CN1318533C - 具有热熔性聚合物点的热粘性衬布的生产方法与专用于实施所述方法的热熔性聚合物 - Google Patents

Abstract

为了生产热粘性衬布，在选自织物或非织物的衬布载体正面沉积热熔性聚合物点，让衬布载体反面受到电子轰击。这些热熔性聚合物的点是以至少一种功能聚合物为主要成分的，该聚合物含有能与在电子轰击作用下产生的自由基进行反应和/或其本身在电子轰击作用下产生自由基的官能团。调节电子在聚合物点中穿透深度，以便达到相对于该聚合物点的平均厚度E在有限厚度e内所述聚合物的自交联作用。优选地，所述官能团包括烯属不饱和官能团如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯丙基、丙烯酰胺、乙烯基醚、苯乙烯、马来酸或富马酸类官能团。

Description

具有热熔性聚合物点的热粘性衬布的生产方法与 专用于实施所述方法的热熔性聚合物

本发明涉及作为织物或非织造物载体的热粘性衬布，在其表面上涂布热熔性聚合物点，以后在施加一定热压的作用下，这些点能够粘附在待增强服装的零件上。本发明更具体地涉及这种衬布的生产方法，该方法采用电子轰击以局部改变热熔性聚合物的熔点和/或粘度；本发明还涉及专用于实施所述方法的热熔性聚合物。

在热粘性衬布领域里遇到的所有问题中，最棘手的待解决问题之一是热粘性衬布通过热压粘附到待增强服装零件上时存在透过衬布载体的危险。事实上，用于进行这种热粘附所选择的温度应该能够达到聚合物的熔点，以便如此熔化的聚合物能够分配和粘附在服装零件表面的纤维或长丝上。但是，往往这种分配不只是发生在表面，而且熔化聚合物流过纤维或长丝，出现在衬布载体反面上。从美观角度来看，这也并非偶然出现的问题，除非如果衬布用于表面和构成衣服的后面。无论如何，这种透过效果是局部提高了衬布的硬度，因此提高了服装零件的硬度，这样可能与人们期望的效果相反。还可能造成在诸如衬里和反面形成褶裥的布部分之类加衬里织物上发生粘合，这样造成了服装质量下降。

为了解决这一难题，已经提出制造热粘性衬布，它的热熔性聚合物点包括两个重叠层，即第一层与衬布载体正面接触，第二层被准确地设置于第一层上面。当然，确定两层的组分，以致当服装零件被施加热压时，只有第二层的热熔性聚合物在温度作用下起反应。由于被阻止向衬布载体扩散，所以热熔性聚合物在这种情况下只能朝向服装零件扩散，第一层在某种意义上起着防渗层的作用。

实际上，这种具有两个重叠层的技术存在许多缺陷，特别地实现两层重叠的困难以及出现两层分层的危险。

为了克服这些缺陷，本申请人已经在文献FR 2 606 603中提出运用一些对热熔性聚合物起作用的化学类方法，至少部分地至少在与衬布载体连接的界面改变其化学结构，以便阻止热熔性聚合物在热作用下和/或在压力作用下和/或在蒸汽作用下通过衬布载体发生粘合。适宜于改变热熔性聚合物化学结构的化学类方法包括至少一种活性材料和至少一种适合于引发、确保、促进在活性材料与热熔性聚合物之间反应的反应方法。

活性材料与热熔性聚合物之间的接触通过这两种组分混合进行，这时它们充分混合以点的形式沉积在衬布载体上，或者通过在衬布载体上涂布这种活性材料、然后沉积聚合物点(这时没有活性材料)进行接触。在反应方法中，可列举加热，紫外辐射和电子轰击。

本申请人在文件EP 0 855 146A1中还提出一种方法，根据这种方法，在衬布载体的正面沉积平均厚度为E并且含有自由基活化剂的热熔性聚合物点，对载体的一个面进行电子轰击，同时调节电子在热熔性聚合物点中穿透深度，以便在相对于平均厚度E的厚度e内改变热熔性聚合物的物理-化学性质，这些性质选自该聚合物的熔点和粘度。

自由基活化剂的功能是产生能够引发热熔性聚合物本身进行聚合反应的自由基。因此，严格地说不是文件FR 2 606 603所考虑的意义上的反应性材料。

以上两份文件说明的技术存在各种缺陷。根据文件FR 2 606 603，当反应性材料被涂布在衬布载体上并且随后沉积聚合物点之时，在利用加热、紫外光辐照或电子轰击后发生的反应是在反应性材料与热熔性聚合物之间的界面上进行的。这个反应因此只涉及非常小的厚度。在任何其它情况下，根据文件FR 2 606603的反应性材料或根据文件EP 0 855 146A1的自由基剂是与热熔性聚合物混合后再在衬布载体上完成点沉积。这种混合过程通常是在将聚合物分散成浆状时通过将反应性材料或自由基剂作为配方的任何其它产品加入来完成的。为了得到更充分的混合，根据文件EP 0 855 146A1，热熔性聚合物与自由基活化剂预先进行混合，再让这种混合物进行相继的熔化、挤出和磨碎操作，以便得到一种可原样用于涂布的粉末，或将该粉末稀释以便随后制备呈浆状的含水分散液，这种分散液可用于在衬布载体上沉积聚合物的点。但是，无论混合物充分混合的特性如何，在所述衬布载体上涂布的每个点中一方面总是存在具有对衬布载体在待增强服装零件上的粘附必不可少的粘合功能的热熔性聚合物，另一方面，总是存在具有在例如加热、紫外光辐照或电子轰击的反应性方法作用下的反应性功能的反应性材料或自由基剂，电子轰击特别涉及自由基剂。

在采用电子轰击改变热熔性聚合物的化学结构生产热胶合衬布方法的特别情况下，自由基剂的存在带来许多困难。当聚合物点沉积技术使用呈浆状的水分散液时，为了使得这种浆在一定时间间隔内保持良好的稳定性，重要的是被加入这种浆配方中的组分可溶于水。然而，对于大多数不溶于水的物质而言，适合作为自由基剂的产品至少以参与含水分散液的制备过程的比例存在，这样可能造成随着时间流逝浆的相对不稳定性。另外，适合作为自由基剂的产品一般呈液体形式，其沸点可能或许与在衬布载体上点沉积时操作条件下的使用温度不一致。因此，在这种情况下，可能蒸去其中部分自由基剂，这样会降低电子轰击下的反应能力甚至使其丧失。最后，还应该提到，由于适合作为自由基剂的产品一般是低分子量的单体，它们在与热熔性聚合物的混合物中的性能与增塑剂的性能是相容的。这种性能可能导致热熔性聚合物的熔体粘度改变，可能带来涂布质量问题，还可能改变聚合物的固有机械强度性能，因此会影响粘合性能。

申请人确定的目的是提出一种通过利用电子轰击改变热熔性聚合物的化学结构生产热粘性衬布的方法，该方法克服了上述缺陷。

可以通过本发明的方法很好地达到这个目的，根据该方法在选自织物载体和非织物的衬布载体正面以已知方式沉积热熔性聚合物点，再让衬布载体的反面承受电子轰击。特征性地，根据本发明，这些热熔性聚合物点以至少一种含有官能团的聚合物为主要成分，该聚合物含有的官能团能与在电子轰击作用下产生的自由基进行反应，和/或这些官能团本身在电子轰击作用下产生自由基；此外，调节电子在聚合物点中的穿透深度，以便借助所述的官能团相对于聚合物点平均厚度E在有限厚度e内实现所述功能聚合物的自-交联作用。

因此，可以消除与热熔性聚合物和自由基剂混合相关的所有上述缺陷，因为正是热熔性聚合物本身同时具有粘合功能和在电子轰击下的反应性功能。

本发明的另一个目的是提出一种用于热粘性衬布的，特别地为实施上述方法所构想的热熔性聚合物。这种热熔性聚合物的特征在于，它含有能与在电子轰击作用下产生的自由基进行反应的和/或其本身在电子轰击作用下能生成自由基的官能团。

根据第一种方式，这些官能团包括具有烯属不饱和官能团如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯丙基、丙烯酰胺、乙烯基醚、苯乙烯、马来酸或富马酸类的官能团。

根据第二种方式，所述官能团包括不稳定的组成部分，即键能比通常碳-碳或碳-氢键能低的组成部分。作为不稳定的组成部分实例，可以列举碳-氯C-Cl键或硫醇S-H键。

本发明的官能热熔性聚合物可按照两种可能的途径得到。根据第一个途径，往聚合物合成的反应介质中直接添加带有一个或多个官能团的单体，这些官能团能与在电子轰击作用下产生的自由基反应和/或在电子轰击作用下其本身产生自由基。根据第二个途径，使用已经构成的热熔性聚合物为原料并且通过采用已知的接枝技术在这种聚合物结构上接枝所希望的官能团使所述热熔性聚合物进行转化。

该官能团在聚合物链上的位置显著地影响在电子轰击作用下功能聚合物的反应性以及所得到交联网的结构。这种官能团可以位于链端，沿着链排布或沿着聚合物主链位于分枝或接枝上。

本发明的官能热熔性聚合物应该必需具有热粘性衬布目的应用必不可少的粘附或粘合性能。此外，该聚合物应该在其合成时或者如前面指出的，通过后续转化进行官能化。因此，它具体地是聚乙烯(PE)、共聚酰胺(coPA)、聚酯(Pes)、聚氨酯(PU)或共聚酰胺嵌段醚(PBAX)类聚合物。作为涉及聚酰胺类骨架的非限制实例，这些官能团位于链端；涉及聚乙烯类的骨架，这些官能团沿着主链位于分枝上；涉及聚酯类的骨架，沿着主链包括这些官能团；涉及聚氨酯类骨架，沿着主链接枝官能团。

的确，选择本发明的官能热熔性聚合物，以便满足在热粘性衬布中的使用限制条件，这些限制条件随着采用的技术而改变。

特别地，涉及这种聚合物的存在形式，这种聚合物应该能够以粒度10-200微米的耐研磨粉末状提供，或如果使用的技术是热-熔体类的技术时，也可以颗粒状提供。

当采用呈浆状的含水分散液为原料进行聚合物点沉积时，这种聚合物的确应该适合于这种含水分散液制备过程。

当该沉积过程以涂布方式进行时，这种热熔性聚合物含有的官能团应该在涂布温度下是稳定的，已知根据使用的技术，这个温度可以是150-225℃。这种热稳定性对于避免这些官能团导致不可控制地开始进行自交联反应是必不可少的。通过往官能热熔性聚合物中加入抗氧化剂，可以改善这种热稳定性。

本发明的官能热熔性聚合物的熔点，在未受到电子轰击时一般应该是70-150℃，已知在电子轰击作用下同样的自交联聚合物的熔点高于上述温度。

本发明的官能热熔性聚合物根据它们的应用是耐机洗的，耐含氯溶剂干洗的和耐蒸汽的。

根据实施例，这种功能聚合物具有聚乙烯类骨架，含有甲基丙烯酸酯类官能团。为了得到这种功能聚合物，使用由乙烯单体和低百分数，约3重量％丙烯酸得到的初始聚合物为原料。这种聚乙烯类初始聚合物含有与碳链连接的酸官能团

特别地涉及由DOW CHEMICAL公司以名称Primacor 3150提出的聚合物FAA。使用下式所示由Aldricch公司以名称GMA提出的环氧化物类化合物与这种初始聚合物按化学计量比例进行酯化反应：

得到下式功能聚合物：

其中甲基丙烯酸酯官能团含有烯属不饱和键，它们能借助在电子轰击时电子作用所产生的自由基进行聚合物本身自交联作用。特别地涉及使用功率至少为70千伏，剂量约为10-100千戈瑞，对其正面具有用功能聚合物形成的点的衬布载体反面进行电子轰击。这种预定的功率和剂量能够将电子的作用限制在沉积点平均厚度的有限厚度e内。因此，只在所述点的基部，即与衬布载体接触的位置，在该点这个厚度e内发生功能聚合物的自交联作用。自交联聚合物的熔点高于未自交联聚合物的熔点，以便当衬布被施用在待增强物品上时，聚合物点的自交联基部与该点的其余部分相比不易于流动，这样避免了穿透。

可以列举第二个和第三个具有聚乙烯类骨架的功能聚合物实例。

在第二个实例中，官能团是苯乙烯类的。使用乙烯单体和约10重量％甲基丙烯酸羟基乙酯得到初始聚合物。可能涉及由Neste Chemical公司以编号NRT354提出的聚合物EHEMA。它与由American Cyanamid公司以名称TMI提出的下式间异丙烯基化合物进行反应：

得到下述通式的功能聚合物：

在第三个实例中，这些官能团是丙烯酸酯类的。使用乙烯单体和约16重量％乙烯醇得到初始聚合物。可能涉及由Bayer公司以编号LevasintS-31提出的EVOH聚合物。它与丙烯酸化合物反应得到下述通式功能聚合物：

在任何情况下，为了得到功能聚合物而确定进行不同反应的操作条件，所述功能聚合物含有适当比例的官能团，从而可获得所期望的结果，即在电子作用下达到因所述功能聚合物的自交联而定位增加熔点，并且所述功能聚合物还满足由于在热粘性衬布上施用载体而设定的条件，而在载体上沉积了功能聚合物的点。

Claims (6)

1、热粘性衬布的生产方法，其中在选自织物载体和非织物的衬布载体的正面沉积热熔性聚合物点，再对衬布载体的反面进行电子轰击，其特征在于热熔性聚合物点是以至少一种功能聚合物为主要成分的，该聚合物含有：

热熔性聚合物骨架，选自聚乙烯、共聚酰胺、聚酯、聚氨酯或共聚酰胺嵌段醚，以及

能在电子轰击作用下与自由基进行反应和/或在电子轰击作用下本身能产生自由基的官能团，所述官能团或者在功能聚合物的合成过程中，或者通过接枝到聚合物骨架而被结合到聚合物骨架上；其特征还在于调节条件和电子在聚合物点中的穿透深度，以便通过所产生的自由基与所述官能团的反应在小于平均厚度E的厚度e内实现所述功能聚合物的自-交联作用。

2、为实施权利要求1所述方法而特别构想的热粘性衬布的热熔性聚合物，其特征在于该聚合物含有：

热熔性聚合物骨架，选自聚乙烯、共聚酰胺、聚酯、聚氨酯或共聚酰胺嵌段醚，以及

能在电子轰击作用下与自由基进行反应和/或在电子轰击作用下本身能产生自由基的官能团，所述官能团或者在功能聚合物的合成过程中，或者通过接枝到聚合物骨架而被结合到聚合物骨架上。

3、权利要求2的聚合物，其特征在于所述官能团包括烯属不饱和官能团。

4、权利要求3的聚合物，其特征在于所述烯属不饱和官能团包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯丙基、丙烯酰胺、乙烯基醚、苯乙烯、马来酸或富马酸类官能团。

5、权利要求2的聚合物，其特征在于所述官能团含有其键能比通常碳-碳或碳-氢键能低的不稳定组成部分。

6、权利要求5的聚合物，其特征在于所述不稳定组成部分是碳-氯C-C1键或硫醇S-H键。