CS211798B1

CS211798B1 - Způsob přípravy tavných lepidel

Info

Publication number: CS211798B1
Application number: CS333180A
Authority: CS
Inventors: Jaroslava Kondelikova; Frantisek Karhan; Irena Prokopova
Original assignee: Jaroslava Kondelikova; Frantisek Karhan; Irena Prokopova
Priority date: 1980-05-13
Filing date: 1980-05-13
Publication date: 1982-02-26

Description

(54) Způsob přípravy tavných lepidel

Vynález s® týká způsobu přípravy lepidel kopolymerecí dvou laktamů obecného vzorce NH-(CH₂)_x-C0, kde x je 5, 7, 11.

V poslední době je stále větší pozornost věnována výzkumu a výrobě nových polymerních materiálů s vlastnostmi tak zvaných tavných lepidel, bez kterých si již nelze představit například moderní oděvní průmysl. Tyto adhezívní materiály se aplikují pouze za působení tepla, to znamená bez přítomnosti rozpouštědel, tvrdidel a podobně. Proto je jejich použiti velmi jednoduché a ekonomické. Jsou vyvíjeny především pro textilní průmysl, uplatnění nacházejí však rovněž v kožedělném a nábytkářském průmyslu, v obalové technice a podobně.

Hlavními požadavky na vlastnosti tavných lepidel jsou: interval tání nižší než 150 °C, s výhodou 100 až 130 °C, tavný index 20 až 50 g/10 min při 190 °C/2,16 kg, dobrá flexibilita a odolnost vůči praní a chemickému íiětění. Tyto požadavky z možných polymerních materiálů splňují zejména polyamidy. Uvedené oblasti intervalu tání je však u polyamidů možno dosáhnout pouze současnou polymerací nebo polykondenzaoí více než dvou polyamidotvorných monomerů. Proto základem v současné době vyráběných textilních tavných lepidel i dalších lepidel jsou terpolymery laktamů nebo solí dikyselin s diaminy. Nejobvyklejšími složkami bývají 6-kaprolaktam, sůl kyseliny adipové s hexamethylendiaminem a 12-dodekanlaktam. Dvojsložkové kopolymery polyamidotvorných monomerů nejsou vhodné, nebol interval tání těchto kopolymerů nelze snížit pod 150 °C.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob přípravy tavných lepidel kopolymerací dvou laktamů obecného vzorce ΝΗ-(0Η₂)_χ-00, kde x je 5, 7, 11. Jeho podstata spočívá v tom, že se kopolymerace provádí za přítomnosti 0,1 až 30 % hmot. přírodních nebo syntetických vosků, vazelin, parafinů, nízkomolekulámích polyolefinů (H. h. 10 000) nebo jejich směsi.

Podle dalSích význaků je možno kopolymeraci provádět za přítomnosti hydrolytických katalyzátorů při teplotách 200 až 330 °C nebo kationtových katalyzátorů· s výhodou za přítomnosti bezvodé kyseliny fosforečné při téže teplotě nebo aniontových iniciačních systémů při teplotách 130 až 280 °C. Konečně je možno jako výchozích laktamů použít 6-kaprolaktam. a 12-dodekanlaktam v molárním poměru 1:1.

Základní účinek způsobu podle vynálezu spočívá zejména v urychlení polymerace.

Z řady laktamů ómega-aminokyselin lze použít jakéhokoliv dvojice laktamů obecného vzorce NH-CCHgl^CO, kde x je 5, 7, 11, s výhodou zejména průmyslově vyráběné dvojice laktamů: 6-kaprolaktamu a 12-dodekanlaktamu. Vzájemný poměr koncentrací obou laktamů ovlivňuje interval tání produktu. Nejnižěího intervalu tání lze dosáhnout při ekvimolárním poměru obou laktamů. Příprava tavných adhezív z výše popsané směsi probíhá tzv. hydrolytickým mechanismem, tj. při teplotách 200 až 320 °C v přítomnosti vody, ómega-kyselin, nebo soli diaminů a dikyselin jako katalyzátorů, proces věak je možno vést též v přítomnosti kationtových nebo aniontových katalytických systémů a rovněž v nepřítomnosti katalyzátorů. V nepřítomnosti katalyzátorů, ale i v přítomnosti tak zvaných hydrolytických katalyzátorů má třetí složka zároveň aktivující účinek na polymeraci; urychlení polymerace je významné zejména při použití 12-dodekanlaktamu jako jedné z polyemidotvorných složek. V přítomnosti 5 hmot. % synthetického vosku nebo přírodního vosku, například včelího vosku nebo lanolinu ve výchozí ekvimolární směsi těchto laktamů je kopolymerace ukončena již po 100 hodinách.

Způsob podle vynálezu je dále popsán na příkladech provedení a shrnut do tabulek.

Příklad 1 až 22

Do skleněné ampule byla naváženo 0,48 mol 6-kaprolaktamu, 0,02 mol kyseliny 6-aminokapronové, 0,50 mol 12-dodekanlaktamu a k této komonomerní směsi přidáno určité množství třetí složky podle údajů, uvedených v tabulce I. Ampule byla pak 2 hodiny evakuována (1,6 kPa) a za vakua zatavena. Polymerace probíhala při teplotě 260 °C a po době uvedené v tabulce byl získán rovnovážný kopolymer. Jeho intervaly tání a vnitřní viskozita m-krezolových roztoků při 25 °C jsou rovněž uvedeny v tabulce I.

Tabulka I

Kopolymerace ekvimolární směsi 6-kaprolaktamu a 12-dodekanlaktamu v přítomnosti třetí složky. Polymerační teplota 260 °C, katalyzátor 2 mol % kyseliny 6-aminokapronové

příklad	třetí složka	% hmot.	doba po-	interval
			lymerace	tání
			hod.	°C
1	vosk. mikrokryst.	5	96	128 až 132	1,34
2	parafin těch.	5	96	129 až 133	1,43
3	vaselina médie.	2	96	135 až 139	1,16
4	lanolin	2	96	130 až 133	1,20
5	lanolin	5	96	126 až 130	0,84
6	lanolin	'0	72	112 až 118	0,62
i	včelí vosk sur.	5	96	126 až 129	0,48
8	včelí vosk rafin.	5	96	129 až 131	0,37
9	vosk synth.	2	96	130 až 133	1,20
10	II	3	96	126 až 130	0,99
1 1	li	5	96	122 až 128	0,76
12	n	10	72	117 až 120	0,49
13	II	13	72	115 až 118	0,45

příklad	třetí složka	% hmot.	doba polymerace hod.	interval tání °C
14	vosk. synth.	24	72	90 až 95	0,36
15	polyethylen (11. h. 5 000)	0,1	120	128 až 132	1,30
16	11	0.3	120	127 až 130	1,28
17	11	0,5	96	128 až 129	1,27
18	II	1	96	125 až 127	1,27
19	11	1,5	96	124 až 126	1,10
20	II	15	72	120 až 123	1,05
21	polypropylenový olej (M.h. 1 000)	0,5	120	129 až 131	1,31
22		5	96	120 až 122	1,28
vnitřní	viskozita roztoků kopolymerů	v m-krezolu	(koncentrace	0,4 g kopolymerů/100	ml

m-krezolu; teplota 25 °C) M. h. — molekulová hmotnost.

Příklad 23 až 32

Do skleněné ampule byly naváženy monomery, v některých případech též iniciátor a k té to směsi přidána modifikační složka podle údajů uvedených v tabulce II. Polymerace byla prováděna postupem, uvedeným v příkladu 1 až 22.

Tabulka II

pří- klad	monomery	mol %	iniciátor mol %	modifikátor hmot. %	doba polymerace hod.	interval tání °c
23	6KL, 48	8 KL, 50	AKK, 2	vosk synt., 5	20	121 až 124
24	1,	·'	II	polypropylenový
				olej (M. h. 1 000)	20
				3		122 až 124
25	12LL, 50	8KL, 48		parafin., techn.,
				10	72	122 až 128
26				polyethylen
				(M.h. 10 000),
				0,5	96	127 až 130
27	6KL, 50	12LL, 50	0	squalan, 5	120	128 až 132
28		8KL, 50	1,	polyethylen
				(M. h. ,0 000)
				’,5	96	125 až 128
29	II	II		vosk. synth., 5	96	122 až 127
30	6KL, 48	II	6KL.H₃PO₄	lanolin, 10
				2	10	115 až 120
31	II	II		polypropylenový
				olej (M.h. 1 000)
				1	10	526 až 130
32	8KL, 48	I.	II	polyethylen
				(M.h. 10 000), 1	10	125 až 127

6KL - 6-kaprolaktam, 3KL - 8-oktanlaktam, 12LL - 12-dodekanlaktam, AKK - kyselina S-aminokapronová, óKL.H^PO^ - sůl 6-kaprolaktamu s kyselinou fosforečnou, squalan - 2, 4, 10, 15, 19, 23-hexamethyltetrakosen, M. h. - molekulová hmotnost

Příklad 33 až 35

Aniontové polymerace 0,4975 mol 6-kaprolaktamu, 0,4975 mol 12-dodekan laktamu, 0,0025 mol sodné soli 6-kaprolaktamu (iniciátor) a 0,0025 mol Ít-acetyl-Ď-kaprolaktamu (aktivátor) byla prováděna v adiabatickém reaktoru při počáteční teplotě 140 °C. Modifikační složka byla přidávána k roztaveným monomerům před dodáním iniciačního systému. Modifikační složky a jejich koncentrace jsou uvedeny v tabulce III.

Tabulka III

Aniontová adiabatická kopolymerace equimolární směsi 6-kaprolaktamu a 12-dodekanlaktamu příklad modifikátor, hmot. % interval tání, °C parafin, techn., 2 lanolin, 5 polyethylen (M. h. 10 000), 5

133 až 136 126 až 130 122 až 125

Claims

VYNÁLEZU

1. Způsob, přípravy tavných lepidel kopolymerací dvou laktamú. obecného vzorce NH-fCHg)^-CO, kde x je 5, 7, 11, vyznačený tím, že se kopolymerace provádí za přítomnosti 0,1 až 30 % hmot. přírodních nebo syntetických vosků, olejů, vaselin, parafinů, polyolefinů o molekulové hmotnosti meněí než 10 000 nebo jejich směsí.

2. Způsob přípravy tavných lepidel podle bodu 1, vyznačený tím, že se kopolymerace provádí za přítomnosti hydrolytických katalyzátorů při teplotách 200 až 330 °C.

3. Způsob přípravy tavných lepidel podle bodu 1, vyznačený tím, že se kopolymerace provádí za přítomnosti kationtových katalyzátorů, s výhodou za přítomnosti bezvodé kyseliny fosforečné při teplotách 200 až 330 °C.

4. Způsob přípravy tavných lepidel podle bodu 1, vyznačený tím, že se kopolymerace provádí za přítomnosti aniontových iniciačních systémů při teplotách 130 až 280 °C.

5. Způsob přípravy tavných lepidel podle bodu 1, vyznačený tím, že se jako výchozích laktamů použije 6-kaprolaktamu a 12-dodekanlaktamu v molárním poměru 1:1.