DE1224031B - Durch Polyaetheramide antistatische Polyamidformmassen - Google Patents
Durch Polyaetheramide antistatische PolyamidformmassenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
!ÄUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C08g
Deutsche KX: 39 b-22/04
Nummer: .1224 031
Aktenzeichen: B 77912IV c/39 b
Anmeldetag: ,, -,.31..JuIi 1964
Ausl^getag: 1. September 1966
Aktenzeichen: B 77912IV c/39 b
Anmeldetag: ,, -,.31..JuIi 1964
Ausl^getag: 1. September 1966
Es ist bekannt, Polyamide antistatisch auszurüsten, ndem man in sie Polyäther mit Aminoendgruppen
chemisch': einbaut1.· * Nachteilig- ^efbei' " ist, 'daß die
Festigkeit der 'Faser durch die häufigen Unterbrechungen·
der; Polyamidliettenj durch .andersartige
Segmente wesentlich erniedrigt wird..,.,,-,
Es ist ferner bekannt, zur Verhinderung der elektrostatischen
Aufladung Polyamide mit Polyäthylenglykol zu vermischen: -Der .damit erreichbare Effekt
ist jedoch nicht dauerhaft, da das wasserlösliche Polyäthylenglyköl ziemlich rasch-ausgewaschen wird,
was besonders bei Fasern -"nachteilig ist,- ' ' ·
-Es' ist auch bekannt,' daß Mischungen aus PoIyamid6n
mit Polyöxamiden, die mit Pölyäthern modifiziert
sind,' zunächst antistatisch: sind, 'nach den ersten
Wäschen aber schon :■ihren antistatischen Effekt
verlieren: Die Polyoxamide werden in diesen Gemischen
"in wesentlich größeren Mengen als die Polyamide verwendet, so daß riiän von einem stabilisierten
Polyamid nicht mehr sprechen kann. .·■ Schließlich ist bekannt, -zur Verhinderung der
elektrostatischen 'Aufladung von· ^ Kunststoffen als
Antistatika stickstoffhaltige niedermolekulare Verbindungen, wie Ester' von Tfialkylölaminen: mit
höheren aliphatischen Carbonsäuren, Salze starker
Säuren mit Alkylolaminen, deren: Hydroxylgruppen
verestert sein können, oder Glyöxälidinderivate zu
■Verwenden. "--■■··,■■ -■■;'■: ; ■ ■ .
• Derartige Verbindungen sind mehr öder weniger
toxisch', so daß nur KunsMöfferzeugntsse damit-ausgerüstet
werden können, die mit Lebensmitteln öder dem menschlichen· Körper: nicht' 'in ' Berührung
kommen. Häufig wird das so ausgerüstete Material
durch die Zusätze auch verfärbt und vefsprödet und
erhält einen unangenehmen Geruch.' '■ '■
Es wurde nun gefunden, daß Polyamidformmassen mit Polyätheramideai vorteilhaft'antistatisch gemacht
werden können, wenn sie als Antistatika Umsetzungsprodukte von gegebenenfalls isöcyänatmodifizierten
'Polyätherpolyölen mit Polyamiden mit: freien Carboxyl-
und/oder Aminogruppen" mit mindestens einein beweglichen Wasserstoff atom enthalten.
- Die Umsetzungsprodukte werden vorteilhaft in den Mengen verwendet, daß das antistatisch ausgerüstete
Polyamid 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis 7 Gewichtsprozent Pölyättierpolyol, bezogen
auf die gesamte Gewichtsmenge des ausgerüsteten Polyamids, enthält.
Als Pölyätherpolyol für die liier zu verwendenden Polyätheramide ist besonders das in üblicher Weise
durch Polymerisation von Äthylenoxyd hergestellte Polymerisat geeignet. Es sind aber auch die PoIy-
:■■■· : Durch Polyätheramide antistatische
•n Polyämidforrhmassen r
•n Polyämidforrhmassen r
!'-Anmelder:" -■ - ■ : ■
I Badische Anilin- & Soda-Fabrik ,
: .. Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein
: .. Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein
Als Erfinder benannt: ... .: 7
Dr. Günther Daumiller, Ziegelhausen;
·:-' Dr. Walter Lautenschlagery
·:-' Dr. Walter Lautenschlagery
Ludwigshafen/Rhein-Gartenstadt
merisate von Propylenoxyd öder Mischpolymerisate dieser Oxyde mit anderen Epoxyden oder cyclischen
Äthern geeignet. ■
' Als Antistatika sind erfindungsgemäß Umsetzungs- : produkte aus nieder* und/oder hochmolekularen
Polyamiden, die Carboxyl- und/oder Aminogruppen mit mindestens einem beweglichen Wasserstoffatom
enthalten, mit gegebenenfalls isöcyänatmodifizierten
Pölyätherpölyolen geeignet. Die Antistatika, insbesondere
aus niedermolekularen-Polyamiden, können mit den auszurüstenden hochmolekularen Polyamiden
Vorzugsweise in Extrudern öder Kneten! über die
Schmelze- homogen vermischt sein. Hochmolekulare
Polyamide," die Carboxyl- und/oder Aminogruppen
'-··■■ mit mindestens einem beweglichen Wasserstoffatpm
haben, können aber auch mit'einer zur Erzielung der gewünschten antistatischen Ausrüstung erforderlichen
Meiige gegebenenfalls isöcyänatmodifizierten PoIyätherpolyolen
umgesetzt sein.
Die Molekulargewichte der gegebenenfalls isocyanatmodifizierten
Polyätherpolyole (A) können zwischen 200 und 6000, vorzugsweise zwischen 400
und 4000, liegen. Die niedermolekularen Polyamide (B), die Carboxyl- und/oder Aminoendgruppen
enthalten, die mit den gegebenenfalls
isöcyänatmodifizierten Pölyätherpölyolen umgesetzt
worden sind, liegen im allgemeinen in der gleichen Größenordnung. Manchmal ist es jedoch zweckmäßig,
wenn Polyamide mit Molekulargewichten bis zu 10 000 verwendet wurden. Die Molekulargewichte
der erfindungsgemäß in den Formmassen verwendeten Polykondensate oder Polymerisate aus (A) und (B)
können zwischen etwa 2000 und 30 000 liegen. Vor-
609 658/440
zugsweise werden Polykondensate oder Polymerisate mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 10 000
verwendet.
Die verwendeten Antistatika sind aus Polyester-, Polyäther- und Polyamidsegmenten aufgebaut. Durch
den Gehalt an Polyamidsegmenten wird das Antistatikum über Wasserstoffbrücken an das ausgerüstete
hochmolekulare Polyamid gebunden. Dabei ist es wesentlich, daß die Polyamidsegmente des Antistatikums
und die ausgerüsteten hochmolekularen Polyamide chemisch möglichst gleichartig aufgebaut
sind. So ist beispielsweise ein hochmolekulares PoIycaprolactam besonders gut antistatisch ausgerüstet,
wenn es als Antistatikum ein Veresterungsprodukt aus einem niedermolekularen Polycaprolactam, das
Carboxylgruppen enthält, und einem Polyäthylenglykol enthält. Gleiches, gilt iür ein hochmolekulares
Polyamid aus Adipinsäure und Hexamethylendiamin, bei dem man als Antistatikum Veresterungsprodukte
verwendet, deren Polyamidsegmente ebenfalls aus Hexamethylendiamminadipat aufgebaut sind.
Solche Veresterungsprodukte können nach üblichen Verfahren hergestellt,, sein,, ,beispielsweise durch
Mischen äquivalenter' Mengen eines kurzkettigen Polyamids, das Carbcrxylendgrüpp'en enthält, ' mit
einem Polyätherpolyol und Erhitzen unter Stickstoff auf Temperaturen über 200° C, twobei das Gemisch
gerührt wird. Die Umsetzung kann gegebenenfalls in Gegenwart geeigneter- Katalysatoren; wie starker
Säuren, z. B. Schwefelsäure,. Salzsäure, Toluolsulfonsäure oder Lewissäureni wie. Bortrifluorid oder, Aluminiumchlorid,
und bei vermindertem Druck durchgeführt sein.
In den Antistatika können Polyätherpolyolreste auch über Urethan- und Amid- oder Harnstoffgruppierungen
mit - den niedermolekularen. Poly* amideo, die Carboxyl- oder Aminoendgruppen tragen-,
verbunden sein. Dazu können die Polyätherpolyole zunächst mit einem molaren Überschuß (bis zu etwa
2 Mol) an Diisocyanaten und ..die isocyanatmodij·
fizierten Polyätherpolyole mit den Carboxyl- bzw;. Aminogruppen der Polyamide in üblicher Weise
umgesetzt sein. . ■ . ■ ■ ..·:-·
Auch die Umsetzung hochmolekularer fasert
bildender Polyamide, die Carboxyl- und/oder AminOr
endgruppen enthalten,; mit gegebenenfalls isocyanafcmodifizierten Polyätherpolyolen kann in entsprechender
Weise durchgeführt worden sein. Erfindungsgemäß können alle faserbildenden hochmolekularen
Polyamide antistatisch ausgerüstet sein. Ihre Eestigr keit und andere wesentliche Eigenschaften werden
dadurch nicht negativ beeinflußt. .
Die in den Beispielen genannten Teile beziehen sich auf das Gewicht.
B e i s ρ i e 1 1
812 Teile eines Polyamids (Molekulargewicht 1250), das man durch Umsetzung eines Gemisches aus 9 Mol
Caprolactam und 1 Mol Adipinsäure in üblicher Weise erhalten hat, wurden mit 585 Teilen PpIy7
äthylenglykol vom Molekulargewicht 850 und 1,4 Tel··
len p-Toluolsulphosäure 5 Stunden unter Überleiten
von Stickstoff auf 250° C erhitzt. Das Material wurde
unter Stickstoff in eine Vorlage ausgetragen und nach dem Erstarren zerkleinert. :
In einer Schneckenmaschine werden 5 Teile davon mit 95 Teilen eines hochmolekularen Polycaprolactams
homogen vermischt. Aus diesem antistatisch ausgerüsteten ,Polycaprolactam hergestellte .""Platten
haben nach ltägiger Lagerung bei 60 % relativer Luftfeuchtigkeit einen -Oberflächenwiderstand von
1010 Ohm. Eine unter gleichen Bedingungen gelagerte Platte aus nicht erfindungsgemäß ausgerüstetem
Polycaprolactam hat einen Oberflächenwiderstand von 1Ö13 Ohm. In der nachstehenden Tabelle wird die
elektrische Spannung von Fäden (60 cm Länge, Gesamttiter 75 000 Denier) aus
a) antistatisch nicht ausgerüstetem Polycaprolactam und
b) gemäß Beispiel 1 antistatisch ausgerüstetem Polycaprolactam,
die gerieben wurden, verglichen:
a)
Nicht gewaschen;
1000 Volt-
Einmal· gewaschen
Zehnmalgewaschen
800 Volt-
..-; ovoit
700 Volt
'..OVoIt
'..OVoIt
• ϊ;·! Bei s pi«l 2
91 Teile frisoh;destilliertes .Tokiylendiisocyanat und
287 Teile feingemahlenes. Polyamid aus einem Ge*
misch von 6 Teilen Caprelactam ,und 1 Teil Adipin-3
<> säure mit einem -.Molekulargewicht von. 1.010 und
, Säureendgruppen r.wurdea,. in einem Reaktiansgefäß gemischt. Zu dieser Mischung .wurden 420 Teile .einer
Lösung, aus 1 Teil Polyäthylenglykol·; vom Molekulargewicht.
850 ia;l.Teil Benzol gegeben. Durch Überleiten von trockenem Stickstoff wurde für -Luftj.,
und Feuchtigkeitsausschluß, gesorgt. Nachdem sich die Reaktiansmischung erwärmte und verfestigte,
wurde sie bis zum -Siedepunkt- des Benzols erhitzt
Nach Entfernen, des Benzols: wurde die Temperatur auf 250°C erhöht und dann die Schmelze in.einen
-·.. von Stickstoff durchspülten Behälter gegossen, abgekühlt und gemahlen. .-.>..·. ■ '■'
1,2 Teile dieses Antistatikums.-werden mit 98,8 Teilen
eines hochmolekularen Polycaprolactams in der Schmelze vermischt. In üblicher Weise aus diesem
.. Gemisch gepreßte Platten . hahen nach ltägiger Lagerung bei einer, relativen Luftfeuchtigkeit von
40% einen Oberflächenw^derstand· von. 1011 Ohm»
Der Oberflächenwiderstand des hochmolekularen Polycaprolactams, welches das. erfindungsgemäß verwendete
Antistatikum nicht enthält, ist ΙΟ1-3 Ohm. ..>
B ei sp iel 3 : ·-
In einem Reaktionsgefäß mit Rührwerk wurde ein Gemisch aus 5000 Teilen Caprolactam, 1250 Teilen
Wasser und 25 Teilen Adipinsäure erhitzt, bis ein Eigendruck vonl8.atü herrschte. Danach wurde in
dem Reaktionsgefäß Normaldruck hergestellt und gleichzeitig die Temperatur auf 270° C erhöht. Nach
3 Stunden wurden 280 Teile Polyäthylenglykol (Molekulargewicht .590). zugegeben und die Mischung
2 Stunden bei Normaldruck auf 270° C und anschlier ßend 1 Stunde bei der gleichen Temperatur, aber
unter vermindertem Druck gehalten. Aus dem erhaltenen,
in üblicher Weise granulierten, mit Wasser extrahierten und getrockneten Polyamid (K-Wert 62)
erhält man vorzüglich antistatisch ausgerüstete Fäden.
Claims (1)
- 5 6Patentanspruch: und/oder Aminogruppen mit mindestens einemDurch Polyätheramide antistatische Polyamid- beweglichen Wasserstoffatom enthalten.formmassen, dadurch gekennzeichnet, :—daß sie als Polyätheramide Umsetzungsprodukte In Betracht gezogene Druckschriften:von gegebenenfalls isocyanatmodifizierten Poly- 5 Bekanntgemachte Unterlagen zum belgischen Patentätherpolyolen mit Polyamiden mit freien Carboxyl- Nr. 605 101.609 658/440 8.66 © Bundesdruckerei Berlin
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