Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 414 935 Beständiges Präparat zur Verminderung der elektrischen Auf ladefähigkeit von synthetischen Fasern Gegenstand des vorliegenden Patentes ist ein be ständiges Präparat, mit dem die elektrische Ruflade fähigkeit der verschiedenartigsten synthetischen Fasern, welche beim Reiben sonst stark elektrisch geladen wer den, erheblich vermindert werden kann.
Das neue Prä parat setzt sich zusammen aus a) einem Salz, das sieh einerseits von einer organi schen Monocarbonsäure und anderseits von einer Base der Formel
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ableitet, worin R einen unverzweigten aliphatischen Koh lenwasserstoffrest mit 11 bis 17 Kohlenstoffatomen, R1 und R2 Alkylreste mit je höchstens 2 Kohlenstoffatomen und m eine ganze Zahl im Werte von höchstens 2 be deuten, b)
einer Base der Formel
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worin R' einen unverzweigten aliphatischen Kohlenwas serstoffrest mit 11 bis 17 Kohlenstoffatomen und minde stens einer Doppelbindung, R3 und R4 Alkylreste mit je höchstens 2 Kohlenstoffatomen und m eine ganze Zahl im Werte von höchstens 2 bedeuten, wobei das Mi schungsverhältnis Base zu Salz zwischen 1:10 und 20: 10 liegt und mindestens eines der beiden m gleich 1 ist, und c) einem Mineralöl.
Diese Präparate eignen sich insbesondere für hydro- phobe Fasern. Als solche kommen beispielsweise halb- synthetische Fasern aus Celluloseestern, wie Cellulose- diacetat oder Cellulosetriacetat, aus Polyestern, wie Poly- terephthalsäureglykolester, aus Polyamiden, Polyuretha- nen oder Polyacrylnitril in Betracht.
Auch Fasern aus Mischpolymerisaten oder solche aus Gemischen der erwähnten Polykondensations- oder Polymerisationsprodukte oder Fasermischungen, be stehend aus verschiedenen synthetischen Fasern, gege benenfalls auch solche aus synthetischen und natürlichen Fasern tierischer oder pflanzlicher Herkunft können verwendet werden.
Die Präparate enthalten einerseits die Salze der unter a) angegebenen Zusammensetzung und anderseits die unter b) angegebenen Basen der Formel (2). Die Salze ihrerseits setzen sich zusammen aus organischen Monocarbonsäuren und aus Basen der Formel (1).
Diese Basen sind an sich bekannt. Sie enthalten einen Propy- lendiaminrest (-CH2-CH2-CH2-) oder Äthylendiamin- rest (-CH2-CH2-) und als unverzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest R mit 11 bis 17 Kohlenstoffato- men z.
B. einen H3C-(CH2)10-, H3C-(CH2)12-, H3C-(CH3)14- oder HaC-(CH2)i6-Rest oder vorzugsweise einen Rest mit einer Doppelbindung wie denjenigen der Formel H3C(CH2)7-CH =CH-(CH2)7-. Es ist keineswegs notwendig, dass einheitliche Reste R-CO- vorliegen, und die Diamine können sehr wohl mit verschiedenen gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäureresten acyliert sein.
So kommt als Acylrest R-CO u. a. der Rest der sogenannten technischen Stearinsäure in Betracht, ein, Produkt, das zur Haupt sache aus Stearinsäure besteht und noch weitere hoch molekulare Fettsäuren, insbesondere Palmitinsäure und auch etwas Ölsäure enthält und dessen Durchsc'hnitts- molekulargewicht etwa 270 beträgt. Im übrigen ist bei gesättigten Resten R ein gewisser Zusatz von in diesem Rest ungesättigten Verbindungen vorteilhaft für die Lös lichkeitseigenschaften dieser Produkte.
Als Reste R1 und R2 enthalten die Verbindungen der Formel (1) Alkylreste mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen, also Äthyl- oder Methylgruppen. R1 und R2 können gleich oder voneinander verschieden sein.
Als Säuren für die Herstellung der Salze gemäss a) kommen beispielsweise aliphatische Monocarbonsäuren mit höchstens 5 Kohlenstoffatomen, wie Propionsäure, insbesondere aber Essigsäure oder Ameisensäure in Be tracht.
Als besonders vorteilhafte Monocarbonsäuren haben sich die quaternären Verbindungen der Formel
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erwiesen. In dieser Formel bedeuten R einen unver- zweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 11 bis 17 Kohlenstoffatomen, R1 und R2 Alkylreste mit je höchstens 2 Kohlenstoffatomen, X ein Halogenatom und m ist gleich 1 oder 2.
Diese quaternären Ammonium- verbindungen leiten sich somit von Basen der Formel (1) und von Halogenessigsäure ab und können auch in übli cher, an sich bekannter Weise aus den erwähnten Aus gangsstoffen hergestellt werden, in der Weise, dass man tertiäre Amine der Formel (1) mit Halogencarbonsäuren der Formel (4) X-CHe-COOH , worin X die angegebene Bedeutung hat,
quaterniert. Auch in diesem Falle enthalten die Alkylreste R1 und R:9 1 oder 2 Kohlenstoffatome, so dass in den quatemären Verbindungen ein Rest der Formel
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vorliegt, worin p und q ganze Zahlen im Werte von höchstens. 2 bedeuten.
Die in den Salzen aus Monocarbonsäuren und Basen der Formel (1) zuzusetzenden Basen der Formel (2) müs sen als unverzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoff rest R' einen Rest mit mindestens einer Doppelbindung enthalten, wobei wiederum der Rest der Zusammen setzung HsC-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7- (Rest der Öl säure) bevorzugt ist. Entweder der Besenrest des Sal zes a) oder die Base b) oder beide müssen einen Rest der Zusammensetzung
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(m = 1) auf weisen.
Wenn die dem Salz zugrundeliegende Base der For mel (1) und die Base der Formel (2) und/oder die Base der gegebenenfalls als Monocarbonsäure zu verwen- denden quaternären Verbindung der Formel (3) diesel ben Verbindungen sind, so können sich bei der Her stellung der Gemische gewisse Vereinfachungen ergeben.
So kann man beispielsweise, anstatt die quatemäre Am- moniumverbindung der Formel (3) aus 1 Mol Verbin dung der Formel (1) und 1 Mol Halogencarbonsäure ge sondert herzustellen und dann mit einem weiteren Mol der Base der Formel (1) das Salz herzustellen, einfach auf 2 Mol Base der Formel (1)
1 Mol Halogencarbon- säure einwirken lassen und erhält so 1 Mol des Salzes der eingangs unter a):
angegebenen Zusammensetzung. Sofern eine Base mit ungesättigtem Rest R vorliegt, kann man sogar auf eine 2 Mol übersteigende Menge Base 1 Mol Halogencarbonsäure einwirken lassen und erhält so unmittelbar ein für die Präparate geeignetes Gemisch aus 1 Mol ,Salz und dem überschuss der in der Quater- nierung und Neutralisation nicht verbrauchten Base.
Ob man nun so arbeitet oder die Komponenten zu letzt miteinander vereinigt, so hat man auf jeden Fall dafür zu sorgen, dass das eingangs erwähnte Mengen verhältnis eingehalten wird,. d. h. dass im Gemisch auf 10 Teile Salz der unter a) angegebenen Zusammenset zung mindestens 1 Teil, höchstens aber 20 Teile freie Base der Formel (2) vorhanden sind.
Durch geeignete Wahl der Mengenverhältnisse in nerhalb dieser Gruppen lassen sich leicht Gemische her- stellen, die in Mineralölen leicht löslich sind, wobei diese Lösungen sich in Wasser gut emulgieren lassen. Diese Eigenschaften sind aus folgenden Gründen als besonders wichtig anzusehen.
Bekanntlich wird beim Verarbeiten von synthetischen Fasern ein sog. Antistaticum, d. h. ein Mittel zur Ver minderung der elektrischen Aufladefähigkeit, verwendet, da elektrisch aufgeladene Fasern z.
B. an Maschinentei len kleben bleiben oder sich beim Spinnen gegenseitig abstossen. Weiterhin müssen die Fasern weich und glei tend gemacht werden, dass ein biegsames, gut verspinn bares und verwebbares Garn zur Verfügung steht. Als Gleit- und Weichmachungsmittel für diesen Zweck wer den sehr häufig Mineralöle verwendet.
Da nun die Mischungen der angegebenen Art in Mineralölen gut löslich sind, lassen sich mit derartigen Lösungen leicht und vorteilhaft beide Effekte, nämlich die Verminderung der Aufladefähigkeit und das Weich- und Gleitend machen, gleichzeitig hervorbringen. Durch den Zusatz der Mischungen wird die für die Brauchbarkeit als Gleit- mittel wichtige Viskosität der Mineralöle höchstens in geringerem, ohne weiteres tragbarem Grade verändert. Die Präparate können deshalb in üblicher, an sich be kannter Weise, so wie sonst das Mineralöl allein, auf die Fasern aufgebracht werden.
Wegen der leichten Emul- gierbarkeit der Mineralöle durch die Mischungen der vorliegenden Zusammensetzung aus Salzen und Basen lässt sich nach der Verarbeitung das Mineralöl leicht durch Ausspülen mit Wasser entfernen.
Im nachfolgenden Beispiel bedeuten die Teile Ge wichtsteile. <I>Beispiel</I> 38,1 Teile ölsäure-diäthylaminoäthylamid der Formel
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(1 Mol) werden mit 6 Teilen Eisessig (1 Mol) versetzt und dann 9 Teile des erhaltenen Acetates mit 1 Teil Ölsäure-diäthylaminoäthylamid vermischt. 1 Teil der er haltenen Mischung wird in 4 Teilen Mineralöl, z. B. Mentor 28 gelöst. Das Präparat stellt eine klare Lö sung von niedriger Viskosität dar.
Es eignet sich zum elektrostatischen Ausrüsten von Fäden oder Filamenten und kann nach Gebrauch leicht aus dem Textilmaterial entfernt werden., da es beim Zusammenbringen mit Wasser ohne weiteres eine Emulsion bildet.