SE424193B - Anvendning av pa kaprolaktam, laurinlaktam och ii-aminoundekansyra for varmpresslimning - Google Patents

Description

7800322-5 2 Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ämnen, som är lämpliga för varmpresslimning av temperaturkänsliga substrat och som vid låga limningstemperaturer och därpå följande kylning upp- visar en hög bindförmåga och som dessutom är mycket beständiga gente- mot kemiska rengöringsmedel.

Föremål för föreliggande uppfinning är användning för varm- presslimning av sampolyamider, som innehåller kaprolaktam, laurinlak- tam och ll-aminoundekansyra såsom grundbyggstenar, varvid de såsom ytterligare grundbyggsten innehåller ett hexametylendiaminsalt av en alifatisk dikarbonsyra med formeln ' HOOC-(CH2)n-COOH _ I vari n betecknar 4, 7, 8, 10 eller ll, varvid grundbyggstenarna har inkondenserats i sampolyamiden i följande proportioner: Kaprolaktam 20-40 vikt% Laurinlaktam 20-35 vikt% ll-aminoundekansyra l5-35 vikt% Hexametylendiaminsalt av syran med formel I 15-40 vikt% De för varmpresslimning enligt uppfinningen använda sampoly- ' amiderna som innehåller kaprolaktam, laurinlaktam och ll-aminoundekan- syra 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 grundbyggsten ett hexametylen- diaminsalt av en alifatisk dikarbonsyra med formeln HOOC-(CH ) -COOH I 2 n vari n betecknar 4, 7, 8, 10 eller ll, i mängdförhållandena Kaprolaktam 20-40 vikt% Laurinlaktam 20-35 vikt% ll-aminoundekansyra 15-35 vikt% Hexametylendiaminsalt av syran med formel I 15-40 vikt% _ Ovan definierade sampolyamider användes för varmpresslimning.

Det har överraskande visat sig att de uppvisar en mycket låg smältpunkt av under ll0°C, i allmänhet under l00°C och delvis t.o.m. under 90°C.

Trots dessa låga smältpunkter uppvisar de en utomordentligt hög bind- förmåga efter varmpresslimning vid förhöjd temperatur och dessutom en mycket hög beständighet gentemot kemiskarengöringsmedel,dvs.lösnümsmaká och rengöringsmedel, som sättes till de vattenhaltiga rengöringslösning- arna. Med sampolyamiderna enligt uppfinningen varmpresslimmade substrat uppvisar därför en hög beständighet gentemot vattenhaltiga rengörings- 7800322-5 5 medel även vid högre temperaturer.

Sampolyamiderna enligt uppfinningen kan därför med fördel an- vändas för varmpresslimning av temperaturkänsliga substrat.

Föredragna enligt föreliggande uppfinning är sådana sampoly- amider,vars grundbyggstenar har ink0ndenS@ratS i sampolyamiden i föl- jande proportioner: Kaprolaktam ' 25-55 vikt% Laurinlaktam f~ 50 vikt% ll-aminoundekansyra l8-25 vikt% Hexametylendiaminsalt av syran med formel I 15-50 vikt% Speciellt föredragna är följande mängdförhållandenx Kaprolaktam fe-50 v%kt% Iaurinlaktam f-50 vikt% ll-aminoundekansyra »-20 vikt% Hexametylendiaminsalt av syran med formel I »-20 vikt% Syrorna med den allmänna formeln I harföljande namn: n = 4 adipinsyra n = 7 azelainsyra n - 8 sebacinsyra n -10 dodekandikarbonsyra n -ll brassylsyra Speciellt föredragna enligt uppfinningen är syrorna med formeln I, vari n utgör 4, 7, 8 eller 10, varvid syrorna med n - 7 eller 8 i synnerhet föredrages, eftersom de utgör lättillgängliga tekniska produk- ter och ger sampolyamider, som med speciell fördel kan användas för varm- presslimning.

Framställningen av sampolyamiderna sker, såsom nämnts på i och för sig känt sätt. Såsom vid framställning av C12-polyamid utgåen- de från laurinlaktam arbetar man därvid i regel vid temperaturer av ca 280-50000, företrädesvis ca 290°C och vid tryck av ca 10-50 atö, före- trädesvis l5-50 atö. Under dessa betingelser sker polymerisation under flera timmar. Därefter utföres företrädesvis efter-kondensation ytterli- gare några timmar, företrädesvis l-5 timmar vid 250-500°C. Man använder sedvanliga, för polymerisation av laurinlaktam kända katalysatorer, ked- jeavslutningsmedel och/eller övriga tillsatsmedel samt förfaringsbeting- elser. Speciellt arbetar man därvid under uteslutning av luft, dvs. un- der inert gasatmosfär. Företrädesvis användes sampolyamiderna enligt upp- ' finningen för varmpresslimning i form av fina pulver, som appliceras på de för limning avsedda substraten. En lämplig viskositet hos sam- polyamiden vid dess användning för framställning av folier ligger lämp- ligen vid ca 1,4 till 1,5. Detta tal betecknar lösningsviskositeten hos en 0,5%-ig lösning av sampolyamiden i m-kresol vid 25°C. 7800322-5 4 De enligt uppfinningen använda sampolyamiderna kan på sedvan- ligt sätt innehålla andra tillsatsmedel, t.ex. färgämnen.

De enligt uppfinningen använda sampolyamiderna utgör sampoly- merisat, som erhålles vid gemensam polymerisation av en blandning av polyamidbildarna. Grundbyggstenarna har inkondenserats i polymerkedjan i statistisk_fördelning. De beskrivna, överraskande effekterna uppnås inte om polyamidbildarna polymeriseras separat till monopolyamider och dessadärefter sammansmältes med varandra.

Sampolyamiderna enligt uppfinningen kan även innehålla små mängder av andra polyamidbildare inkondenserade. På grund av lättillgäng- ligheten och den goda reproducerbarheten av framställningen under alst- ring av sampolyamider med konstanta egenskaper är det emellertid i all- mänhet icke lämpligt att tillsätta ytterligare polyamidbildare.

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 sampolyamiden enligt uppfinningen under användning av förhöjd tempe- ratur. Presstemperaturen är i första hand beroende av substratets tempe- raturkänslighet. Eftersom sampolyamiderna enligt uppfinningen redan vid mcket låga limningstemperaturer av t.ex. ca 100 till 150 eller till l50°C utvecklar en föredragen bindförmàga i beroende av sitt smältinter- vall kan mycket låga limningstemperaturer användas. Vid kylning till rumstemperatur inträder solidifiering under förbindning av de limmade substraten. Torkning eller avdrivning av lösningsmedlen kräves 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 möjligt att förse endast utvalda ytområden av substratet med sampolyamidpulvret enligt uppfinningen. Exempel på för limning avsedda substrat är textil- material av naturämnen och/eller syntetiska material såsom ull, silke, bomull resp. polyestrar, polyamider och liknande. Även andra temperatur- känsliga substrat såsom läder, plastfolier och liknande kan varmpress- limmas under användning av sampolyamiderna enligt uppfinningen.

Sampolyamiderna enligt uppfinningen kan före användning blan- das med máukningsmedel. Lämpliga mjukningsmedel är t.ex. sulfonsyra- derivat med formeln Rl ° wsogusng p II 78003 22-5 5 vari Bl betecknar väte eller metyl och R2 betecknar väte, en lägre alkyl- grupp eller en cyklohexylgrupp.

Speciellt föredragna är bensen- och toluensulfonsyraetylamid.

Motsvarande handémprodukter kan erhållas. Dessa handelsprodukter utgör t.ex. blandningar av p- och o-toluensulfonsyraalkylamider. Såsom mjuk- ningsmedel kan även fenolkarbonsyra eller alkylestrar därav användas.

Exempel härpà är butyl-p-hydroxibensoat, lauryl-p-hydroxybensoat, p-oxi- bensoesyra och oktyl-p-oxibensoat. Såsom mjukningsmedel kan även bisfe- nol A och liknande föreningar användas. Naturligtvis måste man i varje enskilt fall använda sådana mjukningsmedel, som är kombinerbara med de speciellt använda sampolyamiderna resp. är lämpade härför,vilket kan fastställas av fackmannen. Mjukningsmedlen kan därvid inarbetas i sam- polyamiderna genom att de blandas med sampolyamiderna och upphettas till temperaturer över smälttemperaturen. Vid dessa temperaturer kan de t.ex. strängsprutas 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 vattenhaltiga 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 OO7 971 och den tyska utläggningsskriften 2 229 508). Dispersionamainnehàller i regel förtjock- nings- och stabiliseringsmedel för att man skall erhålla stabila disper- sioner. Man kan därvid använda för fackmannen välkända förtjocknings- och stabiliseringsmedel, t.ex. polymera organiska syror, làngkedjiga fettsyror och liknande. Lämpligen inställes dispersionerna svagt alka- liskt. Om dylika dispersioner användes är det speciellt föredraget att icke smälta mjukningsmedlen med sampolyamiderna, såsom beskrives 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 mjukningsmedel. 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 innehålla färgämnen eller övriga sedvanliga tillsatsmedel. Sam- polyamiderna kan t.ex. innehålla sedvanliga antioxidanter, antändnings- 780032245 6 hämmande medel och speciellt optiska vitmedel samt fluorescensbefrämjan- de medel. För fackmannen är ett stort antal dylika medel kända, som kan erhållas såsom handelsprodukter. Naturligtvis måste man använda sådana tillsatsmedel, som är beständigafiwdde använda varmlimningstemperaturerna.

Uppfinningen àskådliggöres närmare medelst följande exempel, vari temperaturerna avser Celsiusgrader.

Exempel 1 , .

I en med omrörare, gasinlednings- och gasutloppsrör försedd autoklav infördes 500 viktdelar kaprolaktam 200 " ll~aminoundekansyra 500 " laurinlaktam 200 " AH-salt (adipinsyrahexametylendiamin-salt) 12 " adipinsyra, såsom polymerisationsgradsregulator Luftsyret avlägsnades genom förträngning flera gånger med efterrenat kväve.

Reaktionsmassan upphettades till 290° och det stigande autoklav- innertrycket begränsades till 25-50 atö genom motsvarande ventilinställ- ning. Under dessa betingelser omrördes reaktionsmassan 5 timmar. Däref- ter reducerades trycket till normaltryck inom loppet av 2 timmar.

Under lätt kvävgasström och omröring efterkondenserades däref- ter reaktionsmassan 2 timmar utan påläggande av tryck.

Efter det att den utan påläggande av tryck utförda efterkonden- sationsfasen hade fullbordats sänktes temperaturen till 160-l80° och smältan utspanns medelst en kugghjulskugg genom ett munstycke såsom mo- nofil, kyldes och granulerades. De erhållna granulaten uppvisade ett smältintervall av ca 90-95° - uppmätt med ett Kofler-varmbords-mikroskop.

Exempel 2 I 5 Under de i exempel l nämnda polykondensationsbetingelserna bringades följande polyamidbildande monomerer att reagera: zoo viktaelar kaprolaktam ' 250 " ll-aminoundekansyra 250 " laurinlaktam 500 " 6.10-salt 12 " adipinsyra Den erhållna sampolyamiden uppvisade ett smältintervall av ca 85-90° - uppmätt med ett Kofler-varmbords-mikroskop.

Exempel § Analogt med exempel 1 framställdes en sampolyamid av följande komponenter: ' 250 viktdelar kaprolaktam 250 “ ll-aminoundekansyra 250 " laurinlaktam _ 250 " salt av azelainsyra och hexametylendiamin 12 " edipinayre. 7800322-5 _ 7 Man erhöll en sampolyamid med ett smältintervall av ca 84-88°.

Exemgel 4 Under polykondensationsbetingelserna enligt exempel l erhöll man med följande monomerkombination 550 viktdelar kaprolaktam 200 “ ll~amínoundekansyra 500 " laurinlaktam 150 " 6.12-salt l2 “ adipinsyra en sampolyamid med ett smältintervall av 95-105°.

Exem el Analogt med polykondensationsbetingelserna enligt exempel 1 erhölls utgående från följande komponenter en sampolyamid med ett smält- intervall av 90-lO0°: 500 viktdelar kaprolaktam 500 " ll-aminoundekansyra 200 " laurinlaktam 200 " 6.15-salt 12 " adipinsyra Exempel 6-21 Analogt med det i exempel l beskrivna förfarandet framställdes sampolyamider av de i nedanstående tabell l angivna utgàngsprodukterna.

Därvid användes följande förkortningar: 6 = kaprolaktam ll = ll-aminoundekansyra 12 = laurinlaktam 6.6 = AH-salt (adipinsyra-hexametylendiamin-salt) 6.9 = hexametylendiamin-azelainsyra-salt 6.10 = hexametylendiamin-sebacinsyra-salt 6.12 - hexametylendiamin-dodekandikarbonsyra-salt 6.15 = hexametylendiamin-brassylsyra-salt De erhållna sampolyamidernas smälttemperaturer återges i tabell l.

I de enskilda exemplen kan mängderna av de använda grundbe- ståndsdelarna i allmänhet ändras med ca 15% eller minst l,9%, utan att de erhållna sampolyamidernas egenskaper påverkas i negativ riktning. i någon större utsträckning. 7800322-5 oom 1 om om M 11 11 11 11 om om M om m W mom 1 mm 11 mf 11 111 11 om 1 om 1 mm 1 W mom 1 mm 11 11 mf 11 111 om om mm vw oom 1 mm 11 11 om 11 11 . om, om om ow . mm 1 mo 11 11 om 11 11 mw mo om , . w _ .om 1 mo 11 11 mw 11 11 mw mm mw om mo 1 om 11 11 oo 11 11- o~ om om om om 1 Nm 11 11 ow 11 11 mw mo 1 om . om mo 1 om 11 11 ow 11 11 om om om mv Nov..æm 11 11 _ mv 11 IJ om oN mm mv mom 1 oof 11 1 11 of 11 11 oo mm mm 1 om om ..mw 11 1 11 11 mm . 11 ow mv om mm mo 1 om 11 11 11 oo 11 om oo om .NF om 1 om 11 11 _ 11 mo 11 mo mw mm . m oo 1 mo . 11 11 11 om 11 _ mw mm ow mv oo«..mo. 11 11 11 _ 11 mw mo mo 1 mm om off 1 mom 1 111 11 11 11 mm oo oo mm m mm 1 om 11 11 11 11 ow om om om v mom 1 om _11 11 11 1 11. oo o~ om om w mor 1mo« 11 1 11 11 11 mm om oo mm - m mom 1 oom 11 . 11 11 11 of om mm mm m oo D16 wfw ovmm m6 _ w..m m.. I. m HH@>~w»nfi»Hmao m a 1. a 1 / 1m R m R m .Hwos@xm_ mflaflvpmmnmsammhmäøflofi . M f Hflmßmfl - . 7800322-5 Jämförelseförsök: I detta Jämförelseförsök jämfördes bindförmàgan hos en sampoly- amid enligt uppfinningen med en sampolyamid, som endast innehöll grund- byggstenarna kaprolaktam, ll-aminoundekansyra och laurinlaktam.

Såsom beskrivits i exempel 1 framställdes en sampolyamíd av monomerbestàndsdelarna 25 vikt% kaprolaktam 25 vikt% ll-aminoundekansyra 25 vikt% laurinlaktam 25 vikt% azelainsyra-hexametylendiamin-salt 2 vikt% azelaínsyra såsom polymerisationsgradsregulator, Man erhöll en transparent polyamid med ett smältintervall av 80-900, uppmätt med ett Kofler-varmbords-mikroskop, och ett smältindex via 13o° av 22, uppmätt enligt DIN 55 735.

För jämförelseändamål;&amställdes en ternär sampolyamid av föl- dande beståndsdelar 54 vikt% kaprolaktam 55 vikt% ll-aminoundekansyra 55 vikt% laurinlaktam 1,5 vikt% azelainsyra såsom polymerisationsgradsregulator Man erhöll en sampolyamid med ett smältintervall av 110-ll5° och ett smältindex av 22, uppmätt enligt DIN 55 755. 5 Polyamiderna maldes under kylning och avskiljdes genom siktning i en fraktion om O-200 nm.

De båda pulverfraktionerna applicerades på ett i handeln före- kommande inläggsmaterial medelst en inom beskiktningsinduetrin sedvanlig pulverpunktmaskin med en appliceríngsvikt av 16 É l g per m i ett ll- -mesh-raster.

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

Med en eönderrivningsmaskin uppmättes skalhàllfastheten på 2,5 cm breda laminatremsor.

I tabell 2 nedan återges de erhållna skalhállfastheterna (p/2,5 cm). 2 7000502-5 1° i - Å Tabell 2 .0m_n _ _ N, W,o_ ”_H__,_ f 1 " prnnn_ ä Stfykpressona plåttemperatur (°c) tid - - ' (sem 110 u '120 ¿ 130 140! 150 160 170 300 . 400 500 700 1000 900 _' 900 Uppünninn 6 øn-nI-nv-n--ølßfl--II--Qflu-u-ucann--n-_.....n_... .... -"--.- ---o 100 zoo 400* 300 300 Jämförelse -v 400 500 800 i 11oo_ 1000 _. 1100 1600 uppfinning 10 -------------- - ----------~ --- --- 200 300 400 500 500 Jämförelse. 450 700 9001200 14.00 14.00 1300 Unnninninn 115 -------------_----------...-.......-.. ~~~ ~*“ ,25Û 350 500 700 600 Jämförelse 600 900 900 1500 1500 ' 1100 1700 uppfinning 10 ------- -------.-- -- ----- --- ---.= 500 6o0“ 500 600 750 'Jämförelse Av tabellen framgår att redan mycket låga plàttemperaturer hos strykpressen, dvs. vid mycket låga limningstemperaturer av 110 och l20°, en mycket god vidhäftning uppnås, medan vid dessa limningstempe- raturer någon vidhäftning icke erhålles med sampolyamiden enligt tekni- kens stàndpunkt. Sampolyamiden enligt teknikens ståndpunkt ger först vid högre limningstemperaturer en god vidhäftning.

Claims (4)

n 7800322-5 ~“"" J" Patentkrav

1. l. Användning för varmpresslimning av sampolyamider innehållan- de kaprolaktam, laurinlaktam och ll-aminoundekansyra såsom grund- byggstenar, varvid de såsom ytterligare grundbyggsten innehåller ett hexametylendiaminsalt av en alifatisk dikarbonsyra med formeln HO0C~(CH2)n-COOH I vari n betecknar 4, 7; 8, l0 eller ll, varvid grundbyggstenarna har in- kondenserats i sampolyamiden i följande proportioner: Kaprolaktam 20-40 vikt% Laurinlaktam. 20-35 vikt% ll-aminoundekansyra 15-35 vikt% Hexametylendiaminsalt av -syran med formel I 15-40 vikt%

2. Användning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att grundbyggstenarna har inkondenserats i sampolyamiden i följande proportioner: Kaprolaktam 25-35 vikt% Laurinlaktam 5 fiv30 vikt% ll-aminoundekansyra 18-25 vikt% Hexametylendiaminsalt av syran med formel I 15-30 vikt%

3. Användning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att grundbyggstenarna har inkondenserats i sampolyamiden i följande proportioner: Kaprolaktam ^v30 vikti Laurinlaktam ^-30 vikt% ll-aminoundekansyra a-20 vikt% Hexametylendiaminsalt av syran med formel I ^v20 vikt%

4. Användning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a d därav, att i formel I n betecknar 4, 7, 8 eller 10, företrä- desvis 7 eller 8. ANFURDÅ PUBLIKATIONER: