DE102008059128A1

DE102008059128A1 - Binderverfestigtes, textiles Flächengebilde, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung

Info

Publication number: DE102008059128A1
Application number: DE200810059128
Authority: DE
Inventors: Elvira Rempt; Bernhard Eckert; Thomas Grassl; Stephan Gröger
Original assignee: Johns Manville Europe GmbH
Current assignee: Johns Manville Europe GmbH
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2010-05-27
Also published as: EP2192153A2; US20100129593A1; EP2192153B1; PL2192153T3; EP2192153A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Bindersystem und dessen Verwendung zur Verfestigung von textilen Flächengebilden, sowie Produkte enthaltend derart verfestigte, textile Flächengebilde. Die erfindungsgemäßen Materialien eignen sich für die Herstellung von Trägereinlagen, welche in der Produktion von Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, insbesondere von beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, oder in der Produktion von Teppichböden und PVC-Fußböden als textiler Rücken oder zur textilen Verstärkung eingesetzt werden können.

Description

Die Erfindung betrifft neuartige Bindersysteme zur Verfestigung von textilen Flächengebilden, damit verfestigte textile Flächengebilde, deren Herstellung, sowie Produkte enthaltend das Bindersystem bzw. eine damit ausgerüstete textile Fläche.
Textile Flächengebilde, insbesondere solche welche als Einlage zur Herstellung von beschichteten Materialien eingesetzt werden müssen vielfältigen Anforderungen genügen. Beispiele für den Einsatz derartiger Einlagen sind unter anderem textile Rücken für Teppichböden, textile Verstärkungen in PVC-Fußböden oder Dachbahnen.
Zum Einsatz in der Herstellung von Dachbahnen müssen die eingesetzten Einlagen bzw. Trägereinlagen eine ausreichende mechanische Stabilität, wie gute Perforationsfestigkeit und gute Zugfestigkeit, aufweisen, die beispielsweise bei der Weiterverarbeitung, wie Bituminierung oder Verlegen, auftreten. Außerdem wird eine hohe Beständigkeit gegen thermische Belastung, beispielsweise beim Bituminieren oder gegen strahlende Wärme, und Widerstandsfähigkeit gegen Flugfeuer verlangt.
Zum Einsatz bei der Herstellung beschichteten Fußböden, beispielsweise PVC-Fußböden, werden zusätzliche Anforderungen an derartige Einlagen gestellt. In diesem Anwendungsgebiet müssen die Einlagen neben den mechanischen/thermischen Anforderungen auch die Bildung von gasförmigen Stoffen vermeiden, da ansonsten eine Blasenbildung bei der Herstellung, beispielsweise durch Bildung von Wasserdampf, zu beobachten ist. Derartige Blasenbildungen sind sehr problematisch und führen zu Ausbeuteverlusten bzw. minderen Qualitäten.
Neben den vorstehend genannten technischen Anforderungen sind auch die Umweltverträglichkeit bzw. neue gesetzliche Vorschriften dafür verantwortlich, dass bestehende, teilweise bereits gut funktionierende Systeme, durch neue konforme Systeme ersetzt werden müssen. Beispielhaft seien hier neue Industrienormen, wie die DIN EN 14041, oder gesetzliche Änderungen, wie REACH, zu nennen.
Die bisher eingesetzten Bindersysteme zur Verfestigung von textilen Flächen basieren auf thermoplastischen und/oder duroplastischen Bindersystemen. Beispielhaft seien hier Aminoplaste und Binder auf Basis von Acrylaten genannt.
Es besteht somit ein erheblicher Bedarf neuartige Bindersysteme zur Verfestigung von textilen Flächen, die als Einlage eingesetzt werden sollen, bereitzustellen, welche einerseits den technischen Anforderungen und den gesetzlichen Bestimmungen genügen und andererseits unter wirtschaftlichen Aspekten verfügbar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es somit neuartige Bindersysteme zur Verfestigung von textilen Flächen bereitzustellen, die einerseits den technischen Anforderungen und den gesetzlichen Bestimmungen genügen und andererseits unter wirtschaftlichen Aspekten verfügbar sind. Eine weitere Aufgabe ist es, dass die Bindersysteme mittels der bekannten und etablierten Verfahren verarbeitet werden können, so dass Investitionen gering gehalten werden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein textiles Flächengebilde welches mit einem Bindersystem umfassend:

a) 10 bis 70 Gew.-% Polykondensate auf Basis von Carbonsäure die mittels eines Vernetzers vernetzt sind, und
b) 0 bis 50 Gew.-% Polyvinylacetat oder,
c) 70 bis 1 Gew.-% eines Zusatzes ausgewählt aus der Gruppe Stärke, amphotere Hydroxide, Kaolin oder Gemische derselben und
d) 0 bis 10 Gew.-% Additive,

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäß eingesetzte Bindersystem umfassend:

a) 10 bis 70 Gew.-% Polymerisate auf Basis von Carbonsäure die mittels eines Vernetzers vernetzbar sind, und
b) 0 bis 50 Gew.-% Polyvinylacetat oder,
c) 70 bis 1 Gew.-% eines Zusatzes ausgewählt aus der Gruppe Stärke, amphotere Hydroxide, Kaolin oder Gemische derselben und
d) 0 bis 10 Gew.-% Additive,

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil der Komponente b) mindestens 5 Gew.-%, insbesondere min 10 Gew.-%, Polyvinylacetat
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt die Summe der Komponenten a) und b) bis zu 60 Gew.-%, wobei die das Verhältnis (Gewichtsteile) der Komponente a) zu Komponente b) zwischen 1:1 und 3:1, besonders bevorzugt 1,01:1 bis 2:1, insbesondere 1,1:1 bis 1,6:1, beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil der Komponente c) mindestens 5 Gew.-%, insbesondere min. 10 Gew.-%, besonders bevorzugt min. 25 Gew.-%.
Die Auftragsmenge des erfindungsgemäßen Bindersystems auf das textile Flächengebilde beträgt nach der Trocknung vorzugsweise zwischen 5 und 35 Gew.-% trockener Binder, insbesondere 10 und 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 und 25 Gew.-% Trockenbinder, bezogen auf das Gesamtgewicht des rohen textilen Flächengebildes.
Insofern das erfindungsgemäß eingesetzte Bindersystems als wässrige Dispersion oder Lösung eingesetzt werden soll, beträgt der Feststoffgehalt vorzugsweise zwischen 30 und 70 Gew.-%, insbesondere zwischen 35 und 65 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 40 bis 60 Gew.-% (bestimmt gemäß DIN EN ISO 3251).
Insofern das erfindungsgemäß eingesetzte Bindersystems als wässrige Dispersion oder Lösung eingesetzt werden soll, beträgt die Viskosität vorzugsweise 10 bis 3000 mPa·s, insbesondere 100 bis 3000 mPa·s, besonders bevorzugt 900 bis 2500 mPa·s (bestimmt gemäß DIN EN ISO 2555 und 23°C).
Das mittels des erfindungsgemäßen Bindersystems verfestigte textile Flächengebilde weist gegenüber nur mit Komponenten a) verfestigten textilen Flächengebilden überraschenderweise eine ausreichende mechanische Festigkeit auf, ist aber wirtschaftlich günstiger zu realisieren. Gleiches gilt für die gute Wärmeformbeständigkeit, die trotz des Austausches von signifikanten Anteilen an Komponente a) durch Komponenten b) und/oder c), ebenfalls erhalten bleibt.
Das erfindungsgemäße Bindersystem ist darüber hinaus wenig hygroskopisch, so dass keine Einschränkungen beim Einsatz der verfestigten textilen Flächengebilde als Trägereinlagen bei der Herstellung von PVC-Fußböden, beispielsweise durch Blasenbildung, zu beobachten sind.
Ebenfalls überraschend ist das Alterungsverhalten der verfestigten textilen Flächengebilde, welches nahezu gleich bleibend ist, obwohl der Fachmann eine Verschlechterung erwarten würde.
Gegenüber einem textilen Flächengebilde, welches nur Stärke als Binder-Komponente c) aufweist, ist das erfindungsgemäß verfestigte textile Flächengebilde hinsichtlich seines hygroskopischen Verhaltens, der Festigkeit, dem Alterungsverhalten und der Flexibilität verbessert oder aber zumindest gleichwertig.
Durch den teilweisen Ersatz mit Stärke und/oder Polyvinylacetat werden erhebliche Kosteneinspareffekte realisiert, wobei neben Stärke auch amphotere Hydroxide, Kaolin und Gemische derselben, auch mit Stärke, eingesetzt werden können. Zusätzlich wird ein vollständig formaldehydfreies Bindersystem erhalten, ohne Abstriche bei den Produkteigenschaften hinnehmen zu müssen. Überraschenderweise werden die Produkteigenschaften in einigen Bereichen sogar noch verbessert. Beispielsweise verbessern sich die Abdichtungseigenschaften, d. h. die Luftdurchlässigkeit wird verringert.
Die als Komponente a) erfindungsgemäß eingesetzten Polymerisate auf Basis von Carbonsäure, die mittels eines Vernetzers vernetzbar sind, sind für sich alleine genommen bekannt (z. B. aus technischen Datenblättern entnehmbar).
Bei dem erfindungsgemäß eingesetzten Polymerisat auf Basis von Carbonsäuren die mittels eines Vernetzers vernetzbar sind handelt es sich vorzugsweise um Polycarbonsäuren, insbesondere um Polyacrylate, die mittels eines mehrwertigen Alkohols thermisch vernetzt sind. Durch Einsatz eines mehrwertigen Alkohols wird eine Vernetzung bewirkt und das Kondensat mit der Carbonsäure gebildet.
Als Carbonsäuren werden vorzugsweise Polycarbonsäuren eingesetzt, die zusätzlich modifiziert sein können. Die Polycarbonsäuren können noch ungesättigte Bestandteile aufweisen und/oder als Gemisch mit ungesättigten monomeren Carbonsäure-Bestandteilen eingesetzt werden. Bevorzugt handelt es sich bei den ungesättigten monomeren Carbonsäure-Bestandteilen um Verbindungen die zur Bildung von Acrylaten oder Polyacrylaten befähigt sind.
Als Polyacrylate sind Polymere auf Basis von Acrylsäure- und/oder modifizierter Acrylsäure-, insbesondere Methacrylsäure-, Monomeren bevorzugt.
Die Komponente a) des erfindungsgemäß eingesetzten Bindersystem enthält bevorzugt bis zu 30 Gew.-% eines Vernetzers. Die Art des Vernetzers und dessen Anteil sind abhängig von den gewählten Komponenten und sind dem Fachmann geläufig. Über das Verhältnis Carbonsäure, insbesondere Polyacrylat, zu Alkohol ist in einem weiten Bereich einstellbar, je nach gewünschten Grad an Verfestigung bzw. Vernetzung.
Bevorzugte Vernetzer sind Polyole, Polyamine, Polyalkanolamine oder deren Gemische.
Innerhalb der Polyole werden Glykole, Glykolether, Polyesterpolyole, Polyetherpolyole, Polysaccaride, Polyvinylalkole oder deren Gemische bevorzugt. Besonders bevorzugte Polyole sind Trimethylolpropan, Pentaerythritol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Triethylenglykol, Glycerin und Zuckeralkohole, wie Sorbit und Inosit. Neben den vorstehend genannten Polyolen können auch mehrwertige Alkohole als Vernetzer eingesetzt werden. Unter dem Begriff mehrwertige Alkohole werden Alkohole mit mindesten zwei Hydroxylgruppen verstanden, wobei diese verzweigt oder geradkettig sein können. Die Alkohole/Polyole können auch als Gemisch, d. h. eine Mischung von zwei unterschiedlichen Alkoholen bzw. Polyolen, eingesetzt werden. Innerhalb der Polyamine werden Hexandiamin, Ethylendiamin, Melamine, Diethylentriamin, Triethylenetetramine, Aminoanilin, Aminoamide oder deren Gemische bevorzugt.
Innerhalb der Polyalkanolamine werden Alkanolamine, insbesondere Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, oder deren Gemische bevorzugt.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Polymerisate auf Basis von Polycarbonsäure, die mittels eines Vernetzers vernetzbar sind, sind beispielsweise von BASF SE unter der Bezeichnung Acrodur^® als wässrige Dispersion bzw. Lösung im Markt erhältlich.
Insofern Komponente a) des erfindungsgemäßen Bindersystems als wässrige Polymerdispersion eingesetzt werden soll, können zur Stabilisierung üblicherweise und bekannte Emulgatoren bzw. Schutzkolloide zugesetzt werden. Diese sind dem Fachmann bekannt (vgl. Houben-Weyl, Methoden der org. Chemie, Bd. XIV/1, 1961, Stuttgart). Als Beispiele für Emulgatoren sind Polyglycolether, Fettalkohol-Polyglycolether, Phosphorsäureester und deren Salze, sulfonierte Paraffinkohlenwasserstoffe, höhere Alkylsulfate (wie z. B. Laurylsulfat), Alkalimetallsalze von Fettsäuren, wie Natriumstearat oder Natriumoleat, Schwefelsäurehalbester ethoxylierter Fettsäurealkohole, Salze von Estern- und Halbestern von Alkylpolyoxyethylensulfosuccinaten, Salze von sulfonierten Alkylaromaten, wie z. B. Natriumdodecylbenzolsulfonat, Ethoxylierte C4-C12-Alkylphenole und deren Sulfonierungsprodukte sowie Ester der Sulfobernsteinsäure. Beispiele für Schutzkolloide sind Alkylhydroxyalkylcellulosen, teilweise oder vollständig hydrolysierte Polyvinylalkohole und -copolymere derselben, Acrylsäure, Homo- und Copolymere und teilweise neutralisierte Salze derselben, Acrylamid-Copolymere, Polyacrylat-Copolymere und Salze derselben, Carboxyalkylcellulose, wie z. B. Carboxymethylcellulose und deren Salze.
Das erfindungsgemäße Bindersystem umfasst keine Polymerisate welche durch Polymerisation von konjugierten aliphatischen Dienen, insbesondere Butadien, Isopren, Pentadien-1,3, Dimethylbutadien und/oder Cyclopentadien, erzeugt wurden.
Insofern die Komponente a) des erfindungsgemäßen Bindersystems als wässrige Polymerdispersion oder Polymerlösung eingesetzt werden soll, beträgt der Feststoffgehalt vorzugsweise zwischen 30 und 70 Gew.-%, insbesondere zwischen 35 und 65 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 40 bis 60 Gew.-% (bestimmt gemäß DIN EN ISO 3251).
Insofern die Komponente a) des erfindungsgemäßen Bindersystems als wässrige Polymerdispersion eingesetzt werden soll, beträgt die Viskosität vorzugsweise 10 bis 3000 mPa·s, insbesondere 100 bis 3000 mPa·s, besonders bevorzugt 900 bis 2500 mPa·s (bestimmt gemäß DIN EN ISO 2555 und 23°C).
Insofern die Komponente a) des erfindungsgemäßen Bindersystems als wässrige Polymerdispersion eingesetzt werden soll, beträgt der pH-Wert (gemessen als 10 Gew.-%-ige Lösung in Wasser) zwischen 2 und 5, bevorzugt zwischen 2,5 und 4,5 (bestimmt gemäß DIN ISO 976).
Die als Komponente b) erfindungsgemäß eingesetzten Polyvinylacetate sind für sich alleine genommen bekannt. Als Polyvinylacetate werden Homopolymere des Vinylacetats und Co- bzw. Ter-Polymerisate des Vinylacetats mit Acrylsäure, Acrylaten, Crotonsäure, Vinyllaurat, Vinylchlorid oder auch Ethylen verstanden.
Bevorzugt werden Homopolymere des Polyvinylacetats eingesetzt, die bis zu 5 Mol-% an weiteren Bestandteilen enthalten, die sich von anderen Monomeren als Vinylacetat ableiten.
Die Glastemperatur des erfindungsgemäß eingesetzten Polyvinylacetats beträgt vorzugsweise 18 bis 45°C und ist vom Polymerisationsgrad abhängig.
Der Polymersiationsgrad des erfindungsgemäß eingesetzten Polyvinylacetats beträgt vorzugsweise 100 bis 5000.
Die Molekulargewicht (Gewichtsmittel) des erfindungsgemäß eingesetzten Polyvinylacetats beträgt vorzugsweise zwischen 10000 und 1500000 g/mol.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Polyvinylacetate sind beispielsweise von Celanese unter der Bezeichnung Mowilith^® DN 60 als wässrige Dispersion bzw. Lösung im Markt erhältlich.
Insofern die Komponente b) des erfindungsgemäßen Bindersystems als wässrige Polymerdispersion eingesetzt werden soll, können zur Stabilisierung üblicherweise und bekannte Emulgatoren bzw. Schutzkolloide zugesetzt werden. Diese sind dem Fachmann bekannt (vgl. Houben-Weyl, Methoden der org. Chemie, Bd. XIV/1, 1961, Stuttgart). Als Beispiele für Emulgatoren sind Polyglycolether, Fettalkohol Polyglycolether, Phosphorsäureester und deren Salze, sulfonierte Paraffinkohlenwasserstoffe, höhere Alkylsulfate (wie z. B. Laurylsulfat), Alkalimetallsalze von Fettsäuren, wie Natriumstearat oder Natriumoleat, Schwefelsäurehalbester ethoxylierter Fettsäurealkohole, Salze von Estern- und Halbestern von Alkylpolyoxyethylensulfosuccinaten, Salze von sulfonierten Alkylaromaten, wie z. B. Natriumdodecylbenzolsulfonat, Ethoxylierte C4-C12-Alkylphenole und deren Sulfonierungsprodukte sowie Ester der Sulfobernsteinsäure. Beispiele für Schutzkolloide sind Alkylhydroxyalkylcellulosen, teilweise oder vollständig hydrolysierte Polyvinylalkohole und -copolymere derselben, Acrylsäure, Homo- und Copolymere und teilweise neutralisierte Salze derselben, Acrylamid-Copolymere, Polyacrylat-Copolymere und Salze derselben, Carboxyalkylcellulose, wie z. B. Carboxymethylcellulose und deren Salze.
Insofern die Komponente b) des erfindungsgemäßen Bindersystems als wässrige Polymerdispersion eingesetzt werden soll, beträgt der Feststoffgehalt vorzugsweise zwischen 30 und 70 Gew.-%, insbesondere zwischen 35 und 68 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 40 bis 65 Gew.-% (bestimmt gemäß DIN EN ISO 3251).
Insofern die Komponente b) des erfindungsgemäßen Bindersystems als wässrige Polymerdispersion eingesetzt werden soll, beträgt die Viskosität vorzugsweise 100 bis 20000 mPa·s, insbesondere 1000 bis 20000 mPa·s, besonders bevorzugt 5000 bis 20000 mPa·s (bestimmt gemäß DIN EN ISO 2555, 23°C, RVT, Spindel No. 6).
Die erfindungsgemäß eingesetzten Stärken unterliegen keiner Einschränkung, müssen jedoch mit der Komponente a), b) und ggf. Komponente d) kompatibel sein.
Geeignete erfindungsgemäße Stärken sind natürliche, – so genannte – native, Stärken und modifizierte Stärken, wie kationische oder anionische Stärken, oder Stärkederivate (sog. Chemisch modifizierte Stärken). Allgemein vorteilhaft sind Stärken, die eine ausreichende Kaltlöslichkeit und/oder Heißlöslichkeit besitzen.
Eine Gruppe von Stärken, die im Rahmen der Erfindung zum Einsatz gelangen können, umfasst die aus pflanzlichen Rohstoffen gewonnenen Stärken. Hierzu zählen unter anderem Stärken aus Knollen, wie Kartoffeln, Maniok, Maranta, Batata, aus Samen, wie Weizen, Mais, Roggen, Reis, Gerste, Hirse, Hafer, Sorghum, aus Früchten, wie Kastanien, Eicheln, Bohnen, Erbsen, u. a. Hülsenfrüchten, Bananen, sowie aus Pflanzenmark, z. B. der Sagopalme.
Die im Rahmen der Erfindung verwendbaren Stärken bestehen im Wesentlichen aus Amylose und Amylopektin, in wechselnden Mengenverhältnissen.
Die Molekulargewichte der erfindungsgemäß nützlichen Stärken können über einen weiten Bereich variieren. Die im Wesentlichen aus einem Gemisch von Amylose und Amylopektin bestehenden Stärken, haben vorzugsweise Molekulargewichte M_w im Bereich zwischen 5 × 10² und 1 × 10⁸, besonders bevorzugt zwischen 5 × 10⁴ und 1 × 10⁷.
Neben Stärken nativen pflanzlichen Ursprungs sind auch Stärken, die chemisch modifiziert sind, fermentativ gewonnen werden, rekombinanten Ursprungs sind oder durch Biotransformation (Biokatalyse) hergestellt wurden, gleichermaßen bevorzugt.
Synonym für den Begriff ”Biotransformation” verwendet man auch den Begriff ”Biokatalyse”.
Unter ”chemisch modifizierten Stärken” versteht man solche Stärken, bei denen auf chemischem Wege die Eigenschaften im Vergleich zu den natürlichen Eigenschaften verändert wurden. Dies wird im Wesentlichen durch polymeranaloge Umsetzungen erreicht, bei denen Stärke mit mono-, bi- oder polyfunktionellen Reagenzien bzw. Oxidationsmitteln behandelt wird. Dabei werden vorzugsweise die Hydroxylgruppen der Stärke durch Veretherung, Veresterung oder selektive Oxidation umgewandelt oder die Modifizierung beruht auf einer radikalisch initiierten Propfcopolymerisation von copolymerisierbaren ungesättigten Monomeren auf das Stärkerückgrat.
Zu besonderen chemisch modifizierten Stärken gehören unter anderem Stärkeester, wie Xanthogenate, Acetate, Phosphate, Sulfate, Nitrate, Stärkeether, wie z. B. nichtionische, anionische oder kationische Stärkeether, oxidierte Stärken, wie etwa Dialdehydstärke, Carboxystärke, Persulfat-abgebaute Stärken und ähnliche Substanzen.
”Fermentative Stärken” sind im Sprachgebrauch der Erfindung Stärken, die durch fermentative Prozesse unter Verwendung in der Natur vorkommender Organismen, wie Pilzen, Algen oder Bakterien gewonnen werden oder unter Einschaltung und Mithilfe von fermentativen Prozessen gewonnen werden können. Beispiele für Stärken aus fermentativen Prozessen umfassen neben anderen Gum Arabicum und verwandte Polysaccharide (Gellan Gum, Gum Ghatti, Gum Karaya, Gum Tragacauth), Xanthan, Emulsan, Rhamsan, Wellan, Schizophyllan, Polygalacturonate, Laminarin, Amylose, Amylopektin und Pektine.
Mit ”Stärken rekombinanten Ursprungs” oder ”rekombinante Stärken” meint die Erfindung im einzelnen Stärken, die durch fermentative Prozesse unter Verwendung in der Natur nicht vorkommender Organismen, aber unter Zuhilfenahme von gentechnischen Methoden modifizierten natürlichen Organismen, wie Pilzen, Algen oder Bakterien gewonnen werden oder unter Einschaltung und Mithilfe von fermentativen Prozessen gewonnen werden können. Beispiele für Stärken aus fermentativen, gen-technisch modifizierten Prozessen sind neben anderen Amylose, Amylopektin und Polyglucane.
”Durch Biotransformation hergestellte Stärken” bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass Stärken, Amylose, Amylopektin oder Polyglucane durch katalytische Reaktion von monomeren Grundbausteinen, im allgemeinen oligomeren Sacchariden, insbesondere Mono- und Disacchariden, hergestellt werden, indem ein Biokatalysator (auch: Enzym) unter speziellen Bedingungen verwendet wird. Beispiele für Stärken aus biokatalytischen Prozessen sind neben anderen Polyglucan und modifizierte Polyglucane, Polyfructan und modifizierte Polyfructane.
Des Weiteren werden auch Derivate der einzelnen genannten Stärken von der Erfindung umfasst. Dabei bedeuten die Begriffe ”Derivate von Stärken” oder ”Stärkederivate” ganz allgemein modifizierte Stärken, d. h. solche Stärken, bei denen zur Veränderung ihrer Eigenschaften das natürliche Amylose/Amylopektin-Verhältnis verändert wurde, eine Vorverkleisterung durchgeführt wurde, die einem partiellen hydrolytischen Abbau unterzogen wurden oder die chemisch derivatisiert wurden.
Zu besonderen Derivaten von Stärken gehören, unter anderem, oxidierte Stärken, z. B. Dialdehydstärke oder sonstige Oxidationsprodukte mit Carboxylfunktionen, oder native ionische Stärken (z. B. mit Phosphatgruppen) oder ionisch weiter modifizierte Stärken, wobei sowohl anionische als auch kationische Modifizierungen gemeint sind.
Zu den destrukturierten Stärken, die im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden können, gehören solche, die z. B. mittels Glyzerin so homogenisiert worden sind, dass in der Röntgendiffraktion keine kristallinen Reflexe mehr auftreten und im Polarisationsmikroskop Stärkekörner oder doppelbrechende Regionen bei tausendfacher Vergrößerung nicht mehr sichtbar sind. In diesem Zusammenhang wird auf die DE-A1-3931363 verwiesen, auf deren Offenbarung zu den destrukturierten Stärken auch Bestandteil dieser Beschreibung ist.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Stärken sind im Markt z. B. von Avebe, Cargill, National Starch, Penford Products Co Purac oder Südstärke erhältlich.
Besonders vorteilhaft sind Stärken, die eine ausreichende Kaltlöslichkeit und/oder eine ausreichende Heißlöslichkeit aufweisen. Eine ausreichende Löslichkeit ist dann gegeben, wenn die Viskosität des erfindungsgemäßen Bindersystems eine entsprechende Verarbeitbarkeit zulässt
Die erfindungsgemäß eingesetzten amphoteren Hydroxide unterliegen keiner Einschränkung, müssen jedoch mit der Komponente a), b) und ggf. Komponente d) kompatibel sein.
Als amphotere Hydroxide im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet man jene Hydroxid-Verbindungen, die sowohl im sauren, als auch im alkalischen Medium löslich sind.
Technisch geeignete Beispiele für amphotere Hydroxide sind Kupfer(II)-hydroxid Cu(OH)₂, Zinnhydroxid Sn(OH)₂ oder Sn(OH)₄, Antimonhydroxid Sb(OH)₃ oder Sb(OH)₅, Aluminiumhydroxid Al(OH)₃, Chrom(III)-hydroxid Cr(OH)₃, Bleihydroxid Pb(OH)₂ und Zinkhydroxid: Zn(OH)₂, wobei einige der genannten Verbindungen zwar technisch geeignet sind, allerdings aufgrund ihrer Umweltrelevanz nicht eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt werden amphotere Hydroxide des Aluminiums eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt wird gefälltes amphoteres Aluminiumhydroxid Al(OH)₃ eingesetzt. Dabei ist zu beachten, dass das Material bis 200°C keine Wasserabspaltung erzeugt und nicht hygroskopisch ist.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Aluminiumhydroxide sind im Markt z. B. von Nabaltec unter der Bezeichnung Apyral erhältlich.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Kaoline unterliegen keiner Einschränkung, müssen jedoch mit der Komponente a), b) und ggf. Komponente d) kompatibel sein.
Als Kaoline im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet man Porzellanerden und/oder Porzellantone. Diese umfassen im Wesentlichen das Mineral Kaolinit, welches sich durch die chemische Formel Al₂[(OH)₄/Si₂O₅] bzw. Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O beschreiben lässt. Die Kaolinite weisen üblicherweise eine Zusammensetzung mit 39,7% Al₂O₃, 46,4% SiO₂ und 13,9% H₂O auf.
Kaolinit und die chemisch gleich zusammengesetzten Tonminerale Dickit und Nakrit sind sogenannte Zweischicht-Silikate, die zu den Phyllosilicaten gehören. Diese sind mit den erfindungsgemäßen Kaolinen gleichzusetzen und sollen mit umfasst werden.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Kaoline sind im Markt z. B. von der Firma Huber unter der Bezeichnung Huber 90 erhältlich.
Die eingesetzten Kaoline müssen bis 200°C stabil sein, d. h. kein Wasser abspalten, und nicht hygroskopisch sein.
In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Komponente c) mindestens zwei Bestandteile ausgewählt aus der Gruppe Stärke, amphotere Hydroxide und Kaolin auf. Besonders bevorzugte Kombinationen sind Stärke und amphotere Hydroxide, wobei sich Verhältnisse von 1:10 bis 10:1 (Gewichtsteile) als besonders bevorzugt erweisen.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Bindersystem kann noch bis zu 10 Gew.-% Additive enthalten. Hierbei handelt es sich um handelsübliche Zusätze wie Konservierungsmittel, Stabilisatoren, Anti-Oxidantien, Entschäumer, Hydrophobierungsmittel, UV-Stabilisatoren, Füllstoffe und/oder Pigmente. Diese sind zum Teil in den Handelsprodukten enthalten und dienen der Lager- und Transport-Stabilisierung oder können auch nachträglich zugesetzt werden um die kundenseitigen Spezifikationen zu erfüllen.
Der Begriff ”textiles Flächengebilde” ist im Rahmen dieser Beschreibung in seiner breitesten Bedeutung zu verstehen. Dabei kann es sich um alle Gebilde aus Fasern handeln die nach einer flächenbildenden Technik hergestellt worden sind. Bei den faserbildenden Materialien handelt es sich um Naturfasern, Mineralfasern, Glasfasern, Fasern aus synthetischen Produkten und/oder Fasern aus synthetisierten Polymeren. Als textiles Flächengebilde im Sinne der vorliegenden Erfindung werden insbesondere Gewebe, Gelege, Gestricke, Gewirke, Vliese, besonders bevorzugt Vliese, verstanden.
Bei den textilen Flächengebilden auf Basis von Mineralfasern und/oder Glasfasern handelt es sich insbesondere um Vliese auf Basis von Mineralfasern und/oder Glasfasern. Die vorstehend genannten Vliese auf Basis von Mineralfasern und/oder Glasfasern können auch mit weiteren textilen Flächengebilden, insbesondere Vliesen, kombiniert werden.
Die eingesetzten Glasfaser-Vliese bzw. Mineralfaser-Vliese können mittels aller bekannten Methoden hergestellt werden. Insbesondere sind Glasfaser-Vliese geeignet, die mit Hilfe des Nasslegeverfahrens, des Tockenlegeverfahrens oder der Air-Laid Technik hergestellt werden. Im Rahmen des Herstellprozesses, insbesondere beim Nasslegeverfahren, können diese Vliese prozessbedingt auch geringe Anteile chemischer Hilfsstoffe enthalten, z. B. Verdickungsmittel, Entschäumer, etc. Diese Stoffe stammen aus dem Kreislaufwasser bei der Vliesherstellung.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Mineralfaser-Vliese können durch das erfindungsgemäße Bindersystem und zusätzlich durch mechanische Maßnahmen, z. B. Vernadelung, oder hydrodynamische Vernadelung, verfestigt sein. Besonders bevorzugt handelt es sich um Krempelvliese aus Filamenten, d. h. unendlich langen Fasern, oder aus Stapelfasern. Der durchschnittliche Durchmesser der Mineralfasern beträgt zwischen 8 und 15 μm, vorzugsweise zwischen 10 und 12 μm.
Geeignete Mineralfasern umfassen Alumosilikat-, Keramik-, Dolomitfasern oder Fasern von Vulkaniten wie z. B. Basalt-, Diabas-, Melaphyr. Diabase und Melaphyre. Diese werden zusammengefasst als Paläobasalte bezeichnet, wobei Diabas auch gerne als Grünstein bezeichnet wird.
Das Flächengewicht der erfindungsgemäß eingesetzten Mineralfasernvliese beträgt zwischen 20 und 350 g/m², vorzugsweise zwischen 25 und 90 g/m². Die vorstehenden Angaben sind auch für die nachfolgend beschriebenen Glasvliese gültig.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Glasfaser-Vliese können durch Binder oder aber durch mechanische Maßnahmen, z. B. Vernadelung, oder hydrodynamische Vernadelung, verfestigt sein. Bei den Glasfasern kann es sich um Filamente oder endliche bzw. geschnittene Glasfasern handeln, wobei im letztgenannten Falle die Länge der Fasern zwischen 1 und 40 mm, vorzugsweise 4 bis 20 mm, beträgt.
Der durchschnittliche Durchmesser der Glasfasern beträgt zwischen 6 und 20 μm, vorzugsweise zwischen 8 und 15 μm.
Geeignete Glasfasern umfassen Glastypen wie E-Glas, S-Glas, R-Glas oder C-Glas, aus wirtschaftlichen Gründen wird E-Glas oder C-Glas bevorzugt.
Innerhalb der textilen Flächengebilde auf Basis von synthetischen Polymeren sind Vliese aus Fasern aus synthetischen Polymeren, insbesondere Spinnvliese, sogenannte Spunbonds, die durch eine Wirrablage frisch schmelzgesponnener Filamente erzeugt werden, bevorzugt. Sie bestehen aus Endlos-Synthesefasern aus schmelzspinnbaren Polymermaterialien. Geeignete Polymermaterialien sind beispielsweise Polyamide, wie z. B. Polyhexamethylen-diadipamid, Polycaprolactam, aromatische oder teilaromatische Polyamide (”Aramide”), aliphatische Polyamide, wie z. B. Nylon, teilaromatische oder vollaromatische Polyester, Polyphenylensulfid (PPS), Polymere mit Ether- und Keto-gruppen, wie z. B. Polyetherketone (PEK) und Poly-etheretherketon (PEEK), Polyolefine, wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, oder Polybenzimidazole.
Bevorzugt bestehen die Spinnvliese aus schmelzspinnbaren Polyestern. Als Polyestermaterial kommen im Prinzip alle zur Faserherstellung geeigneten bekannten Typen in Betracht. Derartige Polyester bestehen überwiegend aus Bausteinen, die sich von aromatischen Dicarbonsäuren und von aliphatischen Diolen ableiten. Gängige aromatische Dicarbonsäurebausteine sind die zweiwertigen Reste von Benzoldicarbonsäuren, insbesondere der Terephthalsäure und der Isophthalsäure; gängige Diole haben 2 bis 4 C-Atome, wobei das Ethylenglycol besonders geeignet ist. Besonders vorteilhaft sind Spinnvliese, die zu mindestens 85 mol-% aus Polyethylenterephthalat bestehen. Die restlichen 15 mol-% bauen sich dann aus Dicarbonsäureeinheiten und Glycoleinheiten auf, die als sogenannte Modifizierungsmittel wirken und die es dem Fachmann gestatten, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der hergestellten Filamente gezielt zu beeinflussen. Beispiele für solche Dicarbonsäureeinheiten sind Reste der Isophthalsäure oder von aliphatischen Dicarbonsäure wie z. B. Glutarsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure; Beispiele für modifizierend wirkende Diolreste sind solche von längerkettigen Diolen, z. B. von Propandiol oder Butandiol, von Di- oder Triethylenglycol oder, sofern in geringer Menge vorhanden, von Polyglycol mit einem Molgewicht von ca. 500 bis 2000.
Besonders bevorzugt sind Polyester, die mindestens 95 mol-% Polyethylenterephthalat (PET) enthalten, insbesondere solche aus unmodifiziertem PET.
Die Einzeltiter der Polyesterfilamente im Spinnvlies betragen zwischen 1 und 16 dtex, vorzugsweise 2 bis 8 dtex.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die textile Fläche bzw. das Spinnvlies auch ein schmelzbinderverfestigter Vliesstoff sein, welcher Träger- und Schmelzklebefasern enthält. Die Träger- und Schmelzklebefasern können sich von beliebigen thermoplastischen fadenbildenden Polymeren ableiten. Trägerfasern können sich darüber hinaus auch von nicht schmelzenden fadenbildenden Polymeren ableiten. Derartige schmelzbinderverfestigte Spinnvliese sind beispielsweise in EP-A-0,446,822 und EP-A-0,590,629 beschrieben.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das textile Flächengebilde einer mechanischen und einer chemischen Verfestigung mit dem erfindungsgemäßen Bindersystem unterzogen worden. Eine derartige Verfestigung verbessert die Anwendungseigenschaften der Trägereinlage weiter.
Das textile Flächengebilde kann ein oder mehrschichtig aufgebaut sein.
Das Gesamtflächengewicht des textilen Flächengebildes, insbesondere des Spinnvlieses, beträgt zwischen 20 und 500 g/m², vorzugsweise zwischen 40 und 400 g/m², insbesondere zwischen 90 und 250 g/m².
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen derartige textile Flächengebilde, insbesondere bei Verwendung als Trägereinlagen, mindestens eine Verstärkung auf. Diese ist vorzugsweise derart gestaltet, dass die Verstärkung eine Kraft aufnimmt, so dass sich im Kraft-Dehnungs-Diagramm (bei 20°C) die Bezugskraft der Trägereinlage mit Verstärkung verglichen mit der Trägereinlage ohne Verstärkung im Bereich zwischen 0 und 1% Dehnung an mindestens einer Stelle um mindestens 10% unterscheidet.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Verstärkung auch so eingebaut werden, dass eine Kraftaufnahme durch die Verstärkung erst bei höheren Dehnungen erfolgt.
Bevorzugt werden als Verstärkungsfäden Multifilamente und/oder Monofilamente auf Basis von Aramiden, vorzugsweise sogenannte Hoch-Modul-Aramide, Kohlenstoff, Glas, Glas-Rovings, Mineralfasern (Basalt), hochfeste Polyester-Monofilamente oder -Multifilamente, hochfeste Polyamid-Monofilamente oder -Multifilamente, sowie sogenannte Hybridmultifilamentgarne (Garne enthaltend Verstärkungsfasern und tieferschmelzende Bindefasern) oder Drähte (Monofilamente) aus Metallen oder metallischen Legierungen eingesetzt.
Bevorzugte Verstärkungen bestehen aus wirtschaftlichen Gründen aus Glas-Multifilamenten in Form von – im Wesentlichen – parallelen Fadenscharen oder Gelegen. Meist erfolgt nur eine Verstärkung in Längsrichtung der Vliesstoffe durch – im Wesentlichen – parallel laufende Fadenscharen.
Die Verstärkungsfäden können als solche oder auch in Form eines eigenen textilen Flächengebildes, beispielsweise als Gewebe, Gelege, Gestrick, Gewirke oder als Vlies eingesetzt werden. Bevorzugt werden Verstärkungen mit zueinander parallel laufenden Verstärkungsgarnen, also Kettfadenscharen, sowie Gelege oder Gewebe.
Die Messung der Bezugskraft erfolgt nach EN 29073, Teil 3, an 5 cm breiten Proben bei 200 mm Einspannlänge. Der Zahlenwert der Vorspannkraft, angegeben in Centinewton entspricht dabei dem Zahlenwert der Flächenmasse der Probe, angegeben in Gramm pro Quadratmeter.
Die Verstärkung kann durch Einbau der Verstärkungen im textilen Flächengebilde, an mindestens einer Seite des textilen Flächengebildes oder aber an einer beliebigen Stelle der Trägereinlage erfolgen, insbesondere in weiteren textilen Flächengebilden, die vom ersten textilen Flächengebilde verschieden sind oder als eigenständiges textiles Flächengebilde.
Die erfindungsgemäßen Trägereinlagen, welche das erfindungsgemäße verfestigte textile Flächengebilde enthalten, können mit weiteren Funktionsschichten ausgerüstet werden. Hierunter sind Maßnahmen bzw. Funktionsschichten zu verstehen, welche die beispielsweise die Wurzelfestigkeit der Trägereinlage zu erhöhen. Diese sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Trägereinlage kann neben dem bereits beschriebenen erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde noch weitere textile Flächengebilde aufweisen. Bevorzugt sind diese weiteren textilen Flächengebilde von dem erstgenannten textilen Flächengebilde verschieden, d. h. bestehen aus einem anderen Material.
Insofern das textile Flächengebilde aus synthetischen Polymeren aufgebaut wird, kann es zur Optimierung der anwendungstechnischen Eigenschaften notwendig werden, weitere textile Flächengebilde in der erfindungsgemäßen Trägereinlage einzubauen.
Für den Fachmann völlig überraschend, können durch Einsatz des erfindungsgemäßen Bindersystems die Eigenschaften des textilen Flächengebildes verbessert werden.
Das erfindungsgemäß verfestigte textile Flächengebilde kann selbst als Trägereinlage oder in Kombination mit weiteren textilen Flächengebilden als Trägereinlage für beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen sowie als textiler Rücken oder textile Verstärkung in Fußböden, insbesondere Teppichböden und PVC-Fußböden verwendet werden, die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
Das erfindungsgemäß verfestigte textile Flächengebilde kann selbst als Trägereinlage oder in Kombination mit weiteren textilen Flächengebilden als Trägereinlage zur Herstellung von beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, bevorzugt zur Herstellung von bituminierten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, verwenden. Daneben lassen sich die erfindungsgemäßen Träger auch für Flooringanwendungen und im Bereich Filtration einsetzen.
Als Beschichtungsmassen für Fußböden oder Teppichrücken werden Polyethylen oder Polyvinylchlorid, Polyurethane, EPDM oder TPO (Polyolefine) eingesetzt. Daneben wird für die beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen Bitumen verwendet.
Die bituminierten Bahnen enthalten mindestens eine in eine Bitumenmatrix eingebettete – vorstehend beschriebene – Trägerbahn, wobei der Gewichtsanteil des Bitumens am Flächengewicht der bituminierten Dachbahn vorzugsweise 60 bis 97 Gew.-% und der des Spinnvlieses 3 bis 40 Gew.-% beträgt.
Die Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten textilen Flächengebilde erfolgt mittel bekannter Methoden und Verfahren. Die Herstellung des erfindungsgemäßen, verfestigten textilen Flächengebildes erfolgt durch folgende Maßnahmen:

A) Bildung eines textilen Flächengebildes und ggf. mechanische Verfestigung des selbigen,
B) Aufbringen des erfindungsgemäßen Bindersystems umfassend: I) 10 bis 70 Gew.-% Polymerisate auf Basis von Carbonsäure, insbesondere Polycarbonsäure, die mittels eines Vernetzers vernetzbar sind, und II) 0 bis 50 Gew.-% Polyvinylacetat oder, III) 70 bis 1 Gew.-% eines Zusatzes ausgewählt aus der Gruppe Stärke, amphotere Hydroxide, Kaolin oder Gemische derselben und IV) 0 bis 10 Gew.-% Additive,
C) Trocknen und Verfestigung des Binders

Die Bildung des textilen Flächengebildes erfolgt mittels bekannter Maßnahmen.
Die Durchführung der ggf. erfolgenden mechanischen Verfestigung erfolgt ebenfalls mittels bekannter Methoden.
Der Einbau der gegebenenfalls vorhandenen Verstärkung erfolgt während oder nach der Bildung des textilen Flächengebildes bzw. vor oder während dem Auftragen des erfindungsgemäßen Bindersystems. Die Zuführung der Verstärkung und ggf. jede weitere thermische Behandlung im Herstellverfahren erfolgt vorzugsweise unter Spannung, insbesondere unter Längsspannung.
Die Zuführung von gegebenenfalls einzubauenden weiteren textilen Flächengebilden erfolgt vor oder während der Verfestigung des erfindungsgemäßen Bindersystems.
Der Auftrag des Bindersystems in Schritt B) erfolgt ebenfalls mittels bekannter Methoden. Der Binderauftrag beträgt (nach der Trocknung) vorzugsweise zwischen 5 und 50 Gew.-% trockener Binder, insbesondere 10 und 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 und 30 Gew.-% Trockenbinder, bezogen auf das Gesamtgewicht des rohen textilen Flächengebildes.
Die Trocknung bzw. Verfestigung des Binders erfolgt ebenfalls mittels dem Fachmann bekannter Methoden, wobei sich Temperaturen von 160°C bis 210°C als vorteilhaft erweisen. Die Trocknung bzw. thermische Behandlung bewirkt u. a. die Kondensation des Vernetzers mit der Carbonsäure unter Ausbildung der entsprechenden Kondensate.
Die einzelnen Verfahrens-Maßnahmen sind für sich alleine genommen bekannt, jedoch in der erfindungsgemäßen Kombination bzw. Reihenfolge und dem Einsatz des erfindungsgemäßen Bindersystems patentfähig.
Beispiele
Es wird ein Glasfaservlies mittels Nasslegeverfahren hergestellt. Dazu werden E-Glasfaser von 10 μ Durchmesser und 12 mm Länge nach Standardverfahren (Nasslegeverfahren) zu 50 g/m² Vliesen verarbeitet. Nach Absaugung des Wassers erfolgt der Auftrag des erfindungsgemäßen Binders. Der Binderauftrag beträgt jeweils 24% Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Vlieses nach der Endtrocknung.
Für die Stärkekomponente wurde Stakote 6258 verwendet. Das PVAc wurde von Celanese als Mowilith bezogen. Als Füllstoff wurde Kaolin Huber 90 eingesetzt.
Messergebnisse:
Die spezifische Festigkeit ist ein Maß für den Einfluss des Binders auf die Festigkeit des Vlieses: F_s = (BW(l) + BF(q))/G_b.
Der Bruchwiderstand BW (längs, quer) entspricht der Reißfestigkeit, die gem. DIN EN 29 073-3 an 5 cm breiten und 30 cm langen Proben gemessen wird. Das Bindergewicht G_b entspricht dem Binderauftrag in g/m².
Die Heißfestigkeit ist ein Maß für die Längsfestigkeit des Vlieses bei 200°C. Die Festigkeit wird gemäß DIN EN 29 073-3 bestimmt, wobei die Messung bei 200°C in einem Ofen durchgeführt wird.

Die Luftdurchlässigkeit wird gemessen gemäß DIN EN ISO 9237 in [l/m² × s]

		Spez. Festigkeit [N/g (Binder)]	Festigkeit (l) [N/5 cm]	Heißfestigkeit (l) [N/5 cm]	Porosität [l/m²s]	Knickfestigkeit [N/5 cm]
1	Acrodur: 30% PVAc: 20% ATH: 50% (Al(OH)₃)	28	180	92	3120	139
2	Acrodur 30% PVAc: 20% Kaolin: 50%	24	148	102	2680	133
3	Stärke: 50% Acrodur: 30% PVAc: 20%	30	200	105	2800	150

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3931363 A1 [0059]
- EP 0446822 A [0087]
- EP 0590629 A [0087]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- DIN EN 14041 [0005]
- DIN EN ISO 3251 [0015]
- DIN EN ISO 2555 [0016]
- Houben-Weyl, Methoden der org. Chemie, Bd. XIV/1, 1961, Stuttgart [0031]
- DIN EN ISO 3251 [0033]
- DIN EN ISO 2555 [0034]
- DIN ISO 976 [0035]
- Houben-Weyl, Methoden der org. Chemie, Bd. XIV/1, 1961, Stuttgart [0042]
- DIN EN ISO 3251 [0043]
- DIN EN ISO 2555 [0044]
- EN 29073 [0096]
- DIN EN 29 073-3 [0117]
- DIN EN 29 073-3 [0118]
- DIN EN ISO 9237 [0119]

Claims

Bindersystem umfassend: a) 10 bis 70 Gew.-% Polymerisate auf Basis von Carbonsäure die mittels eines Vernetzers vernetzbar sind, und b) 0 bis 50 Gew.-% Polyvinylacetat oder, c) 70 bis 1 Gew.-% eines Zusatzes ausgewählt aus der Gruppe Stärke, amphotere Hydroxide, Kaolin oder Gemische derselben und d) 0 bis 10 Gew.-% Additive, wobei sich die Angaben zu den Gewichtsanteilen auf die Trockenmasse des Bindersystems beziehen, d. h. ohne Wasser.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente a) um Polycarbonsäure, bevorzugt um Polyacrylate, handelt, die mittels eines Vernetzers thermisch vernetzbar ist.
Bindersystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polycarbonsäuren noch ungesättigte Bestandteile aufweisen und/oder als Gemisch mit ungesättigten monomeren Carbonsäure-Bestandteilen eingesetzt werden.
Bindersystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Polyacrylate um Polymere auf Basis von Acrylsäure- und/oder modifizierter Acrylsäure-, insbesondere Methacrylsäure-, Monomeren handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Vernetzer um ein Polyol, Polyamin, Polyalkanolamin, einen mehrwertigen Alkohol oder um ein Gemisch derselben handelt
Bindersystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyol ein Glykol, Glykolether, Polyesterpolyol, Polyetherpolyol, Polysaccarid, Polyvinylalkol oder ein Gemische ist.
Bindersystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyol ein Trimethylolpropan, Pentaerythritol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Triethylenglykol, Glycerin und Zuckeralkohol, insbesondre Sorbit und Inosit, ist.
Bindersystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mehrwertige Alkohol mindestens zwei Hydroxylgruppen aufweist.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente b) um Homopolymere des Vinylacetats und/oder Co- bzw. Ter-Polymerisate des Vinylacetats mit Acrylsäure, Acrylaten, Crotonsäure, Vinyllaurat, Vinylchlorid oder auch Ethylen handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Homopolymere des Polyvinylacetats bis zu 5 Mol-% an weiteren Bestandteilen enthalten, die sich von anderen Monomeren als Vinylacetat ableiten.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente b) um ein Polyvinylacetat mit einer Glastemperatur von 18 bis 45°C handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente b) um ein Polyvinylacetat mit einem Polymersiationsgrad zwischen 100 bis 5000 handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente b) um ein Polyvinylacetat handelt, dessen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) zwischen 10000 und 1500000 g/mol beträgt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Komponente b) mindestens 5 Gew.-%, insbesondere min 10 Gew.-%, beträgt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Komponenten a) und b) bis zu 60 Gew.-% beträgt, wobei das Verhältnis (Gewichtsteile) der Komponente a) zu Komponente b) zwischen 1:1 und 3:1, besonders bevorzugt 1,01:1 bis 2:1, insbesondere 1,1:1 bis 1,6:1, beträgt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Komponente c) mindestens 5 Gew.-%, insbesondere min 10 Gew.-%, besonders bevorzugt min. 25 Gew.-%, beträgt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Stärke um natürliche oder modifizierte Stärke bzw. Stärkederivate handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Stärke um Stärke aus pflanzlichen Rohstoffen, insbesondere aus Knollen, Samen, Früchten, und/oder aus Pflanzenmark handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke im Wesentlichen aus einem Gemisch von Amylose und Amylopektin bestehen und vorzugsweise Molekulargewichte M_w im Bereich zwischen 5 × 10² und 1 × 10⁸, besonders bevorzugt zwischen 5 × 10⁴ und 1 × 10⁷, aufweisen.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Stärke um Stärken nativen pflanzlichen Ursprungs oder chemisch modifizierte Stärken, fermentativ gewonnene Stärken, Stärken rekombinanten Ursprungs oder durch Biotransformation (Biokatalyse) hergestellte Stärken handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den amphoteren Hydroxiden um Hydroxide des Aluminiums, insbesondere um Aluminiumhydroxid Al(OH)₃, handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kaolin um Porzellanerden und/oder Porzellantone handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kaolin um ein Zweischicht-Silikat handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaolin das Mineral Kaolinit sowie die Tonminerale Dickit und Nakrit umfasst.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente c) mindestens zwei Bestandteile ausgewählt aus der Gruppe Stärke, amphotere Hydroxide und Kaolin aufweist.
Bindersystem gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente c) Stärke und amphotere Hydroxide umfasst.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Dispersion handelt und der polymere Feststoffgehalt der Dispersion, insbesondere der polymere Feststoffgehalt der Dispersionen, zwischen 30 und 70 Gew.-% beträgt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Dispersion handelt und die Viskosität der Dispersion 10 bis 3000 mPa·s beträgt.
Verwendung des Bindersystems gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28 zur Verfestigung von textilen Flächengebilden.
Textiles Flächengebilde welches mit einem Bindersystem gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27 verfestigt worden ist und a) 10 bis 70 Gew.-% Polykondensate auf Basis von Carbonsäure die mittels eines Vernetzers vernetzt sind, und b) 0 bis 50 Gew.-% Polyvinylacetat oder, c) 70 bis 1 Gew.-% eines Zusatzes ausgewählt aus der Gruppe Stärke, amphotere Hydroxide, Kaolin oder Gemische derselben und d) 0 bis 10 Gew.-% Additive, umfasst, wobei sich die Angaben zu den Gewichtsanteilen auf die Trockenmasse des Bindersystems beziehen, d. h. ohne Wasser.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsmenge des Bindersystems zwischen 5 und 35 Gew.-% Trockenbinder, bezogen auf das Gesamtgewicht des rohen textilen Flächengebildes, beträgt.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem textilen Flächengebilde um alle Gebilde aus Fasern handelt, die nach einer flächenbildenden Technik hergestellt worden sind.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein textiles Flächengebilde auf Basis von Naturfasern, Fasern aus synthetischen Produkten und/oder Fasern aus synthetisierten Polymeren handelt.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem textilen Flächengebilde um ein Gewebe, Gelege, Gestrick, Gewirke und/oder Vlies handelt.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem textilen Flächengebilde um ein Vlies aus Fasern aus synthetischen Polymeren, vorzugsweise um ein Spinnvlies, handelt.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem textilen Flächengebilde um ein Vlies aus Fasern aus Glasfasern und/oder Mineralfasern handelt
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde ein Gesamtflächengewicht von 20 und 500 g/m² aufweist.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde ein Gesamtflächengewicht von 20 und 350 g/m² aufweist
Verwendung des textilen Flächengebildes gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 38 als Trägereinlage, ggf. in Kombination mit mindestens einem weiteren textilen Flächengebilde, für beschichtete Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen sowie als textiler Rücken oder textile Verstärkung in Fußböden, insbesondere in Teppichböden und PVC-Fußböden.
Trägereinlage für Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, textile Rücken oder textile Verstärkung in Fußböden, insbesondere in Teppichböden und PVC-Fußböden, umfassend mindestens ein textiles Flächengebilde gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 38.
Trägereinlage gemäß Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine zusätzliche Verstärkung aufweist.
Trägereinlage gemäß Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass diese neben dem textilen Flächengebilde gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 38 mindestens ein weiteres textiles Flächengebilde aufweist, das von dem erstgenannten verschieden ist.
Verwendung der Trägereinlage gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 42 zur Herstellung von Trägereinlagen für Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, insbesondere zur Herstellung von beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, zur Herstellung von textilen Rücken oder zur textilen Verstärkung in Fußböden, insbesondere in Teppichböden und PVC-Fußböden.
Beschichtete Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahn umfassend mindestens eine Beschichtungsmasse und mindestens ein textiles Flächengebilde gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 38 oder eine Trägereinlage gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 42.
Fußboden, insbesondere Teppichboden oder PVC-Fußboden, umfassend einen textilen Rücken oder eine textile Verstärkung umfassend mindestens ein textiles Flächengebilde gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 38 oder eine Trägereinlage gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 42.