WO2011120804A2 - Mit haftvermittler ausgerüstete textile flächengebilde - Google Patents

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    • D06M15/65—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain containing epoxy groups

Definitions

  • the invention relates to fibers, yarns and textile fabrics finished with adhesion promoters and to their production and use.
  • Textile fabrics such as, for example, fabrics, scrims, nonwovens, knitted fabrics and knitted fabrics are considered as textile fabrics.
  • Silicone rubber-coated textiles are preferred in work, sports, functional and leisure wear, where in addition to functional factors and wearing comfort and fashionable aspects can be in the foreground.
  • Silicone rubber makes clothes water-repellent, abrasion-resistant, elastic, washable, wrinkle-free, comfortable and gives the textile material a pleasantly soft feel. Coatings also play a very important role in industrial
  • Textiles such as compensators for public transport or public buildings, curtains,
  • Light protection textiles, awnings or safety restraint systems in automobiles or architectural textiles are Light protection textiles, awnings or safety restraint systems in automobiles or architectural textiles.
  • the adhesion promoters are used in larger quantities, but this leads to a negative impact on the rheology. It comes to increase the viscosity, it shows a pronounced thixotropic behavior, the Sensitivity to humidity increases and storage stability is lowered. To achieve better adhesion, the textiles are often subjected to a complex cleaning prior to coating.
  • the task consisted of fibers, yarns or textile
  • the subject of the invention are fibers, yarns and fabrics which are equipped with the coupling agent of the general formula (I) X - [(S iOR ⁇ J ⁇ ni SiOR -R 3) TM] o - X (I) wherein
  • R 1 is a monovalent SiC-bonded, unsubstituted or heteroatom-substituted hydrocarbon radical having 1 to 18 carbon atoms, the carbon-carbon
  • R 2 is a hydrocarbon radical having functional groups selected from the group consisting of epoxy,
  • R 3 is an H atom
  • X is a radical R 1 , R 2 , R 3 or OH or O-alkyl
  • n is a number from 0 to 200
  • n is a number ⁇ 1 and
  • the radical R 1 is preferably a monovalent hydrocarbon radical having 1 to 6 carbon atoms, with the methyl radical being particularly preferred.
  • R 2 hydrocarbon radicals which contain the epoxy group as the functional group are preferred.
  • m is a number from 1 to 200.
  • o is a number from 1 to 100.
  • Such compounds can be prepared by methods known to those skilled in the art, as described for example in the textbook Walter Noll, Chemistry and Technology of Silicones, Verlag Chemie, 1968, ASIN B0000BSUOU, page 162 et seq.
  • the fibers, yarns and textile fabrics can consist of all fibers known to the person skilled in the art, such as natural plant fibers or animal fibers or artificial fibers such as chemical and regenerated fibers.
  • the process for producing the fibers, yarns and fabrics which are provided with the adhesion promoter of the general formula (I) is characterized in that the application of the adhesion promoter already during the textile manufacturing process of the fibers, yarns or textile
  • adhesion promoter of the general formula (I) can at
  • Room temperature or at elevated or at reduced temperature can be applied. For simplicity, it is applied at ambient pressure. It can also be applied at elevated or reduced pressure.
  • the adhesion promoter can be applied, for example, as part of a finishing formulation to fibers or yarns via godets or metering pumps during intermediate or final spooling. Further possibilities exist as part of
  • the adhesion promoter is applied in amounts of 0.000001% up to 10% based on the weight of the fiber, the yarn or the textile fabric. More preferred are
  • Adhesion promoters in amounts of 0.00001% to 3% of
  • Fiber weight Particularly preferably 0.0001 to 1%.
  • Adhesion promoters of the general formula (I) are equipped, can be used for coating with organic coating compositions, in particular with silicone rubber.
  • the coating can, for example, in the doctor blade method
  • Roller coatings such as gravure rolls, patting or application by multi-roll systems and screen printing are possible.
  • the coated fibers, yarns and fabrics can be used anywhere where textiles with
  • Coatings that show good adhesion to the substrate are required. Examples are compensators for public transport or public buildings, curtains,
  • Both of the coating compositions are addition-crosslinking liquid silicone rubbers such as those obtainable, for example, under the brand name ELASTOSIL LR from Wacker Chemie AG, Kunststoff.
  • the coating had a liability of 175N / 5cm.
  • the coating had a scratch resistance of 100 scrubs after a moisture aging of 17 days at 95%
  • Me 3 SiO 2 [SiO (Me) H] 3 SiMe 3 was then applied in an amount of 0.01% of the weight of the fabric.
  • the fabric was dried at 150 ° C for 60 seconds. On this equipped fabric was the
  • Silicone rubber coating composition according to Comparative Example 1 applied by doctor blade method and 2 minutes at 170 ° C.
  • the coating had a liability of 307N / 5cm.
  • the coating had a scrub resistance of 1400 scrubs after a moisture aging of 17 days at 95%
  • the fabric was dried at 150 ° C for 60 seconds.
  • Silicone rubber coating composition according to Comparative Example 1 applied by doctor blade method and 2 minutes at 170 ° C.
  • the coating had a 358N / 5cm adhesion.
  • Coating had a scrub resistance of 2800 scrubs after a moisture aging of 17 days at 95% humidity and 90 ° C.

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Abstract

Die Erfindung betrifft mit Haftvermittlern ausgerüstete Fasern, Garne und textile Flächengebilde sowie deren Herstellung und Verwendung.

Description

Mit Haftvermittler ausgerüstete textile Flächengebilde
Die Erfindung betrifft mit Haftvermittlern ausgerüstete Fasern, Garne und textile Flächengebilde sowie deren Herstellung und Verwendung .
Als textile Flächengebilde gelten Textilien wie beispielsweise Gewebe, Gelege, Vliese, Gewirke und Gestricke. Mit
Siliconkautschuk beschichtete Textilien werden bevorzugt in Arbeits-, Sport-, Funktions- und Freizeitbekleidung eingesetzt, wo neben funktionellen Faktoren und dem Tragekomfort auch modische Aspekte im Vordergrund stehen können. Eine
Feinbeschichtung oder Imprägnierung mit hautverträglichem
Siliconkautschuk macht Kleidung wasserabweisend, abriebfest, elastisch, waschbeständig, knitterfrei, bequem und verleiht dem textilen Material einen angenehm weichen Griff. Beschichtungen spielen auch eine sehr wichtige Rolle in industriellen
Textilien wie beispielsweise Kompensatoren für öffentliche Verkehrsmittel oder öffentliche Gebäude, Vorhänge,
Lichtschutztextilien, Markisen oder Sicherheitsrückhaltesysteme in Automobilen oder auch Architekturtextilien.
Textilien die mit Siliconkautschuk beschichtet werden sollen, haben jedoch oft den Mangel, dass Siliconkautschuk nicht gut an der Oberfläche haftet. Um dennoch eine Haftung zu ermöglichen werden Silikonkautschukformulierungen verwendet, die diverse Haftvermittlungszusätze enthalten. Damit sie ausreichende
Wirkung zeigen werden die Haftvermittler in größeren Mengen eingesetzt, was jedoch zu einem negativen Einfluss auf die Rheologie führt. Es kommt zur Erhöhung der Viskosität, es zeigt sich ein ausgeprägtes thixotropes Verhalten, die Empfindlichkeit gegen Luftfeuchtigkeit erhöht sich und die Lagerstabilität wird erniedrigt. Um eine bessere Haftung zu erreichen, werden die Textilien vor der Beschichtung zudem häufig einer aufwändigen Reinigung unterzogen.
Die Aufgabe bestand darin Fasern, Garne oder textile
Flächengebilde bereitzustellen, die bei der Beschichtung mit Silikonkautschukformulierungen eine gute Haftung zeigen, ohne jedoch die oben genannten Nachteile zu zeigen.
Gegenstand der Erfindung sind daher Fasern, Garne und textile Flächengebilde, die mit dem Haftvermittler der allgemeinen Formel (I) ausgerüstet sind X - [ ( S iOR^ J n i SiOR^-R3)™] o - X ( I ) wobei
R1 ein einwertiger SiC-gebundener, unsubstituierter oder mit Heteroatomen substituierter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, der Kohlenstoff-Kohlenstoff-
Mehrfachbindungen aufweist oder nicht aufweist,
R2 ist ein Kohlenwasserstoffrest mit funktionellen Gruppen die ausgewählt werden aus der Gruppe enthaltend Epoxy- ,
Acryl- oder Methacrylgruppen .
R3 ein H-Atom,
X ein Rest R1, R2, R3 oder OH oder O-Alkyl,
n eine Zahl von 0 bis 200,
m eine Zahl ^ 1 und
o eine Zahl > 1
bedeuten. Bevorzugt handelt es sich bei dem Rest R1 um einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wobei der Methylrest besonders bevorzugt ist. Als R2 sind Kohlenwasserstoffreste die als funktionelle Gruppe die Epoxygruppe enthalten bevorzugt.
Bevorzugt ist m eine Zahl von 1 bis 200. Bevorzugt ist o eine Zahl von 1 bis 100.
Solche Verbindungen können nach dem Fachmann bekannten Methoden hergestellt werden, wie beispielsweise im Lehrbuch Walter Noll, Chemie und Technologie der Silicone, Verlag Chemie, 1968, ASIN B0000BSUOU, Seite 162 ff beschrieben.
Die Fasern, Garne und textile Flächengebilde können aus allen dem Fachmann bekannten Fasern wie beispielsweise natürliche Pflanzenfasern bzw. Tierfasern oder künstlichen Fasern wie Chemie- und Regeneratfasern bestehen.
Das Verfahren zur Herstellung der Fasern, Garne und textilen Flächengebilde, die mit dem Haftvermittler der allgemeinen Formel (I) ausgerüstet sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des Haftvermittlers bereits während des textilen Herstellungsprozesses der Fasern, Garne oder textilen
Flächengebilde durch sprühen, tauchen, extrudieren, spritzen, pflatschen oder mittels mechanischer Übertragung wie
beispielsweise über Walzen, Rasterwalzen, getränkte Filze oder Schäume, entweder als Reinsubstanz oder als Bestandteil einer Formulierung erfolgt. Der Haftvermittler der allgemeinen Formel (I) kann bei
Raumtemperatur oder bei erhöhter oder auch bei erniedrigter Temperatur aufgebracht werden. Der Einfachheit halber wird bei Umgebungsdruck aufgebracht. Es kann aber auch bei erhöhtem oder reduziertem Druck aufgebracht werden .
Nach dem Aufbringen kann eine thermische Nachbehandlung bis zu 300°C in einem Zeitraum von 0,001 bis zu 2 Minuten erfolgen. Es kann aber auch einfach bei Raumtemperatur weiter verfahren werden .
Der Haftvermittler kann beispielsweise als Bestandteil einer Avivage-Formulierung auf Fasern oder Garne über Galetten oder Dosierpumpen beim Zwischen- oder Endspulen aufgebracht werden. Weiter Möglichkeiten bestehen darin als Bestandteil von
Spinnfinish - Formulierungen oder beim Schlichten die Fasern oder Garne mit dem Haftvermittler auszurüsten. Auch in Form einer Badpräparation ist das Aufbringen des Haftvermittlers während des Faser- und Garnherstellungsprozesses möglich.
Der Haftvermittler wird dabei in Mengen von 0,000001 % bis zu 10 % bezogen auf das Gewicht der Faser, des Garnes oder des textilen Flächengebildes aufgebracht. Bevorzugter sind
Haftvermittler in Mengen von 0,00001 % bis 3 % des
Fasergewichtes. Besonders bevorzugt 0,0001 bis 1 %.
Fasern, Garne und textilen Flächengebilde, die mit dem
Haftvermittler der allgemeinen Formel (I) ausgerüstet sind, können zur Beschichtung mit organischen Beschichtungsmassen insbesondere mit Siliconkautschuk verwendet werden.
Die Beschichtung kann beispielsweise im Rakelverfahren,
Tauchverfahren, Extrusionsverfahren, Spritz - oder
Sprühverfahren, aufgebracht werden. Auch alle Arten von
Rollenbeschichtungen, wie Gravurwalzen, Pflatschen oder Auftrag über Mehrwalzensysteme sowie Siebdruck sind möglich. Die beschichteten Fasern, Garne und textilen Flächengebilde können überall da eingesetzt werden, wo Textilien mit
Beschichtungen, die eine gute Haftung zum Untergrund zeigen, gefordert sind. Beispiele sind, Kompensatoren für öffentliche Verkehrsmittel oder öffentliche Gebäude, Vorhänge,
Lichtschutztextilien, Markisen, Sicherheitsrückhaltesysteme in Automobilen, Architekturtextilien oder auch Arbeits-, Sport-, Funktions- und Freizeitbekleidung.
Beispiele
In den nachstehend beschriebenen Beispielen beziehen sich alle Angaben von Teilen und Prozentsätzen, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Sofern nicht anders angegeben, werden die nachstehenden Beispiele bei einem Druck der
umgebenden Atmosphäre, also etwa 1020 hPa, und bei
Raumtemperatur, also bei etwa 20°C bis 25°C, bzw. bei einer Temperatur, die sich beim Zusammengeben der Reaktanden bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Heizung oder Kühlung einstellt, durchgeführt . In den nachfolgenden Bespielen erfolgte die Messung der Haftung nach ISO 53530. Die sogenannte Scrubbeständigkeitsprüfung wurde nach ISO 5981 durchgeführt. Vergleichsbeispiel 1
Ein Gewebe aus Polyamid 6.6 Garnen wurde mehrfach einem
Waschprozess unterzogen um alle aufgebrachten Textilhilfsmittel aus dem Herstellprozess zu entfernen. Auf dieses Gewebe wurde eine Siliconkautschukbeschichtungsmasse im Rakelverfahren aufgebracht und 2 Minuten bei 170 °C
ausgehärtet. Beider der Beschichtungsmasse handelt es sich um eine additionsvernetzenden Flüssigsiliconkautschuk wie er beispielsweise unter dem Markenname ELASTOSIL LR von der Wacker Chemie AG, München zu beziehen ist.
Die Beschichtung hatte eine Haftung von 175N/5cm.
Die Beschichtung hatte eine Scrubbeständigkeit von 100 Scrubs nach einer Feuchtealterung von 17 Tagen bei 95%
Luftfeuchtigkeit und 90 °C.
Beispiel 1
Ein Gewebe aus Polyamid 6.6 Garnen wurde mehrfach einem
Waschprozess unterzogen um alle aufgebrachten Textilhilfsmittel aus dem Herstellprozess zu entfernen analog zum
Vergleichsbeispiel 1.
Im Tauchverfahren wurde anschließend Me3SiO [SiO (Me) H] 3SiMe3 in einer Menge von 0,01% des Gewebegewichtes aufgetragen.
Das Gewebe wurde 60 Sekunden bei 150°C getrocknet. Auf dieses ausgerüstete Gewebe wurde die
Siliconkautschukbeschichtungsmasse gemäß Vergleichsbeispiel 1 im Rakelverfahren aufgebracht und 2 Minuten bei 170°C
ausgehärtet .
Die Beschichtung hatte eine Haftung von 307N/5cm.
Die Beschichtung hatte eine Scrubbeständigkeit von 1400 Scrubs nach einer Feuchtealterung von 17 Tagen bei 95%
Luftfeuchtigkeit und 90 °C.
Beispiel 2
Ein Gewebe aus Polyamid 6.6 Garnen wurde mehrfach einem
Waschprozess unterzogen um alle aufgebrachten Textilhilfsmittel aus dem Herstellprozess zu entfernen analog zum
Vergleichsbeispiel 1.
Im Tauchverfahren wurde anschließend
Me3SiO [SiO (Me) H) ] i2 [SiO (Me) R2] i0SiMe3 in einer Menge von 0,01 % des Gewebegewichtes aufgetragen. R2 war bei diesem Beispiel der folgende Epoxy-Rest: -CH2-CH2-CH2-0-CH2-CH (0) CH2
Das Gewebe wurde 60 Sekunden bei 150 °C getrocknet.
Auf dieses ausgerüstete Gewebe wurde die
Siliconkautschukbeschichtungsmasse gemäß Vergleichsbeispiel 1 im Rakelverfahren aufgebracht und 2 Minuten bei 170 °C
ausgehärtet .
Die Beschichtung hatte eine Haftung von 358N/5cm. Die
Beschichtung hatte eine Scrubbeständigkeit von 2800 Scrubs nach einer Feuchtealterung von 17 Tagen bei 95% Luftfeuchtigkeit und 90°C.
Wie der Vergleich mit Vergleichsbeispiel 1 zeigt weisen die erfindungsgemäßen Beispiele 1 und 2 eine wesentlich erhöhte Haftung, Scrubbeständigkeit und Alterungsbeständigkeit bei einer Feuchtealterung von 17 Tagen bei 95 % Luftfeuchtigkeit und 90 °C auf .

Claims

Ansprüche
1. Fasern, Garne und textile Flächengebilde, die mit dem Haftvermittler der allgemeinen Formel (I) ausgerüstet sind x - [
Figure imgf000010_0001
(SIOFOR3) ] 0 - x (i) wobei
R1 ein einwertiger SiC-gebundener, unsubstituierter oder mit Heteroatomen substituierter Kohlenwasserstoffrest mit
1 bis 18 Kohlenstoffatomen, der Kohlenstoff-Kohlenstoff- Mehrfachbindungen aufweist oder nicht aufweist,
R2 ist ein Kohlenwasserstoffrest mit funktionellen Gruppen die ausgewählt werden aus der Gruppe enthaltend Epoxy- , Acryl- oder Methacrylgruppen,
R3 ein H-Atom,
X ein Rest R1, R2, R3 oder OH oder O-Alkyl,
n eine Zahl von 0 bis 200,
m eine Zahl ^ 1 und
o eine Zahl > 1
bedeuten.
2. Verfahren zur Herstellung der Fasern, Garne und textilen Flächengebilde gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des Haftvermittlers der allgemeinen Formel (I) während des textilen Herstellungsprozesses der Fasern, Garne oder textilen Flächengebilde durch sprühen, tauchen,
extrudieren, spritzen, pflatschen oder mittels mechanischer Übertragung entweder als Reinsubstanz oder als Bestandteil einer Formulierung erfolgt.
3. Verwendung der Fasern, Garne und textilen Flächengebilde gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Textilien ausgewählt aus der Gruppe enthalten Kompensatoren für öffentliche
Verkehrsmittel oder öffentliche Gebäude, Vorhänge,
Lichtschutztextilien, Markisen, Sicherheitsrückhaltesysteme in Automobilen, Architekturtextilien, Arbeits-, Sport-, Funktionsund Freizeitbekleidung.
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