NO150378B

NO150378B - PROCEDURE AND SWITCHING MECHANISM FOR REPLACING AN INDUCTIVE LOAD

Info

Publication number: NO150378B
Application number: NO784195A
Authority: NO
Inventors: Bertus Griesen
Original assignee: Hazemeijer Bv
Priority date: 1977-12-14
Filing date: 1978-12-13
Publication date: 1984-06-25
Also published as: ATA889778A; SE442691B; IT1108276B; NO150378C; DK155558C; GB2011719A; NO784195L; BE872763A; GB2011719B; DK560478A; JPH02805B2; DK155558B; IN150739B; ZA786984B; FR2412158A1; AT376324B; NL172899B; SE7812887L; DE2854092C2; JPS5489233A

Description

Fremgangsmåte for å øke slitestyrken av et polyamid. Process for increasing the wear resistance of a polyamide.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte The invention relates to a method

ved fremstilling av et nytt polyamid for fremstilling av garn og fibre som er mere holdbare og motstandsdyktige mot våt og tørr gnidning og bøyning under strekk. in the production of a new polyamide for the production of yarns and fibers that are more durable and resistant to wet and dry rubbing and bending under tension.

Et stort antall polyamider er tidligere A large number of polyamides are earlier

beskrevet i patenter og andre publikasjo-ner og egenskapene av disse har variert meget fra myke, klebende materialer til hårde, høytsmeltende produkter. I de senere år har kontinuerlige, syntetiske fila-mentgarn trukket fra polyamidforbindelser kommet i bruk ved fremstilling av tau, snorer, innlegg i bildekk og lignende på grunn av deres høye filamentstyrke. Styrken av slike artikler avhenger stort sett av den forenede styrke og de individuelle filamenter som bygger opp tauet, bildekkinn-legget og lignende og som det er vel kjent vil en for stor brekning av disse fibre være tilbøyelig til å nedsette styrken og forkorte levetiden for produktene hvorav de dan-ner en del. Innlegg til bildekk, tau som utsettes for hård påkjenning slik som slepere til sjøs og lignende, utsettes ganske ofte for alvorlige påkjenninger ved strekk og gnidning. Når de utsettes for slike alvorlige påkjenninger blir de kontinuerlige described in patents and other publications and the properties of these have varied greatly from soft, adhesive materials to hard, high-melting products. In recent years, continuous synthetic filament yarns drawn from polyamide compounds have come into use in the manufacture of ropes, cords, car tire inserts and the like due to their high filament strength. The strength of such articles largely depends on the combined strength and the individual filaments that make up the rope, car tire liner and the like and, as is well known, excessive breakage of these fibers will tend to reduce the strength and shorten the life of the products of which they form a part. Inserts for car tires, ropes that are subjected to severe stress such as tugboats at sea and the like, are quite often exposed to severe stress due to stretching and rubbing. When exposed to such severe stresses, they become continuous

syntetiske filamenter i snorene eller tauene utsatt for hård friksjon mellom de enkelte filamenter på grunn av snoen av filamentene i snoren eller tauet som er nød-vendig for å holde dette i sin form. Særlig ved polyamidfilamenter kan friksjonen synthetic filaments in the cords or ropes exposed to severe friction between the individual filaments due to the twisting of the filaments in the cord or rope which is necessary to keep it in its shape. Particularly with polyamide filaments, the friction can

mellom de enkelte filamenter i mange til-feller være så sterk at der oppstår kon- between the individual filaments in many cases be so strong that con-

takttemperaturer som er tilstrekkelig til å mykne eller skade filamentene ved eller nær ved friksjonskontaktpunktene. Under slike forhold er det kjent at tau eller snorer fremstilt av kontinuerlige polyamidfilamenter kan gi seg og ryke uten at de kjente høye styrkeegenskaper av slike filamenter utnyttes. Meget arbeide har i den senere tid vært lagt ned for å fremstille filamenter som kan anvendes med hell under meget vanskelige strekk- og gnid-ningsforhold i såvel våte som tørre atmos-færer, men hittil har dette arbeidet bare delvis vært møtt med hell ved fremstilling av belegg og lignende utvendige substan-ser som anbringes bare på den ytre over-flate av fibre eller snorer. Disse belagte materialer er ikke bare dyre å fremstille og anvende, men de er også bare effektive i kort tid på grunn av deres lette fjernbar-het ved slitasje eller oppløsningsmidler så-som vann eller andre, hvormed snorene eller tauene kan komme i kontakt. stroke temperatures sufficient to soften or damage the filaments at or near the friction contact points. Under such conditions, it is known that ropes or cords made from continuous polyamide filaments can give way and break without the known high strength properties of such filaments being utilized. A lot of work has recently been put into producing filaments that can be used successfully under very difficult stretching and rubbing conditions in both wet and dry atmospheres, but so far this work has only partially met with success in production of coatings and similar external substances which are placed only on the outer surface of fibers or cords. These coated materials are not only expensive to manufacture and use, but they are also only effective for a short time due to their easy removability by abrasion or solvents such as water or others, with which the cords or ropes may come into contact.

Det er derfor et mål ved foreliggende oppfinnelse å fremstille en ny polyamidpolymer som er egnet for fremstilling av tau eller snorer som krever en høy strekk-styrke og motstand mot gnidning og som ikke krever et belegg. It is therefore an aim of the present invention to produce a new polyamide polymer which is suitable for the production of ropes or cords which require a high tensile strength and resistance to rubbing and which do not require a coating.

Målene ved oppfinnelsen nås ved foreliggende fremgangsmåte ved å tilsette til de polyamid-dannende reaktanter på et hvilket som helst tidspunkt før avslutnin-gen av den polyamid-dannende reaksjon eller før fremstillingen av folier og fibre fra polyamidmaterialet, fra 0,1 pst. til 5 vektpst., beregnet på polyamidet, av en delvis oxydert polyethylenpolymer med en gjennomsnittlig molekylvekt på minst 1000, men ikke over 3000, et syretall på minst 9, men ikke over 16, og et forsåpningstall på minst 25, men ikke over 30, og som er istand til å danne en emulsjon i vandige oppløs-ninger. The objectives of the invention are achieved by the present method by adding to the polyamide-forming reactants at any time before the end of the polyamide-forming reaction or before the production of foils and fibers from the polyamide material, from 0.1 percent to 5 weight percent, calculated on the polyamide, of a partially oxidized polyethylene polymer with an average molecular weight of at least 1000 but not more than 3000, an acid number of at least 9 but not more than 16, and a saponification number of at least 25 but not more than 30, and which is able to form an emulsion in aqueous solutions.

De polyamid-dannende reaktanter kan være av hvilke som helst kjente materialer som er egnet for å fremstille en polyamidpolymer som kan spinnes eller trek-kes til fibre eller filamenter og som kan bestå av en blanding av organiske, pri-mære eller sekundære diaminer og toba-siske carboxylsyrer, salter derav eller en polymeriserbar monoamino-organisk syre. The polyamide-forming reactants can be of any known materials suitable for producing a polyamide polymer which can be spun or drawn into fibers or filaments and which can consist of a mixture of organic, primary or secondary diamines and toba -sic carboxylic acids, salts thereof or a polymerisable monoamino-organic acid.

Den delvis oxyderte lavmolekylære polyethylenpolymer kan være av en hvilken som helst type som er istand til å danne en emulsjon i vandige oppløsninger og som har egnskaper som ligger innenfor de i Tabell 1 viste grenser. The partially oxidized low molecular weight polyethylene polymer can be of any type which is capable of forming an emulsion in aqueous solutions and which has properties within the limits shown in Table 1.

Mange polyamid-dannende fremgangsmåter er vel kjent og anvendt ved fremstilling av polyamider som har egenskaper som innbefatter folie- og fiberdannende egenskaper, og en hvilken som helst av disse, så vel som andre, kan anvendes ved fremstilling av det nye polyamid ifølge oppfinnelsen. Disse fremgangsmåter kan enten være av chargetypen eller kontinuerlige og innbefatter dem hvori polyamid-dannende reaktanter blandes i praktisk talt like mengder i et vandig eller annet oppløsningsmiddel, hvorpå reaktantoppløs-ningene utsettes for overtrykk og polyamid-dannende temperaturer for å bringe polykondensasjonen av polyamidreaktan-tene til å foregå til den ønskede grad av fullstendighet. Many polyamide-forming processes are well known and used in the production of polyamides having properties including film- and fiber-forming properties, and any of these, as well as others, can be used in the production of the new polyamide according to the invention. These methods can either be of the batch type or continuous and include those in which polyamide-forming reactants are mixed in practically equal amounts in an aqueous or other solvent, whereupon the reactant solutions are subjected to overpressure and polyamide-forming temperatures to bring about the polycondensation of the polyamide reactants to proceed to the desired degree of completeness.

Den delvis oxyderte, lavmolekylære polyethylenpolymer som er i stand til å danne vandige oppløsninger, kan tilsettes til de polyamid-dannende reaktanter før eller under blandingen av disse, på et hvilket som helst tidspunkt under polykondensasjonen av dem, eller etter polykondensasjonen av dem, men før fremstillingen av folier eller fibre derav. The partially oxidized low molecular weight polyethylene polymer capable of forming aqueous solutions may be added to the polyamide-forming reactants before or during mixing thereof, at any time during their polycondensation, or after their polycondensation but before the production of foils or fibers thereof.

En hvilken som helst måte for å dis-pergere den delvis oxyderte, lavmolekylære polyethylenpolymer med rimelig ens-artethet i polyamidet kan' anvendes og kan innbefatte den enkle og velkjente metode å blande to materialer, vanligvis faste ved værelsestemperatur, ved smelting og om-røring. Any method of dispersing the partially oxidized, low molecular weight polyethylene polymer with reasonable uniformity in the polyamide may be used and may include the simple and well-known method of mixing two materials, usually solid at room temperature, by melting and stirring. .

Oppfinnelsen vil lettere forstås av føl- The invention will be more easily understood by

gende spesifikke eksempler som er beregnet på å illustrere den. giving specific examples intended to illustrate it.

Eksempel 1. Example 1.

En 50 pst. vannoppløsning av praktisk talt like mengder hexamethylendiamin og adipinsyre ble fremstilt og blandet og derpå ble denne vannoppløsning av reaktantene først underkastet inndampning ved A 50% aqueous solution of practically equal amounts of hexamethylenediamine and adipic acid was prepared and mixed and then this aqueous solution of the reactants was first subjected to evaporation by

137° C og 0,914 ato. i ca. 30 minutter og derpå reaksjonsbetingelser av 220—280°C og 17,58 ato. i ca. 90 minutter. Derpå ble den delvis polymeriserte reaktantoppløs-ning utsatt for «flashing»-betingelser ved atmosfæretrykk mens temperaturen på reaktantene ble opprettholdt ved 280° C. 137° C and 0.914 ato. for about. 30 minutes and then reaction conditions of 220-280°C and 17.58 ato. for about. 90 minutes. The partially polymerized reactant solution was then exposed to "flashing" conditions at atmospheric pressure while the temperature of the reactants was maintained at 280°C.

Slutt-trinnet ved polymerisasjonen ble ut-ført ved å holde de delvis polymeriserte reaktanter ved 280° C og atmosfæretrykk i en standard autoklav i ca. 40 minutter inntil man hadde fått en relativ viskositet på 44—46 på polyamidpolymeren. Denne po-lymer ble så ekstrudert til et bånd, avkjølt til ca. 40° C ved bråkjøling i vann, skåret opp til polyamidflak av vanlig størrelse for industrien. The final stage of the polymerization was carried out by keeping the partially polymerized reactants at 280° C. and atmospheric pressure in a standard autoclave for approx. 40 minutes until a relative viscosity of 44-46 had been obtained on the polyamide polymer. This polymer was then extruded into a ribbon, cooled to approx. 40° C by quenching in water, cut into polyamide flakes of the usual size for the industry.

Til endel av polyamidflakene fremstilt på denne måte ble der tilblandet 3 vektpst. av en delvis oxydert, granulær polyethylenpolymer, solgt under varemerket «Epolene» og en gradbetegnelse E-10, i en dobbeltrommelblander (dubling drum blender) inntil man fikk en praktisk talt homogen blanding. E-10 «Epolene»» poly-ethylenet hadde de fysikalske egenskaper som vist i Tabell 2. To the end of the polyamide flakes produced in this way, 3 wt. of a partially oxidized, granular polyethylene polymer, sold under the trademark "Epolene" and a grade designation E-10, in a doubling drum blender until a practically homogeneous mixture was obtained. The E-10 "Epolene"" polyethylene had the physical properties shown in Table 2.

Blandingen av delvis oxydert poly-etylenpolymer og polyamidpolymer ble ma-tet på en konvensjonell, syntetisk fiber-smeltespinnemaskin hvor polymerblandin-gen ble smeltet ved ca. 287° C i en damp-atmosfære, ekstrudert gjennom en spinne-dyse med 140 åpninger og trukket til et garn av 840 denier for hver gruppe av 140 filamenter. The mixture of partially oxidized polyethylene polymer and polyamide polymer was fed onto a conventional, synthetic fiber melt-spinning machine where the polymer mixture was melted at approx. 287°C in a steam atmosphere, extruded through a spinning die with 140 openings and drawn into a yarn of 840 denier for each group of 140 filaments.

Det således fremstilte garn ble tvun- The yarn thus produced was twisted

net til kordeler og slått til et tau av 13 mm diameter. net into cord parts and beaten into a rope of 13 mm diameter.

Til sammenligning ble der fremstilt et 13 mm diameter tau på samme måte fra For comparison, a 13 mm diameter rope was produced in the same way from

polyamidfliser som tidligere fremstilt, men som ikke var blandet med delvis oxydert polyethylenpolymer. De således fremstilte tau ble både i våt og tørr tilstand underkastet de samme prøver på fysikalske egenskaper og avgnidningsprøver og sammen-ligningsresultatene er vist i Tabell 3. polyamide tiles as previously produced, but which were not mixed with partially oxidized polyethylene polymer. The ropes produced in this way were subjected to the same tests on physical properties and abrasion tests in both wet and dry conditions, and the comparison results are shown in Table 3.

Eksempel 2. Example 2.

En 50 pst. vandig oppløsning av like mengder hexamethylendiamin og adipinsyre ble fremstilt som i eksempel 1 og så ble denne vandige oppløsning av reaktanter inndampet ved 137° C og 0,914 kg/cm2 i ca. 30 minutter. Den inndampede, vandige oppløsning av reaktantene ble så utsatt for reagerende betingelser ved 220— 280° C og 17,58 kg/cm2. Så snart som reagerende betingelser var nådd i den inndampede, vandige oppløsning, ble 2 vektpst. delvis oxydert granulær polyethylenpolymer, som selges under varemerket «Epolene» med gradsbetegnelsen E-10, til-satt til den inndampede, vandige oppløs-ning av reaktantene. Denne blanding ble utsatt for reagerende betingelser som tidligere beskrevet i ca. 90 minutter, og derpå ble den delvis polymeriserte reaktantopp-løsning utsatt for «flashing»-betingelser ved atmosfæretrykk mens temperaturen på reaktantene ble holdt ved 280° C. Slutt-trinnet ved polymerisasjonen og fremstillingen av det 13 mm tykke tau ble utført som i eksempel 1 og det således fremstilte tau ble underkastet såvel våt- som tørr-prøver for å bestemme de fysikalske egenskaper og avgnidningen. De sammenlig-nende resultater fra disse prøver med tauene både med og uten polyethylen er vist i Tabell 4. A 50% aqueous solution of equal amounts of hexamethylenediamine and adipic acid was prepared as in example 1 and then this aqueous solution of reactants was evaporated at 137° C. and 0.914 kg/cm2 for approx. 30 minutes. The evaporated aqueous solution of the reactants was then subjected to reaction conditions at 220-280°C and 17.58 kg/cm 2 . As soon as reacting conditions were reached in the evaporated aqueous solution, 2 wt. partially oxidized granular polyethylene polymer, which is sold under the trademark "Epolene" with the grade designation E-10, added to the evaporated, aqueous solution of the reactants. This mixture was subjected to reacting conditions as previously described in approx. 90 minutes, and then the partially polymerized reactant solution was subjected to "flashing" conditions at atmospheric pressure while the temperature of the reactants was maintained at 280° C. The final step of the polymerization and the production of the 13 mm thick rope was carried out as in Example 1 and the thus produced rope was subjected to both wet and dry tests to determine the physical properties and the abrasion. The comparative results from these samples with the ropes both with and without polyethylene are shown in Table 4.

Det fremgår klart av ovenstående eksempler at der er en betraktelig forbedring i avgnidningsmotstanden så vel i våt som tørr tilstand og en bibeholdelse av våt-styrken ved tauet når delvis oxydert polyethylenpolymer tilsettes til nylonpolyme- It is clear from the above examples that there is a considerable improvement in the abrasion resistance in both wet and dry conditions and a retention of the wet strength of the rope when partially oxidized polyethylene polymer is added to nylon polymer.

ren. Dette er tilfelle både når den delvis pure. This is the case both when it partially

oxyderte polyethylenpolymer tilsettes under polymerisasjonsprosessen og etter polymerisasjonsprosessen, men før formin-gen av fibrene. oxidized polyethylene polymer is added during the polymerization process and after the polymerization process, but before forming the fibers.

Claims

Method for increasing wear resistance

of a polyamide, characterized in that the polyamide is mixed homogeneously, and preferably melt-spun with 0.1-5.0 wt. pst., calculated on the polyamide, of a partially oxidized polyethylene polymer with an average molecular weight of at least 1000 but not more than 3000, an acid number of at least 9 but not more than 16, and a saponification number of at least 24 but not more than 30.