EP0024703A1 - Verfahren zur Herstellung von Filtermaterialien - Google Patents

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EP0024703A1
EP0024703A1 EP80105000A EP80105000A EP0024703A1 EP 0024703 A1 EP0024703 A1 EP 0024703A1 EP 80105000 A EP80105000 A EP 80105000A EP 80105000 A EP80105000 A EP 80105000A EP 0024703 A1 EP0024703 A1 EP 0024703A1
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EP
European Patent Office
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substrate
solvent
radiation
irradiation
resin
Prior art date
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EP80105000A
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English (en)
French (fr)
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EP0024703B1 (de
EP0024703B2 (de
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Manfred Römer
Werner Zeh
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Morton Thiokol GmbH
Original Assignee
Morton Thiokol GmbH
Duerr GmbH
Duerr Anlagenbau GmbH
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Priority to AT80105000T priority Critical patent/ATE3072T1/de
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Publication of EP0024703B1 publication Critical patent/EP0024703B1/de
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    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06M14/00—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials
    • D06M14/18—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials using wave energy or particle radiation
    • D06M14/20—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials using wave energy or particle radiation on to materials of natural origin
    • D06M14/22—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials using wave energy or particle radiation on to materials of natural origin of vegetal origin, e.g. cellulose or derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/08—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation
    • B05C9/12—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation the auxiliary operation being performed after the application
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05C9/14—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation the auxiliary operation involving heating or cooling
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/04—Physical treatment, e.g. heating, irradiating
    • D21H25/06—Physical treatment, e.g. heating, irradiating of impregnated or coated paper

Definitions

  • Nonwoven or paper substrates treated in this way have improved mechanical properties and improved chemical resistance compared to the untreated substrates. They can be used in various fields and are particularly suitable, for example, as filter fleeces or filter papers and for the production of filter materials, such as oil and air filters for motor vehicles.
  • filter fleeces have been impregnated with uncrosslinked phenolic resins, which were then crosslinked or hardened at elevated temperature.
  • Such a procedure has various disadvantages, which are mainly due to the complex hardening process.
  • hardening must take place at high temperatures in the range of 160 to 180 ° C.
  • hardening zones of 30 to 50 m in length and residence times of 60 to 80 minutes are required, which leads to a high energy expenditure, a high outlay on equipment and one severe environmental pollution due to the phenolic resin vapors released during the condensation.
  • the invention is therefore based on the object of providing an economical process for covering nonwoven and paper substrates with resins, which can be carried out with low energy expenditure and with little expenditure on apparatus and leads to end products with superior properties.
  • various polymers can be crosslinked by high-energy radiation, for example by UV radiation, ⁇ , ⁇ and V radiation. Such crosslinking reactions have hitherto been used, for example, in the curing of paints.
  • electron beam curing can also be applied to the coating of nonwoven and paper substrates, it also being possible to achieve partial coating while maintaining a residual permeability of the treated substrates.
  • the invention therefore relates to a method for producing paper or nonwoven substrates covered with resins, by impregnating the substrates with a resin and / or monomer and then curing.
  • the method according to the invention is characterized in that the substrate is impregnated with a solution or dispersion of at least one resin and / or monomer curable by electron radiation and the curing is effected by electron radiation. The solvent is removed before curing.
  • the substrate to be treated is first impregnated with a solution or dispersion, preferably a solution, a resin or monomers in a suitable inert organic liquid.
  • Compounds curable by electron radiation are suitable as monomers or resins.
  • Particularly suitable monomers are polyacrylated and / or polymethacrylated polyols, polyacrylated polyols being preferred because of the higher reaction rate.
  • hydroxyl groups of the polyols mentioned can be wholly or partially esterified by acrylic acid and / or methacrylic acid.
  • usable monomers according to the invention are trimethylolpropane triacrylate, hexanediol diacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, hexane-1,6-diol diacrylate, Diäthylenglykoldiacrylat, Triäthylenglykoldiacrylat, Tetraäthylenglykoldiacrylat, tripropylene glycol diacrylate, 2-Hydroxäthylacrylat, 2-hydroxypropyl acrylate, and Hexandiolmonoacrylat Butandiolmonoacrylate and the corresponding methacrylates or mixed acrylate Methacrylates.
  • the monomers can be used alone or in a mixture, if appropriate with high or low molecular weight prepolymers.
  • Particularly suitable monomers are pentaerythritol triacrylate or pentaerythritol acrylate mixtures with an average degree of esterification of 3 to 3.3 and with a viscosity of 600 to 1200 mPa.s (measured at 20 ° C. with the Brookfield viscometer, type RVT).
  • Suitable resins are high or low molecular weight resins or oligomers which are soluble in the inert organic liquids used. Examples of this are soluble polyurethane acrylates formed from the aforementioned hydroxy-functional acrylate monomers.
  • the molecular weight of such resins or oligomers is preferably in the range from 800 to 8000 and their viscosities go from 1000 to 50,000 mPa.s.
  • the content of acrylic and / or methacrylic unsaturated monomer units is, for example, 2-6 per molecule.
  • Resins of this type are produced by customary procedures, for example as described in DE-OS 25 30 896 and DE-OS 25 42 314.
  • a polyol is reacted with a diisocyanate.
  • the free NCO group content is then saturated with hydroxy-functional acrylate or methacrylate monomers.
  • the person skilled in the art can select amounts and reaction conditions such that the desired molecular weights and the desired content of acrylic and / or methacrylic unsaturated monomer units are achieved.
  • the viscosities can be varied, for example, by appropriate dilution of the resins with monomers.
  • the following raw materials can be used as starting materials for the polyurethane acrylates which can be used, for example, as resins or oligomers:
  • Suitable inert organic liquids for dissolving or dispersing the monomers or resins are customary inert organic solvents, such as aliphatic alcohols with, for example, 1 to 6 carbon atoms, in particular methanol and ethanol, aliphatic ketones with, for example, 3 to 6 carbon atoms, in particular dimethyl ketone and methyl ethyl ketone, and esters, in particular Alkyl acetate, for example with 1 to 4 carbon atoms in the alkyl part, for example Methyl acetate and ethyl acetate.
  • solvents can be used either alone or as a mixture.
  • the monomer and / or resin is used in the solvent to impregnate the nonwoven or paper substrates in concentrations of 1.0 to 50% by weight, based on the sum of the weight of monomers and / or resin and solvent.
  • the solutions thus contain 1.0 to 50 parts by weight of monomer and / or resin and 99 to 50 parts by weight of solvent. Preferred ranges are 2.0 to 40 parts by weight of monomer and / or resin and 98.0 to 60 parts by weight of solvent. For example, 10, 20, 30, 40 or 50 parts by weight of monomer and / or resin and 90, 80, 70, 60 or 50 parts by weight of solvent can be used.
  • concentration of the monomer and / or resin in the Ultimately, solvent depends on the desired degree of coverage of the substrate with the monomer or resin.
  • the substrate to be treated can be impregnated in any way with the solution or the dispersion of the monomer and / or resin in the solvents mentioned. Dipping treatment is preferably carried out. After the immersion treatment, the substrate passes through a draining zone and a drying zone, in which temperatures of approximately 120 to 140 ° C. are maintained, depending on the solvent. The solvent is recovered in the pure state from the drying zone and can be used again for the same purpose or for other purposes.
  • the amount of resin or monomer remaining on the substrate is independent of the immersion time in the solution and depends only on the concentration of the solution used.
  • concentration of the solution used therefore depends on the desired degree of coverage or the desired properties, such as the degree of permeation of the nonwoven or filter material to be produced, within the ranges specified above.
  • preferred ranges for the coating are 5 to 45% by weight, in particular 5 to 40% by weight, for example 10 to 25% by weight or 15, 25 or 45% by weight, based on the mass of the substrate.
  • the following resin / oligomer concentrations generally give the following assignments (measured as an increase in nonwoven mass in%):
  • nonwoven or paper materials pretreated in this way are stable in storage.
  • treated nonwoven or paper webs can be transported and stored in the form of rolls. Even if such rolls are stored in a side-by-side form for longer periods before crosslinking, no tendency of the impregnated material to migrate due to gravity is observed, rather the applied uncured monomer or resin remains distributed evenly over the substrate.
  • the materials hardened according to the invention are particularly easy to process. For example, they can be easily processed into folded forms, whereby the tendency to form fractures is reduced in comparison with the products treated and hardened conventionally with phenolic resins. In addition to the improved mechanical and chemical resistance, this also prevents the formation of unwanted dusts. In addition to the resulting cleaning problems, such dusts also pose a health risk during processing, since phenolic products are to be considered as carcinogenic substances.
  • the nonwoven or paper materials impregnated according to the invention are finally hardened before or after a possible finishing treatment.
  • the unsaturated acrylic resin is cured by radical chain polymerization, which leads to chain growth with a high three-dimensional degree of branching.
  • the substrates subjected to the impregnation, draining and drying treatment are subjected to a short-term irradiation with high-energy jets of a low dose.
  • Electron or ⁇ radiation is preferably used for this purpose.
  • the radiation can be generated by conventional electron sources.
  • one or more multi-stage electron accelerators are used. It has proven to be particularly advantageous to carry out the hardening process using the inventive device described below.
  • acceleration voltages of approximately 150 to 500 kV have proven to be suitable.
  • acceleration voltages of 200 kV or Be use acceleration voltages from 150 to 200 kV with good success.
  • the penetration depth of the electron radiation depends on the specific weight of the impregnated substrate, that is to say on substrate + impregnated monomer and / or resin.
  • an electron voltage of 150 to 180 kV is sufficient to penetrate into a substrate impregnated according to the invention with a specific weight of 1 to a depth of approximately 120 ⁇ m to 160 ⁇ m.
  • the curing speed depends on the radiation dose used. In general, dosages from 0.1 to about 16 Mrad, preferably 0.1 to 10 Mrad, and particularly preferably from 1 to about 10 or from 4 to 8 Mrad have been found to be satisfactory for achieving favorable production speeds.
  • the substrate impregnated according to the invention is guided past a window in a web shape under an inert gas, such as nitrogen, for example, from which the electron beam emerges.
  • an inert gas such as nitrogen, for example.
  • the distance of the substrate from the exit window is generally 10 to 50 mm.
  • the method according to the invention can be applied to all customary nonwoven and paper materials.
  • cellulose-based and plastic-based nonwoven and paper materials can be coated with resins.
  • Filters are suitable, for example Papers based on cellulose or plastic and nonwoven materials based on cellulose and plastic, such as those used for the production of oil filters in the automotive industry, air filters in the carburetor or automotive industry, or technical filters for a wide variety of purposes, for example for hydraulic systems, and other technical Purposes such as air conditioners can be used.
  • the method according to the invention has proven to be particularly favorable when applied to products with a cellulose content or based on cellulose. A lignin content in the cellulose does not interfere.
  • a particular advantage that arises when using materials based on pure cellulose is that the products obtained remain practically white, so that when the finished products are used as filter materials, there is an indicator effect on possible contamination of the filter.
  • Such an indicator effect is not possible with conventional coating with phenolic resins, since white coloring is not retained with phenolic resins, but discoloration to a dark brown color occurs.
  • the procedure according to the invention makes it possible, depending on the amount of coverage of the substrates used with resins, to produce completely impregnated impermeable products up to products which, depending on the starting substrate used and the amount of partial coverage, have a controllable residual permeability and thus, for example, as filter materials for a wide variety of purposes , for example as an oil or air filter in the motor vehicle industry and as a filter for other technical purposes, such as hydraulic systems or air conditioning systems can find.
  • the substrates according to the invention prove to be resistant to mechanical, chemical and temperature influences.
  • the polymerized impregnating resins are present as resits, ie they are insoluble in organic solvents and no longer meltable, which is advantageous, for example, for use in motor vehicles at high engine temperatures.
  • the process according to the invention is characterized above all by the lower energy consumption, ie by the elimination of high curing temperatures and by the reduction in the outlay on equipment (no longer long furnace channels are required) and by the increased throughput speed.
  • the lower energy consumption ie by the elimination of high curing temperatures and by the reduction in the outlay on equipment (no longer long furnace channels are required) and by the increased throughput speed.
  • Further advantages are that the soaked intermediate products obtained are stable in storage and are not subject to mass migration.
  • the solvents used can be easily recovered and can be used for a wide variety of purposes.
  • the products obtained are particularly stable and are not subject to discoloration.
  • the thermal stress on the substrates is eliminated in the method according to the invention. It is therefore possible to use more sensitive substrates than before. Changes in the nonwoven materials used due to the ionizing effect of the electron beams were not found.
  • the shortest treatment time with a small space requirement of the system required for the method according to the invention results if at least the removal of the solder detergent and the electron beam irradiation of the substrate - optionally also the impregnation or coating with the solvent or with a solution of impregnation and solvent - is carried out in successive operations with the substrate strip preferably running continuously.
  • the invention relates to a device for carrying out the method according to the invention.
  • multi-part - housing assembly A is a supply or storage chamber or station for a material strip or substrate f to be treated, e.g. a roll of a nonwoven or paper filter material wound on a supply roll 10, B an immersion bath for soaking the substrate with an impregnating agent dissolved in a solvent or, if the material tape f is already coated with impregnating agent, with the solvent, C a Chamber for removing the solvent again using one or more nozzles 11, D an irradiation housing part containing the irradiation device 12 with electron accelerator 13, scanner 14 and irradiation channel 15 and E an outlet chamber or station for the treated material or substrate band f.
  • a material strip or substrate f to be treated e.g. a roll of a nonwoven or paper filter material wound on a supply roll 10
  • B an immersion bath for soaking the substrate with an impregnating agent dissolved in a solvent or, if the material tape f is already coated with impregnating agent, with the solvent
  • C
  • the material strip f running off the supply roll 10 at a certain speed is continuously passed through the housing parts or chambers or stations A to E.
  • the substrate is first impregnated with the radiation-crosslinkable impregnating agent, for example an acrylic resin, dissolved in a suitable solvent.
  • the solvent has the task of that To allow penetration of the impregnant into the 'substrate and thus fulfill a transport function for the impregnating agent.
  • the further impregnated substrate in chamber C is then freed from the solvent again by blowing through nozzles 11, for example hot air nozzles, which can be supplied by a blower arranged in or on the housing assembly, if necessary after passing through a drip zone. It can therefore be passed immediately thereafter through the radiation channel 15 of the radiation housing part D filled with an inert gas, for example nitrogen, in which the impregnating agent is crosslinked by electron radiation and the substrate is thereby hardened and stiffened.
  • an inert gas for example nitrogen
  • Electron irradiation with an acceleration voltage of 150 to 200 kV has proven to be particularly economical for the aforementioned purpose.
  • large-area irradiation with a beam region widened in the running direction and fanned out in the scanner 14 is provided.
  • a running speed of the material band f of, for example, 30 to 60 m / sec can be achieved.
  • This radiation is generally sufficient to achieve a penetration depth with a crosslinking of, for example, 120 to 160 g / m 2 in the impregnated layer.
  • Simple paths of the substrate strip f through the chambers B, C and E are shown in the schematic drawing. Additional routes can be used to extend these paths as required.
  • the invention is also not necessarily limited to the fact that the material or substrate band only contains the impregnating agent using a solvent in immersion bath B or in another suitable application device is soaked or coated. If the material or substrate tape that is wound onto the supply roll 10 or that is supplied in some other way is already externally coated with an impregnating agent, the immersion bath B may need only contain the required solvent. If the tape is already fed in a state in which it has already been treated with a dissolved impregnating agent, the immersion bath B can also be omitted entirely. A and / or B can also form part of the common housing assembly.
  • a filter paper was treated under the following conditions:
  • a product which can be used as a filter material and has no discoloration is obtained.
  • the times for dipping, draining, and evaporating are laboratory values that can be shortened in industrial practice.
  • the flask is equipped with a condenser (water-cooled), a stirrer with a patent plug, which allows the flask to be covered with nitrogen during the manufacturing process (due to the NCO / water reaction), and a thermometer for temperature control.
  • a condenser water-cooled
  • a stirrer with a patent plug, which allows the flask to be covered with nitrogen during the manufacturing process (due to the NCO / water reaction)
  • a thermometer for temperature control.
  • NCO target 6.24% ⁇ 0.1%.
  • the temperature is now kept at 75 ° C. for 3 hours.
  • NCO target 0.00%
  • item 4 is added and mixed thoroughly. After mixing, the reactor contents are cooled to approx. 40 ° C and the resin is filled.

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Abstract

Imprägnierte Papier- oder Vliessubstrate werden hergestellt, indem die Substrate mit einer Lösung oder Dispersion eines durch Elektronenstrahlen härtbaren Harzes und/oder Monomeren imprägniert werden, worauf das Lösungsmittel entfernt und die Härtung des imprägnierten Substrats durch Elektronenbestrahlung bewirkt wird. In der hierzu verwendeten Vorrichtung sind, wie in der Zeichnung dargestellt, der Teil (C) zur Entfernung des Lösungsmittels und die Bestrahlungsvorrichtung (D) zu einem Bauaggregat vereint.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Imprägnierung von Vlies- oder Papiermaterialien mit härtbaren Harzen und deren anschliessende Härtung. Derart behandelte Vlies- oder Papiersubstrate weisen im Vergleich mit den unbehandelten Substraten verbesserte mechanische Eigenschaften und eine verbesserte chemische Widerstandsfähigkeit auf. Sie können auf verschiedenen Gebieten Einsatz finden und sind beispielsweise als Filtervliese oder Filterpapiere sowie zur Herstellung von Filtermaterialien, wie beispielsweise öl-und Luftfilter für Kraftfahrzeuge, besonders geeignet.
  • Bisher wurden Filtervliese mit unvernetzten Phenolharzen getränkt, die anschliessend bei erhöhter Temperatur vernetzt bzw. gehärtet wurden. Eine derartige Verfahrensweise weist verschiedene Nachteile auf, die vorwiegend durch den aufwendigen Härtungsvorgang bedingt werden. So muss die Härtung bei hohen Temperaturen in der Grössenordnung von 160 bis 180°C erfolgen, ausserdem werden Härtungszonen von 30 bis 50 m Länge und Verweilzeiten von 60 bis 80 Minuten benötigt, was zu einem hohen Energieaufwand, zu einem hohen apparativen Aufwand und zu einer starken Umweltbelastung durch die bei der Auskondensation freiwerdenden Phenolharzdämpfe führt.
  • Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, an wirtschaftliches Verfahren zur Belegung von Vlies- und Papiersubstraten mit Harzen bereitzustellen, das bei geringem Energieaufwand und geringem apparativen Aufwand durchführbar ist und zu Endprodukten mit überlegenen Eigenschaften führt.
  • Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, dass zur Erreichung dieses Ziels die Verwendung von durch Elektronenstrahlen härtbaren Harzen geeignet ist.
  • Bekanntlich können verschiedene Polymere durch energiereiche Strahlung, beispielsweise durch UV-Strahlung, α-, ß- und V-Strahlung vernetzt werden. Derartige Vernetzungsreaktionen wurden bisher beispielsweise bei der Härtung von Lacken ausgenutzt.
  • Im Rahmen der Erfindung wurde nunmehr gefunden, dass die Elektronenstrahlhärtung auch auf die Belegung von Vlies-und Papiersubstraten anwendbar ist, wobei es auch möglich wird,eine Teilbelegung unter Beibehaltung einer Restpermeabilität der behandelten Substrate zu erzielen.
  • Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von mit Harzen belegten Papier- oder Vliessubstraten, durch Imprägnieren der Substrate mit einem Harz- und/oder Monomer und anschliessende Härtung. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man das Substrat mit einer Lösung oder Dispersion mindestens eines durch Elektronenstrahlung härtbaren Harzes und/oder Monomeren tränkt und die Härtung durch Elektronenstrahlung bewirkt. Das Lösungsmittel wird vor dem Härten entfernt.
  • Beim erfindungsgemässen Verfahren wird das zu behandelnde Substrat zunächst mit einer Lösung oder Dispersion, bevorzugt einer Lösung, eines Harzes oder Monomeren in einer geeigneten inerten organischen Flüssigkeit getränkt.
  • Als Monomere oder Harze kommen durch Elektronenstrahlung härtbare Verbindungen in Frage. Besonders geeignete Monomere sind polyacrylierte und/oder polymethacrylierte Polyole, wobei polyacrylierte Polyole wegen der grösseren Reaktionsgeschwindigkeit bevorzugt sind.
  • Polyole, die den erfindungsgemäss verwendbaren Monomeren zugrundeliegen, können gerad- oder verzweigtkettig sein und in der Kette ein oder mehrere Heteroatome, z.B. in Form von Sauerstoffbrücken, enthalten. Sie weisen vorzugsweise 2 bis etwa 10, insbesondere 5 bis 9 und besonders bevorzugt 5 oder 6 Kohlenstoffatome auf. Sie enthalten bevorzugt 2 bis etwa 5 und insbesondere 2, 3 oder 4 Hydroxylfunktionen. Bevorzugte Beispiele für derartige Polyole sind:
    • Trimethylolpropan, Pentaerythrit bzw. Pentaerythritol, Hexandiol, insbesondere Hexan-1,6-diol und Polyäthylenglykole oder Propylenglykole, wie Triäthylenglykol oder Tripropylenglykol.
  • Die Hydroxylgruppen der genannten Polyole können gänzlich oder teilweise durch Acrylsäure und/oder Methacrylsäure verestert sein.
  • Spezielle Beispiele für erfindungsgemäss einsetzbare Monomere sind Trimethylolpropantriacrylat, Hexandioldiacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat, Pentaerythritoltriacrylat, Hexan-1,6-dioldiacrylat, Diäthylenglykoldiacrylat, Triäthylenglykoldiacrylat, Tetraäthylenglykoldiacrylat, Tripropylenglykoldiacrylat, 2-Hydroxäthylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, Hexandiolmonoacrylat und Butandiolmonoacrylate und die entsprechenden Methacrylate oder gemischten Acrylat-Methacrylate.
  • Die Monomeren können allein oder im Gemisch, gegebenenfalls mit hoch- oder niedrigmolekularen Präpolymerisaten eingesetzt werden.
  • Besonders geeignete Monomere sind Pentaerythritoltriacrylat bzw. Pentaerythritolacrylat-Gemische mit einem durchschnittlichen Veresterungsgrad von 3 bis 3,3 und mit einer Viskosität von 600 bis 1200 mPa.s (gemessen bei 20°C mit dem Brookfield-Viskosimeter, Typ RVT).
  • Als Harze kommen hoch- oder niedrigmolekulare Harze oder Oligomere in Frage, die in den verwendeten inerten organischen Flüssigkeiten löslich sind. Beispiele hierfür sind lösliche Polyurethanacrylate, gebildet aus den vorgenannten hydroxyfunktionellen Acrylatmonomeren.
  • Bevorzugt liegt das Molekulargewicht solcher Harze oder Oligomerer im Bereich von 800 - 8000 und ihre Viskositäten gehen von 1000 - 50000 mPa.s. Der Gehalt an acrylisch und/ oder methacrylisch ungesättigten Monomereinheiten beträgt beispielsweise 2 - 6 pro Molekül.
  • Derartige Harze werden nach üblichen Verfahrensweisen hergestellt, beispielsweise wie in der DE-OS 25 30 896 und der DE-OS 25 42 314 beschrieben. Beispielsweise wird ein Polyol mit einem Diisocyanat zur Reaktion gebracht. Der erreichte Gehalt an freien NCO-Gruppen wird dann abgesättigt mit hydroxyfunktionellen Acrylat- oder Methacrylatmonomeren. Der Fachmann kann Mengen und Reaktionsbedingungen so wählen, dass die gewünschten Molekulargewichte und der gewünschte Gehalt an acrylisch und/oder methacrylisch ungesättigten Monomereinheiten erzielt werden. Die Viskositäten können beispielsweise durch entsprechende Verdünnung der Harze mit Monomeren variiert werden.
  • Als Ausgangsmaterialien für die als Harze bzw. Oligomere beispielsweise verwendbaren Polyurethan-Acrylate können folgende Rohstoffe zum Einsatz kommen:
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002
  • Im folgenden ist ein Beispiel für eine spezielle Rezeptur angegeben:
    Figure imgb0003
  • Das hieraus erhaltene Produkt wird 50%ig in Hexandiol-1,6- diacrylat gelöst.
    Figure imgb0004
  • Geeignete inerte organische Flüssigkeiten zur Auflösung oderDispersion der Monomeren oder Harze sind übliche inerte organische Lösungsmittel, wie aliphatische Alkohole mit beispielsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methanol und Äthanol, aliphatische Ketone mit beispielsweise 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Dimethylketon und Methyläthylketon, sowie Ester, insbesondere Essigsäurealkylester mit beispielsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, z.B. Methylacetat und Äthylacetat. Diese Lösungsmittel können entweder allein oder im Gemisch eingesetzt werden.
  • Das Monomere und/oder Harz wird in dem Lösungsmittel zur Tränkung der Vlies- bzw. Papiersubstrate in Konzentrationen von 1,0 bis 50 Gew.%, bezogen auf die Summe des Gewichts von Monomeren und/oder Harz und Lösungsmittel, eingesetzt. Die Lösungen enthalten somit 1,0 bis 50 Gew.teile Monomeres und/oder Harz und 99 bis 50 Gew.teile Lösungsmittel. Bevorzugte Bereiche liegen bei 2,0 bis 40 Gew.teilen Monomerem und/oder Harz und 98,0 bis 60 Gew.teile Lösungsmittel. Beispielsweise können 10, 20, 30, 40 oder 50 Gew.teile Monomeres und/oder Harz und 90, 80, 70, 60 bzw. 50 Gew.teile Lösungsmittel verwendet werden. Die Konzentration des Monomeren und/oder Harzes in dem Lösungsmittel hängt letztlich von dem gewünschten Belegungsgrad des Substrats mit dem Monomeren bzw. Harz ab.
  • Das zu behandelnde Substrat kann in beliebiger Weise mit der Lösung bzw. der Dispersion des Monomeren und/oder Harzes in den genannten Lösungsmitteln imprägniert werden. Bevorzugt führt man eine Tauchbehandlung durch. Anschliessend an die Tauchbehandlung durchläuft das Substrat eine Abtropfzone sowie eine Trockenzone, in der je nach dem Lösungsmittel Temperaturen von etwa 120 bis 140°C eingehalten werden. Aus der Trocknungszone wird das Lösungsmittel in reinem Zustand zurückgewonnen und kann erneut für den gleichen Zweck oder für andere Zwecke eingesetzt werden.
  • Die Menge des auf dem Substrat verbleibenden Harzes bzw. Monomeren ist unabhängig von der Tauchzeit in der Lösung und hängt lediglich von der Konzentration der verwendeten Lösung ab. Die Konzentration der eingesetzten Lösung richtet sich daher innerhalb der vorstehend angegebenen Bereiche nach dem gewünschten Belegungsgrad bzw. den gewünschten Eigenschaften, wie z.B. dem Permeationsgrad des herzustellenden Vlies- oder Filtermaterials. Bevorzugte Bereiche für die Belegung liegen je nach dem Verwendungszweck des Endproduktes bei 5 bis 45 Gew.%, insbesondere bei 5 bis 40 Gew.%, beispielsweise bei 10 bis 25 Gew.% oder bei 15, 25 oder 45 Gew.%, bezogen auf die Masse des Substrats. Je nach der Art des verwendeten Vliesstoffs oder Papier- bzw. Filterpapiermaterials ergeben im allgemeinen folgende Harz/Oligomer-Konzentrationen die im folgenden aufgeführten Belegungen (gemessen als Vliesmassenerhöhung in %):
    Figure imgb0005
    Figure imgb0006
  • Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die so vorbehandelten Vlies- bzw. Papiermaterialien lagerungsstabil sind. So können beispielsweise behandelte Vlies- oder Papierbahnen in Form von Rollen transportiert und gelagert werden. Selbst wenn derartige Rollen in seitlich stehender Form über längere Zeiträume vor der Vernetzung gelagert werden, wird keine Wanderungstendenz des imprägnierten Materials aufgrund der Schwerkraft beobachtet, vielmehr verbleibt das aufgebrachte ungehärtete Monomere bzw. Harz in gleichmässiger Weise über das Substrat verteilt.
  • Hierdurch ergibt sich der Vorteil, den Tränkungs- und den Härtungsvorgang zeitlich getrennt und gegebenenfalls an verschieden Orten durchführen zu können. Auch eröffnet sich die Möglichkeit, die so vorbehandelten Substrate vor der eigentlichen Härtung einer Zwischenverarbeitung zu unterziehen. Beispielsweise können die getränkten und abgetrockneten "Mutterrollen" mittels üblicher Schneide-und/oder Faltwerkzeuge beliebig zu konfektionierten Produkten verarbeitet werden. Auch ist es möglich, schon jetzt Klebestellen mittels für diese Zwecke üblicher Klebstoffe auszubilden. Dabei bietet sich die Möglichkeit, Klebstoffe einzusetzen, die gleichzeitig mit den aufgebrachten Tränkharzen bzw. Tränkmonomeren durch die spätere Einwirkung von Elektronenstrahlen ausgehärtet werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die getränkten "Mutterrollen" direkt, gegebenenfalls nach zwischenzeitlicher Lagerung, dem Härtungsvorgang zu unterziehen und die eigentliche Konfektionierung zur endgültig gewünschten Form, z.B. durch Schneiden, Falten und/oder Kleben, nach dem Härtungsvorgang vorzunehmen. überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäss gehärteten Materialien besonders gut verarbeitbar sind. Sie lassen sich beispielsweise leicht zu gefalteten Formen verarbeiten, wobei im Vergleich mit den konventionell mit Phenolharzen behandelten und gehärteten Produkten die Neigung zur Bildung von Bruchstellen vermindert wird. Hierdurch wird neben der verbesserten mechanischen und chemischen Widerstandsfähigkeit auch die Bildung unerwünschter Stäube verhindert. Derartige Stäube stellen bei der Verarbeitung neben den sich hieraus ergebenden Reinigungsproblemen zusätzlich ein Gesundheitsrisiko dar, da phenolische Produkte zu den cancerogenen Substanzen zu rechnen sind.
  • Die erfindungsgemäss getränkten Vlies- bzw. Papiermaterialien werden schliesslich vor oder nach einer möglichen Konfektionierungsbehandlung gehärtet. Die Aushärtung des ungesättigten Acrylatharzes erfolgt durch Radikalkettenpolymerisation, die zu einem Kettenwachstum mit hohem dreidimensionalem Verzweigungsgrad führt. Um die Radikalkettenpolymerisation zu bewirken, werden die der Tränk-, Abtropf- und Trocknungsbehandlung unterzogenen Substrate einer kurzfristigen Bestrahlung mit energiereichen Strahlen von geringer Dosis unterworfen. Man bedient sich hierzu bevorzugt einer Elektronen- bzw. ß-Strahlung. Die Strahlung kann durch übliche Elektronenquellen erzeugt werden. Im allgemeinen bedient man sich ein- oder mehrstufiger Elektronenbeschleuniger. Es hat sich als besonders günstig erwiesen, den Härtungsvorgang unter Verwendung.der nachstehend beschriebenen erfindungsgemässen Vorrichtung durchzuführen.
  • Bei der Verwendung ein- oder mehrstufiger Elektronenbeschleuniger haben sich Beschleunigungsspannungen von etwa 150 bis 500 kV als geeignet erwiesen. Im allgemeinen lassen sich Beschleunigungsspannungen von 200 kV oder Beschleunigungsspannungen von 150 bis 200 kV mit gutem Erfolg einsetzen.
  • Im Rahmen der Erfindung hat es sich gezeigt, dass die Eindringtiefe der Elektronenstrahlung vom spezifischen Gewicht des imprägnierten Substrats, also von Substrat + imprägniertem Monomerem und/oder Harz, abhängt. So reicht beispielsweise eine Elektronenspannung von 150 bis 180 kV dazu aus, in ein erfindungsgemäss imprägniertes Substrat mit einem spezifischen Gewicht von 1 in eine Tiefe von etwa 120 µm bis 160 µm einzudringen.
  • Die Härtungsgeschwindigkeit ist abhängig von der angewendeten Bestrahlungsdosis. Im allgemeinen haben sich Dosierungen von 0,1 bis etwa 16 Mrad, vorzugsweise 0,1 bis 10 Mrad, und besonders bevorzugt von 1 bis etwa 10 oder von 4 bis 8 Mrad als zufriedenstellend zur Erzielung günstiger Produktionsgeschwindigkeiten erwiesen.
  • In der Praxis wird im allgemeinen das erfindungsgemäss imprägnierte Substrat, gegebenenfalls in konditionierter Form, bahnförmig unter einem Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff, an einem Fenster vorbeigeführt, aus dem die Elektronenstrahlung austritt. Der Abstand des Substrats von dem Austrittsfenster liegt im allgemeinen bei 10 bis 50 mm. Bei dieser Arbeitsweise werden je nach der Nutzbreite des eingesetzten Elektronenbeschleunigers bei den vorstehend angegebenen Dosierungen Produktionsgeschwindigkeiten erzielt, die in der Praxis zwischen 30 und 60 m pro Minute liegen. Durch diese kurzen Reaktionszeiten bzw. hohen Produktionsgeschwindigkeiten gestaltet sich das erfindungsgemässe Verfahren besonders vorteilhaft.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich auf sämtliche üblichen Vlies- und Papiermaterialien anwenden. So können beispielsweise erfindungsgemäss Vlies- und Papiermaterialien auf Cellulosebasis sowie auf Kunststoffbasis mit Harzen belegt werden. Geeignet sind beispielsweise Filterpapiere auf Cellulose- oder Kunststoffbasis sowie Vliesmaterialien auf Cellulose- und Kunststoffbasis, wie sie für die Herstellung von Ölfiltern in der Kraftfahrzeugindustrie, von Luftfiltern in der Vergaser- bzw. Kraftfahrzeugindustrie oder von technischen Filtern für verschiedenste Zwecke, beispielsweise für hydraulische Systeme, sowie andere technische Zwecke, z.B. Klimaanlagen, verwendet werden. Als besonders günstig hat sich das erfindungsgemässe Verfahren bei Anwendung auf Produkte mit einem Cellulosegehalt oder auf Cellulosebasis erwiesen. Dabei stört ein Ligningehalt der Cellulose nicht. Ein besonderer Vorteil, der sich bei der Verwendung von Materialien auf der Basis reiner Cellulose ergibt, liegt darin, dass die erhaltenen Produkte praktisch weiss bleiben, so dass sich bei Verwendung der fertiggestellten Produkte als Filtermaterialien eine Indikatorwirkung auf eventuelle Verschmutzungen des Filters ergibt. Eine derartige Indikatorwirkung ist bei der konventionellen Belegung mit Phenolharzen nicht möglich, da mit Phenolharzen keine weisse Färbung beibehalten wird, sondern Verfärbungen bis zur dunkelbraunen Farbe auftreten.
  • Ebenfalls lassen sich bestimmte, dem Verwendungszweck angepasste Einfärbungen der Filterpapiere herstellen, welche als Indikator bei grösserer Lagerhaltung fungieren können (Beispiel: Luftfilter blau, Ölfilter grün, Kraftstoff gelb).
  • Durch die erfindungsgemässe Verfahrensweise lassen sich je nach der Menge der Belegung der eingesetzten Substrate mit Harzen völlig imprägnierte undurchlässige Produkte bis zu Produkten herstellen, die in Abhängigkeit vom eingesetzten Ausgangssubstrat und der Menge der Teilbelegung eine steuerbare Restpermeabilität aufweisen und somit beispielsweise als Filtermaterialien für die verschiedensten Zwecke, beispielsweise als öl- oder Luftfilter in der Kraftfahrzeugindustrie sowie als Filter für weitere technische Zwecke, wie etwa hydraulische Systeme oder Klimaanlagen Verwendung finden können. Dabei erweisen sich die erfindungsgemäss belegten Substrate als widerstandsfähig gegen mechanische, chemische und Temperaturbeeinflussungen. Die auspolymerisierten Tränkharze liegen als Resite vor, d.h. sie sind in organischen Lösungsmitteln unlöslich und nicht mehr schmelzbar, was beispielsweise für den Einsatz in Kraftfahrzeugen bei hohen Motortemperaturen günstig ist.
  • Gegenüber der konventionellen Belegung mit Phenolharzen zeichnet sich das erfindungsgemässe Verfahren vor allem durch den geringeren Energieaufwand, d.h. durch den Wegfall hoher Härtungstemperaturen und durch die Verringerung des apparativen Aufwands (es sind keine langen Ofenkanäle mehr erforderlich) sowie durch die erhöhte Durchsatzgeschwindigkeit aus. Darüber hinaus ergeben sich keine Gefährdung von Umwelt und Arbeitsplätzen durch die Ent- wicklung schädlicher Dämpfe, da bei der Polymerisation der erfindungsgemäss eingesetzten Tränkharze keine niedrigmolekularen Spalt- bzw. Reaktionsprodukte freigesetzt werden. Weitere Vorteile liegen darin, dass die erhaltenen getränkten Zwischenprodukte lagerungsstabil sind und keiner Massenwanderung unterliegen. Im Gegensatz zur bisherigen Belegung mit Phenolharzen lassen sich die eingesetzten Lösungsmittel leicht zurückgewinnen und können für verschiedenste Zwecke weiterverwendet werden. Die erhaltenen Produkte sind besonders stabil und unterliegen keinen Verfärbungen. Zudem fällt beim erfindungsgemässen Verfahren die thermische Belastung der Substrate weg. Es können daher empfindlichere Substrate als bisher eingesetzt werden. Veränderungen der eingesetzten Vliesmaterialien durch die ionisierende Wirkung der Elektronenstrahlen wurden nicht festgestellt.
  • Eine kürzeste Behandlungszeit bei geringer Raumbeanspruchung der für das erfindungsgemässe Verfahren benötigten Anlage ergibt sich, wenn mindestens das Entfernen des Lösungsmittels und die Elektronenbestrahlung des Substrats - gegebenenfalls auch das Tränken oder Beschichten mit dem Lösungsmittel bzw. mit einer Lösung aus Imprägnier-und Lösungsmittel - bei vorzugsweise kontinuierlich durchlaufendem Substratband in aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen vorgenommen wird..
  • Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine solche Vorrichtung schematisch dargestellt.
  • In einem - in der Praxis mehrteiligen - Gehäuseaggregat ist A eine Zufuhr- oder Vorratskammer oder -station für ein zu behandelndes Materialband oder Substrat f, z.B. ein auf eine Vorratsrolle 10 aufgewickeltes Band aus einem Vlies- oder Papier-Filtermaterial, B ein Tauchbad zum Durchtränken des Substrats mit einem in einem Lösungsmittel gelösten Imprägniermittel bzw., sofern das Materialband f bereits mit Imprägniermittel beschichtet zugeführt wird, mit dem Lösungsmittel, C eine Kammer zum Wiederentfernen des Lösungsmittels unter Verwendung einer oder mehrerer Düsen 11, D ein die Bestrahlungsvorrichtung 12 mit Elektronenbeschleuniger 13, Scanner 14 und Bestrahlungskanal 15 enthaltendes Bestrahlungs-Gehäuseteil und E eine Auslaufkammer oder -station für das behandelte Material- oder Substratband f.
  • Entsprechend dem Ausführungsbeispiel wird das mit einer bestimmten Geschwindigkeit von der Vorratsrolle 10 ablaufende Materialband f kontinuierlich durch die Gehäuseteile oder -kammern bzw. -stationen A bis E hindurchgeführt. Im Tauchbad B wird das Substrat zunächst mit dem in einem geeigneten Lösungsmittel gelösten strahlenvernetzbaren Imprägniermittel, z.B. einem Acrylharz, durchtränkt. Das Lösungsmittel hat hierbei die Aufgabe, das Eindringen des Imprägniermittels in das' Substrat zu ermöglichen und damit eine Transportfunktion für das Imprägniermittel zu erfüllen. Anschliessend wird das weiterlaufende durchtränkte Substrat in der Kammer C - gegebenenfalls nach Durchlaufen einer Abtropfzone - durch Anblasen mittels der Düsen 11, z.B. Heissluftdüsen, die von einem in oder am Gehäuseaggregat angeordneten Gebläse beliefert werden können, wieder von dem Lösungsmittel befreit. Es kann daher unmittelbar danach durch den mit einem Inertgas, z.B. Stickstoff, gefüllten Bestrahlungskanal 15 des Bestrahlungsgehäuseteils D geführt werden, in welchem das Imprägniermittel durch Elektronenbestrahlung vernetzt und das Substrat dadurch gehärtet und versteift wird.
  • Als besonders wirtschaftlich hat sich für den vorerwähnten Zweck eine Elektronenbestrahlung mit einer Beschleunigungsspannung von 150 bis 200 kV erwiesen. Zur Beschleunigung der Polymerisation und des dadurch bewirkten Erhärtungsvorganges ist eine grossflächige Bestrahlung mit in Laufrichtung verbreitertem, im Scanner 14 aufgefächertem Strahlbereich vorgesehen. Bei einer Bestrahlungsdauer von etwa 0,05 bis 0,5 sec kann dadurch eine Laufgeschwindigkeit des Materialbandes f von z.B. 30 bis 60 m/sec erreicht werden. Diese Bestrahlung reicht im allgemeinen aus, um eine Eindringtiefe mit einer Vernetzung von z.B. 120 bis 160 g/m2 in der imprägnierten Schicht zu erzielen.
  • In der schematischen Zeichnung sind einfache Wege des Substratbandes f durch die Kammern B, C und E dargestellt. Durch zusätzliche Umlenkungen können diese Wege je nach Anforderung verlängert werden. Die Erfindung ist auch nicht unbedingt darauf beschränkt, dass das Material- oder Substratband erst im Tauchbad B oder in einer anderen geeigneten Auftragsvorrichtung mit dem Imprägniermittel unter Verwendung eines Lösungsmittels durchtränkt bzw. beschichtet wird. Ist das auf die Vorratsrolle 10 aufgespulte oder in sonstiger Weise zugeführte Material- oder Substratband bereits mit einem Imprägniermittel äusserlich beschichtet, braucht gegebenenfalls das Tauchbad B nur das erforderliche Lösungsmittel zu enthalten. Sofern das Band bereits in einem Zustand zugeführt wird, in dem es bereits mit einem gelösten Imprägniermittel behandelt worden ist, kann das Tauchbad B auch ganz entfallen. Auch kann A und/oder B ein Teil des gemeinsamen Gehäuseaggregats bilden.
    • B e i s p i e 1 1
  • Nach der erfindungsgemässen Verfahrensweise wurde ein Filterpapier unter folgenden Bedingungen behandelt:
    Figure imgb0007
  • Man erhält ein als Filtermaterial brauchbares Produkt, das keine Verfärbung aufweist. Bei den vorstehend angegebenen Zeiten für den Tauchvorgang, das Abtropfen und Abdampfen handelt es sich um Laborwerte, die in der industriellen Praxis verkürzt werden können.
    • B e i s p i e l 2
  • Herstellung eines Oligomeren, das für die Vliestränkung (Papier etc.) geeignet ist.
    • a) Rezeptur:
  • Figure imgb0008
    • b) Herstellungsvorschrift:
  • Pos. 1 und Pos. 2 werden in einen 2 1-Dreihalskolben gegeben.
  • Der Kolben ist ausgerüstet mit einem Kondensator (wassergekühlt), einem Rührwerk mit Patentstopfen, der es erlaubt, während des Herstellungsvorganges den Kolben mit Stickstoff abzudecken (wegen der NCO/Wasser-Reaktion), sowie einem Thermometer für die Temperaturführung.
  • Pos. 1 und 2 werden auf 75°C unter Rühren für 2 Stunden erhitzt.
  • Nun wird die NCO-Zahl bestimmt, NCO-Soll = 6,24 % ± 0,1 %.
  • Ist der NCO-Wert erreicht, werden 5 bis 20 ppm Nitrobenzol zugegeben (Thermostabilisator für 4-Hydroxybutylacrylat) und die Pos. 3 zugesetzt.
  • Die Temperatur wird nun für 3 Stunden bei 75°C gehalten.
  • Nach 3 Stunden wird die NCO-Zahl bestimmt, NCO-Soll = 0,00 %.
  • Ist kein freies NCO mehr vorhanden, wird die Pos. 4 zugegeben und gründlich gemischt. Nach dem Mischen wird der Reaktorinhalt auf ca. 40°C abgekühlt und das Harz abgefüllt.

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung eines imprägnierten Papier-oder.Vliessubstrats unter Verwendung von Harz und/oder Monomer als Imprägnierungsmittel und mit dem Imprägnieren nachfolgendem Härten des Substrats, dadurch gekennzeichnet, dass man das Substrat mit mindestens einem durch Elektronenstrahlen härtbaren gelösten oder dispergierten Harz und/oder Monomer tränkt oder beschichtet und danach die Härtung durch Elektronenbestrahlung bewirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Harze und/oder Monomere auf der Basis von Acrylsäure- und/oder Methacrylsäureestern mit Polyolen einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Imprägnierungsmittel vor dem Einsatz durch ein harzlösendes oder -dispergierendes, im wesentlichen als Transportmittel für das Harz und/oder Monomer dienendes Lösungsmittel löst oder dispergiert, hierauf das Lösungsmittel wieder entfernt und anschliessend das Substrat der Elektronenbestrahlung aussetzt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lösung oder Dispersion mit einer Konzentration von 1 bis 50 Gew.% und vorzugsweise 10 bis 50 Gew.% an Harzen und/oder Monomeren, bezogen auf das Gewicht der Lösung oder Dispersion, einsetzt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat mit beschleunigten freien Elektronen bestrahlt wird, durch die eine mindestens annähernd der Stärke des Substratbandes entsprechende Eindringtiefe der Strahlung erreicht wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einer Dosis der Elektronenbestrahlung von 0,1 bis 16 Mrad und vorzugsweise von 1 bis 10 Mrad arbeitet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungsbreite der Breite des Substratbandes - insbesondere zur effektiven Energieausnutzung - durch Fokussierung der Elektronenstrahlen anpassbar ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung des Vliesstoffbandes - insbesondere zur Anpassung an verschiedene chemische Reaktionsmechanismen des Substrates - mittels einer in Laufrichtung des Bandes verbreiterten Bestrahlung bzw. Strahlenwirksamkeit vorgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Lösungsmittels und das Bestrahlen in unmittelbar aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen bei durch beide Arbeitsgänge durchlaufendem Substratband vorgenommen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Tränken oder Beschichten des Substratbandes mit dem Lösungsmittel bzw. mit dem Imprägnier-und dem Lösungsmittel in zusammenhängender Arbeitsgangfolge mit dem Entfernen des Lösungsmittels und dem Bestrahlen bei durch alle diese Arbeitsgänge durchlaufendem Substratband vorgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel mittels Anblasens des Substrats durch einen Luft- oder Gasstrom, z.B. Heissluftstrom, entfernt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Substrat entfernte Lösungsmittel einer weiteren Verwendung zugeführt wird.
13. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (C) zum Entfernen des Lösungsmittels und die Vorrichtung (D) zum Bestrahlen des vom Lösungsmittel befreiten Substratbandes zu einem gemeinsamen baulichen Aggregat vereinigt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame bauliche Aggregat auch die Vorrichtung (B) zum Tränken oder Belegen des Substrats mit dem Lösungsmittel bzw. mit dem Imprägnier- und Lösungsmittel umfasst.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch Führungsmittel, durch die das Substratband (f) in laufendem Zustande von einer Zufuhr- oder Vorratsstelle (10) - gegebenenfalls durch ein Tauchbad (B) oder einer entsprechenden Beschichtungsvorrichtung - der Vorrichtung (C) zum Entfernen des Lösungsmittels und anschliessend der Vorrichtung (D) zum Bestrahlen zugeführt wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entfernen des Lösungsmittels Düsen (11) zum Anblasen des Substratbandes (f) mittels Luft- oder Gasstrahlen vorgesehen sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Elektronenbeschleuniger (13), ein Elektronenstrahl-Ablenksystem (14) für zwei zueinander senkrechte Richtungen (in Laufrichtung und quer zur Laufrichtung des Substrates) sowie ein Elektronenstrahl-Austrittsfenster (Lenard-Fenster) zum aufgefächerten Bestrahlen des Substratbandes aufweist.
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