DE1091078B

DE1091078B - Verfahren zur Behandlung von synthetischen Faeden, Fasern usw. zur Herabsetzung ihrer Neigung, sich elektrostatisch aufzuladen

Info

Publication number: DE1091078B
Application number: DEV15598A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Macura
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1958-12-13
Filing date: 1958-12-13
Publication date: 1960-10-20
Also published as: BE582924A; ES252169A1; FR1237453A

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Nachbehandeln von Fäden, Fasern und Folien aus synthetischen Polymeren mittels einer Präparation, die die Verarbeitbarkeit der Fäden und Fasern verbessert und ihnen sowie auch Folien aus synthetischen Polymeren und S Textilien gute antistatische Eigenschaften verleiht.

Zur Herabsetzung der Neigung zur elektrostatischen Aufladung werden Fäden, Fasern und Folien aus synthetischen Polymeren bekanntlich mit verschiedenen antistatisch wirksamen Präparationen nachbehandelt. Neben den vorgeschlagenen kation- und anipnaktiyen Verbindungen mit oberflächenaktiven Eigenschaften werden auch oberflächenaktive, ampholytische Substanzen mit salzartiger Struktur, die durch Reaktionen von Verbindingen mit positiven Gruppen, wie Amino-, Ammonium- oder Pyridingruppen u. a., mit solchen mit negativen Carboxyl-, Sulfo- oder Phosphorsäuregruppen erhalten werden, als antistatisch wirksame Präparatipnen bzw. Avivagen verwendet.

Außerdem sind antistatisch wirksame Verbindungen auf Phosphorsäurebasis bekannt, etwa solche, die durch Umsetzung von sauren Phosphorsäureestern, die aliphatische, cycloaliphatische, cycloaliphatisch-aromatische Reste enthalten, mit Äthylenoxyd entstehen. Diese tertiären Phosphorsäuremischester sollen antistatisch wirksam sein für Polyvinylchlorid-, Polyamid-, Polyacrylnitril- oder Polyesterfasern. Weitere antistatisch wirksame Präparationsmittel auf der Basis eines Phosphorsäureesters erhält man durch Umsetzung von 1 Mol Polyäthylenglykol mit Γ Mol Metaphosphorsäurealkylester und anschließender Umsetzung mit Alkyl- oder Alkylolaminen. Diese antistatisch wirksamen Verbindungen werden vor allem als Avivagen für Polyäthylenterephthalat verwendet.

Außer den eingangs bereits genannten Antistatica, die sich von der Phosphorsäure ableiten, sind weitere derartige Verbindungen bekannt, und zwar Gemische von Aminsalzen primärer und sekundärer ortho-Phosphorsäureester oder Aminsalze der Pyrophosphorsäure. Weiterhin bekannt sind Gemische neutraler Phosphorsäureester. Derartige Verbindungen unterscheiden sich erheb-Hc|i ypn den Amidophosphorsäureestern gemäß der Jjxfindung, insbesondere im Hinblick aμf die physikalischen Charakteristiken. So weisen beispielsweise die Amidophosphorsäureester eine bessere löslichkeit in 45 O = Prunpolaren Lösungsmitteln, wie Paraffinöl, Benzol u. a., auf. §ie. sind außerdem besser verträglich mit Gleitmitteln, z. B. mit mineralischen Ölen, und können demnach in Kombination mit diesen Komponenten besser verwendet werden als die bekannten Mittel.

Es wurde nun gefunden, daß sich zur Behandlung von Fä^(en, Fasern, Folien usw. aus synthetischen Polymeren allgemein besonders gut Amidophosphorsäureester eignen, die' bei c}er Umsetzung von Aryl-, Alkyl-, Aralkyl-, Hydro-Verfahren zur Behandlung

von synthetischen Fäden, Fasern usw.

zur Herabsetzung ihrer Neigung, sich elektrostatisch aufzuladen

Anmelder:

Vereinigte Glanzstoff-Fabriken A. (3., Wuppertal-Elberfeld

Dr. Karl Macura, Klingenberg/M., ist als Erfinder genannt worden

aryl-phosphorsäurechloriden mit primären oder sekundären Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- und Hydroarylaminen nach folgenden Reaktionsschemata entstehen:

OA

-Cl

\
Cl

OA

+ 2H₂N-B

OA

= P^HN-B HN-B

OA

Cl

OA

= P^-Cl
Cl

OA

H₂N-B

Cl

HN-B

OA B

= P,^N —B N^-B B OA

= P-OA

Ν;—Β

(A und B = Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Hydroarylreste.) Die Darstellung solcher Amidophosphorsäureester erfolgt durch Umsetzung von äquimölekülaren Mengen des entsprechenden Phosphoresterchlorids mit einem

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Amin oder mit einem geringen Überschuß des Amins (von etwa ¹Zj₀ Mol, bezogen auf die äquivalente Menge des Amins) in Chlorkohlenwasserstoffen, z. B. in CCl₄, CHCl₃ u. a., bei Gegenwart einer äquimolekularen Menge von Pyridin als HCl-bindendes Agens. Da die Reaktion exotherm verläuft, wird diese zweckmäßigerweise durch Kühlen bei etwa 30° C gehalten. Nach längerem Stehen wird das entstandene Pyridinhydrochlorid und eventuell noch überschüssiges Amin aus dem zurückbleibenden Reaktionsprodukt durch Destillation im Vakuum oder durch Behandeln des in warmem Wasser meist unlöslichen Amidophosphorsäureesters entfernt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Modifizieren der Eigenschaften synthetischer Fasern, insbesondere zur Herabsetzung ihrer Neigung zur elektrostatischen Aufladung, besteht darin, daß man die Fäden, Fasern sowie auch Folien mit Lösungen dieser Verbindungen oder deren Dispersionen bei 40 bis 60° C behandelt. Die 'l< imprägnierten Fäden, Fasern und Folien werden bei etwa 90 bis 110° C getrocknet, wobei die Menge des aufgetragenen Antistatikums etwa 0,1 bis 2 Gewichtsprozent des vollsynthetischen Gespinstes oder Folien beträgt. Die durch das Behandlungsverfahren erzeugte antistatische Wirksamkeit ist bei vollsynthetischen Polymeren, insbesondere bei Polyamid- und Polyesterfasern, sehr gut.

Die antistatische Wirkung wurde einmal durch Messung der Widerstandswerte der behandelten Fasern im Multimegohmeter von Slevogt ermittelt unter Zugrundelegung, daß ein antistatisch wirksamer Effekt auf der Faser nur dann vorhanden ist, wenn die Werte unterhalb von etwa 500 · 10⁹ Ohm liegen, zum anderen wurde die behandelte Faser auf ihre Verarbeitbarkeit beim Krempein und Kardieren untersucht.

Als besonders gut geeignet sind vor allem Amidophosphorsäureester, die sich von folgenden Komponenten herleiten:

ortho-Phosphoresterchlorid	Amin	Amidophosphorester
Diäthylchlorphosphat	Stearylamin	Diäthylstearylamidophosphat
Diäthylchlorphosphat	Oleylamin	Diäthyloleylamidophosphat
Diäthylchlorphosphat	2-Äthylhexylamin	Diäthyl-2-äthylhexylamidophosphat
Diäthylchlorphosphat	Di-2-äthylhexylamin	Diäthyl-di-2-äthylhexylamidophosphat
Diisopropylchlorphosphat	Stearylamin	Diisopropylstearylamidophosphat
Äthyldichlorphosphat	Stearylamin	Äthyldistearylamidophosphat
Äthyldichlorphosphat	Kokosfettamin	Äthyldikokosfettamidophösphat
Äthyldichlorphosphat	Cyclohexylamin	Äthyldicyclohexylamidophosphat
Diphenylchlorphosphat	Stearylamin	Diphenylstearylamidophosphat
Diphenylchlorphosphat	Cyclohexylamin	Diphenylcyclohexylamidophosphat
Äthyldichlorphosphat	Stearylamin	Äthyldistearylamidophosphat
Äthyldichlorphosphat	Mono-2-äthylhexylamin	Äthyldimono-2-äthylhexylamidophosphat
Äthyldichlorphosphat	Di-2-äthylhexylamin	Äthyldi-2-äthylhexylamidophosphat
Äthyldichlorphosphat	Cyclohexylamin	Äthyldicyclohexylamidophosphat
Butyldichlorphosphat	Stearylamin	Butyldistearylamidophosphat
Phenyldichlorphosphat	Stearylamin	Phenyldistearylamidophosphat
Phenyldichlorphosphat	Laurylamin	Phenyldilaurylamidophosphat
Phenyldichlorphosphat	Cyclohexylamin	Phenyldicyclohexylamidophosphat

Beispiel 1

In einer l%igen benzolischen Lösung von Diäthylstearylamidophosphat, hergestellt durch Umsetzung von Diäthylchlorphosphat und Stearylamin bei Gegenwart von Pyridin, wird Polyamidfaser (1,4 den) 15 Minuten bei etwa 40° C getaucht, danach auf etwa 15 °/₀ Feuchtigkeitsgehalt abgequetscht und bei 105° C getrocknet. Die so behandelte Faser zeigt keine elektrostatische Aufladung beim Kardieren. Der Widerstandswert der behandelten Faser lag bei 73 · 10» Ohm.

Beispiel 2

Diäthyloleylamidophosphat, dargestellt aus Diäthylchlorphosphat und Oleylamin bei Gegenwart von Pyridin, wird aus 2%iger äthanolischer Lösung auf Polyäthylenterephthalatfaser(l,4den) durch 15 Minuten Tauchen der Faser bei Raumtemperatur in der Flotte, Abquetschen auf etwa 15°/₀ Lösungsmittelgehalt und Trocknen bei 105° C aufgetragen/Die so behandelte Faser läßt sich auf der Karde gut verarbeiten. Die Widerstandswerte lagen bei 6,13 · 10» Ohm.

Beispiel 3

Diäthyl-di-2-äthylhexylamidophosphat, dargestellt aus Diäthylchlorphosphat und Di-2-äthylhexylamin bei Gegenwart von Pyridin, wird aus einer l%igen benzolischen Lösung auf Polyäthylenterephthalatfaser (1,4 den) durch 15 Minuten Tauchen der Faser bei 50° C in der Flotte, Abquetschen auf etwa 15% Lösungsmittelgehalt und Trocknen bei 105° C aufgetragen. Die^ behandelte Faser ließ sich auf der Karde gut verarbeiten. Die Widerstandswerte lagen bei 49 · 10⁹ Ohm.

Beispiel 4

Äthyldicyclohexylamidophosphat, erhalten durch Umsetzung von Äthyldichlorphosphat mit Cyclohexylamin bei Gegenwart von Pyridin, wurde aus einer 2%igen benzolischen Lösung auf Polyäthylenterephthalatfaser

(1,4 den) unter den unter 1 beschriebenen Bedingungen aufgetragen. Die behandelte Faser ließ sich auf der Karde gut verarbeiten.

Beispiel 5

Phenyldicyclohexylamidophosphat, erhalten durch Umsetzung von Phenyldichlorphosphat mit Cyclohexylamin bei Gegenwart von Pyridin, wurde aus einer l°/_oigen benzolischen Lösung unter den unter 1 beschriebenen Versuchsbedingungen auf Polyamidfasern (1,4 den) aufgetragen. Die Faser ließ sich auf der Karde gut verarbeiten. Die Widerstandswerte betrugen hierbei 7,0 · 10⁹ Ohm.

Beispiel 6

Phenyldistearylamidophosphat, erhalten durch Umsetzung von Phenyldichlorphosphat mit Stearylamin bei Gegenwart von Pyridin, wurde aus einer l°/_oigen äthanolischen Lösung unter den sonst üblichen Bedingungen auf Polyalkylenterephthalat (1,4 den) aufgetragen. Der ao Kardierablauf der Faser war gut.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur antistatischen Ausrüstung von synthetischen Fäden, Fasern usw. mit organischen Phosphorsäureverbindungen, dadurch gekennzeich net, daß man als Avivagemittel die Umsetzungsprodukte von Aryl-, Alkyl-, Aralkyl-, Hydroarylphosphorsäurechloriden mit primären oder sekundären Aryl-, Alkyl-, Aralkyl- und Hydroarylaminen verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Avivagemittel in Form ihrer alkoholischen oder benzolischen Lösungen zur Anwendung bringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Faser Avivage in einer Menge von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der trockenen Faser, aufbringt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 676 122, 2 742 379;
französische Patentschrift Nr. 1 115 874.

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