EP1413669B1 - Witterungsbeständige, PVC-freie Flächenmaterialien auf Textilbasis - Google Patents

Witterungsbeständige, PVC-freie Flächenmaterialien auf Textilbasis Download PDF

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EP1413669B1
EP1413669B1 EP20030023617 EP03023617A EP1413669B1 EP 1413669 B1 EP1413669 B1 EP 1413669B1 EP 20030023617 EP20030023617 EP 20030023617 EP 03023617 A EP03023617 A EP 03023617A EP 1413669 B1 EP1413669 B1 EP 1413669B1
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EP
European Patent Office
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laminar
textile
fibres
material according
laminar structure
Prior art date
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EP20030023617
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English (en)
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EP1413669A1 (de
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Brigitte Hiemenz
Klaus Fuessmann
Robert Wagner
Peter Klenner
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BAMBERGER KALIKO GmbH
Original Assignee
BAMBERGER KALIKO GmbH
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    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06NWALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/0056Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the compounding ingredients of the macro-molecular coating
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/263Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
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    • D06N3/042Acrylic polymers

Definitions

  • the present invention relates to coated textile materials which are useful i.a. suitable for outdoor applications or in wet rooms and are especially durable under extreme environmental conditions.
  • Textile-based sheet materials intended to withstand extreme environmental stresses, e.g. high humidity, rain and water spray, temperature fluctuations, intense sunlight and / or frequent treatment with detergents, are usually coated with PVC.
  • the properties of such materials are very good.
  • PVC is questionable and should be avoided if possible.
  • For its production and its application as a coating material of textiles is associated with heavy environmental impact, as well as the disposal of this material.
  • toxic gases such as hydrogen chloride
  • VeoVa stands in this name for vinyl esters of tertiary carboxylic acids (eg so-called versatic acids). VeoVa's have long been used for copolymerization with vinyl acetate, for example for emulsion paints, plasters or concrete admixtures, such as from EP 874 871 B1 seen. Copolymers of VeoVa's with acrylates are commercially available, which sells them mainly for the production of plasters and paints.
  • PVC is a very inexpensive material. It is therefore used in textile coatings in high proportions and because of its favorable properties.
  • the object of the present invention is to provide coated or impregnated textile materials which, in particular with regard to their chemical and mechanical cleaning stability (eg with respect to high-pressure cleaners or brush cleaners), water resistance and weathering stability, but also other environmental influences, have similarly good properties as PVC, but are environmentally friendly too are processed, release no toxic gases in case of fire and are inexpensive to produce.
  • chemical and mechanical cleaning stability eg with respect to high-pressure cleaners or brush cleaners
  • water resistance and weathering stability but also other environmental influences
  • the invention is applicable to all textile materials intended to be provided with binder-containing coatings or impregnations. All textile fabrics can be coated or impregnated, irrespective of the way in which their fibers are bonded to one another, eg woven fabrics, nonwovens, knitted fabrics, etc.
  • the material provided for the textile fabric can also be selected freely, depending on the intended use. If necessary, the mechanical stress of the fibers must be taken into account.
  • the selection of the carrier materials is carried out in a suitable manner.
  • support materials made of synthetic fibers (polyester, polyamide, polyacrylonitrile or other such fibers) for the use of external sun protection, external blinds, landfill covers, room dividers for wet rooms and the like can be used.
  • synthetic fibers polyester, polyamide, polyacrylonitrile or other such fibers
  • room dividers for wet rooms and the like
  • materials according to the invention are intended for applications which are associated with high mechanical loads, high-strength polyester filaments, glass filaments or para-aramid fibers, for example, can be used as carrier materials.
  • Carrier materials made of incombustible or flame retardant materials eg, glass fibers, aramid fibers, melamine resin fibers, ceramic fibers, etc., or by additional equipment flame-retardant fibers
  • the expert will then consider especially when an application is provided in especially against fires to be protected or fire-prone environment, for example if the inventive Textile materials for Escape route boundaries or wall coverings, especially in tunnel wall cladding, in exhibition construction, in stage construction or the like. are provided.
  • the textile substrates can be provided on one or both sides with the coating according to the invention.
  • This coating may be present as a single or as one of several coatings. Alternatively (possibly also in addition) they may be provided with an impregnation which has been applied by impregnating the textile material or another customary impregnation technique.
  • the coating / impregnation according to the invention may consist essentially or exclusively of binder.
  • This may in addition to the acrylate / VeoVa copolymer contain other conventional binders, for example polymers based on acrylic acid esters, polyvinyl alcohol, polyurethane, latices or highly crosslinkable resins such as melamine resins, which are preferably halogen-free and which, also preferably, are crosslinkable so that they are fixed accordingly can be.
  • the binder consists predominantly, particularly preferably exclusively or almost exclusively, of acrylate / VeoVa copolymer.
  • the binder is used in the form of a solution, emulsion, dispersion or suspension, with which the textile substrate is coated or impregnated. If the paste is too thin, the viscosity can be adjusted with a thickening agent (e.g., an acrylic acid ester). Possibly. suitable crosslinking catalysts are added to the paste.
  • a thickening agent e.g., an acrylic acid ester
  • the coating / impregnation according to the invention may also contain other constituents which influence its properties.
  • a coated or impregnated material which has fire-retardant properties and is suitable, for example, for lining tunnels.
  • the coating / impregnation in addition to the binder and possibly further substances before all a strong fire-retardant material such as expanded graphite and / or a phosphorus-containing material, such as polyammonium phosphate.
  • a strong fire retardant material such as expanded graphite and / or a phosphorus-containing material, such as polyammonium phosphate.
  • the fire-retardant material can be added to the coating mixture in suitable form, for example in powder, granule or flake form, if it is a solid material.
  • the ratio of binder to fire-retardant agent for example, and in particular to expandable graphite, can be freely selected in a suitable manner, it being of course favorable to provide a high proportion of flame retardant, for example 10-80 wt .-%, based on all components of the coating material ,
  • the upper limit is usually determined by the mechanical properties of the cured coating: In the case of a solid flame retardant such as expanded graphite, it must be ensured that sufficient binder is present in order to integrate the flame retardant in the layer in a mechanically stable manner.
  • the lower limit is determined by the flame retardancy of the material obtained:
  • the coating should contain a sufficient amount of flame retardant, so that its flame retardancy and possibly achieved by the increase in volume insulation effect is fully effective.
  • these are generally at least about 30 g of expandable graphite per square meter of textile material, preferably about 50 to 500 g / qm.
  • the fire retardant coating described above further contains a white pigment, for example titanium dioxide, alabaster brilliant white, kaolin or a similar material.
  • a white pigment-containing layer can also be applied to the finished coating material before or after curing, which may likewise contain a binder. If the white pigment is incorporated into the expandable graphite-containing coating mixture, it is favorable to provide about 3-10% by weight of white pigment, based on the total weight of the paste. If the white pigment is applied as an additional coating on the expandable graphite coating, it is sufficient to apply only a small amount of about 2-10 g / m 2.
  • the white pigment can be used for this purpose as a slurry in suitable suspension or setting agents and, for example, in an amount of about 1: 4 of a suspension or dispersion of a suitable binding or crosslinking agent, in particular consisting or mainly consisting of VeoVa / acrylate copolymer, are mixed, as indicated above for the expandable graphite-containing coating mixture.
  • a suitable binding or crosslinking agent in particular consisting or mainly consisting of VeoVa / acrylate copolymer
  • the coating or impregnating material may optionally contain other ingredients as commonly used, e.g. Dyes or pigments, thickening agents, buffers or specific pH adjusters, stabilizers, fillers and the like.
  • the coated / impregnated textile materials of the present invention particularly resistant to chemical and, above all, severe mechanical cleaning (e.g., high pressure cleaners or brush cleaners, which are widely used in, for example, truck tarpaulins or tunnel covers), their surface may be suitably modified. This can be done, for example, by hydrophobicizing the surface and / or by improving its mechanical resistance values.
  • hydrophobic e.g. Fluorcarbonharze, paraffin waxes, silicones or polytetrafluoroethylene dispersions are incorporated into the coating / impregnating mixture according to the invention, if this is provided alone or as a single or top layer.
  • Additional crosslinking by means of a further crosslinking agent can also improve the mechanical stability and possibly render the coating more hydrophobic.
  • the uppermost layer can be impregnated with a suitable hydrophobizing agent, or a topcoat is applied, which is particularly scratch-resistant.
  • Other options include coating or impregnation with materials that produce certain surface structures with extremely good soil release properties (e.g., so-called "lotus effect” "nanocoatings”) or plasma treatment with hydrophobizing gases.
  • the coating hardness is well controllable by the mixing ratio of hard and soft polymers.
  • the person skilled in the art will accordingly select polymers with suitable glass transition temperatures for the respective intended use.
  • Different variants of acrylate / VeoVa copolymers with different degrees of hardness are commercially available.
  • a coating is provided on the textile material, it is preferably applied to the textile material in the form of a paste or a foam.
  • the application can be carried out by doctoring, e.g. Roller doctoring, brushing or any other method, the selection of which will depend inter alia on the viscosity of the coating material.
  • the suitable amounts can be easily determined by a person skilled in the art, for example a wet application of 25-400 g / m 2 is favorable.
  • excess solvent or dispersing agent is removed, e.g. by drying, and the spread paste is calendered or otherwise solidified / cured depending on the nature of the components present, e.g.
  • a self-curing crosslinkable component may also be present. It may also be appropriate to apply the coating material to the textile material in more than one operation, and after each operation or only after application of the entire coating material, a solidification step, e.g. after drying, provide.
  • the coating formed in this way is to be coated with one or more layers (for example a white pigment paste or a top coat), the required drying or hardening steps can also be carried out only after several or even all layers have been applied.
  • layers for example a white pigment paste or a top coat
  • the batch was foamed with a Hansamixer (foam weight 260 g / l) and applied to a Mageba coating system by the roll-doctoring method with a gap height of 0.85 mm. This resulted in a total basis weight of 370 g / m2 at a thickness of 0.3 mm.
  • the coated fabric was calendered immediately after drying (80-140 ° C) hot (140 ° C roll temperature) (line pressure: 180 N / mm).
  • the approach with a viscosity of 1.7-1.8 Pas was coated on a Brückner clamping frame by the air knife method 3 times on one side.
  • the coating was dried and crosslinked at 150 ° C. for 90 sec.
  • the coating weight is 150 gsm dry.
  • the visible wave spectrum was measured from 400 to 700 nm.
  • a sample of the material was soiled and cleaned with a high pressure cleaner. After a relatively short cleaning time, a very good cleaning result was obtained; the coating remained undamaged.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft beschichtete Textilmaterialien, die sich u.a. für Anwendungen im Außenbereich oder in Feuchträumen eignen und insbesondere auch unter extremen Umweltbedingungen lange haltbar sind.
  • Flächenmaterialien auf Textilbasis, die extremen Umweltbelastungen widerstehen sollen, z.B. hoher Feuchtigkeit, Regen und Spritzwasser, Temperaturschwankungen, intensiver Sonnenbestrahlung und/oder einer häufigen Behandlung mit Reinigungsmitteln, sind üblicherweise mit PVC beschichtet. Die Eigenschaften solcher Materialien sind sehr gut. Allerdings ist die Verwendung von PVC bedenklich und sollte möglichst vermieden werden. Denn dessen Herstellung und seine Applikation als Beschichtungsmaterial von Textilien ist mit schweren Umweltbelastungen verbunden, desgleichen die Entsorgung dieses Materials. Außerdem entstehen im Brandfall giftige Gase (z.B. Chlorwasserstoff).
  • Ähnliches gilt für mit Kautschukmaterialien sowie mit Acrylaten oder Polyurethanen auf Lösungsmittelbasis beschichtete Materialien. Auch deren Herstellung und Aufbringung auf den entsprechenden Textilmaterialien ist mit hohen Umweltbelastungen verbunden, und außerdem werden dabei die hervorragenden Eigenschaften von PVC in Hinblick auf die Belastungsfähigkeit des textilen Materials nicht erreicht.
  • Beschichtungen auf wässriger Basis sind zwar wesentlich umweltfreundlicher; sie sind aber den oben genannten Anforderungen nicht gewachsen.
  • Acrylat/\/eoVa-Copolymere sind bekannt. VeoVa steht in dieser Bezeichnung für Vinylester von tertiären Carbonsäuren (z.B. sog. Versatic-Säuren). VeoVa's werden seit langem zur Copolymerisation mit Vinylacetat z.B. für Dispersionsfarben, Putze oder Betonzusatzmittel eingesetzt, wie z.B. aus EP 874 871 B1 ersichtlich. Copolymerisate von VeoVa's mit Acrylaten sind im Handel erhältlich, der sie vor allem zur Herstellung von Putzen und von Lacken vertreibt.
  • In der DE 197 33 133 A1 wird vorgeschlagen, solche Copolymere mittels üblicher Verfahren der Nonwoven-Technologie für die Herstellung von Formteilen oder Flächengebilden aus losen Textilfasern einzusetzen. Unter Druck und hohen Temperaturen erweichen diese und verkleben die Textilfasern unter Ausbildung mehrere Millimeter dicker Platten.
  • PVC ist ein sehr preisgünstiger Werkstoff. Er wird deshalb und wegen seiner günstigen Eigenschaften in Textilbeschichtungen in hohen Anteilen eingesetzt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, beschichtete oder imprägnierte Textilmaterialien bereitzustellen, die insbesondere in Hinblick auf ihre chemische und mechanische Reinigungsstabilität (z.B. gegenüber Hochdruckreinigern oder Bürstenreinigern), Wasserfestigkeit und Bewitterungsstabilität, aber auch sonstigen Umwelteinflüssen ähnlich gute Eigenschaften wie PVC besitzen, dabei aber umweltfreundlich zu verarbeiten sind, im Brandfall keine giftigen Gase freisetzen und kostengünstig herstellbar sind.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die Bereitstellung eines Flächenmaterials auf Textilbasis gemäß Anspruch 1. Überraschend konnte nämlich festgestellt werden, dass solche Textilmaterialien dann die genannten Anforderungen erfüllen, wenn das Bindemittel der oder mindestens einer der darauf aufgebrachten Beschichtung(en) oder der Imprägnierung einen merklichen Anteil eines Acrylat/VeoVa-Copolymeren besitzt. Dieser Anteil liegt bei mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise bei mindestens 50 Gew.- %, stärker bevorzugt bei 70-100 Gew.-% und besonders bevorzugt bei 85-100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Bindemittels.
  • Die Erfindung ist auf alle Textilmaterialien anwendbar, die mit bindemittelhaltigen Beschichtungen oder Imprägnierungen versehen sein sollen. Beschichtet bzw. imprägniert werden können alle textilen Flächengebilde, unabhängig von der Art, wie deren Fasern miteinander verbunden sind, z.B. Gewebe, Vliese, Maschenware etc.. Das für das textile Flächengebilde vorgesehene Material kann ebenfalls frei, in Abhängigkeit vom vorgesehenen Verwendungszweck gewählt werden. Dabei ist gegebenenfalls die mechanische Beanspruchung der Fasern zu berücksichtigen. Je nach Einsatzgebiet der erfindungsgemäß beschichteten Textilmaterialien erfolgt die Auswahl der Trägermaterialien dabei in geeigneter Weise. So können beispielsweise Trägermaterialien aus Synthesefasern (Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril oder andere solche Fasern) für den Einsatz von außenliegendem Sonnenschutz, außenliegendem Sichtschutz, Deponieabdeckungen, Raumteilern für Feuchträume und ähnlichem eingesetzt werden. Sind die erfindungsgemäßen Materialien für Anwendungen vorgesehen, die mit hohen mechanischen Belastungen verbunden sind, so können beispielsweise hochfeste Polyesterfilamente, Glasfilamente oder Paraaramidfaser als Trägermaterialien eingesetzt werden. Trägermaterialien aus unbrennbaren bzw. schwerentflammbaren Materialien (z.B. Glasfasern, Aramidfasern, Melaminharzfasern, Keramikfasern usw., oder durch zusätzliche Ausrüstung flammgeschützte Fasern) wiederum wird der Fachmann dann besonders in Betracht ziehen, wenn ein Einsatz in besonders gegen Brände zu schützender oder brandgefährdeter Umgebung vorgesehen ist, z.B. wenn die erfindungsgemäßen Textilmaterialien für Fluchtwegabgrenzungen oder Wandverkleidungen, insbesondere bei Tunnelwandverkleidungen, im Messebau, im Bühnenbau oder dgl. vorgesehen sind.
  • Je nach Anwendungszweck können die textilen Substrate einseitig oder beidseitig mit der erfindungsgemäßen Beschichtung versehen sein. Diese Beschichtung kann als einzige oder als eine von mehreren Beschichtungen vorhanden sein. Alternativ (ggf. auch zusätzlich) können sie mit einer Imprägnierung versehen sein, die durch Tränken des Textilmaterials oder eine andere übliche Imprägniertechnik aufgebracht wurde.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtung/Imprägnierung kann im wesentlichen oder ausschließlich aus Bindemittel bestehen. Dieses kann neben dem Acrylat/VeoVa-Copolymer weitere, übliche Bindemittel enthalten, beispielsweise Polymere auf Basis von Acrylsäureestern, Polyvinylalkohol, Polyurethan, Latices oder hochvernetzbare Harze wie Melaminharze, die vorzugsweise halogenfrei sind und die, ebenfalls vorzugsweise, vernetzbar sind, damit sie entsprechend fixiert werden können. Allerdings ist es besonders günstig, wenn das Bindemittel überwiegend, in besonders bevorzugter Weise ausschließlich oder fast ausschließlich aus Acrylat/VeoVa-Copolymer besteht. Das Bindemittel wird in Form einer Lösung, Emulsion, Dispersion oder Suspension eingesetzt, mit der das Textilsubstrat beschichtet oder imprägniert wird. Ist die Paste zu dünnflüssig, kann die Viskosität mit einem Verdickungsmittel (z.B. einem Acrylsäureester) eingestellt werden. Ggf. werden der Paste geeignete Vernetzungskatalysatoren zugemischt.
  • Stattdessen kann die erfindungsgemäße Beschichtung/Imprägnierung auch weitere Bestandteile enthalten, die ihre Eigenschaften beeinflussen. In einer wesentlichen Ausgestaltung der Erfindung wird ein beschichtetes oder imprägniertes Material bereitgestellt, das brandhemmende Eigenschaften aufweist und sich beispielsweise zur Auskleidung von Tunneln eignet. In dieser Ausgestaltung der Erfindung enthält die Beschichtung/Imprägnierung neben dem Bindemittel und ggf. weiteren Substanzen vor allem ein stark brandhemmendes Material wie Blähgraphit und/oder ein phosphorhaltiges Material, z.B. Polyammoniumphosphat. Beim Vorhandensein eines festen brandhemmenden Materials wie Blähgraphit ist das Beschichten der Textilsubstrate gegenüber einer Imprägnierung bevorzugt. Das brandhemmende Material kann der Beschichtungsmischung in geeigneter Form zugesetzt werden, beispielsweise in Pulver-, Granulat- oder Flockenform, wenn es sich um ein festes Material handelt. Das Mengenverhältnis von Bindemittel zu brandhemmendem Mittel, z.B. und insbesondere zu Blähgraphit, kann in geeigneter Weise frei gewählt werden, wobei es natürlich günstig ist, einen hohen Anteil an Flammschutzmittel vorzusehen, z.B. 10-80 Gew.-%, bezogen auf alle Bestandteile des Beschichtungsmaterials. Die Obergrenze wird in der Regel durch die mechanischen Eigenschaften der ausgehärteten Beschichtung bestimmt: Für den Fall eines festen Flammschutzmittels wie Blähgraphit ist darauf zu achten, dass genügend Bindemittel vorhanden ist, um das Flammschutzmittel mechanisch stabil in die Schicht einzubinden. Die Untergrenze wird durch die Flammschutzeigenschaften des erhaltenen Materials bestimmt: Die Beschichtung sollte eine ausreichende Menge an Flammschutzmittel enthalten, damit dessen Flammschutzwirkung und ggf. seine durch die Volumenzunahme erzielte Isolierwirkung voll zur Geltung kommt. Im Falle von Blähgraphit sind dies in der Regel mindestens etwa 30 g Blähgraphit pro Quadratmeter Textilmaterial, vorzugsweise etwa 50 bis 500 g/qm. In Bezug auf den Gehalt an VeoVa/Acrylat-Copolymer im Bindemittel gilt das im vorstehenden Absatz Gesagte.
  • Es ist besonders für den Fall eines lichtabsorbierenden Brandschutzmittels wie Blähgraphit bevorzugt, dass die voranstehend beschriebene, brandhemmende Beschichtung weiterhin ein Weißpigment enthält, beispielsweise Titandioxid, Alabasterbrillantweiss, Kaolin oder ein ähnliches Material. Alternativ oder zusätzlich kann auch auf das fertig aufgetragene Beschichtungsmaterial vor oder nach dem Aushärten eine weißpigmenthaltige Schicht aufgetragen werden, die ebenfalls ein Bindemittel enthalten kann. Wird das Weißpigment in die Blähgraphit enthaltende Beschichtungsmischung eingearbeitet, ist es günstig, etwa 3-10 Gew.-% Weißpigment, bezogen auf das Gesamtgewicht der Paste, vorzusehen. Wird das Weißpigment als zusätzlicher Überzug auf die Blähgraphit-Beschichtung aufgebracht, genügt es, eine nur geringe Menge von etwa 2-10 g/qm aufzutragen. Das Weißpigment kann hierfür als Aufschlämmung in geeigneten Suspensions- bzw. Stellmitteln eingesetzt und z.B. in einer Menge von ca. 1:4 einer Suspension oder Dispersion eines geeigneten Binde- oder Vernetzungsmittels, insbesondere bestehend oder vorwiegend bestehend aus VeoVa/Acrylat-Copolymer, zugemischt werden, wie oben für die den Blähgraphit enthaltende Beschichtungsmischung angegeben.
  • Das Beschichtungs- bzw. Imprägniermaterial kann ggf. weitere Bestandteile enthalten, wie sie üblicherweise eingesetzt werden, z.B. Farbstoffe oder -pigmente, Verdickungsmittel, Puffer oder Mittel zum Einstellen eines spezifischen pH-Wertes, Stabilisatoren, Füllstoffe und dergleichen.
  • Um die erfindungsgemäßen beschichteten/imprägnierten Textilmaterialien gegenüber chemischer und vor allem starker mechanischer Reinigung (z.B. mit Hochdruckreinigern oder Bürstenreinigern, die z.B. im Falle von LKW-Planen oder Tunnelabdeckungen häufig eingesetzt werden) besonders stabil zu machen, kann ihre Oberfläche in geeigneter Weise modifiziert werden. Dies kann beispielsweise durch eine Hydrophobierung der Oberfläche und/oder durch eine Verbesserung ihrer mechanischen Beständigkeitswerte geschehen. Um die Oberfläche hydrophob zu machen, können z.B. Fluorcarbonharze, Paraffinwachse, Silikone oder Polytetrafluorethylen-Dispersionen in die erfindungsgemäße Beschichtungs-/Imprägniermischung eingearbeitet werden, wenn diese allein bzw. als einzige bzw. oberste Schicht vorgesehen ist. Auch eine zusätzliche Vernetzung durch ein weiteres Vernetzungsmittel kann die mechanische Stabilität verbessern und die Beschichtung ggf. hydrophober machen. Alternativ kann die oberste Schicht mit einem geeigneten Hydrophobierungsmittel imprägniert werden, oder es wird eine Deckschicht ("Topcoat") aufgebracht, die besonders kratzfest ist. Weitere Möglichkeiten sind eine Beschichtung oder Imprägnierung mit Materialien, die bestimmte Oberflächenstrukturen mit extrem guten schmutzabweisenden Eigenschaften erzeugen (z.B. sog. "Nanobeschichtungen" mit "Lotuseffekt"), oder eine Plasmabehandlung mit hydrophobierenden Gasen.
  • Die Beschichtungshärte ist durch das Mischungsverhältnis von harten und weichen Polymeren gut steuerbar. Der Fachmann wird dementsprechend für den jeweiligen Verwendungszweck Polymere mit geeigneten Glasübergangstemperaturen auswählen. Verschiedene Varianten an Acrylat/VeoVa-Copolymeren mit unterschiedlichen Härtegraden sind im Handel erhältlich.
  • Wenn erfindungsgemäß eine Beschichtung auf dem Textilmaterial vorgesehen ist, wird diese vorzugsweise in Form einer Paste oder eines Schaums auf das Textilmaterial aufgebracht. Das Aufbringen kann durch Rakeln, z.B. Walzenrakeln, Aufstreichen oder jede andere beliebige Methode erfolgen, deren Auswahl sich unter anderem nach der Viskosität des Beschichtungsmaterials richten wird. Die geeigneten Mengen kann der Fachmann leicht ermitteln, günstig ist beispielsweise ein Nassauftrag von 25-400 g/qm. Anschließend wird ggf. überschüssiges Lösungs- oder Dispersionsmittel entfernt, z.B. durch Trocknen, und die aufgestrichene Paste wird je nach Art der vorhandenen Komponenten kalandriert oder anderweitig verfestigt/gehärtet, z.B. durch Wärme oder Licht; ggf. kann auch eine selbsthärtende vernetzbare Komponente vorhanden sein. Es kann sich auch anbieten, das Beschichtungsmaterial in mehr als nur einem Arbeitsgang auf das Textilmaterial aufzubringen und nach jedem Arbeitsgang oder aber erst nach Aufbringen des gesamten Beschichtungsmaterials einen Verfestigungsschritt, z.B. nach Trocknen, vorzusehen.
  • Soll die auf diese Weise gebildete Beschichtung mit einer oder weiteren Schichten (z.B. einer Weißpigment-Paste oder einem Topcoat) überzogen werden, so können die erforderlichen Trocknungs- bzw. Härtungsschritte auch erst nach Aufbringen mehrerer oder sogar aller Schichten vorgenommen werden.
  • Nachstehend soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden.
  • Beispiel 1:
  • Ein Glasgewebe aus EC-9 68tex mit einem Flächengewicht von 205 g/m2 wurde mit folgender Rezeptur beidseitig beschichtet:
    • Enorex AVE 191    60 Teile (Copolymer aus Acrylat/VeoVa, von Collano Ebnöther AG, Schweiz)
    • Enorex H 276 AV    20 Teile (schwach carboxyliertes VeoVa/Acrylat-Copolymer von Collano Ebnöther AG, Schweiz)
    • Dicrylan FLN    16 Teile (Ammonium-Alkylaminstearat von Ciba)
    • Pigmentfarbstoff    4 Teile
  • Der Ansatz wurde mit einem Hansamixer verschäumt (Schaumlitergewicht 260 g/l) und auf einer Mageba-Beschichtungsanlage nach dem Walzenrakelverfahren mit einer Spalthöhe von 0,85 mm appliziert. Daraus resultierte ein Gesamtflächengewicht von 370 g/qm bei einer Dicke von 0,3 mm. Das beschichtete Gewebe wurde unmittelbar nach der Trocknung (80-140°C) heiß (140°C Walzentemperatur) kalandriert (Liniendruck: 180 N/mm).
  • Man erhielt ein beidseitig beschichtetes Gewebe mit sehr guter Kratzfestigkeit und folienartiger, PVC-ähnlicher Oberfläche, das sich blockfrei aufwickeln ließ. Die Beschichtung ist stabil gegen Wasser (kalt und heiß), auch bei mehrmonatiger Lagerung darin. Außerdem ist sie stabil gegen verdünnte Laugen und Öl und bedingt stabil gegen Essigsäure (60 %ig), Benzin und Lösungsmittel (geprüft durch 24-stündiges Einlegen in das jeweilige Medium). Auch Wasserdampfstabilität ist gegeben. Die Stabilität ist hinsichtlich der Mehrzahl der oben genannten Medien mit der von PVCbeschichtetem Gewebe vergleichbar, die Widerstandsfähigkeit des Materials gemäß Beispiel 1 gegen Aceton ist jedoch wesentlich besser.
  • Beispiel 2:
  • Ein Polyestergewebe aus OE-Garn Nm 34 mit einem Flächengewicht von 110 g/m2 wurde mit folgender Rezeptur einseitig beschichtet:
    • Enorex AVE 191    60 Teile (Copolymer aus Acrylat/VeoVa, von Collano Ebnöther AG, Schweiz)
    • Pyrovatim SB    12 Teile (Flammschutzmittel Polyammoniumphosphat, mit Anteilen an - - Melamin/Formaldehydkondensaten, Ciba)
    • Appretan 9213    18 Teile (Acrylat-Copolymer-Dispersion, selbstvernetzend, Clariant, Frankfurt/M)
    • Salmiakgeist 25%    1,6 Teile
    • TC-Verdicker SD    2,4 Teile (Acrylatverdicker, Textilcolor AG, Sevelen/CH)
  • Der Ansatz mit einer Viskosität von 1,7-1,8 Pas wurde auf einem Brückner-Spannrahmen nach dem Luftrakelverfahren 3 mal einseitig beschichtet. Getrocknet und vernetzt wurde die Beschichtung 90 sec lang bei 150°C. Das Beschichtungsgewicht ist 150 g/qm trocken.
  • Man erhielt ein einseitig beschichtetes, schwer entflammbares Gewebe. Die Beschichtung ist mechanisch sehr belastbar, vor allem gegen Abrieb, und sehr stabil gegen die Reinigung mit Hochdruckreinigern. Das Flammschutzmittel spült sich auch nach mehrmaligen Reinigungszyklen nicht aus dem Beschichtungsverbund heraus.
  • Beispiel 3:
  • Ein Gewebe mit einem Quadratmetergewicht von 225 g aus Nm 40/2 Basofil (Melaninharzfaser der Firma BASF) und Technora oder Kevlar (Para-Aramidfaser; Kevlar ist eine Marke von Dupont) im Verhältnis 60:40 mit 27,5 Kettfäden pro cm und 15 Schußfäden pro cm in 2/1 Köperbindung wurde einseitig mit einer Paste aus
    • Kappaflamm T2/163    50 Gew.-Teile (Paste mit 55% Blähgraphit der Kapp-Chemie)
    • Enorex AVE 191    40 Gew.-Teile
    • Pyrovatim SB    10 Gew.-Teile
    • Kronos RN 43    7 Gew.-Teile (Titandioxid, Fa. Kronos)
    • Baysilone Öl    1 Gew.-Teil (Silikonöl, Fa. Bayer)
    • Salmiakgeist 25%    auf pH 10
    • TC-Verdicker    auf Viskosität 1,9 Ps/S
    beschichtet. Das Beschichtungsgewicht betrug 300 g/qm. Anschließend erfolgte eine Imprägnierung mit 30 g/l Oleophobol SD (Fluorcarbonharz der Ciba Spezialitätenchemie). Die Beschichtung und die Imprägnierung wurden anschließend bei 160°C vernetzt.
  • Man erhielt ein Produkt von guter Flexibilität mit einer grauweißen Beschichtungsseite. Im Vergleich zu einer Blähgraphitbeschichtung ohne Weißpigment wurden die folgenden optischen Messwerte erhalten:
    Mit Weißpigment ohne Weißpigment
    Absorption 45 % 90 %
    Reflexion 55 % 10 %
  • Gemessen wurde das sichtbare Wellenspektrum von 400 bis 700 nm.
  • Eine Probe des Materials wurde verschmutzt und mit einem Hochdruckreiniger gereinigt. Bereits nach einer relativ kurzen Reinigungszeit wurde ein sehr gutes Reinigungsergebnis erhalten; die Beschichtung blieb dabei unbeschädigt.
  • Zur Prüfung des Intumeszenzverhaltens wurde das Material mit einem Bunsenbrenner beflammt. Im Bereich der Beflammung kam es zu einer Volumenzunahme von bis zu 180 %. Es entstand ein in sich stabiler Blähschaum mit guten Isoliereigenschaften. Das Gewebe zeigte keine Schmelztropfenbildung. Der Basofilanteil erzeugte ein stabiles Kohlenstoffgerüst.

Claims (11)

  1. Flächenmaterial auf Textilbasis, umfassend
    (a) ein Trägermaterial in Form eines textilen Flächengebildes, dessen Fasern untereinander verbunden sind, und
    (b) mindestens eine Imprägnierung des Trägermaterials oder eine auf das Trägermaterial aufgebrachte Beschichtung,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungs- oder Imprägniermaterial ein Bindemittel enthält, das einen Anteil von mindestens 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Bindemittels, eines Acrylat/VeoVa-Copolymeren aufweist.
  2. Flächenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Acrylat/VeoVa-Copolymerem mindestens 50 Gew.-%, stärker bevorzugt mindestens 70 Gew.-% beträgt und vorzugsweise in einem Bereich von 80-95 Gew.-% liegt.
  3. Flächenmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde ein Vliesmaterial, ein Fasergewebe oder ein Fasergewirke ist.
  4. Flächenmaterial nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des textilen Flächengebildes vorwiegend oder ausschließlich aus Synthesefasern, insbesondere solchen aus Polyester, Polyamid oder Polyacrylnitril oder Mischungen hieraus, Polyesterfilamenten, Glasfilamenten oder Paraaramidfasern, die ggf. schwer entflammbar sind oder gemacht wurden, Glasfasern, Aramidfasern, Melaminharzfasern, Keramikfasern oder Kevlarfasern oder aus Mischungen der vorgenannten Fasern bzw. Filamenten besteht oder diese umfasst.
  5. Flächenmaterial nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierung des textilen Flächengebildes oder die auf das textile Flächengebilde aufgebrachte Beschichtung ausschließlich oder vorwiegend aus Bindemittel besteht.
  6. Flächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierung des textilen Flächengebildes oder die auf das textile Flächengebilde aufgebrachte Beschichtung weiterhin ein flammhemmendes Material enthält.
  7. Flächenmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde eine darauf aufgebrachte Beschichtung aufweist und dass das flammhemmende Material ein phosphorhaltiges Material oder Blähgraphit ist.
  8. Flächenmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das textile Flächengebilde aufgebrachte Beschichtung etwa 20 bis 70 Gew.-% Bindemittel und etwa 20 bis 80 Gew.-% flammhemmendes Material enthält.
  9. Flächenmaterial nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das textile Flächengebilde aufgebrachte Beschichtung weiterhin ein Weißpigment enthält.
  10. Flächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das textile Flächengebilde aufgebrachte Beschichtung weiterhin einen Farbstoff oder ein Farbpigment enthält.
  11. Verwendung eines Flächenmaterials nach einem der voranstehenden Ansprüche als außenliegender Sonnenschutz, außenliegender Sichtschutz, Deponieabdeckung, Raumteiler für Feuchträume, LKW-Planen-Material, Lagerbehälterstoff, Zeltstoff, Schwimmbadabdeckung, Schwimmwesten-Material, Material für Fluchtwegabgrenzungen, Wandverkleidung, insbesondere für Tunnelwände, oder Material im Messebau oder Bühnenbau, oder als Bestandteil der vorgenannten Materialien.
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