DE2530334B2 - Präparationsmittel zum Gleitendmachen von synthetischem Fasermaterial - Google Patents
Präparationsmittel zum Gleitendmachen von synthetischem FasermaterialInfo
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- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
03—40 Gew.-% eines Polymerisats von Alkyl-oxyalkyl-siloxan-carbonsäureestern
aus Einheiten der allgemeinen Formel
R1-Si-(C„H2„)-0 —C-O
O
worin
einbasischer oder zweibasischer Säuren, wobei
π einen Wert von mindestens 3 und
m 1 oder 2 bedeuten, und
π einen Wert von mindestens 3 und
m 1 oder 2 bedeuten, und
45—90Gew.-% Carbonsäureester
sowie gegebenenfalls weiteren Komponenten aus der Gruppe der Emulgatoren, Tenside, glättenden,
fadenschließenden, antistatisch wirkenden und korrosionsscbützenden
Substanzen sowie gegebenenfalls sonstigen üblichen Bestandteilen von Präparationsmitteln
besteht
2. Präparationsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Alkyl-acyloxyalkyl-polysiloxane
Methyl-acyloxypropyl-polysiloxane enthält
3. Präparationsmittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Carbonsäureester-Komponente
Ester von ein- oder mehrbasischen gesättigten aliphatischen oder aromatischen Carbonsäuren mit ein- oder mehrwertigen aliphatischen
oder aromatischen Alkoholen enthält
Die vorliegende Erfindung betrifft Präparationsmittel für synthetisches Fasermaterial, die ein Gemisch aus
Alkyl-acyloxyalkyl-polysiloxan und Carbonsäureester
enthalten.
Bei der Herstellung und Verarbeitung von synthetischen
Fasern treten hsute Probleme auf, die von den bisher bekannten Präparationsmitteln nicht gelöst
werden könnea Die Schwierigkeiten entstehen vor allem einerseits durch die Steigerung der Fadengeschwindigkeiten
bei der Herstellung und Weiterverarbeitung von synthetischem Fasermaterial und andererseits
durch die Erhöhung der Temperaturen beim Verstrecken und Kräuseln dieser Fasermaterialien.
Um höhere Fadengeschwindigkeiten zu beherrschen, hat man zwar versucht, niedrigviskose Mineralöle oder
Esteröle von niederem Molekulargewicht auf das Fasermaterial aufzubringen, um die Reibung entsprechend
zu verringern; jedoch haben diese Mittel den Nachteil, in die Oberfläche der Fasern einzudringen, so
daß sie sich nicht mehr restlos entfernen lassen und die Fasern in unerwünschter Weise in ihren Eigenschaften
verändert werdea Man hat weiterhin versucht, mit hochmolekularen Polysiloxanpolyäthern die Gleitfähigkeit
der Fasern zu verbessern, jedoch haben diese Substanzen eine zu geringe Temperaturbeständigkeit,
um den beim Verstrecken und Kräuseln vorkommenden hohen Temperaturen standhalten zu können.
So beschreibt die belgische PS 6 76 981 eine gleitendmachende, antistatisch wirksame Silikon-Appretur
für natürliche und synthetische Faserstoffe, die aus einem Dimethylpolysiloxan von mindestens 10 Siliciumatomen
mit einer oder zwei aliphatischen Seitenketten, die aus niederem Alkohol, der alkoxyliert und verestert
bzw. veräthert ist, besteht Das innermolekulare Verhältnis zwischen Polysiloxan- und Polyglykol-Teil ist
kritisch für die Einhaltung der günstigsten Eigenschaften zwischen der Schmierwirkung des Polyglykolteils
einerseits und der elektrostatischen Wirkung des hydrophoben Polysiloxanteils andererseits. Diese PoIysiloxanpolyglykoläther
sind entsprechend ihrem chemischen Aufbau wasserlöslich; eine wasserfreie Kombination
mit hydrophoben Esterölen wäre nicht stabil bzw. nicht realisierbar. Sie werden aus Wasser oder
wassermischbaren Lösemitteln als Avivagen, die zum Verbleib auf dem Fasermaterial bestimmt sind, angewendet
Ein wesentlicher technischer Nachteil dieser Polysiloxan-polyäther
besteht jedoch darin, daß sie den hohen Temperaturen, die bei der Herstellung und Weiterverarbeitung
von synthetischem Fasermaterial auftreten, nicht gewachsen sind. Sie werden pyrolytisch zersetzt,
wobei die entstehenden Zersetzungsprodukte, die bis zu ausgesprochenen Verkohlungsprodukten führen können,
sie für das Gleitendmachen der Fasermaterialien ungeeignet und diese unbrauchbar machen. Die
Grundvoraussetzung der Temperaturbeständigkeit bei den vorkommenden hohen Temperaturen, wie sie der
Aufgabenstellung der erfindungsgemäßen Präparation entspricht, ist bei ihnen also gar nicht gegeben. Die
Ursache für dieses Temperaturverhalten dürfte darin liegen, daß Ätherketten temperaturempfindlich und
spaltungsanfällig sind, so daß durch eine desintegrierende Temperatureinwirkung das innermolekulare Verhältnis
zwischen Siloxan- und Glykol-Anteil in unüber-
4s sehbarer Weise gestört und zunichte gemacht wird.
Die britische PS 9 36 880 beschreibt das Präparieren von gedrehten und geflochtenen Seilen und Kordeln aus
synthetischen Fasermaterialien, wobei das Präparationsmittel aus der Emulsion eines chemisch nicht näher
so definierten Silikonöls eines optimalen Viskositätsbereiches in Wasser oder einem nichtquellend wirkenden
Lösemittel besteht und bestimmungsgemäß auf dem Seil- und Flechtmaterial verbleiben soll, um während
des Gebrauches die starke Beanspruchung durch innere Reibung und Abnutzung zwischen den einzelnen Faserund
Seilelementen zu verringern. Bei dem Silikonöl, welches lediglich durch seine Viskosität definiert wird,
handelt es sich um ein Polysiloxan, das keinerlei Seitenketten mit veresterten Oxyalkyl-Gruppierungen
aufweist Der Anwendungsbereich beschränkt sich ausschließlich auf die Linderung von Belastungsbeanspruchung
und Belastungsschäden beim Gebrauch von fertigen Seilen oder Kordeln. Eine Verwendung
während der Verarbeitung von mit hoher Geschwindig-
h5 keit bewegtem Fadenmaterial während eines Verarbeitungsstadiums,
wie etwa beim Spulen, Texturieren Verstrecken ist dieser Schrift nicht zu entnehmen.
In der DL-PS 21 769 wird die Verwendung vor
In der DL-PS 21 769 wird die Verwendung vor
niedermolekularen Polysiloxanen, insbesondere Dimethylpolysiloxangemischen,
gegebenenfalls in Kombination mit emulgiei end wirkenden Oxäthylierungsprodukten
sowie mit niederen Diolen und Triolen, zum Schmälzen von Textilfaserstoffen vor dem Krempeln
beschrieben. Es handelt sich dabei um eine Schmälze zur Verringerung der Reibung von unversponnenen Eimzelt'asern
untereinander und mit der Spinnmaschine bzw. Krempel. Verhältnisse, unter denen die Reibung von
Fäden bei hohen Zuggeschwindigkeiten herabgesetzt werden soll, liegen hier aber nicht vor, und das auf diese
Verhältnisse abgestellte, erfindungsgemäße Gemisch eines Oxyalkylsiloxan-Carbonsäureesters mit einem
Carbobsäureester ist dieser Schrift nicht zu entnehmen.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß die beschriebenen Machteile mit einem Präparationsmittel
zum Gleitendmilchen von synthetischem Fasermaterial vermieden werden, das gekennzeichnet ist durch seine
Zusammensetzung als Gemisch aus
0,5—40 Gew.-% eines Polymerisates von Alkyi-oxyalkyl-siloxan-carbonsäureestern
aus Einheiten der allgemeinen Formel
R1-Si-(C„H2„) —O —C-C)
O
-R1
Ri Alkylreste mit 1 —3 c-Atomen,
R2 einen Alkyl- oder Arylrest als Bestandteil einbasischer oder zweibasischer Säuren, wobei
π einen Wert von mindestens 3
m 1 oder 2 bedeuten, und
R2 einen Alkyl- oder Arylrest als Bestandteil einbasischer oder zweibasischer Säuren, wobei
π einen Wert von mindestens 3
m 1 oder 2 bedeuten, und
45—90 Gew.-% Carbonsäureester
sowie gegebenenfalls Komponenten aus der Gruppe der Emulgatoren, Tenside, glättenden, fadenschließenden,
antistatisch wirkenden und korrosionsschützenden Substanzen sowie gegebenenfalls sonstigen üblichen
Bestandteilen von Präparationsmitteln.
Die mit diesem Präparationsmittel behandelten Synthesefasern lassen sich auch bei hohen Geschwindigkeiten
einwandfrei verarbeiten, ohne daß hohe Reibungskräfte entstehea Die Präparation verträgt die
hohen Verarbeitungstemperaturen und dringt nicht in die Fasern ein, so daß sie vor dem Färben oder vor
anderen Verarbeitungsstufen restlos wieder entfernt werden kann.
Bewirkt werden diese Eigenschaften durch eine erfindungsgemäße Kombination einer Alkyl-acyloxyalkyl-polysiloxan-Komponente
mit einer Carbonsäureester-Komponente. Der Alkyl-acyloxyalkyl-polysiloxan-Komponente
fällt dabei neben einer gleitendmachenden Wirkung insbesondere die Aufgabe zu, die
Oberfläche der damit behandelten Fasern so zu beeinflussen, daß die mitverwendete Carbonsäureester-Komponente
und eventuell weitere übliche Komponenten, wie z. B. Kohlenwasserstoffe, Emulgatoren, antistatische
Mittel, nicht in die Faseroberfläche einzudringen vermögen, so daß die Präparation später restlos
entfernt werden kann. Dieser Wirkung des Polysiloxans ist der besondere Vorteil zu verdanken, daß für die
Carbonsäureester-Komponente der erfindungsgemäßen Präparationsmittelzusammensetzung solche Ester
ausgewählt werden können, die optimale glattmachende Eigenschaften mit einer optimalen Temperaturbeständigkeit
verbinden, ohne daß sich die diesen Estern eigene Neigung zum Einwandern in die Faseroberfläche
auswirker, könnte und eine damit verbundene Quellung
der Fasersubstanz zu befürchten wäre.
Die in den Präparationsmitteln verwendeten Polymerisate der Carbonsäureester von Alkyl-oxyalkyl-siloxanen
werden in an sich bekannter Weise durch Reaktion von 1-Alkyl-l-oxyalkyl-l^-siloxacycloalkanen oder
l-Alkyl-l-halogen-l^-siloxacycloalkanen mit ein- oder
zweibasichen Carbonsäuren erhalten, wie es zum Beispiel die amerikanische Patentschrift 33 71104
beschreibt Hierbei tritt unter öffnung des Siloxacycloalkan-Ringes
Polymerisation zu Alkyl-oxyalkyl-polysiloxan
ein, das zugleich an der Alkoxygruppe mit
Gruppiemng des Polysiloxans eine Oxypropyl-Gruppe
dar. Die Veresterung kann mit einbasischen Säuren erfolgen, wie z. B. Laurinsäure, Isostearinsäure oder
Benzoesäure. Beispiele für solche in den erfindungsgemäßen Präparationsmitteln einzusetzende Alkyl-acyloxyalkyl
polysiloxane sind:
Sie werden erhalten, wenn man z. B. von Siloxacyclopentanen wie 1 -Methyl-1 -alkoxy- 1,2-siloxacyclopentan
oder l-Methyl-l-halogen-l^-siloxacyclopentan ausgeht
und diese mit einer einbasichen Säure zur Reaktion bringt Neben Estern einbasicher Säuren können auch
solche zweibasischer Säuren, wie z. B. Maleinsäure, Phthalsäure, oder ihrer Anhydride, verwendet werden,
wobei die entsprechenden dimeren Polysiloxane entstehen.
Beispiele für die Carbonsäureester-Komponente sind Ester von ein- oder mehrbasischen Carbonsäuren, zum
Beispiel 2-Äthylhexansäure, Laurinsäure, Isostearinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Zitronensäure, Benzoesäure,
Phthalsäure, mit einwertigen Alkoholen, wie Isobutanol, 2-Äthylhexanol, mit höheren geradkettigen
oder verzweigten einwertigen Alkoholen, wie z. B. den aus der Oxosynthese entstehenden Alkoholen mit bis zu
22 Kohlenstoffatomen, wie Isomerengemischen verschiedener Stearylalkohole, oder mit mehrwertigen
Alkoholen, wie z.B. Propandiol-1,3, Hexandiol-1,6,
Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit.
Als weitere Bestandteile kann das erfindungsgemäße Präparationsmittel Emulgatoren bzw. Gemische von
Emulgatoren sowie in Präparationsmitteln übliche weitere Substanzen enthalten. Beispiele für Emulgatorengemische
sind Mischugnen verschiedener Umsetzungsprodukte von Alkylenoxiden, vorzugsweise Äthylenoxid,
und Fettsäuren, Fettalkoholen, Fettaminen, Fettsäurealkylamiden und anderen zur Oxalkylierung
befähigten Verbindungen. Weiterhin können neben solchen primär zur Emulgierung dienenden Substanzen
auch andere, ggf. ebenfalls oberflächenaktive Substanzen enthalten sein, die neben emulgierenden auch
glattmachende oder korrosionsschützende oder antistatischmachende Eigenschaften vermitteln, wie z. B. Salze
von sauren Estern der Phosphorsäure mit Fettalkoholen oder mit den Umsetzungsprodukten von Fettalkoholen
und Alkylenoxiden, Salze von organischen Sulfonsäuren
oder Salze von Aminocarbonsäuren, die in solchen Präparationsmitteln üblicherweise zugegen sind.
Angesichts der Unzulänglichkeiten der bekannten Mittel, die beim Verarbeiten von synthetischem
Fasermaterial bei höheren Temperaturen auftreten, war es überraschend, daß durch Kombination eines Esteröls
mit einem speziellen, ähnlich aufgebauten Polysiloxan mit Estergruppierungen eine Präparation erhalten wird,
welche die Eigenschaften der Temperaturbeständigkeit und des Nichteindringens in den Faden auf neue,
technisch vorteilhafte Art flexibel vereinigt
Im Gegensatz zu den Polysiloxan-polyglykoläthern der belgischen PS 6 76 981 handelt es sich bei dem
erfindungsgemätten Präparationsmittel um ein Gemisch
aus einem Polysiloxan, das an jedem Siloxanglied alkoholische und veresterte, nicht aber alkoxylierte
Seitengruppen trägt, und einem nichtsiloxanischen Carbonsäureester. Infolge ihrer Wasserunlöslichkeit
sind diese beiden Komponenten miteinander mischbar. Diese Präparation ist nicht für den Verbleib auf dem
Textilmaterial bestimmt, sondern speziell für die Verarbeitung bei höheren Fadenabzugsgeschwindigkeiten
temperaturbeständig komponiert Die Kombination eines temperaturbeständigen Polysiloxancarbonsäureesters,
der das Eindringen der anderen Komponenten in die Faser verhindert, mit dem optimalen glattmachenden
Eigenschaften der an sich bekannten Carbonsäureester stellt einen erheblichen technischen Fortschritt für
die Verarbeitung und Behandlung von Synthesefasern bei höheren Temperaturen dar. Die Temperaturbeständigkeit
der Polysiloxan-Komponente liegt darin begründet, daß sie sauerstofffreie langkettige, veresterte
Alkylseitenke tten enthält, die in ihrem Aufbau den temperaturbeständigen Esterölen der Carbonsäureester-Komponente
ähnlich sind.
Synthesefasermaterialien, die mit den beschriebenen Präparationsmitteln behandelt werden können, sind
Fasern und Fäden aus Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril und Polypropylen.
Die erfindungsgemäßen Präparationsmittel können je nach den entsprechenden betrieblichen Verhältnissen
in purer Form aufgetragen werden, aber auch vor dem Auftragen in organischen Lösungsmitteln gelöst oder in
Wasser emulgiert werden, wobei die Ansatzkonzentration entsprechend der gewünschten Auflagemenge
ausgewählt wird.
Ein Polyamidfaden von 80dtex wird nach dem Schmelzspinnen mit einer 15%igen wäßrigen Emulsion
behandelt, die hergestellt wird durch Emulgieren folgender Mischung in Wasser:
3 Gew.-Teile Methyl-lauroyloxypropyl-polysiloxan,
55 Gew.-Teile Didecyladipat,
55 Gew.-Teile Didecyladipat,
12 Gew.-Teile des Natriumsalzes eines sulfonierten Olivenöls mit einem SO3-Gehalt von
53%,
30 Gew.-Teile eines Anlagerungsproduktes von 5 Mol Äthylenoxid an NonylphenoL
lu Walzen, die in die !Emulsion eintauchen, wobei eine
angestrebt wird. Der üo behandelte Faden läßt sich auch
bei hohen Geschwindigkeiten aufspulen, bei der
dem Färben kann die Präparation restlos ausgewaschen werden.
Ein Polyesterfadeii von 167 dtex wird mit einer
20%igen wäßrigen Emulsion behandelt die hergestellt wird durch Emulgieren folgender Mischung in Wasser:
7 Gew.-Teile Methyl-isostearyloxypropyl-polysiloxan,
65 Gew.-Teile Isostearylstearat,
4 Gew.-Teile des Kaliumsalzes eines Phosphorsäure-
diestei-s mit einem Anlagerungsprodukt
von 2 Mol ÄO an Laurylalkohol,
lOGew.-Teil eines Anlagerungsproduktes von 4 Mol
lOGew.-Teil eines Anlagerungsproduktes von 4 Mol
ÄO an Decylalkohol,
14 Gew.-Teile eines Anlagerungsproduktes von 6 Mol
14 Gew.-Teile eines Anlagerungsproduktes von 6 Mol
Die so behandelten Fasern zeigen auch nach dem Heißverstrecken keime Quellung der Oberfläche und die
Präparation läßt sich einwandfrei und restlos wieder entfernen.
Ein Polyamidfaden von 1380 den wird nach dem
Abziehen aus der Spinndüse mit einer Mischung aus
12 Teilen Methyl-lauroyloxypropyl-polysiloxan und
88 Teilen Diäthyl-sebacat
88 Teilen Diäthyl-sebacat
präpariert Das Präpiarationsmittel wird im Direktauftragsverfahren
von einer Dosierpumpe gefördert und unverdünnt über eine Düse aufgetragen, wobei eine
Auflage von 0,25% eingestellt wird. Der so präparierte
Faden läßt sich einwandfrei aufspulen und heißverstrekken; dabei entstehen keine Ablagerungen durch
verkohlende Präpamtionsrückstände. Die Präparation dringt während der Hitzebehandlung und während
längerer Lagerzeit nicht in die Faseroberfläche ein und verursacht keine Quellerscheinungen im Fasermaterial.
Claims (1)
1. Präparationsmittel zum Gleitendmachen von synthetischem Fasermattrial aus Polysiloxanen und
weiteren üblichen Komponenten solcher Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem
Gemisch aus
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752530334 DE2530334C3 (de) | 1975-07-08 | 1975-07-08 | Präparationsmittel zum Gleitendmachen von synthetischem Fasermaterial |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752530334 DE2530334C3 (de) | 1975-07-08 | 1975-07-08 | Präparationsmittel zum Gleitendmachen von synthetischem Fasermaterial |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2530334A1 DE2530334A1 (de) | 1977-01-13 |
DE2530334B2 true DE2530334B2 (de) | 1978-08-10 |
DE2530334C3 DE2530334C3 (de) | 1979-04-12 |
Family
ID=5950913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752530334 Expired DE2530334C3 (de) | 1975-07-08 | 1975-07-08 | Präparationsmittel zum Gleitendmachen von synthetischem Fasermaterial |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2530334C3 (de) |
-
1975
- 1975-07-08 DE DE19752530334 patent/DE2530334C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2530334C3 (de) | 1979-04-12 |
DE2530334A1 (de) | 1977-01-13 |
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Legal Events
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EGA | New person/name/address of the applicant | ||
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