Связующее для получения клееного нетканого материала

М Кд 3 с присоединением заявки Мо 3300064/23-05 С 08 Ь 33/060 04 Н 1/64 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 071282. Бюллетень М 45 Дата опубликования описания 07, 12, 82(54) СВЯЗУЮТ,ЕЕ ЦЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЛЕЕНО НЕТКАНОГО МАТЕРИАЛА2 физико-меок и неткаго, это веазованию в ного матери 0 25 сополим 100 .р 1,5 крилов Неионогенвый эмульгВода 330 Изобретение относится к композициял на основе высокомолекулярных органических соединений, а именно водным эмульсиям на основе акриловых сополимеров, применяемых в производстве клееных нетканых материалов,Известны водные эмульсии для пропитки волокнистых и пористых материалов на основе сополимеров, акриловой или метакриловой кислоты и их эфиров, например, растворимое в щелочах, но устойчивое в воде и водных растворах кислот связующее, содержит сополимер 50-70 винилацетата, 20- 35 виниловых эфиров жирных, кислот С 8 и/или эфиров (мет) акриловой кислоты с алканолами С 4 лп, и/или л-бутилакрилата, 3-15 ненасьденных мойо- или дикарбоновых кислот С, и/или полиэфиров последних с алканолами Сл 9 и/или полиэфиров насыщен.ф ных,дикарбоновых 1 кислот с ненасыщенными спиртами С 6, 0,5-10 защитного коллойда,до 3 эмульгатора 1 1.Укаэанный состав сополимера может обеспечить высокую пропитывающую способность эмульсии для нетканых материалов. Однако это достигается введением дополнительных количеств эмульгатора, что является нецелесооб разным, так как ухудшае ханические свойства пле ных материалов. Кроме т дет к усиленному пенооб процессе наработки нетк ала. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является связующее для получения клееного нетканого материала 12, содержащее акриловый сополимер, неионогенный эмульгатор и воду, причем сополимер состоит из мономеровг два эфира ненасыщенной карбоновой кислоты, имеющей структу ную Формулу СН, = СН-СООТГ, где К - углеводородный радикал, содержащий 1-4 атома углерода, например, бутил акрилат (БА) и метилакрилат (ИА), ненасыщенная карбоновая кислота, ссдержащая 4 атома углерода (метакрк вая кислота - МАК) с соотношением мономеров соответственно 62 г 35:3, и компоненты эмульсии взяты в коли честве, вес.ч:979441 СН,0 - (СН, - сио)11 СИО - (СН 2 СН 2 О)пф 35 Связующее характеризуется низкой пропитывающей способностью (подъем на внсоту 3 см происходит за 95 с), что приводит к образованию ворсистости и расслаиванию материала, а также к сильному скольжению и налипанив на 5 пропиточнне валы при производстве клееного нетканого материала.Цель изобретения - повышение пропитнвающей способности.Поставленная цель достигается тем 1 О что связующее для получения клееного нетканого материала, содержащее акриловнй сополимер, эмулъгатор и воду,Фсодержит в качестве акрилового сополимера тройной сополимер эфира иена снщенной карбоновой,кислоты Формулы СН = СН-СООТГ, где к - углеводородный радикал С-С 4, эфира ненасыщеннойСН = С - СООВ2 карбоновой кислоты формулыЪ где- углеводородный радикал С-С, . и ненасыщенной карбоновой (С-С 6) кислоты при соотношении мономеров соответственно (58-80):(13-35)1(3-10) в качестве эмульгатора - смесь изомер 25 ннх натриевых солей алкилсульфоновых кислот, сульфооксиэтилированнне диалкилфенолн или также смесь указанных продуктов в соотношении от 1;1 до 1:11, а также дополнительно со держитсульфат гидразина или полиэтиленгликоль формулы 4/В качестве эмульгатора применяют сульфооксиэтилированные диалкилфенолы (эмульгатор С), смесь изомерннх натриевых солей алкилсульфоновнх кислот ("Волгонат"). Предпочтительно используют смесь указанных продуктов.При содержании эфира ненасыщенной карбоновой кислоты со структурной Формулой С= СН - СООЙ58 вес.% Нетканннй материал (НИ) полученный на основе такой эмульсии, недостаточно мягкий, эластичный. Введение эфира ) 80 вес.Ъ приводит к ряду технологиср,ских осложнений при получении НМ: налипании на валы, быстрое пленкообразование.Введение ФФира ненасыщенной карбоновой кислоты со структурной формулой СН= С - СООй с 13 вес.В недает возможности получить нетканевнй материал с достаточной, прочностью. При содержании эфира ) 35 вес.Ъ материал получается жесткий,Включение ненасыщенной карбоновой кислоты в количестве ( 3 вес.Ъ не обеспечивает достаточной степени сшивки, что дает не прочный нетканевнй материал. Введение кислоты) 10,0 вес.Ъ позволяет получить прочный материал, но жесткий, не эластичкнй.Содержание смеси эмульгаторов ( 1 вес,ч. не обеспечивает коллоидную стабильность системы при хранении, транспортировке и переработке, Включение эмульгаторов ) 6 вес.ч. приводит к повышению пенообразования при переработке эмульсии, что влечетгде и+ и= 1-115.при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: 40Указанный акриловый сополимер 100Указанный эмульгатор 1-645Сульфат гидразина 0,05-0,5 или полиэтиленгликоль 3-10Вода 100-170Связувщее получают в виде воднойэмульсии,В качестве эфира ненасыщеннойкарбоновой кислоты структурной формулы СН = СН - СООР сополимер содержит метилакрилат, этилакрилат,бутилакрилат (предпочтительно - бу-.тилакрилат) . Из эфиров ненасыщеннойкарбоновой кислоты структурной формулы СН = С - СООТГ используют бутилметакрилат, метилметакрилат (предпочтительно- метилметакрилат).В каюестве ненасыщенной карбоновой кислоты использувт акриловую,итаконовую, метакриловув (предпочтительно- метакриловую кислоту). 65 за собой ряд технологических осложнений.Введение сульфата гидразина и полиэтиленгликоля (ПЭГ) в эмульсию в количестве меньшем рекомендуемого не приводит к улучшению пропитывающих свойств эмульсии. Введение сульФата гидразина,) 0,5 вес.ч. осложняется вследствие его ограниченной растворимости в воде, что приводитк сильному разбавлению эмульсии. Повы.шение дозировки ПЭГ не приводит к дальнейиему увеличению пропитывающих свойств.Полиэтиленгликоли применяют различных марок: диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, ПЭГгде п,+ и35, ПЭГ = 115, где и+ п= 115, ПЭГ = 400 (импортный) с мол. вес.380-420, что соответствует п,1+ п = - 8, ПЭЕ 600 (импортный) смол. вес.570.630, что соответствует и+ п = 12.,Для получения эмульсии в реактор загружают воду (дистиллированную), половину расчетного количества 10- ного водного раствора эмульгатора, после чего температуру в реакторе доводят до 72 фС. По достижении заданной температуры в реактор добавляют(1: 1) Вода 100 Смесь эмульгаторов (Си 1 Долгонат") (5:1) Ю10061000,25 65 100 Вода Эмульгатор СВода СульФат гидразина 4-ный раствор инициатора (примерно 1/5 часть расчетного количества). При 78-80 С начинают дозирование суммы мономеров из одной капельной воронки, а оставшийся эмульгатор и инициатор иэ другой. Общее время дозирования 3-3,5 ч. Температуру поддерживают на уровне, 78-80 ОС, По окончании дозирования полученную эмульсию выдерживают 40 мин при постоянной температуре и перемешивании. После этого температуру в реакторе снижают до 30-40 фС и вводят 3,5-ный раствор сульфата гидразина или полиэтиленгликоль в течение 15 мин при постоянном перемешивании. 15о Затем эмульсию охлаждают до 25 С. Готовуи эмульсии выгружаит в чистуи стекляннуи тару.Пропитывающую способность определяют методом, который позволяет ха рактеризовать пропитывающую способность жидкости по высоте ее поднятия за определенное время по заключенному в стеклянный цилиндр столбику волокна. 25 П р и м .е р 1. Для получения прототипа МБМв реактор загружают(из расчета на 400 г эмульсии) 251 млдистиллированной воды. Температуру . 30ов реакторе доводят до 72 С и вводят4 мл водного раствора индикатораГотовят предэиульсию из суммы мономеров (БА, б мл, МА,2 мл.МАК - 3,5 мл) и раствора эмульгатора 35(18 мл 10-го раствора). При 78-85 Сначинают дозирование предэмульсиииз капельной воронки, После прокапывания половины количества предэмульсии (74 мл) вводят вторую порцию 40(4 мл) водного раствора инициатора,Общее время дозирования 2-2,5 ч,Третью порцию 4 мл водного раствораинициатора подают после окончаниядозировки. Эмульсии. выдерживают 4530 мин при постоянной температуре78-85 С и перемешивании. Затем эмульсию охлаждают до 25 С. Готовуи эмуль. сии выгружают в чистую стекляннуютару. Для пропитки волокнистой основы во всех примерах испольауют 20 ную акриловую эмульсию. В качествеволокнистой основы применяют смеску,; лавсан 70, вискоза 30.П р и м е р 2. Водная эмульсияна основе акрилового сополимера содержит, вес.ч,; Сополимер бутилакрилата,метилметакрилатаи метакриловой кислоты(58:35:7) П р и м е р 3. Водная эмульсия на основе акрилового сополимера содержит, вес,ч,Сополимер бутилакрилата,метилметакрилатаметакриловой кислоты(58:36:7) Вода 100 Сульфат гидразина 0,05 П р и м е р 4. Водная эмульсия на основе акрилового сополимера содержит, вес.ч,:Сополимер бутилакрилата,метилметакрилата и метакриловой кислоты(58:35 з 7) 100 СульФат гидразина 0,05 П р и м е р 5. Водная эмульсия на основе акрилового сополимера содержит, вес,ч,; Сополимер бутилакрилата,метилметакпилата и метакриловой кислоты(80:13:7)Эмульгатор ССульфат гидразина 0,25П р и м е р б. Водная эмульсияна основе акрилового сополимера.содержит, вес.ч.: Сополимер бутилакрилата,метилметакрилата и метакриловой кислоты(80 з 10:10) Сульфат гидразина 0,5 П р и м е р 7. Водная эмульсия на основе акрилового сополимера содержит, вес,ч,:Сополимер бутилакрилата,метилметакрилата и метакриловой кислоты(70:23:7) 100 Сульфат гидразина 0,5 Пр и м е р 8. Водная эмульсия на основе акрилового сополимера содержит, вес.ч.:Смесь эмульгаторовСи фВолгонат"в соотношении 11:1 Эмульгатор С100 30 Вода Вода Сульфат гидразина 170 0,5 Время поднятия, с Пример 1 см 2 см 3 см 1 прототип) 30 10 25 40 20 15 10 12 12 30 35 5 5 5 б 40 28 15 12 7 8 23 12 1011 (сравнительный) 25 12 30 12 35 13 Сополимер метилакрилата,бутилметакрилата.и акриловой кислоты.(70 з 27 з 3) Сульфат гидразина 0,25П р и м е р 9. Водная эмульсияакрилового сополимера содержитвес;ч,ф,Сополимер бутилакрилата,метилметакрилатаи итаконовой кислоты(80:17 фЗ) 100Эмульгатор Сб П р и и е р 10. Водная эмульсия на основе акрилового сополимера содержит, вес,ч; Сополимер этилакрилата,метилметакрилатаи метакриловой кислоты(70:20:10) Сульфат гидразина 0,05П р и м е р 11 (сравнительный),Водная эмульсия на основе акриловогосополимера содержит, вес,ч,:Сополимер бутилакрилата,метилметакрилата и метакриловой кислотыпри соотношении мономеров 58:35;7 П р и м е р 12. Водная эмульсияна основе акрилового сополимерасодержит, вес.ч.:Сополимер (бутилакрилат,метилметакрилати метакриловая кислота80:137) Сульфатгидразина 0,25ФП р и м е р 13. Водная эмульсияна основе акрилового сополимера содержит, вес.ч,;Сополимер (бутилакрилат,метилметакрилат имета криловая кислота80:10;10) 100 Пропитующая способность эмульсиипо примерам 1-13 представлена втабл. 1.Таблица 1Эмульгатор СЛиэтиленгликоль 10 П р и м е р 21. Водная эмульсияна основе акрилового сополииера со держит, вес.ч.гСополимер метнлакрилата, бутилакрилата и акриловой кислоты (7023 з.7) 100 Эмульгатор С5 Вода 100 Эмульгатор С ВодаПЭГ100 б 100Вода ПЭГ3 45 П р и м е р 23, Водная, эмульсияна основе акрилового сойолииера содержит, вес.ч.:Сополимер этилакрилата,метилметакрилата50 и метилакриловой кислотыВодаПЭГ60 П р и м е р 19. Воднаяэмульсия на основе акрилового сополимера содержит, вес.ч.: 65 100 б 100Вода П р и и е р 14. Водная эмульсия на основе акрилового сополииера содержит, вес.ч.: Сополимер бутилакрилата,метнлметакрилата .и метакриловой кислотыв соотношении 58:35:7 Полиэтиленгликоль3 П р и м е р 15. Водная эмульсия на основе акрилового сополимера содержит, вес.ч.: Сополимер бутилакрилата,метилметакрилатаи метакриловой кислотыпри соотноиении мономеров58;35:7 Вода ф"100 ПЭГ5 П р и м е р 1 б. Водная эмульсия на основе акрилового сополимера со держит, вес.ч.:Сополимер бутилакрилата, метилметакрилатаи метакриловой кислотыпри соотношении мономеров 58:35:7 100 7Н р и м е р 17; Водная эмульсияна основе акрилового сополимера,содержитвес.ч.:Сополимер бутилакрилата,метилметакрилатаи метакриловой кислотыпри соотношении мономеров 58:35:7 100Эмульгатор С6 П р и м е р 18. Водная эмульсия на основе акрилового сополимера содержит, вес.ч.: Сополимер бутилакрилата,метилметакрилатаи метакриловой кислоты(80 в 10310) 5 Смесь эмульгаторов Си фВолгоиатп 1 ф 1 П р и м е р 20. Водная эмульсия на основе акрилового сополимера содержит, вес,ч.; Сополимер бутилакрилага,метнлметакрилатаи метакриловой кислотй(7023:7) СМесь эмульгаторовСи "Волгонат" 5:1 3 Вода 100 ПЭГ5П р и м е р 22. Водная эмульсияна основе акрилового сополимера,содержит, вес;ч,;Сополимер бутилакрилата,метилметакрилатаи итаконовой кислоты. ПЭГ3П ри м е р 24 (сравнительный).Водная эмульсия на основе акриловогосополимера сцдеркит, вес.ч.:Сополимер бутилакрилата,метилметакрилатаи метакриловой кислотыпри соотношении мономеров58:357Эмульгатор С979441 12 100 100 Вода 170 135 диэтиленгликоль1 О Таблица 2 Время поднятия, с 2 см Пример 1 см 3 см 14 30 15 20 52 12 45 17 26 50 18 10 30 27 50 18 43 22 10 30 23 15 40 24 (сравнительный) 6 85 30 10 55 26 Связующее для получения клееного нетканого материала, содержащее акриловый сополимер, эмульгатор и воду отличающееся тем, что, с целью повышения пропитывающих свойств, оно содержит в качестве акрилового сополимера тройной сополимер эфира ненасыщенной карбоновой кислотц формулы СН- - СН - СООТГ, ,где й - углеводородный радикал 60 б 5 П р и м е р 25. Водная эмульсиясодержит, вес.ч.: Сополимер (бутилакрилат,метилметакрилати метакриловая кислота80:13:7) Эмульгатор С ВодаПолиэтиленгликольП р и м е р 26. Водная эмульсиясодержит, вес.ч,: Предлагаемые эмульсии обладают более высокой пропитывающей способностью, что сокращает технологичес-. кий процесс, а также уменьшает скольжение и налипание на пропиточные валы при производстве клееного нетканого материала. формула изобретения Сополимер (бутилакрилат,метилметакрилати метакриловая кислота80 й 10:10) Смесь эмульгаторовСи "Волгонат" 111 Пропитывающие свойства эмульсии по примерам 14-26 приведены в табл.2.С-С 4, эфира ненасыщенной карбоно 1 СН -- С - СОЖ ной кислоты формулы5 где Й - углеводородный радикал С-С-, и ненасыщенной карбоновой (С-С 6) -кислоты при соотношении мономеров соответственно (58-80)(13-35): (3-10), в качестве эмульгатора - смесь изомерных натриевых солей алкилсульфоновых кислот,.сульфооксиэтилированные диалкилфенолы или также смесь указанных продуктов в соотношении от 1:1 до 1:11, а также дополнительно содержит. сульфат гидразина или полиэтиленгликоль формулыСН,О - (СН, - , Ся,о),НСНО (СН СН 201 Н где п+ и=. 1-115,14 979441 13 1. Заявка ФРГ В 27471 В 2,кл. П Об М 15/Зб, опублик, 1979. Указанный эмульгатор СульФат гидразинаили полиэтиленгликоль Вода Составитель В. ВалгинРедактор Н, Киштулинец Техред М,Тепер Корректор,М. Лемчик. Заказ 9275/б Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 при следунме 11 соотношении компонентов, вес.ч,:Указанный акриловыйсополимер 100 0,05-0,5 3-10 100-170Источники информаМИи,принятие во внимание при экспертизе