DK165844B - Bundet, tekstilt, baneformet materiale og fremgangsmaade til fremstilling heraf - Google Patents

Description

DK 165844B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af bundne, tekstile, bane- eller fladeformede materialer ved påføring af en acrylharpiksdispersion, som er fri for formaldehyd og for formaldehydafgivende stoffer. Opfindelsen angår desuden de ved 5 fremgangsmåden fremstillede tekstile, baneformede materialer.

Til fremstillingen af bundne, tekstile, baneformede materialer, der udmærker sig ved høj vådstyrke samt ved vand- og vas-keludbestandighed, anvendtes hidtil ofte vandige acrylharpiks-10 dispersioner, hvis plastandel indeholdt selvtværbindende amid-methylolgrupper. Ved tørring af det behandlede, baneformede materiale kunne der derved frigøres ringe mængder formaldehyd, imod hvilket der næres sundhedsmæssige betænkeligheder. Der søges derfor efter bindemidler til tekstile, baneformede mate-15 rialer, der giver en til praktiske formål tilstrækkelig vådstyrke og vand- og vaskeludbestandighed, men ikke afgiver noget formaldehyd ved opvarmning.

Fra DE-offent1 iggørelseskrift nr. 32 02 122 er det kendt til 20 forstærkning af fibermaterialer at påføre formaldehyd- og acryl-nitrilfrie acrylharpiksdispersioner, hvis harpikskomponenter er opbygget af acryl- eller methacrylestere, en ringe andel hy-droxyalkylestere af umættede carboxylsyrer og eventuelt ringe mængder acryl- eller methacry1 syre. Selvom dermed udstyrede 25 tekstile, bane.formede materialer udviser en højere vådstyrke end sådanne, hvis bindemiddel ikke indeholder den nævnte hy-droxya1 kyl esterkomponent, lader vådstyrken endnu noget tilbage at ønske. I EP-A publikation nr. 19 169 er der beskrevet vandige dispersioner, som er egnede som bindemiddel for fiber-30 vlies, hvilke dispersioner som bindemiddel indeholder et copo-lymerisat af acryl- eller methacrylestere eller andre monomerer og 3-10 vægt% enheder af acrylamidoglykolsyre. Det drejer sig der om bindemidler, der ved opvarmning ikke fraspalter noget formaldehyd. Da der imidlertid ikke med disse bindemidler 35 opnås den ønskede vådstyrke hos de dermed udstyrede tekstile, baneformede materialer, indpolymeriseres i copolymerisaterne små andele N-methylolacrylamid, hvorved de udstyrede, banefor-

DK 165844 B

2 mede fibermaterialers vådstyrke forøges, men hvor imidlertid faren for formaldehydfrigivelse igen optræder.

I EP-A publikation 96 230 beskrives overtræksmid ler, der som 5 selvtværbindende bindemiddel indeholder copolymerisater af acrylmonomerer og et tværbindingssystem af acrylamidoglykolsy-remethylestermethylether og hydroxy-, carboxy- eller amidofunk-tionelle comonomerer. Ved opvarmning sker der kondensationsreaktioner af monomerenhederne fra det nævnte tværbindings-10 system. Det er ikke kendt at anvende den slags copolymerisater som bindemiddel for tekstile, baneformede materialer.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at fremstille bundne, tekstile, baneformede materialer med forbedret våd-15 styrke, fra hvis bindemiddel der ved opvarmning ikke frigøres noget formaldehyd.

Formålet opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er af den art, der er angivet i krav l's indledning, og som er 20 ejendommelig ved det, der er angivet i krav l's kendetegnende del.

Det bundne tekstile, baneformede materiale ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved det i krav 4's kendetegnende del angivne.

25

De ifølge opfindelsen fremstillede bundne, tekstile, baneformede materialer udmærker sig over for materialer med sædvanlige formaldehydfrie bindemidler ved en tydeligt forøget vådstyrke. Der opnås overraskende en betragtelig forbedring af vådstyrken, 30 når der anvendes et bindemiddel på basis af etherestere åf en acrylamidoglykolsyre. Den forøgede vådstyrke har betydning i de tilfælde, hvor der stilles mekaniske krav til det bundne, tekstile, baneformede materiale ved fremstillingen, videreforarbejdningen eller ved brugen i våd tilstand. Et typisk anven-35 delsestilfælde er fremstillingen af bundne fibervlies på basis af syntetiske fibre, især polyesterfibre, der anvendes til fremstilling af de såkaldte éngangsbleer. Her danner det bund-

DK 165844B

3 ne fibervlies bleens ydre hylster, som omhyller et stærkt sugedygtigt fyldstof. På grund af de syntetiske fibres ringe vandoptagelse virker det ydre hylster også stadig forholdsmæssigt tørt, når det omhyllede indlæg har optaget betragtelige 5 mængder væske. Det er imidlertid af væsentlig betydning, at det ydre hylster ikke revner ved mekanisk belastning og blotlægger det væskemættede indlæg.

Den forøgede vådstyrke af de bundne, tekstile, baneformede ma-10 terialer ifølge opfindelsen beror på enheder af en acrylamido-glykolsyremonomer med formlen ^ CO-OR* CH = C - CONH - CH (I)' 16 ^OR" som bestanddel af det i den vandige dispersion indeholdte copo-20 lymerisat. R, R' og Rn har de i krav l angivne betydninger. R" er fortrinsvis en alkylgruppe. R' og R" kan være de samme al-kylrester, især methyl grupper. Der kommer imidlertid også andre alkylrester med fortrinsvis ikke flere end 8 C-atomer i betragtning, især lavere alkylrester med indtil 4 C-atomer.

25

De acryl- eller methacrylsyrealkylestere eller deres blanding med styren, som danner hovedparten af copolymerisatet, vælges på i og for sig kendt måde således, at den dynamiske indfrysningstemperatur TAmax ikke Tigger over 60°, fortrinsvis ikke 30 over 20eC. I typiske tilfælde består copolymer i satet for 30 til 60 vægt%'s vedkommende af monomerenheder, der udviser hårde homopolymerisater, såsom methyl-, ethyl-, propyl- eller isopropy1methacry1 at eller styren, og for ca. 20 til 70 vægt%'s vedkommende af acrylsyreestere af C^^-alkanoler e1“ 35 ler methacry1 syreestere af C^g-alkanoler·

Som yderligere monomerbestanddele kommer umættede carboxylsyrer, såsom acryl- eller methacrylsyre i betragtning, der i

DK 165844 B

4 mængder på ca. 1 vægt% forbedrer dispersionens stabilitet. Også tværbindende comonomerer, såsom glykoldimethacrylat, allylmethacrylat, methylen-bis-methacrylamid eller butandiol-diacrylat kan i ringe mængder forbedre bindemidlets styrke-5 egenskaber. For høje andele af tværbindingsmidler ville imidlertid forstyrre filmdannelsesforløbet og skal derfor undgås. Desuden hører til de comonomerer, som også skal anvendes, acryl- og methacrylnitri 1, vinylacetat, vinylchlorid, vinyli-denchlorid og andre. Hydroxyestere og amider af acryl-eller 10 methacrylsyre er sædvanligvis ikke indeholdt i copolymerisa-terne.

Acrylharpiksdispersionerne kan fremstilles efter alle anvendelige fremgangsmåder til emulsionspolymerisation. De kan inde-15 holde anioniske, kationiske eller ikke-ioniske emulgeringsmidler eller forligelige blandinger deraf. De fremstilles hensigtsmæssigt med tørstofindhold fra 50 til 70 vægt%.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen egner sig til binding og 20 forstærkning af tekstile, baneformede materialer af alle slags. Dertil hører vævede og strikkede stoffer (ty: Gewebe, Gewirke), vat og især ikke-vævet fiberviies. Opfindelsen er ikke begrænset til bestemte fiberarter, men der foretrækkes dog grundlæggende syntetiske fibre eller fiberblandinger indehol-25 dende syntetiske fibre. Disse blandinger kan f.eks. indeholde 70% eller flere syntetiske fibre. Til de i betragtning kommende syntetiske fibre tæller på den ene side fibre af regenereret cellulose, såsom rayon eller celluld, og især fuldsyntetiske fibre, såsom polyester- eller polypropylenfibre. Fore-30 trukne tekstile, baneformede materialer er opbygget af 70 til 100 vægt% polyesterfibre og 0 til 30 vægt% celluld.

Konfektioneringen af dispersionen til forstærkning af baneformede fibermaterialer retter sig efter påføringsmetoden og de 35 krav, der stilles til slutproduktet. De ved disse fremgangsmåder anvendelige tilsætninger, såsom befugtningsmidler, skumdæmpende midler, termosensibi1iserende midler, blødgørings- og 5

DK 165844 B

glatningsmi dl er, antistatiske midler, antimikrobielle midler, farvestoffer, fyldstoffer, brandhæmmende midler, duftstoffer osv. kan også anvendes..Sædvan 1igvis fortyndes dispersionerne med vand til et bindemiddel indhold fra 10 til 40 vægt%. Visko-5 siteten af den fortyndede dispersion kan ligge i intervallet fra 10 til 10,000 mPa.s. Til forstærkning af vat, f.eks. af polyester-, polyamid- eller polyacrylnitriIfibre påsprøjtes en ca. 15 til 25 % opløsning. Kompakt fibervlies og nålefilt forstærkes godt ved imprægnering med 10- til 40 %'ige opløs-10 ninger og efterfølgende udpresning og tørring. Let fibervlies kan også forstærkes ved skumimprægnering. Dertil tilsætter man den ca. 10- til 25 %'ige dispersion af skummiddel og skumstabilisatorer og opskummer med luft til en litervægt fra 100 til 300 g. Imprægneringen foretages hensigtsmæssigt på en horison-15 talfoulard. Meget let fibervlies kan forstærkes partielt ved trykning med pastaer, der indeholder 20 til 40 % bindemiddel og er indstillet på en viskositet fra 4.000 til 8.000 mPa.s. Nålefilt til gulv- og vægbelægninger af høj kvalitet påklaskes fortrinsvis fortykkede, eventuelt opskummede opløsninger. En-20 delig er viiesforstærkning også mulig ved påstrygning.

De forstærkede, baneformede fibermaterialer indeholder sædvanligvis mellem 5 og 100 % bindemiddel, beregnet på fibervægten. Det foretrukne bindemiddelindhold ligger mellem 10 og 30 25 vægt%. De ifølge opfindelsen udrustede baneformede fibermaterialer opnår først deres gunstige anvendelsestekniske egenskaber ved tørringen ved tørringstemperaturer over 110 til ca. 200°C, fortrinvis i intervallet mellem 120 og 160*0.

30 Såfremt der kræves yderligere bestandighed af det forstærkede, baneformede fibermateriale over for organiske opløsningsmidler, kan man til dispersionen sætte et tværbindingsmiddel, f.eks. glyoxal.

35

DK 165844 B

6 EKSEMPLER.

Fremstilling af en ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendelig dispersion A 5 I en med omrører, termometer og tilbagesvalingskøler udstyret reaktionsbeholder opvarmes 40 vægtdele fuldstændigt afsaltet vand til 80°C og blandes med 0,02 vægtdele af natriumsaltet af et sulfateret additionsprodukt af tri isobutylphenol og 7 mol 10 ethylenoxid samt 0,04 vægtdele ammoniumperoxodisulfat. Hertil doserer man i løbet af 4 timer en emulsion af 57 vægtdele n-butylacrylat, 39,5 vægtdele methylmethacrylat, 3,5 vægtdele acrylamido-methylglykolat-methylether, 61,5 vægtdele fuldstændigt afsaltet vand, 1,5 vægtdele af natriumsaltet af et sulfa-15 teret additionsprodukt af tri isobutyl phenol og 7 mol ethylenoxid samt 0,25 vægtdele ammoniumperoxodisulfat. Til efterpo-lymerisationen holdes blandingen endnu to timer ved 80°C. Der opnåes en stabil, koagulatfri dispersion med et tørstofindhold på ca. 50 %.

20

Fremstilling af en sammen!igningsdispersion B uden acrylamido-q1yko1 svremonornerenheder.

I en med tilbagesvalingskøler, omrører og termometer udstyret 25 polymerisationsbeholder sættes en emulsion bestående af 44 vægtdele methylmethacrylat, 56 vægtdele n-butylacrylat, 61,5 vægtdele fuldstændigt afsaltet vand, 1,5 vægtdele af natriumsaltet af et sulfateret additionsprodukt af tri isobutyl phenol og 7 mol ethylenoxid samt 0,25 vægtdele ammomniumperoxodisul-30 fat i løbet af 4 timer til en til 80°C opvarmet opløsning af 0,04 vægtdele ammoniumperoxodisulfat og 0,02 vægtdele af den ovenfor nævnte emulgator i 40· vægtdele fuldstændigt afsaltet vand under omrøring. Derpå holdes temperaturen endnu 2 yderligere timer på 80eC. Der opnås en stabil, koagulatfri disper-35 sion med et tørstofindhold på ca. 50 %.

DK 165844 B

7

Forstærkning af baneformede fibermaterialer og anvende 1sestek-nisk efterprøvning.

.Til bestemmelse af brudmodstanden imprægneres termisk forfor-5 stærket polyesterviies med en fladevægt på ca. 18 g pr. m2 med en til ca. 25 % tørstof fortyndet plastdispersion, og overskydende dispersion udpresses med foularden således, at der opnås et harpiksovertræk på ca. 15 %. Den fugtige vlies tørres i spændrammer i 5 minutter ved 140*0. Brudmodstanden bestemmes 10 efter DIN 53 857 del 2 for den tørre vlies (F) og for den våde vlies (Fn) efter 1 times vandlagring ved hjælp af en trækprøve-maskine, der svarer til den ifølge DIN 51 221.

For at demonstrere den fordelagtige anvendelighed af frem-15 gangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af hydrofile, baneformede fibermaterialer imprægneres et kromatografipapir (nr. 1, Whatman) på samme måde som angivet ovenfor for poly-estervlies. Harpiksovertrækket andrager ca. 30 %. Brudmod standen bestemmes efter DIN 53 112, blad 1 og 2.

20

Resultaterne af den anvendelsestekniske efterprøvning er sammenfattet i den efterfølgende tabel. Værdierne er middelværdier af 12 enkeltbestemmelser.

25 Eksempel 1 belyser opfindelsen under anvendelse af dispersionen A.

Eksempel 2 er et sammenligningsforsøg med sammenligningsdispersionen B, der ikke er fremstillet efter læren fra den forelig-30 gende opfindelse.

Eksempel 3 er et sammenligningsforsøg ifølge DE-offentiiggørel-sesskrift nr. 32 02 122.

35

Claims (7)

10 Eksempel 2 56 dele butylacrylat 44 dele methylmethacrylat 98 88 60 24 Eksempel 3 15 55,5 dele butylacrylat 39 dele methylmethacrylat 5 dele 2-hydroxyethy1 - acrylat 108 94 66 35 0,5 dele methacrylsyre. 20 Patentkrav.

1. Fremgangsmåde til fremstilling af bundne, tekstile, bane formede materialer ved påføring af et bindemiddel indeholdende en vandig dispersion af et copolymer isat af 1 - 99 vægt% acryl- og/eller methacrylsyrealkylestere med 1 30 til 8 C-atomer i alkylresten eller deres blanding med styren, 1-10 vægt% af en acrylamidoglykolsyre-monomer, og 0-20 vægt% yderligere comonomerer, kendetegnet ved, at der som bindemiddel anvendes en dispersion af et copo-35 lymerisat, hvis acrylamidoglykolsyreenheder hidrører fra monomerer med formlen I DK 165844B R CO-OR' CH0 = C - CONH - CH (I), 2 \ OR" 5 hvori R betegner et hydrogenatom eller en methylgruppe, R' betegner en alkylrest og R” betegner et hydrogenatom eller en alkylrest.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der som tekstilt, baneformet materiale anvendes fibervlies.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at i acrylamidoglykolsyreenhederne med formlen I er R" en 15 alkylrest.

4. Bundet, tekstilt, baneformet materiale, kendetegnet ved, at det som bindemiddel indeholder et copolymerisat af 20 80 - 99 vagt% acryl- og/eller methacrylsyrealkylestere med 1 til 8 C-atomer i alkylresten eller deres blanding med styren, 1-10 vagt% acrylamidoglykolsyremonomerer med formlen I, og 25 0-20 vagt% yderligere comonomerer.

5. Bundet, tekstilt, baneformet materiale ifølge krav 4, kendetegnet ved, at det er bundet, ikke-vævet fibervlies. 30

6. Bundet fibervlies ifølge krav 5, kendetegnet ved, at det indeholder jo til 40 vægt% af bindemidlet.

7. Bundet, tekstilt, baneformet materiale ifølge 4 - 6, 35 kendetegnet ved, at det som bindemiddel indeholder et copolymerisat, 5 DK 165844 B hvor acrylamidoglykolsyremonomeren med formlen I er en sådan, hvori R" er en alkylrest. 15 20 25 30 35