DE1669405A1

DE1669405A1 - Preparation for self-adhesive, highly elastic elastomer threads

Info

Publication number: DE1669405A1
Application number: DE19661669405
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Lenz; Herbert Dr Marzolph; Guenther Dr Nischk; Horst Dr Wieden
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1966-04-28
Filing date: 1966-04-28
Publication date: 1971-04-08

Description

Präparation für selbstverklebende, hochelastische Elastomerfäden Die Erfindung betrifft die Präparation hochelastischer Fäden aus segmentierten Polyurethanen unter Verwendung bestimmter Präparationsmittel.Preparation for self-adhesive, highly elastic elastomer threads The invention relates to the preparation of highly elastic threads from segmented polyurethanes using certain preparation agents.

Es ist bekannt, daB hochelastische Fäden, wie Kautschuk- oder synthetische Fäden vom "Spandex-Typ", nur dann ohne Schwierigkeiten verarbeitet werden können, wenn auf ihre Oberfläche ein geeignetes Präparationsmittel aufgebracht wurde. - "Spandex" -ist der Gattungsname für hochelastische, elastomere Fäden, die durch Bruchdehnungen im Bereich 400 bis 800 96 ausgezeichnet sind wa in denen die faserbildende Substanz ein kettenförmiges Polymeres ist, das zumindest zu 85 96 aus einem segmentierten Polyurethan besteht. - Derartige Fäden neigen im Fädenwickel, in sehr viel stärkerem Maße als die sogenannten "harten" Fä-den zum Verkleben miteinander, wie auch ihre Adhäsion an an- deren Flächen, z. B, Fadenführungeorganen besonders ausgeprägt ist. Kautschukfäden werden meistens mit Talkum präpariert, das auch bei Elastomerfäden vom "Spandex-Typ" verwendet werden kann. Allerdings wird der abgeriebene Talkumstaub leicht zu einer Verschmutzung oder gar Beschädigung von weiterverarbeitenden Textilmaschinen führen. Daher ist bereits vorgeschlagen worden, Span- . dex-Päden mit textilen Ölen, wie z. B. Mineralöl, zu präparieren, ih denen feine Teilchen bestimmter Metallseifen dispergiert sind. Bevorzugte Seifen sind die Salze des Natriums, Magnesiums, Zinks oder Aluminiums von längkettigen Fettsäuren. Diese Dispersionen werden vorzugsweise bereits beim Spinnprozeß auf die hochelastischen Fäden aufgebracht. Bei bestimmten Spandez-Fäden sollen sich Polyamylsiloxane mit Vorteil als Präparationamittel verwenden lassen, während sich in anderen Fällen ein Auftrag von organischen Kieselsäure-Estern, wie z. B. Tetrakis-(2-äthylbutyl)-silikat, bewährt hat.It is known that highly elastic threads, such as rubber or synthetic threads of the "spandex type", can only be processed without difficulty if a suitable spin finish has been applied to their surface. - "Spandex" -is the generic name for highly elastic, elastomeric yarns are characterized by elongation at break in the range 400 to 800 96 wa in which the fiber-forming substance is a chain polymer that at least consists of 85 96 of a segmented polyurethane. - Such yarns tend the threads winding, "hard" as called in a much greater degree threads for bonding with each other as well as their adhesion to Toggle their surfaces such. B, thread guide organs is particularly pronounced. Rubber threads are mostly prepared with talc, which can also be used with elastomer threads of the "spandex type". However, the talc dust that is rubbed off can easily lead to contamination or even damage to textile machines for further processing. Therefore, it has already been proposed to span. dex pads with textile oils, such as B. mineral oil, ih which fine particles of certain metal soaps are dispersed. Preferred soaps are the salts of sodium, magnesium, zinc or aluminum of long-chain fatty acids. These dispersions are preferably applied to the highly elastic threads during the spinning process. With certain Spandez threads, polyamylsiloxanes should be able to be used with advantage as a preparation agent, while in other cases an application of organic silicic acid esters, such as. B. tetrakis (2-ethylbutyl) silicate has proven itself.

Durch die alleinige Verwendung von sogenannten textilen Ölen als Präparationsmittel kann die Verklebung segmentierter Polyurethanfäden vom "Spandex-Typ" nur schlecht verhindert werden. Da diese niederviskosen Präparationsmittel verhältnismäßig rasch ins Fadeninnere diffundieren, so daß die Fadenoberfläche an Präparation verarmt, bleiben insbesondere die frisch gespulten, noch nicht textilierten Fädenwickel nur während relativ kurzer Standzeiten verklebungsfrei.Through the sole use of so-called textile oils as a preparation agent the gluing of segmented polyurethane threads of the "spandex type" is poor be prevented. Since these low-viscosity preparation agents are relatively quick diffuse into the interior of the thread, so that the surface of the thread is depleted of preparation, In particular, only the freshly wound, not yet textilated thread laps remain non-sticking for relatively short periods of time.

Es wurde nun gefunden, daß die noch nicht textilierten Fädenwiekel von segmentierten Polyurethanfäden auch nach Standzeiten von 24 und mehr Stunden verklebungsfrei sind, wenn eine Aluminium-tri-alkoholat enthaltende Präparation auf die Fäden vor der ersten Aufspulung kontinuierlich aufgebracht wird. Es handelt sich um Aluminium-alkoholate der Formel A1(OR)3, worin R eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 4 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet. Folgende Aluminium-tri-. alkoholate langkettiger Alkohole können beispielsweise verwendet werden: Aluminium-tri-octadecyl, Aluminium-tri-dodecyl, Aluminium-tri-(2-äthyl-hexylat), Aluminium-tri-cetylat.It has now been found that the as yet untextilized threads of segmented polyurethane threads are free from sticking even after standing times of 24 or more hours if a preparation containing aluminum tri- alcoholate is continuously applied to the threads before the first winding. These are aluminum alcoholates of the formula A1 (OR) 3, in which R is a linear or branched alkyl group having 4 to 22, preferably 12 to 18, carbon atoms. The following aluminum tri-. Alcoholates of long-chain alcohols can be used, for example: aluminum tri-octadecyl, aluminum tri-dodecyl, aluminum tri- (2-ethylhexylate), aluminum tri-cetylate.

Die Aluminium-tri-alkoholate werden in sogenannten textilen Ölen, wie z. B. Mineralöl, dispergiert oder vorzugsweise gelöst, wobei diese Mischungen 20 bis 80 % an Aluminium-alkoholat enthalten. Je nach Art und Mengenverhältnis des verwendeten Alkoholates und Öles werden Mischungen erhalten, die bei Raumtemperatur flüssig bis pastös, häufig sogar von wachsartiger Konsistenz sind. Ist die Viskosität einer solchen Mischung zu hoch, so kann ein in bezug auf das Elastomersubstrat inertes Lösungsmittel zugesetzt werden. Oder die Präparationsmischung wird in einer bevorzugten Verfahrensweise bei erhöhter Temperatur mit Hilfe von Galetten aufgebracht, die ihrerseits in heizbare Wännehen eintauchen. In gewissen Fällen kann das Aluminium-tri-alkoholat ohne weitere Zusätze in Substanz, gegebenenfalls in Form einer Schmelze auf den Faden aufgetragen werden: Dm die nachträgliche Verklebung der segmentierten Polyurethanfäden im Pädenwickel zu verhindern, sollen diese Elastomerfäden 0,5 bis 10 j# vorzugsweise 1 bis 5 %, ihres eigenen Gewichtes an Aluminium-tri-alkoholat enthalten. Diese Behandlungsmethode gestattet die Herstellung von hochelastischen Elastomerfäden, die im Fädenwickel trotz höherer Wickelgewichte verklebungsfrei sind und deshalb auch nach längerer Lagerung ein einwandfreies Ablaufverhalten aufweisen. Der Präparationsauftrag garantiert die für die Weiterverarbeitung erforderliche Glätte der Fadenoberfläche, gewährt einen hinreichenden Schutz gegen elektrostatische Aufladungen und verändert insbesondere die physikalischen Eigenschaften, wie das elastische Erholungsvermögen der Fäden, nicht.The aluminum tri-alcoholates are used in so-called textile oils, such as B. mineral oil, dispersed or preferably dissolved, these mixtures Contains 20 to 80% aluminum alcoholate. Depending on the type and proportion of the Alcoholates and oils used, mixtures are obtained that are at room temperature are liquid to pasty, often even of a waxy consistency. Is the viscosity Such a mixture is too high, so an inert with respect to the elastomer substrate Solvents are added. Or the preparation mixture is in a preferred Procedure applied at elevated temperature with the help of godets that immerse yourself in heatable tubs. In certain cases the aluminum tri-alcoholate without further additives in substance, optionally in the form of a melt on the Thread are applied: Dm the subsequent gluing of the segmented polyurethane threads To prevent the thread winding, these elastomer threads should preferably 0.5 to 10 j # Contains 1 to 5% of their own weight in aluminum tri-alcoholate. This method of treatment allows the production of highly elastic elastomer threads, the are non-sticking in the thread winding despite the higher winding weights and therefore also show perfect drainage behavior after long periods of storage. The preparation order guarantees the smoothness of the thread surface required for further processing, grants adequate protection against electrostatic charges and changes especially the physical properties, such as the elastic recovery capacity the threads, no.

Die hochelastischen Fäden können nach bekannten Verfahren durch Verspinnen von Lösungen segmentierter Polyurethane - beispielsweise nach der folgenden Vorschrift - hergestellt werden.The highly elastic threads can be spun by known methods of solutions of segmented polyurethanes - for example according to the following rule - getting produced.

6 000 Teile eines Adipinsäure-Hexandiol-1,6/2,2-Dimethyl-propandiol-1,3-Polyesters (Molverhältnis der Diole 65-: 35) mit der OH-Zahl 61,4 werden mit 1 354 Teilen 4,4'!-Diphenylmethan-diisocyanat und 1 864 Teilen Chlorbenzol 1 Stunde lang auf 100 °C erwärmt und die gebildete NCO-Voradduktlösung auf Raumtemperatur abgekühlt. 8 520 Teile der obigen NCO-Voradduktlösung wer- den in eine 70 °C heiße Lösung von 182,5 Teilen Carbohydrazid in 17 942 Teilen Dimethylformamid eingerührt, mit 800 Teilen einer 33 %igen Titandioxid-IMF-Paste pigmentiert und nach Abkühlen auf Raumtemperatur mit 18 Teilen Hexandiisocyanat-1,6 versetzt. Die Elastomerlösung besitzt eine Viskosität von 750 poise/20 o C. Die so hergestellte Spinnlösung wird kurzfristig auf 90 °C erhitzt und unmittelbar danach aus einer 36 Loch-Spinndüse bei einer Schachttemperatur von 200 °C trocken versponnen. B e i s p i e 1 1 Auf die Fäden wind nach Verlassen des Spinnschachtes mittels Präparationsgaletten, die ihrerseits in auf 60 °C geheizte Wännchen eintauchen, eine Lösung aus 1 Teil Aluminium-trioctadecylat und 1 Teil Shellöl 4 508 aufgebracht. Die Fäden werden mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min aufgespult.6,000 parts of an adipic acid-hexanediol-1,6 / 2,2-dimethyl-propanediol-1,3-polyester (molar ratio of the diols 65-: 35) with an OH number of 61.4 are combined with 1,354 parts of 4.4 '! -Diphenylmethane diisocyanate and 1,864 parts of chlorobenzene were heated to 100 ° C. for 1 hour and the NCO pre-adduct solution formed was cooled to room temperature. 8,520 parts of the above NCO pre-adduct solution are stirred into a 70 ° C. solution of 182.5 parts of carbohydrazide in 17,942 parts of dimethylformamide, pigmented with 800 parts of a 33% strength titanium dioxide IMF paste and, after cooling to room temperature, with 18 parts of 1,6-hexane diisocyanate were added. The elastomer solution has a viscosity of 750 poise / 20 ° C. The spinning solution produced in this way is briefly heated to 90 ° C and immediately afterwards dry-spun from a 36-hole spinneret at a shaft temperature of 200 ° C. B ei Spie 1 1 After leaving the spinning shaft, a solution of 1 part aluminum trioctadecylate and 1 part shell oil 4 508 is applied to the threads by means of preparation godets, which in turn are immersed in tubs heated to 60 ° C. The threads are wound up at a speed of 300 m / min.

Der Gesamttiter des Multifils liegt bei 400 den, der durch Ex- traktion mit Tetrachlorkohlenstoff bestimmte Präparationsauftrag liegt bei. 5 %, bezogen auf das Fadengewicht. Nach einer viertägigen Standzeit der Spinnspule sind die Fadenlagen des Wickels noch nicht miteinander verklebt und die Fäden lassen sich umspulen, ohne daß erhöhte Fadenspannungen und damit merkliche Verdehnungen der hochelastischen Fäden beobachtet würden.The total denier of the multifilament is 400 to that determined by ex-traction with carbon tetrachloride finish applicator is attached. 5%, based on the thread weight. After the spinning bobbin has been standing for four days, the thread layers of the lap are not yet glued to one another and the threads can be rewound without increased thread tension and thus noticeable stretching of the highly elastic threads being observed.

B e i s p i e 1 2 Auf einen gemäß Beispiel 1 eingesetzten trocken gesponnenen Faden wird nach Verlassen des Spinnschachtes mittels Präparationsgaletten, die ihrerseits in auf 65 °C geheizte Wännchen eintauchen, die homogene Schmelze des Aluminium-tri-octadecylates aufgetragen. Der Gesamttiter des Fadens liegt bei 400 den, der durch Extraktion mit Tetrachlorkohlenstoff bestimmte Präparationsauftrag liegt bei 1 , bezogen auf das Fadengewicht. Nach einer zweitägigen Standzeit der Spinnspule sind die Fadenlagen des Wickele noch nicht miteinander verklebt und der Faden läßt eichumepulen, ohne daß erhöhte Fadenspannungen und damit merkliche Verdehnutigen den hochelastischen Padens beobachtet würden. Example 1 2 On a dry spun thread used according to Example 1, the homogeneous melt of the aluminum tri-octadecylate is applied after leaving the spinning shaft by means of preparation godets, which in turn are immersed in tubs heated to 65 ° C. The total titer of the thread is 400 den, the preparation application determined by extraction with carbon tetrachloride is 1, based on the thread weight. After a two-day life of the bobbin the yarn layers of the wrap are still not adhered to each other and the thread can eichumepulen without increased yarn tension and thus noticeable Verdehnutigen the highly elastic Padens would be observed.

Claims

Claims 1. Use of 0.5 to 10% by weight of an aluminum tri-alcoholate of the formula Al (OR) 3, in which R eipn is an alkyl radical with 4 to 22 carbon atoms, for the preparation of blastomer threads.

2. Process for the preparation of elastomer threads which tend to stick together, characterized by the fact that the threads obtained after spinning are used Aluminum tri-alcoholate is applied to the blastomer threads in amounts of 0.5 to 10% by weight.

3. The method according to claim 1, characterized in that aluminum alcoholates of alcohols having 4 to 22 carbon atoms, preferably having 12 to 18 carbon atoms, are used.

4. The method according to claim 1, characterized in that that the aluminum alcoholates are dissolved or dispersed in mineral oil on the elastomer threads applies.

5. The method according to claim 1, characterized in that there is an aluminum alcoholate in the form of its melt on the blastomer threads.