DE2614523C3

DE2614523C3 - Roving

Info

Publication number: DE2614523C3
Application number: DE19762614523
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Chem. Dr. 6233 Kelkheim Hoeroldt
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-04-03
Filing date: 1976-04-03
Publication date: 1979-11-29
Also published as: LU77057A1; BR7702069A; JPS52121551A; CH607827A5; DE2614523B2; BE853213R; FR2346472B2; IT1114771B; NL7703384A; GB1535885A; CA1076785A; DE2614523A1; DK144677A; FR2346472A2

Description

OHOH

JOJO

HO— P-CH₂-CH₂-Si-OH — χΗ,ΟHO— P-CH ₂ -CH ₂ -Si-OH - χΗ, Ο

OHOH

erhalten worden sind, worin χ 1,5 oder eine Zahl unterhalb von 1,5 oder auch den Wert 0 bedeutet, wobei die Estergruppen die Reste von niederen aliphatischen Alkoholen mit 1—4 Kohlenstoffato- -to men und die Salzgruppen die Ionen von Alkalimetallen darstellen.have been obtained, where χ denotes 1.5 or a number below 1.5 or the value 0, the ester groups being the radicals of lower aliphatic alcohols having 1-4 carbon atoms and the salt groups being the ions of alkali metals .

5. Vorgarn nach Anspruch 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester mit einer Verbindung der Formel «5. roving according to claim 1-3, characterized in that that the polyester with a compound of the formula «

(X₂OUSiO₂)W(X ₂ OUSiO ₂ ) W

vernetzt ist, worin X ein Wasserstoffatom, einen einwertigen organischen Rest oder ein Atomäquiva- >o lent eines Metalls, η eine ganze Zahl und m eine ganze Zahl zwischen O und 2 η bedeutet.is crosslinked, where X is a hydrogen atom, a monovalent organic radical or an atom equivalent> o lent of a metal, η is an integer and m is an integer between 0 and 2 η .

6. Vorgarn nach Anspruch 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester mehrfunktionelle Alkohole oder mehrfunktionelle organische Säuren >ί enthält.6. roving according to claim 1-3, characterized in that the polyester is polyfunctional alcohols or polyfunctional organic acids> ί contains.

aufweisen, und daß das Filamentgarn eine Reißdehnung von kleiner als 50%, vorzugsweise kleiner als 25% hat, daß das Filamentgarn einen Ttter von weniger als 50 dtex, vorzugsweise weniger als 15 dtex hat, und daß das Vorgarn eine Haftlänge von 15 bis 500 m, vorzugsweise 30 bis 306 m aufweist, und daß die Zahl der Umwindungen 20 bis 300, vorzugsweise 30 bis 100 pro Meter beträgthave, and that the filament yarn has an elongation at break of less than 50%, preferably less than 25%, that the filament yarn has a kerf of less than 50 dtex, preferably less than 15 dtex, and that Roving has an adhesive length of 15 to 500 m, preferably 30 to 306 m, and that the number of Turns 20 to 300, preferably 30 to 100 per meter

Überraschenderweise konnte jetzt festgestellt werden, daß diese Vorgarne mit ihren hervorragenden Eigenschaften besonders vorteilhaft erhalten werden, wenn die die Spinnfasern umwindenden Filamente solche sind, die aus vernetzten Polyestern hergestellt sind, wobei vorzugsweise Monofilamente verwendet werden. Besonders günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn der Polyester Polyethylenterephthalat ist, der bis zu 0,03—1,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise bis zu 1 Gewichtsprozent, insbesondere bis zu 0.C5—0,7 Gewichtsprozent, bezogen auf das reine Polyethylenterephthalat, eines Vernetzungsmittels enthält.Surprisingly, it has now been found that these rovings with their excellent Properties are obtained particularly advantageously when the filaments winding around the staple fibers are those made from crosslinked polyesters, monofilaments being preferably used will. Particularly favorable results are obtained when the polyester is polyethylene terephthalate up to 0.03-1.5 percent by weight, preferably up to 1 Percent by weight, in particular up to 0.C5-0.7 percent by weight, based on the pure polyethylene terephthalate, contains a crosslinking agent.

Vorzugsweise enthalten die Polyester als Vernetzungsmittel Siliziumverbindungen, z. B. der FormelThe polyesters preferably contain silicon compounds as crosslinking agents, e.g. B. the formula

(X₂O)_1n(SiO,),,(X ₂ O) _1n (SiO,) ,,

worin X ein Wasserstoffatom, einen einwertigen organischen Rest oder ein Atomäquivalent eines Metalls, π eine ganze Zahl und m eine ganze Zahl zwischen 0 und 2n bedeutet Diese Verbindungen und die Art und Weise, damit vernetzte Polyester herzustellen, sind in der DE-AS 12 37 727 beschrieben.where X is a hydrogen atom, a monovalent organic radical or an atom equivalent of a metal, π is an integer and m is an integer between 0 and 2n 727.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Polyester erhalten worden unter Verwendung von Estern und/oder Salzen von Verbindungen der allgemeinen FormelIn another preferred embodiment, the polyesters have been obtained using Esters and / or salts of compounds of the general formula

OHOH

In dem deutschen Patent 24 17 715.4 ist ein Vorgarn vorgeschlagen worden, bestehend aus einem Faserband aus Spinnfasern und mindestens einem die Spinnfasern umwindenden Filamentgarn. Dieses Vorgarn zeichnet h'> sich dadurch aus, daß die Spinnfasern ungedreht und ungeschlichtet sind und einen Gesamttiter von etwa bis 30 000 dtex, vorzugsweise 2500 bis 15 000 dtex HO—P—CH₂~CH₂—Si — OH—.\H₂O
OH OHIn the German patent 24 17 715.4 a roving has been proposed, consisting of a sliver of staple fibers and at least one filament yarn winding around the staple fibers. This roving is characterized h '> is characterized in that the staple fibers untwisted and are unsized and dtex has a total of about 30 000 and preferably from 2500 to 15,000 _HO-P-CH2 ~ CH dtex ₂ --Si - OH -. \ H ₂ O
OH OH

in der χ 1,5 oder eine Zahl unterhalb von 1,5 oder auch den Wert O bedeutet, wobei die Estergruppen die Reste von niederen aliphatischen Alkoholen mit I bis 4 Kohlenstoffatomen und die Salzgruppen die Ionen von Alkalimetallen darstellen. Herstellung und Anwendung dieser Verbindungen ist in der ÖE-PS 17 20 647 beschrieben.in which χ 1.5 or a number below 1.5 or also the value O, the ester groups representing the radicals of lower aliphatic alcohols with 1 to 4 carbon atoms and the salt groups representing the ions of alkali metals. The production and use of these compounds is described in ÖE-PS 17 20 647.

Eine andere Möglichkeit der Vernetzung der Polyester bestem in der Verwendung mehrfunktioneller rein organischer Verbindungen. Geeignete vernetzende Komponenten sind z. B.Another possibility of crosslinking the polyesters is best in the use of multifunctional ones purely organic compounds. Suitable crosslinking components are, for. B.

Pentaerythrit, Dipentaerythrit,
Glyzerin, Sorbit, Trimethyloläthan,
Trimethylolpropan.Trimelhylolbutan,
Trimethylolhexan, 1,3,5-Trimethylolbenzol,
1,3,5-Tripöpylölbenzöl,
1,3,5-Tributylolbenzol. 1,2,6-Hexantriol,
2,2,6,5-Tctramethylolcyclohexanol,
Hemiinellithsäure, Trimellithsäure,
Trimesinsäure, Prehnitsäure, Mellophansäure,
Pyromellilhsäure, Mellithsäure und
funktioneile Derivate davon, wie z. B.
Methyl-, Äthyl- und Propyl-, oder Phenolester.Pentaerythritol, dipentaerythritol,
Glycerine, sorbitol, trimethylol ethane,
Trimethylolpropane, trimelhylolbutane,
Trimethylolhexane, 1,3,5-trimethylolbenzene,
1,3,5-Tripöpylölbenzöl,
1,3,5-tributylolbenzene. 1,2,6-hexanetriol,
2,2,6,5-tramethylolcyclohexanol,
Hemellitic acid, trimellitic acid,
Trimesic acid, prehnitic acid, mellophanic acid,
Pyromellilic acid, mellitic acid and
functional derivatives thereof, such as. B.
Methyl, ethyl and propyl, or phenol esters.

Ebenfalls geeignet sindAre also suitable

5-HydroxyisophthaIsäure,5-hydroxyisophthalic acid,

4-Hydroxyisophthalsäure,4-hydroxyisophthalic acid,

2,5-Dibydroxyisophthalsäure, ϊ2,5-dibydroxyisophthalic acid, ϊ

2^5-DihydroxyphthaIsäure und2 ^ 5-dihydroxyphthalic acid and

funktioneile Derivate davon, wie z. B. diefunctional derivatives thereof, such as. B. the

Ester mit einem aliphatischen Alkohol, wieEsters with an aliphatic alcohol such as

Methyl-, Äthyl-undMethyl, ethyl and

Propylalkohol, oder die ι f>Propyl alcohol, or the ι f>

aromatischen Phenolester.aromatic phenol ester.

Diese Permanentvernetzer können auch im Gemisch mit den temporär vernetzenden Siliziumverbindungen eingesetzt werden.These permanent crosslinkers can also be mixed with the temporarily crosslinking silicon compounds can be used.

Die umwindenden Filamente aus vernetzten Polyestern weisen in hervorragenden Ausmaß die Eigenschaften auf, die sie für Umwindefilamente des deutschen Patents 24 47 715 haben müssen: sie müssen dem Faserband aus ungedrehten Spinnfasern eine ausreichende Festigkeit für die Verarbeitung geben, müssen aber beim Verziehen während der Feingarnherstellung reißen, & h. sie dürfen keine zu hohe Dehnung haben. Filamente aus vernetzten Polyestern weisen diese Kombination von Eigenschaften in idealer Weise auf.The wrapping filaments made of crosslinked polyesters have the properties to an excellent extent that you have to have for winding filaments of the German patent 24 47 715: you have to give the sliver made of untwisted staple fibers sufficient strength for processing, but must break when warped during the fine yarn production, & h. they must not stretch too much to have. Filaments made from crosslinked polyesters exhibit this combination of properties in an ideal way on.

Die Mengen sowohl der Permanent- als auch der Temporärvernetzer hängen stark von der Anzahl der darin enthaltenen funktioneilen Gruppen ab.The quantities of both permanent and temporary crosslinkers depend heavily on the number of functional groups contained therein.

JOJO

Examples

Die modifizierten vernetzten Poly^;iihylenterephtha- J5 late wurden nach einem diskontinuierlich arbeilenden Verfahren wie folgt hergestellt:The modified cross-linked ^{poly; i} ihylenterephtha- J5 late were prepared by a batch processing method loins as follows:

UmesterungTransesterification

In einem heizbaren mit Rührer versehenen Druckkessel werden Glykol und Dimethylterephthalat im Verhältnis 1 .22 vorgelegt. Bei 140-150⁰C wird der v, Katalysator Mn-Acetat und der Vernetzer zugesetzt.In a heatable pressure vessel equipped with a stirrer glycol and dimethyl terephthalate in a ratio of 1 are placed .22. At 140-150 ⁰ C, the v, Mn acetate catalyst and the crosslinker is added.

Die Umesterung erfolgt drucklos durch Aufheizen auf 165—220⁰C innerhalb von 2,5-3 Std. Das freigesetzte Methanol wird über eine auf 70—75°C geheizte Destillationskolonne abgezogen. Anschließend werden bei einer Kesseltemperatur von 220⁰C und einer Kolonnentemperatur von 195°C ca. 2,0-2,51 Glykol abdestilliert Danach erfolgt die Zugabe des Kondensationskatalysators (Antimontrioxid) und des Stabilisators (Phosphorige Säure). r>The transesterification is carried out without pressure by heating to 165-220 ⁰ C for 2.5-3 hours. The released methanol is removed over a heated to 70-75 ° C the distillation column. Subsequently, at a kettle temperature of 220 ⁰ C and a column temperature of 195 ° C for about 2.0 to 2.51 glycol distilled off followed by addition of the condensation catalyst (antimony trioxide), and the stabilizer is carried out (phosphorous acid). r>

PolykondensationPolycondensation

Die Reaktionslösung wird bei 225—230⁰C in einen Kondensationsautoklav gedrückt. Unter Stickstoffüber* lagerung erfolgt dann Aufheizung auf 24O⁰C und der Beginn des Vakuumprogramms. Nach 105 min ist das Vollvakuum von 0,1 mm Hg erreicht, während die Temperatur auf 240-275⁰C erhöht wird. Die Schmelzviskosität wird über den Rührwiderstand gemessen. Die Kondensationszeit beträgt 2,5 — 3,5 Std. Der Austrag der Polymerschmelze erfolgt unter Stickstoff.The reaction solution is pressed at 225-230 ⁰ C in a Kondensationsautoklav. * Storage is then heating to 24O ⁰ C and the start of the vacuum program under nitrogen. After 105 min, the full vacuum of 0.1 mm Hg is reached, while the temperature is increased to 240-275 ⁰ C. The melt viscosity is measured via the resistance to stirring. The condensation time is 2.5-3.5 hours. The polymer melt is discharged under nitrogen.

60 Beispiel I
Vernetzer nach DBP17 20 647 60 Example I
Crosslinker according to DBP17 20 647

PolymerherstellungPolymer manufacturing

0,03 Gewichtsprozent Manganacetat · 4 H2O,0.03 percent by weight manganese acetate 4 H2O,

bezogen auf DMT
0,008 Gewichtsprozent Sb₂O₁
0,4 Gewichtsprozent TiO₂
0,6 Gewichtsprozent SIP nach DBP 17 20 647based on DMT
0.008 weight percent Sb ₂ O ₁
0.4 weight percent TiO ₂
0.6 percent by weight SIP according to DBP 17 20 647

hergestelltmanufactured

spezifische Viskosität 0,535
Erweichungspunkt 258,5° Cspecific viscosity 0.535
Softening point 258.5 ° C

VerspinnungSpinning

Das Polymer wurde aus einem Extruder durch eine Düse mit 2 Loch und einem Lochdurchmesser von πιμ bei einer Düsentemperatur von 265° C und einem Spinnabzug von 1800 m/min versponnen. Die Spinnfäden wurden als Monofilament aufgespult und über eine Streclczwirnmaschine (Modell Zinser 16 S) im Verhältnis 1:3,1 bei 90⁰C Galettentemperatur und 120⁰C Bügeleisen temperatur verstrecktThe polymer was spun from an extruder through a nozzle with 2 holes and a hole diameter of πιμ at a nozzle temperature of 265 ° C and a take-off of 1800 m / min. The spun filaments were wound as a monofilament and a Streclczwirnmaschine (Model Zinser 16 S) in a 1: temperature-stretched at 90 ⁰ C and 120 ⁰ C godet Iron 3.1

Es wurde ein Monofilament mit einer Festigkeit von 34 g/tex und einer Reißdehnung von 8% erhalten. Der Faden titer lag bei 8 dtex.It became a monofilament with a strength of 34 g / tex and an elongation at break of 8%. The thread titer was 8 dtex.

Die erhaltenen Monofilamente wurden zum Umwinden eines Vorgarns wie in dem deutschen Patent 24 47 715 verwendet Es ergaben sich umwundene Vorgarne mit den dort angegebenen Eigenschaften.The monofilaments obtained were used for winding a roving as in the German patent 24 47 715 used The result was wound roving with the properties specified there.

Example 2

Vernetzer Trimethylolpropan
PolymerherstellungTrimethylolpropane crosslinker
Polymer manufacturing

0,03 Gewichtsprozent Manganacetat · 4 H₂O
0,015 Gewichtsprozent Phosphorige Säure
0,03 Gewichtsprozent Antimontioxid
0,4 Gewichtsprozent TiO₂
03 Gewichtsprozent Trimethyiolpropan
spezifische Viskosität 0,620
Erweichungspunkt 257° C0.03 weight percent manganese acetate · 4H ₂ O
0.015 percent by weight phosphorous acid
0.03 weight percent antimony dioxide
0.4 weight percent TiO ₂
03 percent by weight trimethylolpropane
specific viscosity 0.620
Softening point 257 ° C

VerspinnungSpinning

Die Verspinnung erfolgte analog Beispiel I bei einer Düsentemperatur vor» 270⁰C und einem Vertreckverhältnis von 1 :3,65. Die Fadenfestigkeit beträgt 32 g/tex bei einer Dehnung von 14% und einem Einzelfadentiter von 5 dtex.Spinning was carried out analogously to Example I at a die temperature Next »270 ⁰ C and a Vertreckverhältnis of 1: 3.65. The thread strength is 32 g / tex with an elongation of 14% and a single thread denier of 5 dtex.

L'mwindung eines Vorgarns mit diesem Monofilament nach dem Stammpatent führte zu umwundenen Vorgarnen mit den dort angegebenen vorteilhaften Eigenschaften.The winding of a roving with this monofilament according to the parent patent led to wound Roving with the advantageous properties specified there.

Beispiel 3
Vernetzter Pentaerythrit
PolymerherstellungExample 3
Cross-linked pentaerythritol
Polymer manufacturing

0,02 Gewichtsprozent Manganacetat · 4 H2O0.02 percent by weight manganese acetate · 4 H2O

0,01 Gewichtsprozent phosphorige Säure0.01 weight percent phosphorous acid

0,03 Gewichtsprozent Antimontrioxid0.03 weight percent antimony trioxide

0,4 Gewichtsprozent TiO₂ 0.4 weight percent TiO ₂

0,2 Gewichtsprozent Pentaerythrit0.2 percent by weight pentaerythritol

spezifische Viskosität 0,61specific viscosity 0.61

Erweichungspunkt 258,5"CSoftening point 258.5 "C

VerspinnungSpinning

Die Verspinnung erfolgte analog Beispiel l bei einer Düsentemperatur von 270°C und einem Verslreckverhältnis von 1 :3,8. Die Fadenfestigkeit betrggt 34 g/tex bei 20% Dehnung und einem Einzelfadentiter von 7 diex.The spinning took place analogously to Example 1 with a Die temperature of 270 ° C and a draw ratio from 1: 3.8. The thread strength is 34 g / tex at 20% elongation and a single thread denier of 7 thex.

Die Umwindung eines Vorgarnes verlief wie nach dem Stammpatent.The winding of a roving proceeded as in the parent patent.

Claims

Claims;

1. Roving consisting of a sliver of staple fibers and at least one of the staple fibers winding filament yarn in which the staple fibers are untwisted and unsized and one Have a total denier of about 1000 to 30,000 dtex, and in which the filament yarn a Elongation at break of less than 50% and a titer of less than 50 dtex, and that has a breaking length from 15 to 500 m, and in which the number of turns is 20 to 300 m after German patent 2447 715, characterized in that that the filament yarns consist of crosslinked polyesters.

2. roving according to claim 1, characterized in that the filaments are monofilaments.

3. roving according to claim 1 and 2, characterized in that the polyester is polyethylene terephthalate, the 0.03 15 weight percent, especially up to 0.05-0.7 weight percent, based on the pure polyethylene terephthalate, which contains a Vernetzurtgsmittels.

4. roving according to claim 1-3, characterized in that that the polyesters using esters and / or salts of compounds of general formula