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DE2324159C2 - - Google Patents

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Publication number
DE2324159C2
DE2324159C2 DE2324159A DE2324159A DE2324159C2 DE 2324159 C2 DE2324159 C2 DE 2324159C2 DE 2324159 A DE2324159 A DE 2324159A DE 2324159 A DE2324159 A DE 2324159A DE 2324159 C2 DE2324159 C2 DE 2324159C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
hexamethylenediamine
formula
copolyamides
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2324159A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2324159A1 (de
Inventor
Fritz Dr. Raabe
Eduard De 5300 Bonn De Jong
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema GmbH
Original Assignee
Deutsche Atochem Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Atochem Werke GmbH filed Critical Deutsche Atochem Werke GmbH
Priority to DE2324159A priority Critical patent/DE2324159A1/de
Priority to US384370A priority patent/US3883485A/en
Priority to JP8856773A priority patent/JPS5335600B2/ja
Priority to US05/467,233 priority patent/US3950297A/en
Priority to SU7402024643A priority patent/SU572206A3/ru
Priority to CS7400003338A priority patent/CS178919B2/cs
Priority to YU1278/74A priority patent/YU35611B/xx
Priority to FI1417/74A priority patent/FI58146C/fi
Priority to IT22497/74A priority patent/IT1012210B/it
Priority to NLAANVRAGE7406259,A priority patent/NL180671C/xx
Priority to CA199,381A priority patent/CA1027292A/en
Priority to AR253663A priority patent/AR199254A1/es
Priority to FR7416069A priority patent/FR2228813B1/fr
Priority to BR3787/74A priority patent/BR7403787D0/pt
Priority to DD178394A priority patent/DD111688A5/xx
Priority to HUPA1190A priority patent/HU166609B/hu
Priority to ES426146A priority patent/ES426146A1/es
Priority to PL1974170927A priority patent/PL95637B1/pl
Priority to ZA00742963A priority patent/ZA742963B/xx
Priority to DK255874A priority patent/DK140435C/da
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Priority to CH645674D priority patent/CH645674A4/fr
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Priority to RO7478732A priority patent/RO68792A/ro
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Priority to GB1787074A priority patent/GB1466158A/en
Priority to MX17332574A priority patent/MX148575A/es
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Priority to JP5179574A priority patent/JPS5345812B2/ja
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Priority to US05/548,966 priority patent/US4030957A/en
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Application granted granted Critical
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/36—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino acids, polyamines and polycarboxylic acids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

Die Erfindung betrifft Copolyamide, die Caprolactam, Laurinlactam und adipinsaures Hexamethylendiamin sowie weitere, Polyamide bildende Komponenten als Grundbausteine enthalten, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung zum Heißsiegeln, insbesondere zum Heißsiegeln temperaturempfindlicher Substrate, wie Leder, temperaturempfindliche Natur- und/oder Kunststoffgewebe, -vliese, -filze und -flausche.
Aus der DE-OS 22 04 492 sind ternäre Copolymerisate bekannt, die aus Einheiten aus ε-Caprolactam, Hexamethylendiaminsalzen von aliphatischen Dicarbonsäuren und ω-Aminododecansäure und/oder ihrem Lactam aufgebaut sind und als Schmelzklebstoffe für Textilmaterialien verwendet werden können. Aus der DE-OS 21 44 606 sind ternäre Copolyamide aus Einheiten von Laurinlactam, Caprolactam und Adipinsäurehexamethylendiaminsalzen bekannt, die zum Beschichten von Metallen bei hohen Temperaturen verwendet werden.
Aus den US-PS 35 36 780 und 35 15 702 bzw. der entsprechenden DE-AS 12 53 449 sind zum Heißsiegeln geeignete Copolyamide bekannt, die 80 bis 20 Gew.-% des Grundbausteins Laurinlactam und 20 bis 80 Gew.-% Grundbausteine aus einem oder mehreren anderen Polyamid-bildenden Stoffen enthalten. Besonders bevorzugt ist dabei die Verwendung von Copolyamiden aus den Grundbausteinen Laurinlactam und vorzugsweise Caprolactam und/oder adipinsaurem Hexamethylendiamin bzw. sebazinsaurem Hexamethylendiamin. Diese bekannten Copolyamide, die 2 oder 3 Polyamid-bildende Monomere als Grundbausteine einkondensiert enthalten, werden in großem Umfange in der Konfektionsindustrie zum Heißsiegeln von Textilien, insbesondere Geweben, verwendet.
Die bekannten Copolyamide weisen jedoch einen verhältnismäßig hohen Schmelzpunkt auf, der oberhalb etwa 120°C liegt, so daß sie zum Heißsiegeln temperaturempfindlicher Substrate, wie Leder, Natur- und/oder Kunststoffgeweben, -vliesen, Filzen, -flauschen und dgl., nicht verwendet werden können, Zum Heißsiegeln derartiger temperaturempfindlicher Substrate sind vielmehr Stoffe erwünscht, deren Schmelztemperaturen unter etwa 115°C, möglichst sogar unter 110°C und insbesondere unter 105°C liegen.
Aufgabe der Erfindung war es daher, Copolyamide zu finden, die zum Heißsiegeln temperaturempfindlicher Substrate verwendet werden können und dir trotz niedriger Siegeltemperaturen und anschließendem Abkühlen eine hohe Klebekraft besitzen und gegenüber chemischen Reinigungsmitteln beständig sind.
Nach umfangreichen Untersuchungen wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden kann durch Copolyamide der nachstehend angegebenen qualitativen und quantitativen spezifischen Zusammensetzung.
Gegenstand der Erfindung sind Copolyamide, die Caprolactam, Laurinlactam und adipinsaures Hexamethylendiamin als Grundbausteine enthalten, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie als weiteren Grundbaustein ein Hexamethylendiaminsalz einer aliphatischen Dicarbonsäure der Formel enthalten
HOOC-(CH₂) n -COOH (I)
worin n für die Zahl 7, 8, 10 oder 11 steht, wobei die Grundbausteine in folgenden Anteilen im Copolymerisat einpolymerisiert sind:
Caprolactam25-35 Gew.-% Laurinlactam20-40 Gew.-% adipinsaures Hexamethylendiamin 8-25 Gew.-% Hexamethylendiaminsalz der Säure der Formel I10-40 Gew.-%
Die erfindungsgemäßen Copolymerisate weisen eine sehr niedrigen Schmelzpunkt von unter 110°C sowie gleichzeitig eine außerordentlich gute Klebekraft bei erhöhter Temperatur auf, so daß sie in vorteilhafter Weise zum Heißsiegeln von temperaturempfindlichen Substraten, insbesondere Textilien, verwendet werden können. Außerdem besitzen sie eine hohe Beständigkeit gegenüber chemischen Reinigungsmitteln (Trockenreinigung).
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Grundbausteine in den folgenden Anteilen in das erfindungsgemäße Copolyamid einpolymerisiert:
Caprolactam∼30 Gew.-% Laurinlactam30-35 Gew.-% adipinsaures Hexamethylendiamin10-15 Gew.-% Hexamethylendiaminsalz der Säure der Formel I15-35 Gew.-%
Besonders bevorzugt ist das Hexamethylendiaminsalz der Dicarbonsäure der Formel I in einer Menge von 20 bis 30 Gew.-% in dem erfindungsgemäßen Copolyamid enthalten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung steht in der Formel I n für die Zahl 7, 8 oder 10, insbesondere für die Zahl 7 oder 8.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung der vorstehend beschriebenen Copolyamide, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Grundbausteine Caprolactam, Laurinlactam und adipinsaures Hexamethylendiamin sowie als weiterer Grundbaustein ein Hexamethylendiaminsalz einer aliphatischen Dicarbonsäure der vorstehend angegebenen Formel I in den Mengenverhältnissen
Caprolactam25-35 Gew.-% Laurinlactam20-40 Gew.-% adipinsaures Hexamethylendiamin 8-25 Gew.-% Hexamethylendiaminsalz der Säure der Formel I10-40 Gew.-%
unter Druck und erhöhter Temperatur in an sich bekannter Weise polymerisiert werden.
Vorzugsweise werden die Grundbausteine in den folgenden Mengenverhältnissen polymerisiert:
Caprolactam∼30 Gew.-% Laurinlactam30-35 Gew.-% adipinsaures Hexamethylendiamin10-15 Gew.-% Hexamethylendiaminsalz der Säure der Formel I15-35 Gew.-%
Der Grundbaustein Hexamethylendiaminsalz der Dicarbonsäure der Formel I wird vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 30 Gew.-% einpolymerisiert.
Bevorzugt ist die Verwendung einer aliphatischen Dicarbonsäure der Formel I, in der n für die Zahl 7, 8 oder 10, insbesondere für die Zahl 7 oder 8 steht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Polymerisation bei einer Temperatur von 280 bis 300°C und einem Druck von 11 bis 51 bar durchgeführt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird unter Normaldruck bei 250 bis 300°C 1 bis 3 h lang nachkondensiert.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung der vorstehend beschriebenen Copolyamide zum Heißsiegeln, insbesondere zum Heißsiegeln temperaturempfindlicher Substrate wie Textilien.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es der Anmelderin gelungen, durch einen glücklichen Griff aus der Fülle der zur Verfügung stehenden Polyamid-bildenden Monomeren solche Copolyamide zu finden, die einerseits einen ausreichend niedrigen Schmelzbereich besitzen, andererseits aber auch gute Klebeeigenschaften aufweisen, so daß sie als Heißsiegelschmelzkleber verwendet werden können, die den heutigen technischen Anforderungen genügen. In diesem Zusammenhang wird auf die weiter unten folgenden Vergleichsversuche A und B verwiesen, in denen nachgewiesen wird, daß die erfindungsgemäßen quaternären Copolymerisate den bekannten Copolymerisaten in bezug auf die obengenannte Kombination von Eigenschaften eindeutig überlegen sind.
Die Säuren der allgemeinen Formel I haben die folgenden Namen:
n = 7 Azelainsäure
n = 8 Sebacinsäure
n = 10 Dodecandicarbonsäure
n = 11 Brassylsäure
Besonders bevorzugt gemäß der Erfindung sind die Säuren der Formel I, worin n für 7, 8 oder 10 steht, wobei die Säuren mit n = 7 oder 8 besonders bevorzugt sind, da sie leicht zugängliche technische Produkte sind und sie zu Copolyamiden führen, die sich besonders vorteilhaft zum Heißsiegeln verwenden lassen.
Die Herstellung der Copolyamide erfolgt gemäß der Erfindung in an sich bekannter Weise. Wie bei der Herstellung von C₁₂-Polyamid aus Laurinlactam wird dabei in der Regel bei Temperaturen von etwa 280-300°C, bevorzugt etwa 290°C, und Drücken von etwa 11 bis 51 bar, bevorzugt etwa 16 bis 31 bar gearbeitet. Unter diesen Bedingungen wird mehrere Stunden lang polymerisiert. Anschließend wird bevorzugt noch einige Stunden lang, vorzugsweise etwa 1 bis 3 Stunden bei 250-300°C, nachkondensiert. Es werden die üblichen für die Polymerisation von Laurinlactam bekannten Katalysatoren, Kettenabbrecher und/oder sonstigen Zusätze sowie Verfahrensbedingungen angewandt. Insbesondere wird zweckmäßig unter Luftabschluß, d. h. unter einer inerten Gasatmosphäre, gearbeitet. Besonders bevorzugt werden die Copolyamide gemäß der Erfindung zum Heißsiegeln in Form von feinen Pulvern verwendet, die auf die zu verklebenden Substrate aufgebracht werden. Eine geeignete Viskosität des Copolyamids bei dessen Verwendung zur Herstellung von Folien liegt zweckmäßig bei etwa 1,4 bis 1,5. Diese Zahl bezeichnet die Lösungsviskosität einer 0,5%igen Lösung des Copolyamids in m-Kresol bei 25°C.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Copolyamide können in üblicher Weise andere Zusätze, beispielsweise Farbstoffe, enthalten.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Copolyamide sind Copolymerisate, die bei der gemeinsamen Polymerisation einer Mischung der Polyamidbildner entstehen. Die Grundbausteine sind in statistischer Verteilung in die Polymerkette einkondensiert. Die beschriebenen überraschenden Effekte werden nicht erzielt, wenn Polyamidbildner getrennt zu Monopolyamiden polymerisiert und diese dann miteinander verschmolzen werden.
Die Copolyamide gemäß der Erfindung können auch noch geringe Mengen anderer Polyamidbildner einkondensiert enthalten. Aus Gründen der leichten Zugänglichkeit und der einwandfreien Reproduzierbarkeit der Herstellung unter Erzeugung von Copolyamiden mit gleichbleibenden Eigenschaften ist es jedoch im allgemeinen nicht zweckmäßig, noch weitere Polyamidbildner zuzusetzen.
Mit Hilfe der Copolyamide gemäß der Erfindung lassen sich Substrate vielfältiger Art, besonders vorteilhaft temperaturempfindliche Substrate mit Substraten gleicher oder verschiedener Art verkleben. Zwischen die zu verklebenden Flächen wird ein Copolyamid gemäß der Erfindung bevorzugt in Form eines Pulvers gegeben. Das Copolyamid kann natürlich auch in Form von Folien, Fäden, kurz geschnittenen Fäden usw. eingesetzt werden. Anschließend werden die Substrate mit dem Copolyamid gemäß der Erfindung unter Anwendung von erhöhter Temperatur verpreßt. Die Preßtemperatur richtet sich in erster Linie nach der Temperaturempfindlichkeit des Substrats. Da die Copolyamide gemäß der Erfindung schon bei sehr niedrigen Siegeltemperaturen von z. B. etwa 100 bis 130 oder bis 150°C in Abhängigkeit von ihrem Schmelzbereich eine vorzügliche Klebkraft entwickeln, können sehr niedrige Siegeltemperaturen angewandt werden. Beim Erkalten auf Raumtemperatur tritt Verfestigung unter Verbindung der verklebten Substrate ein. Es entfällt ein Trocknen oder ein Verdunsten von Lösungsmitteln.
Die Copolyamide gemäß der Erfindung in Form von Pulvern können z. B. mit in der Beschichtungsindustrie üblichen Pulverauftragsmaschinen auf ein zu verklebendes Substrat aufgedruckt werden. Dabei ist es auch möglich, nur ausgewählte Flächenbereiche des Substrats mit dem Copolyamidpulver gemäß der Erfindung zu versehen. Beispiele für zu verklebende Substrate sind Textilmaterialien aus Naturstoffen und/oder Kunststoffen wie Wolle, Seide, Baumwolle bzw. Polyestern, Polyamiden und dergleichen. Auch andere temperaturempfindliche Substrate wie Leder, Kunststoffolien und dergleichen können unter Verwendung der Copolyamide gemäß der Erfindung heißgesiegelt werden. Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
In einem mit Rührwerk ausgestatteten Autoklaven werden
350 GewichtsteileCaprolactam 150 GewichtsteileAdipinsäure-Hexamethylendiamin-Salz (AH-Salz) 350 GewichtsteileLaurinlactam 150 GewichtsteileAzelainsäure-Hexamethylendiamin-Salz (6.9-Salz)  12 GewichtsteileAdipinsäure (Polymerisationsgradregulator) 100 Gewichtsteiledestilliertes Wasser
eingewogen. Der Luftsauerstoff wird durch mehrfaches Aufpressen von nachgereinigtem Stickstoff entfernt.
Die Reaktionsmasse wird auf 290°C aufgeheizt und der Autoklavinnendruck durch entsprechende Ventilstellung auf 26 bis 31 bar begrenzt. Unter Rühren wird die Reaktionsmasse den genannten Druck-/Temperaturbedingungen 3 Stunden lang ausgesetzt. Danach wird der Druck innerhalb von 2 Stunden auf Normaldruck reduziert. Unter leichtem Stickstoffstrom und Rühren wird dann die Reaktionsmasse 2 Stunden lang drucklos nachkondensiert.
Nach Beendigung der drucklosen Nachkondensationsphase wird die Temperatur auf 180-200°C gesenkt und die Schmelze mittels Zahnradpumpe durch eine Düse als Monofil ausgesponnen, gekühlt und granuliert.
Die resultierenden Granulate weisen einen Schmelzbereich von 95-102°C - gemessen auf einem KOFLER-Heiztisch-Mikroskop - und eine relative Lösungsviskosität von 1,45, gemessen bei 25°C in 0,5%iger Lösung in m-Kresol mittels Ostwald-Viskosimeter, auf.
Das in diesem Beispiel eingesetzte Azelainsäure-Hexamethylendiaminsalz wurde aus einer im Handel erhältlichen Azelainsäure wie folgt hergestellt:
1 Mol (190,0 g) Azelainsäure werden unter Rückfluß in Isopropanol gelöst und unter Rühren mit 1,02 Mol (118,5 g) Hexamethylendiamin, ebenfalls gelöst in Isopropanol, versetzt. Es bildet sich ein weißer Niederschlag, der abfiltriert und getrocknet wird. Das resultierende Azelainsäure-Hexamethylendiamin-Salz (6.9-Salz) hat einen Schmelzbereich von 150-152°C und einen pH-Wert von 7,6, gemessen an einer 1%igen wäßrigen Lösung.
Beispiel 2
Unter den im Beispiel 1 genannten Polylkondensationsbedingungen werden
300 GewichtsteileCaprolactam 100 GewichtsteileAH-Salz 300 GewichtsteileLaurinlactam 300 GewichtsteileAzelainsäure-Hexamethylendiamin-Salz  12 GewichtsteileAdipinsäure (Polymerisationsgradregulator) 100 Gewichtsteiledest. Wasser
zur Reaktion gebracht.
Man erhält ein Copolyamid mit einem Schmelzbereich von 90-95°C, gemessen mit einem KOFLER-Heiztisch-Mikroskop.
Beispiel 3
Analog zu Beispiel 1 wird aus folgenden Komponenten ein Copolyamid mit einem Schmelzbereich von 85-90°C hergestellt:
300 GewichtsteileCaprolactam 150 GewichtsteileAH-Salz 400 GewichtsteileLaurinlactam 150 GewichtsteileSebacinsäure-Hexamethylendiamin-Salz (6.10-Salz)  12 GewichtsteileAdipinsäure
Beispiel 4
Unter den im Beispiel 1 genannten Polylkondensationsbedingungen werden
300 GewichtsteileCaprolactam 150 GewichtsteileAH-Salz 400 GewichtsteileLaurinlactam 150 GewichtsteileDodecandicarbonsäure-Hexamethylendiamin-Salz (6.12-Salz)  12 GewichtsteileAdipinsäure 100 Gewichtsteiledest. Wasser
zur Reaktion gebracht.
Es wird ein Copolyamid mit einer Schmelztemperatur von 95-102°C erhalten.
Das eingesetzte 6.12-Salz wird wie in Beispiel 1 beschrieben aus den im Handel erhätlichen Komponenten hergestellt.
Beispiel 5
Analog den in Beispiel 1 angeführten Polykondensationsbedingungen wird aus folgenden Komponenten ein Copolyamid mit einer Schmelztemperatur von 100-110°C hergestellt:
300 GewichtsteileCaprolactam 150 GewichtsteileAH-Salz 350 GewichtsteileLaurinlactam 135,5 GewichtsteileBrassylsäure (C₁₃-Dicarbonsäure)  64,5 GewichtsteileHexamethylendiamin  12 GewichtsteileAdipinsäure
Beispiele 6 bis 15
Analog dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren werden Copolyamide aus den in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen Ausgangsprodukten hergestellt. Dabei werden folgende Abkürzungen verwendet:
6= Caprolactam 12= Laurinlactam 6.6= AH-Salz 6.9= Hexamethylendiamin-Azelainsäure-Salz 6.10= Hexamethylendiamin-Sebacinsäure-Salz 6.12= Hexamethylendiamin-Dodecandicarbonsäure-Salz 6.13= Hexamethylendiamin-Brassylsäure-Salz
Die Schmelztemperaturen der erhaltenen Copolyamide sind ebenfalls in Tabelle I angegeben.
In den einzelnen Beispielen können die Mengen der eingesetzten Grundbausteine im allgemeinen um etwa ±3%, oder zumindest 1,5% geändert werden, ohne die Eigenschaften der erhaltenen Copolyamide wesentlich nachteilig zu beeinflussen.
Tabelle I
Vergleichsversuch A
In diesem Vergleichsversuch wird die Klebkraft von einem Copolyamid gemäß der Erfindung mit einem nur die Grundbausteine Caprolactam, Laurinlactam und AH-Salz enthaltenden Copolyamid verglichen (DE-AS 12 53 449).
Als Copolyamid gemäß der Erfindung wird das Copolyamid von Beispiel 13 eingesetzt, das eine Schmelzviskosität von 300 Pa · s bei 140°C besitzt.
Als Vergleichs-Copolyamid wird ein solches aus den folgenden Polyamid-bildenden Grundbausteinen eingesetzt:
30% Caprolactam
45% Laurinlactam
25% AH-Salz
Die Schmelztemperatur dieses Copolyamid beträgt 110-120°C, und die Schmelzviskosität beträgt 200 Pa · s bei 140°C.
Die Polyamide werden jeweils unter Kühlung gemahlen und durch Siebung in eine Fraktion von 0-200 nm getrennt.
Die beiden Pulverfraktionen werden auf einen handelsüblichen Einlagestoff mittels einer in der Beschichtungsindustrie üblichen Pulverpunktmaschine mit einem Auftragsgewicht von 16±1 g pro m² in einem 1,5-mm-Raster aufgedruckt.
Die so erhaltenen beschichteten Einlagestoffe werden auf einer in der Konfektionsindustrie üblichen elektrisch beheizten Bügelpresse mit einem Oberstoff aus Polyester/Baumwolle unter Variieren der Plattentemperatur und der Preßdauer bei einem konstanten Preßdruck von 350 p/cm² gebügelt.
Mit einer Zerreißmaschine werden an 2,5 cm breiten Laminatstreifen die Schälfestigkeiten gemessen.
Es wurden die in Tabelle II angegebenen Schälfestigkeiten (p/2,5 cm) gemessen.
Tabelle II
Aus der Tabelle II ergibt sich, daß schon bei sehr niedrigen Plattentemperaturen der Bügelpresse, d. h. bei sehr niedrigen Siegeltemperaturen von 110 und 120°C, eine sehr gute Haftung erzielt wird, während bei diesen Siegeltemperaturen mit dem Copolyamid gemäß dem Stand der Technik noch keine Haftung erfolgt. Das Copolyamid gemäß dem Stand der Technik ergibt erst bei höheren Siegeltemperaturen eine gute Haftung.
Vergleichsversuch B Nacharbeitung von Beispielen der DE-OS 22 04 492 und Vergleich mit Produkten der Erfindung
Die wesentliche Eigenschaft der Produkte zum Heißsiegeln von Textilien nach der Erfindung sind ihre niedrigen Schmelztemperaturen, da sie im Vergleich zu den bisher im großen Umfang in der Konfektions-Industrie benutzten Copolyamiden die Heißverklebung temperaturempfindlicher Substrate ermöglichen. Bei der heutigen Textilverklebungstechnik unterliegen die textilen Substrate einer 2maligen Temperaturbelastung:
  • 1. bei der Applikation der Copolyamide auf sog. Einlagestoffe. Hier werden die pulverförmigen Copolyamide in geometrisch regelmäßiger oder unregelmäßiger Form punktförmig auf Einlagestoffe aufgebracht und durch Wärmeeinwirkung angeschmolzen und fixiert;
  • 2. bei der Verbügelung der mit Copolyamiden heißsiegelfähig ausgerüsteten Einlagestoffe mit Oberstoffen auf Bügelpressen durch Anwendung der Parameter Preßtemperatur, -Zeit und -Druck.
Es ist klar ersichtlich, daß bei beiden Stufen bei der Verwendung temperaturempfindlicher Substrate die Thermobelastung so gering wie möglich gehalten, und trotzdem eine ausreichende Verklebung, die auch Wasch- und Chemischreinigungsprozesse aushalten, erzielt werden muß. Unter diesen Gesichtspunkten wurden aus den Beispielen der DE-OS 22 04 492 die Beispiele für einen Vergleich herangezogen, bei denen die niedrigsten Schmelz- bzw. Erweichungstemperaturen nach der Vicat-Penetrometer und/oder Ring-Ball-Methode angegeben waren:
1. Nachstellung Beispiel Nr. 8 (DE-OS 22 04 492, Seite 9)
Zusammensetzung:18,5 Gew.-% PA aus Hexamethylendiamin/Terephthalsäure
47,5 Gew.-% PA (Caprolactam)
34,0 Gew.-% PA 12 (Laurinlactam) Sonstige Zusätze:keine Herstellung:exakt wie unter den Bedingungen der Beispiele 1 und 2 angeführt.
Das nachgestellte Beispiel Nr. 8 hatte folgende Kenndaten:
Viskositätszahl¹):162 Schmelzbereich²):107-112°C
Die Offenlegungsschrift nennt folgende Kenndaten:
relative Viskosität:61,0 Vicat-Schmelzpunkt:58-100°c Kugel-Ring-Schmelzp.170°C
2. Nachstellung Beispiel Nr. 14 (DE-OS 22 04 492, Seite 12)
Zusammensetzung:52,5 Gew.-% PA 6.9
42,5 Gew.-% PA 6
5 Gew.-% PA 12 diese Polyamidzusammensetzung entspricht
folgender Monomerzusammensetzung  62,86 Gew.-Teile Hexamethylendiammoniumazelat
 33,23 Gew.-Teile Caprolactam
  3,91 Gew.-Teile Laurinlactam
100,00 Gew.-Teile sonstige Zusätze:0,044 Gew.-Teile Hexamethylendiamin
0,31 Gew.-Teile Essigsäure Herstellung:exakt wie im Beispiel Nr. 14 angegeben. Das nachgestellte Beispiel Nr. 14 hatte folgende Kenndaten:
Viskositätszahl:¹)110 Schmelzbereich²):134-138°C
Die Offenlegungsschrift nennt folgende Daten:
relative Viskosität:26,5 Vicat-Schmelzpunkt:127,5-145,5°C Kugel-Ring-Schmelzpunkt:130°C
3. Nachstellung Beispiel Nr. 17 (DE-OS 22 04 492, Seite 13)
Zusammensetzung:48,6 Gew.-% PA 6.9
40,5 Gew.-% PA 6
10,9 Gew.-% PA 12 diese Polyamidzusammensetzung entspricht
folgender Monomerzusammensetzung  51,87 Gew.-Teile Hexamethylendiammoniumazelat
 37,96 Gew.-Teile Caprolactam
 10,17 Gew.-Teile Laurinlactam
100,00 Gew.-Teile Sonstige Zusätze:  0,044 Gew.-Teile Hexamethylendiamin
  0,31 Gew.-Teile Essigsäure Herstellung:analog des Beispiels Nr. 14.
Das von uns nachgestellte Beispiel Nr. 17 hatte folgende Kenndaten:
Viskositätszahl¹):112 Schmelzbereich²):122-127°C
Die Offenlegungsschrift nennt folgende Kenndaten:
relative Viskosität:34,6 Vicat-Schmelzpunkt:121-130,5°C Kugel- und
Ring-Schmelzpunkt:138°C
4. Vergleich mit vorliegendem Beispiel Nr. 3
Die 3 angeführten Nachstellungen wurden verglichen mit dem Copolyamid nach Beispiel Nr. 3 der Erfindung, Seite 8:
Zusammensetzung: 30,0 Gew.-Teile Caprolactam
 15,0 Gew.-Teile AH-Salz
 40,0 Gew.-Teile Laurinlactam
 15,0 Gew.-Teile Hexamethylendiammoniumsebacat (6.10-Salz)
100,0 Gew.-Teile Sonstige Zusätze:1,2 Gew.-Teile Adipinsäure Herstellung:analog den Bedingungen des Beispiels 1 der Erfindung
Kenndaten:
Viskositätszahl¹):92 Schmelzbereich²):85-90°C
5. Applikation der Copolyamide auf Einlagestoffen
Alle unter 1) bis 4) beschriebenen Copolyamide wurden unter Kühlung mit flüssigem Stickstoff gemahlen. Durch Siebung des Mahlgutes wurden Pulverfraktionen von 0-200 µm hergestellt, die dann auf einer handelsüblichen Pulverpunkt- Anlage auf einem Einlagestoff aufgebracht wurde. Die Arbeitsweise einer solchen Technik ist z. B. beschrieben von S. Schaaf-Textilverlesung 9. (1974) Seite 19.
Die Anlage bestand aus einer Vorheizwalze, Gravurwalze mit einem 1,5 mm-Raster und einem 3 m langen mit Infrarot beheizten Sinterkanal. Um eine gleichmäßige Ansinterung der Copolyamidpunkte auf dem Einlagestoff zu erzielen, waren bei den einzelnen Produkten folgende Anlagebedingungen erforderlich:
6. Verbügelung der heißsiegelfähig ausgerüsteten Einlagestoffe mittels Oberstoffen
Die unter den Bedingungen mit den einzelnen Copolyamiden beschichteten Einlagestoffe wurden auf einer handelsüblichen elektrobeheizten Bügelpresse mit einem handelsüblichen Oberstoff bei einem konstanten Preßdruck von 350 g/m² unter einem Zeit/Temperatur-Programm verbügelt.
Von den so hergestellten Laminaten wurden 5 cm breite Streifen ausgeschnitten und auf einer Zerreißmaschine auf ihre Schälfestigkeit untersucht.
Die bei den einzelnen Preßbedingungen und Produkte erhaltenen Schälfestigkeiten in kp/5 cm gehen aus der nachfolgenden Tabelle III hervor; es handelt sich um Mittelwerte.
7. Zusammenfassung
Aus den durchgeführten Vergleichstests geht hervor (eindeutig), daß die Copolyamide nach der Erfindung zur Heißversiegelung von thermisch empfindlichen Textilien wesentlich besser geeignet sind, als Copolyamide nach DE-OS 22 04 492.
Bei den Stufen Applikation und Verbügelung werden unter wesentlich niedrigerer Temperaturbelastung wesentlich höhere Schälfestigkeiten erhalten.
Anmerkungen:
  • 1) Viskositätszahl nach DIN 53 727 - Bestimmung der Viskosität von Lösungen; Polyamide in verdünnter Lösung
  • 2. Schmelzbereich nach DIN 53 736 Visuelle Bestimmung der Schmelztemperatur von teilkristallinen Kunststoffen.
Tabelle III

Claims (13)

1. Copolyamide enthaltend Caprolactam, Laurinlactam und adipinsaures Hexamethylendiamin als Grundbausteine, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weiteren Grundbaustein ein Hexamethylendiaminsalz einer aliphatischen Dicarbonsäure der Formel HOOC-(CH₂) n -COOH (I)worin n für 7, 8, 10 oder 11 steht,
enthalten, wobei die Grundbausteine in folgenden Anteilen im Copolymerisat einpolymerisiert sind:Caprolactam25-35 Gew.-% Laurinlactam20-40 Gew.-% adipinsaures Hexamethylendiamin 8-25 Gew.-% Hexamethylendiaminsalz der Säure der Formel I10-40 Gew.-%
2. Copolyamide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundbausteine in folgenden Anteilen im Copolymerisat einpolymerisiert sind: Caprolactam∼30 Gew.-% Laurinlactam30-35 Gew.-% adipinsaures Hexamethylendiamin10-15 Gew.-% Hexamethylendiaminsalz der Säure der Formel I15-35 Gew.-%
3. Copolyamide nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundbaustein Hexamethylendiaminsalz der Dicarbonsäure der Formel I in einer Menge von 20-30 Gew.-% einpolymerisiert ist.
4. Copolyamide nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formel I n für 7, 8 oder 10 steht.
5. Copolyamide nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formel I n für 7 oder 8 steht.
6. Verfahren zur Herstellung von Copolyamiden enthaltend Caprolactam, Laurinlactam und adipinsaures Hexamethylendiamin als Grundbausteine, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Grundbausteine und als weiterer Grundbaustein ein Hexamethylendiaminsalz einer aliphatischen Dicarbonsäure der Formel HOOC-(CH₂) n -COOH (I)worin n für 7, 8, 10 oder 11 steht, in den MengenverhältnissenCaprolactam25-35 Gew.-% Laurinlactam20-40 Gew.-% adipinsaures Hexamethylendiamin 8-25 Gew.-% Hexamethylendiaminsalz der Säure der Formel I10-40 Gew.-%unter Druck und erhöhter Temperatur in an sich bekannter Weise polymerisiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundbausteine in folgenden Mengenverhältnissen polymerisiert werden: Caprolactam∼30 Gew.-% Laurinlactam30-35 Gew.-% adipinsaures Hexamethylendiamin10-15 Gew.-% Hexamethylendiaminsalz der Säure der Formel I15-35 Gew.-%
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundbaustein Hexamethylendiaminsalz der Dicarbonsäure der Formel I in einer Menge von 20-30 Gew.-% einpolymerisiert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formel I n für 7, 8 oder 10 steht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formel I n für 7 oder 8 steht.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation bei einer Temperatur von 280-300°C und einem Druck von 10-50 atü durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß unter Normaldruck bei 250-300°C 1 bis 3 Stunden nachkondensiert wird.
13. Verwendung von Copolyamiden nach Ansprüchen 1 bis 5 zum Heißsiegeln.
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