DE2326966B2

DE2326966B2 - Praeparationsmittel fuer synthesefasern

Info

Publication number: DE2326966B2
Application number: DE19732326966
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. 6078 Neu Isenburg Kleber
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1973-05-26
Filing date: 1973-05-26
Publication date: 1976-07-29
Also published as: NL7406828A; NL177135B; IT1012819B; CH617811GA3; JPS597828B2; US4014800A; GB1473185A; JPS5031200A; CH617811B; FR2230790B1; DE2326966A1; FR2230790A1; ES426477A1; NL177135C

Description

erunlösliches öl (mineralisch oder pflanz-

a)

^ Emulgator und

c) antistatisches Mittel.

N - O

(D

^I0

enthalten, m der R> für einen Alkylrest mit 5 bis 22 C-Atomen steht, R² einen Alkylrest mit 1 bis 22 C-Atorren oder einen Polyglykolrest der Formel

bedeutet, k dem η für eine Zahl von 1 bis 5 steht und R³ einen Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen oder einen Polyglykolrest der Formel

- (CH₂CH₂O)_m - H

.5

wobei die Summe von η und m 10 nicht übersg, mit der Maßgabe, daß R³ den genannten Po^ glykolrest bedeutet, wenn R² fur eine Alkylgruppe mit mehr als 5 C-Atomen steht.

2. Verwendung der Präparationsmittel nach Anspruch 1 zum Präparieren von Syntiiesefasern.

ς_Ω ist in der US-PS 35 63 892 eine Faserpräparation ,rieben die etwa 70 Teile Kokosnußol etwa eile sulfatiertes Glycerintrioleat als Emulgator als Antistatikmittel Nonylphenoloxathylat ent-Durch das Aufkommen moderner Herstellungs-, wie z. B Schnellspinnverfahren oder Streck-' werden die Anforderungen an die Faseriiglich thermischer Stabilität und Gleit-Verhalten immer höher, so daß die bekannten Fasernräparationen die gewünschten Eigenschaften mcht erSen. Um die Anforderungen nach hochtemperamrbeständigen Gleitkomponenten fur die SynthesefLerherstelluna zu erfüllen, werden in jüngster Zeit die^komponente gegen Esteröle bzw. sihkonhaltige JräparatioLmittel ausgetauscht. Ein besonderes Problem stellt die Antistatikkomponente· in solch hoch emperaturbeständigen Präparat.onsm.tteln dar. Ais einigermaßen temperaturbeständige Antistatika · , ζ B Phosphorsäuremono- und -diester emp-(Soao and Chemical Specialities. April 1962, Andere Produkte, wie Oxäthyherungsprodukte und Sarkoside, sind entweder in den Gleitkomponenten zu wenig löslich, vermitteln zu wenig Amistatik oder zersetzen sich unter erhöhten Temperaturen (ab 180—200^cC).

Fs wurde nun gefunden, daß es gelingt, temperaturbeständige Antistatikeffekte in Präparationen zu erzielen, wenn zu den bekannten Gle.tkomponenten und Emulgatoren Aminoxide folgender Formel zugefügt werden:

²S

30

35

40

Unter den Begriffen »Avivieren, Präparieren oder Schmälzen« versteht man das Aufbringen von Gleit- und Haftmitteln, wie z. B. von ölen oder oberflächenaktiven Substanzen auf die Oberfläche von Fasermaterialien mittels Galetten, durch Sprühen, Tauchen oder Aufziehen aus langer Flotte. Dabei kommt einer Faserpräparaticm in erster Linie die Aufgabe zu, die Reibung beim Herstellen und Verarbeiten der Synthesefasern zwischen den einzelnen Fäden oder Fasern und den Metallteilen der Transportaggregate bzw. der Verarbeitungsaggregate (Strick-, Web- und Wirkmaschinen) auf ein Minimum zu mindern. Gleichzeitig soll die Präparation einen guten Spulenaufbau bewirken und die beim Laufen der Fasern häufig auftretenden statischen Ladungen ableiten. Die Präparation soll der Synthesefaser folgende Verarbeitungseigenschaften verleihen i(H. L u d e w i g: PES-Fasern, Akademie-Verlag Berlin 1965, S. 271):

1. Gleitfähigkeit und Geschmeidigkeit.

2. Antistatisches Verhalten.

3. Guten Fadenschluß ohne abschmierende Wirkung.

4. Keine Korrosion.

5. Keine Vergilbung.

6. Beständigkeit beim Lagern und Fixieren.

7. Einwandfreie Auswaschbarkeit.

R¹

R² — N -> O

in der R¹ für einen Alkylrest mit 5—22 C-Atomen steht, R² einen Alkylrest mit 1—22 C-Atomen oder einen Polyglykolrest der Formel

— (CH₂ — CH, — O)₁, — H

bedeutet, in dem π eine Zahl von 1 bis 5 bedeutet, und R³ einen Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen oder einen Polyglykolrest der Formel

_(CH, — CH-, — O)₁₁, — H 60

bedeutet, in dem m für eine Zahl von 1 bis 10 steht, wobei die Summe von η und m 10 nicht übersteigt, mit der Maßgabe, daß R^J den genannten Polyglykolrest &5 darstellt, wenn R² für eine Alkylgruppe mit mehr als 5 C-Atomen steht.

Die Auswahl der Reste R¹, R² und R" erfolgt in der Weise, daß das Aminoxid in Wasser löslich oder

emulgierbar und auch in wasserunlöslichen ölen löslich ist. Bevorzugte Aminoxide sind beispielsweise:

CH₃

C₅H₁₁-N-O CH₃

IO

CH₃ C₈H₁₇ — N —

CH₃

C₅H₇ C₁₀H₂₁-N-O

C₃H₇

CH₃ Kokos — N —

CH₃

Q₈H₃₇-N

Ci₈H₃₇

(CH₂CH₂O)₅H

Q₈H₃₇-N-O

(CH₂CH₂O)₇H
C₂₀H₄₁
C₂₀H₄₁-N-O

(CH₂CH₂O)₁₀H

(Kokos = von der Kokosfettsäure abgeleiteter Alkyl rest mit 8 bis 18 C-Atomen, Hauptanteil = C₁₂)

CH, C₁₈H₃₇-N-O

CH₃

CH₂CH₂OH C₁₈H₃₇-N-O

CH₂CH₂OH (CH₂CH₂O)₅H Q₈H₃₇-N-O

(CH₂CH₂O)₅H

C₁₀H₂₁-N-O

(C₂H₄O)₂H C₁₂H₂₅ C₁₂H₂₅ - N -

(C₂H₄O)₅H C₁₆H₃₃ C₁₆H₃₃ -N-O

(CH₂CH₂O)₄H Selbstverständlich können an Stelle der kettenreinen Alkylverbindungen in jedem Falle auch Verbindungen verwendet werden, deren Alkylgruppe technische Schnitte darstellen, wobei deren durchschnittliche Zahl von C-Atomen den obengenannten Alkylresten entspricht oder nahekommt. Die sich von natürlichen langkettigen Fettsäuren ableitenden Alkylreste sind besonders bevorzugt, da die entsprechenden tertiären Amine mit einem oder zwei langkettigen Alkylresten handelsüblich und die Aminoxide somit leicht zugänglich (oder ebenfalls handelsüblich) sind. - 30 Bei den Zahlenwerten η und m handelt es sich im allgemeinen um Durchschnittswerte, da die technische Oxalkylierung generell Produktgemische ergibt. Dies gilt auch für die hier aufgeführten — der Einfachheit halber als einheitlich formulierten — Oxäthylate.

Die Aminoxide zeigen schon in verhältnismäßig geringer Dosierung eine hohe antistatische Wirkung. Die erforderlichen Einsatzmengen schwanken je nach Art und Menge der übrigen Komponenten (öl, Emulgator) und lassen sich durch einfache Vorversuche leicht ermitteln, üblicherweise werden 0,05 bis 3%, vorzugsweise 0,2 bis 1,2%, bezogen auf das Gewicht des Substrats, aufgebracht.

Hervorzuheben ist die geringe Flüchtigkeit dieser Verbindungen, die einen Einsatz auch bei hohen Temperaturen und in sehr schnell laufenden Aggregaten erlauben.

Die in Paraffinölen gut löslichen Aminoxide bewirken durch die gleichzeitige gute Wasserlöslichkeit eine zusätzliche Emulgatorwirkung für das öl und erlauben es, die zusätzlich erforderliche Menge an Emulgaitorkomponente zu reduzieren.

Die guten Effekte der Aminoxide können selbstverständlich auch in Form eines Zusatzes zu anderen wasser! bslichen Gleitmitteln wie oxäthylierten SiIikon-Derivaten ausgenutzt werden.

Im Gegensatz zu den erwähnten Phosphorsäurederivaten zeigen Aminoxide eine hohe Temperaturbeständigkeit, verbunden mit guten Antistatikeffekten. Weiterhin zeigen die Aminoxide keinerlei korrodierende Eigenschaften, während die Phosphorsäureester oft in wäßriger Lösung allmählich hydrolysieren und Saure freisetzen und damit eine Korrosion bewirken.

Die günstigen Eigenschaften der Aminoxide als Präparationsmittel kommen insbesondere auf Synthesefasern wie solchen aus Polyester, Polyamid 6, Polyamid 6,6, Polyacrylnitril oder Polyolefin zur Geltung.

Die Produkte können aHein oder in Kombination mit anderen bekannten Avivagemiiteln eingesetzt werden.

In den folgenden Beispielen sind· Teile (abgekürzt: T) Gewichtsteile und Prozente Gewichtsprozente.

Beispiel 1

Präparation für Polyäthylenglykolterephthalat-Filamente für technische Zwecke zum Spinnstrecken

a) Erfindungsgemäße Präparation

Paraffinöl (Dichte 0,88; Paraffine: 64%; Aromaten: 1,5%; Naphthene: 34%; Viskosität bei 20⁰C: 295 cP) .. 60 T Oleylalkohol—Polyglykoläther mit durchschnittlich 7 Äthylenglykolein-

heiten 30 T

Kokosdimethylaminoxid 10 T

b) Vergleichspräparation

Paraffinöl, wie unter a) 60 T

Emulgator, wie unter a) 30 T

Laurylalkohol-triphosphat 10 T

c) Vergleichspräparation

Paraffinöl DAB 6 (20°C/200 cP) .... 40 T Stearylalkohol — Polyglykoläther mit durchschnittlich 8 Äthylenglykolein-

heiten 25 T

Anlagerungsprodukt von 13 Mol Äthylenoxid an Isotridecanol (aus der

Oxosynthese) 15 T

Tri-phosphat (mit einem Äquivalent Polyäthylenglykol vom mittleren Molgewicht 300 und 2 Äquivalenten eines Addukts aus Wachsalkohol und 2 Mol Äthylenoxid verestert) 20 T

Die Präparationen a) und b) lassen sich mit Wasser opak emulgieien, c) gibt eine milchige Emulsion.

Flüchtigkeit bei 250° C/h:
Präparation:

a) 10%

b) 40%

c) 70%

Antistatik-Werte in Meg-Ohm bei Applikation von 0,5% Aminoxid auf Polyäthylenglykolterephthalat-Flocke:

Ähnlich gute Effekte erhält man bei Einsatz de· Verbindungen.

CH₁ C₁₈H₃₇-N-O

und

CH₃ (CH₂CH₂O)₂H

(CH₂CH₂O)₂H

Beispiel 2

Texturierpräparation für Polyamid 6-Filament a) Erfindungsgemäße Präparation

Paraffinöl (wie in Beispiel 1) 70 T

Anlagerungsprodukt von 6 Mol Äthylenoxid an 1 Mol ungesättigten

technischen C₁₈-Alkohol 20 T

Stearyl-bis-(pentaglykol)-Aminoxid... 10 T

b) Vergleichspräparation

Handelsübliches oxäthyliertes nichtionogenes Siloxan-Derivat (0,3% SiO₂

Gehalt) 90 T

Anlagerungsprodukt von 7 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Rizinusöl.... 7 T N-Stearylsarcosid Natrium 99 T

Flüchtigkeit bei 250⁰C:

a) 19%

b) 49%

Spulenaufbau bei 0,3% Aminoxid-Auflage auf PoIvamid 6:

a) hervorragend

b) befriedigend

Vergleichbare Effekte erzielt man mit den Verbindungen

CH₃

C₁₈H₃₇ - N — O CH₃

C₁₂H₂₅ - N

	It	Ohne Erhitzen	Erhitzt 250° C/1 h
a)	10	115
b)	116	OC
c)	1122	OC
— prftßer 10'' )

(CH₂CH₂O)₅H

und

(CH₂CH₂O)₃₅

C_!hH„ — N-

(CH₂CH₂O)₁₅H

Claims

Patentansprüche:

1 Präparationsmittel für Synthesefasern, dadurchgekennzeichne^daß^enebenden

üblichen Bestandteilen ein Aminoxid der hormei.

Zum Präparieren werden meist ölhaltige PräparationTau. wäßriger Lösung eingesetzt, d.e folgende Komponenten enthalten: