DE2435863C3 - Lineare, gesättigte, teilkristalline Copolyester - Google Patents
Lineare, gesättigte, teilkristalline CopolyesterInfo
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- DE2435863C3 DE2435863C3 DE2435863A DE2435863A DE2435863C3 DE 2435863 C3 DE2435863 C3 DE 2435863C3 DE 2435863 A DE2435863 A DE 2435863A DE 2435863 A DE2435863 A DE 2435863A DE 2435863 C3 DE2435863 C3 DE 2435863C3
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Description
Es ist bekannt. Copolyester aus Terephthalsäure und
Isophthalsäure im Molverhältnis 70 :30 bis 90 :10 und gc-radkettigen Glykolen, deren Hydroxylgruppen sich
an endständigen C-Atomen befinden, wobei die Kohlenstoffkette des Glykols 2 bis 10 Atome enthält, als
Schmelzkleber zu verwenden (DE-PS 11 03 489). Der
Temperaturunterschied zwischen dem Schmelzpunkt und der Glasumwandlungstemperatur der Copolyester
beträgt wenigstens 1000C Die Schmelzpunkte liegen bei 170-2O0°C.
Die Verwendung von Polyestern mit einem Schmelzpunkt von 160-2200C, die aus Terephthalsäure, ggf.
neben Isophthalsäure und einem oder mehreren Glykolen mit 2—10 C-Atomen aufgebaut sind und die
0,01-0,03 Gew.-% eines anorganischen Pulvers mit einer Korngröße <
5 Mikron enthalten, zum Verkleben von Gegenständen nach dem Schmelzklebeverfahren ist
aus der DE-AS 19 12 117 bekannt. Als Glykole werden Äthylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Pentandiole oder Hexandiole verwendet. Als Glykolgemische
werden solche eingesetzt, die Äthylenglykol enthalten, z.B. Äthylenglykol/1,6-Hexandiol oder Äthylenglykol/
1,4-Butandiol. Solche Copolyester haben den Nachteil,
daß sie relativ hohe Schmelzpunkte aufweisen. Sie sind daher als aus der Schmelze aufzutragende Überzugsmittel bzw. als Schmelzklebstoffe für wärmeempfindliche
Materialien nur bedingt einsetzbar.
Copolyester weisen im allgemeinen niedrigere Schmelzpunkte auf als Homopolyester. Beispielsweise
liegt der Schmelzpunkt eines Polyesters aus Terephthalsäure und Äthylenglykol bei ca. 2600C. Ein Polyester,
der zu 90 Mol-% aus Terephthalsäure und zu 10 Mol-% aus Isophthalsäure besteht und bei dem Äthylenglykol
als Diolkomponenie eingesetzt wurde, weist einen
Schmelzpunkt von 236CC auf. Bei einem Molverhältnis
von Terephthalsäiirc/Isophthalsäurc von 80/20 erhält
man einen Copolyester mit einem Schmelzpunkt von
2100C, Bei einem Terephthalsäure/Isophthalsäure-Verhältnis von 70/30 wird der Schmelzpunkt bereits auf
185° C erniedrigt Ähnliche Verhältnisse liegen beim Ersatz des Äthylenglykols durch Butandiol-1,4 vor. Ein
dem Polyäthylenterephthalat vergleichbares Polybutylenterephthalat hat jedoch bereits einen Schmelzpunkt
von 2250C.
Wie die Tabellen 1 und 2 zeigen, nimmt mit sinkendem Schmelzpunkt bzw. mit zunehmendem
to Cosäure-Anteil g'eichzeitig auch der Kristallisationsgrad beträchtlich ab. Copolyester auf Terephthalsäure/
Isophthalsäure-Basis sind — bei Verwendung von
Äthylenglykol oder Butandiol-1,4 als Diolkomponente — mit Schmelzpunkten gleich oder kleiner als 1300C
bereits so schwach kristallin oder sogar völlig amorph, daß sie als Schmelzkleber oder als Überzugsmittel
praktisch nicht in Frage kommen. Mit derartigen Copolyestem beschichtete Substrate verlk/en in vielen
Fällen ihre OberflächenkJebrigkeit erst nach Tagen oder
überhaupt nicht.
In der BE-PS 5 57 309 werden auf den Seiten 3 und 4 unter (a) bis (f) Polyester bzw. Copolyester beschrieben,
die Schmelzpunkte von 228° C bzw. 155° C bzw.
140-1500C bzw. 1900C bzw. 155°C sowie 2300C
aufweisen. Derartige Polyester bzw. Copolyester sind aber für den erfindungsgemäßen Zweck schon alleine
wegen ihrer hohen Schmelzpunkte nicht geeignet. Auch eine Variierung des in der BE-PS angegebenen
Molverhältnisses der Diole führte nicht zum Ziel, wie
das Vergleichsbeispiel H zeigt Nachteilig ist ferner, daß unter Verwendung derartiger Copolyester hergestellte
Laminate nicht trockenreinigungsmittelbeständig sind
In der FR-PS 14 57 711 wird ein Schichtstoff beschrieben, bei dem als Zwischenschicht ein hochmole
kulares Polyhexamethylenterephthalat mit einem
Schmelzindex zwischen 2 und 15 verwendet wird.
Derartige Homopolyester weisen relativ hohe Schmelzpunkte, nämlich von 143 bis 149"C, auf (vgl.
Seite 5, Zeile 11 von unten, linke Spalte), weshalb sie
ebenfalls für den erfindungsgemäßen Zweck nicht einsetzbar sind. Der Lehre dieser FR-PS zufolge sollten
Copolyester auf der Basis von Hexandiol-1,6 im Gemisch mit einem kürzerkettigen Diol noch weniger
geeignet sein, da derartige Copolyester noch höhere
Schmelzpunkte haben als die o. g. Homopolyester (vgl.
Seite 3, linke Spalte, Absatz 1).
Auch die aus der DE-AS 11 52 535 bekannten
niedermolekularen hydroxylgruppenhaltigen Polyester sind für den erfindungsgemäßen Zweck nicht einsetzbar.
Sie weisen Molgewichte von 10\X) bis 3000 und
entsprechend niedrige reduzierte Viskositäten von η^
kleiner als 0,2 auf.
In der DE-ÜS 19 20 432 wird ein trockenreinigungsmittelbeständiger Schmelzklebstoff auf Polyester-Basis
beschrieben, der aus (1) Terephthalsäure und Äthylenglykol, (2) Adipinsäure und 1,4-Butandiol hergestellt ist.
Das Molverhältnis von Terephthalsäure zu Adipinsäure soll zwischen überwiegend Terephthalsäure bis überwiegend Adipinsäure, und das Molverhältnis von
Äthylenglykol zu 1,4-Butandiol zwischen überwiegend Äthylenglykol bis überwiegend 1,4-Butandiol liegen.
Derartige Polyester werden zum Verkleben von Textilien verwendet. Der nach Beispiel I hergestellte
Copolyester weist einen Erweichungspunkt von 135°C
h5 auf.
Dieser Erweichungspunkt ist aber für viele wärmeempfindliche Materialien, die laminiert oder mit
einem erschmolzenen oder gesinterten Überzug verse-
hen werden sollen, ζ. B. Kunstleder oder Naturleder
immer noch zu hoch. Variiert man die Molverhältnisse der Einzelkomponenten dieser Copolyester, so kann
man zwar zu einem Copolyester mit einem Erweichungspunkt von UO0C und einem Glaspunkt von 6° C
gelangen (Terephthalsäure/Adipinsäure im Molverhältnis 60/40, AthyIenglykol/Butandiol-1,4 im Molverhältnis
60/40).
Der Kristallisationsgrad dieses Copolyesters ist aber
bereits derartig gering (Dämpfungsdekrement größer als 1,3) daß er als Schmelzkleber nicht geeignet ist
Hinderlich ist sowohl die Oberflächenklebrigkeit der beschichteten Substrate als auch die Klebrigkeit des
Copolyesters als solchem, die bereits bei Raumtemperatur beträchtlich ist Zur Herstellung pulverförmiger
Überzugsmittel bzw. pulverförmiger Klebstoffe wie sie beispielsweise auf dem Textilsektor verlangt werden,
sind Copolyester dieses Typs nicht geeignet Ein weiterer Mangel der Copolyester auf Terephthalsäure-Adipinsäure-Äthylenflykol-Butandiol-1,4-Basis mit
Schmelzpunkten urne? oder bei 130° C ist ihre niedrige
Schmelzviskosität.
Eine zu niedrige Schmelzviskosität wirkt sich insbesondere dann nachteilig aus, wenn ein Verbund, bei
dessen Herstellung die bekannten Copolyester als Schmelzkleber eingesetzt wurden, bei der Weiterverarbeitung Ober den Schmelzpunkt des uchmelzklebers
kurzzeitig erhitzt werden müssen. Dies ist beispielsweise bei der Schuhfabrikation der Fall. Bei der
Schuhherstellung wird als Versteifungskappe ein thermoplastisch verformbares synthetisches Material eingesetzt Dieses Material wird, vorzugsweise in Form
langer Bahnen, mit einem Schf.ielzkle': ^r beschichtet;
nach dem Erstarren des Schmehklebers werden die Versteifungskappenzuschnitte ausgestani· und mit dem 3s
Schuhobermaterial unter gleichzeitiger Druck- und Wärmeeinwirkung verbunden. In einem weiteren
Arbeitsgang wird das klebstoffbeschichtete Schuhinnenfutter ebenfalls unter Druck- und Wärmeeinwirkung
mit diesem Verbund verklebt, so daß die Versteifungskappen zwischen Schuhinnenfutter und Schuhobermaterial angeordnet sind. Die Verformung des Schuhoberteils wird bevorzugt gleichzeitig mit der Aufbringung
des Schuhinnenfuttermaterials vorgenommen. Während des Aufbringens des Schuhinnenfuttermaterials darf
sich die Versteifungskappe bzw. der Zuschnitt nicht verschieben oder gar von dem Schuhobermaterial
ablösen. Auch beim nachfolgenden Zwickprozeß, bei welchem das Schuhobermaterial mit der Sohle unter
Verwendung von Schmelzklebern unter gleichzeitiger Druck- und Wärmeeinwirkung verklebt wird, darf keine
Verschiebung oder Ablösung des Innenfutters von dem Obermaterial stattfinden.
Eine zu niedrige Schmelzviskosität wirkt sich auch bei der Textillaminierung nachteilig aus. Hier besteht die
Aufgabe, einen Oberstoff mit z. B. einem Einlagestoff so zu verbinden, daß der Verbund den textlien Charakter
behält. Bei der Textillaminierung kommen bevorzugt Schmelzkleber in Pulverform zur Anwendung. Die
Pulver werden über spezielle Auftragseinrichtungen auf die Einlagestoffe, meist Gewebe, aufgesintert und
anschließend unter Wärme- und Druckeinwirkung mit den Oberstoffen verklebt. Als Klebstoffe werden solche
benötigt, die trockenreinigungsmittelbeständig sind.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, wärmeaktivierbarc thermoplastische Copolyester zu schaffen, die
trotz niedriger Schmelzpunkte noch kristallisieren, gleichzeitig aber die nachteiligen Eigenschaften der
bisher bekannten lösungsmittelfreien Klebstoffe auf der Basis Terephthalsäureester enthaltender Copolyester
nicht aufweisen. Insbesondere bestand die Aufgabe darin, Copolyester zu schaffen, die hinsichtlich ihrer
Schmelzpunkte, Kristallisationsgrade, Schmelzviskositäten und Trockenreinigungsmittelbeständigkeit so
eingestellt sind, daß sie, als Pulverbeschichtungsmittel
bzw. als lösungismittelfreier Klebstoff eingesetzt, den
Forderungen der Textil- oder Schuhindustrie entsp, schen.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst Gegenstand der Erfindung sind lineare, gesättigte,
teilkristalline Copolyester, die erhalten werden durch Umsetzen von Terephthalsäure, wobei gegebenenfalls 1
bis 6C?Mol-% der Terephthalsäure durch Isophthalsäure und/oder durch eine oder mehrere gesättigte aliphatische Dicarbonsäuren mit 4 bis 34 Kohlenstoffatomen
zwischen den beiden endständigen Carboxygruppen ersetzt sind, oder den polyesterbildenden Derivaten der
genannten Dicarbonsäuren mit Gemischen aus Butandiol-1,4 und Hexandiol-1,6 im Molverhältnis 90/10 bis
10/90, wobei die Copolyester Glasübergangstemperaturen von -10°C bis +300C, Schmelzpunkte von 40° C
bis 130° C und eine reduzierte Viskosität, gemessen an 1
Gew.-%igen Lösungen in einer Mischung aus 60 Gewichtsteilen Phenol, 40 Gewichtsteilen 1,1,2,2-Tetrachloräthan bei 25° C, vrn 0,5 bis 1,5 aufweisen, und
wobei die Differenz zwischen der Glasübergangstemperatur und der jeweiligen Schmelztemperatur der
Copolyester gleich oder kleiner als 100° C ist und die maximalen logarithmisclien Dämpfungsdekremente im
Bereich von 0,6 bis 1,3 liegen.
Überraschenderweise sind - entgegen der Lehre der FR-PS 14 57 711 - die unter Verwendung der
erfindungsgemäß angewendeten Diol-Gemische hergestellte Copolyester für den erfindungsgemäßen Zweck
besonders gut einsetzbar.
Als geeignete gesättigte aliphatische Dicarbonsäuren mit endständigen Carboxylgruppen kommsn solche mit
4 bis 34 C-Atomen zwischen den beiden endständigen Carboxylgruppen in Betracht Bevorzugt verwendet
man als aliphatische Dicarbonsäure Adipin-, Azelain- oder Sebazinsäure oder deren Gemische.
Anstelle der aliphatischen oder der genannten aromatischen Dicarbonsäuren können bei der Herstellung auch die polyesterbildenden Derivate eingesetzt
werden, z. B. die Mono· oder Dialkyl-, insbesondere die
Dimethylester.
Als lösungsmittelfreie Klebstoffe (Schmelzklebstoffe) bzw. als lösungsmittelfreie Beschichtungsmittel, ζ. Β.
Pulverbeschichtungsmittel für wärmeempfindliche Materialien werden erfindungsgemäß Copolyester mit
den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen eingesetzt
Die Schmelzviskositäten der erfindungsgemäßen Copolyester liegen bei 200° C, gemessen auf dem
Rotationsviskosimeter Rheomat 15 der Fa. Contraves mit Zusatzgerät »Viskotemp«, etwa zwischen 100 und
20 000 Poise. Bevorzugt werden solche erfindungsgemäßen Copolyester mit Schmelzviskositäten von 300 bis
10 000 Poise.
Überraschenderweise verhalten sich die erfindungsgemäßen Copolyester hinsichtlich ihres Kristallisationsverhaltens anders als die bisher bekannten thermoplastischen Copolyester auf Terephthalsäurebasis. Man
war bisher der Ansicht, die Differenz zwischen Glastemperatur und Schmelztemperatur müsse mindestens 100°C betragen, da andernfalls die Copolyester
amorph oder aber ihre Kristallinität so gering ist, daß sie
DämpfungEdekremente von größer als 1,3 aufweisen. Amorphe Copolyester scheiden als Schmelzklebstoffe,
bei denen eine Trockenreinigungsmittelbeständigkeit und eine hohe Abbindegeschwindigkeit gefordert wird,
aus. Desgleichen sind solche Copolyester unerwünscht, die zu geringe Kristallisationsgrade aufweisen, da sie zu
langsam erstarren und infolgedessen ihre Oberflächenklebrigkeit erst nach Tagen oder in vielen Fällen auch
nach Wochen nicht verlieren.
Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Copolyester mit maximalen logarithmischen Dämpfungsdekrementen
im Bereich von 0,6-13 als Schmelzklcbstoffe besonders gut geeignet sind.
Wie die Tabelle 3 zeigt, weisen die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Copolyester die erwünschten
Kristallisationsgrade auf, obwohl die Differenz zwischen Glasübergangstemperatur und Schmelzpunkt
1000C oder kleiner als 1000C ist Überraschenderweise
kristallisieren sogar noch Copolyester, die aus Terephthalsäure/Isophthalsäure im Molverhältnis 50/50 und
Butandiol-1,4/Hexandiol-1,6 50/50 hergestellt sind, obwohl
die Differenz zwischen ihrer Schmelztemperatur von 5Γ C und ihrer Glasübergangstemper .Uur von 13° C
nur 38° C beträgt
Die erfindungsgemäßen Copolyester weisen gegenüber den bisher bekannten thermoplastischen linearen
gestättigten Copolyestern auf Terephthalsäurebasis viele Vorteile auf. So ist es z. B. möglich, Copolyester
mit einem gleichen oder nahezu gleichen Schmelzpunkt, aber unterschiedlichen Erstarrungsgeschwindigkeiten
herzustellen. Eine Bereicherung der Technik stellen die erfindungsgemäßen Copolyester mit Schmelzpunkten
von 40 bis 1300C dar. Sie werden als lösungsmittelfreies
Beschichtungsmittel bzw. als Schmelzklebstoff zum Beschichten bzw. zum Verkleben wärmeempfindlicher
Materialien, wie z. B. Leder/Leder, Leder/Kunststoff, I^der/Holz oder Kunststoff/Kunststoff verwendet
Sie eignen sich besonders gut zur Herstellung von Verbunden für Oberbekleidung. Auch in der Schuhfabrikation
sind sie als Spezialkleber, z. B. bei der Herstelluig von gefütterten, gegebenenfalls mit Schuhkappen
versehenen Schuhoberteilen mit Vorteil einsetzbar.
Für den Textilsektor ist es von besonderem Vorteil, daß sie trockenreinigungsmittelbeständig sind und daß
sie als Pulver auf ein wärmeempfindliches Material, z. B. auf ein Gewebe, aufgebracht werden können. Bei
Erwärmung auf Aktivierungstemperatur werden die Teilchen angesintert und haften an dem Gewebe an. Ein
solcher punktförmiger Überzug hat den Vorteil, daß bei der nachfolgenden Verklebung des beschichteten
Gewebes mit einem weiteren textlien Material, beispielsweise mittels einer Bügelpresse, der textile
Charakter und die erforderliche Atmungsaktivität erhalten bleiben.
Die erfindungsgemäßen Copolyester mit Schmelzpunkten von 100 bis 130"C eignen sich besonders gut
zur Herstellung von Verbunden für Textilien, bei denen eine besonders gute Trockenreinigungsmittelbeständigkeit
gefordert wird. Außerdem sind diese speziellen Copolyester besonders gut für die Herstellung von
lagerstabilen Pulvern geeignet. Sie haben außerdem den Vorteil, daß die Pulver auf den entsprechenden
Verarbeitungseinrichtungen, z. B. in den Aufgabetrichtern, nicht vorzeitig zusammenbacken, sondern daß ihre
gute Rieselfähigk^it erhalten bleibt.
Die erfindungsgemäßen Copolyester können abir
auch, falls erwünscht, in geschmolzenem Zustand auf die
jeweiligen Substrate aufgetragen werden.
Gleichzeitig mit dem Auftragen oder in einem späteren Arbeitsgang können die Überzüge, z. B. mittels
geeigneter Prägewalzen, strukturiert werden, beispielsweise zur Erzielung dekorativer Effekte. Die aufzubringende
Copolyestermenge richtet sich im wesentlichen nach dem jeweiligen Einsatzzweck bzw. nach den
jeweils eingesetzten Substraten.
Die erfindungsgemäßen Copolyester besitzen weiter den Vorteil, daß sie einerseits bei relativ niedrigen
Temperaturen thermoplastisch verarbeitet werden können, andererseits auch eine gute Formbeständigkeit
bei kurzfristig wirkenden Temperaturbelastungen oberhalb ihrer Schmelzpunkte aufweisen. Diese vorteilhafte
Eigenschaft wirkt sich vor allem in solchen Fällen günstig aus, bei denen ein Laminat, das beispielsweise
aus zwei oder mehr Schichten besteht und bei dessen Herstellung der erfindungsgemäße Copolyester mit
einem Schmelzpunkt im Bereiche von 40 bis 130°C als Klebstoff eingesetzt wurde, mit einem anderen Material
oder einem anderen Laminat urt-°r Verwendung eines Klebstoffs mit einem Schmelzpunkt über 1300C z.B.
mit einem Schmelzpunkt von 1900C, unter Druck- und
Wärmeeinwirkung verklebt werden solL Beispielsweise treten diese Probleme bei der Schuhfabrikütion beim
Spitzenzwickprozeß auf. Die erfindungsgemäßen Copolyester weisen auch oberhalb ihrer Schmelzpunkte eine
hohe Schmelzviskosität und Klebkraft auf, so daß sich die Einzelschichten des Laminats weder während des
Klebeprozesses noch nach Aufhebung des Druckes gegeneinander verschieben oder sogar voneinander
lösen.
Mit den erfindungsgemäßen Copolyestern beschichtete Materialien, wie z. B. Platten, geformte Gebilde
oder Bahnen können aufgrund ihrer klebfreien Oberfläche ohne Verwendung von Trennpapierzwischenlagen
bei normaler Raumtemperatur gestapelt bzw. gelagert werden.
Die Herstellung der erfindungsgempßen tfilkristallinen
Copolyester kann wie folgt erfolgen.
In einem mit Rührer versehenen Autoklaven werden :. B. Dimethylterephthalat und Dimethylisophthalat
z.B. im Molverhältnis 90/10 mit Butandiol-1,4/Hexandiol-l,6 (z. B. Molverhältnis 35/65) in Gegenwart eines
Umesterungskatalysators, z. B. Tetra-n-butyltitanat und
gegebenenfalls Zinkacetatdihydrat umgeestert Die Säure- sowie die Diolkomponente können in äquimolaren
Mengen eingesetzt werden; bevorzugt setzt man die Diolkomponente in überschüssigen Mengen ein.
Bei einer Innentemperatur von 150-2200C wird das
Methanol bei Normaldruck abdestilliert. Nach Einspülung von Triphenylphosphit mit etwas Diol (zwecks
Inhibierung des Umesterungskatalysators) wird evakuiert und die Innentemperatur auf 270° C gesteigert. Nach
etwa einer Stunde wird der Druck auf weniger als ein
Torr verringert, und nach weiterer. 3-4 Stunden Rührens wird das Vakuum durch Einleitung von
Stickstoff gebrochen, der Autoklavinhalt durch das Bodenventil ausgetragen und granuliert
Die SchmeLklebstoffe bzw. die Überzugsmittel auf der Basis der erfindungsgemäßen Copolyester enthalten
gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe, wie z. P. geeignete Verlaufmittel, Pigmente oder feinpulv/ige anorganische
Zusatzstoffe mit Korngrößen unter 5 Mikron sowie gegebenenfalls Antistatika oder F!ammsch"t7mittel.
Die Gemische können ?.. F). nach Vormischen auf einem
Schnellmischer, mittels eines Extruders oder Coknetcrs, z. B. bei 180cC homogenisiert werden.
Die Pulverisierung der gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe enthallenden erfindungsgemäßen Copolyester
wird beispielsweise auf Pralltclkr-, Stift- oder Luft
Strahlmühlen unter Tiefkühlung des Mahlgutes vorgenommen. Für die Pulverbeschichtung eignen sich
insbesondere solche Pulver, deren Korngröße etwa im Bereich zwischen 50 und 500 μ liegt.
Als Schmelzpunkt der erfindungsgemäßen Copolyester wird dfs Schmelzmaximum der Differential-Thermo-
Calorimetric (DSC-I, Fa. Perkin- Eimer, Aufteizgeschwindigkeit 16°C/min) angegeben. Als Maß
für den Kristallisationsgrad wird das maximale logarithmische Dämpfungsdekrement λ bei der Glastemperatur
Tg der Torsionsschwingungsanalyse angegeben. Je niedriger λ ist, desto höher ist der Kristallisationsgrad.
Als Maß für das Molekulargewicht wird die reduzierte Viskosität, gemessen an 1 Gew.-% Lösung in einer
Mischung aus 60 Gev/.-Teilen Phenol und 40 Gew.-Teilen
1,1,2,2-Tetrachloräthan bei 25°C angegeben und nach folgender Formel berechnet:
1I-Af
[dig]
wobei f;. die Auslaufzeit der Lösung, tiM die Auslaufzeit
des Lösungsmittels und cdie Konzentration in g/100 ml bedeuten.
Ein Copolyester, bei dessen Herstellung Terephthalsäure und Isophthalsäure im Molverhältnis 50/50 und
Butandiol-1,4 und Hexandiol-1,6 im Molverhältnis 50/50
eingesetzt wurden, mit einer reduzierten Viskosität von 0,72, eines maximalen logarithmischen Dämpfungsdekrements
von 1,3, einer Glasübergangstemperatur von 13°C und einem Schmelzmaximum von 56°C wird auf
18O0C erhitzt und mittels einer Walzenauftragseinrichtung
auf die Rückseite eines PVC-haltigen synthetischen Schuhinnenfuttermaterials, das unter der Bezeichnung
»Tropor« im Handel erhältlich ist, aufgetragen. Nach einer eintägigen Lagerung ist die Oberfläche des
Polyesters völlig klebfrei, so daß keine Trennpapierzwischenlagen
erforderlich sind. Das so beschichtete Schuhinnenfutter kann mittels einer heißen Andruckvorrichtung
mit dem Schuhobermaterial verklebt werden, ohne daß eine Schädigung der wärmeempfindlichen
PVC-Oberfläche auftritt, da nur eine Temperatur von 80°C während einer Zeitdauer von 10 Sekunden
erforderlich ist.
Das auf diese Art und Weise verklebte Schuhinnenfutter widersteht den bei der Schuhherstellung später
folgenden sogenannten Zwickprozessen, bei denen Klebstoffe mit Massetemperaturen zwischen 180 und
2200C auf das Obermaterial aufgetragen werden, ohne daß Verschiebungen oder Ablösungen des Innenfutters
stattfinden dürfen.
Vergleichsbeispiel A
Ein Copolyester, bei dessen Herstellung Terephthalsäure
und Isophthalsäure im Molverhältnis 25/75 und Butandiol-1,4 als Diolkomponente eingesetzt wurden,
mit einer reduzierten Viskosität von 031 und einer
Glastemperatur von 300C ist nicht mehr kritallisierfähig.
Das Materia! hat bei Raumtemperatur einen kalten F'uß und ist oberflächenldebrig. Das Material ist für die
F ; schichtung von Schuhinnenfutter nicht geeignet
Vergleichsbeispiel B
Ein Copolyester, bei dessen Herstellung Terphthalsäure, Isophthalsäure und Azelainsäure im Molverhält-
·; nis 25/50/25 und Butandiol-1,4 als Diolkomponente
eingesetzt wurde, mit einer reduzierten Viskosität von 0.91, einer Glastemperatur von -50C und einem
Schmelzpunkt von 60"C weist noch schwache Kristallinität auf(>
1,3).
ίο Bei der Beschichtung von Schuhinnenfuttermaterial
verliert die Beschichtung nach dreitägiger Lagerung ihre Oberflächenklebrigkeit. Eine Verklebung des
Schuhinnenfutters mit lern Obermaterial unter gleichzeitiger Druck- und Hitzeanwendung (80°C/10 Sek.) ist
möglich. Beim nachfolgenden Zwickprozeß erweicht der Klebstoff jedoch zu stark, so daß sich das
Innenfutter von dem Oberleder wieder ablöst (zu niedrige Schmelzviskosität).
Roienipl
** · · ~ r ■ - -
** · · ~ r ■ - -
Ein geschmolzener Copolyester, bei dessen Herstellung Terephthalsäure und Isophthalsäure im Molverhältnis
70/30 und Butandiol-1,4 und Hexandiol-1,6 im Molverhältnis 50/50 eingesetzt wurden, mit einer
reduzierten Viskosität von 0,76, einer Glasübergangstemperatur von 19°C und einem Schmelzpunkt von
83°C sowie einem maximalen logarithmischen Dämpfungsdekrement von 1,15 wird auf ein thermoplastisch
verformbares synthetisches Material (z. B. ein Hartpapier, das unter Verwendung eines Styrols-Butadien
Copolymerisats hergestellt wurde), wie es für Versteifungskappen in der Schuhherstellung verwendet wird,
aufgetragen (Massetemperatur 180° C).
Die Beschichtung ist innerhalb von ca. 5 Minuten völlig klebfrei. Die Versteifungskappen bzw. die
Zuschnitte können ohne Trennpapierzwischenlagen gestapelt werden. Die ausgestanzten Versteifungskappenzuschnitte
können z.B. bei 1300C 5/Sek. unter Andrücken mit einem Schuhobermaterial verbunden
werden. Bei dem anschließenden Prozeß der Innenfutter-Verklebung und Zwickerei tritt keine V-rschiebung
oder Ablösung der Kappen auf.
Vergleichsbeispiel C
Ein Copolyester, bei dessen Herstellung Terephthalsäure, Isophthalsäure und Azelainsäure im Molverhäitnis
40/40/20 und als Diolkomponinte Butandiol-1,4 eingesetzt wurden, mit einer reduzierten Viskosität von
0,70, einer Glasübergangstemperatur von +50C und
in einem Schmelzbereich von 49 bis 127°C mit Maxima bei
62°C und 92°C wird auf das synthetische Versteifun"smaterial
wie in Beispiel 2 angegeben als Schmelze aufgetragen.
Die Beschichtung verliert nach ca. 03 Stunden ihre
Oberflächenklebrigkeit. Die Verklebung ist unter den
gleichen Bedingungen möglich wie in Beispiel 2 angegeben.
Ein nachträgliches Einkleben von Innenfutter-Materialien
mit Andruckvorrichtungen, deren Temperatur 700C überschreitet, ist nicht möglich, da sich die
Versteifungskappen lösen oder verschieben.
Ein erfindungsgemäßer Copolyester, bei dessen Herstellung Terephthalsäure und Isophthalsäure im
Moiverhäitnis 85/15 und Butandiol-1,4 und Hexandiol-1,6
im Molverhältnis 50/50 eingesetzt wurden, mit einer reduzierten Viskosität von 035, einer Glasüber-
308108/62
gangstemperatur Tg von 29°C, einem Schmelzpunkt von 110°C und einem maximalen logarithmischen
Dämpfungsdekrement von 0,79 wird mittels geeigneter Mahlanlagen zu einem Pulver der Kornfeinheit 60 bis
200 μπι vermählen. Das Pulver wird mittels einer Gravurwalze auf Gewebebahnen übertragen und dori
zu einem Schmelzklebertropfen gesintert
Das auf diese Weise behandelte Gewebe kann in Bügelpressen in Zeiten von ca. 10-15SeIt. und bei
Temperaturen zwischen 140°C und 160°C mit anderen Geweben verbunden werden, ohne daß der textile
Charakter des Verbundes verlorengeht Der Verbund widersteht dem in der Chemisch-Reinigung verwendeten
Reinigungsmittel Perchloräthylen und Maschinenwäschen von 60° C.
Vergleichsbeispiel D
Ein Copolyester, bei dessen Herstellung Terephthalsäure,
Isophthalsäure und Sebazinsäure im Molverhält-ΠΪ5
43/27/30 und ijüiäMuiüi- ί ,■? als DioHiCriiipÜMciiic
eingesetzt wurden, mit einer reduzierten Viskosität von 0,95 einer Glasübergangstemperatur Tg von —8°C,
einem Schmelzpunkt von 115°C und einem maximalen logarithmischen Dämpfungsdekrement von
>1,3 wird unter Kühlung mit flüssigem Stickstoff zu einem Pulver
der Kornfeinheit 60 — 200 μπι vermählen. Die Vermahlung
gestaltet sich sehr schwierig, und die Ausbeute in der gewünschten Fraktion (100 μπι) ist sehr gering. Es
wird ein Gewebeverbund wie im Vergleichsbeispiel D beschrieben hergestellt. Bei der Lagerung in Perchloräthylen
(Raumtemperatur) löst sich der Verbund wieder. De. Copolyester ist ungeeignet für die Verklebung von
zu reinigenden Textilien.
Vergleichsbeispiel E 3_
Ein Copolyester, bei dessen Herstellung Terephthalsäure
und Isophthalsäure im Molverhältnis 80/20 und Hexandiol-1,6 eingesetzt wurden, mit einer reduzierten
Viskosität von 0,95 und einer Glasübergangstemperatur von 14° C, einem Schmelzpunkt von 120° C und einem *o
maximalen logarithmischen Dämpfungsdekrement von 0,67 wird zu einem Pulver der Kornfeinheit 60-200 μπι
vermählen. Es wird ein Gewebeverbund wie im Vergleichsbeispiel B beschrieben hergestellt. Der
Verbund hat nur geringe Haftung. Der Copolyester ist für die Laminierung von Textilien nicht geeignet.
Vergleichsbeispiel F
Ein Copolyester, bei dessen Herstellung Terephthalsäure und Isophthalsäure im Molverhältnis 50/50 und
Äthylenglykol eingesetzt wurden, mit einer reduzierten Viskosität von 0,72, einer Glasübergangstemperatur Tg
von 77°C ist nicht mehr kristallisierfähig. Ein aus dem
Copolyester hergestelltes Pulver der Kornfeinheit 60-200 μίτι kann bei Temperaturen unterhalb 160°C
nicht verbügelt werden. Der Copolyester ist für die Laminierung von Geweben nicht geeignet.
Vergleichsbeispiel G
Ein Copolyester, bei dessen Herstellung Terephthalsäure und Isophthalsäure im Molverhältnis 50/50 und
Äthylenglykol eingesetzt wurden, mit einer reduzierten Viskosität von 032 wurde vermählen. Der Copolyester
ließ sich relativ leicht mahlen, jedoch war die Gewebelaminierung bei 140°C und 150°C nicht
möglich. Bei 160°C tritt zwar ein Verbund ein. Die
Haftung ist jedoch nur mittelmäßig. Bei einer Lagerung in Perchloräthylen bei Raumtemperatur löst sich der
Verbund wieder. Das Material ist für die Textillaminierung nicht geeignet.
Vergleichsbeispiel H Nacharbeitung des Beispiel d) der BE-PS 5 57 309
Das Beispiel d) wurde in der Weise abgewandelt, daß ein Copolyester mit einem Schmelzpunkt von 130° C
vorlag. Hierzu war es erforderlich, das Äthylenglykol/ Butandiol-1,4-Gemisch nicht im Molverhältnis 75:25,
sondern im Molverhältnis 50 :50 einzusetzen.
Der Copolyester war amorph und zeigte keine ausreichende Klebkraft. Seine reduzierte Viskosität war
0,8.
Der Copolyester wurde zu Pulver vermählen und auf ein Gewebe aufgetragen. In einer Bügelpresse wurde
das beschichtete Gewebe bei 160° C mit einem textlien
Oberstoff verklebt. Die Verklebungen wiesen keine ausreichende Haftfestigkeit auf (Schälfestigkeit 300 g/
cm). Das Laminat war nicht trockenreinigungsmittelbeständig.
In den Tabellen 1 und 2 sind nicht erfindungsgemäße Copolyester der Terephthalsäure mit Äthylenglykol
bzw. mit ButandioI-1,4 aufgeführt mit ihrem Schmelz
punkt, der Glasübergangstemperatur, dem maximalen logarithmischen Dämpfungsdekrement und der reduzierten
Viskosität
Die Tabelle 3 enthält eine Auswahl erfindungsgemäßer Copolyester der Terephthalsäure, bei denen
Butandiol-1,4 und Hexandiol-1,6 als Diolkomponente eingesetzt wurden. Als Cosäuren wurden Isophthalsäure,
Sebazinsäure sowie Adipinsäure verwendet
In den Tabellen sind die Molanteile angegeben, die bei der Herstellung der Copo'yester eingesetzt wurden.
Copolyester der Terephthalsäure mit Äthylenglykol
Cosäure
Isophthalsäure
Adipinsäure
isophthalsäure
Adipinsäure
Adipinsäure
isophthalsäure
Adipinsäure
Mol-Anteil |
Schmelzpunkt
C |
Glas-
übergangs- temp. CC |
Maximales
logarith misches Dämpfungs- dekrement |
'im |
- | 260 | 85 | 0,6 | 0,71 |
10 | 236 | 82 | 0,8 | 0,69 |
10 | 234 | 70 | 0,7 | 0,61 |
20 | 210 | 79 | 0,95 | 0,74 |
20 | 215 | 50 | 0,8 | 0,81 |
M | Fortsetzung | Mol-Anteil | 24 35 863 | Glas- übergangs- temp. C |
12 | 0,72 |
Cosäurc | 30 | 76 | 0.42 | |||
Isophthalsäure | 30 | Schmelzpunkt C |
32 | Maximales logarith misches Dämplungs- (iekrement |
0,65 | |
Adipinsäure | 40 | 185 | 73 | 1,2 | 0,72 | |
Isophthalsäure | 40 | 188 | 16 | 1,0 | 0,6 | |
Adipinsäure | 50 | amorph | + 1 | >1,3 | 0,38 | |
Adipinsäure | 50 | 150 | - 8 | >1,3 | 0,64 | |
Azelainsäure | 60 | 115 | -10 | >1,3 | 1,02 | |
Adipinsäure | 70 | 110 | -20 | >1.3 | 0.77 | |
Adipinsäure | 70 | 70 | -29 | >1,3 | 0,64 | |
Azelainsäure | 100 | amorph | -28 | >1,3 | 0,75 | |
Adipinsäure | 100 | amorph | -41 | >1,3 | 0.52 | |
Azelainsäure | 100 | 39 | + 72 | 0,45 | ||
Isophthalsäure | 35 | 0.50 | ||||
amorph | >1.3 | |||||
Copolyester der Terephthalsäure mit Butandiol-1,4
Cosäure
Mol-Anteil | Schmelz punkt C |
Glas- übergangs tem p. C |
Maximales logarith misches Dämpfungs- dekrement |
l,rrJ |
0 | 225 | 55 | 0.36 | 0,71 |
10 | 210 | 50 | 0,45 | 0,65 |
10 | 212 | 45 | 0,4 | 0,71 |
10 | 210 | 45 | 0.45 | 0,61 |
10 | 210 | 40 | 0,4 | 0,75 |
15 | 200 | 45 | 0,57 | 0,66 |
15 | 204 | 40 | 0,58 | 0,84 |
20 | 193 | 45 | 0.7 | 0,71 |
20 | 196 | 30 | 0.6 | 0,68 |
20 | 194 | 30 | 0,7 | 0,92 |
25 | 181 | 3 | 0,47 | 0,53 |
10/15 | 190 | 10 | 0,6 | 0,68 |
30 | 172 | 38 | 0.8 | 0,72 |
30 | 174 | 2 | 0,7 | 0,69 |
30 | 169 | 8 | 0,6 | 0,58 |
30 | 171 | 3 | 0,7 | 0,65 |
10/20 | 167 | 8 | 0,6 | 0,56 |
20/10 | 174 | 22 | 0,65 | 0,58 |
35 | 167 | 35 | 0,9 | 0,72 |
35 | 163 | 8 | 0,75 | 0,71 |
20/15 | 165 | 20 | 0,85 | 0,68 |
10/25 | 161 | 0 | 0,75 | 0,75 |
40 | 152 | -15 | 0,80 | 0,44 |
50 | 125 | 35 | >1,3 | 0,72 |
20/30 | 120 | - 8 | >1.3 | 0,70 |
Isophthalsäure
Adipinsäure
Dim. Fettsäure*)
Azelainsäure
Adipinsäure
Dim. Fettsäure*)
Azelainsäure
Isophthalsäure Adipinsäure Isophthalsäure Adipinsäure Dim. Fettsäure*)
Azelainsäure
Isophthalsäure/Adipinsäure
Isophthalsäure/Adipinsäure
Isophthalsäure Adipinsäure Azelainsäure Dim. Fettsäure*)
Isophthalsäure/Sebacinsäure Isophthalsäure/Sebacinsäure
Isophthalsäure Adipinsäure
Isophthalsäure/Azelainsäure Isophthalsäure/Sebacinsäure
Adipinsäure
Isophthalsäure
Isophthalsäuie/Sebacinsäure
Isophthalsäuie/Sebacinsäure
Fortscl/tmü
Cosiiure | Mol-Anteil | Sehr·«'!/1· | GLs | Mn.vTia'es | i,ml |
ηι,,-iU | übergangs- | logarith | |||
temp. | misches | ||||
(· | ( | Dämpfungs- | |||
dekrcmer.i | |||||
Isophthalsäure/Azelainsäure | 20/30 | 115 | - 8 | >1,3 | 0,68 |
Isophthalsäure/Azelainsäure | 30/30 | 95 | -10 | >1,3 | 0,65 |
Isophthalsäure/Azelainsäure | 20/40 | 90 | -23 | >1,3 | 0.62 |
Isophthalsäure/Azelainsäure | 33/33 | 67 | -11 | >1,3 | 0,69 |
Isophthalsäure/Sehacinsäure | 33/33 | 69 | -12 | >1.3 | 0,81 |
Azelainsäure | 75 | 50 | -32 | >1,3 | 0,92 |
Isophthalsäure/Azelainsäure | 50/25 | 60 | - 5 | >1,3 | 0,71 |
Isophthalsäure/Azelainsäure | 25/50 | 53 | -29 | >1,3 | 0,75 |
Adipinsäure | 100 | 54 | -38 | 0,27 | 0,74 |
Azelainsäure | 100 | 46 | -38 | 0,3 | 0,44 |
Sebacinsäure | 100 | 56 | -46 | 0,2 | 1,06 |
Isophthalsäure | 100 | 140 | 31 | 1.2 | 0,71 |
*> Alinhatkrhe dihasisrhe Säure mit 36 C-Alomen | . im Handel | unter der Bezeichnung » | Emnol |
erhältlich.
Copolyester der Terephthalsäure mit Butandiol-M-HexandioI-l.o-Gemischen/
(BD 1.4/HD 1,6)
Cosäure | Mol- | BDH 1,4/ | Schmelzpunkt | Glas | Maximales | 1I red |
Anteil | HD 1,6 | übergangs | logarith | |||
temperatur | misches | |||||
Dämpfungs | ||||||
C | C | dekrement | ||||
- | - | 50/50 | 123 | 29 | 0,63 | 0,60 |
- | - | 40/60 | 125 | 28 | 0,61 | 0,72 |
Isophthalsäure | 5 | 50/50 | 114 | 29 | 0,65 | 0,81 |
Isophthalsäure | 10 | 50/50 | 111 | 29 | 0,71 | 0,78 |
Isophthalsäure | 15 | 50/50 | 106 | 29 | 0,79 | 0,92 |
Isophthalsäure | 20 | 50/50 | 97/104 | 25 | 0,85 | 0,86 |
Isophthalsäure | 30 | 50/50 | 83/80 | 19 | 1,15 | 1,01 |
Isophthalsäure | 50 | 90/10 | 121 | 30 | 1,3 | 0,78 |
Isophthalsäure | 30 | 66/34 | 111 | 22 | 1,19 | 0,52 |
Isophthalsäure | 20 | 55/45 | 106 | 29 | 0,84 | 0,65 |
Isophthalsäure | 20 | 40/60 | 103 | 27 | 0,86 | 0,60 |
Isophthalsäure | 10 | 35/65 | 113 | 26 | 0,69 | 0,78 |
Isophthalsäure | 20 | 30/70 | 101 | 25 | 0,87 | 0,55 |
Isophthalsäure | 40 | 30/70 | 72 | 16 | 1,28 | 0,67 |
Isophthalsäure | 10 | 25/75 | 120 | 22 | 0,61 | 0,63 |
Sebacinsäure | 10 | 50/50 | 110 | 19 | 0,66 | 0,72 |
Adipinsäure | 10 | 50/50 | 115 | 23 | 0,67 | 0,88 |
Adipinsäure | 20 | 50/50 | 102 | 14 | 0,72 | 0,90 |
Adipinsäure | 30 | 50/50 | 82 | 2 | 0,92 | 0,81 |
Claims (2)
1. Lineare, gesättigte, teilkristalline Copolyester,
die erhalten werden durch Umsetzen von Terephthalsäure, wobei gegebenenfalls 1 bis 60 Mol-% der
Terephthalsäure durch Isophthalsäure und/oder durch eine oder mehrere gesättigte aliphatische
Dicarbonsäuren mit 4 bis 34 Kohlenstoffatomen zwischen den beiden endständigen Carboxylgruppen ersetzt sind, oder den polyesterbildenden
Derivaten der geannnten Dicarbonsäuren mit Gemischen aus Butandiol-1,4 und HexandioI-1,6 im
Molverhältnis 90/10 bis 10/90, wobei die Copolyester Glasübergangstemperaturen von — 100C bis
+30"C, Schmelzpunkte von 40° C bis 130° C und
eine reduzierte Viskosität, gemessen an 1 Gew.-%igen Lösungen in einer Mischung aus 60
Gewichtsteilen Phenol, 40 Gewichtsteilen 1,1^2-Tetrachloräthan bei 25"C, von 0,5 bis 1,5 aufweisen, und
wobei die Differenz zwischen der Glasübergangstemperatur und der jeweiligen Schmelztemperatur
der Copolyester gleich oder kleiner als 1000C ist und
die maximalen logarithmischen Dämpfungsdekremente im Bereich von 0,6 bis 13 liegen.
2. Verwendung der Copolyester nach Anspruch 1
als Schmelzklebstoff.
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