<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
PERFECTIONNEMENT A LA PRODUCTION DES FIBRES DE POLYESTERS ET PRODUITS AINSI OBTENUS.
La présente invention concerne un procédé perfectionné pour la production d'articles préparés à partir de polyesters linéaires synthétiques de tuasse moléculaire élevée. Plus particulièrement, elle concerne un procédé perfectionné pour améliorer les propriétés de surface des articles préparés à partir de polyesters linéaires synthétiques,
Il est bien connu d'appliquer des agents de finissage sur des matières textiles afin de donner aux matières textiles certaines propriétés avantageuses, comme de protection anti-statique, de rigidité, de
<Desc/Clms Page number 3>
parage, de douceur, d'onctuosité, deo propriétés hydro- fuges, de résistance au rétrécissement, ignifuges, eto.
De plus, dans la fabrication de fils de filaments à par- tir de polymères linéaires synthétiques comme les poly- amides, polyesters, polyalcoylènes, polyuréthanes, polycarbonates, polymères de l'acrylonitrile, eto, il est déjà connu que la limite de résistance à la traotion des fils peut être notablement élevée en utilisant la technique d'étirage, qui consiste à étirer les filaments du.fil après leur formation pour augmenter leur orien- tation moléculaire.
Bien que l'opération d'étirage puisse être conduite de diverses manières, une technique courante consiste à utiliser deux dispositifs pour faire avancer les filaments connus généralement sous le nom de cylin- dre alimentaire et cylindre étireur. L'étirage des fila- ments est réalisé en faisant tourner ces cylindres à des vitesses différentes, le degré d'allongement ou d'étirage étant déterminé par le rapport entre les vitesses périphériques des deux cylindres. Afin de loca- liser le point où se produit l'étirage, un dispositif de freinage est quelquefois placé entre le cylindre ali- mentaire et le cylindre étireur. En général, le disposi- tif de freinage consiste en une broche, dite *broche d'étirage", autour de laquelle le fil est enroulé un certain nombre de fois.
La broche d'étirage introduit une résistance de frottement sur les filaments en mou- vement ayant pour effet que l'étirage se produit dans la région de la broche d'étirage. L'introduction fune résistance de frottement pour localiser l'étirage est
<Desc/Clms Page number 4>
utilisée dans les cas où il existe une tendance à ce qu'il se produise un étirage non uniforme, car une plus grande uniformité peut être obtenue en utilisant cette méthode.
On sait déjà que l'opération d'étirage peut-. être quelquefois facilitée quand la température du fil est élevée durant l'étirage. Le chauffage pout s'effec- tuer en insérant une broche chaude, une plaque chaude' ou un bain d'un fluide chaud entre* le cylindre alimen- taire et les cylindres étireurs de l'appareil d'étirage ou en utilisant un cylindre alimentaire chauffé.' Les températures élevées sont efficaces parce que les forces intermoléculaires sont réduitespar l'augmentation ré- sultante de l'activité moléculaire, et par conséquent le rapport entre la force nécessaire pour étirer le fil et celle nécessaire pour le rompre est réduit.
Les tem- pératures admissibles qui peuvent être utilisées dans l'étirage à chaud varient un peu aveo la nature du poly- mère à partir duquel le fil est formé, car la tempéra- ture maximale qui peut être utilisée est limitéepar le point de "collage" du polymère. Il est de pratique usuelle d'utiliser une technique d'étirage à chaud quand on traite un fil devant Être utilisé dans des pro- duits qui exigent une résistance élevée à la traction, comme par exemple dans la fabrication de câblés de ren- forcement pour pneumatiques gonflables,
Un problème particulièrement difficile qui de pose quand on étire aux températures ambiantes ou à des températures élevées est celui de la rupture de fila- ments durant l'opération d'étirage.
Ainsi, parfois, un
<Desc/Clms Page number 5>
ou plusieurs filaments individuels dans le fil peuvent se rompre et s'enrouler autour du cylindre étireur, ou il arrive quelquefois que le fil entier se rampe, au- quel cas la production est arrêtée jusqu'à ce qu'un réglage ait pu être effectué. Cette rupture des filaments n'a pas seulement une influence sur les besoins en main d'oeuvre et la productivité, mais elle a aussi une influ- ence défavorable cur la qualité des produits.
La principale cause des ruptures de filaments lors de l'étirage eut l'établissement d'une tension ex- cessive dans le fil, qui à son tour est intensifiée, en majeure partie, par le frottement entre les filaments et par l'apparition d'un frottement excessif quand le fil passe sur la broche d'étirage quand on utilise un tel dispositif.
On sait que les tensions excessives des fils résultant de l'apparition de frottement trop forte et trop variables durant l'étirage peuvent être réduites en appliquant sur le fil divers agents de conditionne-
EMI5.1
ment anti f.o;. : ..,... avant qu'il ne soit étire* Ces -. **.:#* t ^ont généralarocnt appliqués à partir d'un Véhi- cule aqueux plutôt qu'à partir de systèmes non aqueux afin de réaliser une distribution plus uniforme et de permettre un meilleur contrôle de la quantité d'agent actif qui est déposée sur le fil. Cea facteurs sont d'une importance considérable et ne peuvent pas être contrôlasquand un solvant non aqueux, par exemple, est utilisé comme véhicule.
Les solvants non aqueux
EMI5.2
sont trhs tn=nt; on raison de problèmes de toxicité t't d'un': retenue jnport!'intp de solvant sur le fil,
<Desc/Clms Page number 6>
et aussi parce qu'ils entrainent une altération notable de l'opération d'étirage.
Dans le cas de fibres préparées à partir de po- lyesters linéaireu synthétiques de masse moléculaire élevée, on sait que ces fibres, quand elles sont frai- chement filées, peuvent être lentement étirées à froid à la main ou rapidement étirées à chaud sur des sur- faces chauffées par les méthodes décrites ci-dessus.
Toutefois, quand on laisse vieillir ou traîner des fibres de polyesters non étirées, on sait que la na- ture amorphe de la fibre se modifie et que la fibre vieillie cristallise, avec le résultat qu'elle devient très cassante et difficile à étirer uniformément.
Cette situation est aggravée durant l'opération d'éti- rage quand les filaments individuels se rompent sur la broche d'étirage et par les boucles de filaments qui s'accumulent sur les cylindres étireurs comme on l'a expliqué précédemment. Dans certains cas, on peut uti- liser de petites vitesses d'étirage pour aider à re- médier à cette situation dans une certaine mesure, mais ceci limite sérieusement la quantité de fil ou de fibre qui peut être étirée en un laps de temps donné.
Bien que la tendance à l'apparition de la fragilité, de tensions excessives des fils, etc, durant l'étirage de fibres de polyesters vieillies puisse être réduite un peu par traitement préalable par certains agents de conditionnement connus de la technique antérieure, il existe un besoin continuel de compositions de traitement qui soient capables d'une plus grande efficacité pour résoudre ce problème.
<Desc/Clms Page number 7>
Un but de la présente Invention est de perfec- tionner l'opération d'étirage des polyesters linéaires synthétiques de masse moléculaire élevée.
Un autre but de la présente invention est de réaliser une protection statique et un graissage pour un meilleur traitement des filaments de polyesters li- néaires synthétiques de masse moléculaire élevée.
Un autre but encore de l'invention est de four- nir un procédé pour réduire la tendance à "fumer" des apprêts des filaments de polyesters linéaires synthé- tiques de masse moléculaire élevée durant une opération d'étirage à rhaud.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront encore de la description détaillée ci-après.
On a maintenant trouvé que la fragilité des filaments de polyesters linéaires synthétiques de masse moléculaire élevée non étirée et l'apparition de ten- sions excessives dans les fils durant l'étirage de ces filaments peuvent être grandement réduites en les trai- tant,avant l'opération d'étirage, par une émulsion a- queuse dont les Entières solides comprennent un ester tensio-actif non ionique ou d'environ 20 à environ 100% en poids d'un ester tensio-actif non ionique et d'envi- ron 0 à environ 80% en poids d'un polyéther tensio-actif non ionique. On a trouvé aussi que non seulement cette technique facilite l'opération d'étirage, mais que de plus il en résulte des avantagea notables pour le fil finalement produit.
Par exemple, on a trouvé qu!une composition d'apprft telle que définie ci-dessus
<Desc/Clms Page number 8>
maintient de meilleures propriétés d'étirage et une meilleure stabilité à la chaleur dans un fil de poly- ester linéaire synthétique de masse moléculaire élevée après une période de vieillissement de 30 jours environ,
Les esters qui constituent une partie essen- tielle des agents de la présente invention sont .de pré- férence des esters partiels d'acides gras à chaîne lon- gue d'alcoolu polyhydriques ou leurs anhydrides,
comme le monopalmitate de sorbitan et le monolaurate de sor- bi'tan. Les agents tensio-actifs non ioniques désignes d'une façon générale sous le nom de polyéthers se pré- parent en condensant un hydroxy-acide gras insoluble dans l'eau, ou un ester d'un tel acide, ou des mélanges d'acide et d'ester, avec de 150 à 250 moles d'oxyde d'éthylène.
Parmi les alcools polyhydriques ou anhydrides à partir desquels les esters partiels peuvent se pré- parer, on peut citer ceux ayant de 2 à 8 atomes de car- bone, comme le mannitol, le sorbitol, le glucose, l'ry- thritol, le pentaérythritol, des glycols comme l'éthy- lène-glycol, le triéthylène-glycol, le propylène-glycol, le diéthylène-glycol, le tétraéthylène-glycol, etc.
Divers acides aliphatiques saturés ou non peuvent être mis à réagir avec les alcools polyhydriques pour préparer les esters partiels. Un groupe préféra d'esters partiels est constitué par ceux contenant une seule liaison ester.
Toutefois, des esters partiela contenant plus d'une liai- son ester peuvent être utilisés.
Les acides utilisés pour préparer les esters partiels peuvent être des acides aliphatiques saturés ou
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
non contenant de 10 à 20 atomes do carbone. Des acides
EMI9.2
.pré±6r6a sont ceux qui sont saturas ou qui contiennent un seul grouperont ol6fïniqxio. Des exemples de ces acides comprennent des acides non saturée mono-oléf inique a comme l'acide 7-hexaddcènoïque, l'acide 10-unddcônolque, l'a- cide 13 docos6noïque et l'acide 9 octadéoenofque des acides olbi'iniques substituas,'comme par exemple des hydroxy-act4ic,s ol(fird quca tolus que les acides 16-hydroxy- 7"hexaddcènoïque-- et lv.-hydroXy- g-.actaü6abTlaiquc,>; des
EMI9.3
acides non saturas halogènes, par exemple l'acide mono-
EMI9.4
chloro-9-octadéconotquc, l'acide monoch7.ore--l2Mhydxoxy.
octadc0noïqu0, et des acides halogénés déiv6B par déshy- dnitation des acides nras d'huile do ricin suivio d'une chlorat.ion; dos acides gras saturée comme l'acide ddea- }lOtqUE:!, l'acide undécanolque, l'acide dodécanorque, l'acido tridecanoiquc, l'acide tétrad6oanoïque, l'acide pentadécanofquc, l'acide hcxadéoanorqu1 l'acide hepta- déacnnoi'quc, l'acide octadecanoïquc et l'acide nonadGea- na3:que. Ces acides saturés peuvent aussi avoir des chaînes droiteo ou ramifias.ou des chaînes substituées, et ils peuvent être substitués, par exemple, par des atomoo de
EMI9.5
chlore ou d'autres halogènes, comme par exemple l'acide
EMI9.6
monochlûro-octadé:::J:l.no1'que et les acides du ml1lO genre.
Dos esters partiels particuliers utilisables dans la présente invention comprennent le manahcxadécanaate de glycéryle, le ranadodécanoate de glycéryle$ le mono-9- hydroxyoctnd6cnon.tIJ de g3ycdryle, le mono-12-hydroxy- octad{canoat..: d- elyclryl(:, le monododecanoate de car- 111 tan, l' ol.!ta:lécn'1<, Ll: du prapyltne:-#;lyeal, le monoo.Jtu,- dc:n't0r:.tu 'le- ::01'r"i.t'!l, l'cctaddeanoatc de propylenc-
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
glycol, le monooctadéofinoate d'6thylène-glycolt le mono- octaddcanoate'de diéthylène-glycol et le monooctadéoa- noate de sorbitan. Quand l'ester partiel est utilisé sans l'éther, il est condensé avec environ 4 à 20 moles d'oxyde d'éthylèno.
Des exemples d'hydroxy-aoidea gras qui peuvent être utilisés tels quels ou sous la forme d'estera par- tiels avec les alcools polyhydriques mentionnés ci-dessus pour être condensés avec l'oxyde d'éthylène afin de former la portion éther des compositions de la présente inven- tion comprennent des hydroxy-acides tant saturés que non
EMI10.2
saturés comme l'acide 12-hdraxyoctadëoano3que, l'acide 22-hydroxy-.dodécanoTquc, l'acide 16-hydroxy-haxaôéca¯ noïque, l'acide 11-hydroxy-hexadéoanorque, l'acide 10 hydroxy-octadécanoïque, l'acide 3, 12-dihy3.roxyp,laitic,te, l'acide 9,10,16 hydroxy-liexaddeanoîque, l'acide ,,0,12, 13, hydroxy-octadécanoïquo,
l'acide 16-hydroxy-7-hexadé- canoïque et l'acide 12-hydroxy-9-octadécanolque#
Les polyesters de condensation linéaires syn- thétiques envisagés pour la mise en oeuvre de la présente invention sont ceux formés à partir d'acides dicarboxy- liques et de glycols, et les oopolyesters ou les variantes de ces polyesters et copolyesters. Dans un état hautement polymérisé, ces polyc-sters et copolyesters peuvent être mis sous la forme de filaments et sous des formes du même genre.
EMI10.3
Les polyesters ot copolyesters particulièrement utjlif)ab3es dans la présente invention sont.oom: r6Bultt' du chauffage d'un ou plusieurs glycols do la série HO (CH2)
<Desc/Clms Page number 11>
où. n est un nombre entier de 2 10, avec un ou plusieurs acides dicarboxyliques ou dérivés générateurs d'asters de ces acides.
Parmi les acides dicarboxyliquea et leurs dérivée générateurs d'esters utilisables dans la présente invention, on peut citer l'acide téréphtalique, l'acide
EMI11.1
isophtalique, l'acide ebacique, l'acide adipique, l'acide p-carboxyphéno-acétique$ l'acide sucoinique, le p,p'dicar- boxybiphénol, le p,p'-dicarboxycarbanilide, le p,pt-dicar-.
boxythiocarbanilide, la pppl-dicarboxydiphényleultonet l'acide p-carboxyphénoxyacétiquep l'acide p-carboxyphé- noxypropionique, l'acide p-carboxyphénoxybutyrique, l'a- cide p-carboxyphénoxyvalérique, l'acide p-carboxyphénoxy-
EMI11.2
hexanofque, l'acide p-carboxyphénoxyheptanotquc, le p,p'- dicarboxydiphénylméthane, le plpl-dicarboxydiphényléthanp le p,p'-dicarboxydiphénylpropane, le pépe-dlcarboxydiph6- nylbutane, le p,pl-dicarboxydiphdnylpentane, le p,p'- di- carboxydiphénylhexane, le ptpl-dicarboxydiphénylheptane, le pppl-dîcarboxydïphényloctane, le p,p'-d1carboxydiphén xyétane, le p,p'-dicertoxydiphénoxypropane, le p,pt-dicai- boxydiphénoxybutane, le p,pl-dicarboxydiphénoxypentane, le pgpt-dicarboxydithénoxyhexanep l'acide 3-alooyl-4 (bêta-oarb07.y-éthoxy) benoique , l'aoldbxa11que, l'a- cide glutarique, l'acide pimélique,
l'acide subérique, l'acide azélaique et les dioxyacides du dioxyde d'éthylèr ayant la formule générale,
EMI11.3
<Desc/Clms Page number 12>
dans' laquelle n est un nombre entier de 1 à 4, et les esters et semi-esters d'aryles aliphatiques et cyclcali- phatiques, les sels d'ammonium et d'aminés et les halo 4- nures d'acides des composés mentionnés ci-dessus, et les composés du même genre. Des exemples des glycols qui pou- vent être utilisas dans la mise en oeuvre de la présente invention sont l'éthylène-glycol, le triméthylène-glycol, le t6traméthylène-glycol, le décaméthylène-glycol et les glycols du même genre.
On préfère, toutefois le téréphta- late de polyéthylène, parce qu'on peut facilement se pro- curer l'acide téréphtalique et l'éthylène-glycol, à partir desquels on le prépare. Il a aussi un point de fusion re- lativement élevé de 250 à 255 C environ, et cette proprié- té est partreulierement avantageuse dans la production de filaments dans l'industrie textile.
Parmi les polyesters et copolyesters modifiée qui sont utilisables pour la mise en couvre de la présente invention, on peut citer les polyesters mentionnés ci- dessus modifiés par des esters de dialcoyles d'acides dicarboxyliques aliphatiques saturés essentiellement li- néaires, contenant 20 atomes de carbone ayant la formule générale
EMI12.1
dans laquelle R1 et R2 sont des radicaux alcoyles contenant de 1 à 10 atomes de carbone, et en particulier deu radicaux, alcoyles contenant Je 1 à 5 atomes de carbone et comprenant les radicaux méthyle, éthyle, propyle, iso-
<Desc/Clms Page number 13>
propyle, n-butyle, seo-butyle, isobutyle, n-amyle, isoa- myle, etc;
A est un radical aliphatique saturé linéaire oontenant de 14 à 18 atomes de carbone dans sa chaîne} n est un des deux nombres entiers 1 et 2, et y est un nombre entier de O à 2. Le nombre total d'atomes de car- bones dans A et dans ses chaînes latérales cet de 18,
EMI13.1
Il et R2 peuvent 4trc identiques ou être des radicaux alcoyles d1tfdronts.
Des exemples représentatifs d'esters de dialcoyleo qui se sont révélés utilisables dans la présente invention comprennent les l)20-eioosane-'dioatûB de dia3.eoyles, les 8¯éthyl-octadécane-l-18¯dioates de dialcoyles, les diméthyl-octadéoane-l-18-dioates de dlal- ooyles. les diëthylhecaddeane-.,16.-diaatea de dialooyles et les composés du même gerre dans lesquels les groupements
EMI13.2
dialooyles comprennent les radicaux méthyle, éthyle, pro- pylo et les radicaux alcoyles du même genre contenant de
1 à 5 atomes de carbone. On peut aussi utiliser des mé- langes de n'importe lesquelles des matières décrites ci- dessus.
Par exemple, dos mélanges de plus de 20 à 80 pour cent en poids de 1,20-eicosann-dioate de diméthyle et d'environ 80 à 20 pour cent en poids de 8-éthyl-oota- écane -1,10-dioate de diméthyle sont très utilisables. les quantités do corps en réaction utilisés nécessaires .pour préparer les polyesters modifiés, en moles, sont habituellement un équivalent molaire d'un mélange dos deux types d'esters de dialcoyles d'acides aromatique et
EMI13.3
c3ica,rboxylique en e20 et un excès molaire du glycol.
Dans le mélange des esters de dialcoyles, les esters de dr2coylcs et l'acide dicarboxylique aromatique sont pré- sents à raison d'environ 65 à 95 pour cent en poids et
<Desc/Clms Page number 14>
EMI14.1
l'ester de dialcoyle de l'acide dicarboxylique alipha- tique en C20 est présent à raison d'environ 35 à envi- ron 5 pour cent en poids.
Parmi les polyesters et copolyestere modifiés qui sont utilisables pour la mise en oeuvre do la pré- sente invention, on peut citer les polyesters ot copo- lyesters mentionnés ci-dessus modifiés par des groupe- ments de blocage de chaîne ayant des propriétés hydro- philes, comme les polyesters monofonctionnela générateurs d'esters de formule générale
EMI14.2
dans laquelle R est un groupement alcoyle contenant de 1 à 18 atomes do carbone ou un groupement aryle contenant de 6 à 10 atomeo de carbone, et m et n sont des nombres entiers de 2 à 22, et x est un nombre entier indiquant
EMI14.3
le degré do polymérisation, etest-à-4ire que X est un nombre entier allant de 1 à 100 ou plus grand.
Des exem- ples de ces composée sont lo méthoxypolythy3èria-.;glßool, 1#6thoxypoly6thylène-glycol, le n-propoxyptlyéthylène- glycol, l'iaopropoxypo.yéthylèno-glyool, le àutoxypsa.y- éthylène-glycol, le phénox,ypo3.yéthylàno-glyoo. r 3o méthométhflxypolybutylène-glyool, ïhérioxypolypropy3àie-#yodl xypolypropylne g7.ycol,/le phênoxypo lybu yl ne-Siyeoig le méthoxypolyméthylène-glyool et les composée du même genre. Des éthers de polyacoylvinyles utilisables ayant un seul groupement hydroxy terminal sont les polymères
EMI14.4
d'addition préparés par Ithomopolymérieation d'éthers d'alcoylvinyles dans lesquels le groupement' alooyle con- tient de 1 à 4 atomes do carbone.
Des exemples de ces
EMI14.5
agents de blocage de chaîne sont l'éther hydroxy-polymf#- thylvinyliquc, l'éther hydroxypolyéthylvinylique, .....
<Desc/Clms Page number 15>
l'éther hydroxy-polypropylvinylique, l'éther hydroxy- polybutylvinyliquc, l'éther hydroxy-polyisobutylviny- liquo et les composés du même goure. Les agents ou com- posés de blocage de chaîne peuvent être utilisés pour la préparation des polyesters modifiés dans dos propor- tions allant de 0,05 mole pour cent à 4,0 moles pour cent, par rapport à la quantité d'acide dicarboxylique ou de son ester de dialcoyle utilisée dans le mélange de réaction.
Il y a lieu de noter que, lorsque les agents de blocage de chaîne sont utilisés seuls, c'est-à-dire sans agent de ramification, la proportion maximale qui peut être utilisée dans le mélange de réaction est de 1,0 mole pour cent. Ainsi, d'une façon inattendue, l'addi- tion de quantités contrôlées d'agents do ramification en même temps que des agents de blocage de chaîna permet l'introduction d'une plus Grande quantité de ces derniers dans la chaîne du polymère qu'il n'est possible au- trement quand on utilise les agents de blocage de chaîne seuls.
On se rendra compte facilement quo la pourcen- tage en poids d'agent de blocage de chaîne qui peut être utilisé dans la préeonto invention variera avec la masse moléculaire de l'agent. La plage des masses moléculaires moyennes des agents de blocago do chaîne utilisables dano la présente invention va de 500 à 5.000, ceux de ces agents qui ont une masse moléculaire comprise entre 1.000 et 3.500 étant préférés.
Des matières utilisables comme agents ùo .rami- fication ou agents de réticulation ot que l'on utilise pour augmenter la viscosité ou la masse moléculaire dos
<Desc/Clms Page number 16>
polyesters, sont les polyols qui ont une fonctionnalité
EMI16.1
supérieure à deux, r.' uat-,-dire qui contiennent plus de deux groupements fonctionnels, tels que les groupements hydroxyle.
Dos exemples de composés utilisables sont :'
EMI16.2
le ponta-6rythritol; les composés ayant ;La formule :
EMI16.3
EMI16.4
dana laquelle R tat un groupe nient alcq)ièno contenant de 3 à 6 atomes 'le carbone ut n est un nombre cn:ir,1.' do 3 a 6, par exemple le ¯=lycrol, le sorbitol, llhcxane-triol 1,2,6 et les composas du Mt1mG E; :nre; les composes ayant la formule
EMI16.5
EMI16.6
dans laquelle R est un groupCDl'mt alcoyle contenant de 2 à. 6 atomes ,'lA carbon..1, par exemple le trimdthylol- éthane, 1. imdhyP.ol-proprme, et les composés du mémo Genre jusqu,au t!'l1r,éthylol-hcx(me; nt les composés ayant la formule
EMI16.7
dans laquelle n est un nombre entier de 1 à 6.
Comme exemples de composés ayant la formule ci-dessus, on peut
EMI16.8
citer le trimêthylol-bonzène-1,3,5, le triéthylol-bcnzène- 1,3,5, et les composer du même genre.
Des esters d'acides polyfonctionnels aromatiques peuvent aussi être utilisés dars la présente invention comme agents de ramification, et en particulier ceux ayant la formule
EMI16.9
<Desc/Clms Page number 17>
dans laquelle R, R' et R" sont dos Groupements alcoyles contenant de 1 à 3 atomes de carbone et R: est l'hydro- gène ou un groupement alcoyle ayant 1 ou 2 atomos de car- bone.
Comme exemples de composés ayant la formule ci- dessus, on peut citer le trimésate de triméthylc, le pyro-
EMI17.1
roollitntc de tétraméthyle, le mellophonate de tétraméthyle, l'hémimcllitate rtc triméthylc, la trimellitato de trimé- thylo, le prchnitfie de. tétrnméthyle et les enteru du môme genre , De plus, on peut utiliser des mélanges des esters ci-dessus qui sont obtenus dans des synthèses pra- tiques. C'est-à-dire qui dans la plupart de.:! cas, quand on prépare l'un quelconque des composes ayant la formule ci-dessus, d'autres composes voisins ayant la môme for- mule peuvent être présents en petites quantités comme im- puretés.
Ceci n'a pas d'effet défavorable sur le composé un tant qu'agent de ramification pour la préparation des
EMI17.2
polyesters et copolyesters modifiés décrits ici.
Les agents de ramification ou agents de réticu-
EMI17.3
lotion peuvent îtrv utilisés pour la préparation des po-
EMI17.4
lyeatere et copolyesters dune des proportions allant de 0,05 mole pour cent à 2,4 moles pour cent, par rapport à la quantité d'acide dicarboxyliquc ou de son cater @ dialcoyle utilisée dans le mélange de réaction. Les pro-
EMI17.5
portions préférées d'agent de ramification à utiliser dans la présente inv,..ntion vont de 0,1 à 1,0 mole pour cent.
Dans la mise en oeuvre de la présente invention,
EMI17.6
1: quantités calculées d'agont de blocage de chaîne, ou d'agent dr blocage de chaîne et d'agent de rani fi cation ou d'août de réticulation, sont introduites d:.n:a 14 ri- \.d pi 'ut du rz.:ci.i cu eu dCbut du pr'-miur stadu fIl. la réac-
<Desc/Clms Page number 18>
EMI18.1
tion d'aotérificntion, et la réaction sa développe comme n'importe quelle polymérisation par eaterification bien connue.
On peut utiliser dans la mise en oeuvre de la
EMI18.2
présente invention les poly:nèrcR linéaires de condensa- tion bautoiient polymérisés choisis parmi les polyuators et les polyo3taramidviS, qui contiennent dans la struc- turc: moléculaire unc proportion notable de mailles ayant la formule développée suivante,
EMI18.3
dans laquelle: le cycle cyclohoxane substitué est choisi parmi sus isomères ois et trans. Ces polyesters linéaire
EMI18.4
et polyF-z3trr-.-imid-n polymères peuvent être préparés par. un procédé qui consiste à condenser' (1) l'isomère cia ou l'isombru tram; ou un mélange de ces isomères du 1,4 oyclohaxanadimthanal seuls ou en mélange avec un autre compose bifo.ictionnul, avec (2) un composé carboxy bi- fonctionnel.
EMI18.5
Les corps bifonctionneln qui peuvent être utili- ses no oon'cionncnt pas il' cutro8 aubetituanta r6actU's qui gêneraient la formation d'un polymère linéaire hau- tement poly:r:rin3 quand on les condexiae avec le 1,4-
<Desc/Clms Page number 19>
EMI19.1
oyclohexaneàiraétîic.-iol ou un ul :n;e de cr composé aveu de tels corpu bifonctionnd3. Ces corps bifonctionnels convenant pour la préparation de polymères linéaires do condensation sont très bien connus et ont été décrits précédemment.
EMI19.2
Le 1,4-cyclohxunedirtthrznol utilisé dans l'un u,11conqu"? de, procèdes do préparation de polymères do condensation peut être utilise on combinaison avec un
EMI19.3
corps en réaction blfonctionnel associé supplémentaire comme quand on utilise un mélange de glycola (il eut
EMI19.4
avantageux d'utiliser des quantités du 1,4 cyclohcxane- diméthnnol égales à au moins 50 moles pour cent du total de ces corps en réaction associés, bien que des propor- tions plus faibles puissent également être utilisées).
Les divers corps un réaction bifonctionnels associés qui
EMI19.5
peuvent titre utilisés en mélriige avec le 3,4-eyclohoxana- dibéthanol :01I'l'rl'ID1cnt d'autres glycols et des composés qui ne réagissent pas nécessairement avec un glycol, par exemple un amino-alcool. Ces corps on réaction associés comprennent aussi dn diamines, ou des composés awino- carboxy
Les corps en réaction bifonctionnols contenant
EMI19.6
p -ro%xpe"tstf Òr1c,ri onnela qui peuvent être condensés avec le 1,4-c,clohexanediméthanol ou ses mélanges sont dos composés bifoncuionucla capables de condensation de manière à former des polymères linéaires do condensation hautement polymdria6s.
Ces composde bitonotionnelo pouvant dtrc seulement intur-réaetifs avec un Glycol, par exemple un acide dicaiboyylique, ou ils peuvent être à la fois (a)
EMI19.7
co-r6actifD on cc sens qu'ils peuvent être utilisés au
<Desc/Clms Page number 20>
EMI20.1
lion ou en remplacement partiel du glycol dans un poly- ester, et (b) zntcr-r6actifis en ce sens qu'ils se con- densant avec un glycol ou un composa bifonctionnel qui
EMI20.2
peut être utilisé au lieu d'un glycol, Par exemple,
EMI20.3
l'acide 6-aminocaprorquc .a1; ,\ la fois co-réactif en ce
EMI20.4
que le Groupement (mina est au type pouvant être utilisé
EMI20.5
au lieu d'un radical hydroxy d'un lycol, ot aussi iiituy- réactif en ce;
sens qui le roupcm"nt carboxyliquo réagira avec le ËroupGticn'c hydroxy d'un c;lycol ou le groupement aminé d'un oomporc 1)11-011011001101 qui peut fitre utilisé au lieu d'un glycol. Les cO!l,osé!3 bifonctionncla qui sont uniquement inter-l'éactlfo avec un glycol comprennent des acides dicarbcxylique3, des carbonates et les componée du memc genre. I. autres composés intc3r-réaetlfs bi- fonctionn,,:)ls compren ont des composée aminocarboxy ou
EMI20.6
hydroxy-carboxy.
Les polyesters linéaires de condensation modifies utilisés conformément à la présente invention ont des viscosités spécifiques comprises entre environ 0,1 et
EMI20.7
environne, qui corrE spondcnt aux polymères formant een fibres et des fi7:irncnts. Ln viscosité spécifique, quand or* l'utilise ici, La-t représentée par la formule 1' ap = N rI:: 1 - 1
EMI20.8
dans laquelle
EMI20.9
#- Durée d'écoulement d: In solution du polymère en roi ¯ **"###" ---, - * ################*" :J\condc8 Durco à 1 écouJ (,!Jj\,nt du solvant en secondes ###### Les déterminations de viscosité sur les oolutions polymr0 et ur 7 solvant Dont effectuées en laissant n'écouler C,f1 solution. et le solvant par gravite à 25 C
<Desc/Clms Page number 21>
à travers un tube capillaire.
Dans toutes les détermina- tions de viscosités de solutions de polymères, on utilise une solution de polymère contenant 0,5% en poids du po- lymère dissous dans un mélange de solvants contenant deux parties en poids de phénol et une partie en poids de 2,4,6-trichlorophénol, et 0,5. pour cent en poide d'eau par rapport au poids total du mélange.
Les émulsions aqueuses qui sont utilisées dans la mise en oeuvre de la présente invention peuvent conte- nir jusqu'à 20 pour cent do solides en poids sans dé- passer les limites de viscosité normalement utilisées pour les agents de conditionnement utilisés dans la pro- duction des fils, des proportions d'environ 2 à environ 15% on poids de solides étant généralement proférées.
Le terme "solides", quand on l'utilise ici, doit être compris comme désignant la totalité des matières en de- hors du véhicule aqueux, quel que soit leur état physique. les solides peuvent contenir d'environ 20 à environ 100%
EMI21.1
en poids de l'ester tonsio-actif non ionique défini ci- dessus et d'environ 0 à environ 80% en poids du polyéthcr
EMI21.2
tans3.o-aatif non ionique défini ci-dessus. Il est pré- férable que les solides contiennent environ 60% en poids
EMI21.3
de l'ester tonalo-actlf non ionique défini ci-dessus et environ 40% en poids du polyéther tensio-actif non ionique défini ci-dessus.
EMI21.4
Dr.s mé-thodez classiques peuvent être utilisées pour pra5rtrr l'trulaiam nquousc. Une méthode; simple et comr.lOd consiste à rn7.n::c r sintpluncnt les matières cu- 13l;::.1;1..., à :('0 ùh:ll.l1'[' r jusqu'il fusion dus nmiièroa uolides,
<Desc/Clms Page number 22>
et à ajouter ensuite le mélange fondu d'ingrédients au véhicule aqueux avec une agitation mécanique énergique.
Durant ce stade d'addition, l'eau doit être maintenue à une température élevée, égale ou supérieure au point de fusion des ingrédients.
D'une façon générale, on obtient de bons résul- tats dans les opérations d'étirage tant à froid qu'à chaud quand l'agent de conditionnement est utilisé à rai- son d'une quantité telle quo les solides déposés sur la fibre représentent d'environ 0,1 à environ 1,5 pour cent du poids de la fibre. Bien que dos quantités plus petites ou plus grandes puissent être utilisées, on obtient les meilleurs résultats quand la quantité de solides déposée sur la fibre est comprise entre ces limites.
Comme on l'a souligné, l'agent de traitement décrit ci-dessus est appliqué sur les filaments ou la fibre immédiatement pendant ou après le filage et avant l'étirage. Une méthode d'application Classique et commode consiste à mettre la fibre en contact, tandis qu'elle se déplace ou avance au cours de la production, avec un oy- lindre que l'on fait tourner de façon que sa partie infé- rieure plonge dans une cuve contenant.la composition do traitement. L'agent de traitement est pompé dans un ré- servoir et amené dans la cuve ou un autre récipient,et un niveau constant est maintenu par un tuyau do tro-plein ou un dispositif similairé.
D'autres méthodes ot disposi- tifs convenables peuvent être utilisée, comme par exemple une mèche ou un cylindre fendu,.ou bien on peut faire passer la fibre à travers un bain contenant 'un agent de
<Desc/Clms Page number 23>
traitement.
Les fibros décrites ici peuvent être modifiées en leur incorporant divers agents de modification. Des exemples d'agents de modification convenables qui peuvent être incorporés dans les fibres sont des pigments, des plastifiants, des résines, des diluants, des hydrofuges, dos cires, des agents de modification de l'éclat, des ignifuges, des agents antistatiques, eto
Les exemples non limitatifs suivante montreront bien comment la présente invention pout être mise on oeuvre, et les avantages qu'elle permet d'obtenir, avan- tages qui concernent tant un perfectionnement de l'opéra- tion d'étirage que les fils obtenus finalement comme pro- duits.
EXEMPLE 1
On formu des filaments par extrusion à l'état fondu d'un polymère téréphtalate de polyéthylène modifié par environ 6% en poids, par rapport au téréphtalate de polyéthylèno, de methox/-polyéthylene-glycol ayant une masse moléculaire de 2.000 environ, et environ 0,125 en poids de penta-érythritol, par rapport au téréphtalate de polyéthylène. On n'applique aucun apprêt sur ces fila- ments.
On laisse ensuite vieillir les filaments ou on les maintient pondant 17 heures à la température ambiante, soit 23 C environ, période après laquelle ils ne peuvent pas être étirés uniformément à froid ou a chaud. On laisse vieillir d'autres filaments pendant 8 jours à la tempéra- turc ambiante, et à ce moment ils ne peuvent pas être étirés à froid,et, quand on lou étire à chaud, ils sont
<Desc/Clms Page number 24>
si cassants à un taux d'étirage de 5,2 qu'une licne continue d'étirage ne peut pas être maintenue au-delà d'une courte période de 5 minutes.
EXEMPLE 2
EMI24.1
On forme des filaments par extrusion à l'état fondu du téréphtalate de polyéthylène modifié par envi- ron 6% par rapport au poids au téréphtalatc de- polyethy- lène, de m6thaxy-polyCthyltne-a;lyool ayant une masse mo- léculaire de 2.000 environ, et environ 0,125%, par rapport au poids de tëruphtlt tic- polycthylène, de pçnta-6ry- . thritol. On traite ensuite ces filaments au moyen d'une
EMI24.2
émulsion aqueuse contenant 10';S (1,; solides, dont les ma- trières S '.j 'L'6 comprnnt:nt environ 60 en poids de mono- palmitate de surbitun tt environ zij en poids d'huile de ricin condensée avec 200 moles d'oxydes d'éthylèn.
L'agent de traitement est appliqua au moyen d'un cylindre tournant en quantité telle que- les solides déposés sur
EMI24.3
ls filaments r..prismntcnt 0,631,"J du poids des filaments.
Lesfils de sont ensuite divises en trois por- tions. La première portion est immédiatement étirée chaud sur une machine classique à étirer et à retordre, à un taux d'étirage de 4,41, avec d'excellents résultats.
La seconde portion est laissée vieillir pondant 7 jours,
EMI24.4
quoi , 11. ':1t iizt: f ciiaud sur ure m.'lchine e1::3- siquc '# 'tirer vt \ retordre, a un taux d'étirage de 4,41, avec "1xcc>llL'htfJ l'{::JUltn.ts. Ln.'troisième portion est 3;zissc.e vieillir poudrait 31 jours, iprl-u quoi elle est étirée u ch:tu! 8ur un. ;,l'.chin0 cln:.3oiqu\.' à étirer <. t h rutorir , < un tiux d'tir:ijc: de 4,41, avec d'excellents r3ul;>t, .
<Desc/Clms Page number 25>
EMI25.1
Il est évident que 1' invention n'uot lit a li;ti 6..:4 aux modes de mise en oeuvre particuliers qui ont été dé- crite, et qu'on peut apporter à ceux-ci de nombreuses variantes.