DE2726806A1 - Acryllatex - Google Patents
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Description
DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALT VON 1927- 1975)
DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM.
WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.
S/R 14-147
Rohm and Haas Company,
Independence Mall West,
Philadelphia, Pa. 19105, USA.
Acryllatex
709852/091 1
Die Erfindung betrifft Latexzubereitungen sowie ihre Anwendung auf Textilmaterialien zur Verbesserung deren Tieftemperatureigenschaften.
Unter dem Begriff "Textilmaterialien" sollen auch Leder und Vliesstoffe verstanden werden.
Es ist eine Vielzahl von Harzlatices bekannt, die sich als Ausrüstungsüberzüge, Bindemittel, Klebstoffe, Unterlagen,
Obertragungsfilme sowie Zwischenschichten für eine Vielzahl von textlien Anwendungsgebieten eignen,
es fehlt jedoch ein Textilharz des Acryllatextyps, das allein oder zusammen mit anderen Materialien, die im Zusammenhang
mit Textilien eingesetzt werden, eine Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Rißbildung bei tiefen
Temperaturen, wie sie oft auftreten, besitzt. Beispielsweise müssen Bekleidungsgegenstände sowie Schuhoberteile,
insbesondere Polster für Automobile, geschmeidig und anpassungsfähig
sein und eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Schlag und Abrieb besitzen. Ferner dürfen sie an der Oberfläche
nicht kleben und blockieren, und zwar nicht nur bei Zimmertemperatur und den höchsten Anwendungstemperaturen,
sondern auch bei tiefen Temperaturen, wie sie manchmal während der Verwendung, des Transports oder der Lagerung
auftreten, wobei derartige Temperaturen in der Größenordnung von ungefähr -200C und insbesondere -300C und darunter
liegen. Es sind Textilharze verfügbar, welche diesen Anforderungen genügen. Allerdings entsprechen diese Harze
dem Plastisol- oder Lösungspolymertyp und sind infolge der Gefahren wenig geeignet, die bei ihrer Aufbringung auf
die jeweiligen Gegenstände auftreten, beispielsweise aufgrund der Feuergefahren bei der Verwendung von organischen
Lösungsmitteln. Außerdem treten Gefahren beim Brennen von Textilien auf, die derartige Harze enthalten.
Beispielsweise kann eine dichte Rauchentwicklung sowie die Entstehung schädlicher Dämpfe die Folge sein.
709852/091 1
Acrylpolymerlatices besitzen gegenüber Plastisol- und Lösungspolymerharzsystemen
als Textilharze herausragende Vorteile. Ihre wäßrige Natur ermöglicht eine sehr einfache
Handhabung. Sie besitzen einen guten Griff, Festigkeit, Dauerfestigkeit, bedingen geringe Gefahren und sind billig
und kommen ohne äußere Weichmacher aus. Darüber hinaus sind sie mit einer Vielzahl von Additiven, Färbemitteln sowie
anderen Textilüberzugsmaterialien verträglich. Bisher konnte jedoch nicht die Fähigkeit erreicht werden, den Textilien
gute Tieftemperatureigenschaften zu verleihen. Ein Maß für eine gute Tieftemperaturverträglichkeit ist eine
"Kaltrißtemperatur" von -300C oder darunter. Kaltrißmessungen
geben die Fähigkeit eines Textilmaterials wieder, das mit einem Textilharz behandelt worden ist, einem Reißen beim
Schlag oder beim Falten bei tiefen Temperaturen zu widerstehen. Jedoch auch dann, wenn ein Harz einem Textilmaterial
eine gute Kaltrißwiderstandsfähigkeit verleiht, muß das behandelte Textil auch in anderer Hinsicht annehmbar sein, insbesondere
im Hinblick auf eine geringe Klebewirkung auf der Oberfläche sowie in Bezug auf eine gute Schlag- und Abriebfestigkeit,
wobei ferner eine gute Flexibilität bei allen Verwendungstemperaturen von Bedeutung ist. Die Erzielung
eines geeigneten Ausgleichs zwischen allen diesen Eigenschaften ist weitgehend empirisch, wobei man bei Erzielung einer
oder mehrerer dieser Eigenschaften nicht darauf schließen
kann, daß auch die übrigen Eigenschaften zufriedenstellend
sind.
Durch die Erfindung wird eine Acrylharzzubereitung zur Verfügung gestellt, wobei die Latexteilchen zu 30 bis 60 und
vorzugsweise zu 45 bis 55 Gew.-% aus einem Polymerkern und zu 70 bis 40 und vorzugsweise zu 55 bis 45 Gew.-% aus einer
Polymerschale bestehen, und wobei der Kern durch Emulsionspolymerisation einer ersten Monomerzubereitung gebildet
wird, die im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen besteht:
709852/091 t
a) einer größeren Menge eines Hauptmonomersystems und b) einer
kleineren Menge eines vernetzenden Monomersystems aus
(1) wenigstens 0/5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Monomerzubereitung,
eines durch Aufpfropfen vernetzend wirkenden Monomeren oder eines aktiven vernetzenden Monomeren und
(2) wenigstens 4 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Monomerzubereitung,
eines latenten vernetzenden Monomeren, wobei die auf dem Kern gebildete Schale durch Emulsionspolymerisation
einer zweiten Monomerzubereitung in Gegenwart des Kernpolymeren gebildet wird und die zweite Monomerzubereitung im wesentlichen
aus folgenden Bestandteilen besteht: a) einer größeren Menge eines Hauptmonomersystems und b) einer kleineren
Menge eines latenten vernetzenden Monomeren, wobei die Monomeren der ersten Monomerzubereitung derartig ausgewählt
werden, daß eine Glasübergangstemperatur (T ) in dem Kern
von -200C oder darunter erzielt wird, und die Monomeren der
zweiten Monomerzubereitung derartig ausgewählt werden, daß eine T in de:
erzielt wird.
eine T in der Schale von ungefähr 60 bis ungefähr -100C
Die Acryllatices können auf Substrate nach verschiedenen Methoden aufgebracht werden, beispielsweise durch direktes
Aufbringen, durch eine Filmübertragung, durch Lamination oder durch eine andere bekannte Methode.
Unter dem Begriff "Acryl" sollen ganz allgemeine Polymere verstanden werden, in denen wenigstens eines der Monomeren
dem Acryl- oder Methacryltyp entspricht, wobei beispielsweise Säuren, Ester, Amide sowie substituierte Derivate davon
in Frage kommen.
Die Monomeren, welche den Polymerkern des Heteropolymeren bilden, werden vorzugsweise in der Weise ausgewählt, daß
eine Glasübergangstemperatur (T ) in den Kern von -300C
oder darunter erzielt wird. Man nimmt an, daß der erhaltene kautschukartige Charakter des Kerns zusammen mit dem
vernetzenden Charakter des Kerns und der Schale eine Erhöhung
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der Rißwiderstandsfähigkeit und Flexibilität sowohl bei Zimmertemperatur
als auch bei tiefer Temperatur bedingt und auch die Schlagfestigkeit verbessert, die durch das fertige Polymere
ausgeübt wird.
Das Kernpolymere wird durch Emulsionspolymerisation einer ersten Monomerzubereitung gebildet, die aus einer größeren
Menge, d. h. mehr als 50 Gew.-% und vorzugsweise mehr als 80 Gew.-%, eines Hauptmonomersystems und einer kleineren
Menge, d. h. weniger als 50 Gew.-%, eines vernetzenden Monomersystems
besteht. Das Hauptmonomersystem enthält in typischer Weise ein Cj-Cg-Alkylacrylat, wobei die Alkylgruppe
geradkettig oder verzweigt ist, beispielsweise Äthylacrylat, Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat oder Mischungen davon. Ein
Teil des Alkylacrylats, und zwar bis zu einem Maximum von ungefähr 20 Gew.-%, kann durch ein bezüglich des Alkylacrylats
nicht vernetzendes monoäthylenisch ungesättigtes Monomeres
mit einer CV,ß-Unsättigung ersetzt sein. Beispiele für derartige andere Monomere sind Vinylidenchlorid, Vinylchlorid,
Acrylnitril, Vinylester, wie Vinylformiat, Vinylacetat und Vinylpropionat, sowie Mischungen aus Äthylen und
derartigen Vinylestern, Alkylmethacrylsäureestern, Acryl- und Methacrylsäureestern von Alkoholäthern, wie Diäthylenglykolmonoäthyl-
oder Monobutyläther, Styrol, Ringalkylstyrolen, wie o-, m- und p-Methylstyrol, Gt'-Alkylstyrolen,
wie Of-Methylstyrol oder dgl., Mischungen aus Äthylen mit
anderen Qi-Olefinen, wie Propylen, Butylen, Penten oder
dgl., sowie Kombinationen aus Äthylen und Vinyläthern, wie Methylvinyläther/ Äthylvinyläther, Vinyl-2-methoxyäthyläther,
Vinyl-2-chloräthyläther oder dgl.
Von den vorstehend erwähnten Monomeren wird Butylacrylat besonders
allein oder in Kombination mit kleineren Mengen Methylmethacrylat, Acrylamid, Methacrylamid oder Itaconsäure bevorzugt,
insbesondere in der Größenordnung von ungefähr 70 bis 95 Gew.-% Butylacrylat und ungefähr 1 bis 15 Gew.-% Methylmethacrylat,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren in
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ι der Monomerzubereitung, welche das Kernpolymere bildet. ■
Eine sorgfältige Auswahl des vernetzenden Monomersystems so- [
wohl in der Kernmonomerzubereitung als auch in der Schälen- j
monomerzubereitung ist wichtig zur Erzielung des entsprechen- j
den Ausgleichs der Eigenschaften von Geweben, die mit dem ;
Heteropolymeren behandelt werden. Das vernetzende Monomer- :
system in der Monomerzubereitung, welches den Kern bildet,
besteht aus folgenden Bestandteilen:
1) wenigstens ungefähr 0,5, beispielsweise 1 bis 6, Gew.-%,
bezogen auf die gesamte Monomerzubereitung, eines durch
Aufpfropfen vernetzend wirkenden Monomeren (graftlinking monomer) oder eines aktiven vernetzenden Monomeren,
und
2) wenigstens ungefähr 4, beispielsweise 4 bis 10, Gew.-%, bezogen auf die gesamte Monomerzubereitung, eines latenten
vernetzenden Monomeren.
Im allgemeinen sollte die Menge des durch Pfropfen vernetzend wirkenden oder aktiven vernetzenden Monomeren in der Kernmonomerzubereitung
derart sein, daß eine ausreichende gegenseitige Unlöslichkeit der Kern- und SchalenpolymerZubereitungen
zur Bildung eines echten Heteropolymeren erzielt wird, wobei nicht in ungeeigneter Weise die Dehnungseigenschaften
des Heteropolymeren vermindert werden. Diese Menge hängt natürlich von den anderen Monomeren in den Monomerzubereitungen
sowohl des Kerns als auch der Schale ab und kann entsprechend variiert werden.
Die Schalenmonomerzubereitung erfordert nur ein latentes Vernetzungsmittel.
Bei der Polymerisation der Schalenmonomerzubereitung in Gegenwart des Kernpolymeren'gelangt die Schalenpolymerzubereitung
in einen innigen Kontakt mit dem Kern, wenn nicht sogar tatsächlich eine Vernetzung durch Pfropfen
erfolgt, und zwar durch Kondensationsreaktionen, die mit den latenten vernetzenden Monomeren möglich sind, die in der Kern-
und Schalenpolymerzubereitung vorliegen. Es hat den Anschein,
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als ob die Schäle merklich zu der guten Abriebswiderstandsfähigkeit,
Trockenheit (geringes oder überhaupt kein Kleben), Lösungsmittelwiderstandsfähigkeit sowie Waschbarkeit der
Textilien beiträgt, die mit dem Heteropolymeren behandelt worden sind, und zwar aufgrund entweder einer Vernetzung
durch Aufpfropfen des Schalenpolymeren auf das Kernpolymere oder durch ein enges Anlegen der Schale auf dem Kern kurz
vor einem tatsächlichen Vernetzen durch Pfropfen.
unter dem Begriff "latentes vernetzendes Monomeres" ist
ein polyfunktionelles Monomeres zu verstehen, wobei ein
Teil der Funktionalität in die Copolymerisation mit anderen Monomeren in der Monomerzubereitung eingeht, welche den Kern
oder die Schale bildet, während die Restfunktionalität eine Vernetzung des Polymerkerns oder der Polymerschale bei der
anschließenden vollständigen Trocknung der Latexteilchen auf einem Textilsubstratmaterial, das damit behandelt worden
ist, bedingt. Im allgemeinen handelt es sich bei derartigen latenten vernetzenden Monomeren um Amide oder N-Alkylolamide
von Ct,ß-äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit
4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Acrylamid, Methacrylamid,
N-Methylolacrylamid, N-Äthanolacrylamid, N-Propanolacrylamid,
N-Methylolmethacrylamid, N-Äthano!methacrylamid,
N-Methylolmaleimid, N-Methylolmaleamid, N-Methylolmaleaminsäure,
N-Methylolmaleaminsäureester, N-Alkylolamide der
vinylaromatischen Säuren, wie N-Methylol-p-vinylbenzamid
oder dgl. Die bevorzugten Monomeren des N-Alkylolamidtyps
sind infolge ihrer leichten Verfügbarkeit und aufgrund ihrer relativ niedrigen Kosten die N-Alkylolamide von 0(,ß-monoolefinisch
ungesättigten Monocarbonsäuren, wie N-Methylolacrylamid und N-Methylolmethacrylamid. Andere bevorzugte
latente vernetzende Monomersysteme sind Mischungen, wie äquimolare Mischungen aus Acrylamid und N-Methylolacrylamid
oder Methacrylamid und N-Methylolacrylamid. Die latenten vernetzenden Monomeren sind dafür bekannt, daß sie den Zubereitungen,
in welchen sie enthalten sind, selbsthärtende Eigenschaften verleihen. Die Härtung kann durch Umsetzung mit
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einem aktiven Wasserstoff enthaltenden Harz erhöht werden, das den Beschichtungsformulierungen zugesetzt wird, welche
die Kern- oder Schalenmonoraerzubereitung enthalten, oder
den Heteropolymeren, wie den Triazin/Formaldehyd- und Harnstoff
/Fonnaldehyd-Harzen. In jedem Falle erfolgt eine vollständige Härtung nach erschöpfendem Trocknen der Zubereitungen
auf den damit behandelten Textilsubstraten.
Unter dem Begriff "aktives vernetzendes Monomeres" ist ein polyfunktionelles Monomeres zu verstehen, das eine Polymerzubereitung
während der anfänglichen Bildung vernetzt. Ein anschließendes Trocknen oder eine andere Härtungsmethode
sind nicht erforderlich. Monomere dieses Typs sind bekannt und bestehen aus Monomeren, wobei die Funktionalität von
im wesentlich äquivalenter Reaktivität ist, so daß eine gleichmäßige Vernetzung erfolgt. In typischer Weise enthalten
derartige Monomere wenigstens zwei additionspolymerisierbare
Vinylidengruppen und sind %ß-äthylenisch ungesättigte
Monocarbonsäureester mehrwertiger Alkohole, die vorzugsweise 2 bis 6 Estergruppen enthalten. Geeignete bevorzugte
aktive vernetzende Monomere sind Alkylenglykoldiacrylate und -dimethacrylate, wie Äthylenglykoldiacrylat, 1,3-Butylenglykoldiacrylat,
1,4-Butylenglykoldiacrylat, Propylenglykoldiacrylat,
Triäthylenglykoldimethacrylat etc., 1,a-Glycerindimethacrylat, 1,1,1-Trimethylolpropandimethacrylat,
1,1,1-Trimethyloläthandiacrylat, Pentaerythrittrimethacrylat,
1,2,6-Hexantriacrylat, Sorbitpentamethacrylat
etc. Andere geeignete Vernetzungsmittel sind Methylenbisacrylamid,
Methylenbismethacrylamid, Divinylbenzol, VinyImethacrylat, Vinylcrotonat, Vinylacrylat, Vinylacetylen,
Trivinylbenzol, Triallylcyanurat, Divinylacetylen, Divinyläthan,
Divinylsulfid, Divinyläther, Divinylsulfon, Hexatrien,
Diallylcyanamid, Äthylenglykoldivinyläther, Diallylphthalat, Divinyldimethylsilan, Glycerintrivinyläther, Divinyladipat
etc.
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Unter dem Begriff "durch Aufpropfen vernetzend wirkendes Monomeres" ist ein polyfunktionelles Monomeres zu verstehen,
wobei die Funktionalität eine unterschiedliche Reaktivität besitzt. Dies bedingt, daß ein Teil der Funktionalität in
die Bildung des Kernpolymeren eingeht und die zurückbleibende Funktionalität an dem Kernpolymeren hängt und dazu in
der Lage ist, mit einer geeigneten Funktionalität der Schalenmonomerzubereitung zum Aufpropfen der Schale auf das Kernpolymere
zu reagieren. In typischer Weise weisen die durch Aufpfropfen vernetzend wirkenden Monomeren wenigstens zwei copolymerisierbare
äthylenisch ungesättigte Bindungen auf, die mit erheblich verschiedenen Geschwindigkeiten reagieren und
aus Allylester von o(, ß-ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren
mit endständiger äthylenischer Unsättigung bestehen. Typische geeignete Ester sind die Allyl-, Methallyl- sowie Crotylester
von Q(,ß-ungesättigten Carbonsäuren, beispielsweise
Allylmethacrylat, Allylacrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat
sowie Diallylitaconat.
Die Monomeren der Zubereitung, welche das Schalenpolymere bilden, können die gleichen sein wie die Monomeren der Kernpolymerzubereitung,
sie können auch unterschiedlich sein, vorausgesetzt, daß die Glasübergangstemperatur in der Schale
ungefähr 60 bis ungefähr -100C und vorzugsweise ungefähr 25
bis ungefähr -100C beträgt. Eine T in der Schale, die außerhalb
dieses Bereiches liegt, macht das Heteropolymere ungeeignet für eine Verwendung zur Behandlung von Textilien infolge
eines steifen oder papierartigen Griffs sowie einer schlechten Flexibilität. Ein T -Wert zwischen 25 und 600C
kann jedoch, obwohl das Material etwas härter ist, als dies für viele Anwendungszwecke oder Stellen nötig ist, in wärmeren
oder fortdauernd heißen Klimata tolerierbar sein.
Die Menge des oder der vernetzenden Monomeren der Monomerzubereitung
für die zweite Schale beträgt wenigstens ungefähr 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Monomerzubereitung.
Ein geeigneter Bereich liegt zwischen 2 und
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10 und vorzugsweise zwischen 5 und 8 %.
Die T der Kernpolymerzubereitung sowie der Schalenzubereitung sind in bekannter Weise entweder experimentell oder durch
Berechnung ermittelbar. Das Verfahren der Ermittlung der T auf der Basis der T von Homopolymeren der einzelnen Monomeren
wird von Fox in "Bull. Am. Physics Soc." 1, 3, Seite (1956) beschrieben. Beispiele für die T der Homopolymeren,
die derartige Berechnungen ermöglichen, sind folgende:
Homopolymeres von T
n-Octylacrylat -800C
n-Decylmethacrylat -600C
2-Äthylhexylacrylat -700C
Octylmethacrylat -200C
n-Tetradecylmethacrylat 90C
Methylacry.lat 9 0C
n-Tetradecylacrylat 200C
Methylmethacrylat 1050C
Acrylsäure 1060C
Die Monomeren können in der Weise ausgewählt werden, daß die entsprechende T unter Anwendung der "Rohm and Haas Acrylglastemperaturanalyzer"-Publication
CM-24L/cb der Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania, erhalten wird.
Die Heteropolymerzubereitungen werden durch Emulsionspolymerisationsmethoden
auf der Basis einer Zweistufenpolymerisation durch allmähliche Zugabe der MonomeremuIsionen während jeder
der zwei Stufen hergestellt. Es ist vorteilhaft, die Reaktion in jeder Stufe in herkömmlicher Weise zu initiieren und katalysieren.
Der Intiator wird entweder thermisch oder durch eine Redox-Reaktion aktiviert, wobei eine thermische Intiierung
im Hinblick auf die bessere Lagerungsfähigkeit der erhaltenen Polymeremulsion sowie den Ausgleich der Eigenschaften
als Textilbehandlungsharz vorzuziehen ist. Die Latexteilchengröße sollte relativ klein sein und in der Größenordnung
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von ungefähr 300 nm oder darunter, vorzugsweise in der Größenordnung
von ungefähr 150 bis 200 nm, liegen. In bekannter Weise wird bei gleichem Polymergrundgerüst die Teilchengröße
primär durch die Art und die Menge des Emulgiermittels gesteuert, das in jeder Stufe der Emulsionspolymerisation
eingesetzt wird. Das Molekulargewicht der Heteropolymeren liegt im allgemeinen in der Größenordnung von ungefähr 70000
bis 2000000 und vorzugsweise ungefähr 250000 bis 1000000.
Die vorstehend beschriebenen Merkmale sowie anderen Merkmale der Zweistufenheteropolymeremulsionspolymerisation sind bekannt
(vgl. beispielsweise die US-PS 3 812 205, 3 895 082, 3 461 188 sowie 3 457 209) , mit Ausnahme der erwähnten kritischen
Monomerauswahl.
Von der großen Vielzahl der Hauptmonomerzubereitungen, die
zur Bildung des Kernpolymeren geeignet sind, seien die folgenden Zubereitungen erwähnt, wobei die Monomeren 91 % ausmachen:
7 6-91 BA/0-15 MMA
76-91 BA/0-15 AN
76-91 BA/0-15 St
46-91 BA/0-45 EA
74-91 BA/0-17 EMA
74-91 BA/0-17 HEMA
74-91 BA/0-17 HPMA
55-91 EHA/0-36 AN
55-91 EHA/0-36 MMA
56-86 BA/0-25 EA/0-10 MMA
70-91 BA/0-21 VA
46-91 BA/0-45
2 6 E/66 VA
58 Bd/33 St
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Die vernetzenden Monomersysteme, die im Zusammenhang mit
einem der vorstehend angegebenen Monomersysteme eingesetzt
werden können, sind beispielsweise folgende Systeme, wobei die Monomeren insgesamt 9 % ausmachen:
4-8 MAM/1-4 AlMA/0-2 IA 4-8 NlMAM/1-4 AlMA/0-2 IA
4-8 MlMAM/1-4 EGDMA/0-2 IA 4-8 MlAM/1-4 EGDMA/0-2 IA
4-8 MlMAM/1-4 BDM/0-2 IA ' 4-8 MlAM/1-4 BDM/0-2 IA
Hauptmonomersysteme zur Herstellung des Schalenpolymeren sind beispielsweise folgende Systeme, wobei die Monomeren
insgesamt 92 % ausmachen:
47-67 BA/25-45 MMA 47-67 BA/25-45 AN 47-67 BA/25-45 St 70-91 EA/1-22 MMA
40-65 BA/27-52 EMA 40-65 BA/27-52 HEMA 40-65 BA/27-52 HPMA 32-50 EHA/41-60 AN
32-50 EHA/41-60 MMA 27-47 BA/10-50 EA/15-35 MMA 50 BA/42 VA
15 E/77 VA
50 EA/42 VCl2 40 Bd/52 St
Vernetzende Monomersysteme, die in der Schalenmonomerzubereitung
eingesetzt werden können, enthaltende folgende Monomere (insgesamt 6 bis 8 %):
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6-8 MlMAM/0-2 IA
6-8 MlAM/0-2 IA
2-6 MlMAM/6-2 MAM/0-2 IA
2-6 MlAM/6-2 AM/0-2 IA
Die vorstehend angegebenen Monomerabkürzungen weisen folgende
Bedeutungen auf:
BA: Butylacrylat MMA: Methylmethacrylat
St: Styrol EMA: Äthylmethacrylat
VA: Vinylacetat HEMA: Hydroxyäthylmethacrylat
E: Äthylen EHA: 2-Äthylhexylacrylat
Bd: Butadien HPMA: Hydroxypropylmethacrylat
IA: Itaconsäure vc^2: Vinylidenchlorid
AM: Acrylamid BDM: Butylendimethacrylat
AN: Acrylnitril AlMA: Allylmethacrylat
EA: Äthylacrylat EGDMA: Äthylenglykoldimethacrylat
MlMAM: N-Methylolmeth- MAM: Methacrylamid
acrylamid
MlAM: N-Methylolacrylamid
MlAM: N-Methylolacrylamid
Ein bevorzugtes Heteropolymeres wird aus einer ersten Monomerzubereitung
aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
70 bis 95 Gew.-% eines C^-Cg-Alkylacrylats,
0 bis 15 Gew.-% eines Cj-Cg-Alkylmethacrylats,
4 bis 10 Gew.-% Acrylamid oder Methacrylamid,
1 bis 5 Gew.-% Allylmethacrylat sowie 0 bis 2 Gew.-% Itaconsäure
sowie einer zweiten Monomerzubereitung aus 40 bis 70 Gew.-% eines C^-Cg-Alkylacrylats,
20 bis 50 Gew.-% eines Cj-Cg-Alkylmethacrylats,
2 bis 10 Gew.-% N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid
oder einer Mischung aus Acrylamid und N-Methylolacrylamid oder einer Mischung aus
Methacrylamid und N-Methylolmethacrylamid sowie
0 bis 2 Gew.-% Itaconsäure.
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Die erfindungsgemäßen Heteropolymerlatices können auf jede
Textilware zur Gewinnung einer Vielzahl wertvoller Textilgegenstände aufgebracht werden. Gemäß einer Ausführungsform wird das Heteropolymere als Gießübertragungsfilm verwendet,
der mit einem Klebstoff auf eine geeignete Ware
bei der Herstellung von Polstermaterialien laminiert wird. Der Klebstoff kann in einem derartigen Falle ein bekannter Klebstoff sein, der sich zum Verbinden von Acrylfilmen mit Textilwaren eignet. Vorzugsweise handelt es sich um einen
Schaum, der auf das Substrat in Form eines geschäumten Acryllatex aufgebracht wird.
bei der Herstellung von Polstermaterialien laminiert wird. Der Klebstoff kann in einem derartigen Falle ein bekannter Klebstoff sein, der sich zum Verbinden von Acrylfilmen mit Textilwaren eignet. Vorzugsweise handelt es sich um einen
Schaum, der auf das Substrat in Form eines geschäumten Acryllatex aufgebracht wird.
Ein derartiger Schaum ist ein latent vernetzbarer Acrylpolymerlatex
auf der Basis von Monomeren, die eine geeignete T ergeben, so daß der Schaum nicht in ungeeigneter
Weise die Ware versteift. Der Acrylpolymerlatex kann mechanisch geschäumt werden. Der Schaum kann auch durch Zugabe
eines Schäumungsmittels erzeugt werden. Vorzugsweise enthält der Schaum ferner ein Schaumstabilisierungsmittel und wird auf die Ware in einer Naßschaumdicke von ungefähr 250 bis 400 μ (10 bis 150 mils) aufgebracht und ohne Vernetzung getrocknet. Während des Trocknens kann der Schaum bis zu
ungefähr 30 % oder darüber je nach seiner Dichte in feuchtem Zustand schrumpfen. Der Schaum wird dann bis zu einer
Dicke von ungefähr 5 bis 25 % seiner Trockendicke zerstoßen. Das Zerstoßen kann auch solange zurückgestellt werden, bis der obere Heteropolyrnerfilm aufgebracht worden ist.
Weise die Ware versteift. Der Acrylpolymerlatex kann mechanisch geschäumt werden. Der Schaum kann auch durch Zugabe
eines Schäumungsmittels erzeugt werden. Vorzugsweise enthält der Schaum ferner ein Schaumstabilisierungsmittel und wird auf die Ware in einer Naßschaumdicke von ungefähr 250 bis 400 μ (10 bis 150 mils) aufgebracht und ohne Vernetzung getrocknet. Während des Trocknens kann der Schaum bis zu
ungefähr 30 % oder darüber je nach seiner Dichte in feuchtem Zustand schrumpfen. Der Schaum wird dann bis zu einer
Dicke von ungefähr 5 bis 25 % seiner Trockendicke zerstoßen. Das Zerstoßen kann auch solange zurückgestellt werden, bis der obere Heteropolyrnerfilm aufgebracht worden ist.
Ein derartiger oberer Film wird normalerweise in der Weise gebildet, daß der hitzehärtbare Heteropolymerlatex auf ein
Trennpapier aufgebracht wird, die Masse ohne Hitzehärtung
getrocknet wird, der Film, während er sich noch auf dem
Trennpapier befindet, auf den Schaum aufgebracht wird, worauf der Schaum und der obere Film miteinander bei einem
geeigneten Druck sowie bei einer geeigneten Temperatur
unter Zerstoßen, Verfestigung und Hitzehärtung der Materialien miteinander laminiert werden. Vorzugsweise wird das
getrocknet wird, der Film, während er sich noch auf dem
Trennpapier befindet, auf den Schaum aufgebracht wird, worauf der Schaum und der obere Film miteinander bei einem
geeigneten Druck sowie bei einer geeigneten Temperatur
unter Zerstoßen, Verfestigung und Hitzehärtung der Materialien miteinander laminiert werden. Vorzugsweise wird das
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Trennpapier vor der Laminierung entfernt. Der Heteropolymerfilm
bildet auf diese Weise eine sehr wirksame Abriebschicht über dem zerstoßenen Schaum. Für diesen Zweck ist ein oberer
Film mit einer Dicke in der Größenordnung von ungefähr 2,5 bis 125 μ und vorzugsweise 37 bis 62 μ (0,1 bis 5 bzw. 1,5
bis 2,5 mils) geeignet.
Die vorstehend angegebenen Details sowie andere Details bezüglich laminierter Textilwaren, für welche ein erfindungsgemäßes
Heteropolymeres als oberer Film über einen zerstoßenen Schaum verwendet werden kann, findet man in der US-Reissue
Patentschrift 28 682.
Erfindungsgemäße vergossene Heteropolymerfilme können auch
mit anderen geeigneten Substraten unter Einsatz anderer Klebstofftypen, und zwar geschäumt oder nicht geschäumt,
verbunden v/erden. Derartige Klebstoffe sind bekannt. Es handelt sich beispielsweise um verschiedene andere Acrylpolymere,
wie Acrylnitril, sowie Nichtacrylmaterialien, wie beispielsweise Styrol/Butadien, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat,
Vinylchlorid/Äthylen-Copolymere, verschiedene Urethanpolymere oder dgl. Geschäumte Klebstoffe werden im
allgemeinen bevorzugt. Von diesen werden die Typen auf Wasserbasis besonders bevorzugt, da sie weniger in das Substrat
eindringen. Eine derartige Eindringung kann eine unerwünschte Versteifung der Ware zur Folge haben.
Die erfindungsgemäßen Heteropolymerlatices eignen sich ferner
für eine direkte Aufbringung in geschäumter oder nichtgeschäumter Form auf verschiedene Substrattypen, beispielsweise
gewebte Waren, nichtgewebte Waren sowie gewirkte Waren. Der Latex kann auf die Waren in jeder geeigneten
Weise aufgebracht werden, beispielsweise durch Aufsprühen, Eintauchen, Walzenübertragen, Aufräkeln oder dgl. Im Falle
einer Behandlung von Vliesstoffen können ebenfalls an sich bekannte Methoden verwendet werden, beispielsweise die Methoden,
Waren und Vorrichtungen, wie sie in der US-PS 3 157
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beschrieben werden. Eine Konzentration das Polymeren in dem Latex von ungefähr 10 bis 70 Gew.-% und vorzugsweise
ungefähr 40 bis 60 Gew.-% ist geeignet.
In den US-PS 3 607 341 und 3 713 868 werden weitere Textilbehandlungsmethoden
unter Einsatz von geschäumten Acryllatexzubereitungen beschrieben. Eine Verwendung der erfindungsgemäßen
Heteropolymeren anstelle der dort beschriebenen Polymeren ergibt verbesserte Tieftemperatureigenschaften.
Die erfindungsgemäßen Heteropolymerlatices eignen sich auch
als Ausrüstungsüberzüge für Leder oder lederähnliche Substrate durch direkte Aufbringung der Latices auf die Substrate
oder durch Anwendung eines zerstoßenen Schaums nach der in der US-PS 3 919 451 beschriebenen Methode. In dem
letzteren Falle kann das Heteropolymere auch das Polymere der Schaumzwischenschicht bilden.
Unabhängig davon, ob eine Verwendung als Zwischenschicht oder als obere Schicht vorgesehen ist, können die erfindungsgemäßen
Heteropolymeren noch mit verschiedenen Materialien zur Erzielung weiterer Verbesserungen überzogen
werden, beispielsweise zur Beseitigung einer restlichen Klebrigkeit oder zur Herabsetzung der Neigung zu einem
Verschmutzen. Derartige Überzüge sind bekannt, insbesondere auf dem Gebiet der Lederausrüstung. Sie bestehen im allgemeinen
aus polymeren Materialien mit relativ hartem Charakter. Die Oberzugsharze können Latices oder überzüge auf
der Basis von organischen Lösungsmitteln sein, wobei es sich um bekannte Typen handelt, beispielsweise Acrylmaterialien,
Urethane, Polyvinylchloride, Celluloseacetat-Butyrate
sowie Kombinationen davon.
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Die Heteropolymerdispersionen können alle Additive enthalten, die zur Verbesserung verschiedener Eigenschaften geeignet
sind, beispielsweise UV-Stabilisierungsmittel, Silikon-freisetzende
Säuren, Entschäumer, Pigmente, Verlaufmittel, Eindickungsmittel, Schutzmittel, Wärme- oder Schaumstabilisierungsmittel
oder dgl.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teil-
und Prozentangaben beziehen sich, sofern nicht anders angegeben ist, auf das Gewicht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Substrat, wie ein Textilmaterial, zur Verfügung gestellt, das mit einem
erfindungsgemäßen Acryllatex behandelt worden ist. Beispiele für geeignete Substrate sind Leder sowie Lederersatzmaterialien,
Textilmaterialien sowie Vliesstoffe. Vorzugsweise werden die Latices auf die Substrate durch direktes
Beschichten oder Übertragungsbeschichten aufgebracht. Die Substrate können ferner eine zerstoßene Schaumschicht zwi-.3chen
dem Substrat und dem Überzug aufweisen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden
Artikel zur Verfügung gestellt, die aus einem derartigen überzogenen Substrat bestehen, ferner Artikel, die eine
Trennfolie, vorzugsweise ein mit Silikon behandeltes Trennpapier, aufweisen, auf dem sich ein getrockneter Film eines
Acryllatex gemäß vorliegender Erfindung befindet.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht ein Verfahren vor, welches darin besteht, ein Substrat mit einem
erfindungsgemäßen Acryllatex zu behandeln und den Latex auf dem Substrat zu trocknen oder trocknen zu lassen. Bei der
Durchführung dieses Verfahrens kann das Substrat vor der
Aufbringung des Acryllatex mit einem zerstoßenen Schaum beschichtet werden, der aus einer Polymeremulsion hergestellt
wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren, welches darin besteht, ein Substrat mit einer geschäumten Polymer-
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emulsion zu beschichten, die geschäumte Emulsion kurz vor der Härtung zu trocknen oder trocknen zu lassen, einen trokkenen
Film aufzubringen, der aus einem erfindungsgemäßen
Acryllatex hergestellt worden ist, und die geschäumte Polymeremulsion und den Film auf das Substrat zu laminieren.
Die folgenden Beispiele erläutern einige bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung. Alle Teil- und Prozentangaben beziehen sich, sofern nicht anders angegeben ist, auf
das Gewicht.
Die folgenden Monomeremulsionen I und II werden hergestellt:
Monomeremulsion I II
Natriumlaurylsulfat (28 %) 36,9 g 36,9 g
Wasser 498,0 ml 269,0 ml
Methacrylamid (MAM) 76,16 g
M-Methylolmethacrylamid (25 %)
(MlMAM) 304,64 g
Itaconsäure (IA) 10,88 g 10,88 g
Butylacrylat (BA) 935,68 g 620,16 g
Methylmethacrylat (MMA) 54,4 g 380,80 g
Allylmethacrylat (AlMA) 10,88 g
In ein geeignetes Reaktionsgefäß werden 3,885 g Natriumlaurylsulfat
(2 8 %) und 625 ml Wasser gegeben. Die Mischung wird auf 800C unter Stickstoffspülung erhitzt. Eine
Stickstoffabschirmung wird während der gesamten folgenden
Polymerisation aufrechterhalten. Der Mischung wird dann eine Katalysatorlösung aus 3,81 g Natriumpersulfat
in 26 ml Wasser zugesetzt. Die Polymerisation beginnt und die Temperatur steigt auf ungefähr 5°C. Ungefähr 5 bis
10 Minuten später v/erden die Monomeremulsion I und 122 ml
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einer Katalysatorlösung von 3,81 g Natriumpersulfat in 244 ml Wasser allmählich während einer Zeitspanne von
1 1/2 Stunden bei 80 bis 86°C zugesetzt. Nach der Zugabe wird die Charge auf 80 bis 85°C während einer Zeitspanne
von 1 Stunde gehalten. Die Monomeremulsion II wird dann
zusammen mit dem Rest der Katalysatorlösung während einer Zeitspanne von 1 1/2 Stunden bei 80 bis 86°C zugesetzt.
Die Reaktion wird 30 Minuten bei 80 bis 860C gehalten,
worauf sich ein Abkühlen auf 55°C und die Zugabe einer
ersten Chaser-Katalysatorlösung, die 10 ml eines 0,15 %igen
FeSO-·7 H-O/ 1,0 g tert.-Butylhydroperoxid in 7 ml Wasser
und 0,87 g Natriumformaldehydsulfoxylat in 17 ml Wasser
enthält, anschließt. Es erfolgt eine ungefähr 1°C betragende exotherme Reaktion. 15 Minuten später wird eine zweite
Chaser-Katalysatorlösung (wie der erste Chaser, mit Ausnahme, daß die FeSO4·7 H-O-Lösung fehlt) zugesetzt. Eine
dritte Chaser-Katalysatorlösung (wie der zweite Chaser) wird 15 Minuten später zugesetzt, worauf die Reaktionsmischung während einer Zeitspanne von 15 Minuten sich
selbst überlassen, abgekühlt und filtriert wird.
Der erhaltene Heteropolymerlatex wird wie folgt charakterisiert:
Zusammensetzung:
Zusammensetzung:
Kernpolymeres: BA/MMA/MAM/AlMA/IA, 86/5/7/1/1 (Gew.-%)
Schalenpolymeres: BA/MMA/M1MAM/IA, 57/35/7/1 (Gew.-%)
Gewichtsverhältnis Kern/Schale: 50/50; Feststoffe: 48,8 %
Es werden Polymeremulsionen mit folgenden Zusammensetzungen (Tabelle I) hergestellt, wobei die Monomerabkürzungen Beispiel
1 entsprechen und EGDMA für Äthylenglykoldimethacrylat steht. Die Herstellung erfolgt im wesentlichen wie in Bei-
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- 22 23
spiel 1 (thermisch), mit Ausnahme des Beispiels 3, bei dem es sich um einen Redox-Prozeß handelt.
Beispiel Polymerzusammensetzung Nr. (Kern/Schale)
% Fest- Verhältnis stoffe Kern/Schale,
85 BA/3 MMA/4 EDGMA/ 7 MlMJVM/
1 IA//57 BA/3 5 MMA/7 MlMAM/1 IA 48,9
50/50
86 BA/5 MMA/1 AlMA/7 MAM/
1 IA//57 BA/35 MMA/7 MlMAM/1 IA 50,0
40/60
Die Polymeremulsionen der Beispiele 1 bis 3 werden jeweils auf eine Textilware in der folgenden Weise aufgebracht:
Die Acrylpolymeremulsion wird auf einen Feststoffgehalt von
50 % eingestellt, auf ein mit Silikon überzogenes Trennpapier aufgegossen und während einer Zeitspanne von 2 Minuten bei
800C zur Gewinnung eines Films mit einer Dicke von 50 μ getrocknet.
Eine Acrylpolymeremulsion aus 96 Teilen Butylacrylat, 2 Teilen
Acrylamid und 2 Teilen N-Methylolacrylamid wird hergestellt
und in die folgende Formulierung mit einem Gesamtfeststoff
gehalt von 4 6,8 % eingemischt:
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Bestandteil | (Aerotex MW, American Cyanamid | 4,6 | 14 | |
Polymeremulsion | 200 | Co.) | 20 | |
Titandioxid | 25 | Ammoniumstearat | 4 | |
Melaminformaldehydharz | Wasser | |||
Ammoniumhydroxid (28 %) |
92 25
3,7 4,6
267,6 125,3
Aus der vorstehenden Formulierung werden Schäume durch Einblasen von Luft in die Formulierung unter Verwendung eines
Kitchen-aid Mischers (Modell C) bis zur Einstellung einer Dichte in feuchtem Zustand von 0,15 g/cm3 hergestellt. Der
Schaum wird dann auf einen Baumwollköper zur Einstellung einer Dicke in feuchtem Zustand von 1500 μ aufgebracht, worauf
bei einer Temperatur von 1200C während einer Zeitspanne
von 5 Minuten getrocknet wird. Der auf einem Trennpapier in einer Dicke von 50 μ vorgegossene Film wird dann mit der
Filmseite auf den getrockneten Schaum aufgebracht, worauf das gesamte Gefüge zwischen Prägeplatten während einer
Zeitspanne von 3 Sekunden bei 800C sowie unter einem Druck
von 30 t zerstoßen und laminiert wird. Das Trennpapier wird dann abgeschält und der Verbund während einer Zeitspanne von
5 Minuten bei 1500C gehärtet. Das Ergebnis ist eine mit einem
zerstoßenen Schaum überzogene Textilware, die als oberen Film ein Heteropolymeremulsionspolymeres gemäß den Beispielen
1 bis 3 aufweist.
Die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten Warenproben
weisen jeweils einen Griff, ein Drapiervermögen sowie eine Schlagfestigkeit auf, die für eine Textilanwendung erforderlich
ist. Insbesondere sind die Materialien geeignet für eine Verwendung in Polsterwaren infolge der folgenden Kombination
von Eigenschaften:
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Polymer, | -2H- ZS |
II | Taber-Ab- | 27268C | -35°C | |
Beispiel Nr. | Tabelle | Bally | rieb(3) | -35°C | ||
Waren | 1 | Oberflächen- | Flex<2) | Kaltriß | ||
probe | 2 | klebrigkeit ' | }. 100000 | bildung (4) | ||
A | 3 | 2 | ^100000 | ausgezeichnet -350C | ||
B | 2 | £100000 | Il | |||
C | 1 | Il | ||||
■ ' Klebrigkeit: Eine 125 χ 125 mm-Probe wird Seite an Seite
sowie diagonal unter Bildung eines Dreiecks gefaltet. Ein Gewicht, das eine Kraft von 0,07 kg/cm2 erzeugt, wird auf
die Probe gelegt, die während einer Zeitspanne von 16 Stunden in einen Ofen mit einer Temperatur von 60°C eingebracht
wird. Die Probe wird dann aus dem Ofen entnommen, worauf das Gewicht entfernt wird. Dann läßt man die Probe während einer
Zeitspanne von 3 0 min abkühlen. Die Probe wird an einer Ecke erfaßt und in der folgenden Weise bewertet, wobei die
Werte von 0, 1 und 2 annehmbare Werte sind:
0 - kein Kleben, die Probe entfaltet sich unter dem
eigenen Gewicht;
1 = Probe entfaltet sich unter Schütteln;
2 = die Probe läßt sich leicht auseinanderziehen;
3 = mäßiges Kleben;
4 = starkes Kleben;
5 = starkes Kleben - Probe zerstört.
Bally Flex: Ein Zimmertemperaturflexibilitätstest, der
in "Society of Leather Technologists and Chemists" als Methode
SLP-14 beschrieben wird. Die Werte geben die Anzahl der von der Probe überlebten Zyklen wieder. 100000 oder mehr
Zyklen geben eine ausgezeichnete Wirkungsweise wieder.
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v ; Taber-Abrieb: ASTM D-1175-71 unter Verwendung einer'H-18-Rades,
500 g Gewicht, 1000 Zyklen. Ein Verlust von 200 mg oder weniger bei einer Verwendung als Kleidungsstück oder
als Polster ist annehmbar. Ein Verlust von 100 mg oder weniger
bei einer Verwendung von Schuhobermaterial ist annehmbar.
*4' Kaltriß: ASTM D-1790-62, modifiziert wie folgt: Eine
25 χ 75 mm-Probe wird in einen Kühlschrank gelegt, worauf man sie bei -1°C ins Gleichgewicht kommen läßt. Dann wird
eine Schleife gebildet, wobei die Heteropolymerfilmseite nach außen gerichtet ist. Ein 1,8 kg-Gewicht wird aus einer
Höhe von 225 mm auf den Rand der Schleife fallengelassen. Die Probe wird auf Risse untersucht. Die Temperatur wird in
10°F-Raten solange abgesenkt, bis ein Versagen festgestellt wird. Die tiefste Temperatur, bei welcher die Probe den
Test besteht, wird als die Kaltrißtemperatur angegeben.
Direktes Beschichten von Waren, die mit zerstoßenem Schaum beschichtet
sind
Eine Warenprobe wird nach der in Teil A von Beispiel 5 beschriebenen
Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß der vorgegossene Heteropolymerüberzugsfilm fehlt. Der Acrylpolymerschaum
(Naßdicke ungefähr 1125 μ) wird getrocknet und bis zu einer Dicke von ungefähr 200 μ zerstoßen. Eine Heteropolymeremulsion,
wie sie in Beispiel 1 beschrieben wird, wird dann mit einem Acryleindickungsmittel (Acrylsol ASE-6 0)
bis zu einer Viskosität von ungefähr 3000 cps eingedickt, worauf ein nasser überzug mit einer Dicke von 125 μ aus der
Emulsion auf den zerstoßenen Schaum aufgebracht wird. Der Überzug wird 5 Minuten bei 115°C getrocknet und dann während
einer Zeitspanne von 5 Minuten bei 1500C gehärtet. Das erhaltene
Produkt eignet sich als Möbelpolstermaterial oder läßt sich auf andere synthetische Textilmaterialien anwenden.
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Beispiel 6
Ein mit Silikon überzogenes Trennpapier wird über eine Walze mit einer Polymeremulsion gemäß den Beispielen 1 bis 3 bis
zur Erzielung einer Dicke von 100 bis 125 μ mit einer Rakel beschichtet. Der Oberzug wird bis zu einer B-Stufe und einer
Filmdicke von ungefähr 50 μ in einem 3-Zonenofen mit folgender Temperaturverteilung getrocknet: Zone 1: 77°C,
Zone 2: 880C und Zone 3: 116°C. Unter Verwendung einer
S-Walzenumkehrwalzenbeschichtungsvorrichtung wird eine
Acrylpolymeremulsion (Rhoplex TR-934-Polymeremulsion, die
auf eine Viskosität von 10000 cps eingedickt worden ist) auf den getrockneten Film als Klebstoff aufgebracht. Ein
Flockenstoff wird dann auf den nassen Klebstoff aufgelegt, wobei die Flockenseite nach unten zu liegen kommt, worauf
der Verbund unter einem Druck von 4,2 bis 5,6 kg/cm2 laminiert wird. Der Verbund wird dann in einem zweiten 3-Zonenofen
unter Einhaltung folgender Temperaturen getrocknet und gehärtet: Zone 1: 1040C, Zone 2: 138°C und Zone 3: 166°C.
Das Trennpapier wird anschließend abgezogen, worauf der Verbund aufgerollt wird. Die erhaltene überzogene Ware eignet
sich für Polsterzwecke, Handtaschen sowie für andere Ledereinsatzzwecke und besitzt eine Kaltrißtemperatur von -29°C.
Beispiel 7
Beschichten von Leder
Ein korrigiertes Narbeniederpolstermaterial wird mit einer im Handel erhältichen Standardgrundbeschichtungsformulierung
behandelt und während einer Zeitspanne von 1 Stunde bei 500C getrocknet. Eine Polymeremulsion, wie sie in den
Beispielen 1 bis 3 beschrieben wird, wird in der folgenden Weise formuliert:
709852/091 1
- yi - 1% |
80 | Teile | 2726806 | |
PolymeremuIsion | 16 | Il | ||
Wasser | 2 | Il | ||
Leveller MA-65 | 1 | Il | ||
Leveller MK-1 | 1 | Il | ||
Ammoniumhydroxid | (28 %) | 8 | » | |
Silikonemulsion | ||||
Die vermischte Emulsion wird auf das mit einem Grundüberzug überzogene Leder durch zweimaliges Aufsprühen aufgebracht
und während einer Zeitspanne von 1 Stunde bei 500C nach jedem Sprühen getrocknet. Es wird ein Gesamtüberzugsgewicht
von ungefähr 2 g/0,09 m2 aufgebracht. Die beschichtete Lederprobe wird dann mit einer Haarzellendruckwalze
unter einem Druck von 35 kg/cm2 bei einer Temperatur von 1200C sowie unter Einhaltung einer Verweilzeit von 3 Sekunden
geprägt.
Eine Polymeremulsion, wie sie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben
wird, wird auf einen Feststoffgehalt von 15 % verdünnt, worauf 0,5 % Ammoniumnitrat als Katalysator zugesetzt
v/erden. Der Latex wird auf eine kardierte Reyon-Vliesbahn
aufgebracht, die mit einer kleinen Menge Polyvinylalkohol verbunden worden ist und ungefähr 0,5 g/0,84 m2 wiegt. Das
Aufbringen erfolgt durch Imprägnieren (Sättigung) unter Verwendung eines Birch Brothers Padder, der unter einem Druck
von 2,1 atü sowie mit einer Geschwindigkeit von 6,3 m pro Minute arbeitet. Die Feuchtigkeitsaufnahme der Emulsion beträgt
ungefähr 150 %. Nach einem Trocknen bei Zimmertemperatur wird die Ware bei 1500C während einer Zeitspanne von
2 Minuten gehärtet. Das erhaltene Produkt eignet sich für eine Verwendung als Futtermaterial. Ist die Aufnahme an Emulsionsfeststoffen
niedriger (<100 %), dann eignet sich das Produkt beispielsweise als Abdeckmaterial für Windeln oder Damenbinden.
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Claims (8)
1. Acryllatex, dadurch gekennzeichnet, daß seine Teilchen aus 30 bis 60 Gew.-% eines Polymerkerns und 70 bis 40
Gew.-% einer Polymerschale bestehen, wobei der Kern durch Emulsionspolymerisation einer ersten Monomerzubereitung
gebildet wird, die aus folgenden Bestandteilen besteht:
(a) einer größeren Menge eines Hauptmonomersystems und
(b) einer kleineren Menge eines vernetzenden Monomersystems
aus
(1) wenigstens 0,5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Monomerzubereitung, eines durch Pfropfen vernetzenden
Monomeren oder eines aktiven vernetzenden Monomeren, und
(2) wenigstens 4 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zubereitung, eines latenten vernetzenden Monomeren,
und
die Schale auf dem Kern durch Emulsionspolymerisation einer zweiten Monomerzubereitung in Gegenwart des Kerns
gebildet wird, wobei die zweite Monomerzusammensetzung aus folgenden Bestandteilen besteht:
(a) einer größeren Menge eines Hauptmonomsrsystems und
(b) einer kleineren Menge eines latenten vernetzenden Monomeren,
wobei die Monomeren der ersten Monomerzubereitung zur Erzielung eines T -Wertes in dem Kern von -200C oder darunter
und die Monomeren der zweiten Monomerzubereitung zur Erzielung eines T -Wertes in der Schale von ungefähr
60 bis ungefähr -100C ausgewählt werden.
2. Acryllatex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das latente vernetzende Monomere aus Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid oder
einer Mischung aus zwei oder mehreren dieser Substanzen
709852/091 1 ORIGINAL INSPECTED
besteht.
3. Acryllatex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Aufpfropfen vernetzende Monomere ein Allyl-,
Methallyl- oder Crotylester einer (X ,ß-äthylenisch
ungesättigten Carbonsäure ist.
4. Acryllatex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive vernetzende Monomere ein O(, ß-äthylenisch
ungesättigter Monocarbonsäureester eines mehrwertigen Alkohols ist.
5. Acryllatex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmonomersysteme wenigstens ein C, -Cg-Alkylacrylat
oder eine Mischung aus wenigstens einem C1 -Co~Alkylacrylat
und wenigstens einem anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren, das mit dem Alkylacrylat copolymerisierbar
ist, aufweisen.
6. Acryllatex nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylacrylat aus Butylacrylat besteht und die anderen
Monomeren aus Methylmethacrylat, Acrylamid, Methacrylamid und/oder Itaconsäure bestehen.
7. Acryllatex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Monomerzubereitung aus folgenden Bestandteilen
besteht:
70 bis 95 Gew.-% eines Cj-Cg-Alkylacrylats,
0 bis 15 Gew.-% eines C--Co-Alkylmethacrylats,
I ö
4 bis 10 Gew.-% Acrylamid oder Methacrylamid,
1 bis 5 Gew.-% Allylmethacrylat sowie 0 bis 2 Gew.-% Itaconsäure,
und die zweite Monomerzubereitung aus folgenden Bestandteilen besteht:
40 bis 70 Gew.-% eines Cj-Cg-Alkylacrylats,
20 bis 50 Gew.-% eines C1-Cg-Alkylmethacrylats,
709352/091 1
— T _
2 bis 10 Gew.-% n-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid
oder einer Mischung aus Acrylamid und N-Methylolacrylamid oder einer Mischung aus
Methacrylamid und N-Methylolmethacrylamid sowie
0 bis 2 Gew.-% Itaconsäure.
8. Verwendung eines Acryllatex gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Behandlung eines Substrats, vorzugsweise
aus Leder, einem Lederersatz, einer gewebten, gewirkten oder nichtgewebten Ware, insbesondere als direkter
Oberzug oder als Übertragungsüberzug, gegebenenfalls mit einer zerstoßenen Schaumschicht zwischen dem Substrat
und dem Überzug.
709852/091 1
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