DE2659464A1

DE2659464A1 - Schmelzkleber fuer die verklebung von textilien

Info

Publication number: DE2659464A1
Application number: DE19762659464
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: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1978-07-13
Also published as: DE2659464C2

Description

Schmelzkleber für die Verklebung von Textilien
(Zusotzanmeldung zu Patent ...... (Patentanmeldung P 25 34 121.3), Patent ...... (Patentanmeldung P 26 15 765.3), Patent ..... (Patentanmeldung P 26 15 766.4), Patent ...... (Patentanmeldung P 26 58 370.0) Die Erfindung betrifft die Verwendung von Polyesteramiden 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 2200C) von 25 bis 150 Pa bestehend aus a) dimerisierter Fettsäure mit einem Gehalt on 70 Gew.-% bis 100 Gew.-% an dimerer Fettsäure im Gemisch mit Monocarbonsäuren, die 12 bis 22 Kohlenstoffatome aufweisen, wobei das Gesamtgemisch bis zu 50 Gew.-% an den Monocarbonsäuren betragegen 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 diprimären Diamins mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und aus 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 e-Aminocapronsaure eingesetzt werden.
Gegenstand des Zusatzpatentes ...... (Patentanmeldung P 26 15 765.3) ist die Verwendung von Polyamiden für die Verklebung von Textilien mit Schmelzviskositöten (gemessen bei 2200C) von 25 bis 150 Pa .
das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Polyamide bestehen aus a) 1. dimerisierter Fettsäure mit einem Gehalt von 70 bis 100 Gew.-% dimerer Fettsäure und gegebenenfalls aus 2. Monocarbonsäuren als Viskositätsregler (Kettenabbrecher), die in solchen Mengen eingesetzt werden können, daß sie bis zu 50 Aquivalent-% der Gesamtcarboxylgruppen des Gemisches a) 1. und 2. ausmachen und aus b) einer oder mehreren aliphatischen unverzweigten Co-Dicarbonsauren mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, wobei das Verhältnis der Carbonsäuren gemäß a) zu Carbonsäuren gemaß 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 d) Caprolaktam und/oder e-Aminocapronsäure, wobei pro Mol Carboxylgruppen der unter a) und b) genannten Säuren 0,5 bis 1,5 Mol Caprolactam und/oder s-Aminocapronsäure eingesetzt erden.
Gegenstand des Zusatzpatentes ...... (Patentanmeldung P 26 15 766.4) ist die Verwendung von Polyamiden fUr 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 2200C aufweisen.
Gegenstand des Zusatzpatentes ....... (Patentanmeldung P 26 58 370.0) ist die Verwendung von Polyamiden für die Verklebung von Textilien gemäß Hauptpatent ........ (Patentanmeldung P 25 34 121,3) und gemäß dem Zusatzpatent ....... (Patentanmeldung P 26 15 765.3) und dem weiteren Zusatzpatent ....... (Patentanmeldung P 26 15 766.4), welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Polyamide verwendet werden, bei deren Herstellung in erster Stufe die Umsetzung der dimerisierten Fettsäure (Komponente a) mit der Gesamtmenge oder Teilmengen des Caprolactams und/oder der e-Aminocapronsäure (Komponente d) und in zweiter Stufe die Umsetzung mit den weiteren Komponenten ererfolgt.
Gegenstand der vorliegenden Zusatzerfindung ist die Verwendung von Polyesteramiden für die Verklebung von Textilien gemäß Hauptpatent ...... (Patentanmeldung P 25 34 121.3) mit Schmelzviskositäten (gemessen bei 22o0C) von 25 bis 150 Pa s und gemäß Zusatzpatent (Patentanmeldung P 26 15 766.4) mit Schmelzviskositöten (gemessen bei 2200C) von >150 bis 600 Pa s bestehend aus: a) dimerisierter Fettsäure mit einem Gehalt 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.-% an Monocarbonsäuren betragen kann und wobei gemäß Zusatzpatent ..... (Patentanmeldung P 26 15 766.4) und dem weiteren Zusatzpatent ...... (Patentanmeldung P 26 t5 765.3) die Monocarbonsöuren als Viskositätsregler bis zu 50 Äquivalent-/o 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 Sauren im wesentlichen äquivalenten Menge eines c) aliphatischen unverzweigten diprimären Diamins mit 6 bis 12 KohlenstoffGtomen und aus 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 e-Aminocapronsävre eingesetzt werden, und wobei gegebenenfalls gemäß Zusatzpatent .... (Patentanm. P 26 58 370.0) Polyamide verwendet werden können, bei deren Herstellung in erster Stufe die Umsetzung der dimerisierten Fettsäure (Komponente a) mit der Gesamtmenge oder Teilmengen des Caprolactams und/oder der e-Aminocapronsäure (Komponente d) und in zweiter Stufe die Umsetzung mit den weiteren Komponenten erfolgt, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß pro Mol Caprolactam und/oder e-Aminocupronsäure 0,05 bis 1 Mol Caprolacton und/oder e-Hydroxicapronsäure mitverwendet werden.
Bevorzugt werden Polyesteramide 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 den Carbonsäuren gemäß b) 0,1 : 1 bis 3 : 1 beträgt und bei denen pro Mol Caprolactam und/oder E-Aminocapronsäure 0,1 bis 0,5 Caprolacton und/oder e-Hydroxicopronsäure mitverwendet werden.
Zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polyesteramide wird als dimerisierte Fettsäure gemäß a) bevorzugt eine solche mit Gehalten von mehr als 90 Gew.-% dimerer Fettsäure verwendet.
Die erfindungsgemäß verwendeten Schmelzkleber, die auf Basis der ausreichend zur Verfügung stehenden dimeren Fettsäure, Caprolactam bzw.
c-Aminocapronsäure, Caprolacton bzw. e-Hydroxicapronsä.ure, Diaminen und Codicarbonsäuren aufgebaut sind, zeigen eine gute Beständigkeit gegen halogenierte Kohlenwasserstoffe und gleichzeitig auch gegen Waschlaugen bei 600C und teile sie auch bei 950C. 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 maximale Grenze nicht Uberschreiten 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 Jich 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 Fettsäure 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.
FUr die erfindungsgemäß verwendeten Polyesteramide werden bevorzugt dimerisierte Fettsäuren mit einem Gehalt von größer als 90 Gew.- an dimerer Fettsäure und kleinen Mengen trimerer Fettsäure (Gew.-% 2 bis 6) und monomerer Fettsäure (Gew.-% 0 bis 1,5), wie sie im Handel allgemein erhältlich sind, verwendet. Es ist auch möglich, die dimerisierte Fettsäure in ihrer hydrierten Form einzusetzen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Polyesteramide liegen in einem bestimmten Schmelzviskositatsbereich, der einen gewissen Molekulorgewichtsbereich 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) a]s Kettenabbrecher bevorzugt. Als besonders günstig haben sich dabei Monocarbonsäuren erwiesen.
Der eventuelle Anteil an Monocarbonsäuren in der erfindungsgemäß verwendeten polymerisierten Fettsäure kann durch Zusatz von Monocarbonsäuren bis auf 50 Äquivalent-%, bezogen auf Gesamtcarboxylgrup pen 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 Ö1-, 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.
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 verwenbaren aliphatischen unverzweigten diprimären Diamine mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen seien zum Beispiel 1,6-Diamino-hexan, l,9-Diaminononan, 1,12-Diaminododecan genannt.
Die auf Mole Carboxylgruppen der eingesetzten Säuren bezogene Caprolactammenge sowie das Lactam/Lacton-Verhältnis richtet sich nach der Höhe des gewünschten Schmelzpunktes. So beträgt die Lactammenge 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 und die Lactonmenge 0,05 bis 1 Mol pro Mol Lactam. Bei den zu verklebenden Materialien handelt es sich um Textilien, gegebenenfalls auch siliconierte Gewebe, die miteinander verklebt werden können.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Polyesteramide können durch Schmelzkondensation in im wesentlichen äquivalenten Mengen der oben angegebenen Reaktionspartner bei Temperaturen zwischen 200 und 2900C, insbesondere bei 2500C, unter Inertgas hergestellt werden.
Gemäß Zusatzpatent .... (Patentanm. P 25 58 370.0) wird in der ersten Stufe die dimerisierte Fettsäure (Komponente a) bzw. deren amidbildende Derivate mit dem Caprolactam und/oder der ß-Aminocapronsäure kondensiert. Dabei wird anfangs vorzugsweise eine niedrige Temperatur verwendet (d.h. ca. 15OOC) so daß sich die Reaktion leicht steuern läßt. Zur Beendigung der Reaktion wird die Temperatur dann auf die erforderliche Höhe gesteigert. Die Mengenverhältnisse dei 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 Reaktionsfuhrung können Lösung oder Verdinnungsmittel verwendet werden.
Beispiel 1: In einem mit absteigendem Kühler, Rührer und Thermoneter versehenen Reaktor wurden 27,02 g dimerisierte Tallölfettsäure, 18,00 g Tallölfettsäure, 57,70 g Adipinsäure, 79,85 g Sebacinsäure (Verhältnis der Carboxylgruppen gemäß a) 1 und 2 zu Codicarbonsäure gemäß b) = 0,1 : 1) 101,05 g 1,6-Diaminohexan, 178,54 g Caprolactam 0,8 Mol Caprolactam pro Mol Carboxylgruppen gemäß a) und b) sowie 18,01 g Caprolacton (Molverhältnis Caprolactam : Caprolacton = 1 : 0,1) eingewogen und unter Stickstoff innerhalb 2 Stunden auf 2500C erhitzt und 7 Stunden bei dieser Temperatur gehalten.
Während der letzten 4 Stunden wurde ein Vakuum von 2 mm Hg-Säule angelegt.

Das erhaltene Polyesteramid wies folgende Werte auf: Erweichungspunkt: 1230C Schmelzviskosität bei 2200C: 57,1 Pa s Trennfestigkeit in kp/5cm: 2,9 (600C-Wäsche, naß zerrissen) Trennfestigkeit in kp/5cm: 5,1 (Perchloräthylenreinigung, naß zerrissen) Anfangswert in kp/5cm: 5,8 Die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Polyesteramide wurden in gleicher Weise hergestellt.

Verhältnis des Mol Caprolaktam Molverhältnis

Tabelle 1 Fettsäuregemisches pro Mol Caprolaktam:Capro-

a) :Co-Dicarbonsäure Carbopxylgruppen lakton

Beispiel Zusammensetzung b)

2 128,47 g dim. Tallölfettsäure 0,5 : 1,0 0,5 1 : 1

2,62 g Stearinsäure

92,99 g Sebacinsäure

80,24 g 1;6-Diaminohexan

77,97 g Caprolaktam

78,76 g Caprolakton

3 214,10 g dim. Tallölfettsäure 4,0 : 1,0 1,5 1 : 0,066

2,5 g Stearinsäure

19,20 g Sebacinsäure

55,24 g 1,6-Diaminohexan

161,03 g Caprolaktam

10,83 g Caprolakton

4 184,34 g dim. Tallölfettsäure 1,0 : 1,0 1,0 1 : 0,5

3,76 g Stearinsäure

62,53 g Acelainsäure

76,73 g 1,6-Diamminohexan

149,16 g Caprolaktam

75,24 g Caprolakton

Tabelle 2 Trenfestigkeit (kg/5 cm)

Schmelzvisk. 60°C-Wäsche Perchloräthylenereinigung

Beispiel erweichungspunkt b. 220°C (Pa . s) Anfagswerte naß zerissen naß zerissen

2 118°C 52,4 Pa . s 5,0 3,0 2,8

3 104°C 141,0 Pa . s 5,1 3,5 2,8

4 115°C 96,6 Pa . s 5,8 2,7 3,2

Claims

Patentanspruch Verwendung von polyesteramiden für die Verklebung von Textilien gemäß Hauptpatent ........ (Patentanmeldung P 25 34 121.3) mit Schmelzviskositaten (gemessen bei 2200C) von 25 bis 150 Pa s und gemäß Zusatzpatent (Patentanmeldung P 26 15 766.4) mit Schmelzviskositaten (gemessen bei 2200C) von 150 bis 600 Pa s bestehend aus: a) dimerisierter Fettsäure mit einem Gehalt 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.-% 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 'quivalent-% der Gesamtcarboxylgruppen ausmachen, und b) einer oder mehreren aliphatischen unverzweigten Co-Dicarbonsäuren mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, wobei das Verhältnis der Carbonsöuren gemäß a) zu CarPonsäuren 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 d) Caprolactam und/oder s-Aminocapronsaure, wobei pro Mol Carboxylgruppen der unter a) und b) genannten Säuren 0,5 bis 1,5 Mol Caprolactam und/oder £-Aminocapronsäure eingesetzt werden, wobei gegebenenfalls gemäß Zusatzpatent ... (Patentanm. P 26 58 370.0) Polyamide verwendet werden können, bei deren Herstellung in erster Stufe die Umsetzung der dimerisierten Fettsäure (Komponente a) mit der Gesamtmenge oder Teilmengen des Caprolactams und/oder der e-Aminocapronsäure (Komponente d) und in zweiter Stufe die Umsetzung mit den weiteren Komponenten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß pro Mol Caprolactam und/oder £-Aminocapronsäure 0,05 bis 1 Mol Caprolacton und/oder £-Hydroxicapronsäure mitverwendet werden.