DE2016085A1

DE2016085A1 - ; Schmelzbare Einlagen

Info

Publication number: DE2016085A1
Application number: DE19702016085
Authority: DE
Inventors: Bradley Neil Huddersfield; Pearson William Michael Northowram Halifax: Yorkshire Schofield (Großbritannien)
Original assignee: Bondina Ltd
Current assignee: Freudenberg Nonwovens Ltd
Priority date: 1969-04-03
Filing date: 1970-04-03
Publication date: 1970-10-15
Also published as: GB1311846A

Description

DR. BERG DIPL.tING. STAPF

PATENTANWÄLTE MÜNCHEN 2. HIL.BLESTRASSE 2O

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 MDndien 2, Hilblestrafle 20 Unser Zeichen

Anwaltsakte 49 437
Be/A ■

Datum

& April 1970

Bondina Limited Greetland (England)

"Schmelzbare Einlagen"

Schmelzbare Einlagen sind Materialien mit einem textlien Basismaterial, beispielsweise einer gewobenen, gestrickten bzw» gewirkten textlien Fläche oder einem Faservlies, und einer diskontinuierlichen Beschichtung mit einem
hitzeempfindlichen Klebstoff. Die Beschichtung muß dis-

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kontinuierlich sein, damit ein Larainet, das durch Heißpressen einer schmelzbaren, d.h. durch Schmelze befestigbaren Einlage gegen irgendeinen Außenstoff hergestellt ist, mit dem Klebstoff zwischen dem textlien Basismaterial und dem Außenstoff, eine hohe Durchlässigkeit aufweist.

_φ Die normalerweise verwendeten, hitzeempfindlichen Klebstoffe sind PoIyt ti en, das normalerweise als Pulver aufgestreut wird, Polyvinylchlorid, das normalerweise durch Drucken einer Paste, die einen Weichmacher enthält, aufgedruckt wird, oder Polyamid. Es ist jedoch ziemlich schwierig, das Polyamid zufriedenstellend aufzubringen, und es besteht daher ein Bedürfnis nach einem zufriedenstellenden Verfahren zur Aufbringung des Polyamid.

Aus verschiedenen Gründen ist das ^treuen von Polyamidpulver auf die textile Fläche und dann dessen Versintern auf der Fläche nicht sehr zufriedenstellend. Das Aufdrucken einer Paste, die Polyamid enthält, wies bisher ebenso ernsthafte Nachteile auf. Wenn beispielsweise die Paste Polyamid in Lösung enthält, besteht das Risiko darin, daß das Polyamid vor dem Drucken aus der Lösung gelieren kann. Ks ist ebenso ziemlich unbefriedigend, eine Dispersion von Polyamid zu verwenden, weil es im allgemeinen schwierig oder unmöglich ist, eine zum Drucken.zufriedenstellende Paste zu erhalten, wenn man eines der normal gemahlenen Polyamidpulver in Wasser und dabei gleichzeitig in Wasser die plastifizierenden

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Mittel dispergiert, die notwendig sind, um dem Polyamid die gewünschten thermoplastischen Eigenschaften zu verleihen, und die Verwendung von anderen Dispersionsmedien als Wasser "bringt natürlich "bestimmte' liachteile mit sich«,

Hach der Erfindung wird eine schmelzbare Einlage -'. '■ ' dadurch hergestellt, daß man eine wäßrige Paste, 'die eine Dispersion eines partikelförmigen hydrophilen Polyamid, wie nachfolgend definiert, in Wasser, das ein Stabilisierungsmittel enthält, auf eine Textilbasis unter Bildung einer diskontinuierlichen Beschichtung druckt* Das normale"partikelförmig© "Polyamid enthält ein paar Prozent, möglicherweise ungefähr. 5 $ Feuchtigkeit, die aus der Atmosphäre absorbiert ist, jedoch kann es nicht mehr Wasser absorbieren, so daß nach Zugabe von Wasser eine klebrige Masse oder eine Schlämme erhalten wirdo Bestimmte partikelförmige Polyamide können jedoch weiteres Wasser, z_o B· wenigstens 10 io und vorzugsweise wenigstens 20 $ oder sogar 30 Gew„$, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, absorbieren, ohne eine wesentliche Änderung in ihrer physikalischen Struktur oder in ihrer Erscheinungsform zu erfahren, d_o h. daß sie in Pulverform mit guter Fließfähigkeit bleiben. Zur Beschreibung dieser Materialien wird die Bezeichnung "partikelförmige hydrophile Polyamide" verwendet. Sie scheinen eine sehr poröse Struktur aufzuweisen, da Poren in den Partikeln erkennbar sind, wenn sie unter dem Mikroskop geprüft werdend Zufriedenstellende Materialien werden dadurch hergestellt,

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daß man das Polyamid aus der Lösung ausfällte Wenn gewünscht, können die ausgefällten Partikel weiter gemahlen werden, vorausgesetzt, daß der MahlVorgang in einer solchen Weise durchgeführt wird, daß eine zu hohe Wärmebildung vermieden wird, die die Partikel schmelzen würde.

Ein geeignetes, partikel!"örmiges hydrophiles Polyamid, das in der Erfindung verwendet werden kann, wird von Oourtaulds unter der Bezeichnung "Celanyl" auf den Markt gebracht. Das Polyamid ist vorzugsweise ein Nylon 7030-Mischpolymerisat.

Das Wasser in der wäßrigen Paste enthält ebenso vorzugsweise einen Weichmacher für Polyamide, der üblicherweise in Form einer Dispersion irgendeiner Art in Wasser vorhanden sein kann. Diese Dispersion des Weichmachers in Wasser ist vorzugsweise eine Öl-in-Wasser-Emulsion, in welcher die ölphase ein Weichmacher ist« Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es eine Verringerung der festen, in der wäßrigen Phase dispergierten Weichmachermenge ermöglicht, die erforderlich ist, um dem Polyamid die gewünschten thermoplastischen Eigenschaften zu geben. Diese Verringerung ΙνΛ günstig, weil erhöhte Mengen an di3pergiertem, festem Weichmacher da-.zu neigen, bei der gedruckten Textilfläche erhöhte Steifigkeit zu verursachen. Mit anderen Worten kann der Gesamtfeststoff gehalt der Paste mit nur geringer oder ohne Versteifung erhöht werden.

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Welche genaue -Beschaffenheit die Paste auch hat, die Polyamid-Partikel haben vorzugsweise eine Größe zwischen 0 und 100 Mikron.

Die Ölphase der Öl-in-Wasser-Emulsion kann ein flüssiger Weichmacher oder es kann eine lösung eines festen Weichmachers in einem organischen Lösungsmittel oder es kann ein Gemisch von beiden sein» Jede Lösung des festen Weichmachers in einem Lösungsmittel wird im allgemeinen ziemlich konzentriert gehalten, beispielsweise mehr als 50 Gew„$ Feststoffe und gewöhnlich mehr als 70 Gew_o$ Feststoffe« Das Lösungsmittel selbst kann auch etwas weichmachende Wirkung.auf das Polyamid ausüben. Eine geeignete Ölphase beinhaltet eine Lösung des Kondensationsprodukts eines Arylsulfonamids mit Formaldehyd in n-Butylacetato Ein geeignetes Material ist weiterhin Santolit MS 80 $, eine 80 $ige Losung des Harzes in Butylacetat. Zu den weiteren Materialien, die als Ölphase verwendet werden können, gehören flüssige Weichmacher wie N-Äthyl-o/p-toluolsulfonamid, (zi B₀ Santiclzer 8)«

Die Emulsion kann zusätzlichen Weichmacher enthalten, der in ihr emulgiert oder dispergiert ist. Wenn der zusätzliche Weichmacher ein Feststoff ist, kann es technisch richtiger sein, die sich ergebende Emulsion als Dispersion des festen Weichmachers in der Öl-in-Wasser-Emulsion' herzustellen- Jedoch muß die Emulsion ausreichend stabil aein, damit die Paste," ohne Riicküioht darauf, ob der zusätzliche Weichmacher

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in Emulsions- oder Dispersionsform vorhanden ist, stabil ist«,

Der in der Erfindung verwendete Stabilisator v/eist vorzugsweise ein wasserlösliches Eindickmittel auf. Zu geeigneten Eindickmitteln gehören beispielsweise Garboxymethylcellulose- und Methylcellulose-Lösungen und Acryl-Mischpolymerisatemulsioneno Diese können in Salzform, beispielsweise als Ammoniumpolymethylmethacrylat, oder in Form der freien Säure, die freie Carboxylgruppen enthält, vorliegen. Weil das AmmoniumsaIz eine viel größere Eindickwirkung als die freie Säure hat, und weil im allgemeinen·festgestellt wurde, daß es zweckmäßig ist, relativ große Mengen Eindickmittel, das eine geringe Eindickwirkung hat, als geringe Mengen Eindickmittel zuzugeben, das eine sehr große Eindickwirkung hat, wird bevorzugt, die freie Säureform zu verwenden.

Es ist im allgemeinen wünschenswert, ebenso ein oberflächenaktives Dispergiermittel, beispielsweise ein Salz einer langkettigen Fettsäure, z. B. Natrium- oder Ammoniumoleat zuzugeben. Das Salz kann in situ durch Zugabe der SaIs bildenden Bestandteile ^ebjldet werden. Jedoch muß bei der Auswahl der Menge der Bestandteile berücksichtigt werden, daß der Stabilisator geeignet sein kann, mit ihnen zu reagieren.

Dna zum« L Lit; b'WcH'/.u^ko :,i fi.li ·Λζ)ΐ\ι'; ';ul Lib ¹Ln saures Acrylat, und ea 1st wünsohernivvort, (li.'i:io:.] rait ο inn ι* got* I ngon Menge

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Ammoniak umzusetzen, um die Viskosität des Eindickmittels zu erhöhen«,

So kann die Zugabe von Ammoniak mitunter zwei Zwecken dienen, nämlich sich mit der Fettsäure unter Bildung einer Seife und sich.ebenso mit dem Acrylat-Eindickmittel umzusetzen» Jedoch muß jede Zugabe von Ammoniak sehr sorgfältig durchgeführt werden«. Wenn zuviel zugegeben wird, kann sich die Viskosität des Gemische-unerwünscht; erhöhen_o

Bevorzugt wird, daß wenigstens ein Teil des Weichmachers zusätzlich zu dem Weichmacher indem Öl ein nieder schmelzender Feststoff ist, wobei in diesem Falle der Feststoff der Emulsion bei einer Temperatur, bei der er geschmolzen ist, einverleibt und dann die sich ergebende Emulsion gekühlt wird« Dieser Weichmacher muß einen ausreichend niederen Schmelzpunkt haben, daß er bei einer Temperatur einverleibt werden kann, bei.der die Emulsion geeigneterweise erhalten werden kann. Beispielsweise kann er einen Schmelzpunkt aufweisen, der geringer als 70⁰O ist«, Ein geeignetes Material ist N-Athyl-p-toluolsulfonamid mit einem Schmelzpunkt von 59⁰Co

Nieder schmelzende Weichmacher dieser Art erscheinen nach Kühlen in der wäßrigen Phase in fein verteilter Form, wie dies ebenso bei allen festen Weichmachern, die in fein verteilter i'orm zugegeben werden, der Fall ist..

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Die Emulsion kann durch Mischen aller Bestandteile in einem einzigen Arbeitsverfahren erfolgen, das, wenn ein nieder schmelzender Weichmacher verwendet wird, bei einer Temperatur erfolgt, bei der der nieder schmelzende Weichmacher geschmolzen wird, aber vorzugsweise wird die Emulsion dadurch gebildet, daß man zwei Dispersionen oder Emulsionen kombiniert, wobei jede einen Weichmacher enthält» So kann eine erste Öl-in-Wasser-Emulsion, die den Eindicker enthält, gebildet werden, und die zweite Emulsion kann in der Weise hergestellt werden, daß man den nieder schmelzenden Weichmacher in Wasser, das das oberflächenaktive Mittel enthält, bei einer Temperatur emulgiert, bei der der Weichmacher geschmolzen wird, und es werden dann die beiden Emulsionen zusammen emulgiert, während der nieder schmelzende Weichmacher noch geschmolzen ist.

In der stabilen Emulsion ist das pulverisierte Polyamid unter Bildung einer Paste dispergiert. Es ist oftmals zweckmäßig, gleichzeitig weiteren festen Weichmacher zuzugeben»

Es ist ebenso erwünscht, der Paste ein Treibmittel einzuverleiben. Dieses wird normalerweise mit dem Polyamid zugegeben, wenn es ein Feststoff wie liatriumbicarbonat ist. Vorzugsweise wird das Treibmittel zur Gasbildung und damit zum Verschäumen der Paste veranlaßt, nachdem die Paste auf die Textilbasia aufgebracht ist. Die Schaumbildung dor Paste während dem Sintern hat den Vorteil, duJi yie das Eindringen

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der Paste in das textile Material verringert und stattdessen die diskontinuierliche Beschichtung veranlaßt, in klarer Relief-Form auf der Oberfläche des Textilbasismaterials stehenzubleiben.

Die Temperatur der Emulsion, bei der die Feststoffe zugegeben werden, kann zum Zeitpunkt der Zugabe der Feststoffe ^v über dem Schmelzpunkt irgendeines nieder schmelzenden Weichmachers sein, oder sie kann unter diesen gekühlt werden,. Die Emulsion ist stabil, insoweit die Zugabe der Feststoffe, die' zur Bildung der Paste notwendig sind, nicht zur Folge hat, daß die Bestandteile auskoagulieren, und die Paste muß natürlich eine vernünftige Zeit, beispielsweise wenigstens einen Tag, gegen Trennung in eine flüssige und eine feste Phase stabil bleiben_o Das Polyamid wird gewöhnlich als suspendierter Feststoff in der eingedickten oder stabilisierten wäßrigen Phase der Emulsion gehalten.

YJenn. es gewünscht wird, daß die Emulsion ebenso einen Anfeuchter enthält, kann dieser geeigneterweise in die wäßrige, das Eindickmittel enthaltende Phase eingeführt werden. Dag Vorhandensein eines Anfeuchters verhindert das Risiko, daß die Emulsion und die Paste beim Aussetzen gegenüber Luft beim Austrocknen eine Haut bildet. Er verbessert weiterhin die Waschbarkeit des Produkts. Mengen von 10 bis 30 Grew.#, bezogen auf das Polyamid, können verwendet werden. Zu den geeigneten Anfeuchtern gehören Glycerin und Sorbitol* Es

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wurde jedoch festgestellt, daß besonders gute Ergebnisse erhalten werden, besonders im Hinblick auf die Waschqualität nach Alterung, wenn Sorbitol in ziemlich großen Mengen, z„B. 30 bis 70 $, vorzugsweise ungefähr 40 bis 50 $, bezogen auf das Polyamid, verwendet wird«,

i)ie Paste kann auf das textile Basismaterial in «jeder geeigneten Weise, beispielsweise unter Verwendung einer gravierbaren, ausgearbeiteten (Präge-) oder perforierten Walze oder mittels einem Sieb, gedruckt werden. Das Muster, in welchem die Paste gedruckt wird, ist normalerweise ein reguläres Muster und besteht im allgemeinen aus regulär angeordneten Punkten bzw, Flecken, gewöhnlich von einheitlicher Größe.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, wobei die angegebenen Teile und Prozentsätze sich auf das Gewicht beziehen»

Beispiel 1

Eine erste Emulsion wurde aus 20 Teilen Santolit NS 80 #, (einer 80 $igen Lösung in n-Butylacetat von einem Arylsulfonamid/Formaldehyd-Harz) und 20 Teilen Viscalex EM»15» das eine saure Emulsion einen acrylen Mischpolymerisats mit dem Gehalt freier Carboxylgruppen ist, gebildet, wozu diese beiden Materialien kräftig in 75 ml Wasser, das 10 ml Howsorb 2 (D-Sorbitol) enthielt, gerührt wurden. Es wurde eine dicke Emulsion erhalten. -11-

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Die zweite Emulsion wurde in der Weise hergestellt, daß man in 25 ml Wasser 20 g Santicizer 3 (H-Äthyl-p-toluolsulfonamid, Schmelzpunkt 59 C) 1 ml Oleinsäure und eine sehr geringe Menge (0,75 ml) konzentriertes Ammoniumhydroxid einführt» Das Gemisch wurde auf 70⁰C erhitzt und dann durch kräftiges Rühren emulgiert« :

Die zweite Emulsion wurde dann zu der ersten Emulsion, solange sie heiß war, zugegeben, und das Gemisch würde kräftig unter Bildung einer Emulsion geringer Viskosität gerührte Die Temperatur betrug dann 30 bis 4-0⁰Co

Ein Pulvergemisch aus 50 Teilen Celanyl (Siebgröße-Siebweite 0,105 mm =150 mesh), das ein ausgefälltes Nylon 7030-Mischpolymerisat ist, 15 Teile Orthoparatoluolsulfonamid und 2 Teile Natriumbicarbonat (ein Treibmittel) wurden in Pulverform zusammengemischt, und das gemischte Pulver wurde dann langsam unter Rühren der kombinierten Emulsion zugegeben» Es wurde eine zähe stabile Paste erhaltene

Diese Paste wurde dann durch Siebdruck in ^'orm eines Punktmusters sowohl auf Faservlies als auch gewobene Textilflachen gedruckt. Nach Drucken wurde die textile Fläche bei ungefähr 160⁰C 20 Sekunden gesintert, um die Komponenten der Paste zu einer homogenen Schmelze zu schmelzen.

Die sieh ergebenden Einlagen konnten mit Außenstoff durch

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Heißpressen auf einer Dampfpresse bei 120⁰G oder auf einer elektrischen Presse bei 150 G laminiert werden.

Beispiel 2

Eine erste Emulsion wurde aus 20 Teilen Viscalex EM.15, 20 Teilen Santolit MS. 80 $, 25 Teilen D-Sorbitol und 40 Teilen verdünntem Ammoniak hergestellt«

Eine zweite Emulsion wurde aus 15 Teilen Santicizer 5, 5 Teilen N-Gyclohexyl-p-toluolsulfonamid und 45 Teilen Wasser gebildet» Das Gemisch wurde auf 70⁰O erhitzt und durch kräftiges Rühren emulgiert.

Die zweite Emulsion wurde der ersten Emulsion zugegeben, solange sie heiß war, und das Gemisch wurde kräftig gerührt.

Es wurde ein Pulvergemisch aus 50 Teilen Gelanyl (Siebgröße-Sieböffnung 0,074 mm = 200 mesh), 10 Teilen Santicizer 9 und 2 Teilen Natriumbicarbonat gebildet, und das gemischte Pulver wurde dann langsam unter Rühren der kombinierten Emulsion zugegeben. Es wurde eine zähe, stabile Paste erhalten, die dann auf einem textlien Grundmaterial, wie in Beispiel 1, gedruckt wurde.

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Claims

P a t e η t a η s ρ rü c h e :

1. Verfahren zur Herstellung einer schmelzbaren Einlage durch Drucken einer wäßrigen Paste eines thermoplastischen Materials auf ein textiles Basismaterial als diskontinuierliche Beschichtung dadurch gekennzeichnet, daß man als Paste eine Dispersion eines partikelfortnigen hydrophilen -x-'ox^amids, wie hier definiert, in Wasser, das ein -Stabilisierungsmittel enthält, verwendet.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß man als Paste eine Dispersion des Polyamids in einer stabilen Öl-in-Wasser-Emulsion verwendet, worin das Öl ein Weichmacher fü:pfl.as Polyamid ist und das Wasser einen Emulsionsstabilisator enthält. ■ .

5. Verfahren gemäß Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß man als Ölphase einen flüssigen Weichmacher verwendet.

4» Verfahren gemäß Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß ' man als ölphase eine Lösung eines festen Weichmachers in einem organischen' Lösungsmittel verwendet.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser ebenso einen festen Weichmacher mit niederem Schmelzpunkt enthält*

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6o Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß man eine Paste verwendet, die ebenso ein Treibmittel enthält.

7ο Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß man eine Paste verwendet, die ebenso einen Anfeuchter enthält»

8» Verfahren gemäß Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß als Anfeuchter Sorbitol verwendet wird,

9. Verfahren gemäß Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß man eine Paste verwendet, die 30 bis 70 <fo Sorbitol, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, enthält.

1Oo Wäßrige Paste dadurch gekennzeichnet, daß sie ein partikelförmiges hydrophiles Polyamid, wie hier definiert, dispergiert in einer stabilen Öl-in-Wasser-Emulsion, enthält, worin das Öl ein Weichmacher für das Polyamid ist und das Wasser einen Emulsionsstabilisator enthält.

11· Paste gemäß Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin 30 bis 70 $> Sorbitol, bezogen auf das Polyamid-Gewicht, enthält.

12. Paste gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser weiterhin einen festen Weichmaoher mit niederem Schmelzpunkt enthält.

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13. Verfahren zur Herstellung einer Paste gemäß Anspruch 12- dadurch, gekennzeichnet, daß man den VieLchma^he^'der Ölin-Wasser-Emulsion, worin die Ölphase ein flüssiger Weichmacher ist und das Wasser einen Stabilisator enthält, bei einer Temperatur einverleibt, bei der der feste Weichmacher geschmolzen ist, die Emulsion kühlt und das hydrophile Polyamid in der Emulsion vor oder nach diesem Kühlen dispergiert.

14. Verfahren gemäß Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß man den nieder schmelzenden Weichmacher ,in d.ie Öl-in-Wasser-Emulsion dadurch einverleibt, daß man den nieder schmelzenden Weichmacher in Wasser, das ein oberflächenaktives Mittel enthält, bei einer Temperatur, bei der der Weichmacher geschmolzen wird, emulgiert. und dann diese Emulsion in der Öl-in-Wasser-Emulsion emulgiert.

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