DE2644774A1

DE2644774A1 - Unterlagenmaterial

Info

Publication number: DE2644774A1
Application number: DE19762644774
Authority: DE
Inventors: Francis X Chancler; Vincent J Moser
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 1975-10-08
Filing date: 1976-10-04
Publication date: 1977-04-21
Also published as: BE846992A; DE2644774C3; NL7611129A; PL106806B1; NZ182195A; DE2644774B2; SE7610131L; SE418201B; CH631041B; FR2327354A1; BR7606440A; FR2327354B1; AU505702B2; CH631041GA3; AR217632A1; GB1544259A; CA1079136A; JPS5249370A; AU1838376A; US4014645A

Description

MÜLLER-BOK-E · DE(Ii¹EL · SCHÖN · HERTEX

PATENTAUWÄLTE 9 R A Zt 7 7 A

DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALTVON 1927-1975* DR. PAUL DEUFEL. D1PL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

S/R 14-125

Rohm and Haas Company, Philadelphia, USA Unterlagenmaterial

Die Erfindung betrifft Polyolefinunterlagenmaterialien für mit Büscheln versehene Oberflächenbedeckungen, wie Teppiche sowie Polsterwaren. Gemäss bevorzugter Ausführungsformen betrifft die Erfindung gewebte sowie nichtgewebte Polyolefinmaterialien, an denen büschelartige Garne sitzen, sowie die daraus hergestellten Oberflächenbedeckungen,

Polyolefinfilme sowie gewebte oder nichtgewebte Waren werden in steigendem Maße als Unterlagenmaterialien zur Herstellung von verschiedenen Typen mit Büschel versehener Oberflächenbedeckungen, wie Teppichen sowie Polsterwaren, verwendet. Man schätzt beispielsweise, dass derzeit 65 % der hautpsächlich zur Herstellung von mit Büscheln ausgestatteten Teppichen verwendeten Unterlagen aus schlitzgewebtem Polypropylen, 20 % aus durch Spinnen verbundenen Polypropylen-Vliesstoffen und nur 15 % aus Jute bestehen.

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Derzeit bestehen zwar praktisch alle minderwertigen Teppichunterlagen aus Jute, die steigenden Kosten von Jute sowie ihre vielen unerwünschten Eigenschaften im Vergleich zu den Eigenschaften von Polyolefinmaterialien lassen jedoch einen Ersatz durch Polyolefin ratsam erscheinen. Trotz ihrer vielen Vorteile gegenüber Jute sind jedoch Polyolefinunterlagenmaterialien gegenüber einem Färben äusserst resistent. Oberflächenabdeckungen, in denen derartige Unterlagen enthalten sind, sind daher mit dem Nachteil behaftet, dass die Polyolefinunterlage durchscheint, wenn die mit Büscheln versehene Oberflächenbedeckung gefaltet oder um sich selbst gebogen wird. Dieses Durchscheinen ist besonders im Falle von Rauhtuchteppichen ausgeprägt, wenn die Färbung der Unterlage mit derjenigen der Obergarne nicht harmonisiert.

Es besteht daher ein Bedarf an einem Polyolefinunterlagenmaterial, das herausragende Bindequalitäten und eine verbesserte Anfärbbarkeit besitzt, so dass dann, wenn die überzogene Polyolefinunterlage gefärbt wird, die Unterlage sowie die auf ihr sitzenden büschelartigen Obergarne fest zu einem Ganzen zusammengehalten sind und das Polyolefinunterlagenmaterial abgeschirmt ist. Es besteht ferner ein Bedarf an einem Verfahren zum überziehen von Oberflächenbedeckungsunterlagen mit verbessertem Wirkungsgrad und gesteigerter Wirtschaftlichkeit aufgrund eines geringen Energiebedarfs zum Härten des Überzugs auf dem Polyolefinunterlagenmaterial.

Es wurde nunmehr gefunden, dass bei einer Verwendung einer bestimmten Klasse von polymeren Überzugs- oder Imprägnierungsmaterialien, die nicht nur Polyolefxnunterlagenmaterialien überlegene Bindeeigenschaften verleihen, sondern auch bessere Farbaufnahmeeigenschaften in einer steuerbaren Weise bedingen, verfügbar sind, so dass das Polyolefinunterlagenmaterial in Tönung mit den Obergarnen gefärbt werden kann, wodurch das unansehnliche Aussehen der Unterlage maskiert wird.

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Λ-

Durch, die Erfindung wird ein Unterlagenmaterial für mit Büscheln versehene Oberflächenbedeckungen geschaffen, das aus einem Pölyolefinsubstrat mit einem polymeren Überzug oder einer Imprägnierung besteht. Dieses Material besteht aus folgenden Bestandteilen:

(A) einem Homopolymeren oder Copolymeren eines quaternären Monomeren, hergestellt durch Umsetzung eines Epihalogenhydrins der Formel:

XCH₀-CHCH₀O
² I ²J

mit einem Aminsalz der Formel:

H₃C=C(R)C(0)0-A-N(CH₃)₂·HY oder

(B) dem Reaktionsprodukt des Homopolymeren oder Copolymeren des Aminsalzes und des Epihalogenhydrins, wobei in den Formeln R für Wasserstoff oder Methyl steht, X Jod, Brom oder Chlor bedeutet, A eine (C₂-Cg)-Alkylengruppe mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen in der Kette zwischen miteinander verbundenen 0- und N-Atomen ist oder, eine Polyoxyäthylengruppe der Formel (CH₂CH₂O) CH₂CH₂ . bedeuten kann, wobei χ wenigstens 1 bedeutet, und Y ein Anion ist.

Die polymeren Materialien, welche auf die erfindungsgemässen Polyolefinunterlagenmateri.alien aufgebracht werden, werden in den US-PS 3 678 098 und 3 694 393 beschrieben. Eine ausführliche Beschreibung der Polymeren ist daher nicht erforderlich. Nachfolgend werden einige Eigenschaften der Polymeren sowie einige bevorzugte Ausführungsformen herausgestellt.

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Die Polymeren lassen sich wie folgt in zwei Gruppen einteilen:

A) in Homopolymere und Copolymere eines quaternären Monomeren, hergestellt durch Umsetzung eines Epihalogenhydrins der Formel: XCH₂-CHCH₂O mit einem Aminsalz der Formel: H₂C=C(R)C(0)0-A-N(CH₃)₂ * HY.

B) das Reaktionsprodukt von Homopolymeren oder Copolymeren der vorstehend angegebenen Aminsalze und des Epihalogenhydrins.

In den vorstehend angegebenen Formeln steht R für Wasserstoff oder Methyl, X für ein Halogenatom, wie beispielsweise Jod, Brom oder Chlor, A für eine (C₂-Cg)-Alkylengruppe mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen in einer Kette zwischen miteinander verbundenen Sauerstoff- und Stickstoffatomen, wobei A ferner eine Polyoxyäthylengruppe der Formel (CH₂CH₂O) CH₂CH₂ sein kann, wobei χ wenigstens 1, vorzugsweise 1 bis 11, ist und Y ein Anion ist, das eine Wasserlöslichkeit des Aminsalzes begünstigt. Typisch für derartige Anionen sind die Halogenionen von Halogensäuren oder die Anionen anderer Säuren, wie Nitrate, Phosphate, saure Phosphate, Sulfate, Bisulfate, Methylsulfate, Carboxylate, Sulfonate, Sulfanate, Acetate, Formiate, Oxalate, Acrylate sowie (£- Methacryloxyacetate. Vorzugsweise ist Y das Anion einer Säure mit einer Ionisationskonstante pK_a von 5,0 oder weniger, d.h. mit einer solchen Dissoziation, dass die Wasserstoffionenkonzentration wenigstens 10 beträgt.

Die Copolymeren der quaternären Monomeren der Gruppe A oder die Copolymeren der · Aminsalze, die mit dem Epihalogenhydrin unter Bildung der Copolymeren der Gruppe B umgesetzt werden, werden durch Umsetzung mit wenigstens einem anderen CC, ß-monoäthylenisch ungesättigten Monomeren hergestellt, insbesondere mit den Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit (C₁-C₁₈)-Alkoholen, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, N-Methylolacrylamid, N-

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■ -j.

Monoalkyl- und N-Dialkylacrylamiden und -methacrylamiden sowie anderen Monomeren, wie sie in den oben angegebenen ÜS-PS beschrieben sind.

Das Polymere kann daher aus einem Copolymeren des guaternären Monomeren mit einem (C₁-C.)-Alkylacrylat, einer Mischung eines Cj-C^-Alkylacrylats mit Acrylnitril oder eine Mischung von Cj-C.-Alkylacrylaten und Dimethylaminoäthylmethacrylat bestehen. Vorzugsweise besteht das Cj-C^-Alkylacrylat aus Äthylacrylat.

Das Alkylacrylat macht allein im allgemeinen 10 bis 99 Gewichts-% des Copolymeren und vorzugsweise 92 bis 97 und insbesondere 92· bis 95 % aus. Die Mischung aus dem Alkylacrylat und dem Dimethylaminoäthylmethacrylat macht vorzugsweise 90 bis 99 Gewichts-% des Copolymeren aus, wobei das Dimethylaminomethacrylat insbesondere in einer Menge bis zu 50 Gewichts-%, bezogen auf die Mischung, vorliegt. Im Falle einer jeden vorstehend angegebenen Menge besteht der Rest aus dem quaternären Monomeren.

Das Ausmaß der Verbesserung der Farbaufnahme durch Polyolefinmaterialien, die mit den polymeren Materialien überzogen sind, steht in einer Beziehung zu der Menge an quaternär er Ammoniumfunktionalität in den Polymeren sowie zu der Menge an Polymerem, das auf das Polyolefinsubstratmaterial aufgebracht worden ist«

Diese Mengenverhältnisse und aufgebrachten Mengen sind im Hinblick auf die Erhöhung des Farbstoffaufnahmevermögens des Polyolef inmaterials nicht kritisch und können je nach der gewünschten Farbtiefe sowie der Einfachheit der Verarbeitung ausgewählt vrerden. Beispielsweise wird das Farbstoffaufnahmevermögen durch Verwendung von Homopolymeren und Copolymeren verbessert, die ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichts-% oder mehr des quaternären Ammoniumsalzes bei einer aufgebrachten Menge an Polymerfeststoffen von ungefähr 1 bis ungefähr 20 Gewichts-%, bezogen auf

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das Unterlagenmaterial, enthalten.

Der Bereich der Farbintensitäten, die sich beim anschliessenden Färben entwickeln, muss natürlich durch die Kosten, die Einfachheit der Aufbringung sowie andere Eigenschaften, die neben dem Farbstoffaufnahmevermögen gewünscht werden, abgestimmt werden. Aus diesen Gründen werden bestimmte Copolymere bevorzugt, wobei es sich um Copolymere handelt, die ungefähr 10 bis 99 Gewichts-% wenigstens eines Alkylesters von Acrylsäure oder Methacrylsäure enthalten. Durch die Auswahl eines entsprechenden Monomeren oder entsprechender Monomerer dieser Typen werden Polymerüberzüge erhalten, die nicht nur ein verbessertes Farbstoffaufnahmevermögen besitzen, sondern auch in entsprechendem Ausmaße weich oder steif (Modul) sind und eine entsprechende Zugfestigkeit aufweisen und darüber hinaus Bindeeigenschaften besitzen, wobei zusätzlich noch Verarbeitungsvorteile erzielt werden sollen, wie ein Vermeiden eines Erhitzens der Büschelungsnadeln. Das Farbstoffaufnahmevermögen kann grosser sein, wenn Polymere verwendet werden, die mehr als Gewichts—% des quaternären Ammoniumsalzes enthalten. Dabei wird auch die Viskosität erhöht, wobei die Aufbringung auf die Unterlage schwierigier wird. Im allgemeinen sind daher 1 bis 10 % des Ammoniumsalzes völlig ausreichend.

Zusätzlich sollten Comonomere ausgewählt werden, die im allgemeinen eine Einfriertemperatur (T₃₀₀) in dem erhaltenen Film zwischen -4Q und +40⁰C bedingen. T₃₀₀ ist die Temperatur, bei welcher ein Modul von 300 kg/cm² erhalten wird. Diese Temperatur bedingt eine extreme Weichheit, die durch Acrylate erzielbar ist, wie 2-Äthylhexylacrylat oder Butylacrylat, und zwar gegenüber der ziemlich extremen Steifigkeit und Brüchigkeit, die durch ein Methacrylat, wie Methylmethacrylat, einstellbar ist. Es hat sich in überraschender Weise herausgestellt, dass Copolymere, welche die weicheren Comonomeren enthalten, überlegene Zugfestigkeiten aufweisen, und zwar gemessen unter Verwendung einer Instronvorrichtung (ein Maß für die

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Einfachheit der Büschelbindung einschliesslich des Nadelerhitzens sowie der Zerstörung des Polyolefinsubstrats nach der Büschelbildung) . Normalerweise würde man erwarten, dass Copolymere, die härtere Comonomere enthalten, diese Probleme nicht aufwerfen. Im Hinblick auf den besten Ausgleich der Eigenschaften in der erhaltenen, mit Büscheln versehenen Oberflächenbedeckung sowie auf die Einfachheit der Herstellung werden solche Copolymeren, die " 10 bis 99 Gewichts-% wenigstens eines niederen Alkylacrylatcomonomeren enthalten, bevorzugt. Von derartigen Comonomeren wird Äthylacrylat in einer Menge von 92 bis 97 Gewichts-%, bezogen auf das Copolymere, bevorzugt, wobei sich der Rest aus dem Teil des Copolymeren zusammensetzt, das die quaternäre Ammoniumgruppe enthält.

Wie bereits erwähnt worden ist, sind Copolymere, welche höhere Prozentsätze an Alkylacrylaten enthalten, in hohem Maße dahingehend wirksam, dass ein hervorragender Ausgleich der Eigenschaften in der mit Büscheln versehenen Oberflächenbedeckung nach einem Färben bei einem pH von ungefähr 6 bis 7 erzielt wird. Dabei handelt es sich um die herkömmlichen milderen Verarbeitungsbedingungen (5 bis 10 Minuten dauernde Kontaktzeit) bei der Durchführung des bekannten Kuster-Färbeverfahrens. Werden jedoch schärfere Färbebedingungen eingehalten, beispielsweise ein Kochen während einer Zeitspanne von ungefähr 1 Stunde bei einem pH von ungefähr 4 bis 4,5, dann ist es vorzuziehen, bis zu ungefähr 50 % des niederen Alkylacrylats durch ein Comonomeres zu ersetzen, das bei einem derartig niederen pH protoniert ist. Das Polymere wird dabei für ein derartiges Färbeverfahren leicht angepasst. Jedes nichtquaternisierte fl^ß-monoäthylenisch ungesättigte Monomere, das eine tertiäre Ammoniumgruppe enthält, ist für diesen Zweck geeignet, beispielsweise die Dialkylaminoalkylacrylate und -methacrylate, von denen Dimethylamxnoäthylmethacrylat bevorzugt wird. Geringe Mengen an derartigen Comonomeren sind gewöhnlich sehr wirksam, und zwar in der Grössenordnung von ungefähr 1 bis 10 Gewichts-%, bezogen auf das gesamte Copolymere.

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Den Polymeren kann auch eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemischreinigungs-Lösungsmitteln dadurch verliehen werden, dass, ein Teil des Alkylacrylatcomonomeren durch Acrylnitril ersetzt wird. Ungefähr 1 bis 20 Gewichts-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gewichts-%, Acrylnitril, bezogen auf das Gesamtpolymergewicht, sind für diesen Zweck wirksam. Eine derartige Widerstandsfähigkeit ist wichtig, wenn die Polyolefinunterlage aus einem Vliesstoff besteht.

Die polymeren Überzüge werden in herkömmlicher Weise als Polymeremulsionen mit ungefähr 20 bis 70 % Polymerfeststoffen hergestellt. Der gewählte Feststoffgehalt steht in einer Beziehung zu der Menge des quaternisierten Ammoniumsalzes in dem Polymeren und zu den Verarbeitungsbedingungen, wie der Viskosität sowie der Aufbringungsform und -menge, und kann entsprechend variiert werden. Die Emulsionen können auf die Unterlagenmaterialien in jeder herkömmlichen Weise aufgebracht werden. Erwähnt seien ein Aufimprägnieren, Aufsprühen, Walzenbeschichten, ein Aufräkeln oder dergleichen. Im Falle von gewebten oder nichtgewebten Polyolef insubstratmaterialien wird ein Polymerfeststoffgehalt von ungefähr 40 bis 60 % für Polymere, die ungefähr 1 bis 10 % quaternisiertes Ammoniumsalz enthalten, bevorzugt, um eine gute LagerungsStabilität der Polymeremulsion aufrecht zu erhalten und eine gute Aufbringungsgeschwindigkeit zu erzielen.

Die Emulsionspolymerteilchengrosse kann ebenfalls in bekannter Weise zur Begünstigung einer wirksamen Aufbringung sowie zur Erzielung einer Stabilität der Formulierung gesteuert werden. Es sollte eine ausreichende Polymermenge aufgebracht werden, damit ein gleichmässiger überzug auf dem Polyolefinsubstrat erzielt wird. Die Polymeremulsionsformulierungen können jeden der Bestandteile enthalten, die in herkömmlicher Weise in Emulsionsüberzügen eingesetzt werden, beispielsweise Dispergiermittel (nichtionisch, anionisch oder Mischungen davon), Pölymerisations-

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initiatoren und -beschleuniger. Diese sowie andere Merkmale der Bildung von Polymeremulsionen aus Acrylmonomeren sind bekannt. Hinzuweisen ist beispielsweise auf die US-PS 2 754 280 und 2 795 564. Natürlich können die Polymerfeststoffe sowie die aufgebrachten Mengen in Abhängigkeit von der jeweiligen Form des zu überziehenden Polyolefinsubstrats variiert werden. Höhere Feststoffgehalte und/oder Gehalte an aufgebrachten Mengen können im Falle von gewebten oder nichtgewebten Unterlagen als im Falle von Filmen erforderlich sein.

Jede Form eines Polyolefinsubstratmaterials, das unter Bildung einer Oberflächenbedeckung mit Büscheln versehen werden kann, kann verwendet werden, einschliessliche Filme sowie verschiedene gewebte und nichtgewebte Waren, wie beispielsweise ein gewebter Schutzfilm sowie durch Verspinnen gebundene Polyolefine. Als Polyolefine kommen alle Materialien in Frage, die als Oberflächenbedeckungsunterlagen verwendet werden, wie Polyäthylen, Polypropylen sowie andere Homopolymere und Copolymere von Olefinen, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, wobei derartige Copolymere wenigstens 85 Gewichts-% an derartigen Olefineinheiten enthalten (vgl. die Definition gemäss "Textile Fiber Products Identification Act" (Public Law 85-897)). Gewebte Schlitzfilme (slit films) oder durch Verspinnen gebundene Filme aus Polypropylen werden bevorzugt. Die Obergarne können alle Garne sein, wie sie in herkömmlicher Weise zur Büschelerzeugung auf Polyolef insubs traten unter Bildung von Oberflächenbedeckungen verwendet werden, wie Nylons, Acrylmaterialien, Polyestermaterialien sowie andere synthetische Garne, beispielsweise Mischungen aus · Synthetics allein oder mit Naturfasern.

Alle Direktfarbstoffe oder sauren Farbstoffe, wie die sulfonierten Farbstoffe, können zum Färben verwendet werden. Das Polyolef inunter lagenmaterial kann getrennt von dem Obergarn gefärbt, werden., gewöhnlich werden jedoch die Obergarne und das Polyolefin-

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substrat gleichzeitig nach dem überziehen und der Büschelerzeugung gefärbt. Die Farbstoffgehalte entsprechen den in herkömmlicher Weise zum Färben von Polyolefinoberflächenbedeckungen eingehaltenen. Man kann alle Färbemethoden anwenden, beispielsweise ein Kuster-Färben, ein Bottichfärben sowie ein Druckfärben. Der polymere Überzug wird auf wenigstens die Seite des Polyolefinsubstrats aufgebracht, aus welchem die Obergarne nach der Büschelbildung herausragen, es hat sich jedoch als zweckmässig erwiesen, die Rückseite des Polyolefinsubstrats vor oder nach der Büschelerzeugung zu überziehen, um die Obergarne fester an dem Substrat zu befestigen und, im Falle von gewebten oder nichtgewebten Unterlagen, das Unterlagenmaterial gegenüber einem Aufwerfen und einem Durchscheuern zu stabilisieren. Wird ein zweites Unterlagenmaterial verwendet, dann kann es auch erfindungsgemäss überzogen und gefärbt werden.

Einer der herausragenden Vorteile der Erfindung besteht darin, dass keine getrennte Härtungsstufe erforderlich ist, um eine Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Färbungszyklus zu erzielen. Die polymeren überzüge sind beim Ausschluss von Wasser selbsthärtend. Dieser Ausschluss kann dadurch erfolgen, dass man das überzogene Substrat unter Umgebungsbedingungen trocknen lässt, ferner kann die Härtung durch herkömmliche Trocknungsmethoden beschleunigt werden. Die hohen Temperaturen, die gewöhnlich zum Härten von anderen polymeren Bindemitteln erforderlich sind, können vermieden werden, so dass sich das Problem einer möglichen Zerstörung des Substrats, beispielsweise dann, wenn die Temperatur den Schmelzpunkt des Polyolefinmaterials erreicht, nicht stellt.

Es wurde ferner gefunden, dass die guten Substratmaskierungseigenschaften, die durch die verbesserte Anfärbbarkeit erzielt werden, eine Herabsetzung der Obergarndichte sowie eine hohe Färbegeschwindigkext mit verschiedenen Farben gestatten« Bisher erforderte ein Maskieren des Substrats eine hohe Oberflächengarn-

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dichte oder die Anbringung eines anderen Garns durch Nadelstanzen an der Unterlage. Die Kosten dieser Methoden können nunmehr vermieden werden. Die Erfindung schafft daher die Möglichkeit, PoIyolefinunterlagen auf dem Gebiet von mit Büscheln versehenen Polsterwaren zu verwenden, während bisher Unterlagen für derartige Zwecke auf Unterlagen aus Reyon oder anderen Fasern beschränkt waren, die Farbstoffe auf natürliche Weise annehmen.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Beispiele einige bevorzugte Ausführungsformen erläutert. Alle Teil- und Prozentangaben beziehen sich, sofern nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.

Beispiel 1

a) Herstellung eines guaternären Monomeren

Ein Kolben der zum Rühren, für eine automatische Temperaturkontrolle, für eine Zugabe und für eine Vakuumdestillation geeignet ist, wird mit 470 g entionisiertem Wasser und 89,4 g konzentrierter (70 %iger) Salpetersäure gefüllt. 168,8 g Dimethylaminoäthylmethacrylat werden allmählich zugesetzt, wobei die Temperatur auf einem Wert unterhalb 35°C gehalten wird. 92,5 g Epichlorhydrin werden auf einmal zugesetzt, wobei die Temperatur bei 50⁰C während einer Zeitspanne von 3 Stunden gehalten wird. Abschliessend werden bei 50 bis 100 mm Hg und 50⁰C 43 g Wasser, das nichtumgesetztes Epichlorhydrin enthält, abdestilliert, worauf der pH-Wert der Charge unter Verwendung von Salpetersäure auf 5,0 eingestellt wird.

b) Herstellung einer Polymeremulsion

Ein zum Rühren, Kühlen, für eine Zugabe und eine Kondensation ausgerüsteter Kolben wird mit einer Emulsion gefüllt, die aus 1042,4 g entionisiertem Wasser, 51,4 g einer 70 %igen Lösung von

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tert.-Octylphenoxypolyäthoxyäthanol als grenzflächenaktives Mittel, 72,0 g einer 0,1 %igen Lösung von FeSO₄-TH₃O, 19,8 g einer 1 %igen Lösung von "Versene" als Cheliermittel, 3 60 g eines aus Äthylacrylat bestehenden "Impfmaterials" und 2,6 g einer 55 %igen Lösung von Diisopropylbenzolhydroperoxyd besteht. Nach einem Spülen mit Stickstoff werden 0,72 g Natriumsulfoxylat-Forrnaldehyd ("Formopon") und 51,4 g einer 70 %igen Lösung des gleichen grenzflächenaktiven Mittels zugesetzt. Eine Emulsion aus 1386 g Äthylacrylat, 181,2 g der guaternären Monomerlösung, hergestellt gemäss Teil a), 10,5 g einer 50 %igen Lösung von Diisopropylbenzolhydroperoxyd, 51,4 g einer 70 %igen Lösung von tert,-Octylphenoxypolyäthoxyäthanol und 450 g entionisiertem Wasser werden während einer Zeitspanne von 3 Stunden zugesetzt. Gleichzeitig wird eine Lösung von 2,88 g "Formopon" in 219,4 g entionisiertem Wasser zugesetzt, wobei die Temperatur bei 6O⁰C gehalten wird.

Beispiel 2

Die gemäss Beispiel 1b hergestellte Emulsion wird zum Aufziehen auf eine Ware formuliert, die aus einem Polypropylen-Schlitzfilm gewebt worden ist. 400 g der Emulsuion werden mit 10 g NaHCO.,-Katalysator und einer Aufschlämmung von 4 g Hydroxyäthylzellulose als Eindickungsmittel in 20 g Wasser vermischt. Die eingedickte katalysierte Emulsion wird auf der Ware mit einer Rakel verteilt, die sich in einem Abstand von 0,076 mm oberhalb der Ware befindet. Dann lässt man die Ware unter Umgebungsbedingungen trocknen und härtet sie während einer Zeitspanne von 3 Minuten bei 115°C in einem Luftumlaufofen.

Diese Polypropylenware, die ungefähr 67,7 g/m² des Überzugs enthält, wird als Substrat für einen Nylonplüschteppich verwendet. Das Gewicht des verwendeten Nylongarns beträgt 406 g/m², die Büschel besitzen eine Höhe von 25 mm, stehen in einem Abstand von 9,5 mm in der Büschelungsrichtung und in einem Abstand von 6 mm in der Querrrichtung. Während der Büschelerzeugung wird die überzogene

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Seite der Ware in der Weise orientiert, dass der Überzug auf die Vorderseite des Teppichs gelangt. Ein ähnlicher Vergleichsplüschteppich wird unter Verwendung einer nichtüberzogenen Polypropylenware hergestellt.

Stücke aus dem überzogenen und nichtüberzogenen Teppich werden mit 2 % Farbstoff (CI. Acid Red 37) und 2 % K₂HPO₄, bezogen auf das Gewicht des Teppichs, in einer Waschtrommel während einer Zeitspanne von 1 Stunde bei 95 bis 10O⁰C behandelt. Nach der Entfernung aus der Trommel und dem Trocknen sieht der Teppich, der unter Verwendung der überzogenen Polypropylenware hergestellt worden ist, luxuriöser aus als der Vergleichsteppich, da. die überzogene Ware mit der gleichen Tönung wie das Nylon gefärbt worden ist. Im Falle des Vergleichsteppichs kann man die unansehnliche nichtgefärbte Polypropylenware durch die Büschel aus gefärbtem Nylon sehen. Beide Teppiche werden dann durch Beschichten mit einer zweiten Jute-ünterlagenware und einem herkömmlichen Latexklebstoff endbearbeitet.

Beispiel 3

Zwei andere Paare aus den überzogenen und Vergleichsteppichen, hergestellt gemäss Beispiel 2, werden wie in Beispiel 2 behandelt, jedoch mit den Farbstoffen C.I. Acid Blue 122 bzw. CI. Acid Yellow 17. Sie zeigen die gleiche Wirkung, wie sie in Beispiel 2 beschrieben worden ist.

Beispiel 4

Eine nichtgewebte Polypropylenware (durch Spinnen verbunden) wird mit einer Mischung überzogen,, die 100 g der Emulsion gemäss Beispiel 1b, 2,3 g NaHCO₃J, 8 g Hydroxyäthylzellulose und 289,7 g Wasser enthält. Dabei verwendet man eine Rakelüberzugsvorrichtung. Nach dem Trocknen der Ware während einer Zeitspanne von

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2 Minuten bei 115°C stellt man fest, dass ein Überzug in einer Menge von 16,9 g/m^z aufgebracht worden ist.

Die überzogene Ware wird mit Reyongarn zur Herstellung einer Polsterware gebüschelt. Die Büschelkonstruktion dieser Ware besteht aus 5 Reihen/cm und 7,1 Stichen/cm mit einer Florhöhe von 3,2 mm. Der überzug wird so aufgebracht, dass er auf der Vorderseite der gebüschelten Ware vorliegt. Es wird ein ähnliches Stück einer mit Büscheln versehenen Polsterware unter Verwendung einer nichtbeschichteten und nichtgewebten Polypropylenware hergestellt.

Stücke aus den mit Büscheln versehenen Waren_r die sowohl unter Verwendung der beschichteten als auch der nichtbeschichteten Vergleichs-Polypropylenware hergestellt worden sind, werden auf der Rückseite mit einem Überzug versehen, um die Integrität der Büschel aufrecht zu erhalten. Die für die rückseitige Überziehung verwendete Formulierung besteht aus 1) 300 g der*Emulsion gemäss Beispiel 1a, 2) 300 g Wasser, 3) 150 g einer Aufschlämmung aus 70 % CaCO₃-FuIlStOff, 29,8 % Wasser und 0,2 % Methylenbisnaphthalen-Sulfonat als Dispergiermittel, 4) 7 g NaHCO₃ und 5) 4 g Hydroxyäthylzellulose, aufgeschlämmt in 20 g Wasser. Ein Auftragsstab mit einer Drahtwicklung (Nr. 24} der R,D. Specialty Co. wird zum Aufschichten verwendet. Nach einem Trocknen der überzogenen Ware bei 115°C und einem Brennen während einer Zeitspanne von

3 Minuten bei 126°C stellt man fest, dass sie Überzüge aufweisen, die 84,6 g/m² wiegen.

Stücke der mit Büschel versehenen Waren _t die sowohl aus der an der Vorderseite als auch zu Vergleichszwecken überzogenen Ware hergestellt wurden, werden in einer 1 kg-Sciiaufelf ärbevorrichtung mit 0,5 % D.I. Direct Red 81 und 0,5 % NaCl, jeweils bezogen auf das Gewicht der Ware, behandelt. Nach dem Trocknen der Ware stellt man fest, dass das an der Vorderseite überzogene Polypropylen-Büschelsubstrat in der gleichen Tönung wie das Reyongarn gefärbt ist. Im Falle des Vergleichs-BüschelSubstrats ohne den

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vorderen Überzug sieht man die nichtgefärbte Ware durch die Büschel hindurch. Diese Wirkung ist als "Durchscheinen" bekannt.

Beispiel 5

Eine gewebte Polypropylen-Schiitζfilmware, die im wesentlichen wie in Beispiel 2 hergestellt worden ist, wird mit einer Mischung aus 240 g des gemäss Beispiel 1b hergestellten Emulsionspolymeren, 5,5 g NaHCO.,, 6 g Hydroxyäthylzellulose und 548,5 g Wasser imprägniert; Die behandelte Ware wird auf einen Stiftrahmen aufgespannt und während einer Zeitspanne von 3 Minuten bei 115°C getrocknet. Die Menge des aufgebrachten Polymeren macht 10 % des Gewichtes der Ware aus.

Gefärbte Plüschteppiche werden unter Verwendung der in der vorstehend beschriebenen Weise behandelten Ware sowie unter Einsatz einer nichtbehandelten Ware, die im wesentlichen*der in Beispiel 2 beschriebenen entspricht, hergestellt. Die Behandlung trägt dazu bei, die Integrität der Ware während der Büschelbildung beizubehalten. Die behandelte Polypropylenware wird in der gleichen Tönung wie die Nylonobergarne gefärbt, so dass das unansehnliche Polypropylen verdeckt wird.

Beispiel 6

Eine Polymeremulsion, die im wesentlichen die gleiche wie die gemäss Beispiel 1b verwendete ist, wird hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge an quaternärem Monomeren auf 3 62,4 g verdoppelt und die Äthylacrylatmenge um 181,2 g vermindert wird. Ein Plüschteppich wird wie in Beispiel 5 hergestellt, wobei man eine tiefere Färbung des behandelten Polypropylens erhält.

Beispiel 7

Eine Polymeremulsion, die im wesentlichen die gleiche wie die ge-

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mass Beispiel 1b ist, wird hergestellt, wobei jedoch die 181,2 g Äthylacrylat durch Dimethylaminoäthylmethacrylat ersetzt werden. Ein Plüschteppich wird wie in Beispiel 5 hergestellt. Eine Färbung, die so tief ist wie die gemäss Beispiel 6 erzielte, wird erhalten.

Beispiele 8 bis 10

Ändere Copolymere werden in Polymeremulsionsform hergestellt» Dabei stellt man fest, dass sie das Farbstoff auf nahmeveririögen sowie andere Eigenschaften von Polypropylen-Unterlagenmaterialien verbessern, wie beispielsweise eines gewebten Schlitzpolypropylenfilms, und zwar im wesentlichen wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben worden ist.

Diese Copolymeren sowie die Feststoffgehalte der Emulsionsüberzugsmassen, in denen sie enthalten sind, werden nachstehend angegeben, wobei "QM" das quaternäre Ammoniumsalz-Monomere gemäss Beispiel 1b ist:

Beispiel Nr. Monomere Mengen Feststoffe

8 Äthylacrylat/QM

9 Äthylacrylat/Acrylnitril/QM 10 Äthylacrylat/Acrylnitril/QM

97/3	60,5
87/10/3	46,5
87/10/3	60 %

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Claims

Patentansprüche

1. Unterlagenmaterial für mit Büschel versehene Öberflächenbedeckungen, gekennzeichnet durch ein Polyolefinsubstrat mit einem polymeren Überzug oder eine Imprägnierung aus

(A) einem Homopolymeren oder. Copolymereri eines quaternären Monomeren, hergestellt durch Umsetzung eines Epihalogenhydrins der Formel

XCH₀-CHCH₀O
2 ^2

mit einem Aminsalz der Formel ·

H₂C=C(R)C(O)O-A-N(CH₃)₂*HY oder

(B) dem Reaktionsprodukt des Homopolymeren oder Copolymeren des Aminsalzes' ttnd des Epihalogenhydrins, worin R für Wasserstoff oder Methyl steht, X Jod, Brom oder Chlor ist, A eine (C₃-Cg)-Alkylengruppe mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen in einer Kette zwischen verbundenen 0- und N-Atomen ist, oder eine Polyoxyäthylengruppe der Formel (CH₂CH₂O) CH₂CH₂ bedeutet, worin X wenigstens 1 -ist, während Y für ein Anion steht. .

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es

aus gewebtem oder nichtgewebtem Polyäthylen oder Polypropylen besteht.

3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Ware aus einem Schlitzpolypropylenfilm besteht.

4. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es gefärbt ist. ·

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ORIGINAL INSPECTED

5. Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerüberzug oder die Polymerimprägnierung aus einem Copolymeren des quaternären Monomeren und wenigstens einem anderen Qc,ß-monoäthylenisch ungesättigten Monomeren besteht.

6. Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Monomere aus wenigstens einem C.-C--Alkylester von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure besteht.

7. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Überzug oder die Imprägnierung aus einem Copolymeren eines quaternären Monomeren, hergestelltdurch Umsetzung von (a) einem wasserstoffsauren Salz von Dimethylaminoäthylmethacrylat und Epichlorhydrin, und (b) einem (C₁-C₄)-Alkylacrylat, einer Mischung aus einem C.-C₄-Alkylacrylat und Acrylnitril oder einer Mischung aus einem C.-C«-Alkylacrylat und Dimethylaminoäthylmethacrylat besteht.

8. Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkylacrylat aus Äthylacrylat besteht.

9. Material nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass .(b) aus einem Alkylacrylat besteht und 10 bis 99 Gewichts-% des Copolymeren und (a). 1 bis 90 Gewichts-% des Copolymeren ausmacht.

10. Material nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet _f dass (b) 92 bis 97 Gewichts-% des Copolymeren ausmacht.

11. Material nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass (b) aus einer Mischung 'aus einem Alkylacrylat und Dimethylaminoäthylmethacrylat besteht und 90 bis 99 Gewichts-% des Copolymeren und (a) 1 bis 10 Gewichts-% des Copolymeren ausmacht.

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12. Material nach den Ansprüchen 7, 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dimethylaminoäthylmethacrylat bis zu 50 Gewichts-% der Komponente (b) ausmacht.

13. Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des polymeren Überzugs oder des Imprägniermittels auf der Polyolefinunterlage .1 bis 20 Gewichts-% der Unterlage ausmacht.

14. Verwendung eines Unterlagenmaterials gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung von mit Büscheln versehenen Oberflächenabdeckungen.

15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterlagenmaterial aus einem Material gemäss einem der Ansprüche 2 bis 13 besteht.

16. Verwendung nach den Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterlagenmaterial nach der Aufbringung des polymeren Überzugs oder der Imprägnierung sowie nach der Büschelbildung gefärbt wird. .

17. Verfahren zur Herstellung eines Unterlagenmaterials für mit Büschel versehene Oberflächenbedeckungeri, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polyolefinsubstrat mit einem Polymeren beschichtet oder imprägniert wird, das aus folgenden Bestandteilen besteht:

(A) einem Homopolymeren oder· Copolymeren eines quaternären Monomeren, hergestellt durch Umsetzung eines Epihalogenhydrine der Formel . " ■ '. -

XCH₀-CHCH₀O 2 ^

mit einem Aminsalz der Formel

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H₂C=C(R)C(O)0-A-N(CH₃)₂-HY oder

(B) dem Reaktionsprodukt des Homopolymeren oder Copolymeren des Aminsalzes und des .Epihalogenhydrins, worin R für Wasserstoff oder Methyl steht, X Jod, Brom oder Chlor ist, A eine (C₃-C₆)-Alkylengruppe mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen in einer Kette zwischen verbundenen 0-und N-Atomen ist, oder eine Polyoxyäthylengruppe der Formel (CH₂CH₂O) CH₃CH₂ bedeutet, worin X wenigstens 1 ist, während Y für ein Anion steht.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterlagenmaterial gefärbt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass es auf die Herstellung eines Unterlagenmaterials gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13 angewendet wird.

20. Ünterlagenamterxal, dadurch gekennzeichnet, dass es nach einem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 17 bis 19 hergestellt worden ist.

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