SE424192B - Anvendning av pa kaprolaktam, laurinlaktam och adipinsur hexametylendiamin baserade polyamider for varmpresslimning - Google Patents

Description

7800321-7 2 Hooc- (GHz) n-cooH I vari n betecknar 7, 8, 10 eller ll, varvid grundbyggstenarna har kondenserats i sampolyamiden i följande proportioner: Kaprolaktam 25-35 vikt% Laurinlaktam 20-40 vikt% Adipinsur hexametylendiamin 8-25 vikt% Hexametylendiaminsalt av syran i formel I l0-40 vikt% De'fifi:vanmuesslümfing' enligt uppfinningen använda sampoly- amiderna, som innehåller kaprolaktam, laurinlaktam och adipinsur hexametylendiamin såsom grundbyggstenar, framställs genom att man under tryck och vid förhöjd temperatur på i och för sig känt sätt polymeriserar nämnda grundbyggstenar och såsom ytterligare grund- byggsten ett hexametylendiaminsalt av en alifatisk dikarbonsyra med formeln HOOC-(CH2)n-COOH I vari n betecknar 7, 8, 10 eller ll.

Ovan definierade sampolyamider användes för vanmuessliming.

Det har överraskande visat sig att sampolyamiderna enligt förelig- gande uppfinning uppvisar en mycket låg smältpunkt av under ll0°C, en utomordentligt god bindförmâga vid förhöjd temperatur, varför de med fördel kan användas för varmpresslimning av temperaturkäns- liga substrat, och en hög beständighet gentemot kemiska rengörings- medel.

Föredragna enligt föreliggande uppfinning är sådana sampo- lyamider, vars grundbyggstenar har kondenserats i sampolyamiden i följande proportioner: Kaprolaktam nu 30 vikt% Laurinlaktam 30-40 vikt% Adipinsur hexametylendiamin _ l0-15 vikt% Hexametylendiaminsalt av syran med formel I 15-30 vikt% Speciellt föredraget är hexametylendiaminsaltet av dikar- bonsyra med formel I i en mängd av 20-30 vikt% av sampolyamiden.

Syror med den allmänna formeln I har följande namn: 7 azelainsyra 8 sebacinsyra dodekandikarbonsyra ll brassylsyra 52355 ll Il ll ll 7800321-7 3 Speciellt föredragna enligt uppfinningen är syrorna med formeln I, vari n utgör 7, 8 eller 10, varvid syrorna med n = 7 eller 8 i synnerhet föredrages, eftersom de utgör lättillgänliga tekniska produkter och ger sampolyamider, som med speciell fördel kan användas för varmpresslimning. ' Framställningen av sampolyamiderna sker, såsom nämnts, på i och för sig känt sätt- Såsom vid framställning av C12-polyamid utgående från laurinlaktam arbetar man därvid i regel vid tempera- turer av ca 280-300°C, företrädesvis ca 290°C och vid tryck av ca -50 atö, företrädesvis 15-30 atö. Under dessa betingelser sker polymerisation under flera timmar. Därefter utföres företrädesvis efter-kondensation ytterligare några timmar, företrädesvis 1-3 tim- mar vid 250-300°C. Man använder sedvanliga, för polymerisation av laurinlaktam kända katalysatorer, kedjeavslutningsmedel och/eller övriga tillsatsmedel samt förfaringsbetingelser. Speciellt arbetar man därvid under uteslutning av luft, dvs under inert gasatmosfär.

Företrädesvis användes sampolyamiderna enligt uppfinningen för varmpresslimning i form av fina pulver, som appliceras på de för limning avsedda substraten. En lämplig viskositet hos sampolyamiden vid dess användning för framställning av folier ligger lämpligen vid ca l,4 till l,5. Detta tal betecknar lösningsviskositeten hos en 0,5%-ig lösning av sampolyamiden i m-kresol vid 25°C.

De enligt uppfinningen använda sampolyamiderna kan på sedvanligt sätt innehålla andra tillsatsmedel, t.ex. färgämnen.

De enligt uppfinningen använda sampolyamiderna utgör sampolymerisat, som erhålles vid gemensam polymerisation av en blandning av polyamidbildarna. Grundbyggstenarna har inkondenserats i polymerkedjan istatistisk fördelning. De beskrivna, överraskande effekterna uppnås inte om polyamidbildarna polymeriseras separat till monopolyamider och dessa därefter sammansmältes med varandra.

Sampolyamiderna enligt uppfinningen kan även innehålla små mängder av andra polyamidbildare inkondenserade. På grund av lättillgängligheten och den goda reproducerbarheten av framställ- ningen under alstring av sampolyamider med konstanta egenskaper är det emellertid i allmänhet icke lämpligt att tillsätta ytterligare polyamidbildare. ." 7800321-7 ' 1 _ derivat med formeln . i _ Med hjälp av sampolyamiderna enligt uppfinningen kan man limma 'substrat av olika slag, med speciell fördel_temperaturkänsliga substrat} med substrat av samma eller olika slag. Mellan de för limning avsedda ytorna appliceras en sampolyamid enligt uppfinningen,företrädesvis i form av ett pulver. Sampolyamiden kan naturligtvis även användas i form av folier, fibrer, kortskurna fibrer osv.,Därefter pressas substraten med eampolyamiden enligt uppfinningen under användning av förhöjd tempe- ratur. Fresstemperaturen är i första hand beroende av substratets tempe~ raturkänslighet. Eftersom sampolyamiderna enligt uppfinningen redan vid e mycket låga limningstemperaturer av t.ex. ca 100 till l5O eller till l509G utvecklar en föredragen bindförmàga i beroende av sitt smältinter- e.vall kan mycket låga limningstemperaturer användas. Vid kylning till rumstemperatur inträder solidifiering under förbindning av de limmade substraten. Torkning eller avdrivning av lösningsmedlen krävas ej.

Sampolyamiderna enligt uppfinningen i form av pulver kan t.ex. appliceras med inom beskiktningsindustrin sedvanliga pulverapplicerings~ _. maskiner på ett för limning avsett substrat. Därvid är det även_mö3ligt n att förse endast utvalda ytomraden av substratet med sampolyamidpulvret ' enligt uppfinningen. Exempel på för.limning avsedda substrat är textil- . material av naturämnén och/eller syntetiska material såsom ull, silke, bomull resp.-polyestrar,_polyamider och liknande. Även andra temperatur- . känsliga substrat såsom läder, plastfolier och liknande kan varmprese- limmas under användning av sampolyamiderna enligt uppfinningen. _» Sampolyamiderna enligt uppfinningen kan före användning blan- das med mfiukningsmedel. Lämpliga mjukningsmedel är t.ex. sulfonsyra- .R .. V p - I I lgsoamma a. " :I ,_ vari El betecknar väte eller metyl_och 32 betecknar väteß en lägre alkyl- grupp eller en cyklohexylgrupp. ' 7 " .. Speciellt föredragna är bensen- och tolueneulfoneyraetylamid.e Motsvarande handdæprodukter kan erhållas. Dessa_handelsprodukter utgör t.ex. blandningar av p- ooh o-toluensulfonsyraalkylamider. Såsom mjuk~ Üningsmedel kan även fenolkarboneyra eller alkylestrar därav användas.

¿ Exempel härpå är butyl-phhydroxibensoat, lauryl-p-hydromybeneoat, p~oxi~ 'beneoeeyra och oktyl-p-oxibeneoat. Såsom mjukningsmedel kan även bisfo~ nol A ooh liknande föreningar användas. Naturligtvis måste man i varje lf -enskilt fall använda sådana mJukningsmedel, som är kombinerbara med de speciellt använda sampolyamiderna resp. är lämpade härför,vilket kan fastställae_av.faokmannen. Mjukningsmedlen kan därvid inarbetas i sam-e 7800321-7 'polyamiderna genom att de blandas med sampolyamiderna och upphettus till temperaturer över snälttemperaturen. Vid dessa temperaturer kan de t.ex. strëngsprutas för framställning av lämpliga formkroppar såsom ' fibrer, folier och liknande. Man kan även framställa pulver.

Om sampolyamiderna användes i form av pulver är det många gång- er lämpligt att dispergera dessa sampolyamidpulver i vattenhaltißa dis~ persioner, applicera dessa dispersioner t.ex. på de för förbindning av- sedda textildelarna, speciellt inläggsmaterial för klädesplagg, t.ex. genom punktapplicering, därefter torka, sintra och fixera de på så sätt - beskiktade textilierna och varmpresslimma med de för förbindning avsed~ da ämnena, t.ex. genom strykning av textilierna med strykjärn eller med strykpressar (jämför t.ex. det tyska patentet 2 007 971 och den tyska utläggningsskriften 2 229 508). Dispersionamainnehàller i regel förtjock- nings- och stabiliseringsmedel för att man skall erhålla stabila disper- eioner. Man kan därvid använda för fackmannen välkända förtjocknings- och stabiliseringsmedel, t.ex. polymera organiska syror, långkedjiga fettsyror och liknande. Lämpligen inställes dispersionerna svagt alku- liskt. Om dylika dispersioner användes är det speciellt föredraget att icke smälta mjukningsmedlen med sampolyamiderna, såsom beskrivas ovan, 'utan att sätta mjukningsmedlen såsom ytterligare komponent till disper- sionerna.

Mängden mjukningsmedel kan i varje särskilt fall utgöra upp till 50-vikt% av den totala mängden sampolyamid och mßukningsmedel. Fö~ reträdesvis utgör mängden mjukningsmedel upp till ca 25 vikt%,räknat på den totala mängden sampolyamid och mjukningsmedel.' Ovan har redan anförts att.sampolyamiderna enligt uppfinningen även kan'innehålle färgämnen eller övriga sedvanliga tillsatsmedol. finm~ polyamiderna kan t.ex. innehålla sedvanliga antioxidanter, antändnings- hämmande medel och speciellt optiska vitmedel samt fluorescenebefräm¿un~ de medel. För fackmannen är ett stort antal dylika medel kända, som kan erhållas såsom handelsprodukter. Naturligtvis måste man använda sådana utilleatsmedel, som är beständigefiwdde använda varmlimningstemperaturerna, Uppfinningen àskadliggöres närmare medelst följande exempel, vari.temperaturerna avser Gelsiusgrader.* ' ' Exempel 1 I en med omrörare försedd autoklav infördes 550 viktdelar kaprolaktam » 150 " _adipinsyra-hexametylendiamin-salt 550 " laurinlaktam ~ -' - 150 " azelainsyra-hexametylendiamin-salt (6.9-salt) 12 " adipinsyra, såsom polymerisationsgradsregulator 100 -" destillerat vatte . 1; 7sooz21-7 6 Luftsyret avlägsnades genom förträngning flera gånger med efterrenat kväve. s Reaktionsmassan upphettades till 290° och autoklavinnertrycket begränsades genom motsvarande ventilinställning till 25-50 atö. Under omröring underkastades reaktionsmassan nämnda tryck-/temperaturbetingel- ser under 5 timmar. Därefter reducerades trycket till normaltryck inom _ loppet av 2 timmar. Under lätt kvävgasström och omröring efterkondense- _ rades därefter reaktionsmassan 2 timmar utan påläggande av tryck.

Efter det att den utan påläggande av tryck utförda efterkonden- satíonsfasen hade fullbordats sänktes temperaturen till 180-200° och smältan utspanns medelst en kugghjulspump genom ett munstycke såsom mo- nofil, kyldes och granulerades.

De erhållna granulaten uppvisade ett smältintervall av 95-1020 - uppmätt med ett Kofler-varmbords-mikroskop - och en relativ lösnings- viskositet av 1,45, uppmätt vid 25° i en 0,5%-ig lösning i m-kresol medelst Ostwald-viskosimeter. g Det i detta exempel använda azelainsyra-hexametylendiamin-sal- tet framställdes utgående från en under beteckningen EMEROX 1144 i han- deln tillgänglig azelainsyratyp på följande sätt: 1 mol (l90,0 g) EMEROX ll44 upplöstes under återflöde i iso- propanol och försattes under omröring med 1,02 mol (1l8,5 g) hexamety- lendiamin, likaledes upplöst i isopropanol. Därvid erhölls en vit fäll- ning, som avfiltrerades och torkades. Det resulterande azelainsyra-hexa- metylendiamin-saltet (6.9-salt) hade ett smältintervall av 150-l52° och ett pH-värde av 7,6, uppmätt för en l%~ig vattenlösning.

Exempel 2 Under de i exempel l nämnda polykondensationsbetingelserna bringede man att reagera 500 viktdelar kaprolaktam 100 " AH-salt 500 " laurinlaktam. 500 " azelainsyra-hexametylendiamin-salt 12 " adipinsyra såsom polymerisationsgradregulator ' 100 " destillerat vatten Man erhöll en sampolyamid med ett smältintervall av 90-95°, uppmätt med ett Kofler-varmbords-mikroskop.

Exempel Q Analogt med exempel l framställdes en sampolyamid med ettsmält- intervall av 85-90° utgående från följande komponenter: 500 viktdelar kaprolaktam 150 " AH-salt_ 400 " laurinlaktam 150 " sepaçinsyra-hexametylendiamin-salt (6.l0-salt) 2 " adipinsyra Exempel 4' 7800321-7 Under de i exempel l omnämnda polykondensationsbetingelserna omsattes 500 viktdelar kaprolaktam 150 400 150 12 100 II Il Il II II AH-salt laurinlaktam dodekandikarbonsyra-hexametylendiamin-salt (6.l2-salt) adipinsyra destillerat vatten Man erhöll en sampolyamid med en smälttemperatur av 95-1020.

Det använda 6.12-saltet framställdes såsom beskrives i exempel l utgående från de i handeln tillgängliga komponenterna.

Exempel 5 Analogt med de i exempel l angivna polykondensationsbetingel- serna framställdes en sampolyamid med en smälttemperatur av lO0-llO° utgående från följande komponenter: 500 viktdelar kaprolaktam l 50 n 5G u 155,5 “ 61+ , 5 n 12 " Exempel 6-lå AH-salt laurinlaktam brassylsyra (G -dikarbonsyra) hexametylendiamân adipinsyra Analogt med deti exempel l beskrivna förfarandet framställdes sampolyamider av de i nedanstående tabell 1 angivna utgångsprodukterna.

Därvid användes följande förkortningar: kaprolaktam laurinlaktam AH-salt hexametylendiamin-azelainsyra-salt hexametylendiamin-sebacinsyra-salt hexametylendiamin-dodekandikarbonsyra-salt hexametylendiamin-brassylsyra-salt De erhållna sampolyamidernas smälttemperaturer återges även i tabell l.

I de enskilda exemplen kan mängderna av de använda grundbe- ståndsdelarna i allmänhet ändras med ca 35% eller minst l,9%, utan att de erhållna sampolyamidernas egenskaper påverkas i negativ riktning i någon större utsträckning. u o'18ÛÛ321-7 omm oof om 11 11 11 mm mm om m. mov mm 11 mm 11 11 mf oo om o.. mo _. mm 1... .om ...1 .i m _. mn om m w mom mo 11 om 11 11 of om om .om . oo mo 11 11 mf 11 mf oo om m om rm 11 11 om 11 om, om om mf . om mo 11 11 om 11 mf mm om. mv mor mm 11 11 11 mf mv, mm mm v mom «o« 11 11 11 om ov, oo om vv mm om 11 11 1» mf mm _ _ om om om oof mom 11 11 11 om mv mm om .m om mm 11 11 11 om o« om om m oov 1 mm 11 11 11 om mom om om w mor om 11 11 11 om om om om > oof mm 11 11 11 om om mm mm w. f oo mño mño oño mo oo mf o o _ x a a a f a .a m .

HH«>~@»qmpmmsw . Hwoaoxm ., wnwflvummflæäammnmäoficï . f mmwpwa Ä 7800321-7 Jämförelseförsdkz I detta jämförelseförsök jämfördes bindförmågan hos en sampoly- amid enligt uppfinningen med en sampolyamid, som endast innehöll grund- byggstenarna kaprolaktam, laurinlaktam och AH-salt. lSåsom sampolyamid enligt uppfinningen användes sampolyamiden enligt exempel 13, vilken uppvisade en smältviskositet av 5000 pois vid 14o°.

Såsom jämförelse-sampolyamid användes följande polyamidbildande 0 grundbyggstenar: 50% kaprolaktam 45% laurinlaktam % AH-salt Denna sampolyamids smälttemperatur uppgick till 110-l20° och smältviskositeten var 2000 piose vid l40°.

Polyamiderna maldes under kylning och avskiljdes genom siktning i en fraktion om 0-200 nm.

De båda pulverfraktionerna applicerades på ett i handeln före- kommande inläggsmaterial medelst en inom beskiktningsindustrin sedvanlig pulverpunktmaskin med en appliceringsvikt av l6'ï l 3 per m i ett ll- -mesh-raster.

De på så sätt erhållna, beskiktade inläggsmaterialen ströks i en inom konfektionsindustrin sedvanlig, elektriskt upphettad strykpress med ett övermaterial av polyester/bomull under variation av plåttempera- turen och presstiden vid ett konstant presstryck av 550 p/cmz.

Med en sönderrivningsmaskin uppmättes skalhàllfastheten på 2,5 om breda laminatremsor.

I tabell 2 nedan återges de erhållna skalhållfastheterna (p/2,5 cm). "-73ÛÛ521'7 . '~ mabella preßg- Strykpreäseñs plåttemperatur (°0)' eld (Sek-> 110 120 130 100 150 400 700 6o0_ eoo 900 Urpfinnins s ' -. _ ~ - - 0 100 200 200 Jämförelse 500 900 900 900 ' 1200 UpPfifminß ' ' * _ - 200 300 _400 , Jämförelse 700 1100 1100 1200 1200' Uppfinnins _ _ ' ' . . ' _ _ 390 9 499 790 _ Jämförelse 700 1200 ° 1000 1100 1600 . UPPfiflfliflß 18 _ ' f / I _ ._ JEUIfOPBISG Av tabellen framgår att redan vid mycket låsa plàttemperaturer hos strykpressen, dvs. vid mycket låga limningstemperaturer av 110 och l20°, en mycket god vidhäftning uppnås, medan vid dessa limningstempe- returer_nàgon vidhäftning icke erhålles med sampolyamiden enligt tekni- kens ståndpunkt. Sampolyamíden enligt teknikens ståndpunkt ger först vid högre límningstemperaturer.en god vídhäftning.

Claims (4)

7800321-7 11 Patentkrav

1. Användning för varmpresslimning av.sampolyamider innehållan- de kaprolaktam, laurinlaktam och adipinsur hexametylendiamin såsom grundbyggstenar, varvid de såsom ytterligare grundbyggsten innehål- ler ett hexametylendiaminsalt av en alifatisk dikarbonsyra med for- meln HOOC-(CH2)n-COOH I vari n betecknar 7, 8, 10 eller ll, varvid grundbyggstenarna har inmxv denserats i sampolyamiden i följande proportioner: Kaprolaktam 25-35 vikt% Laurinlaktam 20-40 vikt% Adipinsur hexametylendiamin 8-25 vikt% Hexametylendiaminsalt av syran med formel I 10-40 vikt%

2. Användnüø enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att grundbyggstenarna har inkondenserats i sampolyamiden i följande proportioner: Kaprolaktam ca 30 vikt% Laurinlaktam 30-40 vikt% Adipinsur hexametylendiamin ' 10-15 vikt% Hexametylendiaminsaltet av syran med formel I 15-30 vikt%

3. Användning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att grundbyggstenen hexametylendiaminsalt av dikarbonsyran med formel I har inkondenserats i en mängd av 20-30 vikt%.

4. Användning enligt något av kraven l-3, k ä n n e t e c k - n a d därav, att i formel I n betecknar 7, 8 eller 10, företrädesvis 7 eller 8. ANFURDA PUBLIKATIONER: