DE69209022T2

DE69209022T2 - Veredlungsmittel für Textilfasern

Info

Publication number: DE69209022T2
Application number: DE69209022T
Authority: DE
Inventors: Randy Dell Petrea; Robert Louis Schuette
Original assignee: Milliken Research Corp
Current assignee: Milliken Research Corp
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2012-12-12
Also published as: JP3266341B2; CA2085204C; DE69209022D1; JPH05331769A; US5241042A; CA2085204A1; EP0547846A1; EP0547846B1

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Präparationsmittei- bzw. Schmälze- bzw. Gleitmittelzusammensetzung zum Ausrüsten bzw. Veredeln von Textilfasern und insbesondere eine Zusammensetzung, welche ein Polyalphaolefinöl und ein verbessertes Emulgiermittel mit einer Polyoxyalkylenkette und einen hydrophoben Bestandteil mit einer Vielzahl von aliphatischen C&sub4;-C&sub3;&sub2;-Gruppen enthält.
Synthetische Polymere werden zu Fasern in Form kontinuierlicher Filamente bzw. Fäden, gewöhnlich durch ein Schmelzspinnverfahren, verarbeitet. Die Filamente werden abgekühlt und zu Filamentgarn, -stapel oder -hede bzw. kabel umgewandelt. Typischerweise wird auf die Fasern eine Präparationsmittel- bzw. Schmälz- bzw. Gleitmittelzusammensetzung oder eine Ausrüstung bzw. Veredelung aufgetragen, um durch Verminderung der Reibung, Zerstreuung statischer Ladungen und Modifizierung der Geschmeidigkeit und Garnbündelbildungeigenschaften der Fasern die Verarbeitungsschritte zu unterstützen. Die Ausrüstung bzw. Veredelung sollte relativ nicht-absorbierend sein, da dies die Festigkeit und Elastizität der Fasern gegenteilig beeinflussen kann. Auch neigen die Fasern beim Absorbieren der Ausrüstung bzw. Veredelung dazu anzuschwellen, die Schmierung geht verlorel und die Reibung erhöht sich. Ein weiteres Erfordernis für die Ausrüstung bzw. die Veredelung ist, daß sie von der Faser durch herkömmliche Verfahren entfembar sein sollte.
Mineralöl war eine der ersten Zusammensetzungen, die als Faserveredelung für synthetische Fasern verwendet wurde. Aufgrund des hohen Absorptionsgrades von Mineralöl in einige Fasern, besondern elastomere Polyurethane, wurden die Mineralöle jedoch durch Polysiloxanöle ersetzt.
Die Polysiloxanöle liefern eine bessere (Spinn-)Präparation bzw. Gleitenomachung und werden gewöhnlich weniger durch die Fasern absorbiert. Insbesondere waren Polysiloxanöle in Verbindung mit Polymeren, die besonders empfindlich auf die schädliche Wirkung der Absorption von Präparationsmittel bzw. Gleitmittel sind, wie elastomere Polyurethan (Spandex*)-Fasern, nützlich. Obwohl Polysiloxanöle für gut über zwanzig Jahre auf elastomeren Polyurethanen verwendet wurden, gibt es einige mit der Verarbeitung von mit diesen Ölen behandelten Fasern verbundene Nachteile. Die Polysiloxanöle bieten nicht die erforderliche Kohäsion, um darin Gambündel oder -körper zusammenzuhalten und es wird ein Körperabbau mit der Zeit festgestellt. Der mit Polysiloxanölen verbundene Mangel an Grenzreibung führt auch zu Unregelmäßigkeiten in der Garnkörperbildung, wie Absetzen und Auswölben, und begrenzt die Garnkörpergröße.
Sicherheits- und Umweltbelange sprechen auch gegen die Verwendung von Polysiloxanölen als Faserveredelungsmittel. Spritztropfen von Polysiloxan auf den Böden von Verarbeitungsanlagen schaffen eine für Ausrutschunfälle reife Umgebung. Diese Gefahr wird durch die Schwierigkeit der Entfernung von Polysiloxanölen vom Boden verschlimmert. Die Polysiloxanöle kamen im Hinblick auf die Umwelt unter Angriff, indem die Öle sich nicht rasch biologisch abbauen. Des weiteren kann Öl, welches auf dem Garn nach der Textilerzeugung verbleibt, die Entflammbarkeit des Textils deutlich erhöhen, da die Polysiloxanöle dazu neigen, eine Flamme auszubreiten bzw. zu nähren. Daher kommt die Verwendung von Polysiloxanölen durch die Textilindustrie unter erhöhte Regulierung.
Eine Faserausrüstung bzw. -veredelung, basierend auf einem Polyalphaolefin, ist in Ross et al., U.S.Patent No. 4,995,884 beschrieben. Das Patent offenbart eine Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung, welche von 30 bis 70 Gew.-% eines Polyalphaolefins, 25 bis 50 Gew.-% eines Emulgiermittels und 5 bis 20 Gew.-% eines antistatischen Mittels umfaßt. In dem Patent sind spezifische Beispiele von Ausrüstungs- bzw. Veredelungsformulierungen mit von 37,6 bis 56,6 Gew.-% Polyalphaolefin angegeben. Die Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung wird auf die Faser als eine wäßrige Emulsion aufgetragen. Jegliche geeignete Emulgiermittel können verwendet werden und einige handelsübliche Emulgiermittel werden empfohlen.
Während es häufig wünschenswert ist, im Hinblick auf die Einfachheit der Verwendung und Entfernung von der Textilfaser, eine Ausrüstung bzw. Veredelung als eine Emulsion zu liefern, besitzen Emulgiermittel im allgemeinen einen negativen Einfluß auf die Leistung des Präparations- bzw. Gleitmittels. Zusätzlich kann das Emulgiermittel in die Textilfaser absorbieren, was in einem An- bzw. Aufschwellen und Schwächen der Faser resultiert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Faserausrüstung bzw. -veredelung zu liefern, welche die Faser während der Verarbeitungsoperationen gleitend machen wird, einen Abbau oder ein Aufschwellen der Faser nicht verursachen wird, eine Garnkörperbildung nicht gegenteilig beeinflussen wird und von der Faser durch herkömmliche Wasch- und Reinigungsoperationen entfernt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Faserausrüstung bzw. -veredelung zu liefern, die zur Verwendung auf synthetischen Fasern, insbesondere elastomeren Polyurethanfasern, angepaßt ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung mit einem hohen Prozentsatz von Polyalphaolefinöl zu liefern, das auf die Faser als eine wäßrige Emulsion aufgetragen werden kann und worin das Emulgiermittel durch die Faser nicht absorbiert wird oder nicht auf andere Weise die Ausrüstungs- bzw. Veredelungsleistung beeinträchtigt.
Dementsprechend wird eine Ausrüstung- bzw. Veredelungszusammensetzung mit von 50 bis 95 Gew.-% eines Polyalphaolefinöles und von 5 bis 50 Gew.-% eines Emulgiermitteis mit einer Polyoxyalkylenkette und einem hydrophoben Bestandteil, der durch wenigstens zwei aliphatische C&sub4;-C&sub3;&sub2;-Ketten oder -Zweige gekennzeichnet ist, geliefert. Bevorzugt besitzt die hydrophobe Komponente des Emulgiermittels wenigstens zwei aliphatische C&sub6;-C&sub2;&sub4;-Ketten und einen HLB-Wert von 6 bis 13.
Die Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung verleiht Faser und Garn überlegene hydrodynamische und Grenzreibungseigenschaften, besitzt einen vernachlässigbaren gegenteiligen Einfluß auf die physikalischen Eigenschaften der Fasern, zeigt eine minimale Absorption in die synthetischen Fasern, insbesondere Spandex* und ist relativ leicht von der Faser zu entfernen. Die Ausrüstungs- bzw. Veredelungs zusammensetzung charakterisiert eine relativ hohe Konzentration eines Gleitmittels mit verzweigtem Kohlenwasserstoff und ein Emulgiermittel mit vielfältigen Kohlenwasserstoffketten oder -verzweigungen. Die Ausrüstung bzw. Veredelung kann auf die Faser als ein Emulgiermittel aufgetragen werden und wird durch Reinigung leicht von der Faser entfernt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUGN

Ohne den Umfang der Erfindung zu beschränken, werden die bevorzugten Merkmale dargestellt.
Die Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung der Fasern der vorliegenden Erfindung enthält ein Polyalphaolefin- Gleitmittel und ein Emulgiermittel. Die Zusammensetzung kann auf eine Textilfaser unverdünnt oder als eine Öl-in- Wasser-Emulsion aufgetragen werden. Emulsionen können durch jede herkömmliche Technik hergestellt werden, beispielsweise durch Hochgeschwindigkeitsvermischung, unter Verwendung von etwa 3 bis 25 Gew.-% Ausrüstung bzw. Veredelung in der wäßrigen Emulsion, bevorzugt 10 bis 20 Gew.-% der Ausrüstung bzw. Veredelung in der wäßrigen Emulsion.
Bevorzugte Polyalphaolefine beinhalten Trimere, Tetramere, Pentamere und Hexamere von Alphaolefinen, insbesondere 1- Octen, 1-Decen, 1-Dodecen und 1-Tetradecen. Handelsübliche Polyalphaolefine enthalten typischerweise eine Verteilung von Oligomeren - jene, die hauptsächlich aus Trimeren zusammengesetzt sind, werden bevorzugt. Hierin nützliche Olefine können durch eine Viskosität von 2 bis 10 Centistoke bei 100ºC, bevorzugt 4 bis 8 Centistoke bei 100ºC, einen Rauch- bzw. Rußpunkt von größer als 300ºF gekennzeichnet sein. Beispiele für geeignete Polyalphaolefine beinhalten Ethylflo*162, 164, 166, 168 und 170, das von Ethyl Corporation, Baton Rouge, Louisiana hergestellt und vertrieben wird.
Das Polyalphaolefin-Präparations- bzw. Gleitmittel umfaßt von 50 bis 95 Gew.-% einer Ausrüstungs- bzw. Veredelungs zusammensetzung. Es ist wünschenswert, die Konzentration an Präparations- bzw. Gleitmittel in der Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung zu maximieren, vorausgesetzt, daß eine ausreichende Menge eines Emulgiermittels vorhanden ist, um die Entfernung des Präparations- bzw. Gleitmittels von der Textilfaser, wenn gewünscht, zu entfernen, und wenn die Ausrüstung bzw. Veredelung als eine Emulsion angewendet wird, eine ausreichende Menge an Emulgiermittel vorhanden ist, um eine stabile Emulsion beizubehalten. Daher sind Bereiche von Polyalphaolefin in der Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung von 70 bis 95 Gew.-% bevorzugt, wobei Bereiche von 75 bis 90 Gew.-% am meisten bevorzugt sind.
Ein Emulgiermittel ist in der Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung in Bereichen von 5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 5 bis 30 Gew.-% und bevorzugter von 10 bis 25 Gew.-% vorhanden. Es wurde gefunden, daß diese relativ niedrigen Mengen an Emulgiermitteln in der Ausrüstungsbzw. Veredelungszusammensetzung ohne Zerstörung der Leistung der Ausrüstung bzw. Veredelung verwendet werden können, indem nicht-ionische Emulgiermittel mit relativ hohem Molekulargewicht und mit einer Vielzahl von Kohlenwasserstoffketten oder -verzweigungen ausgewählt werden. Ohne an eine spezielle Theorie gebunden zu sein wird angenommen, daß die Vielfachkohlenwasserstoffketten oder -verzweigungen der hydrophoben Komponente des Emulgiermittels (1) eine Stelle für eine erhöhte Wechselwirkung mit der verzweigten Kohlenwasserstoffunktionalität der Polyalphaolefine liefern, um eine stabile Emulsion in einer wäßrigen Lösung zu bilden und eine Entfernung des Präparations- bzw. Gleitmittels von der Textilfaser während der Reinigung zu erleichtern und (2) eine Absorption des Emulgiermittels in die Textilfaser minimieren.
Die folgenden Emulgiermittel erfüllen die Leistungskriterien der vorliegenden Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung für Fasern:
(A) verzweigte Alkohole mit wenigstens zwei aliphatischen C&sub4;-C&sub3;&sub2;-Ketten und von Lnsgesamt 12 bis 36 Kohlenstoffatomen, welche mit von 3 bis 20 Mol Alkylenoxiden alkoxyliert wurden, die aus Ethylenoxid, Propylenoxid und Glycidol ausgewählt sind, bevorzugte Merkmale beinhalten von 3 bis 12 Mole Alkylenoxide und wobei wenigstens 50 % der Mole an Alkylenoxid Ethylenoxid sind. Bevorzugter sind 75 Mol% der Alkylenoxide Ethylenoxid. Besonders nützlich sind verzweigte Alkohole mit C&sub6;-C&sub2;&sub4;-Alkylketten und insgesamt 12 bis 28 Kohlenstoffatomen, insbesondere C&sub1;&sub2;- C&sub2;&sub8;-Guerbet-Alkohole, wie Octyldodecanol und Isoeikosylalkohol;
(B) mehrwertige C&sub3;-C&sub9;&sub0;-Alkohole, einschließlich langkettige Alkohole und Oligomere derselben mit wenigstens drei Hydroxylstellen, welche mit 5 bis 200 Molen Alkylenoxiden alkoxyliert sind, die aus Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und Glycidol ausgewählt sind, gefolgt von Veresterung in einem sauren Medium mit 1 bis 6 Mol einer C&sub1;&sub2;-C&sub3;&sub6;-Fettsäure; bevorzugt sind die Fettsäuren verzweigt und besitzen insgesamt 10 bis 28 Kohlenstoffatome, beispielsweise Isostearinsäure. Eine verminderte Absorption des Emulgiermittels kann erreicht werden, indem zuerst ein sekundäres hydroxylbildendes Alkylenoxid, wie Propylenoxid oder Butylenoxid, mit irgendeiner primären Hydroxylgruppe des mehrwertigen Alkoholes umgesetzt wird, gefolgt von Alkoxylierung, wie oben beschrieben. Bevorzugte Merkmale beinhalten mehrwertige C&sub3;-C&sub6;-Alkohole, Alkoxylierung mit 5 bis 40 Mol Alkylenoxiden und wobei wenigstens 50 % der Mole Alkyleoxid Ethylenxiod sind, bevorzugter wenigstens 75 Mol% Ethylenoxid sind; und
(C) Glycerylester von C&sub1;&sub2;-C&sub3;&sub6;-Fettsäuren, worin die Fettsäuren wenigstens eine Hydroxylfunktionalität besitzen und die Hydroxylfunktionalitäten mit insgesamt von 50 bis 250 Mol an Alkylenoxiden alkoxyliert worden sind, die aus Ethylenoxid, Propylenoxid und Glycidol ausgewählt sind, bevorzugte Merkmale beinhalten eine Alkoxylierung mit 150 bis 250 Mol Alkylenoxiden und wobei wenigstens 50 % der Mole Alkylenoxid Ethylenoxid sind. Bevorzugter sind wenigstens 75 Mol% der Alkylenoxide Ethylenoxid. Glycerylester von C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub4;-Fettsäuren sind bevorzugt, beispielsweise kann Rizinusöl, wie oben beschrieben, alkoxyliert werden, um ein Emulgiermittel zu liefern.
Die nicht-ionischen Emulgiermittel können alleine oder in Kombination verwendet werden.
Die obigen Emulgiermittel können durch basenkatalysierte Alkoxylierung mit beispielsweise einem Kaliumhydroxid- Katalysator hergestellt werden. Vergleichbare Ergebnisse können durch andere Techniken erreicht werden, die den Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind. Ethylenoxid und Propylenoxid sind im allgemeinen bevorzugte Alkylenoxide.
Emulgiermittel mit einem HLB-Wert von zwischen 6 und 13 werden empfohlen, wobei jene mit einem HLB-Wert zwischen 7 und 12 bevorzugt sind. HLB-Werte von zwischen 8,5 und 10,5 sind am bevorzugtesten.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen nicht-ionischen Emulgiermitteln können bis zu 10 Gew.-% der Ausrüstungsbzw. Veredelungszusammensetzung ein kationisches oder anionisches Emulgiermittel sein, bevorzugt 3 bis 7 Gew.-% eines ionischen Emulgiermittels. Beispielhaft kann das ionische Emulgiermittel aus phosphatierten, einwertigen C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub5;-Alkoholalkoxylaten mit von 4 bis 10 Mol Ethylenoxidresten und ethoxylierten quaternären Aminverbindungen, wie Cordex* AT-172, hergestellt von Finetex, Inc., Spencer, North Carolina, ausgewählt sein.
Geringere Mengen an Zusatzstoffen bzw. Additiven können bis zu 15 Gew.-% der Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung bilden. Beispielsweise können Viskositätsmodi fikatoren, Niedersling-Additive, wie Polyisobutylen (bis zu 5 Gew.-%), antistatische Mittel (bis zu 5 Gew.-%) und Wasser der Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung zugefügt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Die Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung wird auf eine Textilfaser durch jede der bekannten Methoden aufgetragen, wie durch eine Übertragungswalze, ein Kissen, Pad oder einer Sprühdüse, um eine gleitend gemachte bzw. präparierte Faser zu liefern, die etwa 0,4 bis 7 Gew.% der Ausrüstung- bzw. Veredelungszusammensetzung umfaßt. Typischerweise umfaßt die Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung von 0,7 bis 3 Gew.-% der gleitend gemachten bzw. präparierten Faser.
Die Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung kann unverdünnt, unter Zugabe einer geringen Menge von Wasser oder als eine Emulsion verwendet werden, die von 3 bis 25 Gew.-% der Zusammensetzung in Wasser enthält. Für die meisten Anwendungen werden Emulsionen, die 8 Stunden lang stabil sind, geeignet sein. Wenn es gewünscht wird, mit einer Maximalmenge von Polylalphaolefinen zu arbeiten, können Emulsionen, die für weniger als 8 Stunden stabil sind, verwendet werden, vorausgesetzt die Emulsion wird relativ rasch verwendet oder geschüttelt bzw. gerührt.
Die Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung ist für einen weiten Bereich von Textilfasern nützlich, insbesondere für synthetische Textilfasern, wie Polyurethane, insbesondere elastomere Polyurethane (Spandex*), Polyester, Polyamide, insbesondere Nylon*6 und Nylon*66, Polyolefine, insbesondere Polypropylen, Polyethylen und Block- und statische Copolymere davon und Acrylpolymere. Die Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammesetzung ist besonders nützlich, wenn immer eine Neigung der Faser besteht, die Ausrüstung bzw. Veredelung zu absorbieren, wie das bei verschiedenen der synthetischen Fasern der Fall ist. In der Vergangenheit haben sich Spandex*-Fasern als während der Ausrüstungs- bzw. Veredelungsverfahren schwierig zu präparieren erwiesen, ohne daß die Ausrüstung bzw. Veredelung in die Faser absorbiert oder auf andere Weise einen Phasenabbau verursacht wird. Wie durchgehend verwendet, sollen die Begriffe "Spandex*" oder "elastomere Polyurethane" Blockcopolymere betreffen, die durch Umsetzung von Diisocyanaten mit hydroxylendständigen Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht (Macroglykole) und Diaminen oder Glykolen (Kettenverlängerern), hergestellt sind, was relativ weiche und harte Segmente in dem Copolymer schafft. Es wird auf die Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Band 6, Seiten 718-19, 733-55 (1986) verwiesen.
Bevorzugt besitzt die Ausrüstung- bzw. Veredelungszusammensetzung die folgenden Eigenschaften:
1. Eine reine bzw. unverdünnte Viskosität von weniger als 200 Centipoise @ 25ºC.
2. Eine Polyurethanabsorption von weniger als 3 Gew.-% an elastomerem Polyurethan.
3. Eine Emulgierwirkung, wie durch die Anwesenheit einer stabilen Emulsion bei 25ºC gemessen, die wenigstens 8 Stunden anhält.
4. Eine hydrodynamische Reibung von Faser an Metall auf Polyester und Nylon* von weniger als 0,06 bzw. 0,99.
5. Eine Faser-zu-Faser-Grenzreibung auf Polyester und Nylon* von weniger 0,27 bzw. 0,37.
Die Erfindung wird desweiteren unser Bezugnahme auf die folgenden Beispiele verstanden werden, die Erfindung soll dadurch jedoch nicht unnötig beschränkt sein. Wenn nichts anderes angegeben ist, sind Teile und Prozentsätze pro Gewicht angegeben. Die Abkürzungen EO und PO stellen Ethylenoxid- bzw. Propylenoxidreste dar.
Die Beispiele 1-4 veranschaulichen bevorzugte Formulierungen der Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung zur Anwendung auf eine Textilfaser als eine Emulsion.

BEISPIEL 1

In einem typischen Versuch wurden 80 Gramm eines Polyalphaolefins von 4 Centistoke, geliefert von der Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten ml Becher eingebracht. Dann wurden 20 Gramm 2- Octyldodecanol-7EO in den Becher zugegeben. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Dieser Mischung wurden jeweils 5,3 Gramm C12-C15- 5EO-Phosphat und 4,5 Gramm Rizinusöl-200EO zugegeben. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen. 2,9 Gramm Wasser wurden dann zugefügt, um eine klare stabile Mischung zu liefern.

BEISPIEL 2

In einem typischen Versuch wurden 80 Gramm eines Polyalphaolefins von 6 Centistoke, geliefert durch die Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. Dann wurden 20 Gramm 2-Octyldodecanol-7EO dem Becher zugefügt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Dieser Mischung wurden dann jeweils 5,3 Gramm C12-C15-5EO-Phosphat und 4,5 Gramm Rizinusöl-200EO zugefügt. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen. Dann wurden 2,9 Gramm Wasser zugesetzt, um eine klare stabile Mischung zu liefern.

BEISPIEL 3

In einem typischen Versuch wurden 80 Gramm Polyalphaolefin von 4 Centistoke, geliefert von der Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. 10 Gramm 2-Octyldodecanol-7EO und 10 Gramm Sorbitol-2PO-28EO-Pentaisostearat wurden dann dem Becher zugesetzt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Dieser Mischung wurde jeweils 5,3 Gramm C12-C15-5EO-Phosphat und 4,5 Gramm Rizinusöl 200EO zugesetzt. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen. Dann wurden 2,9 Gramm Wasser zugesetzt, um eine klare stabile Mischung zu liefern.

BEISPIEL 4

In einem typischen Versuch wurden 80 Gramm Polyalphaolefin von 6 Centistoke, geliefert von der Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. 10 Gramm 2-Octyldodecanol-7EO und 10 Gramm Sorbitol-2PO-28EO-Pentaisostearat wurden dem Becher dann zugesetzt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Dieser Mischung wurden dann jeweils 5,3 Gramm C12-C15-5EO-Phosphat und 4,5 Gramm Rizinusöl-200EO zugesetzt. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen. 2,9 Gramm Wasser wurden dann zugesetzt, um eine klare stabile Mischung zu liefern.
Die Beispiele 5 bis 8 zeigen bevorzugte Formulierungen der Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung zur Verwendung auf einer Textilfaser in unverdünnter Form.

BEISPIEL 5

In einem typischen Versuch wurden 90 Gramm Polyalphaolefin von 4 Centistoke, geliefert von der Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. Dann wurden 10 Gramm Sorbitol-2PO-28EO-Pentaisostearat dem Becher zugesetzt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen.

BEISPIEL 6

In einem typischen Versuch wurden 90 Gramm Polyalphaolefin von 6 Centistoke, geliefert von der Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. Dann wurden 10 Gramm Sorbitol-2PO-28EO-Pentaisostearat dem Becher zugesetzt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen.

BEISPIEL 7

In einem typischen Versuch wurden 90 Gramm einer 50/50- Mischung Polyalphaolefin von 4 Centistoke und 6 Centistoke, beide geliefert von der Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. Dann wurden dem Becher 10 Gramm Sorbitol-2PO-28EO-Pentaisostearat zugesetzt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen.

BEISPIEL 8

In einem typischen Versuch wurden 90 Gramm einer 80/20- Mischung Polyalphaolefin von 4 Centistoke und 6 Centistoke, beide von der Ethyl Corporation geliefert, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. Dem Becher wurden dann 10 Gramm Sorbitol-2PO-28EO-Pentaisostearat zugesetzt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen.
Die Beispiele 9 bis 12 zeigen bevorzugte Formulierungen der Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung zur Anwendung auf einer Textilfaser in unverdünnter Form mit einem Niedersung-Additiv, Tebeflex*200, eine Polyisobutylenmischung.

BEISPIEL 9

In einem typischen Versuch wurden 90 Gramm Polyalphaolefin von 4 Centistoke, geliefert von der Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. 10 Gramm Sorbitol-2PO-28EO-Pentaisostearat und 2 Gramm Tebeflex*200, verkauft von Boehme Filatex, wurden dann dem Becher zugesetzt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen.

BEISPIEL 10

In einem typischen Versuch wurden 90 Gramm Polyalphaolefin von 6 Centistoke, geliefert von der Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. Dann wurden 10 Gramm Sorbitol-2PO-28EO-Pentaisostearat und 2 Gramm Tebeflex*200 dem Becher zugesetzt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen.

BEISPIEL 11

In einem typischen Versuch wurden 90 Gramm einer 50/50- Mischung Polyalphaolefin von 4 Centistoke und 6 Centistoke, beide geliefert von der Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. Dann wurden dem Becher 10 Gramm Sorbitol-2PO-28EO-Pentaisostearat und 2 Gramm Tebeflex*200 zugesetzt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen.

BEISPIEL 12

In einen typischen Versuch werden 90 Gramm einer 80/20- Mischung Polyalphaolefin von 4 Centistoke und 6 Centistoke( beide geliefert von der Ethyl Corporation, in einen mit einem Magnetrührer ausgerüsteten 250 ml Becher eingebracht. Dann wurden 10 Gramm Sorbitol 2PO-28EO-Pentaisostearat und 2 Gramm Tebeflex*200 dem Becher zugesetzt. Die Mischung wurde dann gerührt, um eine gleichförmige Mischung zu liefern. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten rühren gelassen.

BEWERTUNG DES PRODUKTES

Die nachfolgenden Versuche wurden an der Spinnpräparation durchgeführt, um die Reibungseigenschaften im Vergleich zu Polysiloxanen und auch die Verträglichkeit mit Polyurethanfasern zu bewerten.
Die hydrodynamische Reibung wurde unter Verwendung eines Rothschild-Friktometers bewertet. Die Ausrüstung bzw.
Veredelung bzw. Präparation wurde zu 0,75 % pro Gewicht der Faser (on weight offiber, OWF) auf 70/34 Polyester und 70/34 Nylon 6 aufgetragen und für wenigstens 24 Stunden bei 72ºF und 63 Prozent relativer Feuchtigkeit konditionieren gelassen. Nach der Konditionierung wurde auf dem Rothschild-Friktometer die hydrodynamische Reibung von Faser zu Metall bei Fasergeschwindigkeiten von 100 Meter/Minute und Vorspannungen von 20 Gramm erhalten. Die Grenzspannungen wurden gleichermaßen durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Garngeschwindigkeit 0,0071 Meter/Minute betrug und die Vorspannung auf 50 Gramm eingestellt war.
Die Zusammensetzungen 1-12 wurde auf die mit einem Atlab- Präparationsapplikator untersuchten Faser in einer Menge von 0,75 OWF aufgetragen.
Die Polyurethanadsorption wurde gemäß dem nachfolgenden Verfahren gemessen:
Ein elastomerer Polyurethanfilm (2-3 Gramm) wurde auf einer Analysenwaage gewogen, in 100 ml einer 20 Gew.-% Emulsion der Ausrüstungs- bzw. Veredelungszusammensetzung in Wasser eingebracht und die Mischung wurde 6 Minuten gerüht. Der Polyurethanfilm wurde dann entfernt, mit Wasser gespült und trocknen gelassen. Der resultierende Gewichtzuwachs des Polyurethanfilms wurde dann berechnet und als %-Absorption ausgedrückt.
Die Viskositätsmessungen wurden unter Verwendung eines Brookfield-Viskosimeters der bei entweder 30 oder 60 U/min arbeitet und eine Spindel Nr. 1 verwendet, durchgeführt. Alle Messungen wurden bei 25ºC abgenommen.
Die Rauch- bzw. Rußpunkte wurden unter Verwendung der develand-Methode im offenen Tiegel bestimmt. 100 Gramm des Produktes wurden in den Tiegel eingebracht und erhitzt. Unter Verwendung eines in das Produkt eingetauchten Thermometers wurde der Rauch- bzw. Rußpunkt bei der Temperatur aufgezeichnet, bei der der erste Rauch bzw. Ruß festgestellt wurde.
Tabelle 1 zeigt verschiedene Polyurethanabsorptionsdaten, wie sie für die vorhergehenden Beispiele durch das beschriebene Verfahren gemessen wurden. TABELLE 1 POLYURETHANABSORPTIONEN PRODUKT %-ABSORPTION BEISPIEL
Tabelle 2 gibt für die Beispiele dieser Erfindung die durch die beschriebenen Verfahren gemessenen Viskositäten wieder. TABELLE 2 VISKOSITÄTSDATEN AUSRÜSTUNG VISKOSITÄT (cps)
Die Tabellen 3 und 4 geben für die Beispiele der Erfindung die hydrodynamischen und Grenzreibungen auf Nylon bzw. Polyester wieder, wie sie durch die beschriebenen Verfahren gemessen wurden. Die untersuchte Silikonausrüstung war ein Polydimethylsiloxan von 20 Centistoke. TABELLE 3 HYDRODYNAMISCHE UND GRENZREIBUNGEN AUF 70/34 NYLON HYDRODYNAMISCH GRENZE PRODUKT KINETISCH STATISCH SILIKON BEISPIEL TABELLE 4 HYDRODYNAMISCHE UND GRENZREIBUNGEN AUF 70/34 POLYESTER HYDRODYNAMISCH GRENZE PRODUKT KINETISCH STATISCH SILIKON BEISPIEL
Es gibt natürlich viele alternative Ausführungsformen und Abwandlungen, die im Umfang der Patentansprüche enthalten sein sollen.
* ("Ethylflo", "Tebeflex", "Cordex", "Spandex" und "Nylon" sind eingetragene Marken)

Claims

1. Eine Veredelungszusammensetzung für Fasern, die auf einer unverdünnten Basis umfaßt:

(a) von 50 bis 95 Gewichtsteile eines Polyalphaolefins, ausgewählt aus Trimeren, Tetrameren, Pentameren und Hexameren von 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen und 1-Tetradecen

(b) von 5 bis 50 Gewichtsteile eines Emulgierungsmittels, ausgewählt aus:

(1) verzweigten Alkoholen mit wenigstens zwei aliphatischen C&sub4;-C&sub3;&sub2;-Ketten und von 12 bis 36 Gesamtkohlenstoffatomen, welche mit von 3 bis 30 Molen Alkylenoxiden, ausgewählt aus Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und Glycid, alkoxyliert wurden; und

(ii) mehrwertigen C&sub3;-C&sub9;&sub0;-Alkoholen mit wenigstens drei Hydroxylstellen, welche mit von 5 bis 200 Molen Alkylenoxiden, ausgewählt aus Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und Glycid, alkoxyliert wurden, mit der Maßgabe, daß wenn irgendwelche der Hydroxidstellen primäre Alkohole sind, dann diese primären Alkohole mit einem sekundären Hydroxid bildenden Alkylenoxid vor der Alkoxylierung umgesetzt werden, gefolgt von einer Veresterung mit 1 bis 6 Molen einer C&sub1;&sub2;-C&sub3;&sub6;-Fettsäure in einem sauren Medium.

2. Eine Veredelungszusammensetzung für Fasern, die auf einer unverdünnten Basis umfaßt:

(a) von 70 bis 95 Gewichtsteile eines Polyalphaolefins, ausgewählt aus Trimeren, Tetrameren, Pentameren und Hexameren von 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen und 1- Tetradecen;

(b) von 5 bis 30 Gewichtsteile eines Emulgierungsmittels ausgewählt aus:

(i) verzweigten Alkohlen mit wenigstens zwei C&sub6;-C&sub2;&sub4; Ketten und von 12 bis 28 Gesamtkohlenstoffatomen, welche mit von 3 bis 12 Molen Alkylenoxiden, ausgewählt aus Ethylenoxid und Propylenoxid, alkoxyliert wurden;

(ii) mehrwertigen C&sub3;-C&sub6;-Alkoholen mit wenigstens drei Hydroxylstellen, welche mit von 5 bis 40 Molen Alkylenoxiden, ausgewählt aus Ethylenoxid und Propylenoxid, alkoxyliert wurden, gefolgt durch Veresterung in einem sauren Medium mit 3 bis 6 Molen einer C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub8;-Fettsäure;

(iii) Glycerylestern von C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub4;-Fettsäuren mit wenigstens einer Hydroxylfunktionalität, worin die Hydroxylfunktionalitäten mit insgesamt von 150 bis 250 Molen Alkylenoxiden, ausgewählt aus Ethylenoxid und Propylenoxid, alkoxyliert wurden;

(c) bis zu 10 Gewichtsteile eines anionischen oder kationischen Emulgierungsmittels; und

(d) bis zu 5 Gewichtsteile eines Antislinger-Additivs.

3. Veredelungszusammensetzung für Fasern nach Anspruch 2, worin die mehrwertigen C&sub3;-C&sub6;-Alkohole von Abschnitt (b) (ii) in einem sauren Medium mit 3 bis 6 Molen einer verzweigten C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub8;-Fettsäure verestert sind.

4. Zusammensetzung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Emulgierungsmittel einen HLB-Wert von zwischen 6 und 13 aufweisen.

5. Zusammensetzung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Emulgierungsmittel einen HLB-Wert von zwischen 7 und 12 aufweisen.

6. Zusammensetzung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Polyalphaolef in hauptsächlich Trimere und Tetramere der Olef ine umfaßt.

7. Zusammensetzung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin wenigstens 50 % der Alkylenoxide, welche die Emulgierungsmittel umfassen, Ethylenoxid sind.

8. Zusammensetzung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Viskosität von weniger als 200 Centipoise bei 25ºC, einer Urethanabsorption von weniger als 3 Gewichtsprozent von elastomerem Polyurethan, einer hydrodynamischen Reibung von Faser zu Metall auf Polyester und NYLON von weniger als 1,06 bzw. 0,99 und einer Grenzflchenreibung von Faser zu Faser auf Polyester und NYLON von weniger als 0,27 bzw. 0,37.

9. Eine wäßrige Emulsion, umfassend von 3 bis 25 Gew.% der Veredelungszusammensetzung von irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Emulsion nach Anspruch 9, worin die Veredelungszusammensetzung von 75 bis 90 Gewichtsteile des Polyalphaolefins und von 10 bis 25 Gewichtsteile des Emulgierungsmittels umfaßt.

11. Emulsion nach jedem der Ansprüche 9 und 10, worin die Veredelungszusammensetzung von 3 bis 7 Gewichtsteile eines ionischen Emulgierungsmittels, ausgewählt aus phosphatierten,

einwertigen C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub5; Alkoholalkoxylaten mit von 4 bis 10 Molen Ethylenoxidresten und ethoxylierten quaternären Ammen umfaßt.