Verwendung schutzkolloidstabilisierter Polymere für Beschichtungen

Abstract

 Beschrieben wird die Verwendung einer schutzkolloidstabilisierten Polymerdispersion, umfassend ein Schutzkolloid und ein Polymer, zur Beschichtung eines Trägermaterials. Textile Flächengebilde werden rasterförmig mit dieser Polymerdispersion beschichtet (Doppelpunktbeschichtung) und verbunden mit anderen textilen Flächengebilden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft die Verwendung eines schutzkolloidstabilisierten Polymers zur Beschichtung eines Trägermaterials.

[0002] Zur Verklebung von textilen Materialien kann beispielsweise ein solches Material mit einem Schmelzklebepulver beschichtet und dann mit einem zweiten, darauf gelegten Material verklebt werden. Eine mögliche Beschichtung ist die sogenannte Doppelpunktbeschichtung (double dot coating). Dabei wird auf das zu beschichtende Material zunächst ein Unterpunkt aufgedruckt. Dieses Bedrucken kann durch Rotationssiebdruck erfolgen. Bei dem Unterpunkt handelt es sich um eine Paste, die eine wäßrige Dipersion eines emulgatorstabilisierten Polymers, Verdicker und gegebenenfalls Druckhilfsmittel umfaßt. Auf den noch nassen Unterpunkt wird dann Schmelzklebepulver aufgestreut. Überschüssiges Pulver wird abgesaugt. Danach wird der Unterpunkt mit dem Schmelzklebepulver zunächst getrocknet und angesintert, oder das Schmelzklebepulver wird aufgeschmolzen.

[0003] Ein Beispiel einer Doppelpunktbeschichtung wird in der EP 0 547 261 B1 beschrieben. Dort wird ein beschichtetes Flächengebilde offenbart, das einen Beschichtungsträger (vorliegend auch als Trägermaterial bezeichnet), eine darauf aufgebrachte Grund- bzw. Basisschicht aus einer Kunststoffmasse (vorliegend auch als Unterpunkt bezeichnet) und eine darauf vorgesehene zweite Schicht (vorliegend auch als Schmelzkleber bezeichnet) umfaßt. Die Grundschicht ist aus einer vernetzbaren, wäßrigen Polymerdispersion, -emulsion und/oder - lösung hergestellt. Als Polymerdispersionen wurden selbstvernetzende Acrylpolymere, selbstvernetzende Polyvinylester oder selbstvernetzende Styrol-Acryl- oder Acryl-Vinylester-Copolymere verwendet. Die verwendeten Polymere haben vorzugsweise eine Filmbildungstemperatur von mindestens 5°C und sind in Dispersions- oder Emulsionsform meist sauer eingestellt.

[0004] Nachteilig an dieser Doppelpunktbeschichtung sind die Haftwerte für die Verklebungen nach Wäsche und chemischer Reinigung. Das rheologische Verhalten und das Antrocknen der Paste auf der Schablone beim Rotationssiebdruck ergeben ein schlechtes Verarbeitungsverhalten.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auszuräumen.

[0006] Erfindungsgemäß wird dies durch die Verwendung eines schutzkolloidstabilisierten Polymers, umfassend ein Schutzkolloid und ein Polymer, zur Beschichtung eines Trägermaterials gelöst.

[0007] Daß sich ein schutzkolloidstabilisiertes Polymer überhaupt zur Beschichtung eines Trägermaterials, z.B. textilen Materials, eignet, um es dann zu verkleben, war für den Fachmann vollkommen überraschend. Voraussetzung zum Verkleben von textilen Materialien ist, daß die Verklebung beim Waschen bzw. beim Reinigen nicht gelöst wird. Der Fachmann erwartet aber, daß schutzkolloidstabilisierte Polymere löslich sind und somit die daraus hergestellten Verklebungen mit Textilien beim Waschen aufgelöst werden. Überraschenderweise wurde dies aber nicht beobachtet. Es wurde vielmehr sogar gefunden, daß die unter Verwendung von schutzkolloidstabilisierten Polymeren erhältlichen Verklebungen sehr wasch- und reinigungsbeständig sind.

[0008] Bei den bisher nach dem Stand der Technik für Beschichtungen, insbesondere Doppelpunktbeschichtungen, eingesetzten Polymeren handelt es sich u.a. um emulgatorstabilisierte Polymere. Emulgatoren sind Verbindungen, die unter dem Begriff "Tenside" subsummiert werden können. Auch Schutzkolloide sind grenzflächenaktive Substanzen, allerdings weisen sie ganz charakteristische Unterschiede zu Tensiden auf. Eine charakteristische Eigenschaft von Tensiden und ihren Lösungen ist die Mizellenbildung. Mit zunehmender Tensidkonzentration steigt an der Grenzfläche die Zahl der Moleküle so lange, bis es keinen Platz für weitere gibt. Dann ist der Zeitpunkt für die Bildung von Mizellen gegeben. Man bezeichnet abgelöste Aggregate einer größeren Anzahl von Tensidmolekülen oder Ionen als Mizellen. Sie sind dynamische Gebilde, die mit der sie umgebenden Lösung im Gleichgewicht stehen. Die Bildung von Mizellen setzt in einem eng begrenzten, für jedes Tensid charakteristischen Konzentrationsbereich ein und ist vom Molekülaufbau abhängig. Sie tritt bei der Konzentration ein, bei der die Oberfläche vollständig bzw. weitgehend vollständig belegt ist und daher die Oberflächenspannung unabhängig von der Erhöhung der Konzentration wird. Durch die Messung der Oberflächenspannung in Abhängigkeit von der Konzentration läßt sich in einfacher Weise die Konzentration ermitteln, bei der die Mizellenbildung beginnt. Sie wird die kritische Mizellbildungskonzentration (CMC) genannt. Des weiteren wurde zur Charakterisierung von Tensiden der Begriff "HLB-Wert" (hydrophilic-lipophilic balance) eingeführt. Dabei werden die Tenside nach den hydrophilen und hydrophoben Gruppen unter Berücksichtigung der Struktur charakterisiert. Die Bestimmung des HLB-Wertes beruht auf empirischer Basis:

wobei M0 das Gewicht des hydrophoben Molekülteils und M das gesamte Molekulargewicht bezeichnet.

[0009] Sowohl die kritische Mizellbildungskonzentration als auch der HLB-Wert sind charakteristische Eigenschaften von Tensiden und ihren Lösungen. Beide Eigenschaften haben die Schutzkolloide nicht.

[0010] Schutzkolloidstabilisierte Polymere sind dem Fachmann bekannt. Sie sind kommerziell erhältlich oder können durch radikalisch initiierte Polymerisation untenstehender Monomere und ggf. Hilfsmonomere hergestellt werden. Die radikalisch initiierte Polymerisation der ethylenisch ungesättigten Monomeren kann durch Suspensions- oder Emulsionspolymerisation erfolgen. Bei der Suspensions- und Emulsionspolymerisation wird in Gegenwart von oberflächenaktiven Substanzen der Zusammensetzung von 100-51 % Schutzkolloiden und 0-49 % Emulgatoren polymerisiert. Geeignete Emulgatoren sind sowohl anionische, kationische als auch nichtionische Emulgatoren, beispielsweise anionische Tenside, wie Alkylsulfate mit einer Kettenlänge von 8 bis 18 C-Atomen, Alkyl- oder Alkylarylethersulfate mit 8 bis 18 C-Atomen im hydrophoben Rest und bis zu 60 Ethylen- oder Propylenoxideinheiten, Alkyl- oder Alkylarylsulfonate mit 8 bis 18 C-Atomen, Ester und Halbester der Sulfobernsteinsäure mit einwertigen Alkoholen oder Alkylphenolen, oder nichtionische Tenside wie Alkylpolyglykolether oder Alkylarylpolyglykolether mit bis zu 60 Ethylenoxid- bzw. Propylenoxid-Einheiten.

[0011] Besonderes bevorzugte Vertreter für Schutzkolloide sind modifizierte natürliche Polymere, wie O-Methyl-cellulose, O-(2-Hydroxy-ethyl)-cellulose, O-(2-Hydroxy-propyl)-cellulose, O-(2-Hydroxy-propyl)-O-methyl-cellulose, O-(2-Hydroxy-butyl)-O-methyl-cellulose, Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Stärkeether, O-(2-Hydroxy-propyl)-stärke und Ligninsulfonsäure, synthetische Homo- und Copolymerisate, wie Poly(vinylalkohol) [teilverseiftes Poly(vinylacetat)], Poly(vinylalkohol-co-ethylen), Poly(methacrylsäure-Natrium-Salze), Poly[methacrylsäure-Natrium-Salz-co-(methacryl-säure-methylester)], Poly[acrylsäure-co-acrylsäure-(2-ethyl-hexylester)], Poly[methacrylsäure-(hydroxyl-alkylester)], Poly(styrol-co-maleinsäure-Natrium-Salz), Poly(styrol-4-sulfonsäure-Natrium-Salz-co-maleinsäure-halbester), Poly(ethylene-co-maleinsäure-partial-ester)Poly(oxiran), Poly(alkyl)-vinyl-ether), Poly(acrylsäure-Natrium-Salz), Poly-(alkyl-vinylether-co-maleinsäure-anhydrid), Poly(vinylacetat-co-maleinsäure-anhydrid), Poly(1-vinyl-2-pyrrolidon), Poly[(1-vinyl-2-pyrrolidon)-co-methacryl-säure-alkylester], Poly[(1-vinyl-2-pyrrolidon)-co-methacrylamid], Poly(vinyl-pyridin) und Poly(dially-dimethyl-ammoniumchlorid), Pfropf-Polymerisate, wie Poly(vinylchlorid-g-vinylalkohol), Poly(styrol-g-vinylalkohol), Poly-(styrol-g-acrylsäure), Poly[styrol-g-(1-vinyl-2-pyrrolidon)] und Poly[acrylsäure-tert.-butylester-g-(1-vinyl-2-pyrrolidon)], sowie Kondensationsprodukte, wie Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate, Phenol-Formaldehyd-Kondensate und Alkydharze.

[0012] Die Polymere des schutzkolloidstabilisierten Polymers werden nachfolgend anhand der Monomeren näher erläutert. Unter Polymeren im Sinn der vorliegenden Erfindung sind sowohl Homo- als auch Copolymere zu verstehen. Bei den Monomeren kann es sich um ethylenisch ungesättigte Monomere handeln. Diese können ausgewählt sein unter Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 18 C-Atomen, Acrylsäureester oder Methacrylsäureester von verzweigten oder unverzweigten Alkoholen oder Diolen mit 1 bis 18 C-Atomen, C2-C20-Mono- oder Di-Carbonsäuren, deren Amide, N-Methylolamide oder Nitrile, C2-C20-Sulfonsäuren, 3-20-gliedrige heterocyclische Verbindungen mit Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, Stickstoff, Phosphor, Bor oder Aluminium als Heteroatom, Diene mit mindestens 4 C-Atomen, Olefine mit mindestens 2 C-Atomen, Vinylaromaten insbesondere mit Benzol oder Naphthalein als Aromat, und C2-C20 Vinylhalogeniden.

[0013] Bevorzugte Vinylester sind solche mit 1 bis 12-C-Atomen, insbesondere Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methylvinylacetat, Vinylpivalat und Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen.

[0014] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Acrylsäure- oder Methacrylsäureester ein Ester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesondere Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, t-Butylacrylat, t-Butylmethacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, ganz besonders Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat, t-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.

[0015] Bevorzugte Mono- und Di-Carbonsäuren, deren Amide, N-Methylolamide und Nitrile sind ausgewählt unter Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Acrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid und Acrylnitril.

[0016] Die Sulfonsäure ist günstigerweise unter Vinylsulfonsäure und 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure ausgewählt. Die bevorzugten heterocyclischen Verbindungen sind Vinylpyrrolidon und Vinylpyridin.

[0017] Vorzugsweise ist der Vinylaromat Styrol, Methylstyrol oder Vinyltoluol.

[0018] Vorzugsweise ist das Vinylhalogenid Vinylchlorid.

[0019] In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung wird das Olefin ausgewählt unter Ethylen und Propylen.

[0020] Bevorzugte Diene werden unter 1,3-Butadien und Isopren ausgewählt.

[0021] Bei der erfindungsgemäßen Verwendung können mehrere, voneinander verschiedene schutzkolloidstabilisierte Polymere eingesetzt werden.

[0022] Gegebenenfalls können noch 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Monomergemisches, Hilfsmonomere copolymerisiert werden. Bevorzugt werden 0,5 bis 15 Gew.-% Hilfsmonomere eingesetzt. Beispiele für Hilfsmonomere sind ethylenisch ungesättigte C2-C20-Mono- und Dicarbonsäuren, vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure und Maleinsäure; ethylenisch ungesättigte C2-C20-Carbonsäureamide und -nitrile, vorzugsweise Acrylamid und Acrylnitril; Mono- und Diester der Fumarsäure und Maleinsäure wie die Diethyl- und Diisopropylester, sowie Maleinsäureanhydrid, ethylenisch ungesättigte C2-C20-Sulfonsäuren bzw. deren Salze (Alkali, Erdalkali und Ammonium-Salze), vorzugsweise Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methyl-propansulfonsäure. Weitere Beispiele sind vorvernetzende C2-C20-Comonomere, wie mehrfach ethylenisch ungesättigte Comonomere, beispielsweise Divinyladipat, Diallylmaleat, Diallylphthalat, Allylmethacrylat oder Triallylcyanurat, oder nachvernetzende Comonomere, beispielsweise Acrlyamidoglykolsäure (AGA), Methylacrylamidoglykolsäuremethylester (MAGME), N-Methylolacrylamid (NMA), N-Methylolmethacrylamid, N-Methylolallylcarbamat, C2-C20-Alkylether, wie der Isobutoxyether oder Ester des N-Mehtylolacrylamids, des N-Methylolmethacrlyamids und des N-Methylolallylcarbamats. Geeignet sind auch epoxidfunktionelle C2-C20-Comonomere wie Glycidylmethacrylat und Glycidylacrylat. Weitere Beispiele sind siliciumfunktionelle C2-C20-Comonomere wie Acryloxypropyltri(alkoxy)- und Methacryloxypropyltri(alkoxy)-Silane, Vinyltrialkoxysilane und Vinylmethyldialkoxysilane, wobei als Alkoxygruppen beispielsweise Ethoxy- und Ethoxypropylenglykolether-Reste enthalten sein können. Genannt seien auch C2-C20-Monomere mit Hydroxy- oder CO-Gruppen, beispielsweise Methacrylsäure- und Acrylsäurehydroxyalkylester, wie Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl- oder Hydroxybutylacrylat oder -methacrylat sowie Verbindungen wie Diacetonacrylamid und Acetylacetoxyethylacrylat oder -methacrylat.

[0023] Durch die Copolymerisation der vorstehend beschriebenen Monomeren mit den Hilfsmonomeren können die Eigenschaften der Beschichtungen, wie Haftung, Vernetzung und Stabilisierung, in günstiger Weise beeinflußt werden.

[0024] Besonders bevorzugt werden die Polymere aus Monmeren oder Gemischen hergestellt, welche ein oder mehrere Monomere aus der Gruppe Vinylacetat, Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen, Vinylchlorid, Ethylen, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat oder Styrol enthalten. Am meisten bevorzugt werden Gemische von Vinylacetat mit Ethylen; von Vinylacetat, Ethylen und einem Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen; von n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und/oder Methylmethacrylat; von Styrol mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat; von Vinylacetat mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und gegebenenfalls Ethylen; wobei die genannten Gemisch gegebenenfalls noch ein oder mehrere der obengenannten Hilfsmonomere enthalten können. Diese Gemische haben sich als besonders günstig erwiesen, da sie bei niedrigen Kosten hervorragende Eigenschaften in Beschichtungen zeigen.

[0025] Die Monomerauswahl bzw. die Auswahl der Gewichtsanteile der Comonomere kann so erfolgen, daß im allgemeinen eine Glasübergangstemperatur Tg von -50°C bis +120°C, vorzugsweise -30°C bis +95°C resultiert. Die Glasübergangstemperatur Tg der Polymerise kann in bekannter Weise mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) ermittelt werden. Die Tg kann auch mittels der Fox-Gleichung näherungsweise vorausberechnet werden. Nach Fox T. G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, S. 123 (1956) gilt: 1/Tg = x1/Tg1 + x2/Tg2 + ... + xn/Tgn, wobei xn für den Massebruch (Gew.-%/100) des Monomeren n steht, und Tgn die Glasübergangstemperatur in Kelvin des Homopolymeren des Monomeren n ist. Tg-Werte für Homopolymerisate sind in Polymer Handbook 2nd Auflage, J. Wiley & Sons, New York (1975) aufgeführt.

[0026] Die Polymerisation vorstehender Monomere und ggf. Hilfsmonomere zum Polymer kann radikalisch intiiert werden. Die radikalisch initiierte Polymerisation der ethylenisch ungesättigten Monomeren kann durch Suspensionspolymerisation und Emulsionspolymerisation erfolgen.

[0027] Die Polymerisationstemperatur kann 40°C bis 100°C, vorzugsweise 60°C bis 90°C, betragen. Bei der Copolymerisation von gasförmigen Comonomeren, wie Ethylen, 1,3-Butadien oder Vinylchlorid, kann auch unter Druck, im allgemeinen zwischen 5 bar und 100 bar, gearbeitet werden. Die Initiierung der Polymerisation kann mit den gebräuchlichen wasserlöslichen bzw. monomerlöslichen Initiatoren oder Redox-Initiator-Kombinationen erfolgen. Beispiele für wasserlösliche Initiatoren sind die Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze der Peroxodischwefelsäure, Wasserstoffperoxid, t-Butylperoxid, Kaliumperoxodiphosphat, t-Butylperoxopivalat, Cumolhydroperoxid, Isopropylbenzolmonohydroperoxid, Azobisisobutyronitril. Beispiele für monomerlösliche Initiatoren sind Dicetylperoxydicarbonat, Dicyclohexylperoxydicarbonat, Dibenzoylperoxid, tert.-Butyl-peroxyneodecanoat, tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat und tert.-Butylperoxypivalat. Die genannten Initiatoren werden im allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 10,0 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, eingesetzt, Als Redox-Initiatoren können Kombinationen aus den genannten Initiatoren mit Reduktionsmitteln verwendet werden. Geeignete Reduktionsmittel sind die Sulfite und Bisulfite der Alkalimetalle und von Ammonium, beispielsweise Natriumsulfit, die Derivate der Sulfoxylsäure, wie Zink- oder Alkaliformaldehydsulfoxylate, beispielsweise Natriumhydroxymethansulfinat, und Ascorbinsäure. Die Reduktionsmittelmenge beträgt im allgemeinen 0,01 bis 10,0 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren.

[0028] Die Monomere können insgesamt vorgelegt werden, insgesamt zudosiert werden oder in Anteilen vorgelegt werden und der Rest nach der Initiierung der Polymerisation zudosiert werden. Die Dosierungen können separat (räumlich und zeitlich) durchgeführt werden oder die zu dosierenden Komponenten können alle oder teilweise voremulgiert zugegeben werden.

[0029] Bei den als bevorzugt genannten Verfahren der Suspension- und Emulsionspolymerisation kann in Gegenwart der vorgenannten Schutzkolloiden polymerisiert werden, um die schutzkolloidstabilisierten Polymere herzustellen.

[0030] Die vorliegende Erfindung, insbesondere in den vorstehend geschilderten bevorzugten Ausführungsformen, weist eine Vielzahl von Vorteilen auf: Zunächst ist gefunden worden, daß im Vergleich zu anderen Beschichtungsverfahren nach dem Stand der Technik sehr geringe Beschichtungsmengen für eine ausreichend gute Verklebung genügen. Dadurch ist eine deutliche Reduktion der Kosten zu erreichen, und die verklebten textilen Materialien weisen einen angenehmen weichen Griff auf. Mit den erfindungsgemäß verwendeten schutzkolloidstabilisierten Polymeren ist eine sehr hohe Haftfestigkeit der verklebten Textilien festzustellen. Die Anbindung des Streupulvers an den Unterpunkt ist sehr gut. Die Verklebungen, die mit der Beschichtung, die ein schutzkolloidstabilisiertes Polymer verwendet, erhalten wurden, sind sehr gut wasch- und reinigungsbeständig. Darüber hinaus dringt der mit dem schutzkolloidstabilisierten Polymer erhaltene Unterpunkt bei der Doppelpunktbeschichtung nicht in das textile Substrat ein, d.h. es wird eine sehr wirkungsvolle Rückschlagsperre erreicht. Des weiteren weisen Pasten, die das schutzkolloidstabilisierte Polymer enthalten und zur Herstellung des Unterpunkts bei Doppelpunktbeschichtungen verwendet werden, eine sehr gute Rheologie auf und trocknen an der Schablone nicht an.

[0031] Zur Herstellung von Beschichtungen auf Trägermaterialien können die schutzkolloidstabilisierten Polymere in Form einer Paste verwendet werden. Zur Herstellung einer solchen Paste wird von einer Dispersion des schutzkolloidstabilisierten Polymers in Wasser ausgegangen. Die Menge des Wassers kann dabei beispielsweise etwa 70 Gew.-%, bezogen auf die Dispersion, und die des schutzkolloidstabilisierten Polymers etwa 30 Gew.-%, ebenfalls bezogen auf die Dispersion, betragen. Diesen Polymerdispersionen kann dann Verdicker und gegebenenfalls Druckhilfsmittel zugegeben werden, wodurch dann Pasten zur Beschichtung erhalten werden.

[0032] Diese Pasten können beispielsweise im Rotationssiebdruck auf das zu beschichtende Trägermaterial aufgebracht werden. Auf diese Weise kann ein Unterpunkt für die Doppelpunktbeschichtung hergestellt werden. Auf den Unterpunkt kann dann Schmelzkleberpulver aufgestreut werden. Überschüssiges Pulver kann nachfolgend abgesaugt werden. Der Unterpunkt kann dann getrocknet und angesintert, oder das Streupulver aufgeschmolzen werden.

[0033] Vorstehend erwähnte Polymerdispersionen haben den Vorteil, daß sie durch Zugabe von Verbindungen mit 2 oder mehr Epoxid-, Organe-, Halogen-, Hydroxy-, Aziridin-, Carbodiimid-, Oxazolin-, Alkohol-, Amin-, Aminosilan-, Aminoformaldehyd-, Isocyanat- oder N-2-Hydroxyalkylamid-Resten vernetzt werden können. Neben der intramolekularen Vernetzung des Polymeren tritt auch eine Vernetzung des Polymeren mit der Schutzkolloidhülle und mit den zugegebenen Additiven ein. Dadurch werden besonders hohe Haftfestigkeiten erreicht.

[0034] In der Endformulierung der Dispersion bzw. der Paste können noch Vernetzer vorlegen, beispielsweise Verbindungen mit zwei oder mehr Epoxy-, Organe-, Halogen-, Hydroxy-, Aziridin-, Carbodiimid-, Oxazolin-, Alkohol-, Amin-, Aminosilan-, Aminoformaldehyd-, Isocyanat oder N-2-Hydroxyalkylamid-Resten.

[0035] Bei den Trägermaterialien, die beschichtet werden können, kann es sich um Materialien jeglicher Art handeln. Es kann flexibel, wenig flexibel oder gar nicht flexibel sein. Beispiele sind textile Materialien jeglicher Art, wie Gewebe, Gewirke, Webwirkware, Raschelwaren (natürliche und synthetische Fasern), Flies aus jeglichem Material. Des weiteren können Folien beschichtet werden, insbesondere aus Kunststoffen jeglicher Art, sowie Papier, Kunstleder, Leder, Kunstleder, Schaumstoff und Holz.

[0036] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels erläutert, ohne sie darauf einzuschränken.

Beispiel 1:

Herstellung einer druckfertigen Unterpunktpaste aus Polymerdispersionen ohne/mit Vernetzer

[0037] Vergleichsdispersion 0 Selbstvernetzende Acrylat-Dispersion mit einer Glasübergangstemperatur T_g (DSC) = +2°C, die emulgatorstabilisiert ist.

Dispersion 1 Vinylacetat/Ethylen-Dispersion mit einer Glasübergangstemperatur T_g (DSC) = +3°C, die polyvinylalkoholstabilisiert ist.

Dispersion 2 Styrol/Butadien-Dispersion mit einer Glasübergangstemperatur T_g (DSC) = +5°C, die polyvinylalkoholstabilisiert ist.

Dispersion 3 Acrylat-Dispersion mit einer Glasübergangstemperatur T_g (DSC) = +1°C, die polyvinylalkoholstabilisiert ist.

Tebelink® B-IC = Polysocyanat, modifiziert, Dr. Th. Böhme KG Chem. Fabrik GmbH & Co.
Tebelink® MFA = Partiell verethertes, modifiziertes Melamin-Formaldehyd-Kondensat, formaldehydarm (0,3%), Dr. Th. Böhme KG Chem. Fabrik GmbH & Co.

[0038] Wasser vorlegen, Acrylatverdicker einrühren, bis eine homogene, viskose Paste entstanden ist und anschließend unter Rühren die Polymerdispersion zugeben. Bei Einsatz von Vernetzern werden diese der Paste zugesetzt und homogen eingerührt.
Zur Verbesserung der Verdruckbarkeit können Druckhilfmittel wie z.B. Alkohole und hochmolekulares Polyethylenoxid zugegeben werden. Pastenviskosität je nach Beschichtungsmaschine unterschiedlich. Typische Werte liegen zwischen 7.000-15.000 m Pas, Haake Rotovisko VT02, Spindel 2.

Druckprozeß

[0039] 

Rotationssiebdruck: Schablone CP 66, Lochdurchmesser 375 µm

Geschwindigkeit: 10 m/min, 150°C im Trocknungskanal

Streupulver: Copolyamid, Schmelzbereich ca. 115-125 °C, Pulver 80-160 µm

2 Substrate: Standard-Vlies (100% PES), Gewebe (100% PES, stark hydrophobiert, elastisch)

Kaschierung

[0040] Laminierpresse Fa. Mayer

Kaschierbedingungen: 127°C Fugentemperatur, Durchlaufgeschwindigkeit 6 m/min, Fixierzeit: 10.5 s, Fixierdruck: 4 Bar

Kaschiermaterial: 55% Polyester/45% Wolle

Nr.	Auflage [g/m2]	Unter-Punkt [g/m2]	Ober-Punkt [g/m2]	Original-Haftung	Chemische Reinigung (1 x)	40°C Wäsche (1 x)
0a	11	4	7	8,0	6,6	8,4
1a	11	4	7	11,0	10,3	8,5
2a	11	4	7	11,5	10,7	8,9
3a	11	4	7	9,5	9,6	7,5
0b	11	4	7	8,5	8,4	7,3
1b	11	4	7	11,9	10,7	9,1
2b	11	4	7	12,2	10,9	9,5
3b	11	4	7	10,3	10,4	8,6
0c	11	4	7	8,2	7,4	8,5
1c	11	4	7	11,8	10,8	9,1
2c	11	4	7	12,3	11,7	9,9
3c	11	4	7	10,9	10,2	8,9

Ansprüche

1. Verwendung eines schutzkolloidstabilisierten Polymers, umfassend ein Schutzkolloid und ein Polymer, zur Beschichtung eines Trägermaterials.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Schutzkolloid ausgewählt ist unter modifizierten natürlichen Polymeren, synthetischen Homo- und Copolymeren, Pfrop-Polymeren und Kondensationsprodukten.

3. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer aus mindestens einem ethylenisch ungesättigten Monomer herstellbar ist, das ausgewählt ist unter Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 18 C-Atomen, Acrylsäureester oder Methacrylsäureester von verzweigten oder unverzweigten Alkoholen oder Diolen mit 1 bis 18 C-Atomen, C2-C20-Mono- oder Di-Carbonsäuren, deren Amide, N-Methylolamide oder Nitrile, C2-C20 Sulfonsäuren, 3-20-gliedrige heterocyclische Verbindungen mit Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, Stickstoff, Phosphor, Bor und Aluminium als Heteroatom, Diene mit mindestens 4 C-Atomen, Olefinen mit mindestens 2 C-Atomen, Vinylaromaten und C2-C20 Vinylhalogeniden.

4. Verwendung nach Anspruch 3, wobei der Vinylester ausgewählt ist unter Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methylvinylacetat, Vinylpivalat und Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen.

5. Verwendung nach Anspruch 3, wobei der Acrylsäure- oder Methacrylsäureester ausgewählt ist unter Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, t-Butylacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat.

6. Verwendung nach Anspruch 3, wobei die Mono- und Di-Carbonsäuren, deren Amide, N-Methylolamide und Nitrile ausgewählt sind unter Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Acrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid und Acrylnitril.

7. Verwendung nach Anspruch 3, wobei die Sulfonsäure ausgewählt ist unter Vinylsulfonsäure und 2-Acrylamido-2-methyl-propansulfonsäure.

8. Verwendung nach Anspruch 3, wobei die heterocyclische Verbindung ausgewählt ist unter Vinylpyrrolidon und Vinylpyridin.

9. Verwendung nach Anspruch 3, wobei der Vinylaromat ausgewählt ist unter Styrol, Methylstyrol und Vinyltoluol.

10. Verwendung nach Anspruch 3, wobei das Vinylhalogenid Vinylchlorid ist.

11. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Olefin ausgewählt ist unter Ethylen und Propylen.

12. Verwendung nach Anspruch 3, wobei das Dien ausgewählt ist unter 1,3-Butadien und Isopren.

13. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Herstellung des Polymers zusätzlich zum Monomer ein Hilfsmonomer in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, eingesetzt wird.

14. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer eine Glasübergangstemperatur Tg von -50°C bis 120°C aufweist.

15. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das schutzkolloidstabilisierte Polymer in Form einer wäßrigen Dispersion vorliegt.

16. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das schutzkolloidstabilisierte Polymer in Form einer Paste vorliegt.

17. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung durch Rotationssiebdruck erfolgt.

18. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung eine Doppelpunktbeschichtung ist.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 86(2) EPÜ.

1. Verwendung eines schutzkolloidstabilisierten Polymers, umfassend ein Schutzkolloid und ein Polymer zur Beschichtung eines Trägermaterials, wobei die Beschichtung eine Doppelpunktbeschichtung ist.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Schutzkolloid ausgewählt ist unter modifizierten natürlichen Polymeren, synthetischen Homo- und Copolymeren, Pfrop-Polymeren und Kondensationsprodukten.

3. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer aus mindestens einem ethylenisch ungesättigten Monomer herstellbar ist, das ausgewählt ist unter Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 18 C-Atomen, Acrylsäureester oder Methacrylsäureester von verzweigten oder unverzweigten Alkoholen oder Diolen mit 1 bis 18 C-Atomen, C2-C20-Mono- oder Di-Carbonsäuren, deren Amide, N-Methylolamide oder Nitrile, C2-C20 Sulfonsäuren, 3-20-gliedrige heterocyclische Verbindungen mit Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, Stickstoff, Phosphor, Bor und Aluminium als Heteroatom, Diene mit mindestens 4 C-Atomen, Olefinen mit mindestens 2 C-Atomen, Vinylaromaten und C2-C20 Vinylhalogeniden.

4. Verwendung nach Anspruch 3, wobei der Vinylester ausgewählt ist unter Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methylvinylacetat, Vinylpivalat und Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen.

5. Verwendung nach Anspruch 3, wobei der Acrylsäure- oder Methacrylsäureester ausgewählt ist unter Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, t-Butylacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat.

6. Verwendung nach Anspruch 3, wobei die Mono- und Di-Carbonsäuren, deren Amide, N-Methylolamide und Nitrile ausgewählt sind unter Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Acrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid und Acrylnitril.

7. Verwendung nach Anspruch 3, wobei die Sulfonsäure ausgewählt ist unter Vinylsulfonsäure und 2-Acrylamido-2-methyl-propansulfonsäure.

8. Verwendung nach Anspruch 3, wobei die heterocyclische Verbindung ausgewählt ist unter Vinylpyrrolidon und Vinylpyridin.

9. Verwendung nach Anspruch 3, wobei der Vinylaromat ausgewählt ist unter Styrol, Methylstyrol und Vinyltoluol.

10. Verwendung nach Anspruch 3, wobei das Vinylhalogenid Vinylchlorid ist.

11. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Olefin ausgewählt ist unter Ethylen und Propylen.

12. Verwendung nach Anspruch 3, wobei das Dien ausgewählt ist unter 1,3-Butadien und Isopren.

13. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Herstellung des Polymers zusätzlich zum Monomer ein Hilfsmonomer in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, eingesetzt wird.

14. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer eine Glasübergangstemperatur Tg von -50°C bis 120°C aufweist.

15. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das schutzkolloidstabilisierte Polymer in Form einer wäßrigen Dispersion vorliegt.

16. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das schutzkolloidstabilisierte Polymer in Form einer Paste vorliegt.

17. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung durch Rotationssiebdruck erfolgt.