DE3750209T2

DE3750209T2 - Vliesstoff mit Akrylatinterpolymer-Bindemittel und Verfahren zur Herstellung desselben.

Info

Publication number: DE3750209T2
Application number: DE3750209T
Authority: DE
Inventors: Vic Stanislawczyk
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1987-10-17
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2007-10-18
Also published as: DE3750209D1; EP0264869A2; EP0264869B1; EP0264869A3; CA1332901C; JPS63165563A; CN87107050A; MX169303B; AU612600B2; ES2059341T3; JP2559427B2; CN1012086B; ATE108496T1; KR880005305A; AU7959687A

Description

Hintergrund der Erfindung

1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf nicht-gewebte Faservliese, d. h. solche Textilerzeugnisse, die aus lose zusammengefügten Fasern bestehen, die entweder chemisch, thermisch oder durch Faser-Verschlingungen unter Bildung eines Interlock-Gewebes aus Fasern gebunden werden, um ein Textilerzeugnis herzustellen. Im besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf lose zusammengefügte Fasern, die mit einem Acrylat-Interpolymer gesättigt, beschichtet, besprüht oder anderweitig behandelt werden, wodurch sich ein einzigartiges Gleichgewicht der physikalischen Eigenschaften ergibt, einschließlich -jedoch nicht darauf beschränkt - einem "weichen Griff", hohem elastischen Wirkungsgrad, niedriger Temperatur-Biegsamkeit und guter Trocken-, Naß- und Lösungsmitteleigenschaften.

2) Stand der Technik

Nicht gewebte Faservliese haben ausgeprägte Eigenschaften und Vorteile gegenüber gewebten Textilerzeugnissen und können unter Verwendung von irgendeinem einer Vielzahl von Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel können chemisch gebundene, nicht-gewebte Faservliese durch Imprägnieren, Drucken oder andererseits Beschichten eines lose zusammengefügten Fasergewebes mit einem Bindemittel wie einem Acrylat-Interpolymer gebildet werden. Thermisch gebundene Faservliese können durch Auswahl von Fasern, die auf andere Fasern in dem Gewebe aufschmelzen können, wenn das Gewebe Wärme und/oder Druck und/oder Schallenergie unterworfen wird, gebunden werden. Faservliese, die durch Verschlingen der Fasern hergestellt werden, können Festigkeit und Einheitlichkeit ohne irgendeine thermische oder chemische Bindung aufweisen. Verschlingungs- Techniken umfassen hydraulische Verfahren, Vernadelungsverfahren und Anordnen von gesponnenen Filamenten. Allgemein werden thermisch gebundene oder verschlungene Faservliese Festigkeit und Einheitlichkeit aufweisen, es wird ihnen jedoch an elastischer Wirkung fehlen. Chemisch gebundene Faservliese werden elastische Wirkung aufweisen, die von der elastischen Wirkung des Bindemittels und der Festigkeit der Wechselwirkung zwischen den Fasern abhängt.
Die Länge und die Art der verwendeten Fasern hängen von der Endverwendung ab. Zum Beispiel sind Baumwoll- oder Cellulosefasern, die bei Papieranwendungen nützlich sind, typischerweise weniger als 1 Millimeter bis 10 Millimeter lang. Nichtgewebte Textilfasern sind im allgemeinen etwa 10 Millimeter bis 75 Millimeter lang. Auch kann eine Endlosfilament-Faser verwendet werden. Sie können aus synthetischen Fasern wie Polyester, Rayon, Dacron, Nylon, usw., oder natürlichen Fasern wie Baumwolle, Wolle oder dergleichen bestehen. Das Faservlies kann durch gebräuchliche Verfahren wie Spinnen, Kardieren, Fadenöffnen, an-Luft-Verlegen, Naßverlegen oder gemäß anderen bekannten Verfahren hergestellt werden.
Bei vielen Endanwendungen von Faservliesen ist es wünschenswert, weiche Textilgewebe herzustellen, die gute Naß-, Trocken- und Lösungsmittel-Eigenschaften aufweisen. Bei chemisch gebundenen Faservliesen sind das Bindemittel und der (die) Fasertyp(en) wichtige Faktoren zur Herstellung der weichen Textilgewebe-Eigenschaften, der Haltbarkeit und der Naß-, Trocken- und Lösungsmittelstärke-Eigenschaften. Bei einigen Endanwendungen ist die elastische Wirkung des Faservlieses neben den oben erwähnten Eigenschaften erwünscht. Ein Gewebeeinlagestoff ist ein Beispiel einer chemisch gebundenen Faservlies-Anwendung, worin das Gleichgewicht zwischen weichem Griff, Haltbarkeit, elastischem Wirkungsgrad und Festigkeitseigenschaften höchst erwünscht ist.
Thermisch gebundenen Faservliesen wird es, obwohl sie Festigkeit und Haltbarkeit aufgrund der Verschmelzung von Fasern in einem Gewebe aufweisen, im allgemeinen an elastischer Wirkung fehlen. Die vorliegende Erfindung kann in Bezug auf thermisch gebundene Faservliese elastische Wirkung verleihen, während sie die "Griff"-Eigenschaften des fertigen Materials beibehält oder verbessert. Gleichermaßen werden unbehandelte, verschlungene Materialien Festigkeit und Haltbarkeit aufweisen, jedoch wird es an elastischer Wirkung mangeln. In Bezug auf verschlungene Faservliese kann die vorliegende Erfindung ein Gleichgewicht zwischen elastischer Wirkung und weichem "Griff" bereitstellen.
Bei anderen Anwendungen, insbesondere solchen, die Papier- oder Cellulosefasern betreffen, ist die elastische Wirkung weniger bedeutend, während Festigkeit, Reißfestigkeit und Falzfestigkeit im allgemeinen wichtiger sind. Unter starken Wechselwirkungen stehende Fasern wie Cellulose schränken den elastischen Wirkungsgrad ein. Die vorliegende Erfindung weist in Bezug auf derartig chemisch gebundene Faservliese ein Gleichgewicht von Eigenschaften auf, das gemäß dem Stand der Technik nicht vorliegt.
EP-A-0 021 693 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines nicht-gewebten Faservlieses, das das In-Kontakt-Bringen von Fasern und einer Bindemittel-Zusammensetzung einschließt, umfassend ein Polymer, das aus einer Monomer-Mischung polymerisiert wird, wobei diese Zusammensetzung im wesentlichen frei von vernetzenden Verbindungen ist.
WO 86/01519 offenbart eine wäßrige Emulsion eines thermisch selbst-vernetzbaren Copolymers mit einem Molekulargewicht im Bereich von 50 000 bis 10 000 000, einer Übergangsttemperatur zweiter Ordnung im Bereich von -50ºC bis 30ºC, welches zur Behandlung von Textilien brauchbar ist, umfassend 0,5 bis 3 Gew.-% Itaconsäure, 2 bis 12 Gew.-% Glycidylmethacrylacrylat, 1 bis 7 Gew.-% N-Methylolacrylamid oder N-Methylolmethacrylamid, 35 bis 96,5 Gew.-% Ethylacrylat und wenigstens ein kompatibles, monoethylenisch ungesättigtes Monomer.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Kombination eines einzigartigen Acryllatex-Bindemittels mit Fasern, wobei ein nicht-gewebtes Faservlies gebildet wird. Insbesondere kann das Latex der vorliegenden Erfindung auf Fasern als eine Beschichtung, als Bindemittel oder Imprägniermittel aufgebracht werden oder anderweitig auf den Fasern abgeschieden werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein ein Verfahren zur Herstellung dieser Kombination des einzigartigen Latex und Fasern.
Spezifisch bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein nicht-gewebtes faseriges Faservlies-Material, umfassend Fasern, die mit einem Bindemittel zusammen verbunden werden, das im wesentlichen aus vorherrschend Acrylat enthaltenden Polymerketten, einschließlich sich wiederholenden Struktureinheiten, die sich von Itaconsäure ableiten, und bis zu 98,9 Gewichtsteilen eines Acrylats besteht, dargestellt durch die Struktur
worin
R&sub1; Wasserstoff oder Methyl ist;
R&sub2; C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl, C&sub2;-C&sub7;-Alkoxyalkyl, C&sub2;-C&sub7;Alkoxythioalkyl, ein Cyanoalkyl-Rest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen oder deren Mischung ist;
wobei Itaconsäure in einem Bereich von 1 bis 20 Gewichtsteilen vorliegt; wenigstens 40 Gewichtsteile des Acrylats in dem Polymer als ein Alkylacrylat vorliegen; das Polymer sich in einer wäßrigen Emulsion bei geeigneter Anwendung in dem Vlies bei einer Glasübergangstemperatur (Tg) im Bereich von -20ºC bis -60ºC bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer als vernetztes Polymer vorliegt und daß die Vernetzung durch ein vernetzendes Monomer erfolgt, das in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen vorliegt.
Die Polymeren in diesen Latizes weisen ein einzigartiges und verbessertes Gleichgewicht der Eigenschaften auf. Die neuen Polymeren haben niedrige Tg; weiche Acryl-Polymere, die einen guten Ausgleich zwischen Zugfestigkeit und Dehnung und ausgezeichneten Hysterese-Eigenschaften aufweisen. Sie sind gummiartig, fest und hoch-elastisch und weisen Zugfestigkeits- und Dehnungseigenschaften auf, die bei einigen "härteren" Acryl- Polymeren gebräuchlich sind. Die Glasübergangstemperatur (Tg) der neuen Polymeren ist -20ºC bis -60ºC.
Die neuen Latizes können durch Polymerisation der Monomeren und anderer Bestandteile unter Verwendung eines Premix der Monomeren, das in einen Initiator enthaltenden Reaktor dosiert wird, hergestellt werden. Es ist jedoch ein bevorzugtes Verfahren, ein Premix auf übliche Weise herzustellen, das jedoch frei von jeglicher oder einem beträchtlichen Teil der Itaconsäure ist, und die Itaconsäure anfänglich zum Reaktor, vor der Zudosierung des Premix in den Reaktor, zuzugeben.
Bei der Verwendung des Acryl-Latex der vorliegenden Erfindung mit einem Gewebe aus Fasern wird ein einzigartiges Faservlies gebildet. Bei thermisch gebundenen Faservliesen oder verschlungenen Faservliesen, die gemäß der Erfindung behandelt werden, kann das Latex dauerhafte elastische Wirkung verleihen, während der "Griff" beibehalten oder verbessert wird. In lose angeordneten Fasern, die mit dem Latex der vorliegenden Erfindung verbunden werden, kann das Latex ein einzigartiges Gleichgewicht an Eigenschaften wie gute Trocken-, Naß- und Lösungsmittelstärke-Eigenschaften, Biegsamkeit, Weichheit und elastische Wirkung bereitstellen.
Das Roh-Polymer des Latex, hat eine Zugfestigkeit von wenigstens 2,07 MPa (300 psi), eine Dehnung von wenigstens 350% und einen prozentualen Hysterese-Verlust von weniger als 20%.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Faservlieses, umfassend das Verbinden einer Masse von Fasern in einem Gewebe, das In- Kontakt-Bringen eines Bindemittels mit den Fasern, das eine wäßrige Emulsion eines Bindemittels umfaßt, das im wesentlichen aus vorherrschend Acrylat enthaltenden Polymerketten, einschließlich sich wiederholenden Struktureinheiten, die sich von Itaconsäure ableiten, und bis zu 98,9 Gewichtsteilen eines Acrylats besteht, dargestellt durch die Struktur
worin R&sub1; Wasserstoff oder Methyl ist;
R&sub2; C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl, C&sub2;-C&sub7;-Alkoxyalkyl, C&sub2;-C&sub7;Alkoxythioalkyl, ein Cyanoalkyl-Rest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen oder deren Mischung ist;
wobei Itaconsäure in einem Bereich von 1 bis 20 Gewichtsteilen vorliegt; wenigstens 40 Gewichtsteile des Acrylats in dem Polymer als ein Alkylacrylat vorliegen; das Polymer sich in einer wäßrigen Emulsion bei geeigneter Anwendung in dem Vlies bei einer Glasübergangstemperatur (Tg) im Bereich von -20ºC bis -60ºC bildet, und Trocknen und Härten der mit dem Bindemittel behandelten Fasern unter Erwärmungsbedingungen, so daß das Faservlies hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer als vernetztes Polymer vorliegt und daß die Vernetzung durch ein vernetzendes Monomer erfolgt, das in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen vorliegt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die hierin offenbarten neuen Latizes können in Verbindung mit Fasern verwendet werden, um nichtgewebte Artikel zu ergeben, die einzigartige Eigenschaften aufweisen. Die neuen Polymere weisen ein einzigartiges und verbessertes Gleichgewicht von Eigenschaften auf. Sie haben ausgezeichnete Flexibilität bei niedriger Temperatur und weisen trotzdem ein gutes Gleichgewicht aus Zugfestigkeit und Dehnung und ausgezeichnete Hysterese-Eigenschaften auf. Spezifischer weisen die neuen Polymeren ein verbessertes Gleichgewicht aus hoher elastischer Wirkung, Kautschukartigkeit, Festigkeit, geringer Oberflächenklebrigkeit, in Hinblick auf ihre Weichheit, Wärme- und Lichtstabilität, Trocken- und Naßfestigkeit sowie Lösungsmittelstärke und Flexibilität bei niedriger Temperatur auf. Bestimmte Eigenschaften der neuen Polymeren sind mit denen einiger sehr viel härterer Acrylat-Polymere vergleichbar. Zum Beispiel weisen die neuen Polymere Abriebfestigkeit auf, die mit härteren Acrylat-Polymeren vergleichbar ist. Darüberhinaus weisen die neuen Polymere kautschkartiges Verhalten auf, wenn sie mit dem stärker plastischen Verhalten verglichen werden, das bei härteren Acrylat-Polymeren beobachtet wird. Vor dieser Erfindung wiesen weiche Acrylat-Polymere mit niedriger Tg im wesentlichen ein schlechtes Gleichgewicht zwischen Zugfestigkeits- und Dehnungseigenschaften und ungeeignete Hysterese-Eigenschaften auf. Die Polymeren der Erfindung weisen diesbezüglich ein stark verbessertes Gleichgewicht der Eigenschaften auf. Insbesondere sind die neuen Polymeren der Erfindung weiche acrylische Polymere mit niedriger Tg, die ein gutes Gleichgewicht der Zugfestigkeit und Dehnung und ausgezeichnete Hysterese-Eigenschaften aufweisen, wie durch einen geringen prozentualen Gehalt an Hysterese-Verlust gezeigt wird.
Die hierin offenbarten neuen Latizes werden durch Polymerisation von Itaconsäure, die 4 bis 10 Kohlenstoffatome enthält, mit dem oben erwähnten copolymerisierbaren Acrylat-Monomer in Gegenwart eines Initiators und eines Tensids hergestellt. Wahlweise kann ein vernetzendes Monomer mit der Itaconsäure und dem(n) copolymerisierbarem (n) Monomer(en) interpolymerisiert werden. Die Gesamtmenge aller dem Reaktor, entweder ansatzweise, stufenweise und/oder durch Dosierung, zugegebener Monomerer beträgt 100 Gewichtsteile.
Die Menge der verwendeten Itaconsäure beträgt 1 Gewichtsteil bis 20 Gewichtsteile und mehr bevorzugt 2 Gewichtsteile bis 8 Gewichtsteile. Die Verwendung von Itaconsäure in Mengen von mehr als 8 Gewichtsteilen erfordert geeignete Anpassungen der Polymerisations-Bestandteile aufgrund einer destabilisierenden Wirkung der Säure und einer gewissen Verzögerung der Polymerisation. Zum Beispiel hatte in einem Versuch, in dem 8 Gewichtsteile Itaconsäure anfänglich dem Reaktor zugegeben wurden, unter Verwendung der gleichen Menge an Tensid und Initiator, die gute Ergebnisse lieferte, wenn 4 Gewichtsteile Itaconsäure verwendet wurden, das erhaltene Latex einen hohen Restmonomer-Gehalt, der einige Probleme bei der Bildung einer ebenen oder glatten Folie verursachte. Wenn man 20 Gewichtsteile Itaconsäure anfänglich zum Reaktor zugab, wurde ein Latex gebildet, jedoch war der Restmonomer-Gehalt ziemlich hoch. In derartigen Fällen können die Polymerisationsbedingungen und -bestandteile in einfacher Weise angepaßt werden, um Latizes mit annehmbaren Mengen an Restmonomeren zu erhalten. Dies kann durch Erhöhen der Mengen an verwendetem Tensid und/oder Initiator, durch Zunahme der Temperatur der Polymerisation, durch teilweise Dosierung der ungesättigten Dicarbonsäure, durch Strippen des Latex oder durch Kombination der vorstehenden Verfahrensweisen erfolgen. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden bei der Verwendung von 3 bis 6 Gewichtsteilen Itaconsäure erhalten.
Die neuen Polymeren der Erfindung sind Interpolymere aus (a) Itaconsäure mit (b) dem vorstehend erwähnten copolymerisierbaren Acrylat-Monomer und (c) wahlweise vernetzendem(n) Monomer(en). So kann ein Interpolymer, strukturell so einfach wie ein Copolymer, aus 95 Gew.-% n-Butylacrylat und 5 Gew.-% Itaconsäure bestehen. Jedoch enthalten die neuen Polymeren eher interpolymerisierte Struktureinheiten aus mehr als zwei Monomeren.
Das gemäß der Erfindung verwendete copolymerisierbare Acrylat-Monomer kann jedes ungesättigte Monomer sein, das befähigt ist mit Itaconsäure zu interpolymerisieren. Die Menge an verwendetem copolymerisierbarem Monomer ist derartig, daß die Gewichtsteile der Itaconsäure und des(r) vernetzenden Monomers(en) - falls verwendet - zusammen mit den Gewichtsteilen des verwendeten copolymerisierbaren Monomers sich auf einhundert (100) Gewichtsteile ergänzen. Zum Beispiel würde ein neues Copolymer der Erfindung, das 4 Gewichtsteile Itaconsäure und 2 Gewichtsteile eines vernetzenden Monomers enthält, dann 94 Gewichtsteile eines copolymerisierbaren Monomers enthalten. Da alle Monomeren auf einer Gesamtbasis von 100 Gewichtsteilen zugegeben werden, und die Umwandlungen in der Latex-Reaktion typischerweise im wesentlichen vollständig sein werden, sind die Gewichtsteile an zugegebenem Monomer im wesentlichen gleich dem Gew.-%-Anteil des interpolymerisierten Monomers im fertigen Polymer. Wenn dies nicht der Fall ist, setzt die Verwendung gebräuchlicher analytischer Verfahren auf einfache Weise die Gew.-% jedes interpolymerisierbaren Monomers in dem Polymer fest. Typischerweise beträgt die Gesamtmenge an copolymerisierbarem, in den Reaktor gegebenen Monomer wenigstens 70 Gewichtsteile und noch typischer wenigstens 90 Gewichtsteile des Gesamtgewichts aller Monomeren.
Beispiele für die copolymerisierbaren Monomeren sind Alkyl-, Alkoxyalkyl-, Alkylthioalkyl- und Cyanoalkyl-Acrylate und - Methacrylate, die 1 bis 20 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe enthalten; Diacrylate und Dimethacrylate wie Ethylenglycol-Dimethacrylat und Diethylenglycol-Diacrylat; Monoolefine mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen wie Ethylen, Propylen, Isobutylen, 1-Hexen und 1-Octen; Vinyl- und Allylacetat mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen wie Vinylacetat, Vinylpropionat und Allylacetat; Vinylketone mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen wie Methylvinylketon; Vinyl- und Allylether mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen wie Vinylmethylether, Vinylethylether, Vinyl-nbutylether, Allylmethylether; Vinylaromaten mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen wie Styrol, α-Methylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-n-Octylstyrol, Vinyltoluol; Vinylnitrile mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen wie Acrylnitril und Methacrylnitril; Vinylamide mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen wie Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylmethacrylamid und Diene und Divinyle mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen wie Butadien, Isopren, Divinylbenzol, Divinylether; Monomere mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, die einen Halogenrest enthalten wie Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylidenchlorid, Vinylbenzylchlorid, Vinylbenzylbromid, Vinylchloracetat, Allylchloracetat, 2-Chlorethylacrylat, Chloropren; ungesättigte Sulfonatmonomere wie Natrium-Styrolsulfonat, Vinylsulfonat; ungesättigte carboxylische Ester und Amid-Monomere mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen wie Dimethylfumarat, Dibutylitaconat, der Halbester der Itaconsäure; und ungesättigte Monocarbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen wie Acrylsäure, Methacrylsäure.
Die zwei Bedingungen zur Auswahl des copolymerisierbaren Monomers sind (1) daß die Glasübergangstemperatur (Tg) des hergestellten Polymers -20ºC bis -60ºC und noch bevorzugter -25ºC bis -50ºC beträgt und (2) daß das copolymerisierbare Monomer einen größeren Anteil eines Acrylat-Monomers enthält.
Das verwendete Acrylat-Monomer ist ein Alkyl-, Alkoxyalkyl-, Alkylthioalkyl- und Cyanoalkyl-Acrylat der Formel
worin
R&sub1; Wasserstoff oder Methyl ist und R&sub2; ein Alkylrest mir 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, ein Alkoxyalkyl- oder Alkylthioalkylrest mit insgesamt 2 bis 12 Kohlenstoffatomen oder ein Cyanoalkyl-Rest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen ist. Die Alkylstruktur kann primäre, sekundäre oder tertiäre Kohlenstoff- Konfigurationen enthalten. Beispiele derartiger Acrylate sind Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butylacrylat, iso-Butylacrylat, n-Pentylacrylat, Isoamylacrylat, n-Hexylacrylat, 2-Methylpentylacrylat, n-Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Decylacrylat, n-Dodecylacrylat, n-Octadecylacrylat; Methoxymethylacrylat, Methoxyethylacrylat, Ethoxyethylacrylat, Butoxyethylacrylat, Ethoxypropylacrylat, Methylthioethylacrylat, Hexylthioethylacrylat; und α-und β-Cyanoethylacrylat, α-, β- und α-Cyanopropyl-, Cyanobutyl-, Cyanohexyl- und Cyanooctylacrylat; n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Isodecylmethacrylat, Octadecylmethacrylat. Mischungen von zwei oder mehr Acrylat-Monomeren werden auf einfache Weise verwendet.
Das verwendete copolymerisierbare Monomer enthält wenigstens vierzig Gew.-% (40 Gew.-%) an Acrylaten der obigen Formel, worin R&sub1; Wasserstoff ist und R&sub2; ein Alkylrest ist, der 4 bis 10 Kohlenstoffatome enthält, oder ein Alkoxyalkylrest, der 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele für die am meisten bevorzugten Acrylate sind n-Butylacrylat, Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und Methoxyethylacrylat, Ethoxyethylacrylat. Sowohl ein Alkylacrylat als auch ein Alkoxyalkylacrylat können verwendet werden. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden erhalten, wenn das (die) verwendete(n) Acrylat-Monomer(e) das (die) am meisten verwendete(n) Acrylat-Monomer(e) ist (sind), wobei ein (die) derartiges(n) Monomer(en) etwa fünfundsiebzig % (75%) bis einhundert % (100%) des copolymerisierbaren Monomers umfaßt.
Die zwei Kriterien zur Auswahl des copolymerisierbaren Monomers, so daß das neue Polymer einen niedrigen Tg hat und einen größeren Anteil des(r) interpolymerisierten Acrylat- Monomers(en) enthält, sind in gewisser Weise komplementär, in der Hinsicht, daß die Verwendung einer großen Menge des(r) bevorzugten Acrylat-Monomers(en) als dem copolymerisierbaren Monomer in einfacher Weise ein neues Polymer ergibt, das den erwünschten Tg-Wert aufweist. Es ist klar, daß das neue Polymer der Erfindung mehr als einen Tg-Wert innerhalb des vorgeschriebenen Tg-Bereichs aufweisen kann.
Die Tg eines Polymers kann leicht unter Verwendung der Differentialthermoanalyse bestimmt werden. Weiterhin ist die Tg eines Polymers aus den interpolymerisierten Monomeren unter Verwendung bekannter Formeln und aus auf einfache Weise erhältlichen Daten gemäß der Verfahrensweise und den Lehren, die in vielen Veröffentlichungen angegeben werden, vorherbestimmbar. Eine derartige Veröffentlichung ist das Buch Mechanical Properties of Polvmers, von L.E. Nielsen, Reinhold Publishing Corp. (1962), Library of Congress, Catalog card Nr. 62-18939. Kapitel 2 ist den Übergängen in Polymeren gewidmet und die auf den Seiten 16 bis 24 angegebenen Tabellen führen die Tg-Werte vieler Polymerer auf, einschließlich Acrylat-Polymerer, bezogen auf die verwendeten Monomeren.
Somit können die Tg's der neuen Polymeren durch Kenntnis der der Typen und Mengen der verwendeten copolymerisierbaren Monomere bestimmt werden. Jedoch ist aus der vorstehend erwähnten Liste copolymerisierbarer Monomerer ersichtlich, daß einige Monomere nicht in großen Mengen verwendet werden können und trotzdem ein Polymer bilden, daß die notwendigen Kriterien erfüllt. Zum Beispiel würden die "harten" copolymerisierbaren Monomere, d. h. solche, die einen Homopolymer-Tg- Wert von +80ºC oder mehr ergeben würden, typischerweise in Mengen von 0 bis 25 Gew.-% des Gesamtgewichts der copolymerisierbaren Monomere verwendet werden. Beispiele für derartige harte Monomere sind die Vinylaromaten wie Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol; Vinylnitrile wie Acrylnitril und Methacrylnitril und Monomere, die eine Halogengruppe enthalten, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylbenzylchlorid. Weiterhin haben bestimmte copolymerisierbare Monomere eine Aktivität, die, falls die Monomeren in großer Menge vorliegen, die Eigenschaften der Polymere der Erfindung überdecken könnten. So würden copolymerisierbare Monomere wie die Vinylamide, die Diacrylate und Dimethacrylate, die ungesättigten Sulfonate- Monomere und die ungesättigten Monocarbonsäuren typischerweise in Mengen von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% des Gesamtgewichts der copolymerisierbaren Monomere verwendet werden.
Bei den Verwendungen der neuen Polymere zieht man einen Vorteil aus dem Vorliegen eines vernetzenden Vernetzungsmittels in dem Polymer oder der Zugabe eines Vernetzungsmittels zu dem neuen Polymer.
Die hierin verwendeten vernetzenden Monomere können jedes Monomer oder Oligomer sein, das mit der ungesättigten Dicarbonsäure polymerisierbar ist, und copolymerisierbares Monomer sein, das vernetzend wirkt oder das in eine vernetzende Form umgewandelt werden kann. Ein Beispiel eines vernetzenden Monomers, das mit der Itaconsäure und copolymerisierbarem Monomer interpolymerisiert werden kann und dann umgewandelt werden kann, um eine vernetzende Form zu ergeben, ist Acrylamid, welches, bei der Behandlung mit Formaldehyd eine Methylolgruppe bildet. Die stärker bevorzugten vernetzenden Monomeren sind monoethylenisch ungesättigte Monomere, die N-Methylolgruppen wie N-Methylolacrylamid enthalten, oder N-Mehtylol-Derivate von Allylcarbamat, die eine oder zwei N-Methylolgruppen enthalten können. Die N-Methylolgruppen können in nicht-reagierter Form belassen werden oder sie können z. B. mit Alkoholen mit C&sub1;- bis C&sub4;-Kohlenstoffen verethert werden. Der Alkohol wird beim Härten freigesetzt, um die N-Methylolgruppe zur Härtung zu regenerieren. Als verethernde Alkohol-Substanzen lassen sich Methylalkohol, Ethylalkohol, Isopropylalkohol, Isobutylalkohol, 2-Ethoxyethanol und 2-Butoxyethanol aufführen.
Noch spezifischer werden die bevorzugten vernetzenden Monomere ausgewählt aus N-Alkylol-Acrylamiden, die 4 bis 18, vorzugsweise 4 bis 12, Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe enthalten, und aus niedrigen Alkylacrylamidglycolat-niedrigen Alkylethern, die 7 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten. Spezifische Beispiele der besonders bevorzugten vernetzenden Monomere umfassen N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, N-Butoxymethylacrylamid, Iso-Butoxymethylacrylamid und Methylacrylamidoglycolatmethylether. Besonders gute Ergebnisse wurden bei der Verwendung von N-Methylolacrylamid als dem vernetzenden Monomeren erhalten. Das vernetzende Monomer wird im Bereich von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, und mehr bevorzugt von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile des Gesamtgewichts aller Monomerer verwendet.
Wenn ein vernetzendes Monomer nicht mit der Itaconsäure und dem copolymerisierbaren Monomer interpolymerisiert wird, kann das neue Polymer doch noch durch die Nach-Polymerisations- Addition eines Vernetzungsmittels zu dem Latex oder dem Polymer vernetzt werden. Beispiele für derartige Vernetzungsmittel sind Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd- Harze und teilweise methylolierte Melamin-Formaldehyd-Harze und Glyoxal-Harze. Diese Vernetzungsmittel können in Mengen von 0,1 Gewichtsteilen bis 20 Gewichtsteile und mehr bevorzugt von 0,5 Gewichtsteilen bis 2 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polymeren verwendet werden.
Die neuen Polymere werden als Latizes hergestellt. Da die neuen Polymere bei der Verwendung in der Form eines Latex sehr nützlich sind, sind die Latizes selbst einzigartig und neu.
Das wäßrige Medium, in welchem die neuen Polymeren hergestellt werden, kann frei von herkömmlichen Emulgatoren sein, oder es kann herkömmliche Emulgatoren enthalten. Falls herkömmliche Emulgatoren zur Herstellung der einzigartigen Latizes der Erfindung verwendet werden, können die Standard-Typen anionischer und nicht-ionischer Emulgatoren verwendet werden. Nützliche Emulgatoren umfassen Alkalimetall- oder Ammoniumsalze der Sulfate von Alkoholen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen wie Natrium-Laurylsulfat, Ethanolamin-Laurylsulfat und Ethylamin-Laurylsulfat; Alkalimetall- und Ammoniumsalze von sulfonierten Petroleum- und Paraffinölen; Natriumsalze von Sulfonsäuren wie Dodecan-1-sulfonsäure und Octadien-1-sulfonsäure; Aralkylsulfonate wie Natrium-Isopropylbenzolsulfonat, Natrium-Dodecylbenzolsulfonat und Natrium-Isobutylnaphthalinsulfonat; Alkalimetall- und Ammoniumsalze sulfonierter Dicarbonsäureester wie Natrium-Dioctylsulfosuccinat und Di-Natrium-N-Octadecylsulfosuccinat; Alkalimetall- oder Ammoniumsalze der freien Säure komplexer organischer Ammon- und Diphosphatester; copolymerisierbare Tenside wie Vinylsulfonat und dergleichen. Nicht-ionische Emulgatoren wie Octyl- oder Nonylphenyl-Polyethoxyethanol können ebenfalls verwendet werden. Latizes der Erfindung mit ausgezeichneter Stabilität werden unter Verwendung von Alkalimetall- und Ammoniumsalzen aromatischer Sulfonsäuren, Aralkylsulfonaten, langkettigen Alkylsulfonaten und Poly(oxyalkylen)sulfonaten als Emulgatoren erhalten.
Der Emulgator oder eine Mischung desselben kann als Ganzes zu Beginn der Polymerisation zugegeben werden oder kann stufenweise oder in dosierter Form während des Versuchs zugegeben werden. Typischerweise wird etwas Emulgator zu Beginn der Polymerisation zum Reaktor zugegeben und der Rest wird stufenweise oder anteilmäßig zum Reaktor gegeben wie die Monomere anteilmäßig zugeben werden.
Die Polymerisation der Monomeren kann bei Temperaturen von 0ºC bis 100ºC in Gegenwart einer Verbindung durchgeführt werden, die die Polymerisationen initiieren kann. Initiierungs-Verbindungen und Mischungen derselben werden oft in Verbindung mit Oxidations-Reduktions-Katalysatoren in einer Menge und aus einem Typ ausgewählt, die eine geeignete Initiierungs-Geschwindigkeit bei einem ausgewählten Polymerisations-Temperatur-Profil ergeben. Gebräuchlich verwendete Initiatoren umfassen die freien Radikal-Initiatoren wie die verschiedenen Persauerstoff-Verbindungen wie Persulfate, Benzoylperoxid, t-Butyldiperphthalat, Pelargonylperoxid und 1-Hydroxycyclohexylhydroperoxid; Azo-Verbindungen wie Azodiisobutyronitril und Dimethylazodiisobutyrat. Besonders nützliche Initiatoren sind die wasserlöslichen Persauerstoff-Verbindungen wie Wasserstoffperoxid und Natrium-, Kalium- und Ammoniumpersulfate, die für sich allein oder in aktivierten Systemen verwendet werden können. Typische Oxidations-Reduktions-Systeme umfassen Alkalimetallpersulfate in Verbindung mit einer reduzierenden Substanz wie Polyhydroxyphenolen, oxidierbaren Schwefel-Verbindungen wie Natriumsulfit oder Natriumbisulfit, reduzierenden Zuckern, Dimethylaminoproprionitril, Diazomercapto-Verbindungen, wasserlöslichen Ferricyanid-Verbindungen oder dergleichen. Schwermetallionen können ebenfalls verwendet werden, um durch Persulfat katalysierte Polymerisationen zu aktivieren.
Die Menge an verwendetem Tensid beträgt 0,01 bis 10 Gewichtsteile und die Menge an verwendetem Initiator ist 0,01 bis 1,5 Gewichtsteile, beide bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge an Monomeren.
Polymer-Latizes der Erfindung mit ausgezeichneter Stabilität werden unter Verwendung eines Alkalimetall- und Ammoniumpersulfats als Initiator erhalten. Der Initiator kann zu Beginn der Polymerisation vollständig in den Reaktor gegeben werden oder es kann auch stufenweise Zugabe oder Dosierung des Initiators während der Polymerisation erfolgen. Zugabe des Initiators während der Polymerisation ist oft vorteilhaft, um eine geeignete Geschwindigkeit während der Polymerisation bereitzustellen.
Die neuen Acryl-Latizes können auf verschiedene Weise hergestellt werden. In einem Verfahren wird ein Premix durch Vermischen der Monomeren, wahlweise mit Wasser, einem Tensid oder einer Mischung derselben, Pufferreagentien, Modifikationsmitteln und dergleichen hergestellt. Wenn Wasser verwendet wird, wird das wäßrige Premix gerührt, um eine Emulsion zu bilden. Getrennt davon werden mehr Wasser, der Initiator und wahlweise Bestandteile zu einem Reaktor zugefügt. Das Premix wird dann in den Reaktor dosiert und die Monomeren werden polymerisiert.
In einer Abänderung des obigen Verfahrens kann ein Teil des Premix zum Reaktor zugegeben werden, dann wird der Initiator zugegegeben und es wird Polymerisation des anfänglichen Monomers in dem Reaktor durchgeführt, um Keim-Polymerteilchen bilden zu können. Danach wird der Rest des Premix oder ein anderes Premix in den Reaktor dosiert und die Polymerisation wird auf gebräuchliche Weise beendet. Gemäß einer - anderen Variante kann das Premix zum Reaktor eher stufenweise als kontinuierlich zugegeben werden. Schließlich können in noch einer anderen Abänderung des Verfahrens alle Monomere und andere Bestandteile direkt zum Reaktor zugegeben werden und die Polymerisation kann auf bekannte Weise durchgeführt werden. Diese letzte Abänderung wird typischerweise als ein ansatzweises Verfahren bezeichnet. Monomere können auch zum Reaktor in getrennten Strömen anders als in dem Premix zugefügt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Latex der Erfindung werden 2 bis 8 Gewichtsteile Itaconsäure in Wasser mit 90 bis 98 Gewichtsteilen eines Alkylacrylat-Monomers wie n-Butylacrylat und 0,5 bis 5 Gewichtsteilen eines vernetzenden Monomers wie N-Methylolacrylamid in Gegenwart von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen eines geeigneten Tensids wie Natrium-Laurylsulfat und 0,01 bis 1,5 Gewichtsteilen eines geeigneten Initiators wie Natriumpersulfat polymerisiert.
Die Itaconsäure kann als Ganzes zu Beginn in den Reaktor gegeben werden bevor die Zudosierung des Premix beginnt, oder ein Teil oder die gesamte Säure kann in den Reaktor während der Polymerisation dosiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Itaconsäure als Ganzes anfänglich zum Reaktor gegeben und das Premix, das das (die) copolymerisierbare (n) Monomer (e) und vernetzendes (e) Monomer(e) enthält, wird in den Reaktor dosiert. Das beste
Gleichgewicht der physikalischen Polymer-Eigenschaften wurde erhalten, wenn die gesamte Itaconsäure anfänglich zum Reaktor gegeben wurde. Jedoch werden auch, verglichen mit ähnlichen Polymeren, die unter Verwendung von nur Monocarbonsäuren hergestellt werden, Polymere erhalten, die ein verbessertes Gleichgewicht der Eigenschaften aufweisen, wenn etwas oder die gesamte Itaconsäure zum Premix gegeben wird.
Wie bereits bemerkt, umfassen Verfahren zur Herstellung von acrylischen Latizes üblicherweise eine Anzahl von Stufen. Es wird typischerweise ein Premix, das ein Monomer oder mehrere Monomere, wahlweise Tensid, Wasser und Bestandteile wie Pufferreagentien, Ketten-Modifikationsmittel und dergleichen enthält, hergestellt. Das Premix wird stark gerührt, um eine Emulsion bei Raumtemperatur zu bilden. Der Reaktor wird ebenfalls für die Polymerisation durch Zugabe von Wasser, Initiator, Monomer (falls es zum Reaktor zugegeben wird), wahlweise Pufferreagentien und anderen Bestandteilen vorbereitet. Der Reaktor und seine Bestandteile kann vorgeheizt werden. Das Premix wird zum Reaktor während einer Zeitspanne von 0,5 bis 10 oder mehr Stunden, vorzugsweise 1 bis 4 Stunden, zudosiert. Sobald die Polymerisation beginnt, steigt die Temperatur des Reaktors. Es kann ein Kaltwasser-Kühlmantel oder eine andere Art von Kühlmantel um den Reaktor herum verwendet werden, um die Polymerisations-Temperatur vorzugsweise zwischen 30ºC und 90ºC zu steuern.
Das erhaltene Latex wird typischerweise behandelt oder verarbeitet, um zurückbleibende Monomere zu reduzieren und der pH- Wert wird auf irgendeinen gewünschten Wert eingestellt. Das Latex wird dann mehrmals durch ein Gaze-Gewebe oder Filtereinlage filtriert und aufbewahrt. Das gelagerte Latex hat einen Gesamt-Feststoffgehalt von 10 bis 68% und mehr, typischerweise von 40 bis 60%.
Es sollte verstanden werden, daß obwohl die besten Ergebnisse erhalten werden, wenn die gesamte oder wenigstens eine Hälfte oder mehr der Itaconsäure anfänglich in den Reaktor gegeben wurde, eine unerwartete Verbesserung im Gleichgewicht der physikalischen Eigenschaften der neuen Polymere erhalten wurde, wenn mehr als eine Hälfte oder die gesamte Säure zum Premix gegeben wurde, sofern die verwendete Säure die hierin beschriebene Itaconsäure ist. Die Verwendung von ungesättigten Monocarbonsäuren wie Acrylsäure und Methacrylsäure funktioniert nicht, um das einzigartige Gleichgewicht der Eigenschaften in den neuen Polymeren zu bilden. Weiterhin gelierte oder koagulierte die Reaktionsmischung, wenn anfänglich die gesamte Acrylsäure oder Methacrylsäure zum Reaktor gegeben wurde, trotz Versuchen dies durch Zugabe von Wasser während der Polymerisation zu verhindern.
Wie bereits beschrieben wird in einem bevorzugten Verfahren der Erfindung die gesamte Itaconsäure anfänglich zum Reaktor gegeben, im Gegensatz zu Verfahren des Standes der Technik, in denen die gesamte Monocarbonsäure typischerweise zu dem Premix gegeben wird. Anfängliche Zugabe großer Mengen der Itaconsäure zu dem Reaktor erfordert Anpassungen der Polymerisations-Rezeptur, um ein Latex mit optimalen Eigenschaften zu erhalten. Zum Beispiel kann bei der Zugabe der gesamten Itaconsäure zum Reaktor, ohne irgendeine Änderung der Polymerisations-Rezeptur oder des -Verfahrens durchzuführen, ein Latex mit größeren Teilchen ergeben. Als Grund dafür wird angenommen, daß die Dicarbonsäure die Wirksamkeit des Initiators in dem Reaktor reduziert und/oder Destabilisierung durch Teilchenbildung in dem Reaktor verursacht, welche wiederum die Teilchengröße des Latex-Polymers beeinflußt.
Es ist in der Acryl-Latex-Technologie bekannt, daß die Menge des Tensids in dem Reaktor wesentlich die Teilchengröße des Latex beeinflussen kann. So kann durch Zunahme der Menge des verwendeten Tensids die Teilchengröße des Latex reduziert werden. Da das Vorliegen der ungesättigten Dicarbonsäure in dem Reaktor eine Zunahme der Teilchengröße bewirken kann, kann eine ansteigende Anpassung der Menge an verwendetem Tensid (und/oder Initiator) diese Wirkung kompensieren.
Die hierin offenbarten neuen Latizes haben typische kolloidale Eigenschaften. Sie sind anionisch stabilisiert, haben einen pH-Wert von 1 bis 6 je nach Herstellung, haben eine Teilchengröße im Bereich von 100 bis 500 mm (1000 bis 5000 Å) und weisen gute mechanische Stabilität auf, wenn ihr pH-Wert über den neutralen Bereich hinaus angehoben wird.
Eine der einzigartigten Eigenschaften der Polymere der Erfindung ist ihre ausgezeichnete Hysterese-Eigenschaft. Die hierin hergestellten neuen Polymere haben enge Hysterese-Kurven. Je enger-eine Hysterese-Kurve ist, desto elastischer ist das Polymer. Ebenso wird, je enger die Hysterese-Kurve ist, desto weniger Wärme beim Strecken oder Verarbeiten des Polymers gebildet.
Der prozentuale Hysterese-Verlust von Polymeren wurde aus der Hysterese-Kurve des Polymers unter Anwendung des folgenden Verfahrens bestimmt. Hantelförmige Proben des rohen Polymers mit einer Dicke von 178 bis 254 um (7 bis 10 mil) wurden aus dem Latex unter Verwendung eines Ausziehstabes hergestellt. Die gegossenen Folien wurden an der Luft getrocknet, dann auf 149ºC (300ºF) während 5 Minuten erwärmt. Unter rohem Polymer wird verstanden, daß keine Kompoundierungsbestandteile wie Füllstoffe, Pigmente, Weichmacher und dergleichen zugegeben wurden und kein Härtungsmittel zugegeben wurde. Die Proben wurden in einer Instron-Zug/Dehnungs-Maschine angeordnet und bis zu 200% Dehnung bei einer Geschwindigkeit von 50,8 cm/min (20 Inch/Minute) gedehnt. Die Probe wurde dann mit 50,8 cm/min (20 Inch/Minute) zurückgezogen und dann gedehnt und zurückgezogen bis fünf Zyklen vervollständigt waren. Die Spannungs/Dehnungs (d. h. Hysterese)-Kurven wurden für jeden Zyklus aufgezeichnet. Die Messungen der prozentualen Hysterese-Verluste wurden in jedem Fall mit den aufgezeichneten Daten des zweiten Zyklus durchgeführt. Die Fläche, die durch die Figur der anfänglichen Streckung des Polymers bis zu 200% Dehnung beschrieben wird, stellt die Menge an Arbeitsenergie dar, die benötigt wird, um die Dehnung (EA) zu erzeugen. Die Fläche, die durch die Figur beschrieben wird, wenn das Polymer im Zyklus zurückgezogen wird, stellt die Arbeitsenergie dar, die durch das Polymer beim Zurückkehren in seine Ausgangsposition (EB) ausgeübt wird. Ein vollständig elastisches Polymer, welches keine Wärme oder andere Energieverluste aufzeigt, würde eine Hysterese-Kurve haben, in der EA gleich EB wäre, d. h. die zwei Kurven würden mit dem oberen Ende übereinander liegen. Die Abweichung von dieser idealen Bedingung ist ein Maß für den Hysterese-Verlust des Polymers. Ein gummiartiges Polymer würde einen sehr hochprozentigen Hysterese-Verlust aufweisen.
Der prozentuale Hysterese-Verlust der Polymeren wurde durch die folgende Formel bestimmt:
Prozentualer Hysterese-Verlust = EA-EB/EA·100%
Die Polymeren der Erfindung weisen einen prozentualen Hysterese-Verlust von weniger als 20%, berechnet aus ihren Hysterese-Kurven, auf. Die aus den am meisten bevorzugten ungesättigten Dicarbonsäuren, copolymerisierbaren Monomeren und vernetzenden Monomeren hergestellten Polymeren, und die durch das bevorzugte Verfahren hergestellt wurden, weisen einen prozentualen Hysterese-Verlust von weniger als 15% auf.
Die neuen Polymeren haben andere Eigenschaften, die sie einzigartig machen. Sie sind weich, jedoch gummiartig und fest. Ihre Rohpolymer-Bruchfestigkeit beträgt wenigstens 2,07 MPa (300 psi) und ihre Bruchdehnung beträgt wenigstens 350% bei der Messung an Rohpolymer-Folien, die mit einem Abziehstab gegossen wurden, an der Luft getrocknet wurden und während 5 Minuten bei 149ºC (300ºF) erhitzt wurden. Eine Möglichkeit zur Beobachtung dieses guten Gleichgewichts aus Zugfestigkeit und Dehnung, die die Polymere der Erfindung aufweisen, ist ihr "T·E-Produkt" zu berechnen, was einfach die Zahl ist, die erhalten wird, wenn man die Bruchfestigkeit des Polymers mit seiner prozentualen Bruchdehnung multipliziert. Die Zahl wird auf 1000 abgerundet angegeben. Das T·E-Produkt ist ein Maß für Gesamtfestigkeit des Polymers. Das T·E-Produkt der neuen Polymere beträgt wenigstens 140 000 und mehr bevorzugt wenigstens 200 000. Das T·E-Produkt der neuen Polymere, die aus den am meisten bevorzugten Monomeren unter Verwendung des am meisten bevorzugten Verfahrens hergestellt wurden, beträgt wenigstens 250 000.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die Beispiele sollen nicht als die Erfindung in irgendeiner Weise einschränkend angesehen werden, deren Ausmaß durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Beispiele

In den folgenden Versuchen wurde, sofern nicht anderweitig angegeben, das Latex durch Polymerisation einer Monomer-Mischung von 93 bis 97 Gewichtsteilen des copolymerisierbaren Monomers, 2 bis 4,5 Gewichtsteilen Itaconsäure und 1 bis 3 Gewichtsteilen eines vernetzenden Monomers hergestellt. In Vergleichsversuchen wurde keine Säure verwendet; die Menge des copolymerisierbaren Monomers wurde entsprechend erhöht. Das Premix wurde in einem separaten Behälter durch Vermischen von entsalztem Wasser, Natrium-Laurylsulfat als dem Tensid, dem vernetzenden Monomer und dem copolymerisierbaren Monomer hergestellt. Die gesamte oder ein Teil der Säure wurde in das Premix oder in den Reaktor wie angegeben gegeben. Der Reaktor enthielt anfänglich entsalztes Wasser, Natrium-Laurylsulfat und Natriumpersulfat. Das Premix wurde in den Reaktor während einer Zeitspanne von etwa 1,5 bis 2,5 Stunden zudosiert, wobei während dieser Zeitspanne die Temperatur in dem Reaktor bei 70ºC bis 80ºC gesteuert wurde.
Nach dem Beginn der Zudosierung des Premix zum Reaktor wurde in einigen Fällen ein zweites Initiator-System zu dem Reaktor gegeben. Das zweite Initiator-System bestand aus Natriumpersulfat, Natrium-Laurylsulfat und Ammoniumcarbonat in entsalztem Wasser. Der zweite Initiator wurde in den Reaktor während einer Zeitspanne von 3,5 Stunden zudosiert. Zuweilen wurde ein Initiator-Beschleuniger einfach portionsweise in den Reaktor eingegeben, anstatt eindosiert. Nach Vervollständigung der Reaktion wurde das Latex in dem Reaktor während etwa 1,5 Stunden bei 75ºC ruhen gelassen und wurde dann auf 40ºC abgekühlt. An diesem Punkt wurde das Latex gestrippt, auf 30ºC abgekühlt, sein pH-Wert wurde mit Ammoniak auf etwa 4,5 eingestellt und es wurde durch Gaze filtriert und aufbewahrt.
Gemäß den obigen allgemeinen Verfahren wurden tatsächlich drei Abänderungen der Reaktionsbedingungen angewendet. In der Abänderung A war die Reaktion-Temperatur 80ºC, die Premix- Zudosierzeit betrug 2 Stunden, ein Initiator-Beschleuniger, der 0,05 Gewichtsteile Natriumpersulfat enthielt, wurde während 2 Stunden zugegeben und die Menge an verwendetem Natrium-Laurylsulfat betrug 0,05 Gewichtsteile in dem Reaktor und 0,95 Gewichtsteile in dem Premix. Abänderung B war wie Abänderung A, außer daß die Reaktions-Temperatur 75ºC betrug. In Abänderung C war die Reaktions-Temperatur 70ºC, 0,35 Gewichtsteile Natriumpersulfat-Initiator lagen in dem Reaktor vor, ein zweiter Initiator aus 0,15 Gewichtsteilen Natriumpersulfat und 0,05 Gewichtsteilen Natrium-Laurylsulfat wurde während 3,5 Stunden zudosiert und die Menge an Natrium-Laurylsulfat in dem Reaktor war 0,4 Gewichtsteile und in dem Premix 0,6 Gewichtsteile.
Die rohen Polymer-Folien wurden auf folgende Weise hergestellt. Zuerst wurde das Latex durch Anpassung des pH-Werts des Latex auf zwischen 7 und 8 mit Ammoniak neutralisiert.
Verdickungsmittel wurde soviel als notwendig zu dem Latex zugegeben, um seine Viskosität auf etwa 500 mPa·s (cps) anzuheben, so daß eine ebene Folie erhalten werden konnte. Eine Latex-Folie wurde auf einer Polyethylen-Unterlage unter Verwendung eines Abziehstabs abgeschieden, um so eine trockene Folie von 178 bis 254 um (7 bis 10 mil)-Dicke zu erhalten, und die Latex-Folie wurde bei Raumtemperatur während etwa 24 Stunden getrocknet. Die Polymer-Folie wurde dann von der Unterlage abgeschält, falls notwendig mit Talcum zur leichteren Handhabung eingestäubt und während 5 Minuten bei 149ºC (300ºF) erhitzt. Teststücke wurden hergestellt und unter Verwendung des folgenden Verfahrens getestet. Ein hantelförmiges Teststück wurde aus der Polymerfolie gebildet und in ein Instron-Zug/Spannungs-Prüfgerät mit einer Klammereinspannbrelte von 2,54 cm (1'') angeordnet. Die Klammern wurden mit einer Geschwindigkeit von 50,8 cm/min (20 Inch pro Minute) getrennt. Dehnung wurde unter Anwendung einer Längenmarkierung von 1,27 cm (0,5 Inch) gemessen. Jeder in den Beispielen angegebene Meßpunkt stellt einen durchschnittlichen Wert von drei getrennten Messungen dar.

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines neues Latex der Erfindung, die Herstellung eines neues Polymers der Erfindung aus dem Latex und zeigt einen Vergleich der Eigenschaften des neuen Polymers mit den Eigenschaften von Polymeren, die keine Säure, Acrylsäure oder Methacrylsäure in dem Polymer enthalten. Nur das Polymer ist für die Erfindung charakteristisch, das aus dem Latex hergestellt wird, das polymerisierte Itaconsäure enthält. Die anderen Proben wurden nur für Vergleichszwecke hergestellt und dienen nur für Vergleichszwecke. Alle Latizes wurden mit 2 Gewichtsteilen N-Methylolacrylamid als dem vernetzenden Monomer und unter Verwendung des vorstehend als Abänderung B beschriebenen Verfahrens hergestellt. Die Säure - falls sie verwendet wird
- wurde vollständig in das Premix eingegeben und das Premix wurde in den Reaktor eindosiert. Alle Reaktionsbedingungen und -verfahren waren in diesen Tests identisch, außer für die bestimmte verwendete Säure - wenn sie überhaupt verwendet wurde. Bruchfestigkeits- und prozentuale Dehnungstests wurden mit Folien-Proben der Rohpolymeren, deren Proben wie oben beschrieben hergestellt wurden, durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle A aufgeführt. Tabelle A keine Säure Acrylsäure Methacrylsäure Itaconsäure Zugfestigkeit; Dehnung, % T·E-Produkt prozentualer Hysterese-Verlust
Es ist aus den obigen Daten ersichtlich, daß das neue Polymer der Erfindung, das unter Verwendung von Itaconsäure (IA) hergestellt wurde, ein besseres Gleichgewicht der Zugfestigkeit und Dehnung sowie Hysterese-Verlust aufweist. Das polymerisierte Itaconsäure (IA) enthaltende Polymer hatte eine Zugfestigkeit von 4,78 MPa (693 psi), eine Bruchdehnung von 380% und ein T·E-Produkt von 263 000, während die entsprechenden Ergebnisse für Acrylsäure (AA) und Methacrylsäure (MAA) jeweils 2,41 MPa (350 psi), 390% und 120 000 bzw. 2,27 MPa (330 psi), 390% und 129 000 betrugen. Für das hergestellte Polymer, das überhaupt keine Säure enthielt, war die Zugfestigkeit nur 1,43 MPa (207 psi), die Dehnung betrug 260% und das T·E-Produkt war nur 53 800. Die Daten zeigen, daß das Polymer der Erfindung ein gutes Gleichgewicht der Zugfestigkeit und Dehnung und geringen Hysterese-Verlust aufweist.

Beispiel 2

Für weitere Vergleichszwecke wurden die Eigenschaften eines neuen Polymers der Erfindung mit den Eigenschaften einiger handelsüblicher Polymerer verglichen. Das hierbei verwendete neue Polymer ist dem obigen gemäß Beispiel 1 hergestellten Polymer ähnlich, mit der Abänderung, daß in diesem Fall die gesamte Itaconsäure anfänglich in den Reaktor gegeben wurde (es befand sich keine Itaconsäure im Premix). Die handelsüblichen- Polymere sind Hycar® 2671 (Acryl A), Hycar® 2673 (Acryl B) und ein acrylisches Polymer, das als Rhoplex® TR934 bekannt ist und von Rohm und Haas (Acryl C) verkauft wird. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle B aufgeführt. Tabelle B Neues Polymer Acryl Zugfestigkeit; Dehnung, % T·E-Produkt prozentualer Hysterese-Verlust
Die Daten zeigen, daß das neue Polymer der Erfindung ein einzigartiges Gleichgewicht von guter Zugfestigkeit und Dehnung und geringem Hysterese-Verlust ergibt. Das Gleichgewicht aus Zugfestigkeits-, Dehnungs- und Hysterese-Verlust-Eigenschaften war tatsächlich besser als die meisten dieser Eigenschaften der "härteren" Acryl-Polymeren, jedoch war die Tg des neuen Polymers beträchtlich niedriger als die derartiger Polymerer.

Beispiel 3

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung und das Testen von Polymeren der Erfindung, worin die Latizes unter Verwendung von Abänderung A hergestellt wurden und wobei die gesamte ungesättigte Dicarbonsäure-Menge in das Premix gegeben wurde. Die folgenden Monomere wurden auf folgender Gewichtsbasis zugegeben; 4,5 Teile der genannten Säure, 1,0 Teile N-Methylolacrylamid und 94,5 Teile n-Butylacrylat.
Die Folien-Proben wurden wie oben beschrieben aus den Polymeren hergestellt und getestet. Als ein Vergleich wurde auch ein Polymer unter Verwendung der Monocarbonsäure Acrylsäure anstatt von Itaconsäure hergestellt. Die gesamte Acrylsäure wurde ebenfalls in das Premix gegeben. Ergebnisse der Tests sind nachstehend in der Tabelle C angegeben. Tabelle C Gesamte AA im Premix Gesamte IA im Premix Zugfestigkeit; Dehnung, % T·E-Produkt prozentualer Hysterese-Verlust
Die Zugfestigkeit, Dehnung, T·E-Produkt und Hysterese-Verlust für das Polymer aus Acrylsäure (AA) in dem Premix betrug jeweils 2,13 MPa (310 psi), 493%, 153 000 und 23,1. Wenn die gesamte Itaconsäure (IA) in dem Premix verwendet wurde, und dadurch ein Polymer der Erfindung herstellend, betrugen die Zugfestigkeit, Dehnung, T·E-Produkt und Hysterese-Verlust jeweils 3,76 MPa (546 psi), 553%, 317 000 und 19,6. Beim Wiederholen des Versuchs unter Zugabe der gesamten Itaconsäure in das Premix waren die Ergebnisse mit einer Zugspannung von 4,62 MPa (670 psi) und einer Dehnung von 573%, einem T·E-Produkt von 366 000 und einem prozentualen Hysterese- Verlust von 17,5% sogar besser. Alle Polymere hatten eine Tg von etwa -44ºC. Es ist offensichtlich, daß die Verwendung von Itaconsäure (IA) anstatt von Acrylsäure (AA) ein Polymer ergibt, das ein besseres Gleichgewicht der Zugspannungs- und Dehnungseigenschaften und geringeren prozentualen Hysterese- Verlust bei einer niedrigen Tg aufweist.

Beispiel 4

Es wurde ein Versuch durchgeführt, bei dem die gesamte Itaconsäure anfänglich in den Reaktor gegeben wurde. Bei diesem Versuch wurden die gleichen Monomeren und Gewichtsteile sowie die gleichen Polymerisations- und Testbedingungen verwendet, wie sie im obigen Beispiel 3 aufgeführt sind. Dieses neue Polymer hatte eine Zugspannung von 3,49 MPa (507 psi) und eine Dehnung von 753%, ein T·E-Produkt von 382 000 und einen prozentualen Hysterese-Verlust von 19,8%. Ohne Verwendung von Puffern hatte das in diesem Beispiel 3 hergestellte Latex einen pH-Wert von etwa 1,9. Wie vorstehend erwähnt, wird angenommen, daß die anfängliche Verwendung der gesamten ungesättigten Dicarbonsäure in dem Reaktor keine Wirkung bezüglich einer Reduzierung der Initiierungs-Wirksamkeit der Polymerisation und/oder Destabilisierung bei der Bildung der Teilchen hat, was ein Latex ergeben kann, das eine größere Teilchengröße aufweist als wenn man die Säure in das Premix eingibt. Die Reduzierung der Initiierungs-Wirksamkeit kann durch Zunahme der Menge an Tensid oder Initiator oder beiden überwunden werden. Dies wurde durch Durchführung eines Versuchs demonstriert, bei dem die im Reaktor verwendete Menge an Tensid von 0,05 Gewichtsteile auf 0,5 Gewichtsteile erhöht wurde, wobei alle anderen Bedingungen gleich blieben. Durch Zunahme der Tensidmenge wurde die Herstellung des neuen Latex fast nahezu optimiert. Die Daten, die über die Folie des neuen Polymers, das auf diese Weise hergestellt wurde, erhalten wurden, zeigen, daß die Zugfestigkeit des Polymers auf 5,33 MPa (773 psi) zunahm, die Dehnung auf 647% abfiel, das T·E-Produkt auf 500 000 zunahm und der prozentuale Hysterese-Verlust auf 14,9% abnahm. Dies weist auf ein Eigenschaftsgleichgewicht hin, das verschieden ist von dem, welches bei der Verwendung der geringeren Menge an Tensid erhalten wird. Dieses Eigenschaftsgleichgewicht kann bei einigen Verwendungen bevorzugt werden.

Beispiel 5

Dieses Beispiel demonstriert die verbesserten Ergebnisse, die erhalten werden können, wenn die neuen Latizes durch das bevorzugte Verfahren herstellt werden, worin die gesamte oder wenigstens eine Hälfte der ungesättigten Dicarbonsäure anfänglich in den Reaktor gegeben wird. Die Daten in Tabelle D geben Eigenschaften für Folien an, die aus Latizes hergestellt wurden, worin die Menge an in den Reaktor gegebener Itaconsäure (IA) von "alles wurde anfänglich in den Reaktor gegeben" bis zu "die gesamte Itaconsäure wurde in das Premix gegeben" reichte. Die Latizes wurden mit 2 Gewichtsteilen N-Methylolacrylamid als dem vernetzenden Monomer und unter Verwendung der Verfahrenweise gemäß Abänderung A hergestellt. Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle D aufgeführt. Tabelle D 4 Teile IA im Reaktor 1 Teil IA im Premix Zugfestigkeit; Dehnung, % T·E-Produkt prozentualer Hysterese-Verlust
Reaktor eingegeben werden, waren Zugfestigkeit, Dehnung, T·E-Produkt und prozentualer Hysterese-Verlust jeweils 5,46 MPa (792 psi), 688%, 45 900 und 12,8. Wenn mehr Itaconsäure in das Premix gegeben wurde, änderten sich die Polymer-Eigenschaften, insbesondere bezüglich der prozentualen Dehnung und des prozentualen Hysterese-Verlusts. Jedoch unabhängig davon wie die neuen Polymeren hergestellt wurden, d. h. durch das Verfahren, bei dem die gesamte Menge an Itaconsäure in den Reaktor, in das Premix gegeben wurde, oder ob die Itaconsäure zwischen beiden aufgeteilt wurde, zeigen die Polymeren immer noch ein überlegenes Gleichgewicht der Eigenschaften, verglichen mit ähnlichen Polymeren, die unter Verwendung von Acrylsäure oder Methacrylsäure hergestellt wurden. Siehe Tabelle A zum Vergleich.

Beispiel 6

In diesem Vergleichsbeispiel wird die Eignung der Verwendung von anderen ungesättigten Dicarbonsäuren als Itaconsäure dargestellt. Die Polymeren wurden unter Verwendung von 2 Gewichtsteilen N-Methylolacrylamid als dem vernetzenden Monomer und unter Verwendung der Verfahrenweise gemäß Abänderung B hergestellt, worin alle 4,0 Gewichtsteile der definierten Säure anfänglich in den Reaktor gegeben wurden. Die verwendeten ungesättigten Dicarbonsäuren waren Itaconsäure (IA), Fumarsäure (FA), Maleinsäure (MA) und Citraconsäure (CA). Es wurde ebenfalls ein Versuch unternommen Vergleichs-Latizes und Polymere herzustellen, die keine Säure, Acrylsäure (AA) oder Methacrylsäure (MAA), anstelle der ungesättigten Dicarbonsäure enthalten würden. Die Ergebnisse sind nachstehend in der Tabelle E angegeben. Tabelle E Itaconsäure Fumarsäure Maleinsäure Citraconsäure Acrylsäure Methacrylsäure keine Säure Zugfestigkeit; Dehnung, % T·E-Produkt prozentualer Hysterese-Verlust Anmerkung: Nur das Itaconsäure-Beispiel ist erfindungsgemäß
Beide Versuche, bei denen die gesamte Acrylsäure (AA) oder Methacrylsäure (MAA) in den Reaktor gegeben wurde, ergaben ein geliertes Latex während der Polymerisation, selbst bei dem Versuch dies durch Zugabe von Wasser zu dem Reaktor während der Polymerisation zu verhindern. Mit Itaconsäure (IA) im Reaktor war die Zugfestigkeit des neuen Polymers 5,20 MPa (755 psi), die Dehnung betrug 603%, das T·E-Produkt war 459 000 und der prozentuale Hysterese-Verlust betrug geringe 12,8%. Bei der Verwendung von Fumarsäure (FA) in dem Verfahren wurde ein Polymer gebildet, das eine etwas geringere Zugfestigkeit und Dehnung und höherprozentigen Hysterese- Verlust aufwies. Bei der Verwendung von Maleinsäure (MA) oder Citraconsäure als der ungesättigten Dicarbonsäure wurden Polymere mit geringeren Zugfestigkeiten und guten Dehnungen erhalten. Die T·E-Produkte und prozentualen Hysterese-Verluste dieser Polymere waren gut. Ohne Säure war die Zugfestigkeit des Polymers nur 1,42 MPa (207 psi), seine Dehnung betrug nur 260% und das T·E-Produkt betrug den sehr geringen Wert von 5400.
Einige der obigen Versuche wurden wiederholt, wobei die gesamte ungesättigte Dicarbonsäure in das Premix (keine zu Beginn in den Reaktor) gegeben wurde. Das unter Verwendung von Maleinsäure in dem Premix hergestellte Polymer hatte eine Zugfestigkeit von 2,42 MPa (351 psi), eine Dehnung von 357% und ein T·E-Produkt von 12 600. Das unter Verwendung von Citraconsäure im Premix hergestellte Polymer hatte eine Zugfestigkeit von 2,21 MPa (321 psi), eine Dehnung von 553% und ein T·E-Produkt von 17 800. Jedes dieser Ergebnisse ist besser als die Ergebnisse, die bei der Verwendung von Acrylsäure in dem Reaktor (wie vorstehend) oder in dem Premix (siehe Tabelle A) erhalten wurden.

Beispiel 7

Dieses Beispiel demonstriert die Verwendung anderer copolymerisierbarer Monomere bei der Herstellung der neuen Latizes und Polymere der Erfindung. Die verwendeten Verfahrensweisen waren die gleichen wie jene, die in Beispiel 6 verwendet wurden, worin die gesamte Itaconsäure anfänglich in den Reaktor gegeben wurde. Ein Teil des n-Butylacrylats in dem Premix wurde durch eines oder mehrere der angegebenen, höhere Tg's ergebenden, copolymerisierbaren Monomeren in den gezeigten Mengen ersetzt. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle F gezeigt. Tabelle F Zugfestigkeit; Dehnung, % T·E-Produkt prozentualer Hysterese-Verlust geschätzte Tg, ºC
Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die neuen Latizes und Polymere der Erfindung auf einfache Weise unter Verwendung eines breiten Bereichs von copolymerisierbaren Monomeren hergestellt werden können, so lange die Tg des fertigen Polymers zwischen -20ºC und -60ºC liegt und ein Acrylat-Monomer als das hauptsächliche copolymerisierbare Monomer vorliegt. Natürlich kann die Gegenwart von einem oder mehreren anderen copolymerisierbaren Monomeren, insbesondere "härteren" Monomeren, die physikalischen Eigenschaften der Polymeren, die aus den entsprechenden Latizes hergestellt werden, beeinflussen. Zum Beispiel war bei 5 Gewichtsteilen Styrol (ST) und 5 Gewichtsteilen Acrylnitril (AN), die anstelle einer entsprechenden Menge von n-Butylacrylat verwendet wurden, die Zugfestigkeit des Polymers 5,77 MPa (838 psi) und die Dehnung war 670%. Bei Verwendung von 10 Gewichtsteilen Vinylacetat (VAC) war die Zugfestigkeit 4,67 MPa (678 psi) und die Dehnung war 630%. Mit 10 Gewichtsteilen Methylmethacrylat (MMA) betrug die Zugfestigkeit des Polymers 6,50 MPa (943 psi) und die Dehnung 560%. In allen drei Fällen waren die T·E-Produkte sehr hoch und der prozentuale Hysterese-Verlust war innerhalb des angegebenen Bereichs.
Ein Polymer mit sehr niedriger Tg wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie vorstehend angegeben unter Verwendung von 94 Gewichtsteilen 2-Ethylhexylacrylat (2-EHA) als dem einzigen copolymerisierbaren Monomer hergestellt. Das Polymer war schwach, hatte eine Zugfestigkeit von 2,27 MPa (230 psi), eine Dehnung von 980% und eine Tg von -65,5ºC. Dieses Polymer erfüllte nicht die notwendigen Kriterien für die neuen Polymere der Erfindung. Dieses Beispiel zeigt, daß eine Auswahl von copolymerisierbarem(n) Monomer(en) mit einer Tg des Polymers außerhalb des angegebenen Bereichs ein Polymer ergibt, das nicht das einzigartige Gleichgewicht der hierin beschriebenen Eigenschaften aufweist.

Beispiel 8

Dieses Beispiel demonstriert die Verwendung anderer vernetzender Monomere bei der Herstellung der neuen Latizes und Polymere der Erfindung. Das vernetzende Monomer wird in jedem Versuch mit 2,0 Gewichtsteilen in dem Premix verwendet. Die Itaconsäure wurde zu 4 Gewichtsteilen verwendet und wurde als Ganzes zu Beginn in den Reaktor gegeben. Die verwendete Verfahrensweise war die Abänderung B. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle G aufgeführt. Tabelle G Zugfestigkeit; Dehnung, % T·E-Produkt prozentualer Hysterese-Verlust
Die erste Daten-Spalte in Tabelle G zeigt Daten einer Latex- Polymerisation, worin N-Methylolacrylamid (NMA) als das vernetzende-Monomer verwendet wurde. Das unter Verwendung von N-Methylolacrylamid (NMA) als dem vernetzenden Monomer hergestellte Polymer hatte eine höhere Zugfestigkeit [6,46 MPa (937 psi)], jedoch geringere Dehnung. Bei der Verwendung von Methylacrylamidoglycolatmethylether (MAGME) als dem vernetzenden Monomer betrug die Zugfestigkeit 6,27 MPa (910 psi), die Dehnung war 1055% und es wurde ein unerwartet hohes T·E-Produkt erhalten.
Aus Tabelle G ist leicht ersichtlich, daß ein breiter Bereich von vernetzenden Monomeren für die Verwendung gemäß der Erfindung geeignet ist.

Beispiel 9

Eine Anzahl von Latizes wurde hergestellt, in denen die Menge an Itaconsäure (IA) und die Menge an N-Methylolacrylamid (NMA) variierte. Das verwendete copolymerisierbare Monomer war n-Butylacrylat zu 93 bis 97 Gewichtsteilen. Die Itaconsäure wurde als Ganzes zu Beginn in den Reaktor gegeben. Der verwendete Initiator war Natriumpersulfat. Verfahrensweise C wurde angewendet. Die Ergebnisse der Tests dieser Polymere sind nachstehend in der Tabelle H angegeben. Tabelle H Versuch (Teile) Initiator im Reaktor Zugfestigkeit; Dehnung, T·E-Produkt
Die obigen Daten zeigen, daß die neuen Polymere der Erfindung auf einfache Weise unter Verwendung verschiedener Mengen der ungesättigten Dicarbonsäure und des vernetzenden Monomers hergestellt werden können.

Beispiel 10

Der MIT-Falt-Test wurde in diesem Beispiel durch Sättigung von flachem 127 um (5 mil)-Papier mit 40% zugegebenem Material durchgeführt. Vierzig Prozent zugegebenen Material bedeutet, daß 40 Gewichtsteile des trockenen Polymers zu jeweils 100 Gewichtsteilen an Fasern zugegeben wurden. Das gesättigte Papier wurde auf einem Photodruck-Trockner bei etwa 100ºC (212ºF) getrocknet und dann bei 149ºC (300ºF) gehärtet. Das gehärtete Papier wurde in Breiten von 15 Millimeter in der Maschinenrichtung geschnitten und auf ein MIT- Testgerät, bei einer Beladung von 1 kg an die Enden des Papierstreifens, angebracht. Das Papier wurde dann durch das MIT-Testgerät unter einem Winkel von 180º zuerst auf einer Seite und dann auf der anderen Seite gedehnt. Die Anzahl der Faltungen, die notwendig waren, um das Papier zu zerreißen wurden gemessen, um die Haltbarkeit des Latex und des Papiers gegenüber Faltungen anzuzeigen. Alle Tests wurden bei einer relativen Feuchtigkeit von 50%, bei einer Temperatur von 22ºC (72ºF) durchgeführt. Die Ergerbnisse des Tests sind in der Tabelle I angegeben. Tabelle I Latex-Typ MIT-Doppelfaltungen 1 kg Beladung HYCAR® 2600 X 322 240 (ein im Handel erhältliches Latex, hergestellt von BFG mit einer Tg von -15ºC, das üblicherweise zur Papiersättigung verwendet wird) HYCAR® 26083 1400 (ein weiteres im Handel erhältliches Latex, hergestellt von BFG; speziell hergestellt zur Verwendung für Papier-Anwendungen, das eine Tg von -15ºC hat) HYCAR® 1562 200 (ein im Handel erhältliches Nitril-Latex, hergestellt von BFG für die Papier-Sättigung, das eine Tg von -26ºC hat) Latex A der vorliegenden Erfindung mit einer Tg von 3500 -29ºC Latex B der vorliegenden Erfindung mit einer Tg von 1725 -43ºC
Latex A umfaßte 86 Gewichtsteile N-Butylacrylat, 6 Gewichtsteile Acrylnitril, 4 Gewichtsteile Itaconsäure, 2 Gewichtsteile Ethylacrylat und 2 Gewichtsteile N-Methylolacrylamid. Latex B umfaßte 92 Gewichtsteile N-Butylacrylat, 4 Gewichtsteile Itaconsäure, 2 Gewichtsteile Ethylacrylat und 2 Gewichtsteile N-Methylolacrylamid.
Dieses Beispiel zeigt, daß ein Latex der vorliegenden Erfindung mit einer niedrigen Tg sich besser verhält als die angegebenen im Handel erhältlichen weichen Latizes, die für Papieranwendungen verwendet werden. Latex B verhielt sich besser als die oben angegebenen im Handel erhältlichen Latizes.
Latex A war gegenüber jedem der oben angegebenen, im Handel erhältlichen, Latizes weit überlegen. Tatsächlich ist die Anzahl der Falten, die unter Verwendung von Latex A erhalten werden, mehr als das Doppelte des besten der obigen Latizes.

Beispiel 11

In diesem Beispiel wurde ein Handle-O-Meter-Test mit einem chemisch gebundenen, gesättigten, nicht gewebten Polyester- Faservlies von 31,2 g (1,1 ounce) pro Quadratyard durchgeführt, um die Weichheit zu messen. Bei diesem Verfahren wurde ein Latex auf ein nicht-gebundenes, kardiertes Polyester- Fasergewebe mit etwa 30% zugegebenem Material aufgebracht. Das Textilmaterial wurde auf einem Photodruck-Trockner bei etwa 100ºC (212ºF) getrocknet und dann während 3 Minuten bei 149ºC (300ºF) getrocknet. Zwei 7,62 cm·7,62 cm (3''·3'')-Quadrate wurden aus dem nichtgewebten Faservlies ausgeschnitten und unter Verwendung des Thwing-Albert-Digital Handle-O-Meter getestet, welches die Kraft mißt, die notwendig ist, um eine Probe durch eine gemessene offene Spaltbreite vorrücken zu lassen. Das nicht-gewebte Polyester-Faservlies wurde in der Maschinenrichtung und Querrichtung getestet, dann umgedreht und wiederum in der Maschinenrichtung und Querrichtung getestet. Alle Tests wurden bei 50% relativer Feuchtigkeit und 22ºC (72ºF) durchgeführt. Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in der Tabelle J aufgeführt. Die niedrigeren Werte weisen auf einen weicheren Griff hin. Die Durchschnittswerte von 8 Ablesungen werden ebenfalls gezeigt. Tabelle J Handle-O-Meter Latex-Typ Durchschnitt Rhoplex TR934, Rohm und Haas (Tg-28) HYCAR® 2671 Latex B *: Maschinenrichtung #: Querrichtung &spplus;umgedreht, Maschinenrichtung : umgedreht, Querrichtung
Die Ergebnisse geben an, daß das nicht-gewebte Faservlies, das aus Latex B der vorliegenden Erfindung (Beispiel 10) hergestellt wurde, einen weicheren Griff hat als die anderen weichen acrylischen Latizes, die zur Verwendung in derartigen Faservliesen entwickelt wurden.

Beispiel 12

In diesem Beispiel werden die trockenen, nassen und Lösungsmittel-Zugfestigkeiten von flachem 127 um (5 mil)-Papier, gesättigt mit 40% zugefügtem Material, aufgezeigt. In diesen Tests wurde ein 2,54 cm·7,62 cm (1''·3'')-Stück gesättigtem Papiers in der Maschinenrichtung unter Verwendung des Thwing- Albert Intellect II-Zug/Spannungs-Testgeräts getestet. Vor dem Testen wurden die Proben bei 100ºC (212ºF) auf einem Photdrucker-Trockner getrocknet und dann während 3 Minuten bei 149ºC (300ºF) gehärtet. Für die nassen und Lösungsmittel-Festigkeits-Tests wurden die Papierstreifen während 20 Minuten eingeweicht und feucht getestet. Alle Tests wurden bei 50% relativer Feuchtigkeit und 22ºC (72ºF) durchgeführt, um Temperatur und Luftfeuchtigkeit als Variable auszuschließen. Klammerabstand war 5,08 cm (2'') und Klammergeschwindigkeit war 2,54 cm (1'') pro Minute. Die angegebene Zugfestigkeit ist der Spitzen-oder Maximalwert in Gramm (Pfund). Die angegebene Dehnung ist die Dehnung bei der Spitzen-Zugfestigkeit. Die Zugenergieabsorption ist die TEA bei der Spitzen-Zugfestigkeit. Die Ergebnisse des Tests sind nachstehend in Tabelle K aufgeführt. Tabelle K Latex-Typ Trocken Dehnung² Naß Lösungsmittel (hergestellt von BFGoodrich Co.) (im Labor hergestellt) Vorliegende Erfindung; 4,5 Gewichtsteile Itaconsäure im Premix, 93,5 Gewichtsteile nBA und 2 Gewichtsteile nMA Reaktor, (kleinere Teilchengröße) Fortsetzung von Tabelle K Latex-Typ Trocken Dehnung² Naß Lösungsmittel Vorliegende Erfindung; 94 Gewichtsteile nBA, 4 Gewichtsteile Itaconsäure im Reaktor und 2 Gewichtssteile NMA wie vorstehend, mit der folgenden Abänderung: 1 Gewichtsteil Itaconsäure im Premix und 3 Gewichtsteile Itaconsäure im Reaktor Wie oben mit der folgenden Abänderung: Fortsetzung von Tabelle K Latex-Typ Trocken Dehnung² Naß Lösungsmittel wie oben, mit der Abänderung, daß alle Teile an Itaconnsäure im Premix vorliegen Latex B ¹: Spitzen-Beladung in kg (lbs) ²: prozentuale Dehnung bei Spitzenbeladung ³: Zugenergieabsorption bei Spitzenbeladung nBA ist n-Butylacrylat NMA ist N-Methylolacrylamid
Das Latex der vorliegenden Erfindung, bei dem alle Gewichtsteile der Itaconsäure in dem Reaktor vorliegen, hatte die höchsten Naß-, Trocken- und Lösungsmittel-Festigkeiten. Insbesondere deuten die letzten fünf Versuche darauf hin, daß alle Latizes der vorliegenden Erfindung, bei denen eine Dicarbonsäure verwendet wird, eine Verbesserung gegenüber den im Handel erhältlichen acrylischen Latizes darstellen, die die gleiche Tg haben und ähnliche Zusammensetzung, außer in Hinblick auf die verwendete Säure.

Beispiel 13

Es wurden die gleichen Trocken-, Naß- und Lösungsmittel- Festigkeits-Tests wie in Beispiel 12 an chemisch gebundenem nicht-gewebtem Polyester-Faservlies, das 30% zugesetztes Material aufwies, durchgeführt. Die unbehandelte Faser-Matte, die eine nicht-gebundene Dichte von 37,3 g/m² (1,1 oz. pro Quadratyard) hatte, wurde in 2,54 cm·7,62 cm (1''·3'')- Rechtecke geschnitten und in der Richtung quer zur Maschine unter Verwendung des Thwing-Albert Intellect II-Zug/Spannungs-Testgeräts getestet. Trocknen, Härten und Testen waren gleich wie in Beispiel 11. Die Ergebnisse für das nicht-gewebte Polyester-Faservlies sind in der Tabelle L angegeben. Tabelle L Latex-Typ Trocken Dehnung² Naß Lösungsmittel (im Labor hergestellt) Vorliegende Erfindung; 4,5 Gewichtsteile Itaconsäure im Premix mit 93,5 Gewichtsteile nBA und 2 Gewichtsteilen NMA Reaktor, (kleinere Teilchengröße) Fortsetzung von Tabelle L Latex-Typ Trocken Dehnung² Naß Lösungsmittel Vorliegende Erfindung; 94 Gewichtsteile nBA, 4 Gewichtsteile Itaconsäure im Reaktor und 2 Gewichtssteile NMA wie vorstehend, mit der folgenden Abänderung: 1 Gewichtsteil Itaconsäure im Premix und 3 Gewichtsteile Itaconsäure im Reaktor Wie oben mit der folgenden Abänderung: Fortsetzung von Tabelle K Latex-Typ Trocken Dehnung² Naß Lösungsmittel wie oben, mit der Abänderung, daß alle Teile an Itaconnsäure im Premix vorliegen Latex B ¹: Spitzen-Beladung in Gramm ²: prozentuale Dehnung bei Spitzenbeladung ³: Zugenergieabsorption bei Spitzenbeladung
Die ersten fünf Tests weisen wieder darauf hin, daß das mit der Itaconsäure in dem Reaktor hergestellte Latex die beste Trocken-Festigkeit ergibt, während das Latex mit der Itaconsäure im Premix die beste Naß-Festigkeiten ergibt und wiederum das mit der Itaconsäure in dem Reaktor hergestellte Latex die besten Lösungsmittel-Festigkeiten ergibt. Jedes der Beispiele der vorliegenden Erfindung verhält sich besser als das im Handel erhältliche Acrylat-Latex (Hycar® 26171), das die gleiche Tg hat. In Bezug auf das Gleichgewicht der Eigenschaften wird gezeigt, daß die mit Itaconsäure hergestellten Latizes das beste Gleichgewicht der Eigenschaften bilden. Die letzten fünf untersuchten Latizes weisen wieder darauf hin, daß die besten Trocken-Eigenschaften erhalten werden, wenn die gesamte Itaconsäure im Reaktor vorliegt, während die besten Naß-Eigenschaften erhalten werden, wenn die gesamte Itaconsäure im Premix vorliegt. Die Lösungsmittel-Festigkeits-Daten der letzten fünf Beispiele weisen darauf hin, daß die besten Lösungsmittel-Festigkeiten erhalten werden, wenn die Itaconsäure im Reaktor vorliegt. Somit wird wiederum das Gleichgewicht der Eigenschaften am besten erreicht, wenn alle Gewichtsteile der Itaconsäure in den Reaktor eingeführt werden.

Beispiel 14

Dieses Beispiel demonstriert die Reißfestigkeit eines flachen, mit 40% zugefügtem Material gesättigten, 127 um (5 mil)-Papiers. In diesem Beispiel wurden quadratische Proben von 6,3-5 cm (2-1/2'') aus 1-schichtigem Papier auf einem Thwing-Albert-Elmendorf-Reißfestigkeits-Testgeräts getestet. Das Papier wurde zuerst getrocknet und unter den gleichen wie in Beispiel 7 beschriebenen Bedingungen gehärtet.
Das Papier wurde zuerst in der Maschinenrichtung und dann in der Querrichtung auf seine Reißfestigkeit getestet. Die Ergebnisse sind nachstehend in der Tabelle M aufgeführt. Tabelle M Latex-Typ Maschinenrichtung Querrichtung Latex im Handel erhältliches Latex, (im Handel erhältlich, von BFG hergestelltes acrylisches Latex), (im Handel erhältliches Nitril-Latex von BPG)
Latizes A und B werden in Beispiel 10 beschrieben. Latex C umfaßt 82 Gewichtsteile 2-Ethylhexylacrylat, 10 Gewichtsteile n-Butylacrylat, 2 Gewichtsteile Ethylacrylat, 4 Gewichtsteile Itaconsäure uns 2 Gewichtsteile N-Methylolacrylamid (Tg von -60ºC)
Die drei Hycar-Latices wurden ausgewählt, weil sie zur Verwendung von Papiersättigungen empfohlen werden. Das Nitril- Latex wurde spezifisch entwickelt, um gute Reißfestigkeit zu ergeben. Wie aus den Ergebnissen ersichtlich ist, war die Elmendorf-Reißfestigkeit der vorliegenden Erfindung (Latizes A, B und C) etwa so gut oder besser wie bei im Handel erhältlichen acrylischen Latizes. Obwohl das Nitril-Latex-Produkt ausgezeichnete Reißfestigkeit aufweist, hat es verschiedene Nachteile wie geringe Naß-Festigkeit und geringe Oxidationsbeständigkeit. Die Latizes der vorliegenden Erfindung haben nicht diese Nachteile.

Beispiel 15

Dieses Beispiel zeigt den Delaminierungs-Widerstand oder innere Bindung von flachem 5 mil-Papier, gesättigt mit 40% zugefügtem Material (das gleiche Papier, das in Beispiel 10 verwendet wurde). Ein Blatt gesättigten Papiers von 20 cm Länge (20 cm lang in der Maschinenrichtung) wurde sandwichartig zwischen 2 Blätter aus wärmeempfindlichem Band angeordnet. Das Sandwich wurde erhitzt und bei 153ºC-155,5ºC (308 ºF-312ºF) mit einem Bügeleisen druckbehandelt. Proben wurden zu 1,5 cm·20 cm geschnitten. Nach dem Bügeln wurden die Proben in eine Delaminierungspresse während 30 Sekunden bei 135ºC (275ºF) und 186,2 kPa (27 psig) eingebracht. Die Proben wurden dann mit dem Thwing-Albert Intellect II-Gerät getestet. Der Klammerabstand war ein Inch und die Klammergeschwindigkeit betrug 25 cm/min. Die Test-Bedingungen lagen bei 50% relativer Feuchtigkeit und 22ºC (72ºF). Die Ergebnisse sind nachstehend in der Tabelle N aufgeführt. Tabelle N Latex-Typ Maschinenrichtung Querrichtung Mittlerer Delaminierungs-Widerstand in g (oz.) Latex (BFG, im Handel erhältliches Latex) (im Handel erhältlich, von BFG hergestelltes acrylisches Latex) (im Handel erhältliches Nitril-Latex von BFG)
Wie aus diesen Daten ersichtlich ist, sind die Delaminierungs-Widerstände der drei Beispiele der vorliegenden Erfindung sehr gut vergleichbar mit den Hycar-Latizes, die für Papieranwendung entwickelt worden sind.

Beispiel 16

Dieses Beispiel demonstriert die Haltbarkeit eines nichtgewebten Faservlieses, das mit dem Latex der vorliegenden Erfindung behandelt wurde, gegenüber Trockenreinigen und Waschen. Alle Proben wurden mit verschiedenen Mengen an zugefügtem Latex gesättigt und bei etwa 100ºC (212ºF) auf einem Photodruck-Trockner getrocknet und während 3 Minuten bei 149ºC (300ºF) in einem Luftumwälzofen gehärtet. Der Waschbarkeits-Test war ein modifizierter AATCC Nr. 61-1980- II-A-Test, unter Verwendung eines Launder-O-Meter für 1 Zyklus (1 Zyklus stellt etwa 5 Maschinen-Wäschen dar). Das ausgewählte verschlungene, nicht-gewebte Faservlies war Du Pont's Sontara® 8103-Textilstoff. Die Ergebnisse sind in der Tabelle O aufgeführt. Tabelle O % zugefügtes Latex Bemerkungen Kontrolle - 0% Alle Proben in Ordnung. Kein Gewebeschaden, behandelte Proben waren noch 4% elastisch, was auf minimalen oder gar keinen Verlust an Polymer hindeutet. Alle 10% Proben, einschließlich Kontroll-Probe hatten nach dem Testen einen etwas 18% weicheren Griff.
Der Trockenreinigungs-Test war ein modifizierter AATCC Nr. 86-1761-Test mit einem Launder-O-Meter während eines 30 Minuten-Zyklus. Die Ergebnisse dieses Tests sind in der Tabelle P beschrieben. Tabelle P % zugefügtes Latex Bemerkungen Kontrolle - 0% Alle Proben in Ordnung. Kein Gewebeschaden, behandelte Proben waren noch elastisch. Alle Proben, einschließlich Kontroll-Probe hatten einen etwas weicheren Griff.
Diese Tests zeigen, daß das mit Latex behandelte Sontara®- Faservlies der Erfindung gegenüber den angewendeten Wasch- und Trockenreinigungs-Tests beständig war.

Beispiel 17

Dieses Beispiel demonstriert die Elastizität von mit Latex behandeltem Sontara®-Faservlies der Erfindung bei verschiedenen Mengen von zugefügtem Latex nach 20% Dehnung und 30% Dehnung. Bei dem Elastizitäts-Test wurden 2,54 cm·15,24 cm (1''·6'')-Proben quer zur Maschinenrichtung geschnitten [15,24 cm (6'') ist die Richtung quer zur Maschine] und die Proben wurden bis zur angegebenen Dehnung gestreckt und entspannt. Jede Probe wurde nach 5 Minuten gemessen. Die bleibende Verformung wir berechnet aus:
(Länge nach dem Strecken und Entspannen - ursprüngliche Länge)/ursprüngliche Länge
Die Ergebnisse sind in den Tabellen Q und R aufgeführt. Tabelle Q 20% Dehnung zugefügtes Material Bleibende Verformung (1 Zyklus) Bleibender Wechsel zwischen 1 und 2 Zyklen Tabelle R 30% Dehnung zugefügtes Material Bleibende Verformung (1 Zyklus) Bleibender Wechsel zwischen 1 und 2 Zyklen
Dieses Beispiel zeigt, daß ein bedeutsames Maß an Elastizität an einem verschlungenem, synthetischen Faservlies unter Verwendung des Latex der Erfindung verliehen werden kann.
Darüber hinaus war, wenn die Probe mit der 10%igen Aufnahme zehnmal zu 20% ihrer Dehnung gestreckt wurde und jede Strekkung während 10 Sekunden beibehalten wurde und dann 5 Minuten zwischen den Streckungen entspannt wurde, die bleibende Verformung nach einer Streckung 2,1%, nach zwei Streckungen 3,1% und nach zehn Streckungen 4,2%. Dies zeigt, daß die Änderung der bleibenden Verformung nach 10 Streckungen geringer ist als nach 1 oder 2 Streckungen.

Beispiel 18

Dieses Beispiel demonstriert die Wärmealterungs-Beständigkeit, die verursachen kann, daß sich mit Latex behandelte Faservliese entfärben. Vergilben oder andere Entfärbung ist nicht bei vielen Endanwendungen von nicht gewebten Faservliesen erwünscht.
Es wurden Proben von Polyester-Faservliesen, die eine nichtgebundene Dichte von 37,3 g/m² (1,1 oz. pro Quadratyard) haben, mit etwa 30% zugefügtem Latex A, Latex B (siehe Beispiel 6), Hycar® 2671 und RHOPLEX® Tr 934 (hergestellt von Rohm und Haas Co.) getestet. Jede Probe wurde an der Luft getrocknet und bei 149ºC (300ºF) während 3 Minuten vor dem Testen gehärtet. Die Ergebnisse des Beispiels sind in Tabelle S als prozentuales Reflexionsvermögen des einfallenden Lichts, das durch eine 2,54·2,54 cm (1''·1'') Faservlies- Probe geführt wird und von der Standard-Referenzprobe zurückreflektiert wird, aufgeführt. Die Proben wurden während der angegebenen Zeit erhitzt. Die weiße Standard-Referenz-Keramikplatte wurde auf 78% Reflektionsvermögen kalibriert. Die niedrigeren Werte geben ein geringeres Reflektionsvermögen an. prozentuales Photovolt-Reflexionsvermögen Zeit in Minuten Latex Rhoplex
Die Ergebnisse dieses Versuchs weisen darauf hin, daß das mit neuem Latex gesättigte, nicht-gewebte Faservlies nach der Wärmealterung mit im Handel erhältlichen Latizes, die für die Verwendung als nicht-gewebte Faservliese entwickelt wurden, vergleichbare Beständigkeit gegenüber Entfärbung besitzt. Es konnte somit gezeigt werden, daß die Produkte der vorliegenden Erfindung, die sich aus der Behandlung von Fasern ergeben, die in den Beispielen mit den neuen Latizes verwendet werden, ein überlegenes Gleichgewicht der Eigenschaften aufweisen, welches einzigartig ist. Dieses Gleichgewicht der Eigenschaften wird aufgezeigt durch hohe Knitterbeständigkeit, weichen Griff, gute Trocken-, Naß- und Lösungsmittel- Zugfestigkeiten, gute Reißfestigkeit, gute Delaminierungs- Beständigkeit, ein hohes Maß an bleibender Verformungsbeständigkeit und gute Farbalterungs-Eigenschaften. Keines der gebräuchlichen, getesteten Latex-Polymere zeigte dieses einzigartige Gleichgewicht.

Claims

1. Faseriges Faservlies-Material, umfassend Fasern, die mit einem Bindemittel zusammen verbunden werden, das im wesentlichen aus vorherrschend Acrylat enthaltenden Polymerketten, einschließlich sich wiederholenden Struktureinheiten, die sich von Itaconsäure ableiten, und bis zu 98,9 Gewichtsteilen eines Acrylats besteht, dargestellt durch die Struktur

worin

R&sub1; Wasserstoff oder Methyl ist;

R&sub2; C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl, C&sub2;-C&sub7;-Alkoxyalkyl, C&sub2;-C&sub7;Alkoxythioalkyl, ein Cyanoalkyl-Rest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen oder deren Mischung ist;

wobei Itaconsäure in einem Bereich von 1 bis 20 Gewichtsteilen vorliegt; wenigstens 40 Gewichtsteile des Acrylats in dem Polymer als ein Alkylacrylat vorliegen; das Polymer sich in einer wäßrigen Emulsion bei geeigneter Anwendung in dem Vlies bei einer Glasübergangstemperatur (Tg) im Bereich von -20ºC bis -60ºC bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer als vernetztes Polymer vorliegt und daß die Vernetzung durch ein vernetzendes Monomer erfolgt, das in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen vorliegt.

2. Faseriges Faservlies-Material gemäß Anspruch 1, worin das vernetzende Monomer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N-Methylolacrylamid und Bis-(N-methylol)allylcarbamat, N-Methylolacrylamid, das mit einem C&sub1;-C&sub4;-Alkanol verethert ist und Bis-(N-methylol)allylcarbamat, das mit einem C&sub1;-C&sub4;-Alkanol verethert ist.

3. Faseriges Faservlies-Material gemäß Anspruch 1, worin die Polymerketten Repetiereinheiten eines copolymeriserten Monomers umfassen, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Alkylacrylaten, Diacrylat- und Dimethacrylat-Monomeren, C&sub2;-C&sub1;&sub0;-Monoolefinen, C&sub2;-C&sub1;&sub0;-Vinyl- und Allylacetaten, C&sub4;-C&sub2; &sub0;-Vinylketonen, C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Allylethern, C&sub8;-C&sub2;&sub0;-Vinylaromaten, C&sub3;-C&sub6;-Vinylnitrilen, C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Vinylamiden, C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Dienen und Divinylen, C&sub2;-C&sub2;&sub0;-Monomeren, die ein Halogen enthalten, ungesättigten Sulfonat-Monomeren, ungesättigten C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Carboxylester und ungesättigten Amiden und ungesättigten C&sub3;-C&sub5;- Monocarbonsäuren.

4. Faseriges Faservlies-Material gemäß Anspruch 1 oder 3, worin das copolymerisierte Monomer n-Butylacrylat ist und die Itaconsäure in einer Menge von 2 bis 8 Gewichtsteilen vorliegt.

5. Faseriges Faservlies-Material gemäß Anspruch 1 oder 2, worin das vernetzende Monomer N-Methylolacrylamid ist, das im Bereich von 0,5 bis 10 Gewichtsteilen vorliegt.

6. Faseriges Faservlies-Material gemäß Anspruch 1, worin das Material ein Faservlies ist, das mit einem nichtselbsttragenden Film eines Polymers beschichtet ist.

7. Faservlies gemäß Anspruch 1, worin das Polymer eine Tg von -25ºC bis -50ºC hat.

8. Verfahren zur Herstellung eines Faservlieses, umfassend das Verbinden einer Masse von Fasern in einem Gewebe, das in-Kontakt-Bringen eines Bindemittels mit den Fasern, das eine wäßrige Emulsion eines Bindemittels umfaßt, das im wesentlichen aus vorherrschend Acrylat enthaltenden Polymerketten, einschließlich sich wiederholenden Struktureinheiten, die sich von Itaconsäure ableiten, und bis zu 98,9 Gewichtsteilen eines Acrylats besteht, dargestellt durch die Struktur

worin

R&sub1; Wasserstoff oder Methyl ist;

R&sub2; C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl, C&sub2; -C&sub7;-Alkoxyalkyl, C&sub2; -C&sub7;Alkoxythioalkyl, ein Cyanoalkyl-Rest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen oder deren Mischung ist;

wobei Itaconsäure in einem Bereich von 1 bis 20 Gewichtsteilen vorliegt; wenigstens 40 Gewichtsteile des Acrylats in dem Polymer als ein Alkylacrylat vorliegen; das Polymer sich in einer wäßrigen Emulsion bei geeigneter Anwendung in dem Vlies bei einer Glasübergangstemperatur (Tg) im Bereich von -20ºC bis -60ºC bildet, und Trocknen und Härten der mit dem Bindemittel behandelten Fasern unter Erwärmungsbedingungen, so daß das Faservlies hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer als vernetztes Polymer vorliegt und daß die Vernetzung durch ein vernetzendes Monomer erfolgt, das in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen vorliegt.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das vernetzende Monomer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N-Methylolacrylamid und Bis-(N-methylol)allylcarbamat, N-Methylolacrylamid, das mit einem C&sub1;-C&sub4;-Alkanol verethert ist und Bis-(N-methylol)allylcarbamat, das mit einem C&sub1;-C&sub4;-Alkanol verethert ist.

10. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin die Polymerketten Repetiereinheiten eines copolymerisierten Monomers umfassen ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkylacrylaten, Diacrylat- und Dimethacrylat-Monomeren, C&sub2;-C&sub1;&sub0;-Monoolefinen, C&sub2;-C&sub1;&sub0;-Vinyl- und Allylacetaten, C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Vinylketonen, C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Allylethern, C&sub8;-C&sub2;&sub0;-Vinylaromaten, C&sub3;-C&sub6;-Vinylnitrilen, C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Vinylamiden, C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Dienen und Divinylen, C&sub2;-C&sub2;&sub0;-Monomeren, die ein Halogen enthalten, ungesättigten Sulfonat-Monomeren, ungesättigten C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Carboxylester und ungesättigten Amiden und ungesättigten C&sub3;-C&sub5;- Monocarbonsäuren.

11. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 10, worin das copolymerisierte Monomer n-Butylacrylat ist und die Itaconsäure in einer Menge von 2 bis 8 Gewichtsteilen vorliegt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das vernetzende Monomer N-Methylolacrylamid ist, das im Bereich von 0,5 bis 10 Gewichtsteilen vorliegt.

13. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin die Verbindungsstufe die Stufe des Eingebens des Latex in den Reaktor, einer Premix-Masse, die das copolymerisierbare Monomer und bis zur Hälfte der Itaconsäure umfaßt, worin der Reaktor wenigstens eine Hälfte der Itaconsäure enthält, Zugabe des Vernetzungsmittels zur Itaconsäure und anschließendes Durchführen der Polymerisation in dem Reaktor bei einer Temperatur von 0ºC bis 100ºC umfaßt.

14. Verfahren gemäß Anspruch 13, worin die gesamte Itaconsäure zu Beginn dem Reaktor zugegeben wird und die Premix-Masse frei von der Itaconsäure ist.