專利名稱：熱熔粘合劑組合物以及制備紡織產(chǎn)品的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在紡織產(chǎn)品中，特別是包含選自聚酰胺的簇絨地毯中使用的熱熔粘合劑組合物。本發(fā)明還涉及制備紡織產(chǎn)品的方法、可按此法制取的紡織產(chǎn)品，特別是簇絨地毯及其作為地板或墻壁覆蓋物的應用。
此類熱熔粘合劑從專利申請WO-A-9312285中得知。所述出版物還描述了一種使用此種熱熔粘合劑組合物的可循環(huán)利用簇絨地毯，以及此種地毯的制備方法。
在簇絨地毯制備普遍采用的方法中，一種纖維絨頭材料，例如，由長絲和短纖維組成的任選加捻的紗線或紗線束，通過“簇絨”插入到襯底的正面中，結果，該絨頭材料便凸出在襯底的正面上，該絨頭材料在背面則形成毛圈。作為纖維絨頭材料，可使用，例如，聚酯、聚酰胺、聚烯烴或其他天然或合成材料以及它們的組合。除了簇絨之外，其他技術也可用來在襯底上形成絨頭，例如通過機織。襯底例如可以是由天然和/或合成來源的材料制備的絨頭織物或織物，并提供地毯以機械強度和尺寸穩(wěn)定性。要求的話，形成的絨頭或毛圈可剪開，成為，例如，絲絨型材料。在經(jīng)過任選的涂漆或印制處理之后，簇絨的襯底在以后的步驟中被施以一種或多種粘合劑以及任選地第二背襯。粘合劑主要用來將絨頭材料結合到襯底上，從而取得良好的絨頭拔出力(紗線或纖維束在第一襯底上的良好粘合/錨固)以及良好抗起球(紗線或纖維束中的纖維彼此之間良好抱合)。作為粘合劑，通常使用苯乙烯-丁二烯膠乳(SBR)。然而，此種SBR膠乳的使用卻帶來各種各樣的缺點，既包括生產(chǎn)也包括環(huán)境方面的。因此，在過去的幾年里，研發(fā)出各種替代粘合劑，通常包含熱塑性聚合物，可以熔融狀態(tài)施加，或以固體形式，例如，作為粉末、薄膜或纖維，并隨后被熔融。此種粘合劑亦稱作熱熔粘合劑。
WO-A-9312285描述熱熔粘合劑在可循環(huán)利用地毯中的應用，在該地毯中，在各成分、第一襯底、纖維絨頭材料、背襯材料和粘合劑中的聚合物，全都屬于同一類聚合物，優(yōu)選是聚酰胺、聚酯或聚丙烯。簇絨后的絨頭材料利用熱熔粘合劑組合物作為粘合劑粘合到第一襯底上，該粘合劑以糊料形式施涂并隨后熔融。此種熱熔粘合劑組合物包含熔點介于100～170℃的共聚物。
WO-A-9312285的熱熔粘合劑組合物的缺點在于，為使絨頭材料纖維牢固粘合到第一襯底上，它只能以糊料形式施涂，糊料中分散著非常細的共聚物顆粒，粒度小于100μm。此種細共聚物粉末的制備是一種技術上復雜且成本高昂的方法，因為摩擦生熱可能導致共聚物熔融。另外的缺點是，為保證在共聚物熔融期間達到足夠的粘合，通常必須對簇絨的襯底連同熱熔粘合劑組合物一起加壓，尤其是為改善抗起球。如果熱熔粘合劑組合物以固體形式施加，例如，作為粉末、薄膜或纖維，則達不到要求的粘合效果。另一個缺點是，需要施涂數(shù)量比較大的熱熔粘合劑組合物。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種熱熔粘合劑組合物，它完全或在很大程度上克服了上面提到的缺點。
令人驚奇的是，這一目的已由本發(fā)明達到，主要在于，該熱熔粘合劑組合物含有數(shù)均分子量為500～5000g/mol并具有官能端基的聚合物。
分子量在這里應理解為數(shù)均分子量(Mn)，除非另行指出。
令人驚奇的是，所述熱熔粘合劑組合物，憑借分子量如此低的聚合物，一般機械性能都很差，卻竟然生產(chǎn)出性能良好的紡織產(chǎn)品?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，紡織產(chǎn)品，特別是簇絨地毯，若其中采用本發(fā)明熱熔粘合劑組合物，則將具有符合工業(yè)要求(例如，按照ASTMD13356-72)的絨頭拔出力和良好抗起球。
本發(fā)明熱熔粘合劑組合物的另一個主要優(yōu)點是，該熱熔粘合劑組合物不僅能以固體形式，例如作為粉末施加，而且也能作為水性糊料或作為懸浮體或乳液施加，對粒度并無嚴格要求。在這兩種情況下，均可——在經(jīng)過微小改動之后——采用現(xiàn)有的生產(chǎn)紡織產(chǎn)品，如生產(chǎn)簇絨地毯的生產(chǎn)設備。
優(yōu)選的是，熱熔粘合劑組合物中的聚合物分子量至少是1000g/mol，因為這將產(chǎn)生較好拔出性能。熱熔粘合劑中的聚合物的分子量優(yōu)選低于4000g/mol。這樣的優(yōu)點是紡織產(chǎn)品的抗起球能力較高?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，當分子量至少是1000g/mol時，在達到良好粘合的同時不會發(fā)生不可心的絨頭變硬(增挺)。
因此，熱熔粘合劑組合物中的聚合物的熔體粘度，例如采用毛細管粘度計在180℃測定，優(yōu)選為約1～200Pa.s，更優(yōu)選約2～100Pa.s，最優(yōu)選約5～50Pa.s。要求的話，熔體粘度也可在不同溫度測定，該溫度取決于聚合物的熔點。
從WO-A-9632528得知一種含可聚合單體的活性組合物，該組合物具有非常低的粘度并可用作粘合劑制造符合要求性能的簇絨地毯，但所述活性組合物的主要缺點是，所要求的聚合反應對哪怕是痕量水，例如通常存在于簇絨絨頭材料中的水，都高度敏感，致使聚合反應控制非常困難。另外，要能使用此種活性組合物作為粘合劑，已證明必須對現(xiàn)有地毯制造設備做重大改造。
就本專利申請的內容而言，官能端基應理解為a)能與熱熔粘合劑組合物中的聚合物，或者與雙-或多官能增鏈劑或交聯(lián)劑起反應的活性基團；活性基團的適當例子包括羧酸、羧酸酐、羥基和胺基團；和/或b)非活性基團，例如，脂族、環(huán)脂族和芳族化合物，具有1～40個碳原子和任選地一個或多個雜原子。
視其特性而定，這些官能端基例如起到控制聚合物的分子量的作用，例如用于限制分子量的非活性基團；改變聚合物的熔點；影響聚合物的極性，并從而影響例如與絨頭和背襯材料的相容性或者拒水-或防污性能；控制機械和電氣性能；或者能在后面的階段通過與增鏈劑或交聯(lián)劑起反應增加聚合物的分子量。
此種官能端基可預先在聚合反應期間結合到聚合物中，例如通過使用具有一個或多個活性基團的化合物作為單體，但也可通過讓聚合物與此種化合物在后面的階段起反應結合進去。
作為官能團，該聚合物可僅含有活性基團或者僅含有非活性基團，也可含有二者?；钚曰鶊F的優(yōu)點是能夠在以后與增鏈劑或交聯(lián)劑起反應，而非活性基團的優(yōu)點是聚合物在熔融狀態(tài)保持高度穩(wěn)定。熱熔粘合劑的這些性能可通過選擇聚合物與活性和非活性基團的組合來控制。優(yōu)選的是，聚合物含有至少兩個活性基團作為官能端基。優(yōu)選的是，這些活性基團是羧酸基團。這樣做的優(yōu)點是，所獲得的聚合物一方面在適當條件下，例如，在熔融狀態(tài)，具有與已知增鏈劑和/或交聯(lián)劑的高反應性，而另一方面，在正常貯存條件下或不存在增鏈劑和/或交聯(lián)劑時，使熱熔粘合劑組合物具有實際上恒定的粘度。
本發(fā)明熱熔粘合劑組合物中的聚合物選自聚酰胺。原則上，任何熱塑性聚酰胺均可使用。
合適的聚酰胺的例子是由脂族二胺和/或芳族二羧酸或其衍生物衍生的縮聚物，或者由α，ω-氨基羧酸，特別是由它衍生的內酰胺，衍生的縮聚物，或者由所述化合物的混合物衍生的縮聚物。合適的二胺可由通式H2N-R-NH2描述，其中R是線型或支鏈(環(huán))脂族基團，具有2～24個碳原子和任選地一個或多個雜原子如N、O或S原子。優(yōu)選的是，采用乙二胺、丁二胺、己二胺、2-甲基戊二胺或哌嗪。作為二羧酸，可使用通式HOOC-R1-COOH的化合物，其中R是線型或支鏈(環(huán))脂族或芳族基團，具有2～40個碳原子和任選地一個或多個雜原子如N、O或S原子。優(yōu)選的是，采用己二酸、壬二酸、二聚脂肪酸、十二烷二羧酸或間苯二甲酸。作為α，ω-氨基羧酸或內酰胺，優(yōu)選6～12個碳原子的化合物。
在本發(fā)明熱熔粘合劑組合物中的聚酰胺還可包含少量由具有3或更多個羧酸或胺基團的化合物衍生的單體單元。結果，將獲得支化的而不是線型的聚合物鏈。此種支化聚酰胺的優(yōu)點是，具有此種聚合物的熱熔粘合劑組合物的粘度較低，而在熱熔粘合劑施涂之后，該支化聚合物又容易與增鏈劑或交聯(lián)劑起反應生成較高分子量和機械性能改善的聚合物。最優(yōu)選的是，選擇基本上由ε-己內酰胺作為單體所組成的聚酰胺。該聚酰胺優(yōu)選具有至少40mol％，更優(yōu)選至少50mol％的ε-己內酰胺含量。這樣，對用于以聚酰胺6作為絨頭材料的紡織產(chǎn)品特別有利。
本發(fā)明熱熔粘合劑組合物中的聚合物可以是半結晶并具有熔點的，但也可以是基本無定形，因此只有玻璃化轉變溫度。如果聚合物具有熔點，則該熔點優(yōu)選低于待(或被)粘合成分的熔點，以便在熔融狀態(tài)下該熱熔粘合劑組合物能潤濕和/或滲透這些成分而不致?lián)p傷它們，并且在冷卻后獲得良好粘合。由于這樣的原因，聚合物的熔點優(yōu)選比待粘合成分低至少約20℃，更優(yōu)選至少約30℃，最優(yōu)選至少約40℃。
如果聚合物只有玻璃化轉變溫度，則熱熔粘合劑組合物中的聚合物的玻璃化轉變溫度優(yōu)選處于這樣的溫度，使之施涂后加熱至該溫度時該聚合物具有低到足以潤濕和/或滲透待粘合成分的粘度并且在冷卻后具有良好粘合。就本專利申請的內容而言，該溫度稱作軟化點，一般地它比玻璃化轉變溫度高50℃。無定形聚合物一般具有介于50～90℃的玻璃化轉變溫度。在下文中，熔點也被理解為軟化點。
本領域技術人員懂得，聚合物的熔點或玻璃化轉變溫度可通過制成共聚物來降低。就聚酰胺共聚物而言，共聚單體的數(shù)量和類型對熔點的影響例如描述在《尼龍塑料手冊》M.I.Kahn(主編)，Hauser出版社，慕尼黑1995(ISBN 3-446-17048-0)，第9和11章。在《聚合物科學與工程大全》卷12，John Wiley & Sons，紐約1988(ISBN 0-471-80944-6)pp.1～75和217～256中，描述了不同共聚聚酯的熔點。一般地，共聚單體無規(guī)地結合在聚合物鏈中，例如，縮聚反應期間所生成的共聚物，表現(xiàn)出比嵌段共聚物本性的共聚物更大的熔點下降幅度。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明熱熔粘合劑組合物中的低分子量聚合物中，只存在于鏈端的共聚單體也具有足夠高的熔點降低效應。這些鏈端共聚單體在前面被稱作官能端基。
在紡織產(chǎn)品中，特別是簇絨地毯中，常常使用合成纖維，它們基于聚酯，特別是基于對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，或者基于聚酰胺，特別是基于聚酰胺6(PA6)或聚酰胺66(PA66)，作為纖維絨頭材料。PET、PA6和PA66的熔點分別為約250、220和255℃。作為襯底，常常使用基于PET或聚丙烯(PP，熔點約180℃)的絨頭織物或織物。在PET襯底配合所述纖維的情況下，熱熔粘合劑組合物中的聚合物，基于上面所描述的優(yōu)選材料，將優(yōu)選具有低于約200℃的熔點；在PP襯底的情況下，襯底熔點優(yōu)選低于160℃。
為改善紡織產(chǎn)品在高于室溫，例如，在清潔期間的溫度下的尺寸和熱穩(wěn)定性，熱熔粘合劑組合物中的聚合物優(yōu)選具有高于50，更優(yōu)選高于70，進一步優(yōu)選高于90℃的熔點。
因此，本發(fā)明熱熔粘合劑組合物中的聚合物優(yōu)選具有介于50～200℃，更優(yōu)選70～180℃，最優(yōu)選90～160℃的熔點。
本發(fā)明熱熔粘合劑組合物中的聚合物可由適當單體采用本領域技術人員已知的幾種方法的聚合來制備。合適的方法描述在，特別是，上面提到的書《尼龍塑料手冊》和《聚合物科學與工程》卷12及其所援引的參考文獻中。聚合物的官能端基類型和用量，以及因此其分子量，可利用共聚單體的類型和用量加以控制。具有羧酸基團作為官能端基的聚合物，例如可通過使用過量二羧酸單體來制取。非活性基團，例如可通過將一定數(shù)量單羧酸加入到待聚合的單體混合物中來制取。本領域技術人員能簡單地算出或者通過實驗確定出為獲得要求分子量和官能端基的聚合物的合適共聚單體用量。
在另一種制備熱熔粘合劑組合物中的聚合物的方法中，一種較高分子量聚合物通過該聚合物與鏈終止劑之間的反應以受控方式進行分解，從而獲得具有官能端基的較低分子量聚合物。較高分子量聚合物在這里應理解為分子量高于5000g/mol，優(yōu)選高于10,000g/mol的聚合物。鏈終止劑在這里應理解為具有至少一種活性基團能與，例如聚酰胺中的酰胺基團起反應的化合物。此種方法，特別是關于聚酰胺的，描述在D.Lehmann等人，《Kautschuk Gummi Kunststoffe》49(10)，p.658～665(1996)，以及E.Taeger等人《化學纖維與紡織工業(yè)》43，p.526～531(1993)中。適宜鏈終止劑的例子是脂族、環(huán)脂族或芳族化合物，具有1～24個碳原子和任選地一個或多個雜原子，該化合物包含至少一種能與聚酰胺或聚酯起反應的基團，例如，羧酸基團、羧酸酐基團、羥基基團和胺基團。為實現(xiàn)聚酰胺的分解，優(yōu)選地選擇二羧酸或二羧酸酐作為鏈終止劑。這樣做的優(yōu)點是，高分子量聚酰胺可以受控方式借助在熔融相中的快速反應轉化為具有端羧基的較低分子量聚酰胺。較高分子量聚酰胺可以是為此目的而制造的，但優(yōu)選是一種生產(chǎn)殘渣，或者從含此種聚合物的生產(chǎn)殘渣或廢料中回收的，或者從含此種較高分子量聚合物的廢舊消費品中回收的。最后提到的情況的例子是從，例如廢舊地毯回收的聚酰胺(PA6或PA66)纖維材料。從廢舊消費品回收聚合物的合適方法例如描述在《DieWiederverwertung yon Kunststoffen》，J.Brandrup(主編)，Hanser出版社，慕尼黑1995(ISBN 3-446-17412-5)，p.181～280，p.730～745。更優(yōu)選的是，熱熔粘合劑組合物中的聚合物通過二羧酸或二羧酸酐作為鏈終止劑，與較高分子量聚酰胺6之間的反應制備，其中該聚酰胺6是從廢舊消費品地毯回收的。該方法的優(yōu)點在于，以閉路循環(huán)的方式實現(xiàn)材料的重復利用。
在本發(fā)明優(yōu)選實施方案中，熱熔粘合劑組合物還包含增鏈劑和/或交聯(lián)劑。這樣的優(yōu)點是，熱熔粘合劑組合物，在最初以熔融狀態(tài)施涂，例如到簇絨的襯底上以后，表現(xiàn)出低粘度并恰當?shù)貪B透纖維束，而隨后，由于增鏈和/或交聯(lián)的結果，粘度增加，從而使制成的紡織產(chǎn)品表現(xiàn)出較好機械性能。作為增鏈劑和/或交聯(lián)劑，所有已知化合物都可選擇，只要含有至少兩個可與熱熔粘合劑組合物中聚合物的活性基團起反應的基團。優(yōu)選的是，反應只有在熱熔粘合劑組合物加熱到超過聚合物的熔點時才發(fā)生，或者才以可察覺的速率進行。合適的增鏈劑和/或交聯(lián)劑的例子是雙-或多官能異氰酸酯、封端的異氰酸酯、環(huán)氧化物、噁嗪、噁唑啉、內酰胺、羰基內酰胺、酰基內酰胺、雙?；鶅弱０坊虼祟惢衔锏慕M合。在聚合物主要含有羥基或胺基團作為活性基團的情況下，優(yōu)選的是，用選自封端的異氰酸酯、?；鶅弱０泛桶被柞弱０?，更優(yōu)選羰基雙內酰胺，特別是羰基雙己內酰胺的化合物作為增鏈劑和/或交聯(lián)劑，例如像專利出版物WO-A-9847940所描述的那樣。如果熱熔粘合劑組合物中的聚合物主要含有羧酸基團，則優(yōu)選用具有環(huán)氧、羥烷基酰胺、噁嗪或噁唑啉基團的增鏈劑和/或交聯(lián)劑。更優(yōu)選的是，采用具有環(huán)氧基團和羥烷基酰胺基團的增鏈劑和/或交聯(lián)劑。合適的具有環(huán)氧基團的增鏈劑和/或交聯(lián)劑的例子是基于雙酚-A-二縮水甘油基醚和多羧酸和異氰脲酸的二-或三環(huán)氧甘油醚的聚醚。作為具有環(huán)氧基團的增鏈劑和/或交聯(lián)劑，優(yōu)選使用三環(huán)氧甘油的異氰酸酯(所謂TGIC，AralditePT810，汽巴公司出品)、對苯二甲酸二縮水甘油基酯和/或偏苯三酸三縮水甘油基酯(此類混合物由汽巴公司按商品名AralditePT910市售供應)，以及基于雙酚-A-二環(huán)氧甘油醚的縮水甘油基-官能聚醚，例如AralditeGT7004(汽巴)，或Epon828和1001(殼牌化學出品)。含羥烷基酰胺基團的適宜增鏈劑和/或交聯(lián)劑的例子是PrimidXL552和QM1260(EMS出品)以及含有支鏈β-取代的β-羥烷基酰胺基團且重均分子量大于800g/mol的縮聚聚合物，正如WO-A-99/16810中描述的。優(yōu)選的是，用最后提到的縮合聚合物作為具有羥烷基酰胺基團的增鏈劑和/或交聯(lián)劑。
如果聚合物包含各種不同類型的活性基團，則優(yōu)選采用不同增鏈劑和/或交聯(lián)劑的組合。要求的話，其他化合物也可加入，以加速反應。結合到熱熔粘合劑組合物中的增鏈劑和/或交聯(lián)劑的數(shù)量取決于，特別是，聚合物中活性基團的類型和數(shù)量以及要求分子量增加的幅度，一般用量介于約0.1～15wt％，相對于聚合物而言。優(yōu)選的是，本發(fā)明熱熔粘合劑組合物還包含加速活性基團與增鏈劑和/或交聯(lián)劑之間反應的化合物。能加速本發(fā)明聚合物的活性羧酸基團與增鏈劑和/或交聯(lián)劑的環(huán)氧基團之間反應的化合物的適當例子是乙基三苯基溴化磷鎓(TRAB)和四丁基溴化銨。
另外，本發(fā)明熱熔粘合劑組合物還可包含一種或多種慣用添加劑，包括穩(wěn)定劑、著色劑、填料等。如果熱熔粘合劑組合物具有糊料或分散體或乳液形式，則組合物還含有水以及需要的話，有機溶劑，以及任選地分散助劑、粘度調節(jié)劑等。本發(fā)明熱熔粘合劑組合物可采用各種不同已知方法來制備。視要求的熱熔粘合劑組合物的形式而定，各種構成組分可以固體狀態(tài)混合以獲得一種粉末，或者它們可制成水分散體或在水存在下的糊料。
在本發(fā)明特殊實施方案中，熱熔粘合劑組合物包含聚合物的水分散體，其中聚合物，優(yōu)選聚酰胺，的羧酸端基，優(yōu)選已通過與例如石灰水起反應而部分地中和。這樣做的優(yōu)點是，聚合物本身起到分散助劑的作用，以便需要較少的輔助材料。
本發(fā)明還涉及本發(fā)明熱熔粘合劑組合物作為粘合劑用于制備紡織產(chǎn)品的應用，特征在于，熱熔粘合劑組合物中的聚合物的熔點低于紡織產(chǎn)品中待粘合成分的熔點。優(yōu)選的是，至少一種待粘合成分主要由選自與熱熔粘合劑組合物中的聚合物相同類別聚酰胺的聚合物組成。使用本發(fā)明熱熔粘合劑組合物作為粘合劑的優(yōu)點在于，當使用較少量粘合劑時已可在諸成分之間形成卓越的粘合。
本發(fā)明還涉及制備紡織產(chǎn)品的方法，該產(chǎn)品包括襯底，其上插入了纖維絨頭材料，絨頭凸出在襯底的正面，而在背面形成毛圈，特別是一種簇絨地毯，至少包括下列步驟(a)將本發(fā)明熱熔粘合劑組合物施涂到襯底的背面，該熱熔粘合劑組合物的熔點低于絨頭和襯底的熔點，其中至少熱熔粘合劑組合物和絨頭材料包含選自聚酰胺的聚合物；以及(b)隨后，加熱到高于熱熔粘合劑組合物中聚合物的熔點但低于絨頭和襯底的熔點的溫度，并隨后冷卻。
具體地說，本發(fā)明涉及制備紡織產(chǎn)品，特別是簇絨地毯的方法，其中熱熔粘合劑組合物以粉末形式施涂。此種方法的優(yōu)點是，它能以簡單方式實施，同時其能耗依然較低。該粉末可以不同方式施涂，例如通過機械分布。在本發(fā)明方法的特殊實施方案中，熱熔粘合劑組合物以粉末形式采用與在基材上施涂粉末漆組合物相同的技術施涂，正如Misev在《粉末涂料化學與技術》(1991，John Wiley)中所述。更具體地說，熱熔粘合劑組合物按照類似于粉末漆組合物采用電磁刷涂技術施涂，正如專利申請EP-B-0792325中描述的那樣。這樣做的優(yōu)點在于，薄層粘合劑能夠以精確和可重現(xiàn)的方式施涂。
在本發(fā)明方法的另一種特殊實施方案中，熱熔粘合劑組合物以水懸浮體或糊料形式施涂，其中水在溫度升高到超過熱熔粘合劑組合物中的聚合物熔點之前至少部分地蒸發(fā)。該方法的優(yōu)點是，它可采用現(xiàn)有設備實施，任選地做微小的修改。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，熔融后，熱熔粘合劑組合物基本上流到和流入襯底背面絨頭材料的毛圈內，特別是倘若襯底主要由不是選自同一類的聚合物構成的話；例如，熱熔粘合劑組合物和絨頭材料中，以聚酰胺作為聚合物，而聚酯或聚丙烯則作為襯底。這樣的優(yōu)點在于，粘合劑能高效地使用，就是說，它尤其存在于那些它起到粘合功能的地方。另一個優(yōu)點在于，地毯重量輕并且將容易打成卷，因此，運輸成本也將降低。另一個優(yōu)點是，襯底不完全被粘合劑覆蓋，因此能直接接觸任何背襯材料，或者接觸改進襯底與背襯材料之間的粘合的第二粘合劑。作為背襯材料，通常使用聚烯烴，例如，聚乙烯。
在本發(fā)明方法的特殊實施方案中，熱熔粘合劑組合物施涂并熔融后，聚乙烯背襯材料以粉末形式涂到襯底背面，隨后，溫度升高到聚乙烯熔點并沿著表面分布。該方法的優(yōu)點是，背襯材料直接粘合到襯底上，特別是當聚丙烯被用作襯底時。
在本發(fā)明方法的另一種特殊實施方案中，在熱熔粘合劑組合物熔融之前，聚乙烯背襯材料以粉末形式施涂到襯底上，隨后，溫度升高到聚乙烯和熱熔粘合劑組合物都將熔融的溫度數(shù)值。在此種情況下，背襯材料同樣也粘合到襯底上，并且絨頭材料表現(xiàn)出良好絨頭拔出力和抗起球。
本發(fā)明還涉及可按本發(fā)明方法制取的紡織產(chǎn)品，特別是簇絨地毯。與已知紡織產(chǎn)品相比的優(yōu)點是良好的性能，例如，拔出力和抗起球、誘人的成本價格以及生產(chǎn)廢料和廢舊消費品如地毯，重新加工的良好可能性。
本發(fā)明還涉及可按本發(fā)明方法制取的紡織產(chǎn)品，特別是簇絨地毯，作為地板和墻壁覆蓋物的應用。
現(xiàn)在將基于下面的實施例和對比實驗進一步說明本發(fā)明。
實施例聚合物的制備實施例I在能充壓、備有攪拌裝置的反應容器(壓熱釜)中，加入下列組成的混合物ε-己內酰胺(6)α，ω-氨基十一烷酸(11)和尼龍6，6-鹽(6，6；己二酸與己二胺的反應產(chǎn)物)，6/11/6，6的摩爾比為約50/30/20。另外，己二酸的加入量應正好使生成的聚合物具有3512g/mol的理論分子量。隨后，在反應容器中施加氮氣氛，隨后將容器密閉，然后混合物在攪拌下分三步加熱至260℃。在此溫度反應11小時后，聚合物從反應容器中取出，減小其尺寸，以冷水洗滌，隨后干燥。最后，聚合物在200℃和大氣壓壓力下在惰性氣氛中加熱16小時。通過滴定，確定聚合物中羧端基含量是683mmol/kg，連同胺端基含量11mmol/kg一起，對應于分子量2882g/mol。采用DSC儀器，測定出熔點為約119℃(峰值熔融溫度，掃描速率10℃/min)。
實施例II按照類似于實施例I中的方法制備一種聚合物，它還含有2.2mol％雙(六亞甲基)三胺作為共聚單體。該聚合物具有2700g/mol的理論分子量，和2.5的支化度。聚合物中羧酸端基的含量經(jīng)測定是607mmol/kg，連同12mmol/kg的胺端基含量一起對應于4040g/mol的分子量。采用DSC儀器，測定出熔點為約117℃。
對比例A按照類似于實施例I中的方法由己內酰胺和α，ω-氨基十一烷酸按照約75/25的摩爾比制備一種聚合物。該聚合物的數(shù)均分子量經(jīng)測定為15,400g/mol(理論值13,120)，而熔點經(jīng)測定為約182℃。
熱熔粘合劑組合物的制備表1給出的熱熔粘合劑組合物，通過各種組分利用雙螺桿擠出機混煉而制成。在表1值，PT910代表AralditePT910，一種二-和三官能環(huán)氧化物的混合物(汽巴)，用作具有羧端基的聚合物的交聯(lián)劑。TRAB是一種磷化合物(三苯基乙基磷鎓化溴)，用作環(huán)氧化物與羧酸基團之間反應的催化劑?；鞜捚陂g溫度保持在約110～140℃之間，以防止聚合物與交聯(lián)劑之間過早反應。該溫度優(yōu)選剛好低于聚合物的熔點。
熱熔粘合劑組合物的施涂各種聚合物和熱熔粘合劑組合物進行低溫研磨，從而獲得粒度小于約1μm的粉末。
實施例III～VII制成的粉末隨后通過沿整個表面均勻撒播粉末手工施涂到尺寸約10～10cm的紡織產(chǎn)品背面。該地毯樣品由聚酯襯底和通過簇絨(因此尚未施粘合劑)插入到其中的聚酰胺6絨頭材料組成。熱熔粘合劑組合物的施涂量為約300g/m2。樣品隨后在烘箱中、150或180℃加熱約10min。用肉眼觀察到，熱熔粘合劑組合物發(fā)生熔融并結合到地毯樣品中。組成載于表1中。
實施例VIII～XVI粉末狀粘合劑施涂到未施粘合劑的地毯樣品背面，采用的是粉末漆組合物(靜電)施涂到基材上時也采用的方法。采用該方法證明，在實施例XV中，可以施涂均勻而薄的粉末層，即使僅有83g/m2，見表2。粉末施涂以后，地毯樣品在180℃的烘箱內加熱10min。
拔出力測定為試驗絨頭材料與襯底之間熱熔粘合劑組合物的粘合力，采用一種類似于按照ISO4919(1978)的方法的試驗方法。這涉及采用一塊帶有尺寸約4×8cm凹陷的金屬板水平地夾緊地毯樣品。隨后，在絨頭的毛圈上安裝鉤子，該鉤子連接一個力傳感器，傳感器隨后以10mm/min的恒定速度沿基本上垂直于并離開地毯樣品的方向移動。載于表1和2中的拔出力的數(shù)值是至少10次測定的平均值。這些結果證明，熱熔粘合劑組合物中聚合物的交聯(lián)對絨頭與襯底之間獲得的粘合產(chǎn)生有利的影響。顯然，即便在施用少量本發(fā)明熱熔粘合劑組合物條件下，仍然觀察到良好的粘合效果；在略增加用量時，工業(yè)上針對嚴酷使用條件的地毯所采用的30N最小值就能富裕地達到。
地毯樣品的抗起球通過在絨頭材料正面貼上Velcro膠粘帶并將其快速拉離進行了試驗。具有良好拔出力的樣品似乎也具有低起球傾向，這暗示，纖維束中的各個纖維也被熱熔粘合劑組合物粘合在一起了。
對比實驗B按照與實施例III～VII相同的方式，對比實驗A的粉末狀聚合物施涂到地毯樣品上。在烘箱內熱處理后，結果發(fā)現(xiàn)在背面仍然清晰可見粉末，并且沒有(在150℃)或沒完全(在180℃)熔融。當測定拔出力時，證明幾乎無法取得有意義的測定值，絨頭材料據(jù)發(fā)現(xiàn)幾乎沒有粘合在襯底上。
表1
F(YY)平均拔出力(和標準偏差)，在YY℃，10min對施加300g/m2熱熔粘合劑組合物的地毯樣品測定。
表權利要求
1.一種用于紡織產(chǎn)品，特別是簇絨地毯的熱熔粘合劑組合物，含有選自聚酰胺的聚合物，其特征在于，該聚合物的數(shù)均分子量介于500～5000g/mol并具有官能端基基團。
2.權利要求1的熱熔粘合劑組合物，其中聚合物的數(shù)均分子量介于1000～4000g/mol。
3.權利要求1～2中任何一項的熱熔粘合劑組合物，其中聚合物在180℃的熔體粘度介于1～200Pa.s。
4.權利要求3的熱熔粘合劑組合物，其中聚合物在180℃的熔體粘度介于2～100Pa.s。
5.權利要求4的熱熔粘合劑組合物，其中聚合物在180℃的熔體粘度介于5～50Pa.s。
6.權利要求1～5中任何一項的熱熔粘合劑組合物，其中聚合物僅具有活性基團、僅具有非活性基團，或者具有活性與非活性基團的組合，作為官能端基。
7.權利要求6的熱熔粘合劑組合物，其中聚合物具有至少兩個活性基團。
8.權利要求1～7中任何一項的熱熔粘合劑組合物，其中聚合物是支化的。
9.權利要求1～8中任何一項的熱熔粘合劑組合物，其中聚酰胺主要由ε-己內酰胺作為單體組成。
10.權利要求1～9中任何一項的熱熔粘合劑組合物，其中聚合物的熔點介于50～200℃。
11.權利要求1～10中任何一項的熱熔粘合劑組合物，其中熱熔粘合劑組合物還包含增鏈劑和/或交聯(lián)劑。
12.權利要求11的熱熔粘合劑組合物，其中聚合物具有羧酸基團作為活性基團，而增鏈劑和/或交聯(lián)劑包含環(huán)氧基團。
13.權利要求1～12中任何一項的熱熔粘合劑組合物，其中熱熔粘合劑組合物呈粉末形式。
14.權利要求1～12中任何一項的熱熔粘合劑組合物，其中熱熔粘合劑組合物是一種水分散體，其中聚合物，優(yōu)選聚酰胺，的羧端基被部分地中和。
15.一種制備紡織產(chǎn)品的方法，該產(chǎn)品包括襯底，其上插入了纖維絨頭材料，絨頭凸出在襯底的正面，而在背面形成毛圈，特別是一種簇絨地毯，至少包括下列步驟(a)將本發(fā)明熱熔粘合劑組合物施涂到襯底的背面，該熱熔粘合劑組合物的熔點低于絨頭和襯底材料的熔點，其中至少熱熔粘合劑組合物和絨頭材料包含選自聚酰胺的聚合物；以及(b)隨后，加熱到高于熱熔粘合劑組合物中的聚合物的熔點但低于絨頭和襯底材料的熔點的溫度，并隨后冷卻；其特征在于采用權利要求1～14中任何一項的熱熔粘合劑組合物。
16.權利要求15的方法，其中熱熔粘合劑組合物以粉末形式施涂。
17.權利要求15的方法，其中熱熔粘合劑組合物以水分散體或糊料形式施涂，并且在步驟b)之前使水至少部分地蒸發(fā)。
18.權利要求15～17中任何一項的方法，其中在步驟b)之后施涂背襯材料，包括沿襯底背面分布粉末形式的聚乙烯，隨后使該聚乙烯熔融。
19.權利要求15～17中任何一項的方法，其中背襯材料在步驟a)以后施涂，包括沿襯底背面分布粉末形式的聚乙烯，隨后使聚乙烯連同熱熔粘合劑組合物一起熔融。
20.按權利要求15～19中任何一項的方法制取的紡織產(chǎn)品，特別是簇絨地毯。
21.按權利要求15～19中任何一項的方法制取的紡織產(chǎn)品，特別是簇絨地毯，作為地板或墻壁覆蓋物的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于紡織產(chǎn)品，特別是簇絨地毯的熱熔粘合劑組合物，含有選自聚酰胺的聚合物，其數(shù)均分子量介于500～5000g/mol并具有官能端基基團。該熱熔粘合劑組合物可以各種形式施涂并達到絨頭材料在襯底材料上良好的粘合。本發(fā)明還涉及制備使用該熱熔粘合劑組合物的紡織產(chǎn)品的方法，還涉及如此獲得的紡織產(chǎn)品及其作為地板或墻壁覆蓋物的應用。
文檔編號A47G27/00GK1518585SQ02812271
公開日2004年8月4日 申請日期2002年4月24日 優(yōu)先權日2001年4月25日
發(fā)明者A·A·范吉恩, C·E·康恩格, R·H·維里坎普, M·H·G·馬亞斯森, A A 范吉恩, G 馬亞斯森, 康恩格, 維里坎普 申請人:Dsm Ip 財產(chǎn)有限公司