DE2435624A1 - Aq. emulsions used as sizes for monofilaments - based on hydroxy-pivalyl hydroxy-pivalate diesters - Google Patents
Aq. emulsions used as sizes for monofilaments - based on hydroxy-pivalyl hydroxy-pivalate diestersInfo
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Abstract
Description
Wässrige Emulsionen zum behandeln monofilen Polymerisatfäden Die Erfindung betrifft Behandluns- bzw. Ausrüstungsmittel für Fäden aus synthetischen linearen organischen Polymerisaten und Verfahren zum Aufbringen derselben auf solche Fäden. Aqueous emulsions for treating monofilament polymer threads The invention relates to treatment or finishing agents for synthetic threads linear organic polymers and processes for applying the same to them Threads.
Synthetische lineare organische Polymerisate, z. B. Polyamide wie Nylon sowie Polyester, werden zu Fäden gewöhnlich mit Hilfe des Schmelzspinnverfahrens verarbeitet, und die so hergestellten Fäden werden im festen Zustand gezogen bzw.Synthetic linear organic polymers, e.g. B. polyamides such as Nylon, like polyester, are usually made into threads by melt spinning processed, and the threads produced in this way are drawn or drawn in the solid state.
gereckt, um einen hohen Grad von Zähigkeit zu entwickeln, so dass sie zur Verwendung für Textilzwecke geeignet werden.stretched to develop a high degree of toughness, so that they become suitable for use for textile purposes.
Um das Ziehen der Fäden und die Durchführung anderer irbeitsschritte zu erleichtern, denen die Fäden unterzogen werden, ist es erforderlich, auf das soeben nach dem Schmelzspinnverfahren erzeugte Material eine Schlichte oder dgl. aufzubringen, damit die Reibung verringert wird, während die Fäden über Metallflächen bestimmter Textilmaschinen laufen.About pulling the strings and doing other work To facilitate to which the threads are subjected, it is necessary on that Material just produced by the melt spinning process, a size or the like. to apply so that the friction is reduced while the threads over metal surfaces certain textile machines are running.
Eine solche Herabsetzung des Reibungsbeiwertes zwischen den Fasern und den Metallflächen verhindert ein abschleifen der Fäden. Die Schlichte muss geeignet sein, die Fäden zu schmieren, damit sie während des Ziehens nicht reissen. Bei mehrfädigen Garnen ist es ferner erforderlich, dass die Schlich eine gewisse abgeglichene Kohäsion zwischen den Einzelfäden des Garns hervorruft. Einer solchen Kohäsion kommt bei Flachkettenwirkmaschinen eine besondere Bedeutung zu. Ferner ist es sehr erwünscht, dass die Schlichte im hohen Masse oxidationsfest ist, dass sie sich nicht verfärbt, und dass sie keine unlöslichen Harz- und Polymerisatverbindungen bildet.Such a reduction in the coefficient of friction between the fibers and the metal surfaces prevent the threads from grinding off. The size must be suitable be the strings too lubricate so that they do not during pulling tear. In the case of multi-thread yarns, it is also necessary that the slits have a creates a certain balanced cohesion between the individual threads of the yarn. One such cohesion is of particular importance in flat warp knitting machines. Furthermore, it is very desirable that the size is resistant to oxidation to a high degree, that it does not discolour and that it does not contain any insoluble resin or polymer compounds forms.
Weiterhin ist es erwünscht, dass die Schlichte eine hohe gemperaturstabilität aufweist und bei den Temperaturen, denen sie bei der Verarbeitung synthetischer linearer organischer Polymerisatfäden ausgesetzt ist, keinen Rauch erzeugt. Diese letzteren Eigenschaften sind insbesondere für den "Heissreck"-Vorgang von Bedeutung, der beim Herstellen synthetischer linearer organischer Polymerisate durchgeführt wird.It is also desirable for the size to have high temperature stability and at the temperatures they use when processing synthetic exposed to linear organic polymer filaments does not generate smoke. These The latter properties are particularly important for the "hot stretch" process, carried out in the manufacture of synthetic linear organic polymers will.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den genannten Erfordernissen entsprechende Schlichtemassen für Fäden aus synthetischen linearen organischen Polymerisaten zu schaffen, die geeignet sind, den Reibungsbeiwert zwischen Fasern der genannten Art und Metallflächen herabzusetzen, die eine abgeglichene Adhäsion zwischen benachbarten Faserflächen hervorrufen, die bei erhöhten Temperaturen stabil bleiben und keinen Rauch erzeugen, insbesondere während des Heissreckens zum Orientieren des Polymerisats derart, dass z. B. beim Herstellen von Reifencordfäden aus Nylon und Polyestern eine möglichst gleichmässige Zugfestigkeit erzielt wird, ferner ein Verfahren zum aufbringen von Schlichte auf Fäden aus synthetischen linearen organischen Polymerisaten zu schaffen, die Herstellung von läden und Garnen aus synthetischen linearen organischen Polymerisaten dadurch zu erleichtern, dass die Fäden oder Garne mit einer Schlichtemasse behandelt werden, die eine Schmierfähigkeit aufweisen und bei erhöhten Temperaturen widerstandsfähig gegen Oxidieren und Verfärben sind, und schliesslich ein Schmiermittel für Reifencordfäden zu schaffen, das eine Verarbeitung bei hoher Temperatur ermöglicht, bei dessen Verwendung sich die Herstellung kontinuierlich durchführen lässt, und bei dessen Verwendung man Reifencordfäden aus Polyester erhält, die hervorragend an Gummi haften und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung durch Durchbiegen aufweisen. The invention is based on the object of meeting the requirements mentioned corresponding sizing compounds for threads made from synthetic linear organic polymers to create that are capable of reducing the coefficient of friction between fibers of the aforementioned Kind and degrade metal surfaces that have a balanced adhesion between adjacent ones Produce fiber surfaces that remain stable at elevated temperatures and none Generate smoke, especially during hot stretching to orient the polymer such that z. B. in the manufacture of nylon and polyester tire cords a tensile strength that is as uniform as possible is achieved, furthermore a method for application of size to threads made of synthetic linear organic polymers to create the production of stores and synthetic linear organic yarn To facilitate polymerizates that the threads or yarns with a sizing mass that have lubricity and at elevated temperatures are resistant to oxidation and discoloration, and finally a lubricant for tire cords that allow processing at high temperatures, when used, the production can be carried out continuously, and when using it, tire cords made of polyester are obtained which are excellent adhere to rubber and have a high resistance to fatigue due to flexing exhibit.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention and advantageous details of the invention are set forth in the following explained in more detail using exemplary embodiments.
Allgemein gesprochen wird die Erfindungsaufgabe gelöst durch die Verwendung von Hydroxypivalylhydroxypivalat-Estern, die im folgenden kurz als "HPHP-Ester't bezeichnet werden, deren Moleküle stabile Neopentylgruppen enthalten. Bei diesem chemischen Aufbau stehen Stoffe zur Verfügung, die nur in geringem Masse flüchtig sind und auch bei erhöhten Temperaturen stabil bleiben; die letztere Eigenschaft führt zu einer Verringerung des Verlustes der Fasern an Festigkeit bei der Verarbeitung bei hoher Temperatur, und sie ermöglicht das Arbeiten mit einer hohen Temperatur.Generally speaking, the object of the invention is achieved through the use of hydroxypivalyl hydroxypivalate esters, hereinafter referred to as "HPHP ester" for short whose molecules contain stable neopentyl groups. With this one chemical structure, substances are available that are only slightly volatile are and remain stable even at elevated temperatures; the latter property leads to a reduction in the loss of strength of the fibers during processing at high temperature, and it enables working at high temperature.
HPKP wird gebildet durch Umsetzung von Hydroxypivalylalkohol mit Hydroxypivalinsäure und wird in der Literatur auch als Neopentylolglykolmonohydroxypivalat bezeichnet. HPHP ist im Handel erhältlich von Eastman Chemical Products, Inc. Eine Methode zur Herstellung von HI)HP ist in der US-PS 3 057 911 angegeben.HPKP is formed by reacting hydroxypivalyl alcohol with hydroxypivalic acid and is also referred to in the literature as neopentylene glycol monohydroxypivalate. HPHP is commercially available from Eastman Chemical Products, Inc. One method for Production of HI) HP is indicated in U.S. Patent 3,057,911.
Genauer gesagt, sind durch die Erfindung Schlichtemassen für Fäden aus synthetischen linearen organischen Polymerisaten geschaffen worden, bei denen es sich um HPHP-Ester handelt, deren chemischer Aufbau der nachstehenden allgemeinen Formel entspricht: Hierin sind R1 und R2 Alkyl- oder Alkylenmonocarbonsäuren, die 2 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten und vorzugsweise von den Fettsäuren genommen sind. Durch die Erfindung werden sowohl einfache HPHP-Ester, d. h. solche, bei denen R1 und R2 das gleiche Radikal bezeichnen, als auch gemischte HPHP-Ester in Betracht gezogen. Zwar wird es vorgezogen, die Radikale R1 und R2 von gesättigten und ungesättigten geradkettigen Säuren abzuleiten, doch kommen auch Gruppen in Frage, die von verzweigtkettigen Säuren abgeleitet sind, z. B. die Neosäuren wie beispielsweise Neononanonsäure usw. oder Isosäuren, z. B.More precisely, the invention has created sizing compositions for threads made of synthetic linear organic polymers, which are HPHP esters, the chemical structure of which corresponds to the following general formula: Herein R1 and R2 are alkyl or alkylene monocarboxylic acids which contain 2 to 24 carbon atoms and are preferably taken from the fatty acids. The invention takes into account both simple HPHP esters, ie those in which R1 and R2 denote the same radical, and mixed HPHP esters. While it is preferred to derive the radicals R1 and R2 from saturated and unsaturated straight chain acids, groups derived from branched chain acids are also suitable, e.g. B. the neo acids such as neonanonic acid etc. or iso acids, e.g. B.
Isostearinsäure. Wesentliche Angaben über einige dieser Verbindungen sind weiter unten in der Tabelle I zusammengestellt.Isostearic acid. Essential information about some of these compounds are listed in Table I below.
Ein Glykol-KPKP von hohem Molekulargewicht bietet wegen der Stabilität der Neokonfiguration (C2 oder c2 in der vorstehenden Formel) eine hohe Temperaturstabilität bei geringer Flüchtigkeit. Diese deutet darauf hin, dass auch andere Neoglykolester thermisch tstabile Schlichtemassen für Fasern liefern.A high molecular weight glycol KPKP offers stability because of its stability the neoconfiguration (C2 or c2 in the above formula) has high temperature stability with low volatility. This suggests that other neoglycol esters provide thermally stable sizing compositions for fibers.
Die Verfahren zum Erzeugen von KPHP-Estern sind bekannt, da es sich um Veresterungsverfahren handelt. Gewöhnlich werden 2 Mol der Säure oder eines Säuregemisches im allgemeinen unter Rückfluss in Gegenwart von Toluol oder eines anderen Verdünnungsmittels mit einem Mol HPHP zur Reaktion gebracht. Die sich ohne Katalysator abspielende Reaktion läuft bei Temperaturen zwischen 1500 C und 2650 C und während einer Zeit von 4 bis 12 Stunden ab, bis die theoretisch erforderliche Menge an Reaktionswasser freigesetzt und gesammelt worden ist. Die Reaktion kann auch durch einen Katalysator gefördert werden, z. B. durch eine aromatische Sulfossäure wie Paratoluolsulfosäure, wobei sich die Reaktionszeit erheblich verkürzt. Hierauf wird der im wesentlichen vollständig veresterte HPHP-Ester gewonnen, z. B. durch Abstreifen im Vakuum, so dass man ein Esterprodukt mit einem niedrigen Wert an freier Fettsäure erhält.The processes for making KPHP esters are known as they are is an esterification process. Usually 2 moles of the acid or a mixture of acids are used generally under reflux in the presence of toluene or another diluent reacted with one mole of HPHP. The one that takes place without a catalyst Reaction runs at temperatures between 1500 C and 2650 C and for a time from 4 to 12 hours until the theoretically required amount of water of reaction released and collected. The reaction can also be carried out by a catalyst be promoted, e.g. B. by an aromatic sulfonic acid such as paratoluene sulfonic acid, the response time is significantly reduced. Then the essentially fully esterified HPHP esters obtained, e.g. B. by stripping in a vacuum, so that an ester product with a low free fatty acid value is obtained.
Als Beispiele für gemäss der Erfindung in F-rage kommende Ester seien die folgenden genannt: HPKP-onoacetatmonooleat, HPHP-Dioleat, HPHP-Distearat, HPHP-Dilaurat, HPHP-Diheptanoat, HPHP-Dicaparat, HPHP-Monolaurat, HPHP-Monopalmitat, RPHP-Monoisonoanoatmonostearat usw. Ferner kann man zum Herstellen von HPHP-Estern Säuregemische verwenden.As examples of esters in question according to the invention be the following named: HPKP onoacetate monooleate, HPHP dioleate, HPHP distearate, HPHP dilaurate, HPHP diheptanoate, HPHP dicaparat, HPHP monolaurate, HPHP monopalmitate, RPHP monoisonoanoate monostearate etc. It is also possible to use mixtures of acids to produce HPHP esters.
Tabelle 1 Typische HPHP-Ester HPHP-Ester von Freie Fettsäure- Verseifungs- Hydroxylzahl zahl zahl Ölsäure 0,03 235 9,5 Stearinsäure 0,02 232 7,5 Palmitinsäure 0,02 244 3,0 30% Palmitin-und 70 % Laurinsaure 0,02 273 2,0 Laurinsäure 0,01 292 4,0 Nonanonsäure 0,01 347 10,0 Isononanonsäure 0,01 343 15,0 Heptanonsäure 0,01 336 6,0 Die Schlichtemassen können auf die Fäden aus synthetischen linearen organischen Polymerisaten direkt oder in einem Lösungsmittel gelöst oder als wässrige Emulsion aufgebracht werden. Gewöhnlich richtet sich das angewendete Verfahren nach der prozentualen Menge des Schmiermittels, der Art des Polymerisats, der Verfahrensweise und den verfügbaren Einrichtungen. Genauer gesagt, richtet sich die Wahl des Verfahrens nach der Art der Einrichtung, die für die Verarbeitung des Polymerisats am besten geeignet ist. Die Menge des auf das organische Polymerisat aufgebrachten Schlichtematerials beträgt im allgemeinen 0,5 bis 15 Gew.%. Ferner ist es möglich, die Schlichte dem organischen Polymerisat vor dem Schmelz spinnen beizufügen, so dass sie später an die Oberfläche dringt. Table 1 Typical HPHP Esters HPHP Esters of Free Fatty Acid Saponification Hydroxyl number number oleic acid 0.03 235 9.5 stearic acid 0.02 232 7.5 palmitic acid 0.02 244 3.0 30% palmitic and 70% lauric acid 0.02 273 2.0 lauric acid 0.01 292 4.0 nonanoic acid 0.01 347 10.0 isononanoic acid 0.01 343 15.0 heptanoic acid 0.01 336 6.0 The sizes can be applied to the threads of synthetic linear organic Polymers directly or dissolved in a solvent or as an aqueous emulsion be applied. Usually the method used is based on the percentage Amount of lubricant, the type of polymer, the procedure and the available facilities. More precisely, the choice of procedure depends according to the type of facility that is best for processing the polymer suitable is. The amount of sizing material applied to the organic polymer is generally 0.5 to 15% by weight. It is also possible to change the finishing to the Organic polymer to be added before the enamel spinning, so that they can be attached later the surface penetrates.
Zum Herstellen einer wässrigen Emulsion, die die Schlichte enthält, kann man ein beliebiges einzelnes oberflächenaktives Mittel oder eine Kombination von oberflächenaktiven Mitteln verwenden, die mit der Schlichte kompatibel sind und die Fähigkeit haben, eine stabile Emulsion zu bilden. Beispiel weise kann man unter Anwendung bekannter Verfahren eine wässrige Emulsion der nachstehenden Zusammensetzung herstellen: j e i s p i e 1 A: (60 Gew.teile HPHP-Ester (10 Gew.teile Glycerinmonooleat 15 Gew.teile ( Gew.teile äthoxyliertes (etwa 25 Mol) ( Ricinusöl (15 Gew.teile Polyäthylenglykol (400) Dilaurat 85 Gew.teile Wasser Weitere geeignete oberflächenaktive Mittel sind sulfatiertes Glycerintrioleat, äthoxylierter Tridecylalkohol, Polyglycerinester, wie Decaglycerintetraoleat, Triäthanolaminoleat, Decaglycerindilaurat, Decaglycerindicaprylat, äthoxyliertes (8 bis 15 Mol) Nonylphenol usw., welche allein oder in Kombination wie nach obigem Beispiel verwendet werden können. Gewöhnlich enthält die wässrige Emulsion 1 bis 25 Ge.% nicht-wässrige Feststoffe, die sich ihrerseits aus 50 bis 80 Gew.teilen der Schlichte und 50 bis 20 Gew.teilen des Emulgators zusammensetzen.To produce an aqueous emulsion containing the size, Any single surfactant or combination can be used use surfactants compatible with the size and have the ability to form a stable emulsion. Example one can an aqueous emulsion having the following composition using known techniques produce: j e i s p i e 1 A: (60 parts by weight of HPHP ester (10 parts by weight of glycerol monooleate 15 parts by weight (parts by weight of ethoxylated (about 25 mol) (castor oil (15 parts by weight of polyethylene glycol (400) Dilaurate 85 parts by weight water Other suitable surface-active agents are sulfated glycerol trioleate, ethoxylated tridecyl alcohol, polyglycerol ester, such as decaglycerin tetraoleate, triethanolamine oleate, decaglycerin dilaurate, decaglycerin dicaprylate, ethoxylated (8 to 15 moles) nonylphenol, etc., which alone or in combination can be used as in the example above. Usually contains the aqueous Emulsion 1 to 25% by weight non-aqueous solids, which in turn consist of 50 to 80 parts by weight of the size and 50 to 20 parts by weight of the emulsifier.
Zu den geeigneten Lösungsmitteln zur Verwendung beim Aufbringen er Schlichte gehören die ein niedriges Molekulargewicht aufweisenden Alkanole wie äthanol oder Propanol, Ketone wie Aceton und Kohlenwasserstoffe wie Petroleumäther oder Toluol.About the appropriate solvents to use in applying it Sizes include the low molecular weight alkanols such as ethanol or propanol, ketones such as acetone and hydrocarbons such as petroleum ether or Toluene.
Das Lösungsmittel muss mit dem Polymerisat, auf das es aufgebracht wird, verträglich sein.The solvent must match the polymer to which it is applied will be compatible.
Ferner können bestimmte Zusatzstoffe, z. B. solche zum Verhindern statischer Aufladungen, emulsionsbildende Säuren, Schmierungsmittel und dgl., die zur Steigerung der Kohäsion dienen, in Verbindung mit Schlichtemassen nach der Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie die Schlichtemassen nicht wesentlich schädigen oder ihre Eigenschaften verändern.Furthermore, certain additives, e.g. B. those to prevent static charges, emulsifying acids, lubricants and the like to increase cohesion serve in conjunction with sizing agents can be used according to the invention, provided that they are the sizes do not significantly damage or change their properties.
Die Erfindung befasst sich auch mit dem Aufbringen der Schlichtemassen auf Faden der genannten Art sowie mit auf diese Weise behandelten Fäden. Der Ausdruck 11Fäden" bezeichnet hier monofile Fäden und aus mehreren solchen Fäden bestehende Garne ohne Rücksicht darauf, ob sie gezwirnt sind oder nicht.The invention also deals with the application of the sizes on thread of the type mentioned and with threads treated in this way. The expression 11 threads "here refers to monofilament threads and consisting of several such threads Yarns regardless of whether they are twisted or not.
Zu den synthetischen linearen organischen Polymerisaten gehören Polyamide wie Polyhexamethylensebacamid, Poly-kappaaminoundecanonsäure, Polynepsilon-caprolactam usw., Acrylpolymerisate, die im wesentlichen aus Acrylnitril bestehen, Polyolefine, wie Polymethylen, Polyäthylen, Polypropylen usw., Polyester, wie Polyäthylenterephthalat und andere Polyester, die bei der Reaktion eines zweiwertigen Alkohols mit einer zweiwertigen Säure entstehen, usw. sowie Polyharnstoffe, wie Polyhexamethylenharnstoff usw.The synthetic linear organic polymers include polyamides such as polyhexamethylene sebacamide, poly-kappaaminoundecanoic acid, polynepsilon-caprolactam etc., acrylic polymers, which essentially consist of acrylonitrile, polyolefins, such as polymethylene, polyethylene, polypropylene, etc., polyesters such as polyethylene terephthalate and other polyesters which are produced when a dihydric alcohol reacts with a dibasic acid, etc. as well as polyureas, such as polyhexamethylene urea etc.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele weiter veranschaulicht.The invention is further illustrated by the following examples.
Beisiel 1 Im Vergleich zu einer handelsüblichen Butylstearatschlichte für Textilfasern wurden verschiedene HPHP-Ester entsprechend der im vorhergehend bezeichneten Formulierung bezüglich ihrer thermischen Stabilität und ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Rauchbildung und Verfärbung geprüft. Die Ester nach der Erfindung und die Vergleichs schlichte wurden stark oxidierend wirkenden Bedingungen ausgesetzt; hierzu wurde jedes Material in Form eines sehr dünnen Films in eine Aluminiumschale eingebracht, die unter atmosphärischen Bedingungen einer hohen Temperatur ausgesetzt wurde.Example 1 Compared to a commercially available butyl stearate size different HPHP esters have been used for textile fibers corresponding to those in the preceding designated formulation with regard to their thermal stability and resistance tested against smoke formation and discoloration. The esters according to the invention and the Comparative sizes were exposed to strongly oxidizing conditions; For this each material was placed in an aluminum dish in the form of a very thin film, which has been exposed to high temperature under atmospheric conditions.
Die in der nachstehenden Tabelle II zusammengefassten Ergebnisse dieser Untersuchung veranschaulichen im Vergleich zu der handelsüblichen Butylstearatschlichte die hohe thermische Stabilität, die grössere Widerstandsfähigkeit gegen Verfärbung und das geringe Ausmass der Rauchbildung der HPHP-Ester.The results of these are summarized in Table II below Investigations illustrate in comparison to the commercially available butyl stearate size the high thermal stability, the greater resistance to discoloration and the low level of smoke generated by the HPHP esters.
T a b e l l e II HPHP-Di- HPHP-Di- HPHP-Di- HPHP-Di- HPHP-Di- Butylstearat oleat palmitat laurat heptanoat stearat 20 min bei 160° C Gewichtsverlust,% 0 0 0 0 0,6 1,3 Rauchkeine keine keine keine leicht leicht bildung Verfärkeine keine keine keine keine keine bung 20 min bei 260° C Gewichts-0,5 0,75 0,7 1,0 13,0 25,5 verlust, % Rauchkeine keine keine keine leicht mittel bildung Verfärkeine keine keine keine keine leicht bung Beispiel 2 Die Reibung zwischen den Fasern wurde bei 840/192-Denier-Polyestergarn dadurch ermittelt, dass mit Hilfe eines Lösungsmittels eine HPRP-Ester in einer Menge von 1 Gew.% auf ein Garn aufgebracht und dieses Garn mit einem anderen Garn verglichen wurde, das durch Waschen vonseiner Schlichte befreit worden war. Die Versuche wurden bei einer Temperatur von 220 C und einer relativen Feuchte v-on 25 % durchgeführt. Die Versuchsbedingungen (attenuation) waren wie folgt: Garndrehung 1,5-mal (5400) Angehängtes Gewicht 20 g Geschwindigkeit des 2,5 mm/sec Hegistrierstreifens Laufge schwindigkeit des Garns G,2 mm/sec Reibungs- mm zwischen den beiwert Ruckbewegungen Vergleichsgarn 90 35 (gewaschen) HPHP-Dioleat 65 50 HPHP-Diheptanoat 60 60 Diese Ergebnisse veranschaulichen die erhebliche Verringerung des Reibungsbeiwertes zwischen den Polyesterfäden von Garnen, die mit Schlichtemassen nach der Erfindung behandelt wurden.Table II HPHP-Di-HPHP-Di-HPHP-Di-HPHP-Di-HPHP-Di-butyl stearate oleate palmitate laurate heptanoate stearate 20 min at 160 ° C weight loss,% 0 0 0 0 0.6 1.3 Smoke none none none none easy easy formation discoloration none none none none no exercise 20 min at 260 ° C Weight -0.5 0.75 0.7 1.0 13.0 25.5 loss,% smoke none none none none slight medium formation discoloration none no no no easy exercise Example 2 The friction between the Fibers were determined in 840/192 denier polyester yarn by using of a solvent, an HPRP ester is applied to a yarn in an amount of 1% by weight and this yarn has been compared to another yarn obtained by washing his Plain had been freed. The experiments were carried out at a temperature of 220 C. and a relative humidity of 25%. The test conditions (attenuation) were as follows: Yarn twist 1.5 times (5400) Attached weight 20 g speed of the 2.5 mm / sec registration strip running speed of the yarn G, 2 mm / sec friction mm between the coefficient of jerks, comparison yarn 90 35 (washed) HPHP dioleate 65 50 HPHP diheptanoate 60 60 These results illustrate the significant reduction the coefficient of friction between the polyester threads of yarns made with sizes were treated according to the invention.
Die aufgezeichneten Intervalle zwischen den ruckweise erfolgenden Bewegungen zeigen die relative Kohäsion an. Je grösser das gemessene Intervall ist, desto grösser ist das Ausmass der Schmierfähigkeit, und umgekehrt. Es ist somit ersichtlich, dass die relative Kohäsion zwischen den aufeinander folgenden Fasern bzw. die Schmierwirkung erheblich verbessert wird, wenn man HPHP-Ester auf die Fäden aufbringt.The recorded intervals between the jerky ones Movements indicate relative cohesion. The larger the measured interval, the greater the degree of lubricity, and vice versa. So it is can be seen that the relative cohesion between the successive fibers or the lubricating effect is considerably improved if you apply HPHP ester to the threads brings up.
Beispiel 3 Die Reibung zwischen den Fasern und einer Metallfläche wurde bei einem 840/192-Denier-Polyestergarn, auf das mit Hilfe eines Lösungsmittels ein RPHF-Ester in einer Menge von 1 96 aufgebracht worden war, wurde ermittelt, und das Garn wurde mit einem gewasschenen Garn (ohne Schlichte) verglichen. Hierbei waren die Versuchsbedingungen wie folgt: Temperatur, °C 22 Relative Feuchte, 96 25 Laufgeschwindigkeit 100 des Garns, m/min Gesamtgewicht der 100 Rolle, g Radian 5 Die Differenzreibung, deren Zunahme eine Vergrösserung der Reibung anzeigt, wird in Gramm ausgedrückt.Example 3 The friction between the fibers and a metal surface was made on 840/192 denier polyester yarn onto which a solvent was used an RPHF ester had been applied in an amount of 1 96, it was determined and the yarn was compared to a washed yarn (no size). Here the experimental conditions were as follows: temperature, ° C 22 relative humidity, 96 25 Running speed 100 of the yarn, m / min total weight of the 100 roll, g radian 5 The differential friction, the increase of which indicates an increase in the friction, becomes expressed in grams.
Schlichte Differenzreibung keine (gewaschenes 190 Vergleichsgarn) HPHP-Dioleat 110 HPHP-Heptanoat 115 Die vorstehenden Ergebnisse lassen die überlegene Schmierfähigkeit von HPHP-Estern zwischen Fasern und Metall erkennen. Plain differential friction none (washed 190 reference yarn) HPHP Dioleate 110 HPHP Heptanoate 115 The above results suggest the superior one Recognize lubricity of HPHP esters between fibers and metal.
B e i s p i e l 4 Die Rauchbildungs-, Brenn- und Entflammungstemperaturen der HPHP-Ester wurden unter Anwendung des A.O.C.S.-Verfahrens Cc-9a-48 mit den entsprechenden Werten für eine handelsübliche Butylstearatschlichte für Fäden verglichen. Die nachstehenden Ergebnisse lassen die erheblich geringere Neigung der HPHP-Ester zur Rauchbildung erkennen.EXAMPLE 4 The smoke formation, burning and ignition temperatures the HPHP esters were prepared using the A.O.C.S. Procedure Cc-9a-48 with the appropriate Values for a commercially available butyl stearate size for threads compared. The following Results show that the HPHP esters have a significantly lower tendency to smoke recognize.
Rauchbildungs- Entflammungs- Brenntemperatur, °C temperatur,°C temperatur, °C Butylstearat 118 193 204 HPHP-Diester von Stearinsäure 191 310 329 Öl säure 210 307 338 Palmitinsäure 191 291 318 Beispiel 5 Cordschnüre aus dreifachem Polyestergarn von 1300 Denier, die mit einer handelsüblichen Schlichte (Vergleichsgarn) bzw. mit einer selbstemulgierbaren Masse nach der Erfindung behandelt worden waren, wurden unter Verwendung von Gummi für Reifenkarkassen in Probestücke eingeformt. Smoke, ignition, burning temperature, ° C temperature, ° C temperature, ° C butyl stearate 118 193 204 HPHP diester of stearic acid 191 310 329 oleic acid 210 307 338 Palmitic acid 191 291 318 Example 5 Cord cords made from triple polyester yarn of 1300 denier with a commercially available size (comparison yarn) or with a self-emulsifiable mass according to the invention had been treated molded into test pieces using rubber for tire carcasses.
Hierzu kann man z.B. Naturkautschuk oder SBR oder Natur-SBR-Kautschuk verwenden. Nach dem Entfernen aus der Form kann man die Adhäsion als Kraft ermitteln, die erforderlich ist, um das Cordmaterial vom Gummi zu trennen. Die Messung kann bei Raumtemperatur oder bei einer erhöhten Temperatur stattfinden, und die zum Trennen benötigte Kraft kann in Krafteinheiten angegeben werden.For this you can use e.g. natural rubber or SBR or natural SBR rubber use. After removing it from the mold, one can determine the adhesion as a force, which is required to separate the cord material from the rubber. The measurement can take place at room temperature or at an elevated temperature, and the separation required force can be given in units of force.
Um die Adhäsion bei U-förmiger Gestalt zu ermitteln, wurden die behandelten Cordfäden 20 min lang bei 1440 C in den Gummi in einer Form eingeformt, die es ermöglichte, U-förmige Cordschleifen zu erzeugen, welche 6,35 mm tief in den Gummi eingebettet waren. Diese Gordfaden- und Gummiprobestücke wurden auf 121 C in einem besonderen Zusatzgerät für eine Zugfestigkeitsprüfeinrichtung erwärmt, und die Kraft, die erforderlich war, um ein Ende des U-förmigen Fadens aus dem Gummi herauszuziehen, wurde bei einer Trenngeschwindigkeit von 30 cm/min gemessen.In order to evaluate the adhesion in U-shape, the treated ones were Cords molded into the rubber for 20 minutes at 1440 C in a shape that made it possible to Create U-shaped cord loops, which are embedded 6.35 mm deep into the rubber was. These cord and rubber specimens were heated to 121 C in a special Ancillary equipment for a tensile tester heated, and the force required was to pull one end of the U-shaped thread out of the rubber, was at one Separation speed of 30 cm / min measured.
Die Dauerfestigkeit der Cordfäden lässt sich mit Hilfe des ASUM-Verfahrens D-885 ermitteln. Bei dieser Prüfung wird die Probe abwechselnd auf Druck und Zug beansprucht, und die Ermüdungsfestigkeit ergibt sich als die Zahl der Lastwechsel, die bis zum Bruch erreicht wird.The fatigue strength of the cords can be determined with the help of the ASUM procedure Determine D-885. In this test, the specimen is alternately subjected to compression and tension stressed, and the fatigue strength results as the number of load cycles, which is reached until the break.
Streifenadhäsion / Relative Abziehkraft Adhäsion Dauer-Raumtemperatur Hohe Temperatur bei U-i'orm festigkg keit Handelsübliche Schlichte (Vergleich) 100 100 10 32000 Lastw.Stripe adhesion / relative peel force adhesion permanent room temperature High temperature at U-i'orm strength Commercially available size (comparison) 100 100 10 32000 trucks
RPRP-Di stearat 104 130 16 39000 Lastw.RPRP di stearate 104 130 16 39000 trucks.
Bemerkung: Je höher die Zahlenwerte, desto besser die Ergebnisse.Note: The higher the numerical values, the better the results.
Beispiel 6 Ein mit der erfindungsgemässen Schlichte (HPI2-Distearat) behandelter Reifencord und ein ähnlicher Reifencord, der mit handelsüblicher Schlichte behandelt war, wurden 48 Stunden lang in einem dicht verschlossenen Rohr in Sauerstoff mit einem Druck von 0,069 bar auf 1490 C gehalten. Das prozentuale Erhaltenbleiben der Bruchfestigkeit im Vergleich zur Bruchfestigkeit vor der Alterung wurde als Mass für die thermische Stabilität angesetzt. Höhere Werte zeigen eine weitergehende Beibehaltung der Festigkeit und eine geringere Schädigung des Cordmaterials mit der betreffenden Schlichte bei der erhöhten Temperatur an.Example 6 A with the size according to the invention (HPI2 distearate) treated tire cord and a similar tire cord made with a commercially available size were treated in a sealed tube in oxygen for 48 hours held at 1490 ° C. with a pressure of 0.069 bar. The percentage of retention the breaking strength compared to the breaking strength before aging was taken as Measure for the thermal stability applied. Higher values indicate a more extensive one Retention of strength and less damage to the cord material of the size in question at the elevated temperature.
Die Bruchfestigkeit wurde nach dem ASTM-Verfahren D-2256 gemessen.The breaking strength was measured according to ASTM method D-2256.
Relative thermische Stabilität Handelsübliche Schlichte 100 HPHP-Distearat 106 Beispiel 7 Eine wässrige Emulsion wurde gemäss der Formel von Beispiel A hergestellt. Die I2HP-Ester der folgenden Säuren wurden verwendet: Essigsäure, Propensäure, Lutyrinsäure, Crotonsäure, Valeriansäure, Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsaure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Lauroleinsäure, Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Oleinsäure, Gadoleinsäure, Erucinsäure, Ricinoleinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Eleostearinsäure, Licansäure, Arachidonsäure und Clupanodosäure. Relative thermal stability Commercially available size 100 HPHP distearate 106 Example 7 An aqueous emulsion was prepared according to the formula of Example A. The I2HP esters of the following acids were used: acetic acid, propenoic acid, lutyric acid, Crotonic acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, Myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, Lauroleic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, gadoleic acid, erucic acid, Ricinoleic acid, linoleic acid, linolenic acid, eleostearic acid, licanic acid, arachidonic acid and clupanodoic acid.
B e i s p i e l 8 Beispiel 7 wurde wiederholt unter Verwendung von 99 Gew.-teilen Wasser und 1 Gew.teil des übrigen Materials.EXAMPLE 8 Example 7 was repeated using 99 parts by weight of water and 1 part by weight of the remaining material.
Beispiel 9 Beispiel 7 wurde wiederholt unter Verwendung von 75 Gew.teilen Wasser und 25 Gew.teilen des übrigen Materials.Example 9 Example 7 was repeated using 75 parts by weight Water and 25 parts by weight of the remaining material.
B e i s p i e l 10 Beispiel 8 wurde wiederholt unter Verwendung von 50 Gew.teilen der Schlichte (HPHP-Ester) und 50 Gew.teilen des oberflächenaktiven Emulgators.Example 10 Example 8 was repeated using 50 parts by weight of the size (HPHP ester) and 50 parts by weight of the surface-active Emulsifier.
B e i 5 p i e 1 11 Beispiel 8wurde wiederholt unter Verwendung von 80 Gew.teilen der Schlichte und 20 Gew.teilen des Emulgators.B e i 5 p i e 11 Example 8 was repeated using 80 parts by weight of the size and 20 parts by weight of the emulsifier.
B e i s p i e l 12 Beispiel 9 wurde wiederholt unter Verwendung von 50 Gew.-teilen der Schlichte (HPHP-Ester) und 50 Gew.teilen des Emulgators.Example 12 Example 9 was repeated using 50 parts by weight of the size (HPHP ester) and 50 parts by weight of the emulsifier.
B e i 5 p i e 1 13 Beispiel 9 wurde wiederholt unter Verwendung von 80 Gew.-teilen der Schlichte und 20 Gew.teilen des Emulgators.Example 9 was repeated using 80 parts by weight of the size and 20 parts by weight of the emulsifier.
Bei allen Beispielen (7 bis 13) wurden gute Eigenschaften, wie im obigen beschrieben, festgestellt.In all examples (7 to 13), good properties, as in described above.
Die vorstehenden Ausführungen gelten, wie erwähnt, für fadenförmige Materialien zur Verwendung bei einem kontinuierlichen Prozess, bei dem die Fäden während der Behandlung nicht in einem Emulsionsbad verbleiben. Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung kann es zweckmässig sein, Stapelfasern mit einer Länge von etwa 38 mm mittels eines nicht kontinuierlichen Verfahrens mit der beschriebenen Emulsion zu überziehen, bei dem die Stapelfasern auf längere Zeit in einen Bottich oder dgl. eingebracht und dann wieder entnommen werden.The above statements apply, as mentioned, to thread-like Materials for use in a continuous process in which the filaments do not remain in an emulsion bath during treatment. According to a second Embodiment of the invention, it may be appropriate to use staple fibers with a length of about 38 mm by means of a discontinuous process with that described Coating emulsion in which the staple fibers are kept in a vat for a long time Or the like. Introduced and then removed again.
Bei diesem Verfahren entspricht die Menge der Schlichte (Diester) zuzüglich des oberflächenaktiven Emulgators etwa 0,4 bis etwa 2 Gew.96, wobei der Rest Wasser ist. Auch in diesem Fall beträgt das Verhältnis zwischen der Schlichte und dem oberflächenaktiven Mittel 50 bis 80 Gew.% der Schlichte auf 50 bis 20 Gew.% des oberflächenaktiven Mittels.In this process, the amount of size (diester) plus the surface-active emulsifier about 0.4 to about 2 wt.96, the Rest is water. In this case, too, the ratio between the size is and the surfactant 50 to 80% by weight of the size to 50 to 20% by weight of the surfactant.
Patentansprüche: Patent claims:
Claims (16)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US46274474 US3914177A (en) | 1972-03-22 | 1974-04-22 | Hydroxy pivalyl hydroxy pivalate esters and method of treating textile filaments therewith |
Publications (2)
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DE2435624A1 true DE2435624A1 (en) | 1975-10-23 |
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Family Applications (1)
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DE19742435624 Granted DE2435624B2 (en) | 1974-04-22 | 1974-07-24 | Aqueous emulsions for the treatment of threads made from synthetic linear organic polymers or from staple fibers |
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Families Citing this family (1)
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JPH06104955B2 (en) * | 1988-01-09 | 1994-12-21 | 竹本油脂株式会社 | Oil agent for synthetic fiber processing |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |