DE2900396A1 - Textilfaserpraeparationen - Google Patents
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Description
Th. Goldschmidt AG, Essen
Textilfaserpräparationen
Patentansprüche: Seite 2 bis 4 Beschreibung: Seite 5 bis 29
909836/0497
Die Erfindung betrifft Zubereitungen zur Behandlung von Fasern, wobei die Zubereitungen insbesondere für die
Präparation von aus der Schmelze gewonnenen synthetischen Fasern/ insbesondere Polyesterfasern, geeignet sind.
Polydimethylsiloxane werden zur Präparation schmelzgesponnener Fasern eingesetzt. Diese Polydimethylsiloxane,
meist einfach Siliconöle genannt, verleihen den damit behandelten Fasern einen niedrigen Reibungskoeffizienten, besonders
bei hohen Garnabzugsgeschwindigkeiten, wobei dieser Reibungskoeffizient eine geringe Temperaturabhängigkeit
aufweist. Außerdem sind Siliconöle außergewöhnlich hitzestabil und weisen einen niedrigen Viskositätstemperaturkoeffizienten
auf.
Die Präparation schmelzgesponnener Garne direkt nach ihrer Herstellung ermöglicht die anschließenden Verstreckungsund
Texturierprozesse» Die Präparation muß dabei als Gleitmittel
und antistatisch wirksam sein. Bei Thermofixierungsprozessen an dem Garn werden Präparationsbestandteile häufig
unbeabsichtigt auf die Heizaggregate übertragen und dort lange Zeit thermisch beansprucht. Deshalb muß die Präparation
thermisch stabil sein. Die auf die Heizaggregate übertragene Präparation soll möglichst nicht vergelen, vergilben
und verdampfen, wobei am wichtigsten ist, daß keine Vergelung stattfindet.
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ORIGINAL INSPECTED
Gleichzeitig sollen die Präparationsbestandteile untereinander möglichst gut verträglich sein. Das ist besonders
dann problematisch, wenn es um die Verträglichkeit zwischen den vor allem für die antistatische Wirksamkeit verantwortlichen
polaren, tensidischen Bestandteilen und den hauptsächlich für die Gleiteigenschaften verantwortlichen
unpolaren Methylsiliconölen geht. Die Verträglichkeit der Präparationsbestandteile ist insbesondere dann von Bedeutung,
wenn die Präparation direkt als öl, d.h. ohne vorhergehendes Auflösen oder Emulgieren, auf die Faser aufgebracht werden
soll.
Die Verträglichkeit der Methylsiliconöle vor allem mit·"-paraffinischen
Substanzen läßt sich verbessern, wenn man die Methylgruppen teilweise durch längerkettige
Alkylgruppen ersetzt. Die resultierenden Öle sind dann aber nicht mehr ausreichend thermisch stabil. Der Viskositätstemperaturkoeffizient
solcher modifizierter Methyl-■· siliconöle steigt außerdem stark an.
Auch der teilweise Ersatz von Methylgruppen durch Phenylgruppen führt zu Produkten mit höherem Viskositätstemperaturkoeffizienten,
deren Gleiteigenschaften verschlechtert sind.
Bestimmte aryloxysubstituierte Siliconöle haben sich gegenüber
den bisher eingesetzten Ölen des Standes der Technik als besonders geeignete Schmelzspinnpräparationskomponenten
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erwiesen. Die Verträglichkeit dieser aryloxysubstituierten Siliconöle mit anderen üblichen Praparationsbestandteilen
ist überraschend verbessert. Diese aryloxysubstituierten Siliconöle sind thermisch außerordentlich stabil und
verleihen Schmelzspinnpräparationen ausgezeichnete Gleiteigenschaften.
Diese aryloxysubstituierten Siliconöle lassen sich zudem leicht und relativ preiswert herstellen. So ist
aus der DE-OS 26 45 459 eine Textilfaserpräparation bekannt, die gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an 1 bis
99 Gew.-% Verbindungen der allgemeinen Formel
Ri-O-M -
α.
Si-O-I
R1 '
R1 '
R1 ' ·
1 * Si-O-
R1'-Si-CH.
M
a
a
0-R1
CH-I Si-O-I R1 ■
n-1
CH.
Si-M3-O-R1
ι a~-
R1 ·
worin R1 ein Mono-, Di- oder Trialkylphenylrest ist,
wobei die Summe der in Form der Alkylreste gebundenen Kohlenstoffatome pro Phenylrest mindestens
6 und höchstens 12 beträgt, und/oder der Trimethylsilylrest ist,
R11 ein Alkylrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen
ist, wobei die Kohlenstoffkette von der Gruppierung
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ο ο
Il I
-0-C- oder -C-O- unterbrochen sein kann und/oder der Rest M -0-R1 " ist, wobei R"1
ein Mono-, Di- oder Trialkylphenylrest ist, wobei die Summe der in Form der Alkylreste
gebundenen Kohlenstoffatome pro Phenylrest mindestens 6 und höchstens 12 beträgt,
und/oder der Rest -CH-CrH1- ist,
und/oder der Rest -CH-CrH1- ist,
CH3
R111 ein Alkylrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen
CH.
und/oder -0-
( 3 Si-O-
a
R
R
M -0-R1 bedeutet,
η
M ein Alkylenrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
M ein Alkylenrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
ist,
die Indices
die Indices
η einen beliebigen Wert von 2,5 bis 15,
m einen Wert von 0 bis 5 und
a einen Wert von 0 oder 1 haben,
und das durchschnittliche Molekül 5 bis 30 Si-Atome, von denen höchstens 20 Mol-% Si -Atome sind, und 0,5 bis
Mono-, Di- oder Trialkylphenylreste enthält
neben 99 bis 1 Gew.-% an sich bekannter Präparationsbestandteile.
Die Formel stellt eine mittlere Durchschnittsformel eines Polymergemisches dar.
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Die vorgenannte, aus der DE-OS 26 45 459 bekannte Textilfaserpräparation
hat sich in der Praxis bewährt. Jedoch hat sich gezeigt, daß ihre Verträglichkeit mit Tensiden, insbesondere
mit kationischen und anionischen Tensiden, mitunter noch zu gering ist. Außerdem ist die Viskosität dieser Zubereitung
noch zu stark erhöht, so daß die Anwendung dieser Präparationen insbesondere bei sehr feinen textlien Titern
gelegentlich Schwierigkeiten bereitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Präparation
zu schaffen, deren Verträglichkeit mit Tensiden, insbesondere
kationischen und anionischen Tensiden, noch weiter verbessert ist und deren Viskosität so niedrig ist, daß auch
sehr feine textile Titer mit der Präparation versehen werden können. Außerdem soll der antistatische Effekt der Präparation
erhöht werden, wobei insbesondere angestrebt wird, daß die Viskosität der Präparation auch bei Temperaturbelastung
möglichst niedrig bleibt.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß diese Aufgaben
und Anforderungen von einer Präparation erfüllt werden, die als siliciumorganische Verbindungen solche enthält,
welche zu einem gewissen Anteil an Si-Atome gebundene Hydroxygruppen enthalten, daneben jedoch an den Si-Atomen
auch Trialkyl-, Triaryl- und/oder Trialkylarylsiloxygruppen und/oder einen Phenoxyrest bzw. Mono-, Di- oder Trialkylphenoxyreste
aufweisen, wobei die Summe der in Form der
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Alkylreste gebundenen Kohlenstoffatome pro Phenylrest höchstens
12 beträgt.
Die Erfindung betrifft somit eine Textilfaserpräparation, insbesondere eine Schmelzspinnpräparation, gekennzeichnet
durch einen Gehalt an 1 bis 99 Gew.-% Verbindungen der allgemeinen
Formel
S104- R1
worin der Substituent R zu 15 bis 9 6 Mol-% aus Wasserstoff-
resten und zu 85 bis 4 Mol-% aus Trialkyl-, Triaryl-, Tri(alkylaryl)-silylgruppen
besteht und/od2r ein Phenylrest und/oder ein Mono-, Di- oder Trialkylphenylrest ist,
wobei die Summe der in Form der Alkylreste gebundenen Kohlenstoffatome pro Phenylrest höchstens
beträgt
und der Index η einen beliebigen Wert von 3 bis 30 hat,
neben 99 bis 1 Gew.-% an sich bekannter Präparationsbestandteile.
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Die Formel stellt eine mittlere Durchschnittsformel eines
Polymergemisches dar.
Von erfindungswesentlicher Bedeutung ist dabei insbesondere
1 1
die Definition des Restes R . 15 bis 96 Mol-% der Reste R
sind Wasserstoffreste, 4 bis 85 Mol-% der Reste R sind Trialkyl-,
Triaryl-, Trialkylarylsilylreste und/oder ein Phenylrest und/oder ein Mono-, Di- oder Trialkylphenylrest.
Als Trialkylsilylrest ist insbesondere der Trimethylsilylrest bevorzugt. Jedoch sind auch Trialkylsilylreste verwendbar,
deren Alkylrest mehr als 1 Kohlenstoffatom aufweist, z.B. der Triäthylsilylrest. Höhere Trialkylsilylreste
sind deshalb weniger bevorzugt, weil sie schlechter verfügbar sind und die thermische Stabilität der Verbindung
herabgesetzt wird. Als Triarylsilylrest ist der Triphenylsilylrest bevorzugt. Als Trialkylarylsilylreste sind die
Reste bevorzugt, bei denen als Alkylreste die niederen Alkylreste,
insbesondere der Methylrest, und als Arylrest der Phenylrest enthalten sind. Beispiel einer solchen Gruppe
ist der Dimethylphenylsilylrest. Bevorzugt haben die Reste R in den angegebenen molprozentualen Bereichen die Bedeutung
einer Wasserstoff- und einer Trimethylsilylgruppe.
Vorzugsweise hat der Index η einen Wert von 6 bis 20.
Von wesentlicher Bedeutung ist die Bedingung, daß R zu 15 bis 96 Mol-% aus Wasserstoffresten besteht, während der
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ORIGINAL INSPECTED
restliche Molanteil aus kettenbegrenzenden Tr!kohlenwasserstoff
silylgruppen und/oder Phenyl- und/oder Mono-, Dioder Trialkylphenylgruppen besteht. Hierdurch wird erreicht,
daß bei thermischer Belastung Kondensationsreaktionen unter Abspaltung von Wasser bei einer niedrigen Molekülgröße
abgestoppt werden. Damit wird sichergestellt, daß die in der erfindungsgemäßen Textilfaserpräparation enthaltenen
siliciumorganischen Verbindungen nicht vergelen, sondern flüssig bleiben.
Die in der Textilpräparation enthaltenen siliciumorganischen Verbindungen können in an sich bekannter Weise durch Umsetzung
der entsprechenden Chlorsiloxane bzw. Chlorsiloxanylsulfate, z.B. mit Ammoniakwasser gemäß DE-PS 13 OO 69 7
hergestellt werden. Die Chlorsiloxanylsulfate oder die Chlorsiloxane kann man durch Äquilibrierung mit Schwefelsäure
gemäß US-PS 3 183 254 bzw. durch Äquilibrierung unter Anwendung von Eisen-III-chlorid (beschrieben in W. Noil
"Chemie und Technologie der Silicone", Verlag Chemie, 1968, Seite 190) erhalten.
In der erfindungsgemäßen Textilfaserpräparation können neben den siliciumorganischen Verbindungen (im folgenden
als Substanzen der Gruppe A bezeichnet) 1 bis 99 Gew.-% an sich bekannter Präparationsbestandteile enthalten sein.
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Beispiele solcher an sich bekannter anderer Präparationsbestandteile
sind solche Substanzen, die ebenfalls unpolar bzw. schwachpolar sind und die Gleiteigenschaften
auch bei sehr hohen Garnabzugsgeschwindigkeiten nicht beeinträchtigen (Gruppe B). Zu dieser Gruppe B gehören z.B.
die sogenannten Esteröle, wie etwa Fettsäureester von PoIyolen.
Solche Verbindungen sind z.B. TrimethyIo!propantripelargonat
oder Pentaerythrittetrapelargonat oder Ester von Monoolen, wie Stearinsäurehexadecylester, Stearinsäurebutylester
oder Oleyloleat. Als Esteröle kann man auch Dialkylphthalate bezeichnen, wobei insbesondere solche Dialkylphthalate
von Interesse sind, welche sich von verzweigten sekundären und primären Alkoholen ableiten. Auch
Esteröle, die sich von aliphatischen Dicarbonsäuren ableiten, sind verwendbar. Preislich günstigere unpolare Präparationsbestandteile
sind Mineralöle bzw. flüssige oligomere Polyolefine; solche Präparationsbestandteile sind aber den
Esterölen hinsichtlich ihrer thermischen Stabilität unterlegen. Als im wesentlichen unpolare Bestandteile sind auch
hydrophobe Polypropylenglykole zu bezeichnen, welche aber gegenüber den Esterölen ebenfalls bezüglich ihrer thermischen
Belastbarkeit Nachteile aufweisen. Die Viskositäten (bei 20 C) der unpolaren bzw. schwachpolaren Öle dieser
Gruppe B liegen in der Regel zwischen 5 und 100 cP, vorzugsweise 1O bis 60 cP.
Schmelzspinnpräparationen enthalten meist noch Verbindungen, die man je nach ihrer mehr oder weniger ausgeprägten Po-
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ORIGINAL INSPECTED
larität in Verbindungen der Gruppe C und Gruppe D aufteilen kann.
Die mäßig polaren, nichtionischen Komponenten der Gruppe C
haben u.a. die Aufgabe, eine mittlere antistatische Wirkung zu entfalten und gegebenenfalls die Verträglichkeit der
unpolaren Anteile (Gruppe B) mit den stark polaren, ionischen Bestandteilen (Gruppe D) zu verbessern, die als hochwirksame
Antistatika gebräuchlich sind. Typische Vertreter nichtionischer Präparationsbestandteile der Gruppe C sind
wasserlösliche oder wasserdispergierbare Äthylenoxid-Addukte an Fettsäuren, Fettalkohole, Fettamine oder Fettsäureamide,
wobei die flüssigen niederviskosen Vertreter dieser Gruppe bevorzugt sind. Besonders geeignet ist
C12H25NCCH2CH2OH)2, wobei der C13H35-ReSt eine entsprechende
Mischung aus CgH1--, C10H31-, ci2 H25~' C14H25~'
C-i^H-,-,- und C1 OH,-,-Resten darstellt. Dabei können die OH-I ο JJ I ο ο /
Gruppen der Polyoxyäthylenderivate vollständig oder teilweise verestert oder veräthert sein. Geeignet sind auch
Umsetzungsprodukte von Äthylenoxid mit partiellen Polyolestern von Fettsäuren, wie Glycerin bzw. Sorbitester, z.B.
Sorbitmonooleat oder Glycerintrioleat. Besonders thermostabile, nichtionische Präparationsanteile sind die Umsetzung
sprodukte von Äthylenoxid und Alkylphenolen, wie z.B. Nonylpheno1.
Die stark polaren Präparationsanteile der Gruppe D, welche aus ionische Gruppen aufweisenden, meist flüssigen orga-
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nischen Tensiden bestehen, können anionisch, amphoter oder
kationisch sein. Diese Verbindungen haben vor allem als hochwirksame antistatisch, wirkende Zusätze Bedeutung erlangt.
Typische anionische Tenside dieser Gruppe sind Alkalisalze von Alkylphosphaten bzw. Alkylphosphonaten, z.B. Mischungen
von Alkalisalzen von Mono- und Dialkylphosphorsäüreestern. Daneben sind auch sulfurierte Mineralöle bzw. Fettalkoholsulfate
bzw. Alkylpolyäthersulfate anwendbar. Auch Alkalisalze
von gegebenenfalls ungesättigten höheren Fettsäuren gehören in diese Gruppe. Weitere Vertreter dieser Gruppe
sind Alkalisalze von Alkylbenzolsulfonaten. Typische Amphotenside dieser Gruppe sind die tensidischen Betaine. Besondere
Bedeutung haben als Schmelzspinnpräparationsanteile die kationischen Tenside erlangt, wie insbesondere Alkyltrimethylammoniumsulfate,
z.B. Kokostrimethylammoniummethosulfat. Besonders geeignet ist
CH CH9-OH \
C8H17
, wobei der C13H25-ReSt sich
aus C8-, C10-, C12-, C14-, C16-, C18-Anteilen als statistisches
Mittel ergibt. Dabei können die OH-Gruppen teilweise oder vollständig veräthert oder verestert sein. Geeignet
sind ferner auch quaternierte Imidazoline, die sich z.B. aus Fettsäuren, wie ölsäure, und Hydroxyäthyläthylendiamin
bilden (Cationic Surfactants, Vol. 4, E. Jungermann, M. Dekker, New York, 197O„ Seite 115). Aufgrund der geringen
thermischen Stabilität der stark polaren, ionische
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Gruppen aufweisenden Komponenten der Gruppe D und ihrer schlechten Verträglichkeit nimmt man von diesen Verbindungen
nur die jeweils erforderliche Minimalmenge. Antistatisch wirksame Verbindungen der Gruppen C und D sind zusammenfassend
beschrieben von W. Biedermann in der Zeitschrift "Plaste und Kautschuk", 16, 8 - 15 (1969) sowie von
L.R. Kumar in der Zeitschrift Silk, Rayon Ind., India 12, 315 - 333 (1969) .
Die Erfindung betrifft deshalb insbesondere Präparationen, welc.he aus
1 bis 99 Gew.-% siliciumorganischen Verbindungen (Gruppe A), O bis 80 Gew.-% unpolaren bzw. schwachpolaren Ölen (Gruppe B),
0 bis 90 Gew.-% nichtionischen Verbindungen (Gruppe C) und 0 bis 90 Gew.-% ionogenen Tensiden (Gruppe D)
bestehen, wobei die Summe der Bestandteile 100 Gew.-% ergeben muß und der Anteil der nichtionischen und ionogenen Tenside
mindestens 1 Gew.-% ist. ^--
Dabei sind Präparationen besonders bevorzugt, welche aus
10 bis 95 Gew.-% siliciumorganischen Verbindungen (Gruppe A),
0 bis 80 Gew.-% unpolaren bzw. schwachpolaren Ölen (Gruppe B), 0 bis 90 Gew.-% nichtionischen Verbindungen (Gruppe C) und
0 bis 90 Gew.-% ionogenen Tensiden
bestehen.
Je nach Applikationsform können diese Substanzen in dem
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oben beschriebenen Gemisch unverdünnt oder verdünnt in
Form von Lösungen, wobei als Lösungsmittel vorzugsweise Kohlenwasserstoffe geeignet sind, oder in Form von Emulsionen
angewendet werden, wobei im Falle der Emulsionen noch geeignete, dem Fachmann geläufige Emulgatoren mitverwendet
werden können» Darüber hinaus können diesen Präparationen entsprechend dem Stand der Technik noch
übliche andere Zusätze, wie z»B„ Oxidationsinhibitoren,
wie z.B. Phenole (z.B. Dikresylpropan) oder Natriumhypophosphit, zugesetzt werden»
Aufgrund der guten Verträglichkeit der in den erfindungsgemäßen Präparationen enthaltenen Siliconöle lassen sich
im Rahmen der gezeigten Zusammensetzungen auch lösungsmittelfreie Schmelzspinnpräparationen herstellen, welche
selbstemulgierend und deshalb leicht auswaschbar und gut verträglich sind. Man vermeidet hierbei insbesondere die
Lösungsmittelbelastung»
Die erfindungsgemäßen Präparationen zeichnen sich durch
einen verbesserten antistatischen Effekt und eine verringerte Viskosität aus, die auch bei thermischer Belastung
des Systems erhalten bleibt. Die in den Präparationen enthaltenen siliciumorganischen Verbindungen vergelen nicht
und sind nicht vergilbungsanfällig.
In den folgenden Beispielen wird die nicht beanspruchte Herstellung
der siliciumorganischen Verbindungen, die in den
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Präparationen enthalten sind, sowie die Eigenschaften der siliciumorganischen Verbindungen bzw. die Eigenschaften
der mit ihnen hergestellten Präparationen bei der Faserbehandlung beschrieben.
Nicht beanspruchte Herstellung eines Siloxans der Formel I mit η = 13,6 und R =14 Mol-% TrimethylsiIylgruppen und
Mol-% Wasserstoffresten
a) Gewinnung des äquilibrierten Chlorsiloxans 296,4 g (1 Mol) Octamethylcyclotetrasiloxan werden mit
51,6 g (0,4 Mol) Dichlordimethylsilan, 7,2 g (0,044 Mol) Hexamethyldisiloxan und 0,36 g (0,1 %) wasserfreiem FeClversetzt.
Die Mischung wird 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird der Kolbeninhalt auf 50 C erwärmt
und 20 Stunden kräftig gerührt. Danach wird weitere 2 Stunden auf 100 C erwärmt. Man läßt dann den Niederschlag
absitzen, filtriert und bestimmt den Säurewert. Ausbeute: quantitativ;
Säurewert: theoretisch: 2,25 · 10~ Val/g gefunden: 2,17 · 1O~3 Val/g
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b) Herstellung des Endproduktes aus dem obigen Vorprodukt
Zu einem Gemisch aus 59 g (0,87 Mol) 25 %igem wäßrigem Ammoniak, 237 g (13,2 Mol) Wasser und 237 g Toluol
werden unter intensivem Rühren 355 g (0,44 Mol) Vorprodukt (Chlorsiloxan) zugetropft. Die Temperatur des
Reaktionsgemisehes soll dabei 30 C nicht überschreiten.
Nach beendetem Zutropfen wird weitere 15 Minuten nachgerührt
und anschließend mit Essigsäure neutralisiert. Die organische Phase wird abgetrennt und das Lösungsmittel
durch schonende Destillation im Wasserstrahlvakuum im Rotationsverdampfer entfernt. Wenn kein
Destillat mehr anfällt, werden letzte Lösungsmittel·^ reste während 1 Stunde im Ölpumpen-Vakuum bei einer
Sumpftemperatur von 50 C entfernt.
Ausbeute: > 95 % d. Th. OH-Gehalt: 2,8 %
Die Verbindung hat die eingangs erwähnte Zusammensetzung.
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ORIGINAL INSPECTED
Nicht beanspruchte Herstellung eines Siloxans der. Formel I mit η = 12,8 und R = 52 Mol-% Nonylphenylgruppen und
Mol-% Wasserstoffresten
a) Gewinnung des äquilibrierten Chlorsiloxans
666,9 g (2,25 Mol) Octamethylcyclotetrasiloxan werden
mit 129,1 g (1 Mol) Dichlordimethylsilan und 0,795 g (0,1 %) wasserfreiem FeCl3 nach Beispiel 1 a) äquilibriert.
Ausbeute: quantitativ;
_3 Säurewert: theoretisch: 2,51 · 10 Val/g
-3 gefunden: 2,46 · 10 Val/g
b) Umsetzung des Chlorsiloxans mit Nonylphenol
813 g (1 Mol) des Chlorsiloxans werden vorgelegt und
180 g (0,82 Mol) Nonylphenol, gelöst in 200 ml Toluol, langsam zugetropft. Anschließend werden 64,8 g (0,82 Mol)
Pyridin während 30 Minuten zugegeben. Das ausgefallene Pyridinhydrochlorid wird abfiltriert.
Säurewert: 1,14 · 10 Val/g
c) Herstellung des Endproduktes aus obigem Zwischenprodukt
Zu einem Gemisch aus 93 g (1,37 Mol) 25 %igem wäßrigem Ammoniak, 670 g (37,2 Mol) Wasser und 670 g Toluol wird
unter intensivem Rühren obiges Zwischenprodukt zugetropft.
909836/0497
Anschließend wird wie unter 1 b) beschrieben verfahren. Ausbeute: 95 % d. Th.
OH-Gehalt; 1,4 %
OH-Gehalt; 1,4 %
Die Verbindung hat die eingangs erwähnte Zusammensetzung.
Die anderen, in der erfindungsgemäßen Zubereitung enthaltenen
OH-Siloxane werden auf analoge Art hergestellt.
In der nachfolgenden Tabelle sind unter den Nummern 1 bis 9 nichterfindungsgemäße Verbindungen des Standes der Technik
den unter den Nummern 10 bis 26 aufgeführten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen gegenübergestellt. Die unter
den Nummern 5 und 6 aufgeführten Verbindungen sind in 'der DE-OS 26 45 459 und DE-OS 26 45 890 ausführlich beschrieben.
Der in der 8. Spalte aufgeführte Gehalt an flüchtigen Bestandteilen
wurde gemäß US-PS 3 578 594, Spalte 15, Absatz 1 , Zeile 4 bestimmt. *"
Außerdem sind in den Spalten a, b und c Abmischungen von den unter Nr. 1 bis 26 genannten Substanzen mit handelsüblichen
Präparaten zur Verminderung des antistatischen Niveaus genannt. Im Falle des kationischen Antistatikums
wurde ein quaternäres Imidazolinium-Derivat verwendet, das durch Quaternisierung eines Imidazolins aus N-Hydroxyäthyläthylendiamin
und ölsäure hergestellt wurde. Unter b) ist eine Mischung mit einem anionischen Antistatikum auf der
909836/0497
Basis eines Phosphorsäureesters gezeigt. Die Rubrik c) enthält
Mischungen mit einem Phosphorsäureester, der durch Veresterung von Phosphorsäure mit einem Umsetzungspr.odukt aus
Laurylalkohol und Äthylenoxid hergestellt wurde, wobei die restlichen sauren Gruppen der Phosphorsäure neutralisiert
wurden.
Die Tabelle zeigt, daß die nichterfindungsgemäßen Komponenten
für Faserbehandlungsmittel, die unter den Nummern T bis 3 aufgeführt sind, zwar mit anionischem Antistatika mischbar
sind, jedoch bei 2OO°C und damit für Praxiserfordernisse zu schnell vergelen; außerdem sind sie nicht mit kationischen
Antistatika mischbar. Das unter Nr. 4 aufgeführte Methylsiliconöl ist sehr gut vergelungsbeständig, jedoch aufgrund
seiner Unverträglichkeit mit ionischen Antistatika nicht verwendbar. Die unter Nr. 5 und 6 gezeigten Verbindungen
stellen im Vergleich dazu bereits einen erheblichen Fortschritt hinsichtlich Vergelungsresistenz bei gleichzeitiger
Verträglichkeit mit ionischen Antistatika dar.
Wie die Tabelle zeigt, sind sie jedoch mit kationischen Antistatika nur unzureichend verträglich. Die erfindungsgemäßen
Substanzen erfüllen diese Bedingungen: Sie sind in Abhängigkeit von der Kettenlänge weit über 200 Stunden vergelungsresistent
und sowohl mit anionischen als auch mit kationischen Antistatika mischbar.
909836/0497
Dagegen vergelen nichterfindungsgemäße Siloxanole, welche
2 und mehr OH-Gruppen pro Mol aufweisen, bereits nach
kurzer Zeit, wie unter Nr. 7 und 8 gezeigt ist. Schließlich ist unter Nr. 9 ein Siloxanol gezeigt, das hinsichtlich der Bedeutung von R außerhalb des Bereichs der erfindungsgemäß beanspruchten Produkte liegt, da es zu wenig Trimethylsilylgruppen enthält. Auch dieses Produkt vergelt innerhalb kurzer Zeit.
2 und mehr OH-Gruppen pro Mol aufweisen, bereits nach
kurzer Zeit, wie unter Nr. 7 und 8 gezeigt ist. Schließlich ist unter Nr. 9 ein Siloxanol gezeigt, das hinsichtlich der Bedeutung von R außerhalb des Bereichs der erfindungsgemäß beanspruchten Produkte liegt, da es zu wenig Trimethylsilylgruppen enthält. Auch dieses Produkt vergelt innerhalb kurzer Zeit.
In der letzten Spalte ist das antistatische Verhalten von
Mischungen einiger nichterfindungsgemäßer und erfindungsgemäßer Verbindungen mit den obengenannten Antistatika aufgeführt. Der Oberflächenwiderstand wurde mit einer Anordnung
gemäß DIN 53 482 bestimmt. Die Mischungen der erfindungsgemäßen Präparationsbestandteile vergelen bei thermischer Belastung ebenfalls nicht.
Mischungen einiger nichterfindungsgemäßer und erfindungsgemäßer Verbindungen mit den obengenannten Antistatika aufgeführt. Der Oberflächenwiderstand wurde mit einer Anordnung
gemäß DIN 53 482 bestimmt. Die Mischungen der erfindungsgemäßen Präparationsbestandteile vergelen bei thermischer Belastung ebenfalls nicht.
In Schmelzspinn-Versuchs-Ansätzen wurde gefunden, daß unter
Verwendung der erfindungsgemäßen Präparationen aufgrund
deren guter Vergelungsresistenz und deren hervorragenden
Trenneigenschaften sowohl textile Fasern als auch technische Fasern, auch bei hohen thermischen Belastungen, hergestellt werden konnten, ohne daß sich störende Ablagerungen auf den Heizaggregaten bzw. auf den Fasern bildeten.
deren guter Vergelungsresistenz und deren hervorragenden
Trenneigenschaften sowohl textile Fasern als auch technische Fasern, auch bei hohen thermischen Belastungen, hergestellt werden konnten, ohne daß sich störende Ablagerungen auf den Heizaggregaten bzw. auf den Fasern bildeten.
909836/0497
co
m O
m σ
CD
co
co co
Nr. | Produkt | R1 | η | Zahl der Si- Atome pro Molekül |
Viskosität .(20°C, cP) |
60,0 | Herstell verfahren |
1 | techn. Weißöl (5°E). | - | - | - | 37,5 | 199,0 | - |
2 | Trimethylolpropan- tripelargonat |
- | - | - | 45,0 | 37,1 | - |
3 CQ Hd |
Pentaerythrittetra- pelargonat |
- | - | - | 80,0 | 44,2 | - |
E (U 4 tn 4 Ul Öl |
Methylsiliconol 25 cP |
- | - | I > 15 25,0 |
36,0 | - | |
>-! Ό S Ö •Η |
Produkt entsprechend DE-OS 26 45 459 |
Nonylphenyl | 5 | 5 | - | ||
nicht eri (Τι |
Produkt entsprechend DE-OS 26 45 890 |
60 Mol-% C19H19\==/[OCH2CHJiO und 40 Mol-% Nonylphenyl |
15,4 | 15,4 | |||
7 | Siloxandiol | 100 Mol-% H | 9,9 | 9,9 | - | ||
8 | Siloxandiol | 100 Mol-% H | 19,1 | 19,1 | - | ||
9 | Produkt nach For mel I |
3 Mol-% Trimethylsilyl- und 97 Mol-% H |
7,0 | 7,1 | 1 |
ν;
CD O O
CD
CQ 1 ω l-n |
Nr. | Produkt | An- | 6 94 |
Mol-% Mol-% |
R1 | und | η | Zahl der Si- Atome pro Molekül |
Viskosität (20°C, CP) |
Herstell verfahren |
|
2rfi'ndungs< | 10 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 15 85 |
Mol-% Mol-% |
TrimethylsiIyI- H |
und | 7,0 | 7,2 | 34,9 | 1 | |
11 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 14 86 |
Mol-% Mol-% |
TrimethylsiIyI- H |
und | 7,8 | 8,1 | 27,2 | 1 | ||
co | 12 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 16 84 |
Mol-% Mol-% |
TrimethylsiIyI- H |
und | 13,8 | 14,1 | 34,3 | 1 | |
09836/0 | 13 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 15 85 |
Mol-% Mol-% |
Trimethylsilyl- H |
und | 15,7 | 16,0 | 31,4 | 1 | |
φ -j |
14 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 23 77 |
Mol-% Mol-% |
TrimethylsiIyI- H |
und | 29,6 | 30,5 | 52,3 | 1 | |
15 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 24 76 |
Mol-% Mol-% |
Trimethylsilyl- H |
und | 7,4 | 7,9 | 23,5 | 1 | ||
16 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 23 77 |
Mol-% Mol-% |
TrimethylsiIyI- H |
und | 14,0 | 14,5 | 34,9 | 1 | ||
17 | Produkt nach spruch 1 |
Trimethylsilyl- H |
26,7 | 27,2 | 50,8 | 1 | ||||||
CD O O
ι gsgemäß | Nr. | Produkt | An- | 45 55 |
Mo 1-% MO1-% |
R1 - | η | Zahl der Si- Atome pro Molekül |
9 | Viskosität (20°C, CP) |
Herstell verfahren |
|
Ό C •rl |
18 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 45 55 |
Mo 1-% Mo 1-% |
Trimethylsilyl- und H |
7,0 | 7, | 1 | 22,7 | 1 | |
1H U ω |
19 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 45 55 |
MO1-% Mol-% |
Trimethylsilyl- und H |
13,2 | 14, | 1 | 28,7 | 1 | |
909 | 20 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 79 21 |
Mol-% Mol-% |
Trimethylsilyl- und H |
27,2 | 28, | 6 | 46,0 | 1 | |
836/ | 21 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 84 16 |
Mol-% Mol-% |
Trimethylsilyl- und H |
9,0 | 10, | 7 | 13,1 | 1 | |
ο -Ρ α» |
22 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 45 55 |
Mol-% Mol-% |
Trimethylsilyl- und H |
9,0 | 10, | 5 | 12,3 | 1 | |
23 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 80 20 |
Mol-% Mol-% |
Nonylphenyl- und H |
13,5 | 13, | 5 | 31,0 | 2 | ||
- | 24 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 80 20 |
Mol-% Mol-% |
Di-sec.-butylphenyl- und H |
15,5 | 15, | 5 | 51,2 | 2 | |
25 | Produkt nach spruch 1 |
An- | 70 30 |
Mol-% Mol-% |
Di-tert.-butylphenyl- unc H |
15,5 | 15, | 5 | 52,8 | 2 | ||
26 | Produkt nach spruch 1 |
Phenyl- und H |
13,5 | 13, | 15,2 | 2 | ||||||
5 >
Nr. | 7 | ι "'■'' ""■" Gehalt an flüch tigen Bestandteilen (3 g Einwaage;Metall- schale 0 5,2 cm; 16h bei 20O0C) Gew.-S |
Vergelungs- zeit (hl bei 200 C |
Verträglich kationisch 10 % a |
keit mit Ant anionisch 20 % b |
istatika anionisch oxäthyliert 20 % c |
Ar (spez. Oh stand ir Produkt 10 % a |
itistatik >erf lächer L Ω) . gemischt 20 % b |
iwider- : mit 20 % c |
i | |
1 | 8 | > 95 | < 8 | nicht mischbar |
nicht mischbar |
klar | - | - | 2 - 1010 | 1,5 - 1010 | |
2 | 9 | 36 | 24 | nicht mischbar |
klar | klar | — | 2 - 1010 | 2 · 1010 | 1,5 · 10 9 I |
|
909 | sgemä U, |
22 | 24 | nicht mischbar |
klar | klar | — | 2 . 1010 | 2 - 1010 | 1 . 1010 | |
836λ | % 4 Tl C |
32 | > 500 | nicht mischbar |
nicht ' mischbar |
nicht mischbar |
— | — | 1 · 1010 | ||
ο 4P* φ |
iw 5 (U |
42 | > 200 | nicht mischbar |
klar | klar | — | 2 · 109 | 6 · 109 | ||
nicht | 49 | 36 | nicht mischbar |
klar | klar | - | 2 · 108 | ||||
55 | 2 | klar | klar | klar | 1,5 ' 109 | 1 · 109 | |||||
23 | 2 | klar | klar | klar | 6 · 109 | 1 * 109 | |||||
56 | 5 | klar | klar | klar | 3 . 108 | 2 · 108 |
CD O O U>
Φ
mgsgemäß | Nr. | Gehalt an flüch tigen Bestandteilen (3 g Einwaage;Metall- schale 0 5,2 cm; 16 h bei 2000C) Gew.-% |
Vergelungs- zeit (h) bei 200°C |
Verträglich kationisch 10 % a |
keit mit Ant anionisch 20 % b |
istatika anionisch oxäthyliert 20 % c |
Ar (spez. 01 stand ir Produkt 10 % a |
109 | ltistatik jerf lächer ι Ω) ; gemischt 20 % b |
109 | lwide : mit 20 % |
r- C |
|
erf indi | 10 | 58 | 95 | klar | klar | klar | 1 · | 109 | 1 · | ioy | 1 · | 1010 | |
11 | 63 | 115 | klar | klar | klar | 2 · | 109 | 1 · | 109 | 3 · | 1010 | ||
12 | 36 | > 220 | klar | klar | klar | 2 · | 109 | 1 · | 109 | 1 · | 1010 | ||
90983 | 13 | 35 | > 220 | klar | klar | klar | 2 | 109 | 1 · | 109 | 1 · | 1010 | |
O -E- CO |
14 | 19 | > 220 | klar | klar | klar | 5 | 109 | 1 · | 109 | 1 · | 1010 | |
-4 | 15 | 53 | > 220 | klar | klar | klar | 3 | • 109 | 1 · | 109 | 1 · | 1010 | |
16 | 29 | > 220 | klar | klar | klar | 5 | ■ 109 | 2 · | 109 | 1 ' | 1010 | ||
17 | 18 | > 220 | klar | klar | klar | 4 | • 109 | 3 · | 109 | 1 · | 1010 | ||
18 | 47 | > 220 | klar | klar | klar | 2 | • 109 | 1 ' | 109 | 3 · | 1010 | ||
19 | 32 | > 220 | klar | klar | klar | 2 | • 109 | 2 · | 109 | 2 · | 1010 | ||
20 | 19 | > 220 | klar | klar | nicht mischbar |
3 | 2 · | ||||||
CO O O CO
ω '■■'
Nr. | Gehalt an flüch tigen Bestandteilen (3 g Einwaage;Metall schale 0 5,2 cm; 16 h bei 2000C) Gew.-% |
Vergelungs- zeit (h) bei 20O0C |
Verträglichk kationisch 10 % a |
eit mit AnI anionisch 20 % b |
zistatika anionisch oxäthyliert 20 % c |
(spez. C stand i Produk 10 % a |
intistatik berflache η Ω) t gemisch 20 % b |
nwider- t mit 20 % c |
|
21 | 61 | > 220 | klar | klar | klar | 2 · 109 | 2 · 109 | 1 · 1010 | |
8606 | ca 22 ad ε Cn |
65 | > 220 | mischbar, leichte Trübung |
klar | klar | 1 · 109 | 2 · 1010 | |
CO σ> |
UJ H1 23 |
25 | > 220 | klar | klar | klar | 1 · 109 | 2 · 109 | 1 · 1010 |
σ .{^ |
1 24 •Η |
30 | > 220 | klar | klar | klar | 2 · 109 | 2 · 109 | 1 - 1010 |
CD | m α 25 |
29 | > 220 | klar | klar | klar | 1 * 109 | 1 · 109 | 2 · 1010 |
26 | 35 | ■> 220 | klar | klar | klar | 1 · 109 | 1 · 109 | 2 · 1010I |
m ΙΟ "":
fs» <D
O O
c*>
Claims (6)
- Patentansprücheworin der Substituent R zu 15 bis 9 6 Mol-% aus Wasserstoffresten und zu 85 bis 4 Mol-% aus Trialkyl-, Triaryl-, Tri(alkylaryl)-silylgruppen besteht und/oder ein Phenylrest und/oder ein Mono-, Di- oder Trialkylphenylrest ist, wobei die Summe der in Form der Alkylreste gebundenen Kohlenstoffatome pro Phenylrest höchstens 12 beträgtund der Index η einen beliebigen Wert von 3 bis 30 hat,neben 99 bis 1 Gew.-% an sich bekannter Präparationsbestandteile .909836/049?
- 2. Präparation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Gruppen R Wasserstoff- und Trimethylsilylgruppen sind.
- 3. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Index η einen Wert von 6 bis 20 hat. - 4. Präparation nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus1 bis 99 Gew.-% der siliciumorganischen Verbindungender Ansprüche 1 bis 3,0 bis 80 Gew.-% unpolaren bzw. schwachpolaren Ölen, 0 bis 90 Gew.-% nichtionischen Tensiden, 0 bis 90 Gew.-% ionogenen Tensiden,wobei die Summe der Bestandteile 100 Gew.-% ergeben muß, und der Anteil der nichtionischen und ionogenen Tenside mindestens 1 Gew.-% ist,besteht.
- 5. Präparation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus10 bis 95 Gew.-% der siliciumorganischen Verbindungender Ansprüche 1 bis 3,0 bis 80 Gew.-% unpolaren bzw. schwachpolaren ölen, O bis 90 Gew.-% nichtionischen Tensiden, 0 bis 90 Gew.-% ionogenen Tensiden,909836/0497ORIGINAL INSPECTEDwobei die Summe der Bestandteile 100 Gew.-% ergeben muß, besteht.
- 6. Präparation nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche/ dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Lösungsmittel gelöst oder in einer nicht lösenden Flüssigkeit emulgiert ist.909836/0497
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BE (1) | BE874404A (de) |
DE (1) | DE2900396C2 (de) |
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