DE2658370A1

DE2658370A1 - Schmelzkleber fuer die verklebung von textilien

Info

Publication number: DE2658370A1
Application number: DE19762658370
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Chem Dr Drawert; Eugen Dipl Ing Dr Griebsch; Wolfgang Dipl Chem Dr Imoehl
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Chemtura Organometallics GmbH
Priority date: 1976-12-23
Filing date: 1976-12-23
Publication date: 1978-06-29
Also published as: BE862277R; DE2658370C2; IE46224L; JPS6338389B2; JPS6157671A; JPS6335187B2; GB1594719A; IE46224B1; JPS62252490A

Description

(Zusatzanmeldung zu Patent (Patentanmeldung P 25 34 121.3),.

Patent (Patentanmeldung P 26 15 765.3), Patent (Patentanmeldung P 26 15 766.4)

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Polyamiden für die Verklebung von Textilien.

Gegenstand des Hauptpatentes (Patentanmeldung P 25 34 121.3)

ist die Verwendung von Polyamiden für die Verklebung von Textilien mit Schmelzviskositäten (gemessen bei 220 C) von 25 bis 150 Pa · s, bestehend aus

a) dimerisierter Fettsäure mit einem Gehalt von 70 Gew.-% bis 100 Gew.-jS an dimerer Fettsäure im Gemisch mit Monocarbonsäuren, die 12 bis 22 Kohlenstoffatome aufweisen, wobei das Gesamtgemisch bis zu 50 Gew.-$ an den Monocarbonsäuren betragen kann, und

b) einer oder mehreren aliphatischen unverzweigten Co-Dicarbonsäuren mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen,

wobei das Verhältnis der Carbonsäuren gemäß a) zu Carbonsäuren gemäß b) 0,05 : 1 bis 5:1, bezogen auf Carboxylgruppen, beträgt, und bestehend aus einer den unter a) und b) genannten Säuren im wesentlichen äquivalenten Menge eines

c) aliphatischen unverzweigten diprimüren Diamins mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und aus

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d) Caprolactam und/oder ε-Aminocapronsäure,

wobei pro Mol Carboxylgruppen der unter a) und b) genannten Säuren 0,5 bis 1,5 Mol Caprolactam und/oder ε-Aminocapronsäure eingesetzt werden.

Gegenstand des Zusatzpatentes (Patentanmeldung P 26 15 765.3)

ist die Verwendung von Polyamiden für die Verklebung von Textilien mit Schmelzviskositäten (gemessen bei 220 C) von 25 bis 150 Pa · s, das dadurch gekennzeichnet ist, aaß die Polyamide bestehen aus

a) 1. dimerisierter Fettsäure mit einem Gehalt von 70 bis

100 Gevi.-% dimerer Fettsäure und gegebenenfalls aus

2. Monocarbonsäuren als Viskositätsregler (Kettenabbrecher), die in solchen Mengen eingesetzt werden können, daß sie bis zu 50 Äquivalent-/^ der Gesamtcarboxylgruppen des Gemisches a) 1. und 2. ausmachen und aus

wobei das Verhältnis der Carbonsäuren gemäß a) zu Carbonsäuren gemäß b) 0,05 : 1 bis 5:1, bezogen auf Carboxylgruppen, beträgt, und bestehend aus einer den unter a) und b) genannten Säuren im wesentlichen äquivalenten Mengen eines

c) aliphatischen unverzweigten diprimären Diamins mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und aus

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d) Caprolactam und/oder ε-Aminocapronsäure,

Gegenstand des Zusatzpatentes (Patentanmeldung P 26 15 766.4)

ist die Verwendung von Polyamiden für die Verklebung von Textilien

gemäß Zusatzpatent (Patentanmeldung P 26 15 765.3), welches

dadurch gekennzeichnet ist, daß die Polyamide eine Schmelzviskosität von >150 bis 600 Pa · s bei 220°C aufweisen.

Gegenstand der vorliegenden Zusatzerfindung ist die Verwendung von

Polyamiden für die Verklebung von Textilien gemäß Hauptpatent

(Patentanmeldung P 25 34 121.3) mit Schmelzviskositäten (gemessen

bei 220°C) von 25 bis 150 Pa · s und gemäß Zusatzpatent

(Patentanmeldung P 26 15 766.4) mit Schmelzviskositäten (gemessen bei 220°C) von >150 bis 600 Pa . s bestehend aus:

a) dimerisierter Fettsäure mit einem Gehall von 70 Gew.-$ bis 100 Gew.-$ an dimerer Fettsäure im Gemisch mit Monocarbonsäuren, die 12 bis 22 Kohlenstoffatome aufweisen, wobei das Gesamtgemisch gemäß Hauptpatent bis zu 50 Gew.-j£ an Monocarbonsäuren betragen kann und wobei gemäß Zusatzpatent (Patentanmeldung P 26 15 766.4) und dem weiteren Zusatzpatent (Patentanmeldung P 26 15 765.3) die Monocarbonsäuren als Viskositätsregler bis zu 50 Äquivalent-^ der Gesamtcarboxylgruppen ausmachen, und

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d) Caprolactam und/oder e-Aminocapronsäure,

wobei pro Mol Carboxylgruppen der unter a) und b) genannten Säuren 0,5 bis 1, 5 Mol Caprolactam und/oder ε-Aminocapronsäure eingesetzt werden,

welche dadurch gekennzeichnet sind, daß Polyamide verwendet werden, bei deren Herstellung in erster Stufe die Umsetzung der dimerisierten Fettsäure (Komponente a) mit der Gesamtmenge oder Teilmengen Hes Caprolactams und/oder der ε-Aminocapronsäure (Komponente d) und in zweiter Stufe die Umsetzung mit den weiteren Komponenten erfolgt.

Bevorzugt werden Polyamide verwendet, bei denen als Co-Dicarbonsäure gemäß b) Sebazinsäure und als Diaminkomponente gemäß c) Hexamethylendiamin verwendet wird und in welchen das Verhältnis der Carbonsäuren gemäß a) zu deri Carbonsäuren gemäß b) 0,1 : 1 bis 3 : 1 beträgt und bei denen pro Mol Carboxylgruppen der unter a) und b) genannten Säuren 0,8 bis 1,2 Mol Caprolactam und/oder ε-Aminocapronsäure eingesetzt werden.

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Zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polyamide wird als ditnerisierte Fettsäure gemäß a) bevorzugt eine solche mit Gehalten von mehr als 90 Gew.-% dimerer Fettsäure verwendet.

Die erfindungsgemäß, verwendeten Schmelzkleber, die auf Basis der aus reichend zur Verfügung stehenden dimeren Fettsäure, Caprolactam bzw. ε-Aminocapronsäure, Diaminen und Codicarbonsäuren aufgebaut sind, zeigen eine gute Beständigkeit gegen halogenierte Kohlenwasserstoffe und gleichzeitig auch gegen Waschlaugen bei 60 C und teilweise auch bei 95 C. Diese Beständigkeit drückt sich aus durch

1. die sehr guten Anfangsreißfestigkeiten, d.h., Werte vor der Belastung durch den Wasch- bzw. Reinigungsvorgang, und durch

2. die sehr hohen Naßreißfestigkeiten, d.h., Werte nach der Reinigung in noch feuchtem Zustand,

und durch

- 3. die ausgezeichneten Zerreißfestigkeitswerte nach der Trocknung, die sogar nach vielen Wasch- bzw. Reinigungscyclen nahezu wieder erreicht werden.

Bei Verwendung von destillierter dimerer Fettsäure werden Schmelzkleber mit verbesserter Farbzahl erhalten. Andererseits ist die Verwendung von handelsüblicher technischer polymerisierter Fettsäure zur Herstellung von Schmelzklebern für besondere Zwecke möglich. Bei der Verwendung von technischer dimerer Fettsäure sei nur darauf hingewiesen, daß der Gehalt an trimerer Fettsäure eine maxi-

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male Grenze nicht überschreiten sollte. Dieser Grenzwert hängt von dem jeweiligen Gehalt an dimerer und monomerer Fettsäure der polymerisierten Fettsäure ab und kann durch einen orientierenden Versuch, wie er zur handwerklichen Alltagsroutine des Durchschnittsfachmanns gehört, festgestellt werden.

Der Ausdruck dimerisierte Fettsäure bezieht sich in allgemeiner Form auf polymerisierte Säuren, die aus "Fettsäuren" erhalten werden. Der Ausdruck "Fettsäure" umfaßt ungesättigte natürliche und synthetische einbasische aliphatische Säuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 18 Kohlenstoffatomen. Diese Fettsäuren lassen sich nach bekannten Verfahren polymerisierten (vgl. DT-OS 1 443 938, DT-OS 1 443 968, DT-PS 2 118 702 und DT-PS 1 280 852).

Typische im Handel erhältliche polymere Fettsäuren haben etwa folgende Zusammensetzung:

monomere Säuren (Mo) 5 bis 15 Gewichtsprozent dimere Säuren (Di) 60 bis 80 Gewichtsprozent trimere Säuren (Tri) 10 bis 35 Gewichtsprozent.

Der Gehalt an dimerer Säure kann durch allgemein bekannte Destillationsverfahren bis zu 100 Gewichtsprozent erhöht werden.

Für die erfindungsgemäß verwendeten Polyamide werden bevorzugt dimerisierte Fettsäuren mit einem Gehalt von größer als 90 Gew.-?S an dimerer Fettsäure und kleinen Mengen trimerer Fettsäure (Gew.-% 2 bis 6) und monomerer Fettsäure (Gew.-jS 0 bis 1,5), wie sie im Handel allgemein erhältlich sind, verwendet. Es ist auch möglich, die dimerisierte Fettsäure in ihrer hydrierten Form einzusetzen.

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Die erfindungsgemäß verwendeten Polyamide liegen in einem bestimmten Schmelzviskositätsbereich, der einen gewissen Molekulargewichtsbereich widerspiegelt.

Die Einstellung der Schmelzviskosität kann in bekannter Weise durch Abbruch der Reaktion beim gewünschten Polymerisationsgrad oder durch Arbeiten mit nichtäquivalenten Mengen Carbonsäuren bzw. Aminen erfolgen. Wegen gewisser Nachteile dieser Methoden wird die Verwendung von monofunktionellen bzw. monofunktionell wirkenden Verbindungen (Amine oder Carbonsäuren) als Kettenabbrecher bevorzugt. Als besonders günstig haben sich dabei Monocarbonsäuren erwiesen.

Der eventuelle Anteil an Monocarbonsäuren in der erfindungsgemäß verwendeten polymerisieren Fettsäure kann durch Zusatz von Monocarbonsäuren bis auf 50 Äquivalent-^, bezogen auf Gesamtcarboxylgruppen des Gemisches aus polymerer Fettsäure und Monocarbonsäure, erhöht werden. Liegt der Anteil des erforderlichen Kettenabbrechers (Viskositätsreglers), hier der Monocarbonsäure, hoch, so werden bevorzugt höhermolekulare Monocarbonsäuren, wie Öl-, Stearin-, Linol-, Linolensäure oder Gemische hiervon wie Tallölfett- oder Sojaölfettsäure oder andere hydrophobe Monocarbonsäuren eingesetzt.

Als Beispiele für die erfindungsgemäß mitverwendeten aliphatischen unverzweigten Co-Dicarbonsäuren mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen seien Adipinsäure, Nonamethylendicarbonsäure, Dekamethylendicarbonsäure sowie Brassylsäure genannt. Diese Dicarbonsäuren können allein oder im Gemisch eingesetzt werden.

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Anstelle der Carbonsäuren können gegebenenfalls auch deren Ester mit niedrigen Alkoholen eingesetzt werden. Hierbei empfiehlt es sich, insbesondere wenn der Esteranteil hoch ist, die Caprolactampolymerisation durch Wasserzusatz zu starten.

Für die erfindungsgemäß verwendbaren aliphatischen unverzweigten diprimären Diamine mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen seien zum Beispiel 1,6-Diamino-hexan, 1,9-Diaminononan, 1,12-Diaminododecan genannt.

Die auf Mole Carboxylgruppen der eingesetzten Säuren bezogene Caprolactammenge richtet sich nach der Höhe des gewünschten Schmelzpunktes. So beträgt sie bei Einsatz der Schmelzkleber als Textilkleber pro Mol Carboxylgruppen der polymerisierten Fettsäure und der Co-Dicarbonsäure bzw. Co-Dicarbonsäuren 0,5 bis 1,5 Mol. Werden Schmelzpunkte über 140 C gewünscht, so muß der Anteil an Caprolactam bzw. ε-Aminocapronsäure erhöht werden. Bei den zu verklebenden Materialien handelt es sich um Textilien, gegebenenfalls auch siliconierte Gewebe, die miteinander, gegebenenfalls mit Leder, Gummi und anderen Materialien, verklebt werden können.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Polyamide können durch Schmelzkondensation in im wesentlichen äquivalenten Mengen der oben angegebenen Reaktionspartner bei Temperaturen zwischen 200 und 290 C, insbesondere bei 250 C, unter Inertgas hergestellt werden.

In der ersten Stufe wird die dimerisierte Fettsäure (Komponente a) bzw. deren amidbildende Derivate mit dem Caprolactam und/oder der

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ε-Aminocapronsäure kondensiert. Dabei wird anfangs vorzugsweise eine niedrige Temperatur verwendet (d.h. ca. 150 C), so daß sich die Reaktion leicht steuern läßt. Zur Beendigung der Reaktion wird die Temperatur dann auf die erforderliche Höhe gesteigert.

Die Mengenverhältnisse der Reaktionsteilnehmer dieser ersten Stufe schwanken je nach gewünschtem Anlagerungsgrad von Aminocapronsäure bzw. Caprolactam.

In zweiter Stufe werden diesem Reaktionsprodukt die erforderlichen weiteren Komponenten zugesetzt und die Reaktion in der für die Amidherstellung Üblichen Weise zu Ende geführt.

Zur Erleichterung der Reaktionsführung können Lösungs- oder Verdünnungsmittel verwendet werden.

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Beispiel 1

In einem mit Rührer, absteigendem Kühler und Thermometer versehenen Reaktor wurden 22,23 kg dimerisierte Tallölfettsäure und 14,81 kg Tallölfettsäure mit 146,90 kg Caprolactam unter Stickstoff auf 250°C erhitzt und vier Stunden bei dieser Temperatur belassen. Die so erhaltene Säure wurde mit 131,40 kg Sebacinsäure und 143,00 kg 1,12-Diaminododecan versetzt und vier Stunden bei 250 C auskondensiert. Während der letzten zwei Stunden wurde ein Vakuum von 2 mm Quecksilbersäule angelegt.

Das erhaltene. Polyamid wies folgende Werte auf:

Erweichungspunkt : 131 C Schmelzviskosität : b. 220°C 154,0 pa . s

Trennfestigkeit in

kp/5 cm : 3,5 (60 C-Wäsche, naß zerrissen)

Trennfestigkeit nach Perchloräthylenreinigung kp/5 cm : 4,1 (naß zerrissen)

Anfangswert in

kp/5 cm : 5,7

Die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Polyamide wurden in gleicher Weise hergestellt.

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	Zusammensetzung	Verhältnis der Carboxylgruppen des	■■·	MoI Caprolactam
		Fettsäurengemisches A): Co-Dicar-		pro Mol Carboxyl
		bonsäure b)		gruppen
	171,46 g dimerisierte Ölsäure	1,0 : 1,0		1,0
	10,94 g Sojaölfettsäure
	23,37 g Adipinsäure
	30,32 g Acelainsäure
	74,43 g 1,6-Diaminohexan
	144,64 g Caprolactam
	139,50 g dimerisierte Tallöl
	fettsäure	0,5 : 1,0	0,67
	2,85 g Tallölfettsäure
	136,00 g Dimethylbrassylat
	87,71 g Hexamethylendiamin
	113,08 g Caprolactam

	228,00 g dimerisierte Tallöl
	fettsäure	4,0 : 1,0	1,3
	20,22 g Sebacinsäure
	58,17 g 1,6 Hexamethylendiamin
	.146,19 g Caprolactam
	78,75 g dimierisierte Tallöl-
	fettsüure	0,5 : 1,0	1,0
	7,78 g Tallölfettsäure
	61,38 g Sebacinsäure
	52,94 g Hexamethylendiamin
	102,96 g Caprolactam

Tabelle 1
Beispiel


2





3






4




5

Tabelle

ο co oo

Beispiel	Erweichungs punkt	Schmelzviskosität bei 220° C pa · s	Anfangswerte	Trennfestigkeit (kp/5cm) 60 C-Wäsche naß zerrissen	Perchloräthylenrei- nigung naß zerrissen
2	122⁰C	48,0	5,1	3,0	3,2
3	128⁰C	231,5	5,3	3,5	3,3
4	Π 2⁰C	191,0	5,8	3,7	2,6
5	1O3°C	527,0	7,7	3,5	4,5

Claims

Patentanspruch

Verwendung von Polyamiden für die Verklebung von Textilien gemäß Hauptpatent (Patentanmeldung P 25 34 121.3) mit Schmelzviskositäten (gemessen bei 220 C) von 25 bis 150 Pa · s und gemäß Zusatzpatent (Patentanmeldung P 26 15 766.4) mit Schmelzviskositäten (gemessen bei 220 C) von 150 bis 600 Pa · s bestehend aus:

a) dimerisierter Fettsäure mit einem Gehalt von 70 Gew.-jS bis 100 Gew.-?S an dimerer Fettsäure im Gemisch mit Monocarbonsäuren, die 12 bis 22 Kohlenstoffatome aufweisen, wobei das Gesamtgemisch gemäß Hauptpatent bis zu 50 Gew.-/£ an Monocarbonsäuren betragen kann und wobei gemäß Zusatzpatent .... (Patentanmeldung P 26 15 766.4) und dem weiteren Zusatzpatent .... (Patentanmeldung P 26 15 765.3) die Monocarbonsäuren als Viskositätsregler bis zu 50 Äquivalent-^ der Gesamtcarboxylgruppen ausmachen, und

b) einer oder mehreren aliphatischen unverzweigten Co-Dicarbonsäuren mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen,

wobei das Verhältnis der Carbonsäuren gemäß a) zu Carbonsäuren gemäß b) 0,05 : 1 bis 5:1, bezogen auf Carboxylgruppen, beträgt, und bestehend aus einer den unter a) und b) genannten Säuren im wesentlichen äquivalenten Menge eines

c) aliphatischen unverzweigten diprimären Diamins mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und aus

ORIGINAL INSPECTED - 14 -

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d) Caprolactam und/oder ε-Aminocapronsäure,

wobei pro Mol Carboxylgruppen der unter a) und b) genannten Säuren 0,5 bis 1,5 Mol Caprolactam und/oder ε-Aminocapronsäure eingesetzt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß Polyamide verwendet werden, bei deren Herstellung in erster Stufe die Urnsetzung der dimerisierten Fettsäure (Komponente a) mit der Gesamtmenge oder Teilmengen des Caprolactams und/oder der ε-Aminocapronsäure (Komponente d) und in zweiter Stufe die Umsetzung mit den weiteren Komponenten

erfolgt.