CH462454A - Verfahren zur Imprägnierung von nichttextilen Substraten - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Imprägnierung von nichttextilen Substraten
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von in Wasser und allen organischen Lösungsmitteln praktisch unlöslichen vernetzten Polymeren bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man in wässriger Emulsion ungesättigte   Ketoverbindungen    entweder homopolymerisiert oder mit geeigneten anderen mischpolymerisationsfähigen, in Wasser wenig oder gar nicht löslichen Verbindungen mischpolymerisiert und das Polymere durch Kombination mit polyfunktionellen Carbonsäurehydraziden vernetzt.



   Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Imprägnierung von nichttextilen Substraten, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man ungesättigte poly  mensierbare    bzw. copolymerisierbare Ketoverbindungen in wässriger Emulsion unter Verwendung von wasser- und/oder öllöslichen Aktivatoren und von ionogenen oder nichtionogenen Emulgatoren und/oder wasserlöslichen Polymeren als Schutzkolloide homopolymerisiert bzw. mit anderen ungesättigten mischpolymerisierbaren Verbindungen copolymerisiert, das Polymere auf das Substrat aufbringt und es auf diesem mit Vernetzungsmitteln, die mit   ss-Ketosäureestern    reagieren, vernetzt.



   Als erfindungsgemäss verwendbare, mit   ss-Ketosäure-    estern reagierende Vernetzungsmittel kommen beispielsweise durch Umsetzung von Urotropin, Barbitursäure, Harnstoff, Melamin oder   ss,fl'-Dihydroxydiäthylsulfon    mit mindestens 2 Mol Formaldehyd erhältliche Formalisierungsprodukte, wie beispielsweise Dimethylolharnstoff, Hexamethylolmelamin oder Kondensationsprodukte aus Harnstoff, Formaldehyd und   Äthylendiamin    in Betracht, ferner Urotropin, Harnstoff/Athylenoxyd Kondensationsprodukte mit mindestens 2 Mol   Sithylen-    oxyd,   Äthylenimid- bzw.      Äthyleniminverbindungen,    wie beispielsweise Terephthalsäurediäthylenimid, Trisaziridinyl-(l)-phosphinoxyd oder   Tris-[2-methylaziridinyl-      (1 )

  ]-phosphinoxyd    oder   Dicarbonsäurehydride,    wie Maleinsäureanhydrid. Da es sich bei den erfindungsgemäss zu verwendenden Vernetzungsmitteln um bi- bzw. multifunktionelle Verbindungen handelt, sind für die Vernetzung bis zu 1 Mol Vernetzungsmittel pro 2 Mol eingebauter Ketoverbindung erforderlich.



   Mitunter kann es zweckmässig sein,   zusammen    mit den Vernetzungsmitteln noch die Vernetzungsreaktion aktivierende Substanzen, wie beispielsweise Magnesiumchlorid oder Natriumnitrat hinzuzulgeben.



   Es war nicht zu erwarten, dass man bei dieser Reaktion zu praktisch unlöslichem Polymerisat gelangt, da die eine Vernetzung   herbeiführende    Reaktion nur auf der Oberfläche der Latexpartikeln stattfinden kann. Die Filme der vernetzten Polymerisate sind in allen Lösungsmitteln unlöslich und quellen praktisch auch selbst nach längerem Kochen in Methanol, Aceton, Benzin oder chlorierten Kohlenwasselrstoffen nicht.



   Die Geschwindigkeit der Vernetzung ist stark temperaturabhängig. Sie erfolgt bereits bei Raumtemperatur in etwa 2-3 Tagen; die Vernetzungsdauer kann aber durch Anwendung höherer Temperaturen wesentlich, z. B. auf 5 Min., verkürzt werden. Bei der Imprägnierung der nichttextilen Substrate erfolgt die Vernetzung erst auf dem zu behandelnden Gut. Es ist vorteilhaft, die zur Vernetzung erforderliche Komponente, in etwas Wasser gelöst oder suspendiert, erst kurz vor der Verwendung der Dispersion in diese einzurühren, obwohl die mit dem Vernetzer versetzten Dispersionen einige Zeit haltbar sind.



   Der Vorteil des beschriebenen Verfahrens gegenüber den bisher gebräuchlichen ist, dass einerseits unter den für die Imprägnierung nichttextiler Substrate üblichen Methoden bei höherer Temperatur,   901400    C, eine Vernetzung erfolgen kann und man auf diesem Wege zu in organischen Lösungsmitteln und Wasser unlöslichen vernetzten Polymerisaten gelangt, es anderseits aber auch möglich ist, bei Raumtemperatur diese Vernet  zung zu erreichen. Letzteres ist z. B. von grossem Interesse, wenn die wässrigen Dispersionen als Binder zur Herstellung von Farben verwendet werden. Man kann so auch lösungsmittelfeste Anstriche herstellen.



   Die Mischpolymerisate dieser ungesättigten Ketoverbindungen können durch Emulsionspolymerisation mit geeigneten Comonomeren erhalten werden. Die Emulsionspolymerisation kann unter an sich bekannten Bedingungen durchgeführt werden, d. h. in einer wässrigen Phase, die Emulgatoren und/oder Schutzkolloide enthält, unter Verwendung von Aktivatoren.



   Als Emulgatoren sind geeignet: anionenaktive Verbindungen, wie z. B. Na-Laurylsulfat, p-alkylbenzol  sulfons aures    Na, Na-Oleat, Na-Stearat, kationenaktive Verbindungen, wie z. B.   Benzyl-Trim;ethylammonium-    sulfat oder Stearyl-Benzyl-Dimethylammoniumsulfat, nichtionogene Verbindungen, wie z. B. Nonylphenol, kondensiert mit 20 Mol Äthylenoxyd oder Oleylalkohol, kondensiert mit 18-21   Mol Äthylenoxyd.   



   Als Schutzkolloide können z. B. verwendet   werden:    acetylgruppenfreie oder acetylgruppenhaltige Polyvinylalkohole, wobei im Falle der Verwendung von acetylgruppenhaltigen Polyvinylalkoholen der Gehalt an Acetylgruppen   vortejihafterweise    in einem Bereich von 5 bis 20   S    liegt. Weitere bei dem erfindungsgemässen Verfahren verwendbare Schutzkolloide sind beispielsweise wasserlösliche Cellulosederivate, wie z. B. Hydroxy  äthylceliulosen,      Carboxymethylceliulosen,    Hydroxyäthyl  carboxymethylceliulosen    oder andere wasserlösliche Polymere, wie Na-Alginat,   Gummi-Arabicum,    wasserlösliche Stärkederivate, polyacrylsaures Na.



   Als Aktivatoren werden vorzugsweise wasserlösliche Verbindungen verwendet, wie z. B. die Alkalisalze von Perschwefelsäure oder Wasserstoffsuperoxyd. Diese können für sich allein oder in Kombination mit Reduktionsmitteln, wie z. B.   NaHSO5    oder Formaldehyd-natrium-sulfoxylat, eingesetzt werden.



   Die eben genannten bei der Durchführung der erfindungsgemässen Polymerisation zu verwendenden Hilfsstoffe werden in der wässrigen Phase im allgemeinen in folgenden Konzentrationen verwendet:
Emulgatoren 0,1 - 3   %    vorzugsweise   0,25-1,5    %   
Schutzkolloide 0,2 -10% vorzugsweiss 1 -2,5%   
Aktivatoren 0,005- 3   %    vorzugsweise   0,05-0,5    %
Als ungesättigte polymerisierbare oder mischpolymerisierbare Ketoverbindungen können beispielsweise eingesetzt werden: ss-Ketoester, wie Acetessigsäurevinylester, Acetessigsäureallylester, ferner können Verwendung finden Lävulinsäurevinylester bzw. allylester, Vinylmethylketon, Acetessigsäureallylamid, Alkylidenacetessigester usw.



   Als Comonomere, die mit vorgenannten Monomeren mischpolymerisationsfähig sind, seien beispielsweise genannt:
1. Vinylester, bei denen die Säure 1-20, vorzugsweise 2-12, C-Atome hat, wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, usw., insbesondere Vinylacetat und -propionat.



   2. Acryl-, Methacryl-, Malein- und Fumarsäureester. Die Alkoholkomponente soll vorzugsweise 3-8 C-Atome enthalten. Die unter 2. genannten Monomeren können vorzugsweise in   Kombinabion    mit den unge  sättigten    Ketoverbindungen und Vinylacetat eingesetzt werden.



   3. Styrol, Vinylchlorid oder auch Äthylen oder Isobutylen.



     Bei leine    erfindungsgemäss durchgeführten Mischpolymerisation können die Mengenverhältnisse der eingesetzten Monomeren über einen sehr weiten Bereich schwanken je nach den Eigenschaften, die die Mischpolymerisate aufweisen sollen. Es ist im allgemeinen   vorteilhaft,    dass an ungesättigten Ketoverbindungen zwischen   1-50 %,    vorzugsweise   3-15 %,    in die Mischpolymerisate eingebaut werden. Die Emulsionspolymerisation wird normalerweise zwischen 60 und 950 C durchgeführt. Aber auch tiefere Temperaturen bei Anwendung eines Redoxsystems sind möglich. Man kann auch oberhalb 1000 C unter Druck polymerisieren.



  Ebenso ist es möglich, kontinuierlich oder diskontinuierlich zu polymerisieren.



   Die Feststoffgehalte der Dispersion liegen vorzugs  weisle    zwischen 30 und 65 %, vorteilhaft aber zwischen   45-50 %.   



   Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich zur Imprägnierung von nichttextilen Substraten auf vielen Gebieten, wie z. B. auf dem Anstrichmittel- und Klebstoffsektor. Mit besonderem Vorteil wird es jedoch zur Behandlung und Verbesserung der Qualität beispielsweise von Leder oder Papier eingesetzt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Imprägnierung von nichttextilen Substraten, dadurch gekennzeichnet, dass man ungesättigte polymerisierbare bzw. copolymerisierbare Ketoverbindungen in wässriger Emulsion unter Verwendung von wasser- und/oder öllöslichen Aktivatoren und von ionogenen oder nichtionogenen Emulgatoren und/oder wasserlöslichen Polymeren als Schutzkolloide homopolymerisiert oder mit anderen ungesättigten mischpolymerisierbaren Verbindungen copolymerisiert, das Polymere auf das Substrat aufbringt und es auf diesem mit Vernetzungsmitteln, die mit ,ss-Ketosäureestern reagieren, vernetzt.