NO793065L - Fiberbeleggsammensetning, paafoeringsmetode og det saaledes oppnaadde produkt - Google Patents

Description

Preparat for fiberbeleggang, fremgangsmåte.for

påføring av preparatet og fiberprodukt.'

I

■Foreliggende oppfinnelse vedrører regntøy som har over-legen varighet, pusteevne og håndterbarhet. Disse produktene er spesielt særlig vindbestandige og vannavstøtende.

Vanligvis vil vannavstøtingsevne og vindbestandighet av-henge, av egenskapene i stoffet og fiberen som produktet er fremstilt av.. Ubleket bomulls og linstoff har en medførende vannav-støtende evne på grunn av de naturlige vokser som er-til stede.

Men vasket, og bleket bomull og linstoffer og likeledes rayonstoff

er hydrofile, d.v.s. at de absorberer vann. Ull har opprinnelig noe vannavstøtende evne men etter hvert vil den absorbere vann.

En syntetisk fiber kan motstå vannabsorbsjon, men al-ikevel kan stoff fremstilt av slik fiber bli fullstendig fuktet av vann. Det som finner sted er at vannbelegg på overflaten av hver fiber fyller tomrommene mellom fibrene i stoffet. Selv om et fiber er hydrofob, betyr ikke dette at stoff fremstilt av slike fiber er vannavstøtende. I virkeligheten kan tomrommet som ligger mellom fibrene' virke som kapilarrør og øke spredningen av vann. • Følgelig behandles stoff vanligvis med spesielle overflatepreparater for å få. de ønskede egenskaper.

Konvensjonelle preparater danner et belegg over stoffets overflate. Typiske overflatepreparater omfatter parafiner, nat-urlig og syntetisk gummi, likeledes forskjellige harpikser. Seil-duk er et eksempel på-slike belagte stoffer. Uheldigvis vil slike behandlingstoffer øke vekten av produktene med ca. 50 til 90 %. Videre er det belagte produkt hverken porøst, varig eller mykt.

Silikon og visse fluorinerte polymerer er' også populære beleggigngsmaterialer. Disse belegg er imidlertid hverken varige eller estetiske. Dessuten kan både vann og vind f.eks. i et rive-nde regn, trenge gjennom stoffene som er belagt med dis.sé materia-lene på grunn av porøsiteten i stoffet og i kraften som driver

vann og vind i kontakt med stoffet.

Foreliggende oppfinnelse vedrører et nytt forbedret preparat, fremgangsmåte for påføring av dette og produkter fremstilt med dette som overvinner ulempene ved tidligere kjente teknikker som er nevnt ovenfor, og som hovedsakelig er vindbestandige og vannavstøtende.

I følgende foreliggende oppfinnelse beskrives et enestå-ende kjemisk preparat som, når det påføres et stoff, resulterer i et produkt som stort sett er vindbestandig og vannavstøtende. Preparatet omfatter to kritiske komponenter nemlig- en silikon-polymer og_en tinnkatalysator. Nærmere bestemt er den første komponent en poly-dimetylsiloksanforbindelse som .har en konsentra-sjon på mellom 93 til 99 vektprosent. Siloksanforbindelser fremstilles av Dow Corning. Den annen komponent består av en tinnkatalysator så som. dibityltinndiacetat og fortrinnsvis dibityl-tinndileurat som begge fremstilles av Dow Corning-. Konsentrasjonen av tinnkatalysator bør være mellom 0.5 til 1.5 vektprosent.

Eventuellt omfatter preparatet en syre så som iseddiksy-re fremstilt av Industrial Chemical og et aromatisk oppløsnings-middel så som eksylol fremstilt av Amsco. Bestanddeler som eventuelt kan inngå virker til å øke hele livet for preparatet når polymer.og tinnkatalysator er blandet. Konsentrasjonsområdene for syre og'oppløsningsmidlene er 0.0|til ca. 1.5 vektprosent og 0.0 til ca. 5-0 vektprosent. J

Man foreslår som fremgangsmåte for å påføre preparatet på et underlag så som stoff ved fremstilling av.regnfrakker. Fremgangsmåten består av tre hovedtrinn. Et trinn omfatter påføring av preparatet på et underlag, jevn fordeling over bredden av underlaget- og herding av produktet. | Et annet trinn omfatter dyppihg av underlaget i et bad av silikon! og fluorkarbonoppløsriing og fjerning av overskuddet av oppløsning. Den. annen behandling kan ut-føres enten før. eller etter første trinn. Det siste trinn består av å presse sammen de flerbelagte fibre av underlaget fra de to første trinn. Dette fører til et produkt som er overlegent i forhold til de som tidligere er kjent. Spesielt er stoffet porøst, varig og har en god håndteringsevne. Viktig er det at produktet er stort sett vindbestandig og vannavstøtende. Generelt overvin-nes alle ulemper ved tidligere kjente teknikker som er nevnt ovenfor.

Som nevnt foran, består preparatet i følge oppfinnelsen av to kritiske komponenter og likeledes to komponenter som eventuelt kan tilsettes. Preparatet som er gjengitt nedenunder,' sammen med konsentrasjonsområdet for.hver av komponentene er typisk' for preparatet i følge oppfinnelsen:

Det foretrukne preparat er:

i

Polydimetylsi.loksankompojnenten er kritisk for preparatet. Et passende siloksan fremstilles |av Dow Corning. Typisk ervis-kusiteten i siloksanet mellom 20,'000 og ^10.000 centipoi.se ved 25°C. Silikoninnholdet' er ca. 30 vektprosent.

Når det gjelder den kritiske tinnkatalysatorkomponent, er passende katalysatorer d.ibetyltinndiacetat, dibetyltinndilaurat og dibetyloktuat. Tinninnholdet i sjlike katalysatorer er viktig. Dow Corning fremstiller passende katajlysatorer under, varemerkene XY 170 (dibetyltinndilaurat) og XY 176 (jdibetyltinndiacetat) . Tinninnhol-dene er henholdsvis'8.7 vektprosent og 33^ vektprosent for Dow Corning katalysatorene. Konsentrasjonen av tinn holdes i konsentr-' asjonsområdet 0.5 til 1.5 vektprosent av katalysatorkomponenten.

De to gjenværende komponenter kan eventuelt tilsettes og virke aktive til å redusere viskositeten i preparatet. Men vikt-igere er det at de øker preparatets levetid slik at det passer mer for kommersiellbruk. En typisk syre er acetatsyre. Andre syrer

passer også. Det aromatiske oppløsningsmiddelet er typisk eks-

ylol. Andre oppløsningsmidler så som toluene kan brukes. Både syren og oppløsningsmiddelet føres så over i atmosfæren under be-handlingen.

Som nevnt foran omfatter fremgangsmåten tre hovedtrinn.

Et trinn vedrører påføring av det spesielle preparat. Preparatet påføres på overflaten av et strukket underlag som kontinuerlig føres under påføringspunktet. Preparatet kan påføres på en eller begge sider av underlaget. Påføring på en side er imidlertid foretrukket. Flere belegginger ligger innenfor oppfinnelsens ramme. Et vanlig,.flytende påføringsblad med en tykkelse på ca. 0.25 til 0.40 brukes for å spre. preparatet jevnt over underlaget. Deretter herdes underlaget og det påførte preparat i en ovn med temperatur på ca. 150°C. Den konvensjonelle ovn kan ha to.trinn, hvor det første trinn er 150°cmens det annet trinn er 165°C. Formålet med det første trinn er å gi både vindbestandighet og vannavstøt-ende evne til det ferdige behandlede underlag.

Viskusiteten i preparatet, er typisk mellom 20.000 og

100.000 centipoise målt ved Brookfield Viscometer. Et foretrukket viskusitetsområde er mellom 20.000 og ca. ^0.000 centipoise. Hvis viskusiteten er lavere- enn 2'0.000( centipoise, vil preparatet., renne gjennom underlaget ■ og gjøre det.sjtivt. Hvis viskusiteten er høy-

ere enn ca. 100.000 centipoise, blir det vanskelig å belegge overflaten jevnt og å trenge ned i underlaget.

Et annet trinn i fremgangsmåten består i å føre underlag-

t

et ned i et bad .som inneholder en| silikon og fluorkarbon-oppløsni-

ng sammen med etterfølgende fjerning av overskuddet av oppløsnin-gen. Typiske silikon og fluorkarbonoppløsninger er gjengitt nedenunder :

Fluorkarbonoppløsning

. - i

Et meget tynt belegg av hver av oppløsningene påføres,og i

gir en vektøkning på det'avsluttede produkt på ca. 1.7 til ca. 3.4 g/m . Oppløsningen tørkes i !tre minutter ved ca. 120°C og herdes i ca. to minutter ved ca.|<!>170°C. Den annen fremgangsmåte kan anvendes enten før eller etter påføring av det første.trinn.. Hvis oppløsningen påføres før påføring av preparatet, er en silikon oppløsning foretrukket. Formålet ved denne påføringsteknikk er å gi større vannavstøtende evne til underlaget. Underlaget be-legges på' begge sider.

Det sist.e trinn i fremgangsmåten består av komprimering av underlaget. F.eks. hvis man benytter stoff, presses dette sammen eller krympes ved kjente fremgangsmåter på ca. 1/10$ i bredden. Lengden presses sammen i tilsvarende utstrekning. Formålet er å gi det behandlede underlag en passende håndteringsevne.

Vektøkning på underlaget etter påføring ved fremgangsmåten som er beskrevet, skulle være mellom 14 - 28 g/m 2. Ved forholdet er det vesentlig at foreliggende oppfinnelse vedrører _' _/ belegging av fibre snarere enn belegging av overflate av underlaget fremstilt av disse fibre..

Typisk underlag som benyttés i oppfinnelsen er polyester-bomulls kombinasjoner i forskjellige blandinger, stoff av naturfiber, syntetiske materialer og kombinasjoner av naturlige'

og syntetiske materialer. Noen stoffer .passer ikke så som seil-

duk og taffeta. Tettheten på slike stoffer varierer på fra mel-

lom 100 til ca. 200 g/m 2. Stoffet -må .være tett vevet d.v.s. ha et trådtall på minst 36 tråder pr. cm i renningen og minst ca.

. 27 tråder pr. cm i islettet. Et typisk stoff vil ha et trådtall

på 42 x 28 tråder pr..cm. Trådtall på mindre enn det som er nevnt ovenfor gjør det mulig for preparatet å trenge gjennom underlaget .

Eksempler. Følgende eksempler illustrerer preparatet, fremgangsmåten for påføring og produktet i følge oppfinnelsen. Selv om fremstilling av regntøymateriale beskrevet nedenunder, er fremstillingen bare illustrerende på det foretrukne produkt og begrenser ikke oppfinnelsen.

Et antall preparater er beskrevet i eksemplene. Den opprinnelige viskusitet er hvert preparat er ca. 20.000 centi-.1

poise. De fysiske egenskaper i regntøymaterialet fremstilt i hvert . eksempel er også beskrevet. Hver! egenskap blir vurdert, men hver

i

vedrører vesentlige trekk for utendørs tøy. som avstøter regn. En kort diskusjon av de viktigste av! disse følger sammen med fremgangsmåter som benyttes for å vurdere denne egenskapen.

Den viktigste av disse, prøver er antakelig regnprøven som måler motstanden i stoffene for. gjennomtrenging av vann. Et typisk prøveapparat består av en 2.5m vannkolonne som er forbundet med en sprøytedyse som vender mot en prøvé som strekkes over en bøyle. Prøven ligger an mot et veid trekkpapir og sprøytes i fem minutter. Deretter veies igjen trekkpapiret for å registrere en eventuell vektøkning som skyldes gjénnomtrengning av vann gjennom prøven. En vektøkning på fem gram er aksepterbar. En vektøkning på ca. et gram er utmerket.

En annen prøve som blir benyttet for å undersøke .'regn-

tøy er■hydrostatisk trykkprøve som mange ganger kalles superprø-ven. Den måler motstanden i stoffet og for gjennomtrengning av vann under statisk trykk slik som man har i drivende regn. En vannkolonne benyttesj og som- i regnprøven, presses vann mot prø-

ven som er strukket over en bøyle. De første få dråper med vann som trenger igjennom stoffet markerer at prøven er avsluttet. Resultatet gjengis til nærmeste cm. vannkolonnehøyde.•

Vanndampoverføring bestemmes ved å benytte et spesielt metall, som 9.0 ml. destilert vann overføres til. Prøven .festes over koppen, og vann-nivået er ca. 20 mm fra stoffprøven. Appa-ratet, deriblandt kopp, vann og prøve veies.. Etter 24. timer i en' kondisjonert atmosfære, veies igjen koppen for å bestemme-tap av vann som har trengt gjennom prøven. Data gjengis som gram/- time/m 2. Et antall på 25 - 35 betraktes som ideell.

Eksempel 1

Et polyester-bomullstoff med et trådtall på 42 x 28 tråder pr. cm. ble prøvet. Prøven ble behandlet i følge fremgangsmåten som er gjengitt ovenfor. Nærmere bestemt ble et preparat påført på prøven. Preparatet besto av:

Preparatet ble påført fiberunderlaget og spredt jevnt over overflaten. Prøven ble deretter herdet ved ca. 150°C. Deretter ble prøven påført fluorkarbonpreparatjet som er beskrevet i detaljer ovenfor. Overskuddet av oppløsningen ble fjernet. Prøven ble tør-ket i ca. tre minuo tter ved 120°C!!og deretter herdet i ca. to min--utter.ved ca. 170 c. Prøven ble 'deretter krympet, ved å anvende konvensjonelle fremgangsmåter beskrevet ovenfor. Det ferdige produkt som inneholdt flerbelagt fiber ble analysert. De. viktige fysiske egenskaper er gjengitt nedenunder:

Eksempel 2

Eksempel 1 ble gjentatt bortsett fra at preparatet var forskjellig:

De fysiske egenskaper i det resulterende produkt var:

i

i

Eksempel 3 !

i Eksempel 2 ble gjentatt ibortsett fra at konsentrasjonen i av eddiksyre ble redusert. Preparjatet var følgende:

De fysiske egenskaper ved produktet man fikk ved å an-, vende ovennevnte preparat var stort sett identiske med de man fikk i eksempel 2. Reduksjonen i konsentrasjonen av eddiksyre reduserte varigehten av livet for preparatet og økte viskusi-^teten i forhold til preparatet benyttet i eksempel 2.

Eksempel 4

Eksempel 2 ble igjen gjentatt bortsett fra at man benyt-, tet en forskjellig katalysator. Preparatet var følgende:

De fysiske egenskaper.i produktet fremstilt under anven-delse av preparatet var stort sett de samme som de man fikk i eksempel 2.

Eksempel. 5

Eksempel 2 ble gjentatt.ji kommersiell målestokk. Ca. 110 meter prøve ble behandlet. Preparatet som ble anvent var som følger:

De fysiske egenskaper veid produktet er følgende:

' Eksempel 6

Dette eksempelet benytter det foretrukne.preparat i føl-ge oppfinnelsen. Eksempel 1 ble gjentatt borsett fra at stoffet ble.påført en silikonoppløsning beskrevet i detaljer ovenfor i stedet for en fluorkarbonoppløsning. Eksempelet ble gjennomført i kommersiell målestokk med ca. 5500 meter stoff. Preparatet som ble benyttet i dette forsøket i kommersiell målestokk var: De fysiske egenskaper i det kommersielle produkt beskrevet ovenfor var følgende: 1

Det er ikke meningen å begrense oppfinnelsen til de spesielle utførelser som er beskrevet! ovenfor. Oppfinnelsen skal om-fatte alle andre utførelser, alterativer og modifikasjoner som er

i

konsistent med oppfinnelsen.

Claims (16)

1. l._ Beleggingspreparat for underlag karakterisert ved at det består av

   a) et. polydimethylsiloksan som er til stede i en mengde på fra ca. 93 til ca. 99 vektprosent av preparatet og

   b) en tinnkatalysator som er tilstede i en mengde på ca.

   0.5 til ca..1.5 vektprosent av preparatet.
2. 2.. Preparatet i følge krav 1 karakterisert ved at viskusiteten er fra ca. 20.000 til ca. 100.000 centipoise.
3. 3. Preparatet i følge krav 1 karakterisert ved at'viskusiteten er.mellom 20.000 og 40.000 centipoise.
4. 4t Preparatet i følge krav 1 videre karakterisert ved at katalysator velges fra dibethyltinndiace-ta.t, dibethyltinndilaurat eller dibethyltinndioctoat.
5. 5- Preparatet i følge krav 1 karakterisert ved at c) en syre er tilstede i en mengde på fra ca. 0.1 til ca. 1.5 vektprosent av preparatet.
6. 6. Preparatet i følge krav 1 karakterisert , ved at syren er eddiksyre.
7. 7. Preparatet i følge krav 5 karakterisert ved at den inneholder

   d) et aromatisk oppløsningsmiddel som er tilstede i en mengde på fra ca. 0.1 til ca. 5.0 vektprosent av preparatet.
8. 8. Preparatet i følge krav 7 karakterisert ved at oppløsningsmiddelét er^ eksylol.
9. 9. Beleggingspreparat for. underlag karakterisert ved at det består av

   a) et polydimethylsiloksari•som er tilstede i en mengde på ca. 95-3. vektprosent av preparatet,

   b) en dibethyltinndilaurat-katalysator som er tilstedé i en mengde på ca. 0.7 vektprosent av preparatet,

   c) eddiksyre som er til! stede i en mengde på ca.' 1.0 vektprosent av preparatet og,

   d) et aromatisk • o■ ppløsniingsmiddel som er til stede i en mengde på ca. 3.0 vektprosent av preparatet.
10. 10. Preparatet i følge krav j9 ' karakterisert ved at oppløsningsmiddelét erj eksylol'.
11. 11. Fremgangsmåte for belegging av preparatet karakt-e r i' sev t ved at

    a) påfører preparatet i følge krav 1 eller 9 på et strukket underlag,

    b) jevnt fordeler det påførte preparat på en overflate av underlaget,

    c) herder underlaget fra b),

    d) fylling av underlaget méd en oppløsning som er valgt fra en silikon eller en fluorkarbonoppløsning og

    e) sammenpresning av underlaget

    slik at det stort sett blir vindbestandig, vannavstøtende og ha god hånd.teringsevne.
12. 12. Fremgangsmåte i følge krav 11 karakterisert ved at underlaget fylles før preparatet påføres på dette.
13. 13- Fremgangsmåte i følge krav 11 karakterisert ved at preparatet påføres begge sider av underlaget.
14. 14' . Fremgangsmåte i følge krav 11 karakterisert ved at underlaget er et tettvevet stoff.
15. 15- Fremgangsmåte i følge krav 14 karakterisert ved at soffet har en renning på minst 36 og et islett på minst 27 tråder.pr. centimeter.
16. 16. Fremgangsmåte i følge krav 14 karakterisert ved at underlaget er en blanding av polyester og bomull.

    17- Produkt karakterisert ved at det blir fremstilt etter en fremgangsmåte i følge krav 11.