DE2344420B2 - Verwendung eines Copolyamide als Schmelzkleber - Google Patents
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Description
Es ist bekannt, daß man bestimmte Polyamide als Schmelzkleber fiir Textilien einsetzen kann. Voraussetzung
für die Verwendbarkeit eines Polyamids für diesen Zweck ist eine gute Waschbeständigkeit gegenüber
warmen Waschlaugen und ein bestimmtes Schmelzverhalten, das die Verarbeitung in dem technisch wichtigen Temperaturbereich von etwa 120—
160°C gestattet jo
Das Schmelzverhalten eines Polyamids läßt sich durch Copolymerisation einstellen.
Eine weitere Forderung für Textilschmelzkleber ist eine möglichst hohe Wasseraufnahme, um die Dampfdiiiusion
in den verklebten Stoffen nicht zu beein- j, trächtigen. Diese Forderung läßt sich durch die Mitverwendung
von verzweigten Diaminen erfüllen, wie in einer Patentanmeldung beschrieben ist
Bisher hat sich bei allen Polyamiden, die als Textilschmelzkleber
verwendet werden, gezeigt, daß sie in Pulverform zum Zusammenbacken neigen, insbesondere
dann, wenn sie Aminocarbonsäuren als Bausteine enthalten. Deshalb mischt man diesen Pulvern in der
Regel Zusatzmittel zur Verbesserung der Rieselfahigkeit bei. Läßt man bei gleichem mittlerem Molgewicht 4-,
(fdn) die Aminocarbonsäuren weg, so vermindert sich
zwar die Backneigung, der Schmelztemperatur-Bereich wird jedoch so klein, daß man das Polyamid auf den
üblichen Maschinen nicht mehr verarbeiten kann.
So beschreibt die DE-OS 19 39758 bisher gebrauch- v>
liehe Schmelzkleber, insbesondere für Textilien, auf
der Basis von Copolyamides die zu 10-90 Mol-% aus Resten von aliphatischen, offenkettigen und/oder
cyclischen Dicarbonsäuren mit 4-12 C-Atomen und diesen äquivalenten Resten von aliphatischen offen- >=>
kettigen und/oder cyclischen Diaminen mit 2-15 C-Atomen,
wobei mindestens die Hälfte der Diaminreste verzweigt ist, das heißt an Kohlenstoffatome
der Hauptkette oder des Ringes gebundene Alkylgruppcn
enthält, und zu 90-10 Mol-% aus Resten to
von f-Aminocarbonsäuren mit 4-12 C-Atomen bestehen. Es ist daher überraschend, daß dieser vorstehend
beschriebene Effekt der Verkleinerung des Schmelztemperaturbereichs bei den nachstehend beschriebenen
Copolyamiden nicht auftritt. b5
Es bestand daher ein großes Interesse, den durch Verwendung verzweigter Diamine erreichbaren guten
Effekt auch auf Aminosäure-freie bzw. weitgehend
Es wurden nun Polyamide bestimmter Zusammensetzung und eines speziellen Molekulargewichtsbereiches
gefunden, innerhalb dessen die Polyamide in Pulverform nicht zusammenbacken und trotzdem alle
Vorteile der bisher bekannten, als Textilschmelzkleber geeigneten Polyamide aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Copolyamids aus unverzweigten, aliphatischen Dicarbonsäuren
mit 6-20 C-Atomen und
einem Diamin-Gemisch bestehend aus
einem Diamin-Gemisch bestehend aus
a. 20-80 Mol-%, vorzugsweise 20-70 Mol-%, unverzweigten,
aliphatischen Diaminen mit 6-20, vorzugsweise 6-12 C-Atomen und
b. 80-20 Mol-%, vorzugsweise 80-30 Mol-%, verzweigten,
aliphatischen und/oder cycloaliphatisehen rJiaminen
mit einem Mn von 2000-40000, vorzugswe;se 6000-25000,
als Schmelzkleber, insbesondere iür textile Materialien.
Kleine Mengen Aminocarbonsäuren bzw. deren Lactame können rnitverwcndct werden, jedoch darf
in diesem Fall das Molverhältnis Dicarbonsäure : Aminocarbonsäuren: 1 nicht unterschritten werden.
Zur Herstellung der Copolyamide eignen sich unverzweigte, aliphatische Dicarbonsäuren mit 6-20 C-Atomen,
wie Adipin-, Pimelin-, Kork-, Azelain- und Sebacinsäure sowie Undecan-, Dodecan-, Octadecandicarbonsäure
u. a.
Bei Bedarf ist auch die Mitverwendung geringer Mengen anderer als unverzweigter Dicarbonsäuren
zur Regelung der Schmelzviskosität möglich.
Von den geeigneten unverzweigten, aliphatischen Diaminen mit 6-20, vorzugsweise 6-12 C-Atomen
können beispielsweise genannt werden: Hexamethylen-, Heptamethylen-, Octamethylen-, Nonamethylen-,
Decamethylen-, Undecamethylen-, Dodecamethylendiamin
u. a.
Als verzweigte, aliphatische und cycloaliphatische Diamine wären insbesondere die nachstehenden Verbindungen
mit 3-15 C-Atomen beispielsweise zu nennen:
1,2-Propylendiamin, 2- und 3-M ethyl hexamethylendiamin,
3-Isopropyl-hexamethylendiamin, 2-tert Butyl-hexamethylendiamin, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 3,3-
und 3,4-Dimethylhexamethylendiamin, 3-Isooctyl-hexymethylendiamin,
3-Iso-dodecyI hexamethylendiamin, 2-Methyl-4-äthylhexylmethyldiamin,
2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin,
2,2,5,5-Tetramethylhexamethylendiamin, 2,4-Diäthyl-octamethylendiamin u.a. sowie die
cycloaliphatischen Diamine, wie 3,6-Diamino-2-methylcyclohexan,
S-AminomethylO.S^-trimethylcyclohexylamin,
4,4'-Bis-aminomethyl-2,2'-dimethyldicyclohexylmethan u.a.
Besonders bevorzugt werden dabei jene Diamine, die 3 Alkylreste besitzen, wie das 1 : 1-Gemisch des 2,2,4- und 2,4,4-TrimethyIhexylendiamins und das S-Aminomethyl-S^S-trimetnylcyclohexylamin. Es können selbstverständlich auch Gemische dieser Verbindungen eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft sind solche, die sowohl aliphatische als auch cycloaliphatische Diamine enthalten.
Besonders bevorzugt werden dabei jene Diamine, die 3 Alkylreste besitzen, wie das 1 : 1-Gemisch des 2,2,4- und 2,4,4-TrimethyIhexylendiamins und das S-Aminomethyl-S^S-trimetnylcyclohexylamin. Es können selbstverständlich auch Gemische dieser Verbindungen eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft sind solche, die sowohl aliphatische als auch cycloaliphatische Diamine enthalten.
Als geeignete Aminocarbonsäuren bzw. deren Lactame sind besonders jene zu nennen mit 4-12 C-Atomen,
wie die i-Aminobutan-, f-Aminocapron-, f-Aminoundecan-, c-Aminododecansäure (r-Aminolaurinsäure)
u.a.
Die Herstellung der Copolyamide geschieht zweckmäßigerweise nach der bekannten Methode der
Schmelzkondensation, wobei die Ausgangsstoffe unter Wasserabspaltung bei von 150 auf 250 C so lange erhitzt
werden, bis das gewünschte Molekulargewicht erreicht ist Das ist im allgemeinen in 2-5 Stunden
der Fall, wobei sich die Reaktionszeit nach der Größe des Kondensationsumsatzes richtet Die Molgewichte
können in bekannter Weise durch Anwendung eines geringen Diamin- oder Dicarbonsäure-Überschusses
oder auch durch Zusatz von monofunktionellen Aminen oder Carbonsäuren eingestellt werden.
Die Vorteile der Copolyamide hinsichtlich ihres Einsatzes als Schmelzkleber, insbesondere für Textilien,
zeigen die Beispiele.
Bereits bei Verwendung von mono- und diverzweigten Diaminen beobachtet man eine deutliche
Verringerung der Backneigung.
Der Gegenstand der Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele illustriert Die hergestellten
Copolyamide weraen bezüglich ihrer Eignung einem sogenannten Backtest unterworfen, der im folgenden
zunächst einmal beschrieben wird.
Backtest
In einer zylindrischen Form von 5 cm Innendurchmesser wird mit einem Druck von 0,12 kg/cm2 eine
Tablette aus dem zu prüfenden Material gepreßt Die Form ist in einer Ebene zweigeteilt, die mit der Achse
des Zylinders einen Winkel von 90° bildet Die beiden Teile der Form weiden in einer Prüfmaschine in
radialer Richtung auseinandergezogen. Die dazu notwendige Kraft wird auf den Querschnitt der Tablette
bezogen und dient der Beurteilung der Backneigung des Materials.
Aus 1,0 Mol Adipinsäure, 0,4 Mol Hexamethylendiamin, 0,3 MoI S-AminomethylO^S-trimethylcyclohexylamin
(IPD), 0,3 MoI eines 1 : 1-Gemisches aus 2,4,4- und 2,2,4-TrimethylhexainethyIendiamin
(TMD) und 0,08 Mol Caprolactam wurde durch Schmelzkondensation nach bekannten Verfahren (5 h
bei von 150 auf 250' C ansteigender Temperatur) ein Polyamid hergestellt, dessen Mn ca. 8000 betrug. Der
Schmelzindex (MFI) hatte bei 160'C und 2,16 kg Belastung einen Wert von ca. 12. Das Produkt wurde
auf eine Korngröße von 80-200 μ gemahlen und dem Backtest unterzogen. Hierbei wurde ein Wert von
44 g/cm2 gemessen.
Erhöht man den Caprolactam-Anteil in der obigen Zusammensetzung auf 0,2 Mol, so steigt der Wert
des Backtestes auf 90 g/cm2.
Aus 1,0 Mol Adipinsäure, 0,2 Mol Dodekamethylendiamin
und 0,8 Mol TMD wurde durch Schmelzkondensation entsprechend Beispiel 1 ein Polyamid
hergestellt, dessen Mn bei ca. 10000 lag. Der Schmelzindex bei 160'C und 2,16 kg Belastung betrug 7. Auf
eine Korngröße von 80-200 μ gemahlen, zeigte das Produkt beim Backtest einen Wert von 38 g/cm2.
Aus 1,0 Mol Adipinsäure, 0,2 Mol Dodekamethylendiamin
und 0,8 Mol 3-MethylhexamethyIendiamin wurde durch Schmelzkondensation entsprechend Beispiel
1 ein Polyamid hergestellt, dessen Mn bei ca. 10003 lag. Der Schmelzindex bei 160'C und 2,16 kg
Belastung betrug 10.
Auf eine Korngröße von 80-200 μ gemahlen, zeigte das Produkt beim Backtest einen Wert von 60 g/cm2.
Aus 1,0 Mol Azelainsäure, 0,6 Mol Hexamethylendiamin, 0,2 Mol IPD und 0,2 Mol TMD wurde
;·.> entsprechend Beispiel 1 ein Copolyamid hergestellt, dessen ßn ca. 12000 betrug. Es hatte bei 160' C und
2,15 kg Belastung einen Schmelzindex von 8. Der Wert des Backtestes, gemessen an einem Pulver der Korngröße
80-200 μ lag bei 30 g/cm2.
Ein Copolyamid aus 0,8 Mol Dodecandicarbonsäure-(1,12), 0,2 Mol Azelainsäure, 0,7 Mol Hexamethylen-J5
diamin, 0,15 Mol IPD und 0,15 Mol TMD, dessen Mn ca. 18000 betrug, wurde entsprechend Beispiel 1
hergestellt und mit 10 Gew.-% N-Methylbenzolsulfonamid
gemischt An dem gemahlenen Material wurden folgende Werte gemessen:
Schmelzindex bei 160 C und 2,16 kg 13
Belastung:
Belastung:
Vl Beispiel 6
Ein Copolyamid aus 0,8 Mol Octadecandisäure-(1,18), 0,2 Mol Adipinsäure, 0,7 Mol 1,18-Diaminooetadecan,
0,15 Mol 3,3-Dimethylpentandiamin-(l,5)
w und 0,15 Mol l-MethylO.ö-diaminocycIohexan wurde
entsprechend Beispiel 1 hergestellt, dessen Mn ca.
12000 betrug, hatte einen Schmelzindex bei 160 C und 2 16 kg Belastung von 11. Der Wert des Backtestes,
gemessen an einem Pulver der Korngröße
80-200 μ, lag bei 64 g/cm2.
Claims (2)
1. Verwendung eines Copolyamide aus
unverzweigten, aliphatischen Dicarbonsäuren mit 6—20 C-Atomen und einem Diamin-Gemisch bestehend aus
unverzweigten, aliphatischen Dicarbonsäuren mit 6—20 C-Atomen und einem Diamin-Gemisch bestehend aus
a. 20—80 Mol-% unverzweigten, aliphatischen
Diaminen mit 6-20 C-Atomen und
b. 80-20 Mol-% verzweigten, aliphatischen und/oder cycloalipha tischen Diaminen
mit einem Mn von 2000-40000 als Schmelzkleber.
2. Verwendung eines Copolyamids nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolyamid
Reste von Aminocarbonsäuren enthält, wobei das Molverhältnis von Dicarbonsäure : Aminocarbonsäure
> 9 : 1 ist.
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