EP0054573A1 - Verfahren zum Verfestigen von Fasergebilden mit Kunststoffdispersionen - Google Patents

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EP0054573A1
EP0054573A1 EP80108012A EP80108012A EP0054573A1 EP 0054573 A1 EP0054573 A1 EP 0054573A1 EP 80108012 A EP80108012 A EP 80108012A EP 80108012 A EP80108012 A EP 80108012A EP 0054573 A1 EP0054573 A1 EP 0054573A1
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EP
European Patent Office
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plastic
weight
dispersion
methacrylic acid
acrylic
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EP80108012A
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EP0054573B1 (de
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Herbert Dr. Fink
Klaus Dr. Hübner
Egon Grumbach
Hans Ottofrickenstein
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Roehm GmbH Darmstadt
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Roehm GmbH Darmstadt
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    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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    • D04H1/587—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives characterised by the bonding agents used
    • D—TEXTILES; PAPER
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Definitions

  • the invention relates to a method for solidifying fiber structures by treatment with aqueous plastic dispersions.
  • the choice of the plastic dispersions to be used depends, among other things, on whether the finished fiber structure should be resistant to organic solvents. If this is not the case, plastic dispersions can be used which are free of formaldehyde-releasing substances and whose plastic content is essentially composed, for example, of alkyl esters of acrylic or methacrylic acid, vinyl esters and / or styrene and small amounts of ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids. If, on the other hand, resistance to organic solvents or plasticizers is required, plastic dispersions are used that can be crosslinked at elevated temperatures after coating or soaking and drying.
  • crosslinking is achieved either by adding water-soluble aminoplast resins to the dispersions of the type mentioned above or by using plastic dispersions in the formation of which condensable formaldehyde derivatives, in particular N-methylol-aorylamide or -methacrylamide, are involved.
  • the invention has for its object to provide fiber structures with an equipment which is at least limited solvent-resistant or block-free or tack-free, and for this purpose to use an aqueous plastic dispersion which is free of formaldehyde-releasing substances and whose plastic content consists predominantly of alkyl esters of acrylic or methacrylic acid, and small amounts of ⁇ , ß-tm saturated carboxylic acids.
  • Stability of the coatings or impregnations produced according to the invention depends on the fact that the acrylic or methacrylic acid in the form of its alkali metal or ammonium salt is dissolved in the template in the preparation of the plastic dispersion to be used by the feed process.
  • Equivalent plastic dispersions cannot be prepared by gradually adding the acrylic or methacrylic acid or its salts together with the other monomers during the feed process, or by adding the acrylic or methacrylic acid as such to the initial charge and only neutralizing it after the polymerization.
  • plastic dispersions which are free of formaldehyde-releasing substances by the process indicated above are known from OE-PS 236 643 and from FR-PS 1 157 265.
  • the plastic dispersions produced in this way have not yet been used to solidify fiber structures.
  • the impregnations and coatings obtained in this way would be distinguished by improved resistance to organic solvents.
  • Plastic dispersions with a minimum film-forming temperature are particularly advantageous for the process of the invention below 25 ° C and with a T ⁇ max value of the dispersed plastic (according to DIN 53445) below 50 ° C.
  • the plastic portion of the dispersion is preferably composed of more than 50% by weight of acrylic acid alkyl esters with 1 to 8 carbon atoms in the alkyl radical and the rest predominantly of methacrylic acid alkyl esters with 1 to 4 carbon atoms in the alkyl radical.
  • Other water-insoluble monomers, such as styrene, vinyl acetate or vinylidene chloride can be involved in minor amounts in the construction of the plastic.
  • the proportion of acrylic and / or methacrylic acid polymerized in salt form is preferably 2 to 3% by weight, calculated as free acid and. based on the weight of the plastic.
  • the alkali salts are preferably the sodium and potassium salts.
  • the ammonium salts can be derived from ammonia or from organic amines, such as, for example, ethanolamine.
  • the preferred method for producing the plastic dispersion is the emulsion feed method. Part of the amount of water provided as the aqueous phase of the dispersion is placed in the polymerization vessel and the salt of acrylic and / or methacrylic acid is dissolved therein.
  • a conventional anionic or nonionic emulsifier and a water-soluble polymerization initiator, such as potassium or ammonium peroxydisulfate, can be dissolved in the initial charge.
  • the initial charge is brought to a temperature suitable for carrying out the polymerization, preferably to about 50 to 80 ° C.
  • the monomers to be polymerized are emulsified, for which purpose a further amount of an emulsifier is advantageously used.
  • the monomer emulsion is gradually let into the Run in template while the polymerization is taking place at the same time.
  • Additional polymerization initiators can be added continuously or in individual additions during the polymerization.
  • the amount of water and monomers are preferably matched to one another in such a way that a 40-60% dispersion is formed.
  • the use of emulsifiers can optionally be dispensed with.
  • the monomers, besides the acrylic acid or methacrylic acid salt, can also be added gradually in non-emulsified form. In this case, the entire water phase is added to the template at the beginning of the process.
  • the fiber structures that are consolidated according to the invention can consist of natural fibers, man-made fibers or of mixtures of different types of fibers.
  • the consolidation of mineral fiber structures e.g. made of glass fibers or rock wool.
  • Flat fiber structures are essentially equipped; these include woven fabrics, knitted fabrics, non-woven fabrics, and papers, in particular absorbent base papers and cardboards.
  • the plastic dispersion can be applied as a coating on the surface of the fiber structure.
  • the fiber structure is preferably treated with the plastic dispersion in such a way that an impregnation which strengthens the entire cross section is achieved.
  • Plastic dispersion depends on the intended use of the solidified fiber structure. It can range from a slight consolidation with 5 - 20% dry plastic weight, based on the fiber weight, to a plastic filling with 100% by weight plastic, based on the fiber weight, or more.
  • a preferred application of the invention is the consolidation of light nonwovens with a weight per unit area of not more than 60 g / m2.
  • the dispersion can be applied to or introduced into the fiber structure by impregnation, spraying, splashing, brushing or printing. Depending on the application method used, the dispersion can be applied as a dilute liquor, for example with a binder content of 15 to 30% by weight, or as a thickened paste or as a foam. Conventional thickeners, such as cellulose derivatives or water-soluble synthetic polymers, can be reacted in the pastes; the binder content is preferably 20 to 40% by weight.
  • the coated or impregnated fiber structure is dried. Conventional flat web dryers, cylinder dryers or screen drum dryers can be used for this.
  • the treated fiber structure is less prone to sticking to warm metal surfaces than products equipped with purely thermoplastic dispersions.
  • the so-called "binder tri wash loss”, abbreviated BTV, is suitable, the determination of which is explained in more detail in the examples under IV.
  • BTV binder tri wash loss
  • the binder loss in the fiber structures impregnated by the process of the invention is reduced to a fraction of this value.
  • an alkali methacrylate content of 1% (calculated as methacrylic acid, based on the plastic weight), a BTV value between 30 and 50% is achieved.
  • BKV Binder-Kochwasch-loss
  • the BKV value depends to a large extent on the drying temperature. After drying at room temperature, BKV values of up to 70% are observed. After drying or reheating at temperatures between 80 and 120 ° - especially with a low carboxylate content - only binder losses of a few percent can be determined.
  • binder losses In the preferred range of 2-3% by weight of carboxylate units, binder losses of between 4 and 10% by weight occur.
  • the binder losses depend on the type of fiber material and the plastic dispersion; the values mentioned here apply to a polyester fabric which was equipped with 50% by weight of a plastic dispersion composed of methyl methacrylate and butyl acrylate as the main components.
  • Comparative dispersion C prepared in accordance with Example 10, but with the addition of methacrylic acid in the form of the free acid together with the monomer feed.
  • Comparative dispersion D prepared like comparative dispersion C, but neutralized the methacrylic acid units with the equivalent amount of KOH after completion of the polymerization.
  • Comparative dispersion E prepared as in Example 10, but gradual addition of the potassium methacrylate simultaneously with the addition of the other monomers.
  • a polyester fabric with a basis weight of 100 g / m 2 made of polyester staple fibers is soaked with a dispersion at room temperature and by means of a laboratory pad squeezed to a liquor absorption of 80 to 100% (based on the weight of the fabric).
  • the moist fabric strip is dried in a tensioned state for 5 minutes at 120 ° C in a forced-air drying cabinet.
  • Tri ⁇ sche A sample of 18 x 18 cm size is 80 * moves min at 20 C with 125 ml trichlorethylene, then rinsed with 100 ml trichlorethylene and dried for 30 min at 80th After storage for half an hour at room temperature, the sample is weighed out. The weight loss is determined in percent, based on the weight of the binder in the sample used.
  • Cottons A sample of 18 x 18 cm in size is washed for 10 min at 90 ° with 125 ml of an aqueous washing liquor containing 3 g of Marseille soap and 2 g of calc. Soda contains, agitated, then rinsed once with 90 ° C hot and once with cold water and Dried at 90 ° C for 30 min. 30 minutes after drying, the sample is weighed and the binder loss in percent, based on the weight of the binder in the sample used, is determined.
  • the comparative dispersions show that without neutralization of the carboxyl groups of the binder polymer (comparative dispersion C) very high binder losses occur during tri-washing. These losses are significantly reduced by neutralization, while the losses in hot water only increase insignificantly despite the increased polarity of the binder. With subsequent neutralization (comparative dispersion D), particularly low binder losses are found, but the tests described under III indicate a high sensitivity of the film to plasticizers. If the methacrylic acid salt (reference dispersion E) is added uniformly, the binder losses are higher than when used in the receiver according to the invention (example 10), but significantly lower than in the case of non-neutralized binder resin. In contrast, the swelling in the plasticizer (see under III) is unfavorably high.

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Abstract

Fasergebilde, z.8. Faservliese, erhalten eine block-und klebfreie, begrenzt lösungsmittelbeständige Verfestigung, indem man sie mit einer wäßrigen Kunststoffdispersion behandelt, die frei von formaldehydabgebenden Substanzen ist und deren Kunststoffanteil überwiegend aus Alkylestern der Acryl- oder Methacrylsäure und geringen Mengen a,ß-ungesättigten Carbonsäuren aufgebaut ist, und anschließend trocknet. Die Kunststoffdispersion ist erfindungsgemäß durch Emulsionspolymerisation nach dem Zulaufverfahren in der Weise hergestellt worden, daß 1 bis 4 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht an polymerisierbaren Verbindungen) Acryl- oder/und Methacrylsäure in Form ihrer Alkali- oder Ammoniumsalze in die Vorlage gegeben und die übrigen Monomeren im Zulauf zugesetzt worden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verfestigen von Fasergebilden durch Behandeln mit wäßrigen Kunststoffdispersionen. Die Wahl der dafür zu verwendenden Kunststoffdispersionen hängt unter anderem davon ab, ob das ausgerüstete Fasergebilde gegenüber organischen Lösungsmitteln beständig sein soll. Wenn das nicht der Fall ist, können Kunststoffdispersionen eingesetzt werden, die frei von formaldehydabgebenden Substanzen sind und deren Kunststoffanteil beispielsweise im wesentlichen aus Alkylestern der Acryl- oder Methacrylsäure, Vinylestern und/oder Styrol sowie geringen Mengen α,β-imgesättigten Carbonsäuren aufgebaut ist. Wird dagegen Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel oder Weichmacher gefordert, so werden Kunststoffdispersionen eingesetzt, die sich nach dem Beschichten oder Tränken und Trocknen bei erhöhten Temperaturen vernetzen lassen. Die Vernetzung wird entweder dadurch erreicht, daß man zu den Dispersionen der oben genannten Art wasserlösliche Aminoplastharze zusetzt oder Kunststoffdispersionen einsetzt, an deren Aufbau kondensationsfähige Formaldehydderivate, insbesondere N-Methylol-aorylamid oder-methacrylamid, beteiligt sind.
  • Beim Erhitzen der Imprägnierung oder Beschichtung tritt durch Kondensationsreaktionen Vernetzung ein, wodurch der Kunststoff in Lösungsmitteln unlöslich wird. Gleichzeitig wird Formaldehyd frei, der in die Abluft gelangt, aus der er wegen seines unangenehmen Geruchs herausgefiltert werden muß.
  • Eine vollständige Unlöslichkeit des Bindemittels in organischen Lösungsmitteln ist bei vielen Anwendungen von verfestigten Fasergebilden nicht erforderlich. Oft werden Dispersionen von selbstvernetzenden Kunststoffen nur deshalb verwendet, weil die daraus entstehenden Filme weniger dazu neigen, an warmen Metalloberflächen anzukleben, z.B. auf einem Trockenzylinder. Eine schwache Vernetzung ist oft ausreichend um den Blockpunkt von weichen Beschichtungen zu erhöhen. Man war jedoch bisher auch in den Fällen, in denen eine schwache Vernetzung ausreicht, auf die beim Erhitzen formaldehydabgebenden Kunststoffdispersionen angewiesen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fasergebilde mit einer Ausrüstung zu versehen, die wenigstens begrenzt lösungsmittelbeständig bzw. blockfrei oder klebfrei ist, und hierzu eine wäßrige Kunststoffdispersion einzusetzen, die frei von formaldehydabgebenden Substanzen ist und deren Kunststoffanteil überwiegend aus Alkylestern der Acryl-oder Methacrylsäure, sowie geringen Mengen α,ß-tmgesättigten Carbonsäuren aufgebaut ist.
  • Es wurde gefunden, daß man die genannte Aufgabe mit einer solchen Kunststoffdispersion lösen kann, die nach dem Zulaufverfahren unter Einsatz von 1 - 4 Gew.-% Acryl- oder/und Methacrylsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht an polymerisierbaren Verbindungen, in der Vorlage und unter Zugabe der übrigen Monomeren im Zulauf hergestellt worden ist, wobei die Acryl- bzw. Methacrylsäure in Form eines Alkali- oder Ammoniumsalzes eingesetzt worden ist..Beim Zulaufverfahren werden die Monomeren als solche oder in Form einer wäßrigen Emulsion allmählich unter Polymerisationsbedingungen zu einer Vorlage zulaufen gelassen, in der die Polymerisation stattfindet. Die Vorlage besteht aus einer wäßrigen Phase, die in der Regel einen wasserlöslichen Polymerisationsinitiator und ein oder mehrere Emulgiermittel enthält. Uberraschenderweise hängt die verbesserte Lösungsmittelbe- . ständigkeit der erfindungsgemäß erzeugten Beschichtungen oder Imprägnierungen davon ab, daß sich bei der Herstellung der zu verwendenden Kunststoffdispersion nach dem Zulaufverfahren die Acryl- oder Methacrylsäure in Form ihres Alkali-oder Ammoniumsalzes in der Vorlage gelöst befindet. Gleichwertige Kunststoffdispersionen lassen sich nicht dadurch herstellen, daß man die Acryl- oder Methacrylsäure oder ihre Salze zusammen mit den übrigen Monomeren beim Zulaufverfahren allmählich zusetzt oder daß man die Acryl- oder Methacrylsäure als solche in die Vorlage gibt und erst nach der Polymerisation neutralisiert.
  • Die Herstellung von Kunststoffdispersionen, die frei von formaldehydabgebenden Substanzen sind, nach dem oben angegebenen Verfahren ist zwar aus der OE-PS 236 643 und aus der FR-PS 1 157 265 bekannt. Die so hergestellten Kunststoffdispersionen sind jedoch noch nicht zum Verfestigen von Fasergebilden eingesetzt worden. Es war auch nicht vorauszusehen, daß die dabei erhaltenen Imprägnierungen und Beschichtungen sich durch eine verbesserte Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln auszeichnen würden.
  • Mit besonderem Vorteil werden für das Verfahren der Erfindung Kunststoffdispersionen mit einer Mindest-Filmbildungstemperatur unter 25°C und mit einem Tλmax -Wert des dispergierten Kunststoffes (nach DIN 53445) unter 50°C eingesetzt. Der Kunststoffanteil der Dispersion ist vorzugsweise zu mehr als 50 Gew.-% aus Acrylsäurealkylestern mit 1 - 8 C-Atomen im Alkylrest und zum übrigen Teil überwiegend aus Methacrylsäurealkylestern mit 1 - 4 C-Atomen im Alkylrest aufgebaut. Andere wasserunlösliche Monomere, wie z.B. Styrol, Vinylacetat oder Vinylidenchlorid, können in untergeordneten Mengen am Aufbau des Kunststoffes beteiligt sein. Der Anteil der in Salzform einpolymerisierten Acryl- und/oder Methacrylsäure beträgt vorzugsweise 2 - 3 Gew.-% berechnet als freie Säure und. bezogen auf das Gewicht des Kunststoffes. Als Alkalisalze kommen vorzugsweise die Natrium- und Kaliumsalze in Betracht. Die Ammoniumsalze können sich von Ammoniak oder von organischen Aminen , wie z.B. Äthanolamin, ableiten.
  • Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung der Kunststoffdispersion ist das Emulsions-Zulaufverfahren. Dabei wird ein Teil der als wäßrige Phase der Dispersion vorgesehenen Wassermenge im Polymerisationsgefäß vorgelegt und das Salz der Acryl- und/oder Methacrylsäure darin gelöst. Außerdem kann in der Vorlage ein üblicher anionischer oder nichtionischer Emulgator und ein wasserlöslicher Polymerisationsinitiator, wie Kalium- oder Ammoniumperoxidisulfat, gelöst werden. Man bringt die Vorlage auf eine zur Durchführung der Polymerisation geeignete Temperatur, vorzugsweise etwa auf 50 bis 80°C. In dem übrigen Teil der Wasserphase werden die zu polymerisierenden Monomeren mit Ausnahme der Acryl- oder Methacrylsäure emulgiert, wozu zweckmäßig eine weitere Menge an einem Emulgiermittel verwendet wird. Im Laufe von mehreren Stunden läßt man die Monomerenemulsion allmählich in die Vorlage einlaufen, während gleichzeitig die Polymerisation stattfindet. Während der Polymerisation kann kontinuierlich oder in einzelnen Zugaben weiterer Polymerisationsinitiator zugefügt werden. Die Wasser- und Monomerenmenge werden vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, daß eine 40- bis 60 %ige Dispersion entsteht. Auf die Verwendung von Emulgiermitteln kann gegebenenfalls verzichtet werden. Die Monomeren,außer dem Acrylsäure- oder Methacrylsäuresalz, können auch in nicht emulgierter Form allmählich zugesetzt werden. In diesem Falle wird die gesamte Wasserphase zu Beginn des Verfahrens in die Vorlage gegeben.
  • Es empfiehlt sich, zu Beginn der Polymerisation eine Emulgatorkonzentration nahe oder unterhalb der kritischen Mizellbildungskonzentration einzustellen und erforderlichenfalls weiteren Emulgator während oder nach der Polymerisation zuzusetzen. Dadurch läßt sich die Teilchengröße der Latexpartikel und die Viskosität der Dispersion beeinflussen.
  • Die Fasergebilde, die erfindungsgemäß verfestigt werden, können aus Naturfasern , Chemiefasern oder aus Gemischen verschiedener Faserarten bestehen. Auch die Verfestigung von mineralischen Fasergebilden, z.B. aus Glasfasern oder Steinwolle, kommt in Betracht. Im wesentlichen werden flächige Fasergebilde ausgerüstet; dazu gehören Gewebe, Gewirke, Faservliese, sowie Papiere, insbesondere saugfähige Rohpapiere und Pappen. Die Kunststoffdispersion kann als Beschichtung auf die Oberfläche des Fasergebildes aufgetragen werden. Vorzugsweise wird das Fasergebilde mit der Kunststoffdispersion so behandelt, daß eine den gesamten Querschnitt verfestigende Imprägnierung erreicht wird. Die Menge der zum Verfestigen verwendeten
  • Kunststoffdispersion richtet sich nach dem Verwendungszweck des verfestigten Fasergebildes. Sie kann von einer leichten Verfestigung mit 5 - 20 % Kunststofftrockengewicht, bezogen auf das Fasergewicht, bis zu einer Kunststoff-Füllung mit 100 Gew.-% Kunststoff, bezogen auf das Fasergewicht, oder mehr reichen. Eine bevorzugte Anwendungsform der Erfindung ist die Verfestigung von leichten Faservliesen mit einem Flächengewicht nicht über 60 g/qm. Die Dispersion kann durch Imprägnieren, Besprühen, Pflatschen, Streichen oder Drucken auf das Fasergebilde aufgebracht bzw. in dieses eingebracht werden. Je nach dem angewandten Auftragsverfahren kann die Dispersion als verdünnte Flotte, beispielsweise mit einem Bindergehalt von 15 bis 30 Gew.-%, oder als verdickte Paste oder als Schaum aufgebracht werden. In den Pasten können übliche Verdickungsmittel, wie Cellulosederivate oder wasserlösliche 'synthetische Polymere, umgesetzt werden, der Bindergehalt liegt vorzugsweise bei 20 bis 40 Gew.-%.
  • Nach der Behandlung mit der Kunststoffdispersion wird das beschichtete oder getränkte Fasergebilde getrocknet. Hierzu können übliche Flachbahntrockner, Zylindertrockner oder Siebtrommeltrockner verwendet werden. Das behandelte Fasergebilde neigt weniger zum Kleben an warmen Metalloberflächen als mit rein thermoplastischen Dispersionen ausgerüstete Produkte.
  • Als Maß für die Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel eignet sich der sogenannte "Binder-Tri-Waschverlust", abgekürzt BTV, dessen Bestimmung in den Beispielen unter IV näher erläutert ist. Während die Imprägnierung mit Dispersionen, die keine Carboxylatgruppen enthalten oder in denen der Anteil an Alkalicarboxylatgruppen nicht in der hier beschriebenen Weise eingebaut worden ist,.BTV-Werte von 80 - 100 ergibt, wird der Binderverlust bei den nach dem Verfahren der Erfindung imprägnierten Fasergebilden auf einen Bruchteil dieses Wertes herabgesetzt. Schon bei einem Alkali-Methacrylat-Gehalt von 1 % (berechnet als Methacrylsäure, bezogen auf das Kunststoffgewicht) wird ein BTV-Wert zwischen 30 und 50 % erreicht. Bei einer Steigerung des Alkali-Methacrylatgehaltes auf 2 bis.3 sinkt der Binderverlust auf 20 - 25 % ab. Bei weiterer Erhöhung des Carboxylatgehaltes bleibt der Binderverlust auf niedrigem Niveau, jedoch nimmt die Wasserempfindlichkeit der Imprägnierung zu. Eine geeignete Maßzahl für die Wasserempfindlichkeit ist der sogenannte "Binder-Kochwasch-Verlust", abgekürzt BKV, dessen Bestimmung in den Beispielen unter IV ausführlich beschrieben ist. Der BKV-Wert erweist sich in starkem Maße abhängig von der Trocknungstemperatur. Nach der Trocknung bei Raumtemperatur werden BKV-Werte bis zu 70 % beobachtet. Nach dem Trocknen oder Nacherhitzen bei Temperaturen zwischen 80 und 120° sind - insbesondere bei niedrigem Carboxylatgehalt - nur noch Binderverluste von wenigen Prozent festzustellen. In dem bevorzugten Bereich von 2 - 3 Gew.-% Carboxylateinheiten treten Binderverluste zwischen 4 und 10 Gew.-% auf. Selbstverständlich hängen die Binderverluste von der Art des Fasermaterials und der Kunststoffdispersion ab; die hier genannten Werte gelten für ein Polyestergewebe, das mit 50 Gew.-% einer aus Methylmethacrylat und Butylacrylat als Hauptkomponenten aufgebauten Kunststoffdispersion ausgerüstet war.
    • Beispiele I. Herstellung der Dispersionen - allgemeine Arbeitsweise
  • In einem Polymerisationsgefäß mit Rührwerk, Rückflußkühler und Thermometer werden bei 80°C vorgelegt:
    Figure imgb0001
    Innerhalb 4 Std. wird in diese Lösung bei 80°C unter Rühren eine zuvor hergestellte Emulsion eingetropft, die aus folgenden Bestandteilen besteht:
    Figure imgb0002
    Nach Abschluß des Zulaufs wird noch eine Stunde bei 80°C gerührt und danach auf Raumtemperatur abgekühlt. Es'entsteht eine Dispersion mit 45 % Feststoffgehalt. Zur Herstellung 50 %iger Dispersionen wird der Wasseranteil entsprechend vermindert.
    Figure imgb0003
    • II. Herstellung von Vergleichsdispersionen
  • Es wurde die unter I. beschriebene Arbeitsweise angewendet, soweit nicht anders angegeben. Vergleichsdispersionen A und B entsprechend Beispielen 1 und 2, jedoch wurde das Kalium-Methacrylat in der Monomer-Zulaufemulsion gelöst.
    Figure imgb0004
  • Vergleichsdispersion C, hergestellt entsprechend Beispiel 10, jedoch unter Zugabe der Methacrylsäure in Form der freien Säure zusammen mit dem Monomerzulauf.
  • Vergleichsdispersion D, hergestellt wie Vergleichsdispersion C, jedoch die Methacrylsäureeinheiten nach Abschluß der Polymerisation mit der äquivalenten Menge KOH neutralisiert.
  • Vergleichsdispersion E, hergestellt entsprechend Beispiel 10, jedoch allmähliche Zugabe des Kaliummethacrylats gleichzeitig mit dem Zulauf der übrigen Monomeren.
    Figure imgb0005
    • III. Quellverhalten von Filmen aus der Dispersion nach Beispiel 10 und den Vergleichsdispersionen C, D und E
  • Etwa 1 mm dicke Schichten der Dispersionen werden im Trockenschrank bei 39°C zu einem 0,5 mm dicken Film eingetrocknet und danach 5 Minuten auf 140°C erhitzt. Zur Prüfung der Quellbarkeit durch Trichloräthylen werden gewogene Teilstücke der Filme bei 20°C 2 Stunden lang quellen gelassen. Andere Teilstücke werden 72 Stunden bei 35°C in Dibutylphthalat quellen gelassen. Dann werden die gequollenen Filme herausgenommen, von anhaftender Flüssigkeit befreit und die Gewichtszunahme in Prozent des Ausgangsgewichts ermittelt:
    Figure imgb0006
    • IV. Verfestigung von Fasergebilden
  • Ein Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von 100g/m2 aus Polyesterstapelfasern wird mit einer Dispersion bei Zimmertemperatur getränkt und mittels eines Laborfoulards auf eine Flottenaufnahme von 80 bis 100 % (bezogen auf das Gewicht des Gewebes) abgequetscht. Der feuchte Gewebestreifen wird im gespannten Zustand hängend 5 Minuten bei 120°C im Umlufttrockenschrank getrocknet.
  • Um die Beständigkeit der Imprägnierung gegenüber den in der Chemischreinigung und in der Kochwäsche herrschenden Bedingungen zu prüfen, werden ausgewogene Probestücke des imprägnierten Gewebes in einer Laborwaschmaschine ("Linitestgerät", eingetr. Warenzeichen) mit Trichloräthylen bzw. einer Waschlauge behandelt.
    • Prüfbedingungen:
  • Triwäsche: Eine Probe von 18 x 18 cm Größe wird 80 min bei 20*C mit 125 ml Trichloräthylen bewegt, anschließend mit 100 ml Trichloräthylen gespült und 30 min bei 80 getrocknet. Nach halbstündiger Lagerung bei Raumtemperatur wird die Probe ausgewogen. Der Gewichtsverlust wird in Prozent, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels in der eingesetzten Probe, bestimmt.
  • Kochwäsche: Eine Probe von 18 x 18 cm Größe wird 10 min bei 90° mit 125 ml einer wäßrigen Waschflotte, die je Liter 3 g Marseiller Seife und 2 g calc. Soda enthält, bewegt, anschließend einmal mit 90°C heißem und einmal mit kaltem Wasser gespült und 30 min bei 90°C getrocknet. 30 min nach der Trocknung wird die Probe gewogen und der Binderverlust in Prozent, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels in der eingesetzten Probe, bestimmt.
    • Ergebnisse:
  • Figure imgb0007
    Die Vergleichsdispersionen zeigen, daß ohne Neutralisation der Carboxylgruppen des Binderpolymeren (Vergleichsdispersion C) sehr hohe Binderverluste bei der Triwäsche auftreten. Durch Neutralisation werden diese Verluste erheblich herabgesetzt, während die Kochwaschverluste trotz gestiegener Polarität des Binders nur unerheblich zunehmen. Bei nachträglicher Neutralisation (Vergleichsdispersion D) werden zwar besonders niedrige Binderverluste gefunden, jedoch zeigen die unter III beschriebenen Prüfungen eine hohe Empfindlichkeit des Films gegenüber Weichmachern an. Bei gleichmäßiger Zugabe des methacrylsauren Salzes (Vergleichsdispersion E) sind die Binderverluste höher als beim Einsatz in der Vorlage gemäß der Erfindung (Beispiel 10), jedoch bedeutend niedriger als bei nicht neutralisiertem Binderharz. Dagegen ist die Quellung im Weichmacher (siehe unter III) ungünstig hoch.

Claims (9)

1. Verfahren zum Verfestigen von Fasergebilden durch Behandeln mit wäßrigen Kunststoffdispersionen, die frei von formaldehydabgebenden Substanzen sind und deren Kunststoffanteil überwiegend aus Alkylestern der Acryl- oder Methacrylsäure, sowie geringen Mengenα,β -ungesättigten Carbonsäuren aufgebaut ist, und anschließendes Trocknen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit einer solchen Kunststoffdispersion durchgeführt wird, die nach dem Zulaufverfahren unter Einsatz von 1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an polymerisierbaren Verbindungen, Acryl- oder/und Methacrylsäure in Form ihrer Alkali- oder Ammoniumsalze in der Vorlage und Zugabe der übrigen Monomeren im Zulauf hergestellt worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kunststoffdispersion mit einem Anteil der in der Salzform einpolymerisierten Acryl- bzw. Methacrylsäure von 2 bis 3 Gew.-%, bezogen auf den Kunststoffgehalt, eingesetzt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine bei 25°C filmbildende Kunststoffdispersion mit einem Tλmax -Wert des dispergierten Kunststoffes unter 50°C eingesetzt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zu mehr als 50 Gew.-%, bezogen auf den Kunststoffanteil, aus Acrylsäurealkylestern mit 1 bis 8 C-Atomen im Alkylrest und zum übrigen Teil überwiegend aus Methacrylsäurealkylestern mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest aufgebaute Kunststoffdispersion eingesetzt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf 100 Teile Fasergewicht wenigstens 10 Teile KunststoffTrockengewicht als wäßrige Kunststoffdispersion eingesetzt werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasergebilde Gewebe und Faservliese aus Textilfasern oder Papier eingesetzt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Faservliese mit einem Flächengewicht nicht über 60 g/qm zur Verfestigung eingesetzt werden.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergebilde durch Imprägnieren, Besprühen, Beschichten, Pflatschen oder Bedrucken mit der Kunststoffdispersion behandelt wird.
9. Verfestigtes Fasergebilde, hergestellt nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 8.
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