<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche von
Formkörpern aus synthetischen Polyestern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche von Formkörpern aus synthetischen Polyestern. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche von faserbildenden Polyestern, welche Estergruppen in der Hauptpolymerkette enthalten, und solchen Polyestern, welche nach Hydrolyse polymere Säuren liefern. Die Erfindung schliesst Kunststoffe wie Cellulosederivate aus.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Formkörpern, welche sich von den vorerwähnten Polyestern ableiten, durch welches die Oberfläche der Formkörper permanent modifiziert wird, indem man eine organische Substanz, welche eine vom linearen Polyester verschiedene Zusammensetzung hat, sich mit deroberfläche über primäre chemische Bindungen verbinden lässt, so dass durch die neu gebildete, dauerhafte Oberfläche die Oberflächeneigenschaften des Formkörpers modifiziert werden.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Behandlung unter Auswahl beispielsweise polarer hydrophiler organischer Substanzen, die über primäre Kohlenstoff-Sauerstoff- oder Kohlenstoff-Stickstoff-Valenzbindungen mit den Oberflächenschichten des Formkörpers chemisch gebunden werden können, wobei ein dauerhafter Film oder Überzug mit ausgezeichneten polaren und hydrophilen Eigenschaften auf der Oberfläche des Formkörpers entsteht.
Als Folge dieser Behandlung wird dieOberflache des Formkörpers permanent stärker polar und hydrophil und hat eine erhöhte Fähigkeit, Wasser u. a. polare Substanzen auf Grund sekundärer Valenzkräfte anzuziehen und festzuhalten. Weiters können dadurch, dass die modifizierte Oberfläche Feuchtigkeit aus der Atmosphäre anzieht, elektrische Ladungen, die beispielsweise durch Reiben des Formkörpers entstehen, rasch durch die auf der modifizierten Oberfläche absorbierte Feuchtigkeit zum Verschwinden gebracht werden. Auf diese Weise wird durch die erfindungsgemässe Behandlung ein dauernder elektrostatischer Schutz des Formkörpers erzielt.
Bisher traten bei der Verwendung von Formkörpern aus Polyestern zahlreiche Schwierigkeiten auf Grund der chemisch nicht reaktionsfähigen, nicht polaren und hydrophoben Natur ihrer Oberflächen auf. Beispiele hiefür sind unter anderem die grosse Leichtigkeit, mit welcher auf den Formkörpern wegen ihrer schlech- ten Oberflächenleitfähigkeit elektrostatische Elektrizität erzeugt und zurückgehalten wird, die Schwierigkeit, antistatische Mittel auf der Oberfläche unter Bedingungen zu binden, welche einen gegen Waschwirkung und die Wirkung organischer Lösungsmittel dauerhaften Überzug gewährleisten, Schwierigkeit, solche Formkörper in Form von Fäden und Fasern mit Klebstoffen und Textilleimen miteinander und mit andem Substraten zu verbinden, die Schwierigkeit,
die Formkörper mit Drucktinten zu benetzen und zu bewirken, dass diese darauf haften und schliesslich die Schwierigkeit, während des Waschens und Reinigens die durch ölige oder fettige Unterlagen gebundenen Verschmutzungen von der Oberfläche der Formkörper mit Wasser zu entfernen.
<Desc/Clms Page number 2>
Zweck der Erfindung ist die Schaffung von Formkörpern aus Polyestern mit einer modifizierten Oberfläche, welch letztere erzeugt wird, indem man eine organische Substanz mit der Oberfläche des polymeren Erzeugnisses mittels eines basenkatalysierten. Austauscherprozesses unter Bedingungenkombiniert, unter welchen eine chemische Bindung der organischen Substanz an der Oberfläche des polymeren Erzeugnisses stattfindet, wobei ein neuer Oberflächenfilm auf dem Formkörper gebildet wird, welcher gegen eine Vielzahl von Waschvorgänge und Lösungsmittelbehandlungen beständig ist und im Vergleich zur ursprünglichen Oberfläche des Formkörpers eine hohe Affinität gegenüber Wasser und polaren Substanzen besitzt.
Durch diese Behandlung wird die Neigung der Formkörper, elektrostatische Elektrizität zu erzeugen, weitestgehend herabgesetzt, die Verbindung der Formkörper durch Klebemittel und Leime bedeutend verbessert, die Benetzung durch Drucktinten und die Haftung derselben bedeutend erleichtert und die Entfernung von Luft, Öl und Fett von der Oberfläche der geformten Erzeugnisse wesentlich erleichtert.
Die Erfindung bezieht sich daher auf ein Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche von Formkörpern aus synthetischen Polyestern durch Behandlung mit einer flüssigen organischen Substanz mit einem Molekulargewicht von über 120, welche mindestens ein schwach ionisierbares Wasserstoffatom enthält, so dass sie einen pK-Wert zwischen 9, 5 und 24 aufweist, und kein Wasserstoffatom enthalt, das einen pK-Wert von weniger als 9, 5 aufweist, und ein Anion liefern kann, welches in der organischen Substanz stabil und löslich ist, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man einen Teil der organischen Substanz in ihr Anion überführt und die Formkörper mit einer dieses Anion enthaltenden Lösung behandelt.
Die chemische Reaktion ist eine basenkatalysierte Umsetzung zwischen der organischen Substanz und der Estergruppe der Oberfläche des Formkörpers.
Organische Substanzen, welche an dieser Reaktion teilnehmen können, müssen wenigstens ein schwach ionisierbares Wasserstoffatom besitzen, so dass ihre lonisationskonstante pK zwischen 9, 5 und 24 liegt. Das Anion, welches sich beim Abdissoziieren dieses Wasserstoffatoms als Proton bildet, muss entweder in der organischen Substanz oder in einem für die Umsetzung mit dem Polyestererzeugnis geeigneten Lösungs- mittel stabil und löslich sein. Die organische Substanz muss bei der Reaktionstemperatur flüssig sein oder alternativ einen Feststoff darstellen, der in einem Lösungsmittel löslich ist, wobei die Säuredissoziationskonstante pK vorzugsweise grösser oder nur schwach geringer (etwa 1 pK-Einheit) ist als die der organischen Substanz. Das Molekulargewicht der organischen Substanz ist grösser als 120.
Es müssen daher die Reaktionsbedingungen derart sein, dass Materialien, welche einen niedrigeren pK-Wert haben als den der organischen Substanz, im wesentlichen abwesend sein müssen. So muss beispielsweise bei Behandlungen mit Materialien mit einem pK-Wert über 14 Wasser abwesend sein, und es darf Kohlendioxyd bei keiner der in Frage kommenden Behandlungen vorhanden sein.
Die Erfindung kann dazu verwendet werden, die Oberflächeneigenschaften vonFormkörpern aus Polyestern zu verändern, indem sehr dünne, jedoch dauerhafte Überzügeverschiedenartigsterorganischer Sub- stanzen auf den Polyesterkörper mittels der oben beschriebenen Behandlung aufgebracht werden.
Bei der Wahl einer hydrophilen organischen Substanz, wie z. B. Polyglykole, werden Polyesterkörper, wie z. B. Fasern, Stoffe usw. erhalten, die leichter benetzbar sind und demnach bessere Wascheigenschaften besitzen als unbehandelte Gegenstände. Die gleiche Behandlung führt auch zu einer Verbesserung der Verklebung der Gegenstände durch Klebstoffe und Textilleime und vermindert weiters das Problem der mit der statischen Aufladung zusammenhängenden Verschmutzung, da die Neigung der behandelten Gegenstände, sich beim Reiben elektrostatisch aufzuladen, weitaus weniger ausgeprägt ist.
Wenn anderseits eine organische Verbindung gewählt wird, die die oben angegebenen Anforderungen erfüllt, jedoch selbst wasser- oder flüssigkeitsabstossend ist, wie beispielsweise Substanzen, die Silikon-, Perfluorkohlenwasserstoff- oder langkettige Kohlenwasserstoffgruppen enthalten und selbst nicht leicht durch Wasser benetzt werden, wie beispielsweise durch den hohen Kontaktwinkel von auf ihre Oberfläche aufgebrachten Wassertropfen festgestellt werden kann, so werden den damit behandelten Polyestererzeugnissen ebenfalls wasser-oder fteckenabstomende Eigenschaften mitgeteilt, die für verschiedene Endverwendungszwecke von Vorteil sind.
Wenn organische Substanzen gewählt werden, die eine Schmier- oder Antischmierwirkung mitteilen und welche die oben angegebenen Anforderungen erfüllen, so können Polyestererzeugnisse dauerhaft dahingehend modifiziert werden, dass, je nach der Wahl der organischen Substanz, die
EMI2.1
Modifikationenesterfilmen als auch im Falle von Textilerzeugnissen aus Polyester, bei denen der Griff und die Drapierung des Erzeugnisses in geeigneter Weise modifiziert werden können, anwendbar.
Durch Auswahl organischer Substanzen aus der oben angegebenen Gruppe, die fur Farbstoffe und Drucktinten aufnahmefähig sind, kann die Behandlung der Polyestererzeugnisse zu Produkten führen, die bes-
<Desc/Clms Page number 3>
ser färbbar und bedruckbar sind.
In gleicher Weise können Aufhellungsmittel, Absorber für UV-Strahlung, Flammenhemmungsmittel, Bacteriozide und Fungizide chemisch mit der Polyesteroberfläche vorteilhaft verbunden werden.
Kombinationen einer oder mehrerer der angestrebten Verbesserungen können entweder durch Auswahl organischer Substanzen, welche einzeln eine Vielzahl von Eigenschaften vermitteln, oder manchmal durch Behandlung mit zwei oder mehreren organischen Substanzen erzielt werden, vorausgesetzt, dass ihre Reaktionsgeschwindigkeiten so eingestellt werden können, dass ein Überzug mit einer Kombination der erforderlichen Mengen der verschiedenen organischen Substanzen erhalten wird.
Im Falle der Textilerzeugnisse kann die Behandlung auch dann vorgenommen werden, wenn diese Erzeugnisse aus Polyesterfasern in Kombination mit andern sowohl natürlichen als auch synthetischen Fasern in Form von Gemischen oder Garnkombinationen bestehen.
Weiters bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Kombination einer oder mehrerer der vorerwähnten organischen Substanzen mit Polyesterformkörpern. Um diese Kombination zu erzielen, wird zumindest ein Teil der organischen Substanz zuerst in seine anionische Base entweder durch Umsetzung mit einem Alkali- oder Erdalkalimetall oder durch eine Protonenaustauscherreaktion zwischen einem Salz eines Alkali- oder Erdalkalimetalles mit einer Verbindung mit einem pK-Wert, welcherim wesentlichen gleich oder grösser ist als der der organischen Substanz, übergeführt.
Solche Reaktionen können im ersteren Fall dargestellt werden durch
EMI3.1
worin RH die organische Substanz darstellt und M das reaktionsfähige Metall, beispielsweise Natrium oder Kalium, ist, und im letzteren Fall durch
EMI3.2
worin RH die zweite oben erwähnte Verbindung ist.
Eine Lösung der Anionbase in der organischen Substanz wird sodann mit dem Polyesterformkörper bei erhöhten Temperaturen umgesetzt, wobei eine chemische Kombination der organischen Substanz mit der Oberfläche erfolgt, von welcher Kombination angenommen wird, dass sie folgendermassen vor sich geht :
EMI3.3
worin Q die Polyesterkette darstellt und Q - CO - 00 für eine Estergruppe in dieser Kette steht. Die Erfindung ist nicht auf diese theoretische Erläuterung des Reaktionsmechanismus beschränkt.
Die Reaktion von Bedeutung ist die folgende : :
EMI3.4
welche eine Austauschreaktion ist und in der Aufspaltung einer Estergruppe in einem der Moleküle des Polyesters in der Oberfläche des Formkörpers mit anschliessender Addition der organischen Substanz ohne ihr Wasserstoffatom an das die Carboxylgruppe tragende Fragment des Polymeren und des Wasserstoffatoms an das andere Fragment besteht. Diese Reaktion kann bei vielen Esterbindungen im Polyester erfolgen und würde, falls man sie auslaufen liesse, zur Auflösung des Polyesters führen. Durch Begrenzung der Reaktionszeit jedoch ist es möglich, eine Addition der organischen Substanz an die Oberfläche ohne wesentliche Lösung des Polyesters zu erzielen.
<Desc/Clms Page number 4>
Wie bereits erwähnt wurde, dürfen bei der Durchführung dieser Reaktion im wesentlichen keine Substanzen, deren pK-Wert geringer ist als der der organischen Substanz, im Reaktionssystem vorhanden sein, so lange nicht die Reaktion mit dem Formkörper abgeschlossen ist. Die wichtigsten Beispiele sind Wasser und Kohlendioxyd, welche rasch mit der Anionbase unter Bildung von Hydroxylionen und Karbonationen reagieren können :
EMI4.1
Da dieSäure-pK-Werte von Wasser undKohlendioxyd wesentlich unterdenen vielerder obendefinierten organischen Substanzen liegen, ist das Gleichgewicht dieser Reaktionen in der Hinrichtung verschoben, wobei der Reaktionsträge zerstört und der Polyester hydrolysiert wird, was eine starke Beeinträchtigung der Wirksamkeit, mit welcher die organische Substanz mit der Oberfläche des Formkörpers kombiniert wird, zur Folge hat. Tatsächlich sind Behandlungen mit der Gruppe der oben definierten organischen Verbindungen in Gegenwart von Alkali, also Hydroxylionen, zur Erodierung der Oberfläche von Polyesterformkörpern bekannt.
Solche Behandlungen jedoch, wenn sie nicht bei absoluter Abwesenheit von Wasser durchgeführt werden, führen zu einer Erosion der Polyesteroberfläche durch Hydrolyse und zu keiner chemischen Bindung der organischen Substanz an die Oberfläche, wie es erfindungsgemäss der Fall ist.
Es ist deshalb notwendig, dass die Lagerung der organischen Substanz und der Lösung der Anionbase in der organischen Substanz sowie die Durchführung der Behandlung des Polyesters unter derartigen Bedingungen erfolgen, dass Wasser- und Kohlendioxydmengen, die von diesen beiden Materialien absorbiert werden könnten, unter den nachstehend angegebenen Werten liegen.
Durch Versuche wurde festgestellt, dass beispielsweise die tolerierbare Wassermenge, wie der Tabelle 1 zu entnehmen ist, im Falle von Wasser zu Natrium ein Molverhältnis von 1 : 1 nicht überschreiten soll. Im Falle von Kohlendioxyd sind die tolerierbaren Mengen wesentlich geringer als 1 : 1 und sollen vorzugsweise unter 0, 1 : 1 liegen, ausgedrückt als Molverhältnis von Kohlendioxyd, das auf Natriummetall absorbiert ist, welches zur Herstellung der Lösung der Anionbase in der organischen Substanz verwendet wurde.
Diese Mengen sind, ausgedrückt als Gewichtsprozente der organischen Substanz, sehr klein und da solche Lösungen sowohl Feuchtigkeit als auch Kohlendioxyd stark und rasch von der Atmosphäre absorbieren, muss man ziemlich sorgfältig darauf achten, diese Materialien von den Lösungen und den zu ihrer Herstellung verwendeten Reagenzien fernzuhalten, um die gewünschte Behandlung des Polyesterkörpers durchführen zu können.
Wenn ein Polyester mit einer hydrophilen polaren Oberflächenschicht versehen werden soll, so muss die organische Substanz eine Verbindung sein, die durch Polymerisation von Äthylenoxyd, Propylenoxyd oderGemischenhievon und Kondensaten solcher Alkylenoxyde mit Alkyl-, Aryl- und Alkylarylalkoholen, Phenolen, Amiden, Imiden, Aminen und polyfunktionellen Alkoholen erhalten wurde, welche die Formkörper mit einer hydrophilen polaren Oberfläche versehen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, ohne auf diese beschränkt zu sein, nähererläutert.
Beispiel 1 : 500 ml Polyglykol-400 "Carbowax-400" (registrierter Handelsname), in der Folge auch P. E. G. 400 genannt, wurde durch Erhitzen auf eine Temperatur von 80 bis 900C unter einem Vakuum von 10-5 mm Hg entlüftet und getrocknet. Nach 2 Tage langem Erhitzen unter Vakuum wurde angenommen, dass die Flüssigkeit trocken war.
400 ml der Flüssigkeit wurden in einen Kolben eingemessen und mit 1 g reinem. trockenem Natriummetall versetzt. Silikagel- und Ätznatronverschlüsse verhinderten den Zutritt von Feuchtigkeit und Kohlendioxyd zum Reaktionsgefäss.
Das Gemisch wurde auf 700C erhitzt, wobei sich Wasserstoffgas entwickelte und das Natrium inner- halb 4 h löste und ein Teil der organisehen Substanz in ihre Anionbase ubergefuhrt wurde, welche im überschüssigen P. E. G. 400 in Lösung verblieb.
8 Proben von glattem. gewebtem Stoff aus 50 Denier "Terylene" (registrierter Handelsname) -Polyesterfasergarn wurde vorbereitet. Vier zu Vergleichszwecken verwendete Proben A, B, C und D wurden 5 min lang in nicht behandeltes und wie oben getrocknetes Polyglykol eingetaucht und auf 60, 80, 100 bzw. 1200C gehalten. Vier andere Proben E, F, G, H wurden 5 min lang in Polyglykol 400, welche wie oben beschrieben mit Natrium behandelt worden war, eingetaucht, wobei Behandlungstemperaturen von 60, 80,100 bzw. 1200C angewendet wurden.
Nach Extraktion mit Methanol in einem Soxhletapparat wur-
<Desc/Clms Page number 5>
den die Tuchproben zu folgenden Tests verwendet : a) Elektrischer Widerstand
Alle Tuchproben wurden getestet, zu welchem Zweck Proben von 15, 24 x 5, 08 cm in einem Konditionierungsraum mit einer relativen Feuchtigkeit von 72% angeordnet wurden. Nach einer entsprechen- den Konditionierungsperiode wurde der elektrische Widerstand der Proben mit einem 20 Millionen Megohmmeter (geliefert von der Firma Electronics Instruments Ltd.) gemessen. Die Proben wurden sodann mit siedendem Wasser in einem Soxhletapparat 80 h lang extrahiert, wonach der elektrische Widerstand neuerlich gemessen wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1
EMI5.1
<tb>
<tb> Probe <SEP> Temp. <SEP> OC <SEP> Elektrischer <SEP> Widerstand <SEP> X <SEP> 10-"Megohm
<tb> bei <SEP> 72% <SEP> R. <SEP> F.
<tb>
Nach <SEP> 1 <SEP> Waschung <SEP> Nach <SEP> 80 <SEP> h <SEP> Extraktion
<tb> E <SEP> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 400/Natrium <SEP> 60 <SEP> 35 <SEP> 120
<tb> F <SEP> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 400/Natrium <SEP> 80 <SEP> 1,0 <SEP> 0,5
<tb> G <SEP> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 400/Natrium <SEP> 100 <SEP> 3,7 <SEP> 22
<tb> H <SEP> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 400/Natrium <SEP> 120 <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP> 95
<tb> A <SEP> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 400/Natrium <SEP> 60 <SEP> 330 <SEP> 2000
<tb> B <SEP> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 400/Natrium <SEP> 80 <SEP> 200 <SEP> 400
<tb> C <SEP> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 400/Natrium <SEP> 100 <SEP> 130 <SEP> 2000
<tb> D <SEP> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 400/Natrium <SEP> 120 <SEP> 130 <SEP> 2000
<tb>
Diese Ergebnisse zeigen, dass der Oberflächenwiderstand und folglich die Neigung zur Aufnahme statischer Ladungen im Vergleich zu den Kontrollproben A, B.
C, D stark reduziert war und dass die Behandlung waschfest ist. b) Elektrostatische Ladungen
Weitere Muster der Proben A-H wurden bei einer relativen Feuchtigkeit von 72% konditioniert und mit einer Wollfläche gerieben. Sodann wurde ihre Fähigkeit, kleine isolierte feste Gegenstände anzuziehen, visuell beobachtet. Eine nur geringe oder überhaupt keine elektrostatische Ladung konntebeiden Proben F, G und H sowohl vor als auch nach 20maligem Waschen der Proben in einer Reinigungsmittellösung, Spülen und Trocknen festgestellt werden. Das Waschen wurde durch Abreiben des Gewebes unter dem Reinigungsmittel begleitet. Die Proben A, B, C und D hingegen zeigten auch nach dem ersten Waschcyclus eine starke statische Aufladung. c) Benetzungswirkung mit Wasser
Andere Muster der Gewebeproben wurden einem Benetzungstest unterworfen.
Kleine Wassertropfen (0, 0015 ml) wurden von einer Mikrometerspritze aus auf die Gewebemuster aufgebracht und es wurde die Zeit, die für die Tropfen erforderlich war, vollkommen in das Gewebe einzudringen, gemessen. Der Test wurde wiederholt, nachdem die Proben 80 h lang mit Wasser extrahiert und sodann getrocknet worden waren. Die Ergebnisse beider Benetzungstests sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Tabelle 2
EMI5.2
<tb>
<tb> Probe <SEP> Eindringzeit <SEP> (sec) <SEP> Eindringzeit <SEP> nach <SEP> 80 <SEP> h <SEP> Extraktion <SEP>
<tb> und <SEP> Trocknen
<tb> A <SEP> unendlich <SEP> unendlich
<tb> B <SEP> unendlich <SEP> unendlich
<tb> C <SEP> unendlich <SEP> unendlich
<tb> D <SEP> unendlich <SEP> unendlich
<tb> E <SEP> unendlich <SEP> unendlich
<tb>
<Desc/Clms Page number 6>
Tabelle 2 (Fortsetzung)
EMI6.1
<tb>
<tb> Probe <SEP> Eindringzeit <SEP> (sec) <SEP> Eindringzeit <SEP> nach <SEP> 80 <SEP> h <SEP> Extraktion <SEP>
<tb> und <SEP> Trocknen
<tb> F <SEP> unendlich <SEP> 180
<tb> G <SEP> 22 <SEP> 40
<tb> H <SEP> 9 <SEP> 35
<tb>
Dieser Test zeigt, dass die mit der erfindungsgemässen organischen Substanz behandelten Stoffe auch nach Extraktion mit Wasser und folglich auch nach dem Waschen besser benetzt wurden.
d) Entfernung von Öl durch Waschen
Muster der Proben C und G (bei 1000C behandelt) wurde mit Rizinusöl getränkt und sodanninwarmes Wasser, welches eine Spur eines Reinigungsmittels enthielt, getaucht.
Im Falle der Probe G setzte sich das Öl in kleinen Kugeln auf der Gewebeoberfläche ab und flotierte auf Grund des grossen Kontaktwinkels in die Waschflüssigkeit, wonach eine ziemlich ölfreie Oberfläche des Stoffes erhalten wurde.
Im Falle der Probe C setzten sich die Öltröpfchen nicht ab, sondern blieb das Öl in Form eines Filmes auf der Stoffoberfläche haften. Der Ölfilm war viel schwerer zu entfernen und es war zu seiner Entfernung ein starkes Reiben unter der Waschflüssigkeit erforderlich. Dies zeigt, dass die Entfernung von Ölen und Fetten durch die erfindungsgemässe Behandlung wesentlich unterstützt wird. e) Analytische Versuche zur Bestimmung der Menge an kombiniertem Polyglycol
Muster der Gewebeproben A, B, C, D, E, F, G, H wurden mit Methanol extrahiert und dem analytischen Test unterworfen. Mit Phosphormolybdänsäure wurde einKomplexaddukt mitdemPolyglycol auf derOber- fläche der Stoffprobe in Gegenwart von Bariumchlorid ausgefällt.
Nach dem Waschen der Probe inAlkohol wurde eine Farbentwicklungsreaktion unter Verwendung von Ferriammoniumsulfat, Ammoniumthiocyanat und Stannochlorid angewendet. Im Falle des mit Natriumpolyglycol behandelten Stoffes trat eine lebhafte Farbentwicklung auf, wogegen bei den Vergleichsproben eine fast vollkommene Abwesenheit einer Färbung festgestellt werden konnte. Der Versuch wurde quantitativ durch Anfertigung einer graphischen Kalibrierdarstellung unter Verwendung von Polyäthylenglycol 400 durchgeführt und es zeigte sich, dass bei Anwendung von genügend Natrium Mengen von bis zu 0, 2% mit dem Stoff kombiniert werden konnten, wogegen bei Abwesenheit von Natrium der Nachweis misslang. Dieser Versuch zeigt, dass die mit dem Natrium P.
E. G.-Reaktionsprodukt behandelten Stoffproben nach der Lösungsmittelextraktion mit Methanol unbeeinflusst bleiben, was als Nachweis dafür gilt, dass das Polyglycol chemisch auf der Faseroberfläche gebunden vorhanden ist, wenn mit Natrium behandeltes P. E. G. für die Gewebebehandlung verwendet wurde.
Bei s pie I 2 : Vier organische Substanzen, nämlich drei Polyglycole mit einem Molekulargewicht von 200,400 bzw. 600 und ein Kondensat von Glycerin mit Äthylenoxyd mit etwa 23 Äthylenoxydeinheiten pro Glycerineinheit wurden einzeln sorgfältig in einem Vakuumofen bei einem Druck von weniger als 25, 4mm Hg und einer Temperatur von 1l00C getrocknet und entfettet. Unter sorgfältiger Fernhaltung von Feuchtigkeit und Kohlendioxyd aus der Atmosphäre wurden die Substanzen in einen trockenen Reaktionskolben eingetragen, in welchem sie mit reinem Natriummetall bei 800C bis zur Beendigung der Lösung des Natriums, wie aus Tabelle 3 ersichtlich, behandelt wurden.
Dadurch wurden Lösungen der Anionbasen der später als Behandlungszusammensetzungen bezeichneten erfindungsgemässen organischen Substanzen gebildet, welche in verschlossenen Flaschen gelagert wurden.
Proben von"Terylene" (registrierter Handelsname)-Polyestergarngewebe wurden sodann mit den wie oben zubereiteten Behandlungszusammensetzungen 2 min lang bei 1000C behandelt. Die Tuchproben wurden 2 h lang mit Methanol in einem Soxhletapparat extrahiert.
<Desc/Clms Page number 7>
Tabelle 3
EMI7.1
<tb>
<tb> Organische <SEP> Substanz <SEP> Gewicht <SEP> der <SEP> orga-Gewicht <SEP> des <SEP> verwendenischen <SEP> Substanz <SEP> ten <SEP> Natriums
<tb> (g) <SEP> (g)
<tb> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 200 <SEP> 400 <SEP> 4, <SEP> 6 <SEP>
<tb> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 400 <SEP> 400 <SEP> 2, <SEP> 3 <SEP>
<tb> P. <SEP> E. <SEP> G.
<SEP> 600 <SEP> 600 <SEP> 2, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Glycerin <SEP> + <SEP> 23 <SEP> Mol <SEP> 440 <SEP> 1, <SEP> 6
<tb> Äthylenoxyd
<tb>
In allen Fällen war die Fähigkeit der behandelten Stoffe, kleine Gegenstände nach dem Reiben anzuziehen. im Vergleich zu nicht behandelten Stoffen stark reduziert.
Dieses Beispiel zeigt, wie Substanzen, die für die Modifizierung der Oberfläche geformter Erzeugnisse ausgewählt wurden, auf einer Auswahl von Molekulargewichten von Polyglycolen und eines ihrer Kondensate ausgedehnt werden können, vorausgesetzt, dass die ausgewählte organische Substanz und die ausgewählten Behandlungsbedingungen innerhalb der erfindungsgemässen Grenzen liegen.
Beispiel 3 : Eine durch Kondensation von 23 Molekülen Äthylenoxyd pro Mol Glycerin gebildete organische Verbindung wurde in einem in einenofen eingebrachten Kolben bei 1050C sorgfältig vakuum- getrocknet. Der die Flüssigkeit enthaltende Kolben wurde aus den Ofen entfernt, vor Feuchtigkeit und Kohlendioxyd aus der Atmosphäre durch Silikagel-und Soda-Kalk-Verschlüsse geschützt. 11 der getrockneten organischen Verbindung wurde mit 7, 5 g Natriumhydroxydplätzchen versetzt. Der Kolbenwur- de auf einer heissen Platte auf 1050C gehalten und über die mittels eines Magnetrührers gerührte Flüssigkeit kohlendioxydfreie Luft geführt.
Während 3 - 4 h löste sich das Ätznatron und es wurde gefunden, dass die entwickelten Gase eine zur Menge des verwendeten Ätznatrons stöchiometrisch äquivalente Menge Wasser enthielten, was zeigt, dass ein Teil des Polyglycols zu seiner Anionbase umgesetzt wurde. Das Produkt wurde in einem Ofen bei 1050C 24h lang vakuumgetrocknet und in 9 Anteile aufgeteilt. Wie die nachstehende Tabelle zeigt, wurden die verschiedenen Anteile mit verschiedenen Wassermengen versetzt.
Proben von"Terylene" (registrierter Handelsname)-Taffetagewebe wurden in den 9 verschiedenen Lösun- gen 1 min lang in einem auf 1000C gehaltenen Bad behandelt. Die behandelten Stoffe wurden in Wasser gewaschen, getrocknet und sodann mit Chloroform in einem Soxhletapparat 1 h lang extrahiert (15 Extraktionscyclen) und neuerlich getrocknet. Die Untersuchungsergebnisse des Gewebes hinsichtlich elektrischem Widerstand, visuelle statische Eigenschaft (wie Beispiel lb) und gebundenes Polyglycol (wie Beispiel le) sind in der nachstehenden Tabelle 4 zusammengefasst.
Tabelle 4
EMI7.2
<tb>
<tb> lo <SEP> Wasser <SEP> in <SEP> der <SEP> Be- <SEP> Spezifischer <SEP> Ober- <SEP> statische <SEP> Menge <SEP> an <SEP> Polyglycol
<tb> handlungszusammen- <SEP> flächenwiderstand <SEP> Eigen- <SEP> kombiniert <SEP> auf <SEP> dem
<tb> setzung <SEP> (Ohm) <SEP> bei65% <SEP> R. <SEP> F.
<SEP> schaften <SEP> Stoff <SEP> (mg/g)
<tb> visuell
<tb> 0 <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> X <SEP> 109 <SEP> keine <SEP> 0, <SEP> 71 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> X <SEP> 1010 <SEP> sehr <SEP> 0, <SEP> 72 <SEP>
<tb> schwach
<tb> 0, <SEP> 2 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> x <SEP> 10"sehr <SEP> 0, <SEP> 75 <SEP>
<tb> schwach
<tb> 0, <SEP> 4 <SEP> 1, <SEP> 8 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> schwach <SEP> 0, <SEP> 75 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
<tb>
<tb> % <SEP> Wasser <SEP> in <SEP> der <SEP> Be- <SEP> Spezifischer <SEP> Ober- <SEP> statische <SEP> Menge <SEP> an <SEP> Polyglycol
<tb> handlungszusammen- <SEP> flächenwiderstand <SEP> Eigen- <SEP> kombiniert <SEP> auf <SEP> dem
<tb> setzung <SEP> (Ohm) <SEP> bei <SEP> 65%R. <SEP> F.
<SEP> schaften <SEP> Stoff <SEP> (mg/g)
<tb> visuell
<tb> 0, <SEP> 8 <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 109 <SEP> schwach <SEP> 0, <SEP> 69 <SEP>
<tb> 1, <SEP> 6 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 1010 <SEP> ziemlich <SEP> 0, <SEP> 55 <SEP>
<tb> stark
<tb> 3, <SEP> 2 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> l <SEP> (M <SEP> ziemlich <SEP> 0, <SEP> 37 <SEP>
<tb> stark
<tb> 6, <SEP> 4 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> X <SEP> 1C"stark <SEP> 0, <SEP> 33 <SEP>
<tb> 12,8 <SEP> 2,0 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> stark <SEP> 0,20 <SEP>
<tb>
Dieses Beispiel zeigt die Wichtigkeit des Ausschlusses von Feuchtigkeit von der Behandlungszusammensetzung sowohl vor als auch während derBehandlung derPolyestergewebe und beweist, dass bei Feuchtigkeitsgehalten im Polyglycol von höchstens mehr als 0, 40/0 eine Beeinträchtigung der Wirksamkeit der Behandlung vorliegt.
b) Auswirkung der atmosphärischen Feuchtigkeit während der Lagerung
In einem Nebenversuch wurde die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme der trockenen Behandlungszusammensetzung in einer trockenen Atmosphäre von einer relativen Feuchtigkeit von 20% gemessen. Sogar unter diesen trockenen Bedingungen absorbierte das Reaktionsgemisch in 15 min 1% Wasser, was ausreichend war (Tabelle 1), die beabsichtigte Behandlung zu verhindern. c) Wirkung des Kohlendioxyds
Eine Probe von Polyäthylenglycol 400 wurde getrocknet und mit 10 Mol-% Natriummetall wie oben beschrieben behandelt. Die Lösung wurde in zwei Anteile unterteilt, welche als Lösungen J und K bezeichnet wurden.
Laboratoriumsluft, welche ihren normalen Kohlendioxydanteil enthielt, wurde gut durch Hindurchleiten durch ein Kalziumchlorid enthaltendes Absorptionsgefäss getrocknet und sodann 1 h lang durch die Lösung J geblasen. Das Gewicht der Lösung nahm bei dieser Behandlung in einem Ausmass zu, welches einer zum verwendeten Natrium äquivalenten Kohlendioxydmenge entsprach (ausgedrückt als molare Menge). Die Lösung wurde nicht in gleicher Weise mit Kohlendioxyd behandelt. Die Lösungen J und K wurden auf eine Heizung von 100 C gestellt und 1, 2 und 4 min mit Stücken des 50 Denier" Terylene"-Gewebes gemäss Beispiel 1 reagieren gelassen. Die Stoffe wurden mit Wasser gewaschen und sodann mit Methanol extrahiert und schliesslich auf kombiniertes Polyglycol in der in Beispiel le beschriebenen Weise analysiert.
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt :
EMI8.2
<tb>
<tb> Lösung <SEP> Behandlungszeit <SEP> % <SEP> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> auf <SEP> dem
<tb> (min) <SEP> Stoff
<tb> J <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> J <SEP> 2 <SEP> 0
<tb> J <SEP> 4 <SEP> 0
<tb> K <SEP> 1 <SEP> 0,1
<tb> K <SEP> 2 <SEP> 0,1
<tb> K <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb>
Dieses Beispiel zeigt, dass die Absorption von Kohlendioxyd aus der Atmosphäre, auch bei Abwesenheit von Wasser, ebenfalls ausreicht, die chemische Kombination des Polyglycols mit der Polyglycolterephthalatoberfläche zu verhindern. d) Auswirkung der atmosphärischen Feuchtigkeit und des Kohlendioxyds während der Be- handlung
In gleicher Weise wurde in einem andern Versuch ein "Terylene" (registrierter Handelsname)-Poly- estergarngewebe kontinuierlich mit trockenem P. E.
G. 400 behandelt, welches vorher einer Behandlung
<Desc/Clms Page number 9>
mit 10 Mol-% Natriummetall unterzogen wurde, um es in die Behandlungszusammensetzung überzuführen. Der Stoff wurde sodann kontinuierlich in einen Ofen eingeführt, worin er 2 min lang einer Temperatur von 1030C ausgesetzt wurde. Zwischen der Tauchmangel und dem Ofen stand das mit der Behandlungszusammensetzung beschichtete Gewebe 1 min lang mit Luft von einer relativen Feuchtigkeit von 60% in Berührung. Auch bei einer Reaktionszeit von 4 min bei 1030C lag die Menge an mit dem Stoff kombiniertem Polyäthylenglycol 400 unter 0, 03% und war der elektrische Widerstand des Gewebes grösser als 10+7 Megohm bei einer relativen Feuchtigkeit von 68%.
Die Behandlung eines gleichartigen Gewebestückes mit trockenem Polyäthylenglycol 400 mit einem Gehalt von 10% Natriummetall über 4 min bei einer Temperatur von 1000C und in Abwesenheit von Kohlendioxyd lieferte ein Gewebe mit einem Gehalt an kombiniertem Polyglycol von 0, 11% und einem elektrischen Widerstand von nur 3 x 10+5 Megohm, welches beim Reiben keine statischen Erscheinungen zeigte.
Diese Versuche zeigen den Unterschied zwischen der Behandlung mit der trockenen Zusammensetzung, d. h. mit Natrium umgesetztem Polyglycol, und die Behandlung, wenn molare Mengen von Feuchtigkeit und Kohlendioxyd, welche leicht von der Zusammensetzung absorbiert werden, die molare Menge des zur Herstellung der Zusammensetzung aus der organischen Substanz verwendeten Natriummetalles erreichen oder überschreiten.
Beispiel 4 : Auswirkung der Behandlung auf die Benetzungs- und Hafteigenschaften von"Melinex" (registrierter Handelsname)-Polyesterfilm
Eine Probe von"Melinex" (registrierter Handelsname)-Polyesterfilm wurde unter denselben Bedingungen, wie sie für die Stoffproben C und G in Beispiel 1 angewendet wurden, behandelt. Die Filme wurden sodann zuerst mit Leitungswasser und sodann mit destilliertem Wasser gut gewaschen und schliesslichgetrocknet. a) Auswirkung auf die Benetzungseigenschaften
Kleine Tropfen von Wasser, Äthylenglycol, Formamid und Thiodiglycol wurden sodann sorgfältig auf die Filmproben aufgebracht und es wurden die Kontaktwinkel der vier Flüssigkeiten sowohl bei dem mit dem Natriumpolyglycoladdukt behandelten Film G als auch beim mit Polyglycol behandelten Film C gemessen.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst :
EMI9.1
<tb>
<tb> Flüssigkeit <SEP> Mit <SEP> Natriumpolyglycol-Mit <SEP> Polyglycol <SEP> behanaddukt <SEP> behandelter <SEP> delter <SEP> Film <SEP> C
<tb> Film <SEP> G
<tb> Wasser <SEP> 490 <SEP> 620
<tb> Glycol <SEP> 470 <SEP> 550
<tb> Formamid <SEP> 290 <SEP> 400
<tb> Thiodiglycol <SEP> 100 <SEP> 200
<tb>
EMI9.2
sigkeiten im Falle des mit dem Natriumpolyglycoladdukt behandelten Filmes besser ist. b) Auswirkung auf die Haftung (von Polyacrylsäure)
Auf die Oberfläche der Filmproben G und C wurde eine wässerige Lösung von Polyacrylsäure aufgebracht. Die Filme wurden sodann in einem Ofen bei 1100C getrocknet.
Bei der Entnahme aus dem Ofen hatte sich ein Überzug von Polyacrylsäure gebildet, der sich jedoch von der Probe C von selbst vollkommen ablöst, hingegen auf der Probe G fest und gleichmässig haften blieb.
B eis pi el 5 : Verwendung verschiedener Polyglycolarten
Proben mehrerer Polyglycolarten (s. Tabelle) wurden 24 h bei 105 C vakuumgetrocknet, mit trocke- nem, carbonatfreiem Natriumhydroxyd (10 g/l) umgesetzt und neuerlich vakuumgetrocknet. Die so gebildeten Behandlungszusammensetzungen wurden mit einem "Terylene" (registrierter Handelsname) - Polyestergewebe 1 min lang bei 100 C umgesetzt, wonach die Stoffproben gewaschen, getrocknet, 1 h lang mit Chloroform in einem Soxhletapparat extrahiert und sodann wie oben beschrieben untersucht wurden.
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 5 zusammengefasst.
<Desc/Clms Page number 10>
Tabelle 5
EMI10.1
<tb>
<tb> Polyglycol <SEP> Spezifischer <SEP> Ober- <SEP> Menge <SEP> an <SEP> kom- <SEP> Beobachtete <SEP> 0/0 <SEP> Gewichts- <SEP>
<tb> flächenwiderstand <SEP> biniertem <SEP> Po- <SEP> statische <SEP> verlust <SEP> des
<tb> (Ohm) <SEP> des <SEP> Stoffes <SEP> lyglycol <SEP> (mg/g) <SEP> Eigenschaf- <SEP> Stoffes <SEP>
<tb> ten
<tb> P. <SEP> E. <SEP> G. <SEP> 200 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 10"-. <SEP> 4 <SEP> stark <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb> P. <SEP> E.G.
<SEP> 400 <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 1011 <SEP> -,4 <SEP> mässig <SEP> 4,6
<tb> P.E.G <SEP> 1000 <SEP> 1,9 <SEP> x <SEP> 1010 <SEP> - <SEP> - <SEP> Glycerin <SEP> +
<tb> 23 <SEP> Mol <SEP> Äthy-3, <SEP> 8x <SEP> 10 <SEP> -, <SEP> 5 <SEP> schwach <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP>
<tb> lenoxyd
<tb> Glycerin <SEP> +
<tb> 34 <SEP> Mol <SEP> Äthy- <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> X <SEP> 10 <SEP> -, <SEP> 9 <SEP> keine <SEP> 4, <SEP> 7 <SEP>
<tb> lenoxyd
<tb> Glycerin <SEP> +
<tb> 45 <SEP> Mol <SEP> Äthy--, <SEP> 9 <SEP> keine <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP>
<tb> lenoxyd
<tb> Glycerin <SEP> +
<tb> 65 <SEP> Mol <SEP> Äthy- <SEP> 1,2 <SEP> keine <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP>
<tb> lenoxyd
<tb> Pentaerithritol
<tb> + <SEP> 37 <SEP> Mol <SEP> Äthy- <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> keine <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP>
<tb> lenoxyd
<tb> Mannitol <SEP> + <SEP>
<tb> 48 <SEP> Mol <SEP> Äthy-1,
<SEP> 1X10 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> keine <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb> lenoxyd
<tb>
Dieses Beispiel zeigt, wie die Behandlung auf verschiedene Polyglycolarten ausgedehnt werden kann und dass die Polyglycole mit höherem Molekulargewicht die Menge an mit der Oberfläche kombiniertem Polyglycol vergrössern, jedoch auch zu einer Erhöhung der Oberflächenabbaugeschwindigkeit führen und dass die Verwendung verzweigter Polyglycole den Oberflächenabbau reduziert.
Beispiel 6 : Wie oben wurdenBehandlungszusammensetzungen hergestellt, wobei 10 g Ätznatron/1 in einer Reihe von Äthylenoxydkondensaten, abgeleitet von Cetylalkohol, umfassend den Bereich 8 bis 22MolÄthylenoxyd/MolCetylalkohol, angewendetwurden,"Terylene"-Polyesterstoffe,die15seclang bei 1000C in den Behandlungszusammensetzungen behandelt worden waren, wurden getrocknet und mit Chloroform extrahiert und zeigten gemäss Analyse eine Menge an kombiniertem Polyglycol als Oberflächenschicht auf dem Polyesterstoff von 0, 3 bis 0, 6 mg/g. Die Stoffe wiesen eine verminderte elektrostatische Aufladefähigkeit auf.
Beispiel 7 : Eine Behandlungszusammensetzung wurde hergestellt, wozu ein Kondensat von 1 Mol Glycerin + 65 Mol Äthylenoxyd (wie in Tabelle 5 von Beispiel 5) verwendet wurde. Ein Polyäthylenterephthalatgewebe (Terylene, registrierter Handelsname) wurde 5 sec lang bei 1000C behandelt, gewaschen und getrocknet. Es wurden folgende.
Ergebnisse erzielt :
EMI10.2
<tb>
<tb> mg/g <SEP> %
<tb> Menge <SEP> an <SEP> kom-Gewichts- <SEP>
<tb> biniertem <SEP> Poly- <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> verlust <SEP> des <SEP> 1, <SEP> 2
<tb> glycol <SEP> Stoffes <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 11>
Beispiel 8 : Es wurden ähnliche Versuche durchgeführt, wobei Kondensate von Äthylenoxyd mit Aminen, in welchen kein reaktionsfähiges Wasserstoffatom an das Stickstoffatom gebunden ist und welche als Ethomeens S/15 und Ethoduomeens T 13 und T 20 bekannt sind und mit Ätznatron vorbehandelt wurden, zur Anwendung gelangten.
Die behandelten Gewebe enthielten kombiniertes Polyglycol in Mengen von 0, 3 bis 0, 9 mg/g und zeigten eine verminderte statische Ladung nach dem Reiben.
EMI11.1
folgenden Tabelle sind die Ergebnisse zusammengefasst :
EMI11.2
<tb>
<tb> Behandlungsbe- <SEP> Spezifischer <SEP> 0 <SEP> berflächenwiderstand <SEP> Statische <SEP> Erscheidingungen <SEP> nungen <SEP> nach <SEP> dem
<tb> Reiben
<tb> Temp. <SEP> Zeit <SEP> bei <SEP> 50% <SEP> R. <SEP> F.
<tb>
(oc) <SEP> (min) <SEP> (Ohm)
<tb> 160 <SEP> 15 <SEP> 11 <SEP> keine <SEP>
<tb> 160 <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 10"keine <SEP>
<tb> 160 <SEP> 5 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 10 <SEP> mässig <SEP>
<tb> 150 <SEP> 20 <SEP> 9 <SEP> x <SEP> 1011 <SEP> keine <SEP>
<tb> 150 <SEP> 15 <SEP> 3,5 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> mässig <SEP>
<tb> 150 <SEP> 10 <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 1012 <SEP> mässig
<tb> 150 <SEP> 5 <SEP> grösser <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 1013 <SEP> stark <SEP>
<tb> als
<tb>
Gleichartige Behandlungen wurden mit Polyglycolkondensaten ohne vorherige Umsetzung mit Natriumhydroxyd durchgeführt, wobei Folien erhalten wurden, die einen Widerstand von mehr als 4 x 1013
EMI11.3
halten
Popelinhemdenstoff wurde mit der in Beispiel 3 beschriebenen Behandlungszusammensetzung behandelt.
Der Stoff wurde aus einem Garn hergestellt, welches ein Gemisch von 67%"Terylene"-Fasern mit 33% Baumwollfasern enthielt und die Behandlung umfasste das Abwickeln des Stoffes von einem Wickelbaum, das Hindurchführen durch die Behandlungszusammensetzung, welche auf 1000C gehalten wurde, so dass der Stoff 10 sec lang eingetaucht blieb, das Waschen des behandelten Stoffes durch Hindurchführen durch ein Leitungswasser enthaltendes Bad und das Aufwickeln auf einen andern Wickelbaum.
Der Stoff wurde getrocknet und zu Hemden verfertigt, welche zehnmal getragen und gewaschen wurden. Hemden aus demselben Stoff, jedoch ohne Behandlung wurden in abwechselnden Tagen getragen. Es wurde festgestellt, dass die behandelten Hemden leichter und reiner zu waschen waren als die aus nicht behandeltem Stoff hergestellten und dass diese Verbesserung auch nach weiteren Trag- und Waschcyclen nach wie vor vorhanden war.
Beispiel 11 : Gleichartige Ergebnisse wurden mit Hemden erzielt, die aus 100%item "Terylene" kettengewirktem Stoff, der in gleicher Weise behandelt wurde, hergestellt waren. Es konnte weiters ein bedeutender Unterschied in der Schmutzaufnahme während des Tragens durch elektrostatische Wirkung festgestellt werden.
Beispiel12 :BehandlungzurErhöhungderWasserabstossfähigkeit
100 g Cetylalkohol wurden in einem konischen Kolben geschmolzen und die Schmelze wurde mit 1 g trockenem, carbonatfreiem, plätzchenförmigem Ätznatron versetzt. Das Gemisch wurde unter Rühren in einem Strom von trockenem, kohlendioxydfreiem Stickstoff auf 1300C erhitzt. Wasserkondensation beim abströmenden Stickstoff zeigte, dass ein Teil des Alkohols durch die Behandlung in sein Alkoholat übergeführt wurde. Der konische Kolben wurde sodann in den Vakuumofen bei 1000C eingebracht und eine weitere Stunde bei einem Druck von weniger als 25, 4 mm Hg erhitzt.
Kleine Stücke von "Terylene" (registrierter Handelsname)-Polyesterstoff wurden in die wie oben
<Desc/Clms Page number 12>
zubereitete Behandlungszusammensetzung 1 min lang bei 100 - 1300C eingetaucht. Zu Vergleichszwecken wurde eine gleichartige Stoffprobe in gleicher Weise in Cetylalkohol behandelt, der in derselben Weise wie die Behandlungszusammensetzung behandelt wurde, mit der Ausnahme, dass der Ätznatronzusatz unterlassen wurde.
Die Stoffe wurden sodann 6mal gut in Äthylalkohol zur Entfernung von nicht kombiniertem Cetylalkohol gewaschen und getrocknet.
Die Wasserabstossfähigkeit der Stoffe wurde durch Aufbringen kleiner Wassertröpfchen auf die Stofffläche geprüft. Im Falle des mit der das Ätznatron enthaltenden Behandlungszusammensetzung behandelten Stoffes blieben die Wassertröpfchen auf dem Gewebe in Form von kleinen Kugeln haften und sickerten nicht in das Gewebe ein.
Bei nicht behandelten Proben und auch bei den mit Cetylalkohol allein behandelten Proben verschwanden die Wassertröpfchen rasch und sickerten in den Stoff ein.
Die Beispiele zeigen, dass die Behandlung mit Cetylalkohol allein zu einem physikalischen Absetzen von Cetylalkohol auf der Stoffoberfläche führt und dass der Cetylalkoholfilm leicht durch Äthylalkohol entfernt wird, wogegen die Behandlung des Polyesters mit Cetylalkohol in Gegenwart von Cetylalkoholat (seine Anionbase) zur Transveresterung des Cetylalkohol unter Bildung eines chemisch kombinierten, wasserabstossenden Oberflächenfilmes, der durch Lösungsmittel nicht entfernbar ist, führt.
Methoden zur BestimmungdespK-Wertes organischerSubstanzensindbeschrieben von :
EMI12.1
<tb>
<tb> Conant <SEP> und <SEP> Wheland <SEP> JACS <SEP> 54 <SEP> 1212 <SEP> 1932
<tb> Mc <SEP> Ewan <SEP> JACS <SEP> 58 <SEP> 1124 <SEP> 1936
<tb>
Der pK-Wert für Polyglycole und Cetylalkohol, wie sie in einem Beispiel verwendet wurden, kann von deren chemischen Struktur abgeleitet werden und beträgt annähernd 18, welches dem veröffentlichten Wert für Äthylalkohol entspricht.
PATENTANSPRÜCHE-
1. Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche von Formkörpern aus synthetischen Polyestern durch Behandlung mit einer flüssigen organischen Substanz mit einem Molekulargewicht von über 120, welche mindestens ein schwach ionisierbares Wasserstoffatom enthält, so dass sie einen pK-Wert zwischen 9, 5 und 24 aufweist, und kein Wasserstoffatom enthält, das einen pK-Wert von weniger als 9, 5 aufweist, und ein Anion liefern kann, welches in der organischen Substanz stabil und löslich ist, dadurch ge- kennz ei chne t, dass man einen Teil der organischen Substanz in ihr Anion überführt und die Formkörper mit einer dieses Anion enthaltenden Lösung behandelt.