Pul­ vern mit niederer Glasübergangstemperatur Tg ein Verbacken und Verblocken zu verhindern, wird bei der Trocknung gegebe­ nenfalls Antiblockmittel, beispielsweise Aluminiumsilikate, Kieselgur, Calciumcarbonat, zugegeben. Des weiteren können gegebenenfalls noch Entschäumer, beispielsweise auf Silikon- oder Kohlenwasserstoffbasis, oder Verdüsungshilfen, bei­ spielsweise Polyvinylalkohole oder wasserlösliche Melamin- Formaldehyd-Kondensationsprodukte, der Dispersion zugegeben werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Disper­ sionspulver noch 0 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Basispolymerisat, Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von 85 bis 94 Mol%, und/oder 0 bis 10 Gew.-% Vinylalkoholcopolymerisate mit 5 bis 35 Gew.-% 1-Methyl­ vinylalkoholeinheiten, und/oder 0 bis 30 Gew.-%, besonders be­ vorzugt 4 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht polyme­ rer Bestandteile, Antiblockmittel und gegebenenfalls bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf das Basispolymerisat, Entschäumer.
Die wäßrigen Copolymerdispersionen bzw. die redispergierba­ ren Dispersionspulver eignen sich zur Ausrüstung und Verfe­ stigung von natürlichen oder synthetischen Fasermaterialien. Beispiele hierfür sind Holzfaser, Cellulosefaser, Wolle, Baumwolle, Mineralfasern, Keramikfasern, Kunstfasern auf der Basis von faserbildenden Polymeren wie Viskosefaser, Poly­ ethylen-, Polypropylen-, Polyester-, Polyamid-, Polyacryl­ nitril- oder Carbonfaser, Fasern von Homo- oder Copolymeri­ saten des Vinylchlorids oder Fasern von Homo- oder Copolyme­ risaten des Tetrafluorethylens. Besonders geeignet sind die wäßrigen Copolymerdispersionen bzw. die Dispersionspulver zur Ausrüstung und Verfestigung von Cellulosefaser-Materia­ lien.
Vor der Verfestigung werden die Fasern flächenhaft ausge­ breitet. Die Verfahren hierzu sind bekannt und primär von der Anwendung, in die das verfestigte Fasermaterial geht, abhängig. Die Fasern können mittels einer Luftlege-, Naß­ lege-, Direktspinn- oder Krempelvorrichtung ausgelegt wer­ den. Gegebenenfalls können die Flächengebilde vor der Verfe­ stigung mit Bindemittel noch mechanisch verfestigt werden, beispielsweise durch Kreuzlegen, Nadeln oder Wasserstrahl­ verfestigung.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung werden die wäßrigen Co­ polymerdispersionen in üblicher Weise durch Imprägnieren, Schaumimprägnieren, Sprühen, Pflatschen, Streichen oder Bedrucken aufgetragen. Gegebenenfalls nach Abtrennen des überschüssigen Bindemittels durch beispielsweise Abquet­ schen, werden die textilen Gebilde bei Temperaturen von 80 bis 200°C, vorzugsweise zwischen 120 und 180°C, getrocknet und dann getempert. Je nach Anwendungsbereich liegt die für die Verfestigung des Fasermaterials notwendige Menge an Bin­ demittel zwischen 5 und 50 Gew.-% Bindemittel, bezogen auf das Fasergewicht.
Werden Copolymerpulver verwendet, wird das pulverförmige Bindemittel in an sich bekannter Weise auf das, gegebenen­ falls mechanisch vorverfestigte, Fasermaterial aufgestreut, eingestreut (beispielsweise bei Krempelwatten), eingerüttelt oder direkt mit der Faser vermischt. Die textilen Gebilde werden bei Temperaturen von 80 bis 200°C, vorzugsweise zwi­ schen 120 und 180°C, getrocknet und dann getempert. Je nach Anwendungsbereich liegt die für die Verfestigung des Faser­ materials notwendige Menge an Bindemittel zwischen 5 und 50 Gew.-% Bindemittel, bezogen auf das Fasergewicht.
Zu dem erfindungsgemäßen Bindemittel können noch Pigmente, Antioxidantien, Farbstoffe, Weichmacher, Filmbildehilfsmit­ tel, Füllstoffe, Flammschutzmittel, Schaumbildehilfsmittel, Schauminhibitoren, Netzmittel, Thermosensibilisierungsmit­ tel, Antistatika, Biozide, Griffverbesserungsmittel, zusätz­ liche Vernetzer oder Katalysatoren zur eventuell notwendigen Beschleunigung der Vernetzungsreaktion in dazu üblichen Men­ gen zugegeben werden.
Der lösungsmittelfeste Textilbinder eignet sich beispiels­ weise für die Verfestigung von Vliesen im Haushalts- und Hygienebereich und für Industriewischtücher.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung:
Herstellung der Copolymerdispersionen:
Beispiel 1
In einem Druckreaktor wurden 192 kg Wasser, 1.46 kg einer 10%-igen wäßrigen Ameisensäurelösung, 14.7 kg einer wäßrigen Lösung eines Isotridecylethoxylats mit 15 EO-Einheiten(Gena­ pol X150) und 2.02 kg einer 25%-igen wäßrigen Lösung von Vinylsulfonat zusammen mit 27.3 kg Butylacrylat und 17.6 kg Vinylacetat vorgelegt. Es wurde auf 50°C aufgeheizt und Ethylen mit einem Druck von 60 bar aufgepreßt. Nach Errei­ chen des Temperaturgleichgewichts wurden eine Lösung von 619 g Ammoniumpersulfat in 24.2 kg Wasser und eine Lösung von 309 g Ascorbinsäure in 24.5 kg Wasser zudosiert. Nach Auspo­ lymerisation der Vorlage wurden 187 kg Vinylacetat zudo­ siert. Nach Beendigung der Vinylacetat-Dosierung wurde ein Gemisch aus 12.6 kg Wasser, 10.5 kg einer 30%-igen wäßrigen Acrylamid-Lösung, 2.4 kg N-Methylolacrylamid und 2.4 kg N-(isobutoxymethyl)-acrylamid zusammen mit einem Gemisch aus 16.7 kg Butylacrylat und 16.7 kg Vinylacetat zudosiert. Nach Beendigung der Polymerisation resultierte eine Disper­ sion mit einem Feststoffgehalt von 53 Gew.-% und einer Copoly­ merzusammensetzung von 11.0% Ethylen, 72.0% Vinylacetat, 14.2% Butylacrylat, 1.0% Acrylamid, 0.8% N-Methylolacryl­ amid und 0.8% N-(isobutoxymethyl)-acrylamid und 0.2% Vi­ nylsulfonat.
Beispiel 2
Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen, mit dem Unterschied, daß anstelle des NMA/IBMA-Gemisches 4.8 kg N-(isobutoxy­ methyl)-acrylamid copolymerisiert wurden.
Nach Beendigung der Polymerisation resultierte eine Disper­ sion mit einem Feststoffgehalt von 53 Gew.-% und einer Copoly­ merzusammensetzung von 11.0% Ethylen, 72.0% Vinylacetat, 14.2% Butylacrylat, 1.0% Acrylamid, 1.6% N-(isobutoxy­ methyl)-acrylamid und 0.2% Vinylsulfonat.
Beispiel 3
Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen mit dem Unterschied, daß nur N-Methylolmethacrylamid und kein N-(isobutoxyme­ thyl)-acrylamid verwendet wurde.
Nach Beendigung der Polymerisation resultierte eine Disper­ sion mit einem Feststoffgehalt von 53 Gew.-% und einer Copoly­ merzusammensetzung von 11.0% Ethylen, 72.0% Vinylacetat, 14.2% Butylacrylat, 1.0% Acrylamid, 1.6% N-Methylolacryl­ amid und 0.2% Vinylsulfonat.
Beispiel 4
In einem Laborreaktor wurden 542 g Wasser, 0.5 g einer 10%-igen wäßrigen Fe(II)sulfatlösung, 11.9 g einer wäßrigen Lö­ sung eines Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockcopolymers (Genapol PF40) und 3.1 g einer 25%-igen wäßrigen Lösung von Vinyl­ sulfonat zusammen mit 8.2 g Butylacrylat und 70.5 g Vinyl­ acetat vorgelegt. Es wurde auf 45°C aufgeheizt. Nach Errei­ chen des Temperaturgleichgewichts wurden eine Lösung von 9.8 g Ammoniumpersulfat in 187 g Wasser und eine Lösung von 4.9 g Rongalit in 192 g Wasser zudosiert. Nach Auspolymerisation der Vorlage wurden 776 g Vinylacetat und 39.6 g Butylacrylat zudosiert. Nach Beendigung der Vinylacetat/Butylacrylat-Do­ sierung wurde ein Gemisch aus 86 g Wasser, 9.21 g Acrylsäu­ re, 20.7 g N-Methylolacrylamid und 9.9 g N-(isobutoxy­ methyl)-acrylamid zusammen mit 76.8 g einer 40%-igen wäßri­ gen Lösung eines Isotridecylethoxylats mit 15 EO-Einheiten (Genapol X150) und 21.9 g einer 28%-igen wäßrigen Lösung eines sulfatisierten Alkylethoxylats mit ca. 3 EO-Einheiten (Genapol ZRO) zudosiert.
Nach Beendigung der Polymerisation resultierte eine Disper­ sion mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew.-% und einer Copoly­ merzusammensetzung von 91.0% Vinylacetat, 5.1% Butylacry­ lat, 1.7% N-Methylolacrylamid, 0.8% N-(isobutoxymethyl)­ acrylamid, 1.0% Acrylsäure und 0.01% Vinylsulfonat.
Beispiel 5
Es wurde analog Beispiel 4 vorgegangen mit dem Unterschied, daß nur N-Methylolmethacrylamid und kein N-(isobutoxyme­ thyl)-acrylamid verwendet wurde.
Nach Beendigung der Polymerisation resultierte eine Disper­ sion mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew.-% und einer Copoly­ merzusammensetzung von 91.0% Vinylacetat, 5.1% Butylacry­ lat, 2.5% N-Methylolacrylamid, 1.0% Acrylsäure und 0.01% Vinylsulfonat.
Anwendungstechnische Prüfung Herstellung der Vliese
Zur Herstellung der Vliesstoffe wurde ein Zellwollfaservlies mittels Vollbadimprägnierung mit 20 Gew.-% Copolymerdispersion (Feststoff bezogen auf Faser) verfestigt. Der überschüssige Binder wurde zwischen zwei Walzen abgequetscht und das Vlies 3 Minuten bei 150°C in einem Trommeltrockner getrocknet.
Bestimmung der Festigkeit der Vliese gemäß DIN 53857
Die Trockenfestigkeit, Naßfestigkeit und Lösungsmittelfestigkeit der Vliese wurde mittels Vermessung der Höchstzugkraft (HZK) von Vliesstreifen mit einer Breite von 1.5 cm und einer Länge von 15 cm bestimmt.
Vor der Messung wurden die Vliese mindestens 24 Stunden lang in Normklima bei T = 23°C und 50% RLF (DIN 50014) gelagert.
Zur Bestimmung der Naßfestigkeit wurden die Vliese unmittelbar vor der Messung 1 Minute in Wasser gelagert. Zur Bestimmung der Lösungsmittelfestigkeit wurden die Vliese unmittelbar vor der Messung 1 Minute in Isopropanol gelagert.
Die Messung der Höchstzugkraft erfolgte mit einer Zwick-Zugprüfmaschine, wobei die Zugmessung mit einer konstanten Dehnungsgeschwindigkeit von 100 mm/min erfolgte. Bei jeder Messung wird die Höchstzugkraft festgestellt und die Messung beendet, wenn die Kraft auf 40% der Höchstzugkraft gefallen ist. Jeweils 5 Vliesstreifen pro Probe wurden gemeinsam eingespannt. Es wurde der Mittelwert aus zwei Meßreihen bestimmt.
Die Ergebnisse der Messungen sind in Tabelle 1 zusammengefaßt:
Tabelle 1

Claims (6)

1. Verwendung lösungsmittelfester Textilbindemittel zur Ausrüstung und Verfestigung von Fasermaterialien, da­ durch gekennzeichnet, daß als Textilbindemittel eine wäßrige Copolymerdispersion oder ein redispergierbares Copolymerpulver von Copolymeren mit einer Tg von -60°C bis +60°C, enthaltend
  • a) ein oder mehrere Monomereinheiten aus der Gruppe der Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Carbon­ säuren mit 1 bis 12 C-Atomen, der Ester der Acrylsäu­ re und Methacrylsäure mit unverzweigten oder ver­ zweigten Alkoholen mit 1 bis 12 C-Atomen, Vinylaroma­ ten, Vinylhalogenide und α-Olefine und
  • b) 0.3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers, ein oder mehrere N-(Alkoxymethyl)acryl­ amide oder N-(Alkoxymethyl)methacrylamide mit einem C₁- bis C₆-Alkylrest oder Gemische dieser N-(Alkoxy­ methyl)-(meth)acrylamide mit N-Methylolacrylamid und/oder N-Methylolmethacrylamid in einem Gewichts­ verhältnis von N-Methylolverbindung zu N-(Alkoxy­ methyl)-Verbindung von höchstens 5 : 1, verwendet wird.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 0.5 bis 3.0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Co­ polymers, Gemische der N-(Alkoxymethyl)-(meth)acrylamide mit N-Methylolacrylamid oder N-Methylolmethacrylamid in einem Gewichtsverhältnis von N-Methylolverbindung zu N-(Alkoxymethyl)-Verbindung von 5 : 1 bis 1 : 10 enthalten sind.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß als N-(Alkoxymethyl)-(meth)acrylamide N-(iso­ butoxymethyl)-acrylamid (IBMA), N-(isobutoxymethyl)­ methacrylamid (IBMMA), N-(n-butoxymethyl)-acrylamid (NBMA) und/oder N-(n-butoxymethyl)-methacrylamid (NBMMA) enthalten sind.
4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß 0.5 bis 3.0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers, eines Gemisches von NMA und IBMA (IBMMA) in einem Gewichtsverhältnis von NMA/IBMA (IBMMA) von 3 : 1 bis 1 : 5 enthalten sind.
5. Verwendung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß Vinylester-Copolymerisate verwendet werden, welche als Comonomereinheiten a), jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers, 90 bis 99.7 Gew.-% Vinylester, insbesonders Vinylacetat, oder
49.7 bis 89.7 Gew.-% Vinylester, insbesonders Vinylacetat sowie 10 bis 50 Gew.-% α-Olefin, insbesonders Ethylen, oder
50 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinylester ei­ ner α-verzweigten Carbonsäure, insbesonders VeoVa9R und/oder VeoVa10R, sowie 10 bis 40 Gew.-% Ethylen, oder
70 bis 98.7 Gew.-% Vinylacetat und 1 bis 30 Gew.-% Vinyl­ ester einer α-verzweigten Carbonsäure, insbesonders VeoVa9R und/oder VeoVa10R, oder
70 bis 98.7 Gew.-% Vinylester, insbesonders Vinylacetat, und 1 bis 30 Gew.-% Acrylsäureester, insbesonders n-Butyl­ acrylat oder 2-Ethylhexylacrylat, oder
50 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Acrylsäure­ ester, insbesonders n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexyl­ acrylat, sowie 10 bis 40 Gew.-% Ethylen, oder
30 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinylester ei­ ner α-verzweigten Carbonsäure, insbesonders VeoVa9R und/oder VeoVa10R; 1 bis 30 Gew.-% Acrylsäureester, insbe­ sonders n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat, sowie 10 bis 40 Gew.-% Ethylen, enthalten.
6. Verwendung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß (Meth)acrylsäureester-Copolymerisate verwendet wer­ den, welche als Comonomereinheiten a), jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers, 90 bis 99.7 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexyl­ acrylat, oder
40 bis 59.7 Gew.-% Methylmethacrylat, 59.7 bis 40 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat, oder
40 bis 59.7 Gew.-% Styrol und 59.7 bis 40 Gew.-% n-Butyl­ acrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat, enthalten.
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