DE2161813A1

DE2161813A1 - Gleitmittel auf grundlage von diorganopolysiloxanen fuer organische fasern

Info

Publication number: DE2161813A1
Application number: DE2161813A
Authority: DE
Inventors: Leonhard Gollwitzer; Anton Dr Stroh
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1971-12-13
Publication date: 1973-06-20
Also published as: DE2161813C3; ATA1054872A; GB1394610A; IT973998B; DE2161813B2; AT331758B; US3896032A

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Gemischen aus Diorganopolysiloxanen mit verhältnismäßig breiter Verteilung des Molekulargewichts und damit auch verhältnismäßig stark unterschiedlicher Viskosität als Gleitmittel für organische Pasern.

Es ist bekannt, Diorganopolysiloxane, insbesondere Dimethylpolysiloxane, gegebenenfalls im Gemisch mit reinorganischen ölen und/oder Wachsen, zur Ausrüstung von organischen Fasern als solchen oder in z.B. gewebter Form zu verwenden, um den organischen Fasern eine erhöhte Gleitfähigkeit zu verleihen. Durch diese erhöhte Gleitfähigkeit wird die Gefahr des Bruchs oder Reißens der Faser bei Beanspruchung z.B. durch sehne11aufende Nähmaschinen oder Webstühle vermieden bzw. vermindert.

Die bisher bekannten Gleitmittel auf Grundlage von Diorganopolysiloxanen für organische Fasern haben beispielsweise die Nachteile, daß sie verhältnismäßig schwer zugänglich sind, wie solche, die außer Dimethylsiloxan-Einheiten Siloxan-Einheiten mit mindestens 14 Kohlenstoffatome. aufweisenden Alkylresten enthalten, oder ohne Mitverwendung von rein-organischen ölen und/oder Wachsen nicht

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genügend wirksam sind. Die Mitverwendung von rein-organischen ölen und/oder Wachsen ist nachteilig, weil die verhältnismäßig leicht zugänglichen Dimethylpolysiloxane mit den meisten reinorganischen ölen und Wachsen nicht verträglich sind und somit Schwierigkeiten beim Vermischen dieser Stoffe bzw. leicht Entmischungserscheinungen der Mischungen auftreten. Weiterhin können die genannten rein-organischen Stoffe den Fasern einen unerwünschten Geruch verleihen. Schließlich ist meist erhöhte Temperatur bei dem Aufbringen von Wachsen auf die Faser erforderlich.

Es wurde nun gefunden, daß Diorganopolysiloxane, auch wenn sie ausschließlich nur niedere Alkylreste aufweisen, jedoch eine beträchtlich breitere Verteilung des Molekulargewichts als die bisher als Gleitmittel für organische Fasern verwendeten Diorganopolysiloxane besitzen, den Vorteil der leichten Zugänglichkeit mit dem der sehr hohen Wirksamkeit auch ohne Mitverwendung von rein-organischen ölen und/oder Wachsen vereinen. Die erfindungsgemäß verwendeten Diorganopolysiloxangemische sind sogar wirksamer als herkömmliche Gemische aus Diorganopolysiloxan und Wachs, bzw. wachsartigen Stoffen.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Gemischen aus Diorganopolysiloxanen, deren SiC-gebundenen organischen Reste Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen sind, wobei diese Diorganopolysiloxane zu

(a) 10 bis 75 Gewichtsprozent eine Viskosität von 20 bis 200 cSt bei 25°C,

zu (b) 10 bis 50 Gewichtsprozent eine Viskosität von 1000 bis 30 000 cSt bei 25°C, und

zu (c) (100 - jeweils angewandte Menge an (a) in Gewichtsprozent - jeweils angewandte Menge an (b) in Gewichtsprozent) Gewichtsprozent eine Viskosität von 201 bis 999 cSt bei 25°C

aufweisen, als Gleitmittel für organische Fasern. . ·

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In den erfindungsgemäß verwendeten Diorganopolysiloxanen sind meist mindestens 90 Molprozent der Siloxan-Einheiteii Diorganosiloxan (RpSiO)-Einheiten. Die gegebenenfalls vorhandenen restlichen Mischpolymeren Siloxaneinheiten sind meist Triorgano* siloxan (E,SiO^ /p)-Einheiten. Die R^SiO-Einheiten können manchmal durch Einheiten der allgemeinen Formel R2Si(0R')0^/2 -Einheiten ersetzt sein. Außer den Diorganosiloxaneinheiten und den beiden oben genannten anderen Siloxaneinheiten können gegebenenfalls - meist nur als schwer vermeidbare Verunreinigungen - bis ZU^-IO Molprozent an weiteren mischpolymeren Siloxan-Einheiten, insbesondere solchen der allgemeinen Formel RSlO,/g und/oder SlOj. ,ρ -Einheiten, vorliegen. In den oben angegebenen Formeln bedeuten die R gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und R' ist Wasserstoff, ein vorzugsweise verzweigter Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie der tert.-Butylrest, oder ein Arylrest^ insbesondere der Phenylrest.

Wegen der leichteren Zugänglichkeit sind vorzugsweise mindestens 50 Prozent der Anzahl der SiC-gebundenen organischen Reste in den erfindungsgemäß verwendeten Diorganopolysiloxanen und damit der Reste R in den oben angegebenen Formeln Methylreste. Weitere Bei-" spiele für SiC-gebundene organische Reste in den erfindungsgemäß verwendbaren Diorganopolysiloxanen sind der Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, sec.-Butyl-, n-Amyl- und sec.-Amylrest» Die erfindungsgemäß besonders bevorzugt verwendeten Diorganopolysiloxane werden meist durch die Formel

wobei χ eine den oben geforderten Viskositäten entsprechende Zahl ist, oder ähnliche Formeln wiedergegeben.

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Zweckmäßig beträgt die Menge an eine Viskosität von 20 bis 200 cSt bei 25°C aufweisenden Diorganopolysiloxanen, deren SiC-gebundenen organischen Reste Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen sind (a),30 bis 70 Gewichtsprozent und die durchschnittliche Viskosität dieser Organopolysiloxane mindestens 50 cSt bei 25⁰O,

Zweckmäßig beträgt die Menge an eine Viskosität von 1000 bis 30 000 cSt bei 25°C aufweisenden Diorganopolysiloxanen,deren SiC-gebundenen organischen Reste Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen sind (b), 15 bis $0 Gewichtsprozent und die durchschnittliche Viskosität dieser Organopolysiloxane höchstens 10 000 cSt bei 25°, vorzugsweise höchstens 5000 cSt bei 25°C.

Wie das weiter unten folgende Beispiel zeigt, werden die besten Ergebnisse erzielt, wenn die Menge an Diorganopolysiloxan (a) die Menge an Diorganopolysiloxan (b) übersteigt und möglichst viele verschiedene Viskositäten in dem Gemisch vertreten sind, also auch die Menge an eine Viskosität von 201 bis 999 cSt bei 25°C aufweisenden Diorganopolysiloxanen, deren SiC-gebundenen organischen Reste Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen sind (c), mindestens 10 Gewichtsprozent betragt.

Damit besonders leichte Auftragbarkeit mit besonders guter Gleitmittelwirkung verbunden ist, sollte die durchschnittliche Viskosität der erfindungsgemäß verwendeten Diorganopolysiloxan-Gemische 600 cSt bei 25°C nicht übersteigen und vorzugsweise 200 bis 300⁰C betragen.

Aus den eingangs angegebenen Gründen werden die erfindungsgemäß verwendeten Gemische vorzugsweise ohne Mitverwendung von reinorganischen ölen und/oder Wachsen bzw. wachsartigen Stoffen eingesetzt. Die Mitverwendung solcher Stoffe, wie natürlicher oder

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synthetischer öle, Paraffin und Bienenwachs, ist jedoch auch bei den erfindungsgemäß verwendeten Diorganopolysiloxanen natürlich nicht ausgeschlossen.

Vorzugsweise werden die erfindungsgemäß verwendeten Gemische in unverdünnter Form eingesetzt, falls erwünscht, können sie jedoch auch in Form von Dispersionen in Wasser oder in organischen Lösungsmitteln, wie ti-Hexan ,oder in Form von Lösungen in organischen Lösungsmitteln, wie Di-n-Butyläther,eingesetzt Werden.

Vorzugsweise werden die erfindungsgemäß verwendeten Gemische auf die organischen Fasern in Form von Fäden oder Garnen aufgebracht. Gegebenenfalls können die Fasern jedoch auch in anderer Form, z.B. Rovings, Vliesen, Matten oder Geweben vorliegen.

Mit der erfindungsgemäßen Ausrüstung können organische Fasern beliebiger Art, z.B. aus Wolle, Baumwolle, Reyon, Hanf, natürlicher Seide, Polypropylen, Polyester, Polyurethanen Polyamiden, Polyäthylen, Celluloseacetat und Polyacrylnitril oder Gemischen aus solchen Fasern behandelt werden.

Die erfindungsgemäßen Gemische können auf die Fasern z.B. mittels Sprühen, Tauchen oder mittels Laufenlassen der Fasern über eine mit den Gemischen getränkte Unterlage aufgebracht werden.

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Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsversuche

Garne aus Polyäthylenglykol-Terephthal säure ester werden mit den in der Tabelle angegebenen Ausrüstungen durch Laufenlassen der Garne durch jeweils ein Bad aus den angegebenen Flüssigkeiten, also durch Tauchen,behandelt. Dabei nehmen die Garne jeweils etwa 2 Gewichtsprozent, bezogen auf ihr Gewicht, an Ausrüstung auf. Als Dimethylpolysiloxane werden jeweils durch Trimethylsiloxan-Einheiten endblockierte Dimethylpolysiloxane der in der Tabelle angegebenen bei 25°C bestimmten Viskosität verwendet.

Mit den so behandelten Garnen werden auf einer Nähmaschine mit 5000 Stichen/Minute unter einer Durchzugsspannung von 300 g 4- Lagen eines stark appretierten Baumwollköpers vernäht. Als Maß für die Gleitmittelwirkung' ist in der folgenden Tabelle die Länge der Naht angegeben, bei der bei gleichem Stichabstand Bruch des Fadens erfolgt.

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to; ο co

Ni cn

Tabelle

O co	Ausrüstung	Mengenverhältnisse in Gew.%	Viskosität der Mischung cSt	Nahtlänge in cm bis zum Bruch	40	-* I
<P,		50/50	600		.40
Nr.	Mischung aus Dimethylpolysiloxanen	37,5/31,25/31,25	250 bis 300	3,3*	• 40
1	Viskositäten der zur Herst, d. Misch, verwendeten Dimethyl- polysiloxane in cSt	30/30/20/20	250 bis 300	4,6 -	.40	NJ
2	100/5000	66,66/6,66/6,66/6₁66/ 6,66	250 bis 300	12,8	,40	161813
3	\ 100/350/2000	100/0	350	19,3	> 40
4	20/100/500/5000	85/15	nicht bestimmt
V	1OO/25O/5OO/I000/2000/ 5000			2,5*
^V2	550/0·
350/Paraffin, Pp. 65°C

Erläuternd sei zur Tabelle bemerkt:

In der Spalte "Mengenverhältnisse in Gew.%" bezieht sich die Reihenfolge der Zahlen jeweils auf die Reihenfolge der in der vorhergehenden Spalte angegebenen Bestandteile. So besteht z.B. die Mischung Nr. 2 aus 37,5 Gewichtsprozent Dimethylpr>lysiloxan mit einer Viskosität von 100 cSt bei 25 Cj 31*25 Gewichtsprozent Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 350 cSt bei 25⁰C und 31,25 Gewichtsprozent Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 2000 cSt bei

25⁰C

Die Ausrüstungen V^ und Vp stellen Vergleichsausrüstungen dar.

Der Vergleich der Werte in der Spalte "Nahtlänge in cm bis zum Bruch" für die Ausrüstungen 1 bis 4 mit denjenigen für die Ausrüstungen V^ und V^ zeigt deutlich die Überlegenheit des Gegenstandes der Erfindung.

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Claims

Patentansprü ehe:

1. Verwendung von Gemischen aus Diorganopolysiloxanen, deren SiC-gebundenen organischen Reste Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen sind, wobei diese Diorganopolysiloxane zu

(a) 10 bis 75 Gewichtsprozent eine Viskosität von 20 bis 200 cSt bei 25°C,

zu (b) 10 bis 50 Gewichtsprozent eine Viskosität von 1000 bis 30 000 cSt bei 25⁰C, und

zu (c) (100 - jeweils angewandte Menge an (a) in Gewichtsprozent) Gewichtsprozent eine Viskosität von 201 bis 999 cSt bei 25°C aufweisen, als Gleitmittel für organische Fasern.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge der Diorganopolysiloxane (a) 30 bis 70 Gewichtsprozent und die durchschnittliche Viskosität dieser OrganopοIysiloxane mindestens 50 cSt bei 25⁰C, die Menge der Diorganopolysiloxane (b) I5 bis 50 Gewichtsprozent und die durchschnittliche Viskosität dieser Organopolysiloxane höchstens 5000 cSt bei 25°C beträgt.

3. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge an Diorganopolysiloxan (a) die Menge an Diorganopolysiloxan (b) übersteigt und die Menge an eine Viskosität von 201 bis 999 cSt bei 25°C aufweisenden Diorganopolysiloxanen, deren SiC-gebundenen organischen Reste Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen sind (c), mindestens 10 Gewichtsprozent beträgt.

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