CN1060862A - 用于织物尤其是衬料的光栅花纹涂覆的热熔性粘合剂材料 - Google Patents

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Abstract

本发明介绍了用于织物(尤其是外衣衬料)涂覆 的热熔性粘合剂材料，包含基于共聚酯的热熔性粘合 剂浆料作为基层，热熔性粘合剂作为覆盖层。本发明 热熔性粘合剂的特征是基层的热熔性粘合剂浆料包 含共聚酯与低压聚乙烯的混合物，热熔性粘合剂覆盖 层最好包含共聚酰胺。当使用本发明热熔性粘合剂 材料时，可以得到光栅型涂覆的织物，其中热熔性粘 合剂明显地提高了粘合强力以及洗涤和清洗稳定 性。

Description

本发明涉及用于光栅花纹（raster-pattern）涂覆织物（如：纺织品、纸、皮革、泡沫材料或塑料薄膜）的热熔性粘合剂材料。具体地说，本发明涉及制衣行业中用来光栅式涂覆可固着衬料的热熔性粘合剂材料。
热熔性粘合剂材料是众所周知的，其基层最好以水性浆状以光栅花纹施用在待涂覆织物上，然后使粘合剂粉末在其上扩散。然后用快速打布辊使织物振动。将过量的热熔性粘合剂吹掉并抽提，粘附在光栅式痕迹上的粉末经干燥与水性浆料基层熔结在一起。该熔结产物构成了热熔性粘合剂材料。因而涂覆光栅（最好是点状的）包括干燥的基层和熔结的热熔性粘合剂浆料，熔结的热熔性粘合剂融粉末施用在上面作为第二层。在压力和相对温和的温度下将被覆织物与其它片状或针洞共同层压为片状料或裁剪料，形成耐清洗复合材料，其耐洗涤性和粘合性特别好。
已知道数种热熔性粘合剂材料在筛网印花过程中具有耐清洗性。它们主要由热熔性粘合剂细粉水浆混合物组成。该粘合剂细粉也可以粗糙粒子的形式直接应用在扩散成照相凹版印刷法（粉末点纹法）中。目前常用的耐清洗热熔性粘合剂材料是基于共聚酰胺、共聚酯或低压聚乙烯的材料。聚胺酯也被推荐用于此目的。其它也在使用的热熔性粘合剂材料不耐清洗。
对于制备基层的热熔性粘合剂细粉的糊化而言，要使用特殊的悬浮剂或分散剂，以提供轮廓光洁的印花花纹，而又不降低耐清洗性。此外，分散剂应当带来其它特性。例如：防止混入粉末的沉淀;印花轮廓光洁;控制热熔性粘合剂浆料的渗透;防止渗透穿过外层织物，避免固着时发生反应或裁剪织物时布边熔接的清除。关于这类分散剂见下列专利，例如DE-B-2007971，DE-B-2229308，DE-B-2407505，DE-B-2507504和DE-B-3510109。分散剂中还可加入柔软剂，常常加入高分子量聚氧化乙烯，它可以增加浆糊的柔韧性。
在筛网印花方法中的光栅式涂覆时，使用具有规则或不规则网孔的筛网花纹板，用内刮刀使热熔性粘合剂材料通过网空印在衬里织物上。而在以前使用筛网花纹板间隔和孔径都比较大，最近采用紧密并列的小孔得到了较好的涂层。形成密集在一起的热熔性粘合剂网点。另外，为了得到洁净的印花，衬料已越来越轻、细，并且必须地更密了。然而，早先的衬料涂层是常规的11-17网点/英寸线性排列的11-17目光栅，今天线性排列的每英寸38网点的衬料已投入使用。随着光栅的越来越精细，涂层的问题也越来越多，同时清洗的问题也越来越多，这是由于具有大的单个网点粗糙光栅排列比之具有小的单个网点精细光栅排列产生较好的粘合强力。
但是，衬料的使用也在演变。为了流行和环境方面的原因，越来越多的衬料用于最好洗涤而不是清洗的服装，例如，用于娱乐的服装。
这种趋势的变化导致了以前专门用于外衣的共聚酰胺热熔性粘合剂材料逐渐地被共聚酯热熔性粘合剂材料取代，这是由于尽管聚酯的确没有象共聚酰胺那样好的耐化学清洗性能，但其洗涤稳定性好。今天低压聚乙烯专门用于外衣，它具有足够的耐化学清洁性和很好的耐洗涤性，这是因为低压聚乙烯的熔点太高，约为130℃，从而要求固着间隙温度（fixing  gap  temperature）必须为约150℃以上。目前实际采用的固着间隙温度总是较低，在衬料和面料的熔点之间。因而，低压聚乙烯目前几平只限于衬衣材料。由于价格和质量方面的原因，衬料的生产和使用的变化也最终导致了每平方料衬料的涂覆量明显降低。而在以前18-25g/m2这样的附加量是很平常的，目前对于衬料其范围在8-18g/m2之间。通过降低附加量，生产这样的衬料的工业便可满足服装的固着区更软和更样式多变的要求
为了解决有关洗涤和清洗稳定性降低以及粘合强度弱的问题，研制了改性的热熔性粘合剂和改进的涂覆技术以及改进的涂料载体。所谓双层涂覆（duo  coating）中每一网点包含两层，如上所述效果特别令人满意。该双层涂覆在专利DE-B-2214236，DE-B-2231723，DE-B-2536911和DE-B-3230579中有详述。最近，引入了间接涂覆技术，在该技术中，涂料先施用于一个副载体上然后再转移到衬料片上，该涂覆方法例如在欧洲专利EP-A-0219376和EP-A-0365711中有详述。
细至微纤的细纤度单纤的细支纱和合成纱（例如，丙烯腈高膨体纱和卷曲纱）的使用提高了涂层载体的性能。此外，以前使用的织物已逐渐被其它织物取代，例如：被机织针织物或机织和针织绒头织物取代，其中后者是机织针织物和针织物组合而成的绒头织物，但是，尽管取得了这些进展，尤其对于服装工业，并未满足所有要求。特别对于衬料和外层织物的固着化合物来说硬挺和折皱增加的趋势仍然是一大缺点，对于精细光栅涂覆更是如此。但是非常特别的是对于用于精细外层织物（如用于女短衫）的精细涂覆的衬料来说，尽管使用了共聚酯，固着化合物的洗涤稳定性却都很一般，而且往往很差。因此人们一直很需要一种涂覆量少、可以在目前采用的温和固着温度下熨烫的衬料，这种衬料应该给人以柔软的固着感，洗涤时不产生任何问题，而且洗涤后仍保持较高的粘合强力。
迄今为止，还不能够得到这样的材料。例如使用改性的能提供期望的高粘合强力的热熔性粘合剂材料，我们可以接近上述要求，这种粘合剂材料应该涂覆最明显地少，在洗涤或清洗后仍能保持原有的粘合强力。
因此，本发明的目的是提供一种热熔性粘合剂材料，涂于共聚酯基料上的热熔性粘合剂浆料作为基层，上面再有作为覆盖层的热熔性粘合剂，该粘合剂材料具有高粘合强度和优异的耐清洗和洗涤性能，且涂覆量亦较少。此外，由此引起的固着化合物成本的降低也应该是显著的。
上述问题可以通过采用前面指定类型的热熔性粘合剂材料加以解决，在本发明中，热熔性粘合剂浆料基层包含共聚酯和低压聚乙烯的混合物。
本发明粘合剂材料的实例和改进之处是本文后面权利要求的主题。本发明粘合剂材料特别适用于织物的光栅花纹涂层的制作，尤其用于外衣衬料的涂覆。此外，本发有还提供一种衬料，该衬料涂有热熔性粘合剂材料，它即使洗涤后仍具有很高的粘合强度。
在基层的热熔性粘合剂浆料中，共聚酯与低压聚乙烯的重量比以干热熔性粘合剂浆料重量计为2∶1至2∶3，该浆料最好是上述组分混合物的水浆料，在这种情况下，主要由水组成的挥发成分以湿热熔性粘合剂材料计为48-68%。
所述材料最好按照本发明涂覆于待覆物品（例如，衣物衬料）上，使在筛网印花中先涂覆热熔性粘合剂浆料作为基层。然后再其上涂覆覆盖层，扩散的热熔性粘合剂特别适合作为覆盖层。扩散之后，使衬料振动，将大部分未粘附于其层上的粉末除去。
在常规的干燥与熔结过程之后，将涂有光栅花纹覆的织物在压力和温度下与其它织物固着形成一种耐清洗复合体，它具有较高的洗涤和清洗稳定性。与用其它类似的仅含共聚酯的热熔性粘合剂粉末制成的光栅涂层比较，在同样量热熔性粘合剂的情形下，洗涤后粘合强度提高两倍多，化学清洗后的粘合强度提高到约2-4倍，固着后也可得到相同的增长量。
这种增加粘合强力的性质是如此显著，以致于在固着间隙温度的就已出现，该温度明显地低于采用低压聚乙烯所需的温度。由于提高了粘合强力，因而尤其有可能减少所需的涂覆量，以便获得较柔软的、不易起皱的和较少硬挺感的固着复合体织物。对于本发明热熔性粘合剂材料包含有干燥的熔结基层和烷结于其上的覆盖层，其用量通常是6-15g/m2。采用本质上更经济的低压聚乙烯并减少涂覆量，这种衬料的主要成本也将大大降低。对于化学清洗后的粘合强度相对不受采用低压聚乙烯的影响。
热熔性粘合剂浆料中包含的低压聚乙烯是具有122-137℃的熔点或熔融范围的粉末，其粒经约为80μm。按照DIN  53735标准方法在190℃和21.6N的标记压力影响下测得的熔融指数为5-30g/10min的流出时间。用有关熔点的信息来表征用于热熔性粘合剂浆料的共聚酯是不太适当的，当逐渐加热时共聚酯表现出热吸收能的最大点和最小点，对本发明所用的共聚酯来说，用Mettler系统TA300热分析仪在熔点范围测定的最大能量吸收应当为105-135℃，最好为110-125℃，分析采用的温升为10℃/min。在温度为160℃、压力为21.6N标记压力下测量的本发明所用的共聚酯的熔融指数为5-50g/10min流出时间，最好为10-40g/min流出时间，粒径也小于80μm。
为了将共聚酯和低压聚乙烯的混合物糊化，使用分散剂。为此目的，用于共聚酰胺基料上的糊状热熔性粘合剂材料的组合物是适宜的。例如，上述专利和DE-B-2007971，DE-B-2229308，DE-B-2407505以及DE-B-3510109（本文均引为参考文献）中所描述和指出定的组合物。混有基于聚丙烯腈或聚甲基丙烯酸的稠化剂的分散剂特别适宜，以湿热熔性粘合剂浆料重量计，其在湿热熔性粘合剂浆料中占0.5-2.0%（重量）。聚乙烯基吡咯烷酮，乙醇酸纤维素或其它稠化剂也是适宜的。此外，亦可用羧酸，最好是脂肪族单羧酸、脂肪酸、含腊酸或乳酸，它们应该部分地以盐的形式存在。酸分子中最好具有15-25个碳原子，以湿热熔性粘合剂浆料计，酸的比例亦为0.5-2.0%（重量）。盐的生成优选用氨，热熔性粘合剂浆料的pH值在7.0和10.0之间，作为附加的稠化剂，也可加入0.05-0.3%（重量）的水溶性纤维素衍生物，例如，羟乙基纤维素。浆料中也可含6%（以湿热熔性粘合剂浆料计）的柔软剂，例如，邻或对甲苯磺酰胺或N-烷基化的甲苯磺酰胺。此外，还可加入少量高分子量的聚氧化乙烯。热熔性粘合剂浆料的干含量最好为32-52%（重量）。
本发明热熔性粘合剂浆料覆盖层最好包含共聚酰胺、共聚酯或它们的混合物。正如人们所惊异地发现的，使用共聚酰胺效果特佳。最好覆盖层是粉末状的，它在基层上扩散，共聚酰胺粉末粒径大部分在80-200μm范围内。市售产品可用作覆盖层。当使共聚酯扩散时，最好在扩散前用0.1-1.0%（重量）的润湿剂处理粉末，以得到均匀的粉末分散、便于除去过剩的粉末并增加粘合强力。适宜的润湿剂是非离子润湿剂，例如，聚乙二醇醚，像烷基聚乙二醇醚或烷基芳基聚乙二醇醚之类。下述作法较为适宜：将所用的润湿剂溶解于溶剂中，例如乙醇（甲醇、乙醇或异丙醇）中，然后在快速混合器中与粉末混合。空气干燥之后，所得粉末便可用于扩散。还可以将改性的粉末在生产前或生产后与柔软剂一起使用。对于由热熔性粘合剂浆料和粉末构成的双涂层来说，热熔性粘合剂干浆料与热熔性粘合剂粉末的重量比约为1∶1。
当用Mettler系统TA3000热分析仪以升温速率10℃/min测定时，该粉末最好在90-110℃的熔融范围内具有最大热能吸收。当在温度为160℃、压力为21.6N标记压力下测定时，共聚酯粉末和共聚酰胺粉末的熔融指数都应该是20-60g/10min流出时间，最好为30-50g/10min流出时间。
本发明热熔性粘合剂材料将通过下列实施例予以详述。
用作基层的热熔性粘合剂浆料以下述方法制备：
将下列组分在真空（0.1巴）中混合：
50重量份起始分散体A
130重量份水
50重量份聚酯粉末Ⅰ或Ⅱ
50重量份低压聚乙烯粉末
3.0重量份Hoechst稠化剂V3748
（30%聚丙烯酸衍生物分散剂，Hoechst生产）
起始分散体A一般组成如下：
1350重量份水
2重量份浓氨水（密度0.91g/cm3）
125重量份硬脂精（65%硬酯酸，35%棕榈酸）
120重量份Latecoll  AS（10%聚丙烯酸铵衍生物，氨-碱，pH＝11，生产厂：BASF，Ludwigshafen）
4重量份Natrosol HR 250R（羟乙基纤维素，生产厂：Hercules
实施例1
用下述共聚酯（Ⅰ）制备第一浆料（B1）
共聚酯（Ⅰ） Platherm M 1400R
粒径0-80μm
熔融指数（160℃，21.6N）
34g/10min
熔化范围100-127℃
Mettler系统TA3000热分析仪测得的
热吸收峰：124.8℃
体积密度：60.6g/100cm3
生产厂：Atochem，Bonn
用于浆料（B1）生产的低压聚乙烯如下：
低压聚乙烯：Abifor 1300R
粒径0-80μm
熔融指数（190℃，21.6N）
20g/10min
熔点：130℃
用Mettler系统TA3000热分析仪测得的
热吸收峰：129℃
体积密度：38g/100cm3
生产厂：Billeter，Zurich，CH
在涂覆之前将具有37%固体含量的热熔性粘合剂浆料（B1）搅拌一会儿。用一个略微倾斜的刮刀将粘稠的热熔性粘合剂浆料通过25目具有规则网点排列的膜筛网刮涂在涂层载体上。孔直径是0.3mm，筛网壁厚0.19mm，涂层载体是重量为35g/m2织物，它包含非机织针织织物，非机织比率为30g/m2PES/PA纤维（30%/70%），纤维强力1.2dtex。非机织织物是点熔接（dot welded）的，用PES复丝经纱针织在非胶印毛边结合处，纱强力44dtex，纤维强力1.5dtex。横向毛边密度是11/in，在长度方向每英寸10目。热熔性粘合剂附着量为13g/m2湿浆;相应为5g/m2干浆。
印花后紧接着用热熔性粘合剂粉末作为覆盖层在基层涂层上扩散，扩散的粉末是如下定义的共聚酯。
共聚酯（Ⅰ） Avabond 30 ER
粒径80-200μm
熔融指数（160℃，21.6N）
46g/10min
用Mettler系统TA3000热分析仪测得的
热吸收峰：105℃
体积密度：63.6g/100cm3
生产厂：Avalon  Chemical
用扩散粉末在基层上扩散之后，使用高速旋转的打浆机使非机织织物振动。未粘附在印花点上的扩散粉末通过吹扫除去并提取。随后在140℃进行干燥，并用该热熔性粘合剂涂覆的非机织料尝试测定粘合强力。
实施例2
用如下定义的共聚酯（Ⅱ）生产热熔性粘合剂浆料（B2）
共聚酯（Ⅱ） Griltex 6 PR
粒径0-80μm
熔融指数（160℃，21.6N）
14g/10min
熔化范围110-130℃
以Mettler系统TA3000热分析仪测得的
热吸收峰：125.8℃
体积密度：65g/100cm3
生产厂：Ems  chemic，Domat/Ems
所用的用于制备热熔性粘合剂浆料的低压聚乙烯对应于实施例1
该热熔性粘合剂浆料的施用与实施例1的方法相同，实施例1中的共聚酯（Ⅲ）被用作热熔性粘合剂扩散粉末。
测定了实施例2中的本发明热熔性粘合剂材料制得的涂层的粘合强度，结果如表所示。
实施例3
使用与实施例1相同的热熔性粘合剂浆料（B1），但这次用如下定义的共聚酯胺（Ⅳ）替代实施例1中的热熔性粘合剂粉末。
共聚酰胺（Ⅳ） Griltex D 1302R
粒径80-200μm
熔融指数（160℃，21.6N）
36g/10min
熔化范围98-124℃
以Mettler系统TA3000热分析仪测得的
热吸收峰：100℃
体积密度：57.5g/100cm3
生产厂：Ems  Chemie，Domat/Ems
按实施例1的方法施用热熔性粘合剂浆料和扩散粉末。
测定实施例3热熔性粘合剂材料制得的涂层的粘合强力，结果如表所示。
实施例4
用实施例2的热熔性粘合剂浆料（B2）作为基层，用来制备覆盖层的热熔性粘合剂是实施例3所用的共聚酰胺（Ⅳ），按实施例1的方法涂覆。
测定实施例4的本发明热熔性粘合剂材料制得的涂层的粘合强力，结果如表所示。
对比例1-3
将下面所述的热熔性粘合剂浆料（B3），（B4）和（B5）印在涂层载体上，这次不用加热熔性粘合剂粉末覆盖层。采用孔径为0.4mm、壁厚为0.19mm的25目膜筛网，热熔性粘合剂材料的附着量代表性地约为10g/m2干料，对比例1-3所用的热熔性粘合剂具有如下组成：
50重量份起始分散体（A）
100重量份水
100重量份共聚酯粉末（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅴ）
1.5重量份Hochst稠化剂V  34748
（30%聚丙烯酸衍生物分散体，生产厂：Hoechst）
下述共聚酯粉末分别用于对比例1，2和3：
对比例1：共聚酯（Ⅰ），参见实施例1
对比例2：共聚酯（Ⅱ），参见实施例2
对比例3：
共聚酯（Ⅴ） Avabond 30 ER
粒径0-80μm
（来自Avabond  30E的不同粒料其粒径范围为80-200μm，其它特性及生产厂与实施例1中共聚酯（Ⅲ）的相同）
测定从对比例1-3的热熔性粘合剂材料制得的涂层的粘合强力，将用热熔性粘合剂全部涂覆的被覆织物载体（10g/m2）施用并固着于棉府绸表面（117g/m2，经密和纬密分别为280/10cm）固着是通过热压定形的，用实施例1-4的热熔性粘合剂材料涂于涂层载体上的固着数据如下：
顶板温度：145℃
底板温度：100℃
固着间隙温度：128℃
压力：300CN/cm
固着时间：15秒
用对比例1-3的热熔性粘合剂材料涂于涂层载体上的固着数据如下：
顶板温度：155℃
底板温度：100℃
固着间隙温度：138℃
压力：300CN/cm
固着时间：15秒
表
以CN/5cm表示的粘合强力
（附着量10g/m2）
试样        固着后        60℃洗涤后          化学清洗后
实施例1      3200             850                 1700
实施例2      2350            850                  1200
实施例3     ＞4000            1750              ＞4000
实施例4    ＞4000            1600                ＞4000
对比例.1     650             450                 1000
对比例.2     750             450                  900
对比例.3      600            450                  1100
所测得的粘合数表明，实施例1-4所示的本发明双层涂层远远优于对比例1-3所示的简单的热熔性粘合剂浆料涂层，后者仅基于共聚酯。令人惊异的是，当使用热熔性粘合剂材料时，采用如下的双层涂层可以得到极好的结果：即，包含有共聚酯和低压聚乙烯混合物的基层和共聚酰胺热熔性粘合剂的覆盖层（参见实施例3和4）。
Figure 911037411_IMG1

Claims (16)

1、一种用于织物尤其是衬料的光栅花纹涂覆的热熔性粘合剂材料，包含基于共聚酯的热熔性粘合剂浆料作为基层和位于其上的热熔性粘合剂覆盖层，其中热熔性粘合剂包含共聚酯与低压聚乙烯的混合物。
2、如权利要求1所述的热熔性粘合剂材料，其中包含的共聚酯与低压聚乙烯的重量比以组分的干重计为2∶1至2∶3。
3、如权利要求1或2所述的热熔性粘合剂材料，其中热熔性粘合剂浆料是共聚酯与低压聚乙烯的水浆混合物。
4、如权利要求3所述的热熔性粘合剂材料，其中热熔性粘合剂浆料的干重占32-52%（重量）。
5、如权利要求1至4之一所述的热熔性粘合剂材料，其中热熔性粘合剂涂覆量在干燥和熔结后为6-15g/m2织物。
6、如权利要求1至5之一所述的热熔性粘合剂材料，其中共聚酯粒径小于80μm，在温度为160℃、压力为21.6N下的熔融指数范围是5-50g/10min流出时间。
7、如权利要求1至6之一所述的热熔性粘合剂材料，其中低压聚乙烯粒径最大为80μm，熔点范围122-137℃，在温度为190℃、压力为21.6N下的熔融指数范围是5-30g/10min流出时间。
8、如权利要求1至7之一所述的热熔性粘合剂材料，其中基层可以用筛网印花方法，覆盖层可以用扩散的方法施用于待覆织物上。
9、如权利要求1至7之一所述的热熔性粘合剂材料，其中基层的热熔性粘合剂浆料中附加地含有基于下述物质的分散剂：聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸或聚乙烯基吡咯烷酮、乙二醇酸纤维素、以及羟酸、脂肪酸、含腊酸，或者还含有乳酸或它们的盐。
10、如权利要求9所述的热熔性粘合剂材料，其中热熔性粘合剂浆料中包含14-25个碳原子的游离脂肪族单羧酸或其盐。
11、如权利要求1至10之一所述的热熔性粘合剂材料，其中热熔性粘合剂浆料中附加地含有柔软剂，其含量以湿热熔性粘合剂材料计最高为6%（重量）。
12、如权利要求11所述的热熔性粘合剂材料，其中柔软剂是邻或对甲苯磺酰胺或N-烷基化的甲苯磺酰胺。
13、如权利要求1至12之一所述的热熔性粘合剂材料，其中覆盖层包含共聚酯、共聚酰胺或其混合物。
14、如权利要求1至13之一所述的热熔性粘合剂材料，其中热熔性粘合剂干浆料与热熔性粘合剂粉末的重量比约为1∶1。
15、如权利要求1至14之一所述的热熔性粘合剂材料用于织物，尤其是外衣衬料的光栅型涂层。
16、一种服装衬料，其中衬料上涂有权利要求1至14之一所述的热熔性粘合剂材料。
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