EP1498533A1 - Verfahren zur Vorhangbeschichtung von textilen Flächengebilden - Google Patents

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EP1498533A1
EP1498533A1 EP03015939A EP03015939A EP1498533A1 EP 1498533 A1 EP1498533 A1 EP 1498533A1 EP 03015939 A EP03015939 A EP 03015939A EP 03015939 A EP03015939 A EP 03015939A EP 1498533 A1 EP1498533 A1 EP 1498533A1
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EP
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coating
coating liquid
compounds
curtain
fabric
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03015939A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rule Niederstadt
Jürgen Dr. Ellmann
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Huntsman Textile Effects Germany GmbH
Original Assignee
Ciba Spezialitaetenchemie Pfersee GmbH
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Publication date
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    • D06N3/0036—Polyester fibres

Definitions

  • the invention relates to a method for curtain coating of textile fabrics.
  • acrylate compounds are already known as suitable coating products. These can be applied either already as polymers in the form of a solution or dispersion on the textile material, in which case the coated material must be dried. Another already known possibility is to apply curable or polymerizable monomers or oligomers to the textile material and then to cure these by polymerization. This curing process can be done thermally or by irradiation. Such methods are known, for example, from US Pat. No. 4,764,395 and US Pat . No. 6,211,308 . US 5,146,531 and US 4,833,207 describe the coating of optical fibers with curable compounds followed by curing by UV radiation.
  • the object underlying the present invention was to provide a method for To provide, through which textile fabrics in an advantageous and economical Coated and obtained through the coated sheet, which have advantageous properties and by the sheet for a number of Can be used.
  • the object was achieved by a method for curtain coating of textile fabrics, wherein on a substantially horizontally moving web of textile fabric, a curtain falling substantially in the vertical direction by gravity is applied or several curtains are applied one behind the other, each curtain consists of a coating liquid and, after the curtain or curtains have been applied, the fabric is subjected to UV or electron beam irradiation in a continuous process under conditions such that all the curable compounds present in the coating liquid (s) are cured on the fabric by polymerization .
  • the textile fabric is optionally dried after the application of all the coating liquids used, wherein at least one coating liquid contains one or more compounds having one or more carbon-carbon double bonds and / or one or more compounds having one or more epoxy groups.
  • Textile fabrics in this context are understood to mean fabrics of fiber materials which are present in the form of woven fabrics or in the form of nonwovens.
  • the fabrics may be textile fabrics used to make clothing articles.
  • textile fabrics also includes fabrics and non-wovens for technical applications. Examples of articles that can be made from fabrics treated by the process of the present invention are weatherproof (water repellent) clothing, home textiles, textiles for transportation such as seat covers for automobiles and airplanes, air bags, tent canvas, and tarpaulins.
  • the textile fabrics used for the process according to the invention are preferably technical textiles in the form of woven or nonwoven fabrics.
  • the fabrics or webs used for the process preferably consist of polyester fibers, polyamide fibers or of a mixture of polyester fibers and cotton fibers, for example in a mixing ratio of 50:50.
  • fabrics made of 100% cellulose fibers eg cotton fabric.
  • the fabrics can be present as taffeta fabric, for example.
  • glass fiber fabrics by the process according to the invention.
  • the fleeces (non-wovens) which can advantageously be coated by the process according to the invention preferably also consist of fibers of the abovementioned materials.
  • the textile fabrics in the form of woven or nonwoven fabrics are used as webs which are moved essentially in the horizontal direction for carrying out the method according to the invention. On these tracks, a coating liquid is applied continuously.
  • the coating liquid falls as a curtain, which is produced by a curtain coating apparatus, substantially in the vertical direction due to gravity on the moving textile web.
  • the web of the textile sheet material normally has the temperature of the ambient atmosphere, ie room temperature. It preferably has a width of about 30 to 500 cm and a basis weight of 40 to 150 g / m 2 .
  • the speed of the textile web is generally 30 to 1000 m / min and is preferably in the case of fabrics between 100 and 600 m / min. In the case of nonwovens, it is preferably between 50 and 400 m / min.
  • the curtain consisting of the coating liquid described below is produced by a curtain coater and falls vertically on the moving fabric web.
  • the curtain preferably has a temperature in the range between room temperature and 80 ° C.
  • the speed of the curtain or the amount of coating liquid applied to the moving textile web per unit time depends inter alia on the speed with which the textile web moves and on the desired layer thickness of the coating on the textile web.
  • the optimum curtain speed or the optimum quantity conveyed per unit of time can easily be determined by a few tests for given conditions.
  • the layer applied to the textile web normally has a thickness of 10 nm to 0.5 mm, preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. These values refer to the sum of the individual layer thicknesses in the case where several coating liquids have been applied. On the other hand, a single layer may have a lower thickness, for example from 3 to 10 ⁇ m, in the case where several layers have been applied.
  • the values mentioned relate to layers which essentially contain no water and no organic solvent and essentially no curable compounds. If the applied coating liquid contains water and / or organic solvent, which is possible but not preferred, then this water or organic solvent must be removed later, eg by drying. The removal of the water or solvent may be carried out before, during or after the curing of the coating liquid or the curable compounds contained therein.
  • the above-mentioned values for the layer thicknesses relate to the water- and solvent-free textile fabrics which have already been treated with UV light or electron beams for the purpose of curing the coating.
  • none of the coating liquids used contains water or organic solvent, except for small amounts.
  • organic solvents are not understood as meaning the products (monomers) according to one of the formulas (I) to (VII) given below or oligomers or polymers thereof, ie also not monomers according to one of the formulas (I), (II ) or (V), which may be included in the coating liquid for the purpose of viscosity control, and preferably also contained as described below.
  • one or more coating liquids may contain water or organic solvent, especially if the coating liquid without water or solvent would have too high a viscosity.
  • the coating liquid has a surface tension of less than 40 mN / m. The surface tension can be measured by means of suitable commercially available devices directly on the falling curtain.
  • An important criterion in carrying out the process according to the invention is the dynamic viscosity of the coating liquid. If the viscosity values are too high or too low, processing defects and / or disadvantages occur on the coated textile fabric.
  • This dynamic viscosity can be measured with known devices such as the "Mettler RM 180 Rheomat". It should be in the range from 10 to 5000 mPa.sec for all coating liquids used at 20 ° C. and preferably has a value in the range from 10 to 1000 mPa.sec at 20 ° C. It is measured on the coating liquid before it is applied to the web of textile fabric, ie, for example, to a sample of the coating liquid in a vessel.
  • the dynamic viscosity of the coating liquid can be controlled and specifically adjusted by addition of certain low molecular weight compounds.
  • the coating liquid in the case that it contains several ingredients, are normally prepared by simply mixing the individual ingredients. It should be a homogeneous liquid. For the homogenization of the mixture of the individual ingredients, measures known to those skilled in the art, such as heating or vigorous stirring, may be necessary.
  • the process according to the invention is carried out as a continuous process, characterized in that the fabric is continuous at a speed from 50 to 1000 m / min is passed through a zone in which one or more Coating liquids are each applied as a curtain and then by a zone in which by means of UV light or electron beams all in the one or more coating liquids contained curable compounds on the fabric by polymerization be cured.
  • the coating zone still has a Traverse drying zone, namely, when the coating liquid more contains only insignificant amounts of water and / or organic solvent. This However, case is not a preferred embodiment.
  • curtain coating equipment may be obtained from Polytype SA, Friborg, Switzerland. This company also sells equipment in which a curtain coating device is combined or combinable with a radiation curing device. With such combined apparatuses, the process according to the invention can be carried out in the form of a continuous process, so that, after the treatment of the textile fabric in such an apparatus, a coated fabric is obtained directly, on which the coating liquid used is cured / polymerized.
  • GB 1 050 362 describes suitable curtain coating devices.
  • Suitable devices for irradiation by means of UV light or electron beams are mentioned in US Pat. No. 4,833,207, see eg column 6, line 65 to column 7, line 18).
  • electron beam irradiation apparatuses may be electron beam-obtained from RPC Industries, Hayward, Canada.
  • the conditions, in particular the energy of the UV light or of the electron beams under which the radiation curing / polymerization is carried out with said devices, must be selected such that essentially all the carbon-carbon double bonds present in the coating liquid (s) and / or or epoxy groups to form polymers.
  • the conditions under which this is achieved are known to the person skilled in the art and can be determined in a few cases by a few experiments.
  • the acceleration voltage used in electron beam treatment is in the range of about 100-200 kV and the radiation intensity of the electron beams is about 10 - 40 kGy.
  • the wavelength range of the UV light is about 100-400 nm with a power of the UV lamp in the range of 80 to 300 W / cm. Suitable curing conditions can also be found in US Pat. No. 6,211,308.
  • the zone in which the curing / polymerization is carried out by irradiation it is optionally possible to work under an inert gas atmosphere, for example N 2 atmosphere.
  • an inert gas atmosphere for example N 2 atmosphere.
  • At least one coating liquid must contain at least one compound with a carbon-carbon double bond and / or with an epoxy group which is polymerizable, ie curable, by the application of UV light or electron beams. It can also contain several such compounds. It may also contain one or more compounds having both one or more polymerizable carbon-carbon double bonds and one or more polymerizable epoxy groups. In addition, in one or more coating liquids, there may additionally be other products which contain no polymerizable groups of the type mentioned. Examples include polymers containing perfluoroalkyl groups. As a result, oil-repellent properties can be achieved on the coated textile fabrics.
  • curtain coating apparatuses are required with which these layers can be produced, ie apparatuses with which several curtains can be applied in succession to the moving textile web.
  • Each of these curtains consists of a coating liquid.
  • the individual coating liquids normally have different chemical compositions from each other. However, at least one of them must contain a polymerizable / curable compound of the type mentioned. The remaining coating liquids may also contain such compounds, but they may also consist exclusively of non-polymerizable products. However, all coating liquids used should have the above viscosity and surface tension requirements.
  • each coating liquid containing a polymerizable carbon-carbon double bond and / or epoxy group additionally contains a polymerization catalyst.
  • This polymerization catalyst or photoinitiator causes the polymerization of said reactive groups when using UV light.
  • an initiator or catalyst is not required.
  • Suitable UV photoinitiators are known to the person skilled in the art and are available on the market. Examples include products from the IRGACURE® series of Ciba Specialty Chemicals AG, Basel, Switzerland, eg IRGACURE® 184 and 819. Further suitable photoinitiators are described in the aforementioned US-B1 6 211 308 (column 10).
  • the amounts of a) and b) or c) used are selected such that 100 to 250 parts by weight of a) are used per 100 parts by weight of b) or c). If several products of group a) or more of group b) or more of group c) are contained in the coating liquid, the quantities belonging to the same group must be added before calculating the above-mentioned quantitative ratio.
  • acrylate compounds of the formula (I) or (II) are hereby selected for the products of group a).
  • a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention is characterized in that the textile fabric is a woven fabric made of polyamide, preferably of polyamide 66, and that at least one coating liquid containing an oligomeric or polymeric siloxane containing one or more of these is applied to this fabric Having carbon-carbon double bonds and / or one or more epoxy groups.
  • the textile fabric is a woven fabric made of polyamide, preferably of polyamide 66, and that at least one coating liquid containing an oligomeric or polymeric siloxane containing one or more of these is applied to this fabric Having carbon-carbon double bonds and / or one or more epoxy groups.
  • polyamide fabrics in particular PA66 fabrics, which are particularly suitable for the production of airbags.
  • the oligomeric or polymeric siloxane which is contained in the coating liquid here may be, for example, an oligomer or polymer of a compound according to one of the abovementioned formulas (III), (IV) or (VII) but which still has curable carbon-carbon double bonds or epoxy groups must have. It is possible by means of this process variant to work on cured silicone with lower layer thicknesses than in the case of conventional coating / curing processes for airbag production. Thus, excellent fabrics can already be obtained with layer thicknesses of 10 microns to 20 microns of cured siloxane.
  • a particularly favorable embodiment of the above-described process for producing airbag fabrics is characterized in that the oligomeric or polymeric siloxane is mixed with a polymer other than this siloxane, preferably with a water-insoluble polyurethane, polydimethylsiloxane or polyacrylate.
  • the additional use of another polymer makes it possible to keep the amount of expensive curable oligo- or polysiloxane lower and thus achieve a cost advantage.
  • the polymer other than the curable siloxane is preferably a nonpolymerizable, non-curable polymer such as a polyacrylic acid ester, polydimethylsiloxane or polyurethane.
  • the additional non-reactive polymer is dispersed or dissolved in the curable oligooler or polysiloxane.
  • a homogeneous dispersion can be obtained by using a dispersant;
  • an ⁇ , ⁇ -dihydroxipolydimethylsiloxane can serve as the dispersant.
  • the coating liquid contains from 10 to 100 parts by weight of the additionally used non-reactive polymer per 100 parts by weight of curable oligosiloxane or polysiloxane.
  • a further preferred embodiment of the process according to the invention is characterized in that a first coating liquid which comprises a compound according to formula (I) or (II) of claim 6 or a still curable oligomer or polymer of such a compound is first applied to the textile fabric, and in that subsequently a second coating liquid is applied, which contains a compound according to formula (VI) of claim 6 or an oligomer or polymer of such a compound.
  • a first coating liquid which comprises a compound according to formula (I) or (II) of claim 6 or a still curable oligomer or polymer of such a compound is first applied to the textile fabric, and in that subsequently a second coating liquid is applied, which contains a compound according to formula (VI) of claim 6 or an oligomer or polymer of such a compound.
  • the thickness of the first layer obtained after curing of the first-applied coating liquid is preferably about 20 to 40 ⁇ m, and the thickness of the second layer containing the fluorine compound is about 2 to 8 ⁇ m.
  • the first coating liquid applied in this process variant contains a monomer according to the abovementioned formula (I) or (II) or an oligomer or polymer which still contains polymerizable bonds and can be obtained from monomers of the formula (I) or (II).
  • the second coating liquid applied after the first coating liquid contains a compound of the above-mentioned formula (VI) or an oligomer or polymer thereof, that is, a compound having perfluoroalkyl groups (R 6 ).
  • a compound having perfluoroalkyl groups R 6 .
  • These compounds with perfluoroalkyl groups no longer have to have curable or polymerizable bonds, ie they may already be cured polymers, while the first coating liquid must still contain curable / polymerizable compounds. If the compounds having perfluoroalkyl groups are already fully polymerized, it may be necessary to require the second coating liquid to be a solution of these compounds in an organic solvent or an aqueous dispersion.
  • values for the coatings on coating products on the finished products are given. These values were calculated on the one hand from the process parameters used and on the other hand determined gravimetrically. The values obtained by the two methods showed good agreement. In example 3, the sum of the plies of the first and second layers was recorded by the gravimetric determination.
  • a radiation-curable, higher molecular weight aromatic urethane acrylate (Ebecryl 210, UCB Chemicals) was homogeneously mixed with a low molecular weight urethane monoacrylate (Ebecryl 1039, UCB Chemicals) with stirring.
  • a suitable composition enabled a targeted change in the properties of the coated finished products.
  • an amine-modified polyether acrylate (Ebecryl 84, UCB Chemicals) was additionally added to the above mixture in some cases.
  • the mixtures shown were allowed to degas overnight. Table 1 gives an overview of the coatings and coating conditions carried out.
  • Tego RC 902 Tego RC 902 Tego RC 902 Tego RC 711 Tego RC 902: PDMS Component ratio [% by weight] 100 100 70:30 50:50 hardening electron beam electron beam electron beam electron beam Curtain temperature [° C] 25 25 25 25 25 Viscosity of the mixture at the curtain temperature [mPas] 460 460 460 Volume flow (delivered curtain volume) [l / min] 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 Web speed of the textile [m / min] 150 300 150 150 Achieved run in finished product (calculated) [g / m 2 ] 20 10 20 20 20 20 20 20
  • the achieved low runs can be with the mentioned coating products conventional textile coating process can not achieve.
  • Example 1 In the case of two-coat application, in contrast to the above-mentioned single-coat application, coating with two different coating liquids or curtains took place through a multi-slit nozzle.
  • one nozzle contains the coating liquid of the first layer (base layer) and the other nozzle the coating liquid of the second layer (functional layer, top coat).
  • base layer a polyacrylate coating was selected analogously to Example 1.
  • a mixture containing fluorinated acrylates (Zonyl TAN, DuPont) was selected in the topcoat as coating liquid. This was mixed with OTA 480 and Ebecryl 230 for better processability. Table 3 shows an overview of the coatings performed. Curing was carried out analogously to the conditions selected in Example 1 by means of electron beam.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Vorhangbeschichtung (curtain coating) von textilen Flächengebilden beschrieben. Hierbei werden auf eine bewegte Bahn eines textilen Flächengebildes mittels Vorhangbeschichtung eine oder mehrere Beschichtungsflüssigkeiten aufgebracht. Anschließend wird durch Behandlung mit UV-Licht oder Elektronenstrahlen Beschichtungsflüssigkeit auf dem textilen Material ausgehärtet. Mindestens eine Beschichtungsflüssigkeit enthält eine Verbindung mit einer oder mehreren polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen oder mit mindestens einer Epoxigruppe. Durch das Verfahren lassen sich beschichtete textile Flächengebilde mit vorteilhaften Eigenschaften erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorhangbeschichtung von textilen Flächengebilden.
Es ist bekannt, auf textile Flächengebilde wie z.B. Gewebe oder Vliese (nonwovens) Beschichtungen aufzubringen, um den so erhaltenen Artikeln bestimmte gewünschte Eigenschaften wie z.B. wasserabweisende Wirkung oder Abriebbeständigkeit zu verleihen. Häufig besteht die Beschichtung, welche sich auf Textilien befindet, aus Polymeren, die einen geschlossenen Film auf der Textiloberfläche bilden.
Als geeignete Beschichtungsprodukte sind unter anderem Acrylatverbindungen bereits bekannt. Diese können entweder bereits als Polymere in Form einer Lösung oder Dispersion auf das Textilmaterial aufgebracht werden, wobei anschließend das beschichtete Material getrocknet werden muß. Eine andere bereits bekannte Möglichkeit besteht darin, härtbare bzw. polymerisierbare Monomere oder Oligomere auf das Textilmaterial aufzubringen und diese anschließend durch Polymerisation zu härten. Dieser Härtungsvorgang kann thermisch oder durch Bestrahlung erfolgen. Solche Verfahren sind beispielsweise aus der US 4 764 395 und der US-B1 6 211 308 bekannt. Die US 5 146 531 und die US 4 833 207 beschreiben die Beschichtung von optischen Fasern mit härtbaren Verbindungen mit anschließender Härtung durch UV-Strahlung.
Es ist ebenfalls bekannt, auf Flächengebilde mittels einer sogenannten Vorhangbeschichtung ("curtain coating") Produkte aufzubringen sowie diese gegebenenfalls anschließend durch Polymerisation zu härten. So beschreibt die EP-A 704 285 ein Verfahren zur Beschichtung von Holzplatten mittels Vorhangbeschichtung, die WO-A 01/48 333 die Bildung einer dekorativen Beschichtung auf einem Substrat. Aus der GB 1 050 362 sind Verfahren zur Vorhangbeschichtung von Papiermaterialien mittels Polymerzusammensetzungen, die also nicht mehr gehärtet werden, bekannt. Schließlich beschreibt die US 5 110 889 die Beschichtung von Substraten mit härtbaren Verbindungen. Hierbei sind Textilien und Vorhangbeschichtung am Rande erwähnt, aber es werden keine Verfahrensbedingungen dazu genannt.
Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde lag, bestand darin, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch das sich textile Flächengebilde in vorteilhafter und ökonomischer Weise beschichten lassen und durch das beschichtete Flächengebilde erhalten werden, welche vorteilhafte Eigenschaften aufweisen und durch das sich Flächengebilde für eine Reihe von Einsatzzwecken herstellen lassen.
Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zur Vorhangbeschichtung von textilen Flächengebilden, wobei auf eine im wesentlichen horizontal bewegte Bahn eines textilen Flächengebildes ein im wesentlichen in vertikaler Richtung durch Schwerkraft fallender Vorhang aufgebracht wird oder mehrere Vorhänge hintereinander aufgebracht werden, wobei jeder Vorhang aus einer Beschichtungsflüssigkeit besteht, und wobei das textile Flächengebilde nach Aufbringen des Vorhangs oder der Vorhänge in einem kontinuierlich durchgeführten Prozeß einer Bestrahlung mittels UV-Licht oder Elektronenstrahlen unter solchen Bedingungen ausgesetzt wird, dass alle in der oder den Beschichtungsflüssigkeiten anwesenden härtbaren Verbindungen auf dem textilen Flächengebilde durch Polymerisation ausgehärtet werden,
wobei das textile Flächengebilde nach dem Aufbringen aller verwendeten Beschichtungsflüssigkeiten gegebenenfalls getrocknet wird,
wobei mindestens eine Beschichtungsflüssigkeit eine oder mehrere Verbindungen mit einer oder mehreren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und/oder eine oder mehrere Verbindungen mit einer oder mehreren Epoxigruppen enthält.
Bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist unter anderem folgende Vorteile auf:
  • a) Es können dünnere Schichten auf das Textilmaterial aufgebracht werden als bei herkömmlichen Beschichtungsverfahren, was eine Kostenersparnis bedeutet. Trotz der dünneren Schichten können Effekte erhalten werden, die mit konventionellen Beschichtungsverfahren nur bei höheren Schichtdicken zu erzielen sind.
  • b) Es können bei Verwendung einer geeigneten Vorrichtung in einem einzigen Arbeitsgang mehrere Schichten, auch solche unterschiedlicher Zusammensetzungen, aufgebracht und ausgehärtet/polymerisiert werden. Dies kann geschehen, indem durch eine geeignete Vorrichtung, in Laufrichtung der Textilbahn gesehen, mehrere Vorhänge mit entsprechenden Beschichtungsflüssigkeiten hintereinander aufgebracht werden.
  • c) Es können sowohl relativ glatte als auch raue Flächengebilde beschichtet werden, wobei sich ausgezeichnete Effekte erhalten lassen.
  • d) Die Geschwindigkeit, mit der die Bahn des textilen Flächengebildes durch die Beschichtungs- und Bestrahlungszone geführt wird, kann in weiten Bereichen variiert werden, ohne dass hierbei Nachteile auftreten.
  • e) Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, beschichtete textile Flächengebilde mit erwünschten Eigenschaften herzustellen, z.B. bezüglich wasser- und/oder ölabweisenden Eigenschaften, Abriebfestigkeit, Dimensionsstabilität.
    • Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt eine Beschichtung eines textilen Flächengebildes und anschließend eine Härtung/Polymerisation mittels Bestrahlung.
    Unter textilen Flächengebilden werden in diesem Zusammenhang Flächengebilde aus Fasermaterialien verstanden, die in Form von Geweben oder in Form von Vliesen (non-wovens) vorliegen. Die Gewebe können textile Gewebe sein, die zur Herstellung von Bekleidungsartikeln dienen. Der Begriff "textile Flächengebilde" umfasst aber auch Gewebe und non-wovens für technische Einsatzzwecke. Beispiele für Artikel, die aus Geweben, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurden, hergestellt werden können, sind wetterfeste (wasserabweisende) Bekleidung, Heimtextilien, Textilien für Verkehrsmittel wie Sitzbezüge für Autos und Flugzeuge, Airbags, Zeltleinwände und Planen. Vorzugsweise sind die für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzten textilen Flächengebilde technische Textilien in Form von Geweben oder Vliesen.
    Die Gewebe oder Vliese, die für das Verfahren eingesetzt werden, bestehen vorzugsweise aus Polyesterfasern, Polyamidfasern oder aus einer Mischung von Polyesterfasern und Baumwollfasern, z.B. im Mischungsverhältnis 50:50. Es können aber auch Gewebe aus 100 % Cellulosefasern, z.B. Baumwollgewebe, verwendet werden.
    Die Gewebe können beispielsweise als Taft-Gewebe vorliegen. Es können auch Glasfasergewebe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden.
    Die Vliese (non-wovens), die vorteilhaft nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet werden können, bestehen vorzugsweise ebenfalls aus Fasern aus den oben genannten Materialien.
    Soweit im Folgenden der Einfachheit halber nur von einem Vorhang oder nur von einer Beschichtungsflüssigkeit gesprochen wird, so bedeutet dies nicht, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren nur ein einziger Beschichtungsvorgang mittels eines einzigen Vorhangs durchgeführt werden kann. Vielmehr wird dadurch die Variante nicht ausgeschlossen, dass mehrere Vorhänge mit jeweils einer Beschichtungsflüssigkeit nacheinander aufgebracht werden können. Diese Variante wird später näher beschrieben.
    Die textilen Flächengebilde in Form von Geweben oder Vliesen werden als im wesentlichen in horizontaler Richtung bewegte Bahnen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt. Auf diese Bahnen wird kontinuierlich eine Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht. Die Beschichtungsflüssigkeit fällt als Vorhang, der durch eine Vorhangsbeschichtungsapparatur erzeugt wird, im wesentlichen in vertikaler Richtung auf Grund der Schwerkraft auf die bewegte Textilbahn.
    Die Bahn des textilen Flächenmaterials besitzt im Normalfall die Temperatur der Umgebungsatmosphäre, also Raumtemperatur. Sie besitzt vorzugsweise eine Breite von etwa 30 bis 500 cm und ein Flächengewicht von 40 bis 150 g/m2. Die Geschwindigkeit der Textilbahn beträgt im allgemeinen 30 bis 1000 m/min und liegt vorzugsweise im Fall von Geweben zwischen 100 und 600 m/min. Im Fall von Vliesen liegt sie vorzugsweise zwischen 50 und 400 m/min.
    Bei der Entwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde überraschenderweise gefunden, dass die genannten hohen Geschwindigkeiten, welche die curtain-coating-Technologie erst technisch und ökonomisch sinnvoll machen, sich bei der Vorhangbeschichtung von textilen Flächengebilden realisieren lassen.
    Der Vorhang, der aus der unten beschriebenen Beschichtungsflüssigkeit besteht, wird durch eine Vorhangbeschichtungsanlage erzeugt und fällt in vertikaler Richtung auf die bewegte Textilbahn. Der Vorhang besitzt vorzugsweise eine Temperatur im Bereich zwischen Raumtemperatur und 80°C. Die Vorhanggeschwindigkeit bzw. die pro Zeiteinheit auf die bewegte Textilbahn aufgebrachte Menge an Beschichtungsflüssigkeit, hängt unter anderem ab von der Geschwindigkeit, mit der sich die Textilbahn bewegt und von der gewünschten Schichtdicke der Beschichtung auf der Textilbahn. Die optimale Vorhanggeschwindigkeit bzw. die optimale pro Zeiteinheit geförderte Menge lässt sich für gegebene Bedingungen leicht durch wenige Versuche ermitteln.
    Die auf die Textilbahn aufgebrachte Schicht besitzt im Normalfall eine Dicke von 10 nm bis 0,5 mm, vorzugsweise von 10 µm bis 100 µm. Diese Werte beziehen sich für den Fall, dass mehrere Beschichtungsflüssigkeiten aufgebracht wurden, auf die Summe der einzelnen Schichtdicken. Eine einzelne Schicht dagegen kann für den Fall, dass mehrere Schichten aufgebracht wurden, eine niedrigere Dicke aufweisen, z.B. von 3 bis 10 µm. Die genannten Werte beziehen sich auf Schichten, die im wesentlichen kein Wasser und kein organisches Lösungsmittel und im wesentlichen keine härtbaren Verbindungen mehr enthalten. Falls die aufgebrachte Beschichtungsflüssigkeit Wasser und/oder organisches Lösungsmittel enthält, was möglich, aber nicht bevorzugt ist, so muß dieses Wasser oder organische Lösungsmittel später wieder entfernt werden, z.B. durch Trocknung. Das Entfernen des Wassers oder Lösungsmittels kann vor, während oder nach der Aushärtung der Beschichtungsflüssigkeit bzw. der darin enthaltenen härtbaren Verbindungen erfolgen.
    Die oben genannten Werte für die Schichtdicken beziehen sich auf die wasser- und lösungsmittelfreien textilen Flächengebilde, die zwecks Aushärtung der Beschichtung bereits mit UV-Licht oder Elektronenstrahlen behandelt wurden..
    Vorzugsweise enthält keine der verwendeten Beschichtungsflüssigkeiten Wasser oder organisches Lösungsmittel, abgesehen von geringen Mengen. Dadurch werden Vorteile bezüglich Kosten und Umwelt erzielt sowie der zusätzliche Vorteil, dass keine Trocknung der Textilbahn nach Beschichtung erforderlich ist. Andernfalls ist eine solche Trocknung erforderlich. Unter "organischen Lösungsmitteln" werden in diesem Zusammenhang aber nicht die Produkte (Monomeren) gemäß einer der unten angegebenen Formeln (I) bis (VII) oder Oligomere oder Polymere davon verstanden, also auch nicht Monomere gemäß einer der Formeln (I), (II) oder (V), welche zum Zwecke der Viskositätssteuerung in der Beschichtungsflüssigkeit enthalten sein können und vorzugsweise auch enthalten sind, wie unten beschrieben wird.
    Gegebenenfalls können jedoch eine oder mehrere Beschichtungsflüssigkeiten Wasser oder organisches Lösungsmittel enthalten, insbesondere dann, wenn die Beschichtungsflüssigkeit ohne Wasser oder Lösungsmittel eine zu hohe Viskosität besitzen würde.
    Vorzugsweise besitzt die Beschichtungsflüssigkeit eine Oberflächenspannung von weniger als 40 mN/m. Die Oberflächenspannung kann mittels geeigneter handelsüblicher Geräte direkt am fallenden Vorhang gemessen werden.
    Ein wichtiges Kriterium bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die dynamische Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit. Bei zu hohen oder zu niedrigen Werten der Viskosität treten Verarbeitungsstörungen und/oder Nachteile am beschichteten textilen Flächengebilde auf. Diese dynamische Viskosität kann mit bekannten Geräten wie z.B. dem "Mettler RM 180 Rheomat" gemessen werden. Sie sollte für alle verwendeten Beschichtungsflüssigkeiten bei 20°C im Bereich von 10 bis 5000 mPa.sec liegen und besitzt vorzugsweise einen Wert im Bereich von 10 bis 1000 mPa.sec bei 20°C. Sie wird an der Beschichtungsflüssigkeit gemessen, bevor diese auf die Bahn aus textilem Flächengebilde aufgebracht wird, also z.B. an einer Probe der Beschichtungsflüssigkeit in einem Gefäß. Wie unten näher beschrieben, kann die dynamische Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit durch Zusatz bestimmter niedrigmolekularer Verbindungen gesteuert und gezielt eingestellt werden.
    Die Beschichtungsflüssigkeit kann für den Fall, dass sie mehrere Inhaltsstoffe enthält, im Normalfall durch einfaches Mischen der einzelnen Inhaltsstoffe hergestellt werden. Sie sollte eine homogene Flüssigkeit sein. Zur Homogenisierung des Gemischs der einzelnen Inhaltsstoffe können gegebenenfalls dem Fachmann bekannte Maßnahmen wie Erwärmung oder kräftiges Rühren erforderlich sein.
    Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren als kontinuierlicher Prozeß durchgeführt, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das textile Flächengebilde kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 1000 m/min durch eine Zone geführt wird, in der eine oder mehrere Beschichtungsflüssigkeiten jeweils als Vorhang aufgebracht werden und anschließend durch eine Zone, in der mittels UV-Licht oder Elektronenstrahlen alle in der oder den Beschichtungsflüssigkeiten enthaltenen härtbaren Verbindungen auf dem textilen Flächengebilde durch Polymerisation ausgehärtet werden. Gegebenenfalls muß nach der Beschichtungszone noch eine Trocknungszone durchlaufen werden, nämlich dann, wenn die Beschichtungsflüssigkeit mehr als nur unwesentliche Mengen an Wasser und/oder organischem Lösungsmittel enthält. Dieser Fall stellt jedoch keine bevorzugte Ausführungsform dar.
    Geeignete Vorrichtungen:
    Apparaturen zur Vorhangbeschichtung (curtain-coating) sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt, ebenso Apparaturen zur Bestrahlung mittels UV-Licht und Apparaturen zur Bestrahlung mittels Elektronenstrahlen.
    Apparaturen zur Vorhangbeschichtung können von der Firma Polytype SA, Fribourg, Schweiz, bezogen werden. Diese Firma vertreibt auch Apparaturen, bei denen eine Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung mit einer Vorrichtung zur Strahlenhärtung kombiniert oder kombinierbar ist. Mit solchen kombinierten Apparaturen kann das erfindungsgemäße Verfahren in Form eines kontinuierlichen Prozesses durchgeführt werden, sodaß nach der Behandlung des textilen Flächengebildes in einer solchen Apparatur direkt ein beschichtetes Flächengebilde erhalten wird, auf dem die verwendete Beschichtungsflüssigkeit ausgehärtet/polymerisiert ist.
    Ferner beschreibt die GB 1 050 362 geeignete Vorrichtungen zur Vorhangbeschichtung. Geeignete Vorrichtungen zur Bestrahlung mittels UV-Licht oder Elektronenstrahlen sind in der US 4 833 207 genannt, siehe dort z.B. Spalte 6, Zeile 65 bis Spalte 7, Zeile 18). Ferner können Apparaturen zur Bestrahlung von Substraten mittels Elektronenstrahlen von der Firma "RPC Industries", Hayward, Kanada, bezogen werden.
    Die Bedingungen, insbesondere die Energie des UV-Lichts oder der Elektronenstrahlen, unter denen die Strahlungshärtung/Polymerisation mit den genannten Vorrichtungen durchgeführt wird, müssen so gewählt werden, dass im wesentlichen alle in der bzw. den Beschichtungsflüssigkeiten anwesenden Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und/oder Epoxigruppen unter Bildung von Polymeren reagieren. Die Bedingungen, unter denen dies erreicht wird, sind dem Fachmann bekannt bzw. lassen sich im Einzelfall durch wenige Versuche ermitteln. Üblicherweise liegt die verwendete Beschleunigungsspannung bei Elektronenstrahlenbehandlung im Bereich von etwa 100 - 200 kV und die Strahlungsintensität der Elektronenstrahlen bei etwa 10 - 40 kGy.
    Der Wellenlängenbereich des UV-Lichts liegt bei etwa 100 - 400 nm bei einer Leistung der UV-Lampe im Bereich von 80 bis 300 W/cm.
    Geeignete Härtungsbedingungen können auch der US-B1 6 211 308 entnommen werden.
    In der Zone, in welcher die Härtung/Polymerisation durch Bestrahlung durchgeführt wird, kann gegebenenfalls unter Inertgasatmosphäre, z.B. N2-Atmosphäre, gearbeitet werden.
    Die Beschichtungsflüssigkeiten:
    Diese sollten bei der Anwendung als homogene Flüssigkeiten vorliegen. Mindestens eine Beschichtungsflüssigkeit muß mindestens eine Verbindung mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und/oder mit einer Epoxigruppe enthalten, die durch Anwendung von UV-Licht oder von Elektronenstrahlen polymerisierbar, also aushärtbar, ist. Sie kann auch mehrere solcher Verbindungen enthalten. Sie kann auch eine oder mehrere Verbindungen enthalten, die sowohl eine oder mehrere polymerisierbare Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen als auch eine oder mehrere polymerisierbare Epoxigruppen aufweisen. Daneben können in einer oder mehreren Beschichtungsflüssigkeiten zusätzlich noch weitere Produkte vorliegen, welche keine polymerisierbaren Gruppen der genannten Art enthalten. Beispiele hierfür sind Polymere, die Perfluoralkylgruppen enthalten. Hierdurch lassen sich ölabweisende Eigenschaften auf den beschichteten textilen Flächengebilden erzielen.
    Wenn das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt werden soll, dass mehrere übereinanderliegende Schichten auf dem textilen Flächengebilde erhalten werden, so sind dazu Vorhangbeschichtungsapparaturen erforderlich, mit denen sich diese Schichten erzeugen lassen, also Apparaturen, mit denen mehrere Vorhänge hintereinander auf die bewegte Textilbahn aufgebracht werden können. Jeder dieser Vorhänge besteht aus einer Beschichtungsflüssigkeit. Die einzelnen Beschichtungsflüssigkeiten weisen im Normalfall voneinander verschiedene chemische Zusammensetzungen auf. Mindestens eine davon muß jedoch eine polymerisierbare/härtbare Verbindung der genannten Art enthalten. Die übrigen Beschichtungsflüssigkeiten können ebenfalls solche Verbindungen enthalten, sie können aber auch ausschließlich aus nicht-polymerisierbaren Produkten bestehen. Alle verwendeten Beschichtungsflüssigkeiten sollten jedoch die oben genannten Anforderungen bezüglich Viskosität und Oberflächenspannung aufweisen.
    Als Produkte, die mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung oder mindestens eine Epoxigruppe enthalten, können im Prinzip alle Produkte mit dieser Eigenschaft verwendet werden, die
    entweder
    für die Beschichtung textiler Flächengebilde nach herkömmlichen Beschichtungsverfahren mit anschließender Strahlungshärtung aus dem Stand der Technik bekannt sind,
    oder die
    nach Beschichtung und Strahlungshärtung der textilen Flächengebilde auf dem Textil Polymere bilden, die als solche, z.B. in Form wässriger Zusammensetzungen bereits aus dem Stand der Technik für die Beschichtung textiler Flächengebilde bekannt sind.
    Gut geeignet als Inhaltsstoffe der Beschichtungsflüssigkeiten gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sind unter anderem Acrylsäureester und nicht-cyclische organische Verbindungen, welche eine oder mehrere Epoxigruppen enthalten. Besonders bevorzugt ist es, wenn mindestens eine der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Beschichtungsflüssigkeiten eine oder mehrere Verbindungen enthält, die ausgewählt sind aus Verbindungen der Formeln (I) bis (VII) CH2 = C(R)―COOR1 CH2 = C(R)―OR1
    Figure 00080001
    Figure 00080002
    Figure 00080003
    Figure 00080004
    Figure 00090001
    oder daß sie Oligomere oder Polymere dieser Verbindungen enthält, die noch mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung oder mindestens eine Epoxigruppe enthalten,
    wobei die einzelnen, in Klammern geschriebenen, Si enthaltenden, Einheiten in den Formeln
    (III), (IV) und (VII) beliebig über die Siloxan-kette verteilt sein können
    worin
    R für H oder CH3 steht,
    R1 für einen unverzweigten oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen steht,
    R3 für den einwertigen Rest steht, der aus Ethylenoxid durch Entfernung eines Wasserstoffatoms gebildet wird,
    unabhängig voneinander alle Reste R4 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für CH3, oder den Phenylrest stehen
    alle Reste R5 unabhängig voneinander für R3 oder R4 stehen
    R6 für einen Rest der Formel (VIII)
    Figure 00090002
    steht
    einer der Reste R7 für einen Rest der Formel (IX)
    Figure 00090003
    steht
    und die übrigen Reste R7 unabhängig voneinander für R4 oder einen Rest der Formel (IX) stehen,
    a
    für eine Zahl von 1 bis 4 steht
    b
    für eine Zahl von 1 bis 500 steht
    c
    für eine Zahl von 1 bis 20 steht
    d
    für eine Zahl von 3 bis 25, vorzugsweise 7 bis 19, steht
    e
    für eine Zahl von 0 bis 6 steht, vorzugsweise von 2 bis 4.
    Die Verbindungen der Formeln (I) bis (VII) sind auf dem Markt erhältlich oder lassen sich nach bekannten Methoden herstellen.
    Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der verwendeten Beschichtungsflüssigkeiten ein Produkt enthält, das durch Umsetzung eines Hydroxyalkylacrylats oder -methacrylats mit einer Verbindung, die eine oder mehrere freie Isocyanatgruppen enthält, entsteht.
    Die genannte Verbindung, welche eine oder mehrere freie Isocyanatgruppen enthält, kann ein aliphatisches, cycloaliphatisches oder aromatisches Mono- oder Di- oder Polyisocyanat sein. Sie kann auch ein Polyurethan sein, das noch eine oder mehrere freie Isocyanatgruppen enthält und beispielsweise durch Umsetzung eines mehrwertigen Alkohols mit einem mehrwertigen Isocyanat unter Verwendung eines Überschusses an NCO-Gruppen gegenüber alkoholischen OH-Gruppen hergestellt wurde.
    Das genannte Hydroxyalkylacrylat oder -methacrylat ist vorzugsweise eine Verbindung der Formel
    Figure 00100001
    wobei
    R
    für H oder CH3 steht und
    a
    für eine Zahl von 1 bis 4, vorzugsweise für 2, steht.
    Bei der Umsetzung eines solchen Acrylats mit der Isocyanat enthaltenden Verbindung bilden sich aus alkoholischen OH-Gruppen und NCO-Gruppen Urethanbindungen. Diese Umsetzung ist so durchzuführen, dass das entstehende Produkt noch polymerisierbare Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen enthält. Dieses Produkt kann als Inhaltsstoff einer Beschichtungsflüssigkeit dienen, die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird. Es kann ein niedrigmolekulares Produkt mit nur einer oder wenigen Urethanbindungen sein oder auch ein höhermolekulares Polyurethan, das noch mindestens eine polymerisierbare Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthält.
    Falls die Polymerisation/Aushärtung der Beschichtungsflüssigkeit mittels UV-Licht durchgeführt werden soll, ist es bevorzugt, dass jede Beschichtungsflüssigkeit, welche eine polymerisierbare Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und/oder Epoxigruppe enthält, zusätzlich einen Polymerisationskatalysator enthält. Dieser Polymerisationskatalysator oder Photoinitiator bewirkt die Polymerisation der genannten reaktiven Gruppen bei Anwendung von UV-Licht. Wenn dagegen die Härtung durch Verwendung von Elektronenstrahlen erfolgen soll, ist ein solcher Initiator oder Katalysator nicht erforderlich.
    Geeignete UV-Photoinitiatoren sind dem Fachmann bekannt und auf dem Markt erhältlich. Beispiele hierfür sind Produkte der Serie IRGACURE® der Ciba Spezialitätenchemie AG, Basel, Schweiz, z.B. IRGACURE® 184 und 819.
    Weitere geeignete Photoinitiatoren sind in der eingangs genannten US-B1 6 211 308 (Spalte 10) beschrieben.
    In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält mindestens eine der verwendeten Beschichtungsflüssigkeiten
  • a) ein Monomeres gemäß einer der oben genannten Formeln (I), (II) oder (V) und zusätzlich entweder
  • b) ein Oligomeres oder Polymeres einer Verbindung gemäß einer der Formeln (I) bis (V), wobei dieses Oligomer oder Polymer noch mindestens eine durch Bestrahlung polymerisierbare Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung oder Epoxigruppe enthält
    oder
  • c) ein Produkt, das, wie oben beschrieben, durch Umsetzung eines Hydroxyalkyl(meth)acrylats mit einer Isocyanatgruppe(n) enthaltenden Verbindung entsteht, wobei dieses Umsetzungsprodukt noch mindestens eine durch Bestrahlung polymerisierbare Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthält.
    • Besonders günstig ist es, wenn hierbei die verwendeten Mengen an a) und b) oder c) so gewählt werden, dass pro 100 Gewichtsteilen an b) oder c) 100 bis 250 Gewichtsteile an a) eingesetzt werden. Falls mehrere Produkte der Gruppe a) oder mehrere der Gruppe b) oder mehrere der Gruppe c) in der Beschichtungsflüssigkeit enthalten sind, so sind die jeweils zur gleichen Gruppe gehörenden Mengen vor der Berechnung des oben genannten Mengenverhältnisses zu addieren.
    Vorzugsweise werden hierbei für die Produkte der Gruppe a) Acrylatverbindungen der Formel (I) oder (II) ausgewählt.
    Die Verwendung von Monomeren der Formeln (I), (II) oder (V) (Gruppe a)) zusätzlich zu Produkten der Gruppe b) oder c) bietet den Vorteil, dass in diesem Fall die dynamische Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit gezielt auf einen Wert im gewünschten Bereich eingestellt werden kann, wenn die Viskosität, welche diese Beschichtungsflüssigkeit ohne den Zusatz von Produkt der Gruppe a) hätte, einen zu hohen Wert aufweisen würde.
    Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde eine Gewebe aus Polyamid, vorzugsweise aus Polyamid 66, ist und, dass auf dieses Gewebe mindestens eine Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht wird, welche ein oligomeres oder polymeres Siloxan enthält, das eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und/oder eine oder mehrere Epoxigruppen aufweist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform lassen sich Polyamidgewebe erhalten, insbesondere PA66-Gewebe, die sich besonders gut zur Herstellung von Airbags eignen. Das oligomere oder polymere Siloxan, welches hierbei in der Beschichtungsflüssigkeit enthalten ist, kann beispielsweise ein Oligomeres oder Polymeres einer Verbindung gemäß einer der oben genannten Formeln (III), (IV) oder (VII) sein, das aber noch aushärtbare Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen oder Epoxigruppen aufweisen muß.
    Es ist mittels dieser Verfahrensvariante möglich, auch mit niedrigeren Schichtdicken an ausgehärtetem Silikon zu arbeiten als im Fall konventioneller Beschichtungs-/Härtungsverfahren zur Airbagherstellung. So können ausgezeichnete Gewebe bereits mit Schichtdicken von 10 µm bis 20 µm an ausgehärtetem Siloxan erhalten werden.
    Eine besonders günstige Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von Airbag-Geweben ist dadurch gekennzeichnet, dass das oligomere oder polymere Siloxan mit einem von diesem Siloxan verschiedenen Polymeren vermischt ist, vorzugsweise mit einem wasserunlöslichen Polyurethan, Polydimethylsiloxan oder Polyacrylat.
    Durch die zusätzliche Verwendung eines weiteren Polymeren wird es ermöglicht, die Menge an teurem härtbaren Oligo- oder Polysiloxan niedriger zu halten und somit einen Kostenvorteil zu erzielen. Das von dem härtbaren Siloxan verschiedene Polymer ist vorzugsweise ein nichtpolymerisierbares, nicht-härtbares Polymer wie z.B. ein Polyacrylsäureester, Polydimethylsiloxan oder Polyurethan.
    Um diese bevorzugte Verfahrensvariante mit einer homogenen Beschichtungsflüssigkeit durchzuführen, ist es vorteilhaft, wenn das zusätzliche nicht-reaktive Polymer in dem härtbaren Oligooder Polysiloxan dispergiert oder gelöst ist. Gegebenenfalls lässt sich eine homogene Dispersion durch Verwendung eines Dispergators erhalten; als Dispergator kann beispielsweise ein α, ω-Dihydroxipolydimethylsiloxan dienen.
    Bei der oben geschilderten Verfahrensvariante ist es bevorzugt, wenn die Beschichtungsflüssigkeit pro 100 Gewichtsteile an aushärtbarem Oligo- oder Polysiloxan 10 bis 100 Gewichtsteile an dem zusätzlich verwendeten nicht-reaktiven Polymeren enthält.
    Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass auf das textile Flächengebilde zuerst eine erste Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht wird, welche eine Verbindung gemäß Formel (I) oder (II) von Anspruch 6 oder ein noch härtbares Oligomeres oder Polymeres einer solchen Verbindung enthält und dass anschließend eine zweite Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht wird, welche eine Verbindung gemäß Formel (VI) von Anspruch 6 oder ein Oligomeres oder Polymeres einer solchen Verbindung enthält.
    Mit dieser Verfahrensvariante lassen sich Gewebe herstellen, die gute öl- und wasserabweisende Eigenschaften besitzen und die zu Zeltleinwänden oder LKW-Planen weiterverarbeitet werden können. Es gelingt hierbei mit geringen Schichtdicken an teuren Perfluoropolymeren auszukommen und dennoch gute öl- und wasserabweisende Effekte zu erzielen. Dadurch dass das Fluorpolymere als letztes aufgebracht wird, befinden sich relativ viel Fluoratome an der Oberfläche des Artikels, sodaß niedrigere Schichtdicken gewählt werden können. So beträgt z.B. die Dicke der ersten Schicht, welche nach Aushärtung der zuerst aufgebrachten Beschichtungsflüssigkeit erhalten wird, vorzugsweise etwa 20 bis 40 µm, und die Dicke der zweiten, die Fluorverbindung enthaltenden, Schicht etwa 2 bis 8 µm.
    Die bei dieser Verfahrensvariante aufgebrachte erste Beschichtungsflüssigkeit enthält ein Monomeres gemäß der oben genannten Formel (I) oder (II) oder ein noch polymerisierbare Bindungen enthaltendes Oligomeres oder Polymeres, das sich aus Monomeren der Formel (I) oder (II) enthalten lässt. Die zweite, nach der ersten Beschichtungsflüssigkeit aufgebrachte, Beschichtungsflüssigkeit enthält eine Verbindung gemäß der oben genannten Formel (VI) oder ein Oligomeres oder Polymeres davon, also eine Verbindung mit Perfluoralkylgruppen (R6). Diese Verbindungen mit Perfluoralkylgruppen müssen keine härtbaren bzw. polymerisierbaren Bindungen mehr aufweisen, können also bereits ausgehärtete Polymere sein, während die erste Beschichtungsflüssigkeit noch härtbare/polymerisierbare Verbindungen enthalten muß. Falls die Verbindungen mit Perfluoralkylgruppen bereits in vollem Ausmaß polymerisiert sind, kann es gegebenenfalls erforderlich werden, dass die zweite Beschichtungsflüssigkeit eine Lösung dieser Verbindungen in einem organischen Lösungsmittel oder eine wässrige Dispersion ist.
    Das erfindungsgemäße Verfahren wird nunmehr durch Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
    Bei den einzelnen Beispielen sind Werte für die Auflagen an Beschichtungsprodukten auf den Fertigprodukten (textile Ware nach Aushärtung) angegeben. Diese Werte wurden einerseits aus den verwendeten Verfahrensparametern berechnet und andererseits gravimetrisch bestimmt. Die nach den beiden Methoden erhaltenen Werte zeigten gute Übereinstimmung.
    Im Beispiel 3 wurde durch die gravimetrische Bestimmung die Summe der Auflage der ersten und zweiten Schicht erfasst.
    Beispiel 1 (erfindungsgemäß) Polyacrylatbeschichtung
    In einer Apparatur mit Rührer wurde unter Rühren ein strahlenhärtbares, höhermolekulares aromatisches Urethanacrylat (Ebecryl 210, UCB Chemicals) mit einen niedrigmolekularem Urethanmonoacrylat (Ebecryl 1039, UCB Chemicals) homogen gemischt. Die Wahl einer geeigneten Zusammensetzung ermöglichte eine gezielte Veränderung der Eigenschaften der beschichteten Fertigprodukte. Zu diesem Zweck wurde zu obiger Mischung in einigen Fällen zusätzlich ein aminmodifiziertes Polyetheracrylat (Ebecryl 84, UCB Chemicals) addiert. Um den Einschluß von Luftblasen in die Beschichtung zu verhindern, wurden die dargestellten Mischungen über Nacht zum Entgasen stehengelassen. Tabelle 1 gibt einen Überblick über die durchgeführten Beschichtungen und Beschichtungsbedingungen. Alle Mischungen wurden mittels eines Vorhangbeschichtungsverfahrens auf einer handelsüblichen Maschine der Firma Polytype SA, Schweiz, auf PES - und PA - Taft (Gewicht der unbeschichteten Ware = ca. 80g/m2) aufgebracht. Die Aushärtung erfolgte mittels Elektronenstrahl (Intensität 20kGy, Beschleunigungsspannung 150kV) oder unter Zugabe von 0,1 Gew% 2-Hydroxy-2-methylpropiophenon (Darocur 1173, Ciba SC) zur Beschichtungsflüssigkeit mittels UV-Licht (Wellenlänge 100 - 400 nm, 120W/cm).
    Ebecryl 1039: Ebecryl 210 Ebecryl 1039: Ebecryl 210 Ebecryl 1039: Ebecryl 210 Ebecryl 1039: Ebecryl 210: Ebecryl 84 Ebecryl 1039: Ebecryl 210: Ebecryl 84
    Komponentenverhältnis [Gew%] 70 : 30 70 : 30 25 : 75 50 : 25 : 25 50 : 25 : 25
    Härtung Elektronenstrahl UV - Licht Elektronenstrahl Elektronenstrahl Elektronenstrahl
    Vorhangtemperatur [°C] 25 25 65 25 25
    Viskosität der Mischung bei der Vorhangtemperatur [mPas] 320 320 1125 340 340
    Volumenstrom (geförderte Vorhangmenge) [l/min] 3,0 3,0 1,5 4,2 3,0
    Bahngeschwindigkeit des Textils [m/min] 250 150 150 150 250
    Erzielte Auflage im Fertigprodukt (berechnet) [g/m2] 26 44 23 61 26
    Beispiel 2 (erfindungsgemäß) Silikonbeschichtung
    Ein acrylmodifiziertes, strahlenhärtbares Polysiloxan (Tego RC 902, Degussa., Deutschland) wurde mittels Vorhangverfahren auf PA - Taft (Gewicht der unbeschichteten Ware = ca. 80g/m2) aufgebracht. Die Härtung erfolgte unter den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen mittels Elektronenstrahl. Tabelle 2 zeigt einen Überblick über die durchgeführten Beschichtungen. Zur Verbesserung der Haftung auf dem Textil wurde der Beschichtungsflüssigkeit in einem Versuch 30 Gew% eines acrylmodifizierten, strahlenhärtbaren Polysiloxans (Tego RC 711 (Degussa., Deutschland) als Haftungsvermittler zugesetzt. In einem weiteren Versuch wurde das strahlenhärtbare Silikon, Tego RC 902, mit einem unreaktiven Polydimethylsiloxan (PDMS) kombiniert. In allen Fällen erfolgte eine vollständige Aushärtung der härtbaren Verbindungen der einzelnen Systeme.
    Tego RC 902 Tego RC 902 Tego RC 902: Tego RC 711 Tego RC 902: PDMS
    Komponentenverhältnis [Gew%] 100 100 70:30 50:50
    Härtung Elektronenstrahl Elektronenstrahl Elektronenstrahl Elektronenstrahl
    Vorhangtemperatur [°C] 25 25 25 25
    Viskosität der Mischung bei der Vorhangtemperatur [mPas] 460 460 460
    Volumenstrom (geförderte Vorhangmenge) [l/min] 1,5 1,5 1,5 1,5
    Bahngeschwindigkeit des Textils [m/min] 150 300 150 150
    Erzielte Auflage im Fertigprodukt (berechnet) [g/m2] 20 10 20 20
    Die erzielten niedrigen Auflagen lassen sich mit den genannten Beschichtungsprodukten bei herkömmlichen Textilbeschichtungsverfahren nicht erzielen.
    Beispiel 3 (erfindungsgemäß) Zwei - Schicht - Auftrag
    Beim Zwei - Schicht - Auftrag erfolgte im Unterschied zum oben genannten Einschichtauftrag ein Beschichten mit zwei unterschiedlichen Beschichtungsflüssigkeiten bzw. -vorhängen durch eine mehrschlitzige Düse. Hierbei enthält eine Düse die Beschichtungsflüssigkeit der ersten Schicht (Basisschicht) und die andere Düse die Beschichtungsflüssigkeit der zweiten Schicht (Funktionsschicht, top coat). Für die Basisschicht wurde eine Polyacrylatbeschichtung analog zum Beispiel 1 gewählt. Sie bestand aus einer Mischung eines strahlenhärtbaren aromatischen Urethanacrylats (Ebecryl 210, UCB Chemicals) mit einem Urethanmonoacrylat (Ebecryl 1039, UCB Chemicals) und einem aliphatischen höhermolekularen Urethanacrylat (Ebecryl 230, UCB Chemicals) oder einem Glycerinacrylat (OTA 480, UCB Chemicals) mit einem aliphatischen Urethanacrylat (Ebecryl 230, UCB Chemicals) und einem aminmodifizierten Polyetheracrylat (Ebecryl 84, UCB Chemicals). Um eine öl- und wasserabweisende Beschichtung zu erhalten, wurde im top coat als Beschichtungsflüssigkeit eine Mischung gewählt, die fluorierte Acrylate enthielt (Zonyl TAN, DuPont). Diese wurde zum Zweck der besseren Verarbeitbarkeit mit OTA 480 und Ebecryl 230 gemischt. Tabelle 3 zeigt einen Überblick über die durchgeführten Beschichtungen. Die Härtung erfolgte analog zu den in Beispiel 1 gewählten Bedingungen mittels Elektronenstrahl.
    erste Schicht (Basisschicht) Ebecryl 1039 :
    Ebecryl 210 :
    Ebecryl 230    		 Ebecryl 1039 :
    Ebecryl 210 :
    Ebecryl 230    		 OTA 480 :
    Ebecryl 210 :
    Ebecryl 84    		 OTA 480:
    Ebecryl 210 :
    Ebecryl 84
    Komponentenverhältnis [Gew%] 60:20:20 60:20:20 60:32:8 60:32:8
    zweite Schicht (Funktionsschicht, top coat) Zonyl TAN : Ebecryl 230: OTA 480 Zonyl TAN : Ebecryl 230: OTA 480 Zonyl TAN : Ebecryl 230: OTA 480 Zonyl TAN : Ebecryl 230: OTA 480
    Komponentenverhältnis [Gew%] 37:13:50 37:13:50 25:15:60 25:15:60
    Härtung Elektronenstrahl Elektronenstrahl Elektronenstrahl Elektronenstrahl
    Vorhangtemperatur [°C] 35 35 35 35
    Viskosität der Mischung bei der Vorhangtemperatur, erste Schicht [mPas] 300 300 550 550
    Viskosität der Mischung bei der Vorhangtemperatur, zweite Schicht [mPas] 140 140 180 180
    Volumenstrom (geförderte Vorhangmenge), erste Schicht [l/min] 2,9 3,9 2,5 3,4
    Volumenstrom (geförderte Vorhangmenge), zweite Schicht [l/min] 0,9 0,9 0,9 0,9
    Bahngeschwindigkeit des Textils [m/min] 220 330 220 330
    Erzielte Auflage, erste Schicht (berechnet) [g/m2] 29 26 25 23
    Erzielte Auflage, zweite Schicht (berechnet) [g/m2] 8 5 8 6

    Claims (13)

    1. Verfahren zur Vorhangbeschichtung von textilen Flächengebilden, wobei auf eine im wesentlichen horizontal bewegte Bahn eines textilen Flächengebildes ein im wesentlichen in vertikaler Richtung durch Schwerkraft fallender Vorhang aufgebracht wird oder mehrere Vorhänge hintereinander aufgebracht werden, wobei jeder Vorhang aus einer Beschichtungsflüssigkeit besteht, und wobei das textile Flächengebilde nach Aufbringen des Vorhangs oder der Vorhänge in einem kontinuierlich durchgeführten Prozeß einer Bestrahlung mittels UV-Licht oder Elektronenstrahlen unter solchen Bedingungen ausgesetzt wird, dass alle in der oder den Beschichtungsflüssigkeiten anwesenden härtbaren Verbindungen auf dem textilen Flächengebilde durch Polymerisation ausgehärtet werden,
      wobei das textile Flächengebilde nach dem Aufbringen aller verwendeten Beschichtungsflüssigkeiten gegebenenfalls getrocknet wird,
      wobei mindestens eine Beschichtungsflüssigkeit eine oder mehrere Verbindungen mit einer oder mehreren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und/oder eine oder mehrere Verbindungen mit einer oder mehreren Epoxigruppen enthält.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Beschichtungsflüssigkeiten im wesentlichen frei von Wasser und frei von organischen Lösungsmitteln sind.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde ein Gewebe oder ein Vlies (nonwoven) ist, das aus Polyester- oder Polyamidfasern oder aus einer Mischung von Polyesterfasern und Baumwollfasern besteht.
    4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 1000 m/min. durch eine Zone geführt wird, in der eine oder mehrere Beschichtungsflüssigkeiten jeweils als Vorhang aufgebracht werden und anschließend durch eine Zone, in der mittels UV-Licht oder Elektronenstrahlen alle in der oder den Beschichtungsflüssigkeiten enthaltenen härtbaren Verbindungen auf dem textilen Flächengebilde durch Polymerisation ausgehärtet werden.
    5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dynamische Viskosität aller verwendeten Beschichtungsflüssigkeiten einen Wert von 10 bis 1000 mPas bei 20°C besitzt.
    6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der verwendeten Beschichtungsflüssigkeiten eine oder mehrere Verbindungen enthält, die ausgewählt sind aus Verbindungen der Formeln (I) bis (VII) CH2 = C(R)-COOR1 CH2 = C(R)-OR1
      Figure 00190001
      Figure 00190002
      Figure 00190003
      Figure 00190004
      Figure 00190005
      oder daß sie Oligomere oder Polymere dieser Verbindungen enthält, die noch mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung oder mindestens eine Epoxigruppe enthalten,
      wobei die einzelnen, in Klammern geschriebenen, Si enthaltenden, Einheiten in den Formeln (III), (IV) und (VII) beliebig über die Siloxankette verteilt sein können
      worin
      R für H oder CH3 steht,
      R1 für einen unverzweigten oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen steht,
      R3 für den einwertigen Rest steht, der aus Ethylenoxid durch Entfernung eines Wasserstoffatoms gebildet wird,
      unabhängig voneinander alle Reste R4 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für CH3, oder den Phenylrest stehen
      alle Reste R5 unabhängig voneinander für R3 oder R4 stehen
      R6 für einen Rest der Formel (VIII)
      Figure 00200001
      steht
      einer der Reste R7 für einen Rest der Formel (IX)
      Figure 00200002
      steht
      und die übrigen Reste R7 unabhängig voneinander für R4 oder einen Rest der Formel (IX) stehen,
      a
      für eine Zahl von 1 bis 4 steht
      b
      für eine Zahl von 1 bis 500 steht
      c
      für eine Zahl von 1 bis 20 steht
      d
      für eine Zahl von 3 bis 25, vorzugsweise 7 bis 19, steht
      e
      für eine Zahl von 0 bis 6 steht, vorzugsweise von 2 bis 4.
    7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Beschichtungsflüssigkeit ein Produkt enthält, das durch Umsetzung eines Hydroxyalkylacrylats oder -methacrylats mit einer Verbindung, die eine oder mehrere freie Isocyanatgruppen enthält, entsteht.
    8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Beschichtungsflüssigkeit ein Umsetzungsprodukt gemäß Anspruch 7 oder ein Oligomeres oder Polymeres gemäß Anspruch 6 und zusätzlich ein Monomeres gemäß einer der Formeln (I), (II) oder (V) enthält.
    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Beschichtungsflüssigkeit pro 100 Gewichtsteilen an Umsetzungsprodukt gemäß Anspruch 7 oder pro 100 Gewichtsteilen an Oligomeren oder Polymerem gemäß Anspruch 6 100 bis 250 Gewichtsteile an Monomerem gemäß einer der Formeln (I), (II) oder (V) enthält.
    10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde eine Gewebe aus Polyamid, vorzugsweise aus Polyamid 66, ist und, dass auf dieses Gewebe mindestens eine Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht wird, welche ein oligomeres oder polymeres Siloxan enthält, das eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und/oder eine oder mehrere Epoxigruppen aufweist.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das oligomere oder polymere Siloxan mit einem von diesem Siloxan verschiedenen Polymeren vermischt ist, vorzugsweise mit einem wasserunlöslichen Polyurethan, Polydimethylsiloxan oder Polyacrylat.
    12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf das textile Flächengebilde zuerst eine erste Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht wird, welche eine Verbindung gemäß Formel (I) oder (II) von Anspruch 6 oder ein noch härtbares Oligomeres oder Polymeres einer solchen Verbindung enthält und dass anschließend eine zweite Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht wird, welche eine Verbindung gemäß Formel (VI) von Anspruch 6 oder ein Oligomeres oder Polymeres einer solchen Verbindung enthält.
    13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Beschichtungsflüssigkeit, welche eine oder mehrere Verbindungen mit einer oder mehreren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und/oder eine oder mehrere Verbindungen mit einer oder mehreren Epoxigruppen enthält, zusätzlich einen Polymerisationskatalysator enthält.
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