DE2438379C3 - In Wasser leicht lösliche oder dispergierbare Polymischester, ihre Herstellung und Verwendung - Google Patents
In Wasser leicht lösliche oder dispergierbare Polymischester, ihre Herstellung und VerwendungInfo
- Publication number
- DE2438379C3 DE2438379C3 DE19742438379 DE2438379A DE2438379C3 DE 2438379 C3 DE2438379 C3 DE 2438379C3 DE 19742438379 DE19742438379 DE 19742438379 DE 2438379 A DE2438379 A DE 2438379A DE 2438379 C3 DE2438379 C3 DE 2438379C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mol
- radicals
- molecular weight
- acid
- carbon atoms
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G63/688—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing sulfur
- C08G63/6884—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing sulfur derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/6886—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/66—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
- C08G63/668—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/672—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Description
Polyester und ihre Herstellung durch Kondensation von Glykolen mit Dicarbonsäuren und Dicarbonsäureestern
sind bereits in großer Zahl beschrieben worden und haben zum Teil große Verbreitung gefunden. So
werden z. B. Polyester, die im wesentlichen aus Terephthalsäure und Äthylenglykol erhalten werden, als
Fasermaterial benutzt.
Auch sind bereits Polymischester beschrieben worden, die je nach der eingesetzten Kombination von
Glykolen und Dicarbonsäure recht unterschiedliche physikalische Eigenschaften und demgemäß Anwendungsbereiche
besitzen. So sind z. B. aus der französischen Patentschrift 14 42 061 Polymischester bekannt,
die zur Herstellung hochschmelzender Polyesterfilme verwendet werden und auch die deutsche Auslegeschrift
11 10 412 beschreibt Polymischester, die unter Verwendung
von Polyäthylenglykolen aus ca. 10 Äthylenoxid-Einheiten erhalten werden und zur Herstellung von
Flächengebilden dienen. Demgegenüber werden in der US-Patentschrift 36 94 257 Polymischester aus PoIyäthylenglykol
und langkettigen, aliphatischen Dicarbonsäuren beschrieben, die als Weichmacher eingesetzt
werden.
Es ist auch bereits bekannt, in Analogie zu den sauer modifizierten Polyacrylnitrilfasern sauer modifizierte
Polyesterfasern herzustellen. So werden in den US-F atentschriften
30 18 272, 31 64 566, 31 64 567, 31 66 53! faserbildende Polymischester beschrieben, die im
Molekül in statistischer Verteilung einen geringen Gehalt an Sulfogruppen aufweisen, die an Phenylkeme
gebunden sind. Solche Produkte können beispielsweise erhalten werden, wenn ein gringer Teil der verwendeten
Dicarbonsäure durch Sulfoterephthalsäure oder Sulfoisophthalsäure ersetzt wird.
In der US-Patentschrift 36 63 5C8 und der DE-OS
20 42 667 werden ebenfalls faserbildende Sulfonsäuregruppen enthaltende Mischester beschrieben, die an
Phenylkeme gebundene Sulfopropoxygruppen aufweisen.
Alle diese Sulfogruppen enthaltenden Polymischester werden zur Herstellung von textlien Fasermaterialien
verwendet, die sich mit basischen Farbstoffen leicht und in tiefen Tönen färben lassen.
Es sind auch bereits Polymischester beschrieben worden, die als Schlichtemittel für Polyestergarne
verwendbar sein sollen.
Die Verarbeitung textiler Fäden in Form mehrfädiger Garne zu Textilgut durch Verweben ist nur möglich,
wenn das Kettgarn vor dem Verweben mit einem Schlichtemittel behandelt wird, das die Aufgabe hat, die
Einzelfäden bei den hohen mechanischen Beanspruchungen des Webens zusammenzuhalten und damit
Fadenbrüche und Fadenabrieb zu vermeiden.
Ein Maß für die Güte einer Schlichte in bezug auf die
Stabilisierung des Fadens ist der sogenannte »Fadenschluß«. Der Fadenschluß kann gemessen werden durch
die Aufspleißlänge in mm eines belasteten Fadens nach dem Schnitt.
Ein gutes Schlichtemittel muß jedoch nicht nur die obengenannte Aufgabe, den Faden zu stabilisieren,
erfüllen, sondern es muß noch eine Reihe anderer spezieller Eigenschaften aufweisen, damit sein Einsatz
nicht zu Betriebsstörungen führt. Beispielsweise darf die Schlichte keinen klebrigen Abrieb an metallischen
Fadenführungsorganen ergeben, der geschlichtete Faden soll eine möglichst geringe Metallreibung aufweisen,
und weder mit anderen geschlichteten Fäden noch mit ADDarateteilen verkleben. Die Schlichtemittel sollen
in ausreichendem Maße in Wasser löslich oder dispergierbar sein und die gebrauchsfertigen, wäßrigen
Lösungen oder Dipersionen dürfen keine Hautbildung zeigen, da diese Häute zu hartnäckiger Verschmutzung
der Fäden und unangenehmen Betriebsstörungen führen. Die Lösungen und Dispersionen müssen lange
Zeit homogen bleiben, damit keine unzulässigen Konzentrationsabweichungen auftreten; diese Stabilität
der Lösungen und Dispersionen muß auch in Gegenwart von Präparationsmitteln, die beim Schlichten
präparierter Fäden zwangsläufig in die Schlichtebäder eingeschleppt werden, erhalten bleiben. (Präparationen
sind für den störungsfreien Ablauf des Spinnvorganges unerläßlich und daher auf allen gesponnenen Synthesefasern
vorhanden.)
Besonders wichtig ist es auch, daß die Schlichte nach dem Verweben durch einfaches Spülen oder Waschen
vollständig von dem Textilmaterial entfernt werden kann, da dies eine Voraussetzung ist für störungsfreie
Weiterverarbeitung, wie z. B. für das Färben.
Aus der österreichischen Patentschrift 2 29 040 sind Polymischester aus Dicarbonsäuren, PolyalkyJenglykolen
mit einem Molgewicht von über 6000 und mehrfunktionellen, aliphatischen Alkoholen bekannt,
die in Wasser quellbar oder auch bis zu einem gewissen Grad löslich sind. Diese Produkte sollen als Appretur-,
Schlichte- oder Präparationsmittel eingesetzt werden. Diese Produkte ergeben jedoch, als Schlichte eingesetzt,
nicht den gewünschten guten Fadenschluß und sind mit den üblichen Präparationen unverträglich. Sie haben
ferner den Nachteil, daß sie sich nicht ohne großen Aufwand in Lösung bringen lassen. So fallen die
Produkte als harte und gleichzeitig zähe Blockpolymerisate an, welche nur durch mühevolle mechanische
j5 Bearbeitung, z. B. Abdrehen auf der Drehbank, zerkleinert
und dann gelöst werden können. Auch zeigen Lösungen dieser Produkte bereits in sehr geringer
Konzentration außerordentlich hohe Viskositäten.
Polyester auf der Basis von aromatischen Dicarbonsäuren und Polyalkylenätherglykolen werden in der deutschen Offenlegungsschrift 22 39 271 zum Bondieren von Nähfäden eingesetzt. Die Beispiele auf Seite 17 lassen aufgrund der hohen Trocknungstemperatur schließen, daß die Bondierung permanent sein soll, daß also diese Polyester nicht für die Schlichtung von Kettfäden geeignet sind.
Polyester auf der Basis von aromatischen Dicarbonsäuren und Polyalkylenätherglykolen werden in der deutschen Offenlegungsschrift 22 39 271 zum Bondieren von Nähfäden eingesetzt. Die Beispiele auf Seite 17 lassen aufgrund der hohen Trocknungstemperatur schließen, daß die Bondierung permanent sein soll, daß also diese Polyester nicht für die Schlichtung von Kettfäden geeignet sind.
Aus den deutschen Auslegeschriften 14 69 403 und 16 19103 sind Polymischester aus Terephthalsäure,
Äthylenglykol, Polythylenglykol und einer eine saure, basische oder salzartige Gruppe enthaltenden Co-Komponente,
wie z. B. Sulfoisophthalsäure, bekannt, die als Schlichtemittel verwendet werden sollen. Desgleichen
werden in der deutschen Offenlegungsschrift 18 16 163 Polymischester beschrieben, die durch Kondensation
aus einem Diol einer Dicarbonsäure und einer difunktionell veresterbaren Komponente mit einer
direkt an einem aromatischen Ring gebundenen Sulfogruppe erhalten werden.
Diese Schlichten weisen jedoch Nachteile auf, die in der praktischen Anwendung zu erheblichen Schwierigkeiten
führen.
So ist z. B. eine Schlichte gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 18 16 163 in Wasser nicht löslich,
sondern nur dispergierbar. Dieser Nachteil hat eine
b5 Reihe von Schwierigkeiten bei der Schlichtung von
Webketten zur Folge:
Auf den Quetschwalzen, auf Fadenführungsorganen, im Schiichtetrog und in anderen Behältern, in welchen
diese Schlichte eingesetzt wird, bildet sich nach Stehen iber Nacht infolge Verdunstung des Wassers bereits bei
Raumtemperatur eine zähe, gummielastische Haut, welche selbst durch warmes Wasser kaum benetzt wird
jnd somit nicht ohne weiteres in Lösung gebracht werden kann. Eine spontane Ausfällung von Schlichten
in Form der erwähnten Haut beobachtete man ferner im Betrieb beim Verdünnen von wäßrigen Schlichteresten
mit Leitungswasser, (Gesamthärte 24), wie z. B. beim Reinigen der Schlichtewanne. Die Anwendung von
Alkali in Verbindung von Netzmhteln zur Lösung ist erforderlich. Eine derartige umständliche Reinigungsprozedur erschwert das betriebliche Arbeiten sehr bzw.
macht es unmöglich.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun neue, in Wasser leichtlösliche oder dispergierbare Polymischester
der allgemeinen Formel I
E-C-R1-C4O-R2-O-C-R'-C-I-E (I)
R1 im statistischen Miitel zu 26 bis 90 Mol-% aus
Phenylresten, zu 10 bis 25 Mol-% aus Resten der Formel
OC3H6-SO3M
η so groß ist, daß das scheinbare mittlere Molekulargewicht
des Polyesters, gemessen im Dampfdruckosmometer in Dimethylformamid als Lösungsmittel,
zwischen 1000 und 3000 liegt.
ihre Herstellung und ihre Verwendung als Schlichte für
Polyesterfasergarne und -filamentgarne.
Die Eigenschaften der Polymischester lassen sich
durch die Wahl der Zusammensetzung in gewissen Grenzen variieren. Für ihren Einsatz als Schlichte für
Polyesterfasergarne ist die Härte der Schlichieauflage von besonderer Bedeutung.
Wird in R1 der Anteil an o-Phenylenresten, an
Alkylenresten mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder an Cyclohexylenresten erhöht, so werden die Schlichten
weicher; dasselbe Ergebnis liefert eine Erhöhung des Anteils von Polyoxyäthylenresten in R2.
Härtere Schlichten werden erhalten, wenn in R1 der
Anteil aromatischer Reste und/oder in R2 der Anteil an Alkylenresten mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und/oder
an Resten der Formel
-CH2-CH-O-CH2-CH-CH3
CH3
erhöht wird.
Bevorzugt sind solche Polymischester der Formel I, in denen
R1 im statistischen Mittel zu 72 bis 88 Mol-% aus Phenylenresten, zu 12 bis 18 Mol-% aus Resten der
Formel
OC3H6-SO3M
SO3M
OC3H6-SO3M
CH,
CH3
oder
und zu 0 bis 49 Mol-% aus Alkylenresten mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und/oder Cyclohexylenresten
besteht,
R2 im statistischen Mittel zu 51 bis 100 Mol-% aus Resten der Formel
-CH2-CH2-O-CH2-CH2-
zu 0 bis 49 Mol-% aus Alkylenresten mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Resten der Formel
-CH2-CH-O-CH2-CH-
0-C3H6-SO3M
OC3H6-SO3M
R2
zu 0 bis 20 Mol-% aus Polyoxyäthylenresten und einem mittleren Molekulargewicht von 116 bis 600
und zu 0 bis 10 Mol-% aus Polyoxyäthylenresten mit einem mittleren Molekulargewicht von 600 bis 2000
besteht.
Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder den Rest -O-R2-OHund
ein Proton oder ein Natrium-, Kalium- oder Ammoniumion bedeuten und
und zu 0 bis 10 Mol-% aus Alkylenresten mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und/oder Cyclohexylenresten
-(l,3)bzw. -(1,4) besteht und
im statistischen Mittel zu 80 bis 100 Mol-% aus Resten der Formel
im statistischen Mittel zu 80 bis 100 Mol-% aus Resten der Formel
-CH2-CH2-O-CH2-CH2-
zu 0 bis 20 Mol-% aus Alkylenresten mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Resten der Formel
-CH2-CH-O-CH2-CH-CH3
CH3
zu 0 bis 10 Mol-% aus Polyoxyäthylenresten und mit einem mittleren Molekulargewicht von 116 bis 600
und zu 0 bis 5 Mol-% aus Polyoxyäthylenresten mit einem mittleren Molekulargewicht von 600 bis 2000
besteht, und die ein scheinbares mittleres Molekulargewicht von 1500 bis 2500 haben.
Die verschiedenen Arten von Resten, die für R1
stehen können, sind einerseits auf die verschiedenen
Moleküle innerhalb des gesamten Polyesters statistisch verteilt, und innerhalb des Einzelmolekuls je nach Art
der Herstellung entweder ebenfalls rein statistisch oder annähernd statistisch verteilt.
Die erfindungsgemäßen Polymischester werden durch Kondensation von Dicarbonsäuren der allgemeinen
Formel Il
HOC —R1-C-OH
(II)
oder deren Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylestern
mit Diolen der allgemeinen Forme! !!!
HO —R2 —OH
(III)
unter den im Anspruch 2 angegebenen Kondensationsbedingungen erhalten. In den Formeln Il und III
bedeutet
R1 Phenylenreste. Reste der Formel
R1 Phenylenreste. Reste der Formel
OC3H6-SO3M
ίο
!■)
2(i
OC3-H6-SO3M
-OC3H6SO3M
Alkylenreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und/oder Cyciohexylenreste in den im Anspruch 2
angegebenen Mengenverhältnissen und R- Reste der Formel
-CH2-CH2-O-CH2-CH2-.
Alkylenreste mit 2
Reste der Formeln
Reste der Formeln
bis 6 Kohlenstoffatomen oder
-CH2-CH-O-CH2-CH-
CH,
CH3
organischen Carbonsäuren, wie Natrium-, Calcium- oder Zinkacetat oder -formiat, organische Titanverbindungen,
insbesondere die Titanalkoholate, wie z. B. Titanisopropylat oder Titanbutylat verwendet werden.
Die anzuwendenden Mengen sind vor allem von der Wirksamkeit des jeweiligen Katalysators abhängig. Die
Katalysatormenge wird meist so gering wie möglich gehalten.
Oft empfiehlt sich jedoch, insbesondere bei sehr reaktionsträgem Ausgangsmaterial, eine erhöhte Zugabe
von üblichen Veresterungskatalysatoren, um einen zeitlich zu langen Veresterungsverlauf abzukürzen.
Werden die Dicarbonsäuren in freier Form eingesetzt, so ist der Zusatz von Katalysatoren nicht
erforderlich. Zur Erzielung möglichst kurzer Reaktionszeiten können in diesem Fall stärkere organische
Säuren, wie z. B. Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure
oder auch mäßig starke anorganische Säuren, wie z. B. phosphorige Säure dem Reaktionsansatz eingesetzt
werden.
Die Kondensation wird mit äquivalenten Mengen von Dicarbonsäuren bzw. deren Niederalkylrestern und
Diolen durchgeführt; es wird jedoch auch ein Überschuß bis zu 30 Mol-%. vorzugsweise bis zu 10 Mol-%
der Diole verwendet.
Wird ein Diol-Überschuß verwendet, erhält man Produkte in denen die Endgruppen E im wesentlichen
aus Resten der Formel -O-R2-OH bestehen. Wird
dagegen mit äquivalenten Mengen der Dicarbonsäure bzw. deren Niederalkylester und Diol gearbeitet, so
erhält man, wenn freie Dicarbonsäuren verwendet werden. Produkte, in denen E die OH-Gruppe bedeutet,
d. h. Polymischester mit freien Carboxylgruppen, wenn Niederalkylester verwendet werden. Produkte mit
einem größeren Anteil von Endgruppen der Formel _Q_R, wobei R der Alkylrest der Alkanol-Komponente
der verwendeten Niederalkylester ist.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polymischäther werden die Dicarbonsäuren bzw. deren Niederal-,
kylester so gewählt, daß. bezogen auf die Gesamtmenge an Dicarbonsäuren, 26 bis 90 Mol-%, vorzugsweise 72
bis 88 Mol-% Benzoldicarbonsäuren. 10 bis 25 Mol-% vorzugsweise 12 bis 18 Mol-% von Dicarbonsäuren dei
Formeln
und Polyoxyäthylenreste mit einem mittleren Molekulargewicht von 116 bis 600 und 600 bis 2000 in den
im Anspruch 2 angegebenen Mengenverhältnissen. Werden die aufgezählten Niederalkylester der Dicarbonsäuren als Ausgangsmaterialen verwendet, so
arbeitet man zweckmäßigerweise in Gegenwart von üblichen Umesterungskatalysatoren, wie z.B. bei der
Herstellung von Polyäthylenglykolterephthalat verwendet und in der US-Patentschrift 24 65 319 beschrieben
werden. Beispielweise können als Umesterungskatalysator Alkalihydroxyde wie Natrium- oder Kaliumhydroxyd oder Alkalialkoholate. vor allem aber die Erdalkalioxyde oder -hydroxyde, insbesondere die entsprechenden Calcium- oder Magnesiumverbindungen sowie
ferner auch Zink- oder Cadmiumoxyd, Salze von
55 oder
HOOC
HOOC
HOOC
HOOC
COOH
COOH
OC3H6-SO3M
OC3H6-SO3M
60
65
0-C3H6-SO3M
COOH
und O bis 49 Mol-%, vorzugsweise O bis 10 Mol-·!
Alkandicarbonsäuren mit insgesamt i bis 8 Kohlenstoffatomen
und/oder Cyclohexanclicarbonsäiiren in den
Mischester einkondensiert werden. Die Diolkomponenten werden so gewählt, daß 51 bis 100 Mol-%.
vorzugsweise 80 bis 100 Mol-% aller verwendeten Diole Diäthylenglylkol ist und 0 bis 49 Mol-%, vorzugsweise 0
bis 20 Mol-% Alkandiole mit 2 bis b Kohlenstoffatomen, oder
CH,
CH,
und 0 bis 20 Mol-%, vorzugsweise 0 bis 10 Mol-% Polyäthylenglykole mit einem mittleren Molekulargewicht
von 150 bis 600 und/oder 0 bis 10 Mol-%. vorzugsweise 0 bis 5 Moi-% Poiyäthylenglykole mil
einem mittleren Molekulargewicht von 600 bis 2000 sind.
Als Benzoldicarbonsäuren kommen vorzugsweise Terephthalsäure und Isophthalsäure in Betracht. Ersetzt
man einen Teil dieser Säuren durch Phthalsäure, so erhalt man weichere Schlichten.
Als Niederalkylester kommen die Ester dieser Säuren mit Alkanolen bis zu 4 Kohlenstoffatomen in Betracht,
wie z. B.
Terephthalsäure-dimethylester
Terephthalsäure-diäthylester
Terephthalsäure-dipropylester
Trephthalsäure-di-isopropylester
Terephthalsäure-dibutylester
Isophthalsäure-dimethylester
lsophthalsäure-diäthylester
Isophthalsäure-Dipropylester
Isophthalsäure-dibutylester
Isophthalsäure-di-isobtylester
Terephthalsäure und Isophthalsäure und gegebenenfalls Phthalsäure bzw. deren Niederalkylester können
einzelnen oder auch gemeinsam eingesetzt werden. Es ist auch möglich, Ester und freie Säuren gemeinsam
einzusetzen.
Von den obengenannten Sulfopropoxybenzol-dicarbonsäuren
ist die 5-Sulfopropoxy-isophthalsäure für die Herstellung der erfindungsgemäßen Mischester bevorzugt.
Zur Modifizierung spezieller Eigenschaften der erfindungsgemäßen Mischester kann es zweckmäßig
sein, einen Teil der aromatischen Dicarbonsäure durch
die anspruchsgemäßen aliphatischen Dicarbonsäuren zu ersetzen. Man erhält in diesem Falle weichere
Schlichten.
Wie bereits oben ausgeführt, können bis zu 49 Mol-%, vorzugsweise bis zu 10 Mol-% der verwendeten
Dicarbonsäuren Alkandicarbonsäuren mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder Cyclohexandicarbonsäuren
sein.
Hierbei werden Alkandicarbonsäuren mit insgesamt 3 bis 8 Kohlenstoffatomen verwendet bzw. deren
Niederalkylester, wie z. B. Malonsäure, Malonsäare-dimethyl-,
-diäthyl-, -dipropyl- oder -dibutylester. Bernsteinsäure, Bernsteinsäuredimethyl- oder -dibutylester,
Glutarsäure, Glutarsäure-diäthyl- oder -di-isopropylester.
Adipinsäure, Adipinsäure-diäthyl- oder -di-isobutylester, Pimelinsäure, Pimelinsäure-dimethyi-, -di-isopropyl-
oder dibutylester, Korksäure, Korksäure-dimethyl, -diäthyl-, -dipropyl- oder -dibutylester.
Vorzugsweise werden Alkandicarbonsäuren mit insgesamt 4 bis b Kohlensztoffatomen verwendet, d. h.
Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure bzw. deren Dimethylester.
Als Cyclohexandicarbonsäure bzw. deren Ester . werden z.B. Hexahydroterephthalsäure. llexahydroterephthalsäurc-dimethyl-,
-diäthyl-, dipropyl-, -di-isopropyl- oder -dibutylester, Hexahydroisophthalsäure, Hexahydroisophthalsäure-dimethyl-,
-diäthyl, -dipropylodcr -di-isobutylester eingesetzt. Bevorzugt ist der
in Einsatz der Hexahydroterephthalsäure und der Hexahydroisophthalsäure
bzw. deren Methylester.
In die erfindungsgemäßen Polymischester kann
sowohl eine einzelne als auch verschiedene Alkandicarbonsäuren bzw. deren Ester einkondensiert werden. Es
ι, ist auch möglich freie Säuren und Ester gemeinsam zu
verwenden.
Bevorzugt sind solche Polymischester, in denen R1 2
oder 3 verschiedene Bedeutungen hat, d. h. bei deren Herstellung außer der Sulfopropoxy-benzoldicarbon-
Jd säure oder deren Niederalkylester nur noch eine oder
zwei verschiedene Dicarbonsäuren aus den obengenannten Gruppen verwendet werden.
Die für die Herstellung der erfindungsgeinäßen Polymischester bevorzugte Diolkomponente ist das
j-. Diäthylenglykol der Formel
HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-Oh
Die Eigenschaften der Polyester, insbesondere ihre Härte lassen sich jedoch in gewissen Grenzen
!ic modifizieren, wenn das Diäthylenglykol teilweise durch
andere Diolkomponenten ersetzt wird. So ist es möglich, bis zu 49 Mol-%, vorzugsweise bis zu 20
Mol-% des Diäthylenglykols durch andere Alkandiole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder bis zu 20 Mol-%.
r. vorzugsweise bis zu 10 Mol-% des Diäthylenglykols durch Poiyäthylenglykole mit einem mittleren Molekulargewicht
von 150 bis 600 oder bis zu 10 Mol-% vorzugsweise bis zu 5 Mol-% des Diäthylenglykols
durch Polyäthylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 600 bis 2000 zu ersetzen.
Alkandiole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, die anstelle eines Teiles des Diäthylenglykols für die Herstellung dei
erfindungsgemäßen Polymischester verwendet werden können, sind z. B. Äthylenglykol, Propylenglykol, Butandiol-(l,4),
Pentandiol, Hexandiol-(1,6), Dipropylenglykol Das Einkondensieren dieser Diole führt zu Polymischestern
größerer Härte.
Bevorzugt werden Diole mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Äthylenglykol, Propandiol-(1,3) unc
Butandiol-( 1,4) eingesetzt.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Poly mischester bevorzugte Poiyäthylenglykole haben eir
mittleres Molekulargewicht von 150 bis 1000. Da: Einkondensieren dieser Polydiole führt zu Produkter
geringerer Härte.
Vorzugsweise werden außer dem Diäthylenglyko nicht mehr als zwei verschiedene Glykole aus der
obengenannten Gruppen einkondensiert
Die Kondensation wird ausgeführt indem die Dicarbonsäuren oder deren Niederalkylester mit der
Diolen und, sofern Dicarbonsäure-Niederalkylestei eingesetzt werden, einem der obengenannten Umeste
rungskatalysatoren so lange auf Temperaturen zwi sehen 130 und 2500C erhitzt, bis das scheinbare, mittlen
Moleklargewicht des Kondensationsproduktes zwi sehen 1000 und 3000, vorzugsweise zwischen 1500 bii
2500 liegt Die Bestimmung des scheinbaren, mittlerei Molekulargewichts erfolgt im Dampfdruckosmometei
in Dimethylformamid als Lösungsmittel. Wegen der
Dissoziation der Sulfonatgruppen liegt das wirkliche
Mittel des Molekulargewichts höher als der so gemessene, scheinbare Wert. Der Meßwert ist jedoch
ein hinreichend genaues Kriterium zur Charakterisie rung des Kondensationsgi ades der erfindungsgemäßen
Polymischester und zur Bestimmung des Endpunktes der Kondensationsreaktion.
Die Kondensationstemperatur ist abhängig von der Wahl der Ausgangsmaterialien. Werden die freien
Dicarbonsäuren für die Herstellung der crfindungsgc-
mäßen Polymischester verwendet, so arbeitet man
zweckmäßigerweise im höheren Teil, bei Verwendung der Diester dagegen im niederen Teil des oben
angegebenen Temperaturbereichs.
Bei Einsatz freier Dicarbonsäuren wird vorzugsweise bei 180 bis 2300C gearbeitet, bei Einsatz der Diester
dagegen vorzugsweise bei 150 bis 2000C.
Die für die Kondensation verwendeten Ausgangs materialien können alle zunächst gemischt und dann
gemeinsam auf die Reaktionstemperatur geheizt werden. Bei diesem Vorgehen liegen die Reste R1 und R2
sowohl in bezug auf den gesamten Polyestern als auch in bezug auf das Einzelmolekül in idealer, statistischer
Verteilung vor.
Die erfindungsgemäßen Produkte können aber ai ch dadurch erhalten werden, daß zunächst ein Teil dtr
Ausgangsverbindungen vorkondensiert wird und der Rest anschließend in das Vorkondensat einkondensiert
wird.
Eine solche stufenweise Kondensation ist beispielsweise dann zu empfehlen, wenn neben Dicarbonsäuren
auch Dicarbonsäureester eingesetzt werden sollen.
In diesem Fall wird je nach dem Verhältnis der Grade
der Vorkondensation und der Nachkondensation die ideale, statistische Verteilung der Reste R1 und R2 im
Polymischester-Molekül mehr oder weniger gestöi t und durch eine blockartige Anordnung von Molekülbereichen verschiedener statistischer Zusammensetzung
abgelöst. In bezug auf die Gesamtheit aller Moleküle des Polymischesters ist jedoch die statische Verteilung
der Reste R1 und R2 erhalten.
Die erfindungsgemäßen Polymisehester eignen sich hervorragend als Schlichtemittel für Polyestergarne. Zu
diesem Zweck werden die erfindungsgemäßen Produkte in Wasser gelöst und die zu schlichtenden Fäden mit
diesen Schlichtelösungen imprägniert und anschließend getrocknet. Die Filmhärte des Schlichteauftrages kann,
wie oben beschrieben, weitgehend variiert werden.
Die Konzentration der erfindungsgemäßen Produkte in den Schlichtelösungen beträgt 4 bis 8 Gewichtsprozent Je nach der vom Faden gehaltenen Menge der
Schlichtelösung ergeben sich nach dem Trocknen Auflagen des SchKchtemittels zwischen 1 und 8
Gewichtsprozent, bezogen auf das Fadengewicht.
Im allgemeinen wird die Konzentration der Schlichtelösung und die vom Faden aufgenommene Menge
derselben so abgestimmt daß auf glatte Filamentgarne
1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 3 Gewichtsprozent auf texturierten Filamenjgarnen 2 bis 8, vorzugsweise 3 bis
5 Gewichtsprozent an Schlichte aufgenommen werden.
Die mit den erfindungsgemäßen Polymischestern geschlichteten Fäden zeigen einen sehr guten Fadenschluß, selbst bei sehr geringem Schlichteauftrag, weisen
keine klebrigen und nur minimalen, staubigen Abrieb auf und verkleben weder miteinander noch mit
Apparateteilen und zeigen ausgezeichnete Laufeigenschaften in der Weberei
Die Schliehtelösungen scheiden keinerlei schmierige oder klebrige Substanzen aus, bilden beim Stehen an der
Luft keine Haut und sind anstandslos mit Wasser verdünnbar und stabil gegen Präparationen,
ι Zur Anwendung der Schlichte eignen sich Garne aus hochmolekularen Polyestern bestehend aus aromatischen Dicarbonsäuren und bilunktionellen Alkoholen, vorzugsweise Polyethylenterephthalat sowie aus hochmolekularen Copolyestern, die noch modifizierende κι polyestcrbildendc Reaktionskomponenten enthalten.
ι Zur Anwendung der Schlichte eignen sich Garne aus hochmolekularen Polyestern bestehend aus aromatischen Dicarbonsäuren und bilunktionellen Alkoholen, vorzugsweise Polyethylenterephthalat sowie aus hochmolekularen Copolyestern, die noch modifizierende κι polyestcrbildendc Reaktionskomponenten enthalten.
Die crlindungsgemäßen Schlichten können sowohl
auf Filamentgarne als auch auf Fasergarne aufgebracht werden. Vorzugsweise dienen sie zum Schlichten von
Filamentgarnen, welche sowohl als glatte als auch als
ι ί texturierte Garne vorliegen können.
Das zur Anwendung kommende Filamentgarn besteht aus einer Anzahl von endlosen Einzelkapillaren,
deren Zusammenhalt verschieden stark ist und entweder durch Drehung oder Luftverwirbelung erreicht
werden kann.
Die erfindungsgemäße Schlichte läßt sich nach der Verarbeitung der geschlichteten Fäden durch einfaches
Waschen mit Wasser bzw. verdünnter Sodalösung einwandfrei entfernen.
Beispiel 1
Ausführungsform A
In einem Schliff-Vierhalskolben mit Rührer, Thermo-
jo meter, Gaseinleitungsrohr und absteigendem Kühler
werden 291,5 g Diäthylenglykol, 132,75 g 5-Sulfopropoxy-isophthalsäure-dimethylester, 194 g Terephthalsäuredimethylester, 218,25 g Isophthalsäuredimethylester
und 2 g Titanisopropylat in schwachem Kohlendioxid
strom auf 1500C geheizt. Die Temperatur wird im Laufe
von zwei Stunden auf 165°C gesteigert, im Laufe von weiteren drei Stunden auf 190"C gesteigert, im Laufe
von weiteren drei Stunden auf 1900C. Dann wird unter weiterem Überleiten von Kohlendioxid noch zwei
4(i Stunden auf 220 bis 225°C geheizt. Hierbei destillieren
145 bis 150 g Methanol ab. Zum Schluß wird am Vakuum der Wasserstrahlpumpe von ca. 12 mm Hg
noch fünf Stunden auf 220 bis 225° C erhitzt, wobei unter anderem etwas überschüssiges Diäthylenglykol abde- stilliert. Als Ausbeute hinterbleiben 650 bis 655 g bernsteinfarbener, hochviskoser Rückstand, der beim
Erkalten zu einem festen, trockenen, klaren Harz erstarrt, das sich gut zerkleinern läßt und praktisch klar
in Wasser löst.
so Der pH-Wert einer 30%igen wäßrigen Lösung beträgt 6,5 bis 6,8. Das Produkt zeigt ein scheinbares
Molekulargewicht von 1500 bis 1700.
In der gleichen Apparatur wie oben werden 291,5 g
Diäthylenglykol, 132,75 g Sulfopropoxy-isophthalsäuredimethylester, 194 g Terephthalsäure-dimethylester und
2 g Titanisopropylat unter Oberleiten von Kohlendioxid auf 150° C erhitzt und die Temperatur im Laufe von zwei
Stunden auf 165° C und dann im Laufe von drei Stunden bis auf 1900C gesteigert, wobei ca. 80 g Methanol
abdestillieren. Man läßt dann den Kolbeninhalt auf 140 bis 1500C abkühlen und rührt nun 186,75 g Isophthalsäure von hoher Reinheit ein. Anschließend wird zunächst
drei Stunden auf 220 bis 225° C unter weiterem Überleiten von Kohlendioxid geheizt Dabei werden
nochmals ca. 40 g Destillat (diesmal überwiegend Wasser) erhalten. Zum Schluß wird ein Vakuum vor. ca.
12 mm angelegt und unter gutem Rühren weitere fünf
Stunden auf 220 bis 225°C geheizt. Als Ausbeute hinterbleiben 654 g bernsteinfarbener Rückstand, der
mit dem gemäß der Ausführungsform A erhaltenen praktisch identisch ist.
Ausführungsform C
In der gleichen Apparatur wie oben werden 150 g
Diäthylenglykol, 132,75 g Sulfopropoxy-isophthalsäuredimethylester,
194 gTerephthalsäure-dimethylester und 2 g Titanisopropylat. wie unter B beschrieben, geheizt,
wobei auch hier etwa 80 g Methanol abdestillieren. Man läßt dann den Kolbeninhalt wieder bis auf ca. 145°C
abkühlen und rührt nun 142 g Diäthylenglykol sowie 186,75 g Isophthalsäure ein und heizt zunächst 3
Stunden auf 220—225°C unter weiterem Überleiten von
Kohlendioxid. Dabei werden nochmals ca. 40 g Destillat (überwiegend Wasser) erhalten. Zum Schluß wird ein
Vakuum von ca. 12 mm Hg angelegt und unter gutem Rühren weitere 5 Stunden auf 220 bis 225°C geheizt. Als
Ausbeute verbleiben 641 g bernsteinfarbener Rückstand. Die 30%ige wäßrige Lösung zeigt nur einen
pH-Wert von ca. 5,4 und wird durch Zugabe von ca. 2 ml 25%iger Natronlauge auf pH = 6,5 eingestellt. Sie sieht
nun äußerlich genauso aus wie die Schlichten gemäß Ausführungsform A und B.
Als Ausbeute hinterbleiben 641 g Rückstand. Die 30%ige wäßrige Lösung dieses Produktes zeigt einen
pH-Wert von 5,4 und wird durch Zugabe von 2 ml 25°/oiger Natronlauge auf pH = 6,8 eingestellt. Sie
entspricht dann 30%igen Lösungen der gemäß Ausführungsformen A und B erhaltenen Produkten.
In analoger Weise erhält man Produkte mit etwas abgewandelten Eigenschaften, wenn man anstelle von
Terephthalsäure-dimethylester eine äquivalente Menge Adipinsäuredimethylester, Bernsteinsäuredimethylester
oder Hexahydroterephthalsäure-dimethylester einsetzt und wenn man anstelle der Isophthalsäure bzw. ihres
Dimethylesters eine äquivalente Menge Adipinsäure, Adipinsäuredimethylester, Bernsteinsäure, Bernsteinsäureanhydrid,
Bernsteinsäuredimethylester, Hexahydroterephthalsäure oder Hexahydroterephthalsäuredimelhylester
einsetzt.
Die so erhaltenen Polymischester eignen sich sehr gut zum Schlichten von Polyesterfasern.
In einem Schliff-Vierhalskolben, ausgestattet wie in
Beispiel 1, werden unter Überleiten von Kohlendioxid 249,2 g Isophthalsäure-dimethylester, 70,8 g 5-Sulfopropoxy-isophthalsäuredimethylester,
233,2 g Diäthylenglykol und 1 g Titanisopropylat unter Rühren im Laufe einer Stunde auf 150° C geheizt. Methanol beginnt
nun abzudestillieren und man steigert die Temperatur im Laufe von drei Stunden allmählich auf 1900C.
Insgesamt werden etwa 101 g Methanol aufgefangen. Anschließend wird noch fünf Stunden an der Wasserstrahlpumpe bei einem Vakuum von ca. 12 mm Hg auf
220 bis 225° C erhitzt Man erhält 510 g eines hochzähen, wasserlöslichen Rückstandes, der mit 1190g warmem
Wasser zu einer 30%igen Lösung verdünnt wird. Die schwach opaleszierende Lösung läßt sich mit Wasser
beliebig weiter verdünnen. Sie zeigt einen pH-Wert von 6,5. Das Produkt hat ein mittleres, scheinbares
Molekulargewicht von 1250 bis 1300.
Wenn man den Rückstand noch zusätzlich 2 bis 3 Stunden im Feinvakuum auf 220 bis 225" C heizt, so kann
man das mittlere, scheinbare Molekulargewicht auf 1700
bis 1800 steigern. Heizt man außerdem noch zwei bis drei Stunden im Fein vakuum auf 240 bis 250"C, so erhält
man ein Produkt vom mittleren, scheinbaren Molekulargewicht 2100 bis 2300.
r> Die so erhaltenen Polymischester eignen sich sehr gut
zum Schlichten von Polyesterfasern.
In einem Schliff-Vierhalskolben, ausgerüstet wie in
in Beispiel 1. werden 256 g Diäthylenglykol, 150 g PoIyäthylenglykol
600, 88,5 g 5-SulfopiOpoxy-isophthalsäure-dimethylester,
194 g Terephthalsäuredimethylester und 3 g Titanisopropylat gut verrührt und unter
Überleiten eines gleichmäßigen Kohlendioxidslromes
r> im Laufe einer Stunde auf 1500C geheizt. Die
Temperatur wird dann im Laufe von weiteren drei Stunden unter gutem Rühren bis auf 1900C gesteigert,
wobei insgesamt ca. 70 g Methanol abdestillieren. Nun läßt man das Reaktionsgemisch vorübergehend auf
2(i 140° C abkühlen und rührt bei dieser Temperatur 207,5 g
Isophthalsäure (99gewichtsprozentig) ein. Dann wird das Gemisch 3 Stunden weiter am absteigenden Kühler
auf 220 bis 225°C geheizt, wobei etwa 40 g Wasser abdestillieren. Anschließend wird bei derselben Tempe-
2) ratur unter weiterhin gutem Rühren 5 Stunden lang ein
Vakuum von ca. 15 mm angelegt. Man erhält schließlich 735 g hochviskosen Polymischester, der mit 1715g
warmem Wasser zu einer 30%igen Lösung eingestellt wird. Diese Lösung ist hell und durchscheinend, dabei
jo aber noch ziemlich viskos. Der pH-Wert liegt bei 5,4 und
wird durch Einrühren von ca. 5 ml 25%iger Natronlauge auf 6,5 erhöht. Mit Wasser kann diese Lösung in jedem
Verhältnis verdünnt werden.
Das mittlere, scheinbare Molekulargewicht beträgt ca. 1450. Das Produkt eignet sich sehr gut zum
Schlichten von Polyesterfasern.
In einem Schliff-Vierhalskolben mit Rührer, Thermometer,
Gaseinleitungsrohr und absteigendem Kühler werden 93 g Propandiol-1,3, 162 g Diäthylenglykol,
132,5 g 5-Sulfopropoxy-isophthalsäuredimethylester,
194 g Terephthalsäuredimethylester und 2 g Titanisopropylat vorgelegt. Dann wird unter gutem Rühren in
mäßigem Stickstoffstrom zunächst rasch auf 150° C,
dann ganz allmählich im Laufe von 3 Stunden weiter bis auf 190°C geheizt. Man regelt die Temperatursteigerung
so, daß das frei werdende Methanol annähernd gleichmäßig abdestilliert. Wenn kein Methanol mehr
so übergeht wird der Kolbeninhalt auf 145°C abgekühlt,
und es werden 185 g Isophthalsäure (99gewichtsprozentig) eingerührt. Unter weiterem Überleiten von
Stickstoff wird nun noch 3 Stunden auf 220 bis 225° C geheizt, wobei etwa 40 g Wasser abdestillieren. Zum
Schluß wird noch 5 Stunden bei der gleichen Temperatur ein Vakuum von 10 bis 15 mm angelegt und
man erhält 620 g eines auch bei dieser Temperatur schon hochzähen, bernsteinfarbenen Polymischester,
der mit warmem Wasser zu einer hellen, praktisch klaren 30%igen Lösung verdünnt wird. Die Lösung hat
einen pH-Wert von 63- Das scheinbare Molekulargewicht des Produktes liegt bei 1670. Das Produkt ist
ausgezeichnet <üs Schlichte für Polyestermaterial zu
verwenden.
In der gleichen Versuchsanordnung wie bei Beispiel 1 werden ebenfalls unter Kohlendioxid 162 g Diäthylen-
glykol. 93g Propandiol-(1.3). 132.75 g 5-Sulfopropoxyisophthalsäure-dimethylester
und 2 g Titanisopropylat auf 150"C erv. ärmt und dann die Temperatur im Laufe
von 2 Stunden bis auf 165"C gesteigert Im Laufe von weiteren 3 Stunden wird die Temperatur von 165°C bis
auf 190rC weiter gesteigert. Man läßt dann auf ca. 145CC bis abkühlen und rührt bei dieser Temperatur
eine vorher bereitete Mischung von 187 g Isophthalsäure (99gewichtsprozentig) und 100 g Bernsteinsäureanhydr
id ein. Der Kolbeninhalt wird dann unter Kohlendioxid
3 Stunden am absteigenden Kühler bei 220 bis 225CC gut gerührt und anschließend noch 5 Stunden bei
der gleichen Temperatur an der Wasserstrahlpumpe bei einem Vakuum von 10 bis 15 mm. Man erhält 581 g
bernsteinfarbenen Polymischester. der mit 1356 g warmem Wasser zu einer 30%igen Lösung verdünnt
wird. Falls der pH-Wert der praktisch klaren Lösung etwas zu tief liegt, wird er durch Einrühren von 25%iger
Natronlauge auf pH = 6,5 bis 7 gestellt. Das scheinbare Molekulargewicht dieses Produktes beträgt ca. 1580.
Das Produkt ist ein ausgezeichnetes Schlichtemittel für Polyesterfasern.
Anstelle von 2 g Titanisopropylat kann man mit gleicher Wirksamkeit auch 2 g Titanbutylat oder 2 bis
3 g Zinkacetat verwenden.
Die 30%ige Lösung des Produktes ist völlig klar und transparent wie eine echte wäßrige Lösung.
Im Gegensatz dazu ist eine 30%ige wäßrige Polyesterschlichte aus einem käuflichen Polymischester
aus 90 Mol-% Isopthalsäure. 10 Mol-% 5-Sulfophenoxyisophthalsäure
und Diäthylenglykol trübe und setzt im Laufe einiger Monate einen Bodensatz ab. Eine 30%ige
wäßrige Polyesterschlichte, welche analog obigem Beispiel 5 aufgebaut ist, aber die gleiche Menge
Sulfoisophthalsäure anstelle von Sulfopropoxy-isophtalsäure
enthält, ist sehr trübe und setzt bereits nach wenigen Tagen einen starken Bodensatz ab.
Man verwendet die gleiche Versuchsanordnung wie bei Beispiel 5 und arbeitet ebenfalls unter Kohlendioxid.
Darin wird eine Mischung von 265 g Diäthylenglykol, 22,5 Butandiol-(1.4), 132,5 g 5-Sulfopropoxy-isophthalsäure-dimethylester.
194 g Terephthalsäure-dimethylester und 2 g Titanisopropylat auf 1500C erwärmt. Die
Temperatur wird dann im Laufe von 2 Stunden von 1500C auf 165° C und im Laufe weiterer 3 Stunden auf
1900C gesteigert. Nun werden nach Abkühlung auf ca. 145°C 187 g Isophthalsäure von 99gewichtsprozentiger
Reinheit eingerührt und zunächst 2 Stunden im schwachen Kohlendioxidstrom auf 220 bis 225° C
geheizt, dann wird bei der gleichen Temperatur für 2 Stunden das Vakuum der Wasserstrahlpumpe angelegt
und zum Schluß noch 2 Stunden ein Feinvakuum von ca. 0,5 mm. Man erhält 647 g bernsteinfarbenen Polymischester,
den man mit Wasser gut zu einer 30%igen fast klaren Lösung verdünnen kann. Der pH-Wert liegt etwa
bei 6,0 und wird durch Zugabe von 25%iger Natronlauge auf 63 bis 7,0 angehoben. Das Produkt hat
ein scheinbares, mittleres Molekulargewicht von 1715
und ist als Schlichtemittel für Polyesterfasern sehr gut geeignet.
In einem Schliff-Vierhalskolben mit Rührer, Thermometer.
Gaseinleitungsrohr und absteigendem Kühler werden 292 g Diäthylenglykol. 353 g Isophthalsäure von
99%iger Reinheit, 133 g 5-Sulfopropoxy-isophthalsäuredimethylester
in Form des Natriumsalzes und 3 g Titanisopropylat gut vermischt. Unter Überleiten eines
schwachen Kohlendioxidstromes wird das Reaktionsgemisch im Laufe einer Stunde auf 1500C geheizt. Die
Temperatur wird im Laufe von drei Stunden auf 1900C
gesteigert, dann wird drei Stunden auf 220 bis 225°C geheizt und schließlich (nach Wechseln der Vorlage)
weiter drei Stunden bei 220 bis 225° C in einem Vakuum
von ca. 12 mm Hg gehalten. Es verbleiben ca. 664 g
ίο bernsteinfarbener Rückstand. Eine 30%ige klare Lösung
dieses Produktes in Wasser zeigt einen pH-Wert von ca. 5.9. Durch Zugabe von 1 ml 25%iger
Natronlauge kann er auf 6.8 erhöht werden. Das scheinbare Molekulargewicht der Schlichte wurde zu
1300 bestimmt.
Durch längeres Erhitzen der Polykondensationsschmelze im Vakuum kann das Molekulargewicht in
einfacher Weise vergrößert werden.
^n Beispiel 8
a) Eine Fadenschar, bestehend aus 6960 parallelen Polyester-Filamentgamen vom Titer dtex 50 f 20 Z 350
matt, wird auf einer Breitschlichtmaschine mit einer Schlichte gemäß Beispiel 1 behandelt, in dem die
:s Fadenschar mit einer Geschwindigkeit von 30 m/min
durch eine 5%ige wäß.ige, auf 55°C erwärmte Lösung dieser Schlichte geleitet und anschließend abgequetscht
wird. Sodann wird sie über ein Aggregat von sieben Heiztrommeln, welche auf Temperaturen von 90/100/
jo 110/110/110/100/900C (Verweilzeit 24 Sekunden) eingestellt
sind, geführt. Die getrocknete Fadenschar streicht daraufhin über eine Walze, welche in ein 1000C heißes
Schmelzwachs, bestehend aus einem Fettsäureäthylenglykolester, eintaucht und deren Umfangsgeschwindigkeit
zur Fadengeschwindigkeit im Verhältnis 1 :225 steht, und wird am Ende auf einem sogenannten
»Kettbaum« aufgebäumt. Der Gesamtauftrag an Schlichte, Nachwachs und Präparation beträgt 3,6%,
darunter entfallen auf die Schichte ca. 2,3%.
Die Reinigung der Schlichtmaschine bereitet keine Schwierigkeiten. Der auf den Walzen und im Trog
entstandene Schlichtefilm löst sich sofort in warmem, sodahaltigem Wasser wieder auf.
Zur Herstellung eines Gewebes wird der geschlichtete und gewachste Kettbaum auf dem Webstuhl als
Webkette eingesetzt, während als Schußmaterial der gleiche Polyesterfaden zur Anwendung gelangt.
Zur Beurteilung der Laufeigenschaften des geschlichteten Materials auf dem Webstuhl mißt man die Anzahl
so der Störstellen in Form von Kapillarbrüchen und Aufflusungen sowie den Abrieb am Webriet, am
Schützen und an den Fadenführungsorganen. Nach Verwebung von 500 m Kette waren nur 8 Störstellen
vorhanden^was einem ausgezeichneten Laufverhalten
entspricht. Der sich gebildete Abrieb am Webriet war minimal und störte den Webvorgang nicht.
b) Zum Vergleich wird eine Fadenschar, bestehend aus 6960 Polyester-Filamentgarnen gemäß Beispiel 8a
mit einer 6%igen käuflichen Polyester-Schlichte, welche in etwa der Monomerenzusammensetzung 90 Mol-%
Isophthalsäure, 10 Mol-% Sulfoisophthalsäure und 100 Mol-% Diäthylenglykol, entspricht, unter den im
Beispiel 8a angegebenen Bedingungen geschlichtet. Der Gesamtauftrag beträgt 4,5 Gewichtsprozent, davon
b5 reine Schlichte ca. 3,2 Gewichtsprozent.
Während des Schlichtens, besonders nach kurzzeitigem Stillstand, bildet sich an den Rändern der
Schlichtetröge und an den Quetschwalzen der Schlichte-
809 638/369
maschine eine gummiartige zähe Haut, welche nur durch Anwendung von Soda und Netzmitteln unter
mechanischem Abbürsten langsam wieder in Lösung zu bringen ist Beim Reinigen der Schlichtetröge mit
Leitungswasser fällt augenblicklich ein gummielastischer Niederschlag aus, welcher ebenfalls nur durch
Zusatz von Soda und Netzmitteln wieder in Lösung geht.
Die geschlichtete Kette lief in der Weberei trotz höherem Auftrag nicht besser. Ein betriebliches
Arbeiten wird durch die Schwierigkeit des Reinigens der Apparaturen unmöglich gemacht Ein weiterer
Nachteil ist die geringe Ablösegeschwindigkeit beim Entschlichten des Gewebes, die einen wesentlich
höheren Wasserverbrauch bedingt. Auch die Gefahr, daß durch unvollkommene Entschlichtung beim Färben
oder Bedrucken der gewebten Materialien Kettstreifigkeit hervorgerufen wird, wird wesentlich erhöht.
Beispiel 9 χ
Entsprechend Beispiel 8a wird eine Fadenschar aus 11500 parallelen Polyester-Texturiergarnen vom Titer
dtex 76 f 24 S 180 glzd. Pl, Type W2 mit einer Schlichte nach Beispiel 6 behandelt. Die Konzentration der
Schlichte beträgt 4%, die Temperatur sämtlicher Heiztrommeln 1100C, und der Wachsaustrag wird durch
Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit der Wachswalze auf 1:120 erhöht. Der Gesamtauftrag an
Schlichte, Nachwachs und Präparation beträgt 4%. davon reine Schlichte ca. 3%. jo
Die geschlichtete Kette lief auf dem Webstuhl gut. Störstellen und Abrieb waren weit unterhalb der
vorgeschriebenen Grenzen.
Beispiel 10
a) Ein einzelnes, ungedrehtes, luftverwirbeltes PoIyester-Filamentgarn
vom Titer dtex 5Of 20 DFV matt wird auf einer Laborschlichtmaschine analog den
Bedingungen einer großen Schlichtmaschine mit der wäßrigen Lösung einer Polyesterschlichte gemäß
Beispiel 5 verschiedener Konzentration geschlichtet. Die Fadengeschwindigkeit beträgt 30 m/min, die Temperatur
des Schlichtebades 55° C. Im Luftkanal wird der Faden bei 140° C 3,2 Sekunden vorgetrocknet, dann auf
2 Heizgaletten bei 100° C 3,4 Sekunden kontaktgetrocknet
und am Ende nachgewachst, wie in Beispiel 8 beschrieben, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der
Wachswalze zur Fadengeschwindigkeit im Verhältnis 1 :500 steht. Der Gesamtauftrag an Schlichte, Nachwachs
und Präparation ist in folgender Tabelle angegeben, wovon auf Nachwachs und Präparation ca.
0,6 Gewichtsprozent entfallen. Nach Klimatisierung im Normklima wurde der geschlichtete Faden einem
Abriebtest an einer Nähnadel, weiche sich mit 1500 Touren/min bewegt, unterworfen. Während einer
6stündigen Versuchsdauer kam es nur zu geringfügigem Abrieb durch Nähnadel und Umlenkorgane. Die Zahl
der Störungen wird mit Hilfe eines Flusenzählers registriert, durch welchen der Faden nach Verlassen der
Nähnadel gleitet. Der Fadenschluß wird nach zwei Methoden gemessen: erstens durch die Geschlossenheit
der 20 Einzelkapillaren nach dem Abriebtest, wobei die Beobachtung ohne Meßgerät beim Umspulen erfolgt
und der Fadenschluß in Noten von 1 bis 5 abnehmend, bewertet wird, zweitens durch die Aufspleißlänge in mm
eine belasteten Fadens nach dem Schnitt.
Zur Entschlichtung wurde der geschlichtete Faden 10 Sekunden mit Leitungwasser (Härte 22 bis 24), dem
0,1% Netzmittel zugesetzt ist, bei 8O0C behandelt.
Während dieser Zeit hat sich die Schlichte vollständig abgelöst.
b) Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9b wird ein einzelnes, ungedrehtes, luftverwirbeites PoIyester-Filamentgarn
vom Titer dtex 5Of 20 DFV matt mit einer käuflichen Polyesterschlichte aus 90 Mol-%
Isophthalsäure, 10 Mol-% Sulfoisophthalsäure und Diäthylenglykol bei verschiedenen Konzentration der
Schlichte-Lösung geschlichtet und das Laufverhalten des geschlichteten Fadens geprüft.
Die Prüfungsergebnisse der gemäß den Beispielen 9b und 9c geschlichteten Fäden sind in folgenden Tabellen
gegenübergestellt:
Konz. | Ges.-Auftr. | Abrieb | Flusen | Schiebe- flusen |
Faden schluß |
Schnittfaden schluß |
|
(%) | (mm) | ||||||
Beispiele 10a (erfindungsgemäße Schlichte) |
10 8 7 |
4,7% 3,64% 2,35% |
3-4 2-3 2 |
42 18 27 |
6 2 5 |
1,2 1.5 1,8 |
6 7 16 |
Beispiel 10b (Vergleich) |
6 4,5 |
4,0% 3,3 |
3 2-3 |
423 34 |
to to | bo 00 | 10 20 |
3 | 2,0% | 3-4 | 138 | 6 | 2-3 | 47 |
Der Vergleich innerhalb gleicher Fadenaufträge zeigt, daß man bei Verwendung der erfindungsgemäßen
Polymischester als Schlichte einen deutlich besseren Fadenschluß und damit einen geringeren Abrieb und
eine geringere Flusenzahl erzielt als mit der bekannten, handelsüblichen Schlichte.
Beispiel Il
a) Ein einzelnes Polyester-Filamentgarn vom Titcr
dtex 50 f 20 DFV matt wird entsprechend Beispiel 9b auf einer Laborschlichtmaschine mit einer Polyester-
t,5 schlichte, hergestellt gemäß Beispiel 7, geschlichtet. Der
Gesamtauftrag beträgt 2,45%.
Bei der Prüfung war an der Nähnadel und den Umlenkorganen keine Spur eines Abriebes festzustellen
und der Faden lief einwandfrei.
b) Zum Vergleich wird der Faden mit einer Schlichte behandelt, welche in ihrer Zusammensetzung der
Schlichte gemäß Beispiel 7 entspricht, jedoch anstelle von Sulfopropoxyisophthalsäurc Sulfoisophthalsäure
enthält. Der Gesamtauftrag beträgt 3,95%. Beim Abriebtest zeigen sich alsbald extrem starke Aufflusungen,
die nach kurzer Zeit zum Fadenbruch führten.
c) Ein einzelnenes Polyester-Filamentgarn vom Titer dtex 50 f 20 DFV matt wird auf einer Laborschlichtmaschine
mit einer bekannten Polyesterschlichte 90 Mol-% Isophthalsäure, 10 Mol-% Sulfoisophthalsäure und 10
Mol-% Diäthyienglykol behandelt Der Gesamtauftrag beträgt £56%.
Die Reinigung des Schlichtetroges gestaltete sich ähnlich schwierig wie bei der in Beispiel 10b
verwendeten bekannten Schlichte. Auch das Laufverhalten war sehr schlecht: beim Abriebtest ergeben sich
ein sehr schlechter FadenschluB und zahlreiche Flusen, welche bald zum Fadenbruch führten.
Claims (3)
1. In Wasser lösliche oder leicht dispergierbare Polymischester der allgemeinen Formel 1
E-C-R'-C-O-R-'-O-C-R'-C-E
R1 im statistischen Mittel zu 26 bis 90 Mol-% aus
Phenylenresten, zu 10 bis 25 Mol-% aus Resten der Formel
OC3Hn-SO3M
OC3H11SO3M
und zu O bis 49 Mol-% aus Alkylenresten mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und/oder Cyclohexylenresten,
besteht,
R2 im statistischen Mittel zu 51 bis 100 Mol-% aus r, Resten der Formel
-CH2-CH2-O-CH2-CH2-,
zu O bis 49 Mol-% aus Alkylenresten mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und/oder Resten der Formel
-CH1-CH-O-CH2-CH-
CH3
CH3
zu O bis 20 Mol-% aus Polyoxyäthylenresten mit einem mittleren Molekulargewicht von 116 bis
600 und zu 0 bis 10 Mol-% aus Polyoxyäthylenresten mit einem mittleren Molekulargewicht von
600 bis 2000 besteht,
Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder den Rest - O - R2 - OH und
ein Proton oder ein Natrium-, Kalium- oder Ammoniumion bedeutet und
ein Proton oder ein Natrium-, Kalium- oder Ammoniumion bedeutet und
η so groß ist, daß das scheinbare mittlere Molekulargewicht des Polyesters, gemessen im
Dampfdruckosmometer in Dimethylformamid als Lösungsmittel, zwischen 1000 und 3000 liegt.
2. Verfahren zur Herstellung in Wasser löslicher
oder leicht dispergierbarer Polymischester gemäß Anspruch 1 durch Kondensation von 1 Mol Dicarbonsäure
der allgemeinen Formel
HO —C-R'-C-OH
Il Il
ο ο
bü estern, worin R1 aus organischen Resten besteht, von
denen ein Teil Sulfonatgruppen enthält, mit 1 bis 1,3 Mol Diolen der allgemeinen Formel
HO-R-'-OH
wobei
51 bis 100 Mol-% der verwendeten Diole Diäthylenglykol,
0 bis 49 Mol-% Alkandiol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder
HO—CH,-CH-O—CH,-CH-OH
CH3
CH3
und 0 bis 20 Mol-% Polyäthylenglykole mit einem mittleren Molekulargewicht von 150 bis 600
und/oder 0 bis 10 Mol-% Polyäthylenglykole mit einem mittleren Molekulargewicht von 600 bis 2000
sind, bei Temperaturen zwischen 130 und 2500C, bis das scheinbare, mittlere Molekulargewicht des
Kondensationsproduktes, gemessen im Dampfdrukkosmometer in Dimethylformamid als Lösungsmittel,
zwischen 1000 und 3000 liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicarbonsäuren
HO—C—R1—C—OH
zu 26 bis 90 Mol-% aus Benzoldicarbonsäuren, zu 10 bis 25 Mol-% aus Dicarbonsäuren der Formel
HOOC
HOOC
HOOC
HOOC
OC3H,,-SO3M
OC3H6-SO3M
COOH
Q-C3H6-SO3M
COOH
und zu 0 bis 49 Mol-% aus Alkandicarbonsäuren mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und/oder Cyclohexandicarbonsäuren
bestehen, wobei M ein Proton oder ein Natrium-, Kalium- oder Ammoniumion bedeutet.
3. Verwendung der in Wasser löslichen oder leicht dispergierbaren Polymischester gemäß Anspruch 1
als Schlichte für Polyesterfasergarne und -filamentgarne.
oder deren Methyl-, Äthyl-, l'ropyl- oder Butyl-
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742438379 DE2438379C3 (de) | 1974-08-09 | 1974-08-09 | In Wasser leicht lösliche oder dispergierbare Polymischester, ihre Herstellung und Verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742438379 DE2438379C3 (de) | 1974-08-09 | 1974-08-09 | In Wasser leicht lösliche oder dispergierbare Polymischester, ihre Herstellung und Verwendung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2438379A1 DE2438379A1 (de) | 1976-02-19 |
DE2438379B2 DE2438379B2 (de) | 1978-02-02 |
DE2438379C3 true DE2438379C3 (de) | 1978-09-21 |
Family
ID=5922852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742438379 Expired DE2438379C3 (de) | 1974-08-09 | 1974-08-09 | In Wasser leicht lösliche oder dispergierbare Polymischester, ihre Herstellung und Verwendung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2438379C3 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4251406A (en) * | 1978-12-18 | 1981-02-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Water-borne alkyds |
DE2900686A1 (de) * | 1979-01-10 | 1980-07-24 | Cassella Ag | In wasser loeslicher oder dispergierbarer polyester, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung als egalisierhilfsmittel, egalisierhilfsmittel und verfahren zum gleichmaessigen faerben |
DE3345902A1 (de) * | 1983-12-20 | 1985-08-29 | Cassella Ag, 6000 Frankfurt | In wasser loesliche polymischester, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
US6162890A (en) * | 1994-10-24 | 2000-12-19 | Eastman Chemical Company | Water-dispersible block copolyesters useful as low-odor adhesive raw materials |
US5646237A (en) * | 1995-08-15 | 1997-07-08 | Eastman Chemical Company | Water-dispersible copolyester-ether compositions |
CN1333792A (zh) * | 1998-12-03 | 2002-01-30 | 伊斯曼化学公司 | 基于对苯二甲酸酯的磺基聚酯 |
-
1974
- 1974-08-09 DE DE19742438379 patent/DE2438379C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2438379B2 (de) | 1978-02-02 |
DE2438379A1 (de) | 1976-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69532875T2 (de) | Wasserdispergierbare Blockcopolyester | |
DE69932231T2 (de) | Glatte polyesterfaser | |
DE69932090T3 (de) | Polyesterharz-zusammensetzung und fasern | |
DE69230460T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen und/oder wasserdispergierbaren Polyestern und die Verwendung dieser Polyester zum Schlichten von Textilgarnen | |
DE3686500T2 (de) | Antistatisches gewebe aus polyester mit wasser- und oelabweisenden eigenschaften. | |
DE1928436B2 (de) | Pillingfreie orientierte fasern auf der basis von terephthalatpolyestern | |
DE69718697T2 (de) | Fasern aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymeren und Herstellung derselben | |
DE2621653A1 (de) | In wasser loesliche oder dispergierbare, verzweigte copolyester und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2313298A1 (de) | Flammverzoegernder faserbildender copolyester | |
DE60125964T2 (de) | Gekräuselte faser und verfahren zu deren herstellung | |
DE2438379C3 (de) | In Wasser leicht lösliche oder dispergierbare Polymischester, ihre Herstellung und Verwendung | |
DE2458373A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polyesterfasern mit guter anfaerbbarkeit | |
DE69837169T2 (de) | Polyesterfaser und daraus hergestellte Flächengebilde | |
EP0250396B1 (de) | In wasser lösliche polymischester, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung | |
EP0332980B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von wässrigen Polyester-Dispersionen und ihre Verwendung | |
DE1719213B2 (de) | Antistatische form-, press- und ueberzugsmassen auf der grundlage linearer gesaettigter polyester und ihre herstellung | |
CH501768A (de) | Verfahren zur Veredlung von Polyesterfasern enthaltenden Textilien | |
DE2113859A1 (de) | Faserbildende Polyestermasse,Polyesterfasern und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE2502550A1 (de) | Carrierfrei basisch anfaerbbare polyester-faeden und -fasern | |
DE2737260A1 (de) | Egalisiermittel und verfahren zum gleichmaessigen faerben von materialien aus synthesefasern | |
DE2502551A1 (de) | Faeden und fasern mit erhoehter anfaerbbarkeit | |
DE2335480C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen sulfonierten Polyestern | |
DE1595457A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von modifizierten Polyestern | |
EP0640638A2 (de) | Pillarm und schwer entflammbar modifizierte Polyester, Verfahren zu ihrer Herstellung und daraus geformte Gebilde | |
DE69011485T3 (de) | Verfahren zum Herstellen von gewebten oder gestrickten Textilmaterialien mit hohem Elastizitätmodulus. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |