NO164181B - Polymerbundet dukvare og fremgangsmaate til fremstilling derav. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en polymerbundet dukvare (Flåchengebilde) og en fremgangsmåte for fremstilling derav ved anvendelse av en akrylharpiksdispersjon som er fri for formaldehyd og for stoffer som avgir fprmaldehyd.

Til fremstilling av bundede dukvarer som utmerker seg ved en høy fasthet i våt tilstand, samt ved vann- og vaskemiddelbestandighet, har man hittil ofte anvendt vandige akrylharpiksdispersjoner, hvor kunststoffandelen inneholder selvkryssbindende amid-metylolgrupper. Ved tørking av den behandlede dukvaren kunne det derved settes fri små mengder formaldehyd, som er helsemessig betenkelig. Man har derfor søkt etter bindemidler for dukvarer som gir en for praktiske formål tilstrekkelig fasthet i fuktig tilstand, vann- og vaskemiddelbestandighet, men som ved oppvarming ikke avgir formaldehyd.

Fra DE-OS 32 02 122 er det kjent å tilveiebringe formaldehyd-og akrylnitrilfrie akrylharpiksdispersjoner for å gi fiberduker fasthet, hvor harpikskomponenten er oppbygd av akryl- eller metakrylestere, en mindre andel hydroksyalkyl-estere av umettede karboksylsyrer og eventuelt små mengder akryl- eller metakrylsyre. Selv om man derved oppnår dukvarer som oppviser en høyere fasthet i våt tilstand enn dukvarenr hvis bindemiddel ikke inneholder den nevnte hydroksyalkylester-komponenten, er fastheten i våt tilstand fremdeles ikke tilfredsstillende. I EP-A 19 169 beskrives vandige dispersjoner som egner seg som bindemidler for fibervlieser som, som bindemiddel inneholder et blandpolymerisat av akryl- eller metakrylestere eller andre monomerer og 3-10 vekt-56 enheter av akrylamidglykolsyre. Det dreier seg følgelig om bindemidler som ved oppvarming ikke avspalter formaldehyd. Likevel oppnår man med disse bindemidlene ikke den ønskede fastheten i våt tilstand for den behandlede dukvaren, derfor innpolymeriseres små andeler av N-metylol-akrylamid i blandpolymerisatet, derved forhøyes fastheten i våt tilstand for den tilveiebrakte fiberduken, men derved opptrer på nytt faren for formaldehydfrigivelse.

I EP-A 96 230 er det beskrevet overtrekksmidler som, som selvkryssbindende bindemiddel inneholder blandpolymerisater av akrylmonomerer og et kryssbindingssystem av akrylamidglykolsyre-metylester-metyleter og hydroksy-, karboksy- eller amido-funksjonelle komonomerer. Ved oppvarming inntrer kondensasjonsreaksjoner for monomerenheten i det nevnte kryssbindingssystemet. Det er ikke kjent å anvende slike blandpolymerisater som bindemidler for tekstile dukvarer.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgaven å fremstille bundne dukvarer med forbedret fasthet i våt tilstand, hvor bindemiddelet som innbefattes ved oppvarming ikke frigjør formaldehyd.

Denne oppgaven løses ved fremgangsmåten i henhold til krav 4 og ved de polymerbundne dukvarene i henhold til krav 1.

Dukvarene ifølge oppfinnelsen utmerker seg sammenlignet med dukvarer med vanlige formaldehydfrie bindemidler ved en tydelig forhøyet fasthet i våt tilstand. Overraskende oppnås en betydelig forbedring av fastheten i våt tilstand, når man anvender bindemidler på basis av eter-estere av en akrylamidglykolsyre. Den forhøyede fastheten i våt tilstand er av betydning i de tilfellene hvor det bundne dukvaren ved fremstillingen, ved viderebearbeidelsen eller ved bruk utsettes for mekaniske belastninger i våt tilstand. Et typisk anvendelsestilfelle er fremstillingen av bundne fibervlieser på basis av syntetiske fibre, spesielt polyesterfibre, som anvendes til fremstilling av såkalte éngangsbleier. Her utgjør den bundne fibervlisen den ytre omhyll ingen på bleien, som omhyller et sterkt absorberende fyllstoff. På grunn av det lave vannopptaket for syntese-fibrene virker den ytre omhyllingen også forholdsvis tørr når innlegget inne i omhyllingen har opptatt betydelige mengder væske. Det er likevel av vesentlig betydning at den ytre omhyllingen ikke revner under mekanisk belastning og legger fri det fuktighets-mettede innlegget.

Den forhøyede fastheten i våt tilstand for dukvaren ifølge oppfinnelsen beror på enheter av en akrylamidglykolsyreester-monomer av formelen

I denne formelen er R et hydrogenatom eller en metylgruppe, R' er en alkylrest og R" er et hydrogenatom eller en alkylrest. R<*> og R" kan være like alkylrester, spesielt metylgrupper. Imidlertid kommer også andre alkylrester, som fortrinnsvis ikke inneholder mer enn 8 C-atomer i betraktning, spesielt laverealkylrester med inntil 4 C-atomer.

Akryl- eller metakrylsyrealkylesteren som utgjør hoveddelen av blandpolymerisatet eller deres blandinger med styren velges på kjent måte slik at den dynamiske nedfrysnings-temperaturen T maks. ikke ligger over 60°C, fortrinnsvis ikke over 20°C. I typiske tilfeller består blandpolymerisatet av 30-60 vekt-5É monomer-enheter som gir hårde homopolymerisater, som metyl-, etyl-, propyl-, isopropyl-metakrylat eller styren, og ca. 20-70% akrylsyre-estere av C^_g-alkanoler eller metakrylsyre-estere av C4_g-alkanoler.

Som ytterligere monomerbestanddeler kommer umettede karboksylsyrer, som akryl- eller metakrylsyre, i betraktning, disse forbedrer i mengder på ca. 1 vekt-56 stabiliteten av dispersjonen. Også kryssbindende komonomerer, som glykol-dimetakrylat, allylmetaktylat, metylen-bis-metakrylamid eller butandioldiakrylat, kan i små mengder forbedre fasthets-egenskapene for bindemiddelet. For høye andeler av kryss-bindingsmidler vil forstyrre filmdannelsesforløpet og bør følgelig unngås. Til komonomerene som kan anvendes hører også akryl- og metakrylnitril, vinylacetat, vinylklorid, vinyli-denklorid, bl.a. hydroksyestere og amider av akryl- eller metakrylsyre inneholdes som regel ikke i blandpolymerisatene.

Akrylharpiksdispersjonene kan fremstilles ifølge alle kjente fremgangsmåter for emulsjonspolymerisasjon. De kan inneholde anioniske, kationiske eller ikke-ioniske emulgeringsmidler eller forenelige blandinger derav. De fremstilles hensikts-messig med faststoffinnhold fra 50 til 70 vekt-%.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen egner seg til avbinding og tilveiebringelse av fasthet i tekstile dukvarer av enhver art; herunder hører vevde stoff, vevnader, vatt og spesielt ikke vevede fibervlieser. Oppfinnelsen er ikke begrenset til bestemte fiberarter, likevel foretrekkes syntetiske fibre eller fiberblandinger som inneholder syntetiske fibre. Disse blandingene kan f.eks. inneholde 70% syntetiske fibre eller mer. Til de syntetiske fibrene som kommer i betraktning hører på den ene siden fibrer av regenerert cellulose, som rayon eller celleull, og spesielt helsyntetiske fibrer, som polyester- eller polypropylenfibre. Foretrukne dukvarer oppbygget av 70 til 100 vekt-% polyesterfibre og 0 til 30 vekt-% celleull.

Konfeksjoneringen av dispersjonen for tilveiebringelse av fasthet i fiberbilder avhenger av påføringsfremgangsmåten og de kravene som stilles til sluttproduktet. Tilsatsstoffene som anvendes ved denne fremgangsmåten, som kryssbindings-midler, skumdempingsmidler, termosensibiliseringsmidler, mykgjørings- og glattemidler, antistatika, antimikrobiotika, fargestoffer, fyllstoffer, flammebeskyttelsesmidler, duft-stoffer osv. kan også anvendes. Generelt fortynnes dispersjonen med vann til et bindemiddel innhold på 10 til 40 vekt-%. Viskositeten av den fortynnede dispersjonen kan ligge i området fra 10 til 10.000 mPa.s. For å tilveiebringe fasthet i vatt-materialer, eksempelvis av polyester-, polyamid- eller polyakrylnltrllfibrer, påsprøytes en 15 til 25%'s flotteringsvæske. Kompakte fibervlieser og nålefilt kan gjøres faste ved impregnering med 10- til 40%'s flotter-ingsvæsker med etterfølgende avdrypping og tørking. Lette fibervlieser kan også gjøres faste ved skumimpregnering; for dette formålet tilsetter man den 10 til 25%'s dispersjonen skummidler og skumstabilisatorer og oppskummer med luft til en litervekt på 100 til 300 g. Impregneringen foretas hensiktmessig på horisontal foulard. På meget lette fibervlieser kan delvis fasthet tilveiebringes ved trykking med pastaer som inneholder 20 til 40% bindemiddel og er innstilt på en viskositet fra 4.000 til 8.000 mPa.s. Nålefiler for høyverdige gulv- og veggbelegg behandles fortrinnsvis med fortykkede, eventuelt oppskummede flotter-ingsvæsker. Til sist er også tilveiebringelse av fasthet i vlieser mulig ved bestrykning.

Fiber dukene med tilveiebrakt fasthet inneholder generelt mellom 5 og 100% bindemiddel, beregnet på basis av fiber-vekten. Det foretrukne bindemiddelinnholdet utgjør mellom 10 og 30 vekt-%. De gusntigste anvendingstekniske egenskapene får fiberdukene ifølge oppfinnelsen først ved tørking ved tørketemperaturer over 110°C til 200°C, fortrinnsvis i området mellom 120 og 160°C.

Dersom i tillegg fiberduken med tilveiebrakt fasthet skal ha bestandighet overfor organiske oppløsningmidler kan dispersjonen tilsettes et kryssbindingsmiddel, eksempelvis glyoksal.

Eksempler

Fremstilling av en dispersjon A som kan anvendes ifølge oppfinnelsen.

I en med rører, termometer og tilbakeløpskjøler utrustet reaksjonsbeholder oppvarmes 400 vektdeler fullstendig avsaltet vann til 80"C, og blandes med 0,02 vektdeler natriumsalt av et sulfatert addisjonsprodukt av triisobutyl-fenol og 7 mol etylenoksyd samt 0,04 vektdeler ammonium-peroksodlsulfat. Hertil doserer man 1 løpet av 4 timer en emulsjons av 57 vektdeler n-butylakrylat, 39,5 vektdeler metylmetakrylat, 3,5 vektdeler akrylamidometylglykolat-metyleter, 61,5 vektdeler fullstendig avsaltet vann, 1,5 vektdeler natriumsalt av et sulfatert addisjonsprodukt av triisobutylfenyl og 7 mol etylenoksyd samt 0,25 vektdeler ammoniumperoksydisulfat. For etterpolymerisasjon holder man blandingen i 2 timer ved 80°C. Det oppnås en stabil, koagulatfrl dispersjon med et faststoffInnhold på ca. 50%.

Fremstilling av en sammenlikningsdispersjon B uten akrylamidglykolsyreester-monomerenheter.

I en med tilbakeløpskjøler, rører og termometer utrustet polymerisasjonsbeholder tilsettes en emulsjon bestående av 44 vektdeler metylmetakrylat, 56 vektdeler n-butylakrylat, 61,5 vektdeler fullstendig avsaltet vann, 1,5 vektdeler natriumsalt av et sulfatert addisjonsprodukt av triisobutyl-fenol og 7 mol etylenoksyd samt 0,25 vektdeler ammoniumperoksydisulfat i løpet av 4 timer til en til 80°C oppvarmet oppløsning av 0,04 vektdeler ammoniumperoksodisulfat og 0,02 vektdeler av den ovenfor nevnte emulgatoren i 40 vektdeler fullstendig avsaltet vann under omrøring. Deretter holdes temperaturen i ytterligere 2 timer ved 80°C. Man oppnår en stabil, koagulatfrl dispersjon med ca. 50% f aststoffinnhold.

Tilveiebringelse av fasthet i fiberduker og anvendelses-teknisk undersøkelse.

Til bestemmelse av bruddmotstanden impregneres polyestervlies som på forhånd har fått tilveiebrakt fasthet ved termisk behandling med en flatevekt på ca. 18 g pr. m<2> med den til ca. 25% tørrstoffinnhold fortynnede plastdispersjonen, overskudd av dispersjon fjernes med foulard på en slik måte at man oppnår en harpiksbelegging på ca. 15%. Den fuktige vliesen tørkes i oppspenningsrammer i 5 minutter ved 140°C. Bruddmotstanden bestemmes ifølge DIN 53 857, del 2 på tørr vlies (F) og våt vlies (Fn) etter en 1 times lagring I vann ved hjelp av en trekkprøvemaskin som tilsvarer DIN 51 221. For å demonstrere den fordelaktige anvendeligheten av bindemiddelet som anvendes ifølge oppfinnelsen, også på hydrofile fiberduker, impregneres et kromatografipapir ("Whatman Nr. 1") på samme måte som beskrevet ovenfor for polyestervliesen. Harpiksbelegget utgjør ca. 30%. Bruddmotstanden bestemmes ifølge DIN 53 112, blad 1 og 2.

Resultatene av den anvendelsestekniske undersøkelsen er angitt i den følgende tabellen. Verdiene utgjør middel-verdier av 12 enkeltbestemmelser.

Eksempel 1 belyser oppfinnelsen under anvendelse av dispersjon A.

Eksempel 2 er et sammenlikningsforsøk med sammenliknings-dispersjonen B, som ikke er fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse.

Eksempel 3 er et sammenlikningsforsøk ifølge DE-OS 32 02 122.

Claims (6)

1. Polymerbundet dukvare som, som bindemiddel, inneholder et blandpolymerisat av 80 - 99 vekt-% akryl- og/eller metakrylsyrealkylestere med 1 til 8 C-atomer i alkylresten eller blandinger derav med styren, 1 - 10 vekt-% av en akrylamidglykolsyreester-monomer og 0 - 20 vekt-% av andre komonomerer, karakterisert ved at akrylamidglykolsyreester-monomeren har.formelen hvor R er et hydrogenatom eller en metylgruppe, R' er en alkylrest og R" er et hydrogenatom eller en alkylrest.

2. Polymerbundet dukvare ifølge krav 1, karakterisert ved at den utgjøres av en bundet, ikke vevet f ibervlles.

3. Polymerbundet dukvare ifølge krav 2, karakterisert ved at den inneholder 10 til 40 vekt-% av bindemiddelet.

4 . Fremgangsmåte til fremstilling av polymerbundet dukvare ved anvendelse av et bindemiddel som inneholder en vandig dispersjon av et blandpolymerisat bestående av 80 - 99 vekt-% akryl- og/eller metakrylsyrealkylestere med 1 til 8 C-atomer i alkylresten eller blandinger derav med styren, 1 - 10 vekt-% av en 'akrylåmidglykolsyreester-monomer 0 - 20 vekt-% av andre komonomerer, karakterisert ved at det som bindemiddel anvendes en dispersjon av et blandpolymerisat, hvis akrylamidglykolsyreester-enheter er avledet fra monomerer av formel I hvor R er et hydrogenatom eller en metylgruppe, R' er en alkylrest og R" er et hydrogenatom eller en .alkylrest.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det anvendes akrylamidglykolsyreester-monomerer av formel I hvori R" er en alkylrest.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at det fremstilles en dukvare i form av en fibervlies.