Водный состав на основе акрилового сополимера Советский патент 1977 года по МПК C08F20/18 C08L33/08 C08L33/10 

Изобретение относится к легкой промышленности в частности к разработке водного состава (дисперсии) на основе акрилового сополимера, используемого при получении клееных нетканых материалов. Известен водный состав (дисперсия) для получения нетканых клееных материалов, содержащий акриловый сополимер, например на основе (мет-) акриловой кислоты или ее производных. Однако нетканые клееные материалы, полученные с применением данного состава (дисперсии), имеют неудовлетвор«тальн5то устройчивость к химической чистке. Цель изобретения состоит в разработке водной дисперсии, позволяющей получать нетканые материалы, устойчивые к химической чистке. Для этого используют дисперсию сополимера из мономеров (мономеры взяты в вес.% от сополимера): Эфир (мет-) акриловой кислоты 38,5-93,5 Ы-метилол(мет-)акриламид или 1,0-2,5 их смеси (мет-)акриламид или их смеси 1,0-5,0 а,(3-Мононенасыщенная или трикарбоновая кислота с 4-6 атомами углерода или их смеси а,|3-Мононенасыщенное соединение, например акрилонитрил, стирол KoNffloneHTbi состава, вес.ч.: акриловый сополимер 100; Вода 40-9900, поверхностно-активное вещество 0,1-20. Предлагаемая дисперсия обеспечивает то преимущество, что упрочнение и сушку ваточных холстов можчо проводить при низких температурах в короткое время конденсации, причем фактически не происходит отщепления формальдегида. В качестве а;/ -мононенасыщенной ди-или трикарбоновой кислоты или их смеси предпочтительно используют малеиновую, фумаровую, итаконовую, цитраконовую и аконитовую кислоты или их смеси, в частности итаконовую кислоту. В качестве эфира (мет-) акриловой кислоты предпочтительно используют соединение с 1-8 атомами углерода в спиртовом компоненте или их смеси, например: метил (мет-)акрилат, этил (мет-)акрилат, норм, пропил (мет-) акрилат, изопропил (мет-) акрилат.

норм бутил (мет-) акрилат, изобугал (мет-) акрилат 2-этш1гексил(мет-)11крилат.

а,(}-Мононенасыщеш№1е мономеры, кроме ука. ;занных примеров, это - а,Р мононенасыщенные монокарбоновые кислоты с 3-5 атомами, как акриловая, метакриловая кислота; моно-и диэфиры из алифатических одновалентных спиртов с 1-8 атомами углерода или циклогексанола и a,i3-MOноненасыщенных дикарбоновых кислот с 4-5 атомами углерода, как малеиновая, фумаровая, цитраконовая и итаконовая кислоты; моноэфиры из гликолей с 2-4 атомами углерода и (мет-) акриловой кислоты; вишшовый эфир карбоновых кислот с 1-18 С-атомами, как виниловый эфир муравьи,ной кислоты, - уксусной кислоты, винилпропионат, винилбутират, виниллаурат, винилстеарат; акрило1штрил, метакрилонитрил, вищшхлорид, хлористый винилиден, винилалкиловый эфир с 1-4 .атомами углерода в алкильной группе, стирол, замещенные Ci -С4-алкилом в ядре стиролы, а-метил-стирол или их смеси. Предпочтительно исиользуют, однако, акрилонитрил или стирол или их смеси;

Водные дисперсии готовлят известным способом эмульсионной полимеризации при применении эмульгаторов известным образом. Для этого применяют аршоногенные, катионогенные или неионогеиные эмульгаторы или диспергаторы или комбинации их в количестве 0,1-20 вес.% (в пересчете на мономеры).

Типы водных дисперсий (составов) и их использование для получения нетканых клееных материалов представлены ниже.

Сополимеры, входяпдае в состав дисперсий, содержат полимеризованные единицы мономерой, в основном в статистическом распределении.

Сополимер А (предлагаемый).

Эмульсионной полимеризацией-изготовляют диcliepcHK) сополимера , из следующих мономеров; вес.ч.:

Бутиловый.эфир акриловой кислоты.. . .90 Лкрилонитрил 5

N-метилола.криламид2

Акриламид -2

Итаконовая кислота1

Содержание твердого вещества в дисперсии Приблизительно 35%, значение рН 7. .Сополимер Б (предлагаемый). Для эмульсионной полимеризации- готовят дисперсию сополимера (в пес.ч.): ; Бутиловый эфир акриловой кислоты 55 Стирол 40 N-метилолакриламид 2 .Акриламид . 2 Итаконовая кислота 1 Содержа1ше твердого вещества в дисперсии приблизительно 30%, значение рН 7. Сололимер В (сравне}ше). Изготовляют дисперсию сополимера, в которой вместо указанного количества М-метилол-акрилаМИДа как в сополимере А, применены 2 вес.ч. N-метокси-меТилакриламида. Сополимер Г (сравнение). Соответствует сополимеру А с той разницей, что 1 вес.ч. итаконовой кислоты заменена 1 вес.ч. метакриловой кислоты.

Сополимер Д (сравнение). Соответствует сополимеру А с той разницей, что он не содержит акриламида и бутиловый эфир акриловой кислоты взят соответственно в большем количестве.

Сополимер i (сравнение). Эмульсионной полимеризацией изготовляют дисперсию сополимера из компонентов (в вес.ч.): Бутиловый эфир акриловой кислоты 50,2 Стирол.,44,0

N-метоксиметил-метакриламид 5,0

Этиленгликоль бис-метакрилат0,8

Акриловая кислота2,0

Метакриловая кислота.1,0

Содержание твердого вещества приблизительно 30%, значение рН 7. .

Прим.ер. Ватку из 80% полиэфирного волокна, гофрированного, белого, матированного, 3,3 дтекс, 80 мм длины резки, и 20% регенерированного целлюлозного волокна, гофрированного белого, матироваююго, 4,2 дтекс, 60 мм длины резки, которая изготовлена на чесальной машине с подключенным приспособлением дли крестовой мотки, весом 50 г/м пропитьшают 15%-ной разбавленной сополимеров А, соответственно В,Д и Е после установления значения рН 2,5 с помощью щавлевой кислоты, отжиманием освобождают от избытка, в течение 5 мин высуишвают при 110° С и в течение 30 се конденсируют (структурируют) при 160° С. Содержа1ше склеивающего средства определяют после охлаждения,, оно составляет приблизительно 19%. Упрочненные ватки- соответствечно сополимерам, которыми их обрабатьтали, обозначают как ватки А, В, Г или Д.

11робы сравниваемьис нетканых материалов А, В, Г или Д, получаемых на основе.прочеса, вшивают в черную ватку отрезками 10 10 см каждая и подвергают их многократной (трехкратной) обычной химической чистке с помощью перхлорэтилена. После каждой шстки берут пробы. Оценка испытуемого материала показывает, что на ватку А это не оказало никакого действия, ватки В и Д уже разрущены после первой шстки, ватка Г растрепьшалась на кромках. После третьей чистки структура ватки Г также сильно пострадала.

Этот сравнительный опыт показывает, что jmi.nb склеивающие вещества предлагаемого состава обеспечивают получаемые на основе лрочеса нетканые -материалы, которые при очень коротком времен конденсации (температура конденсации 160 С) отличаются устойчивостью к химической чистке. Уже замена дикарбоновой кислоты монокар5оновой .кислотой, или отсутствие акриламида, или замена метилолсоединения соединением мепиюлэфира

приводит к ухудшенной устойчивости к химической чистке.

Пример. На чесальной машине с подключенным устройством для крестовой намотки известным способом из полиэфирных волокон 5,8 дтекс, 60 мм длины резки, белых, матированных, гофрированных изготовляют объемистую ватку (поперечное сечение приблизительно 1 см, вес .100 г/см ) и опрыскивают обе стороны ее дисперсией (20%-ной) сополимеров Б или Е, значение рН которой с помощью шавлевой кислоты 2,5. На каждой стороне ватки после сушки в течение 3 мин при температуре 120° С и конденсации в течение 1 мин при 140° С устанавливают 10 г/м слоя сухого склеивающего вещества.

Пробы из двух сравниваемых ваток вшивают соответственно примеру 1 и многократно обрабатьшают перхлорэтиленом. После 5 циклов оценивают испытуемый материал. В то время как материал Б переносит все чистки без повреждения, материал Е уже после третьей чистки поврежден. Обнаружены расползания волокон.

Формула изобретения

Водный состав на основе акрилового сополимера и поверхностно-активного вещества для попучения клееного нетканого материала, отличающийся тем, что, с целью улучшения устойчивости к химической чистке материала, состав содержит акриловый сополимер из мономеров:

эфир акриловой и/или метакриловой кислоты; N-метилолакриламид и/или N-метилолметакриламид;

метакриламид и/или акрилалшд;

а,0 - монЬненасьпденную ди- и/и л и трикарбоновую кислоту i €4.4

о,|3-мононенасыщенное соединение и/или смес

а,мононенасьпценных соединений с соотношением мономеров соответственно 38,5-93,5:1--2,5:1-5: :0,5-3:5-50 и компоненты состава взяты (вес.ч.);

Акриловый сополимер100

Вода40 -9900

Поверхностно-активное вещество 0,1-20.