DE1560699A1 - Antistatisches Textilprodukt - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft die Struktur eines antistatischen Teppichs und insbesondere solche Teppichkompositionen,
die aus einer Faserschicht, einer antistatischen leitenden Schicht und einer polymeren Rückenschicht bestehen.
Die konventionellen Teppichstrukturen sind fähig, statische
Elektrizität zu erzeugen und zu übertragen. Die statische Elektrizität wird erzeugt, wenn Personen, die mit der dielektrischen
Faserschicht des Teppichs in Verbindung sind,
sich über die Faserschicht fortbewegen. Die Aufladung wird durch die Bewegung der dielektrischen Schuhkomponenten hervorgerufen,
die in Kontakt mit der dielektrischen Faserschicht sind. Die Aufladung wird dann auf den Träger der
109816/1666
-2-
- Blatt 2 -
Schuhe übertragen. Wenn der Träger später geerdet wird, entlädt sich die angesammelte Ladung durch den Teil des
menschlichen Körpers, der mit der Brdungsstelle in Verbindung ist. Das Entladungsverfahren kann grosses Unbehagen
für das Individuum hervorrufen. Das oben beschriebene Problem kann beseitigt werden, wenn die statische Elektrizität
durch die Teppichkonstruktur dispergiert und später in die Luft entweichen kann.
Die bekannten Teppiche enthalten eine Mehrzahl antistatischer Verbindungen und eine antistatische Teppichstruktur. In
der in der USA-Patentschrift 2 302 003 von Cadwell wird eine antistatische Teppichstruktur beschrieben, bei der
die angesammelte Ladung durch eine Vielzahl von leitenden Fasern, die innerhalb der Faserschicht angebracht sind,
dispergiert werden. Demgegenüber dispergiert die Teppichstruktur der vorliegenden Erfindung die statische Elektrizität
schnell und sorgfältig, ohne spezielle leitende Fasern zu verwenden. Die Teppichstruktur der vorliegenden Erfindung
leitet die statische Elektrizität durch eine kritisch leitende Schicht ab. Die kontinuierlich leitende Schicht
der Teppiohstruktur muss so beschaffen sein, dass sie
die statische Elektrizität dispergieren und ableiten kann. Andererseits darf die antistatische Schicht nicht so stark
sein, dass sie das ästhetische Aussehen des Teppichs stört.
109816/1666
m- „ 1560899
- Blatt 3 -
Die antistatische Teppichstruktur der vorliegenden Erfindung
enthält eine polymere Rückenschicht. Die meisten der bekannten antistatischen Kompositionen sind mit der
polymeren Rückenschicht nicht verträglich..Wegen dieser Unverträglichkeit können Teppiche, die mit den bekannten
antistatischen Verbindungen behandelt wurden, nicht mit den meisten polymeren Rückenschichten und insbesondere
nicht mit den üblichen natürlichen Kautschuk-Rückenschichten ausgestattet werden. Demgegenüber sind die erfindungsgemässen
antistatischen Überzugskompositionen mit natürlichen Kautschuk-Rückenschichten und mit den meisten
anderen polymeren Überzugsmaterialien verträglich. Daher kann bei der antistatischen Teppichstruktur der vorliegenden
Erfindung eine Kautschuk-Rückenschicht angewendet werden.
Die wesentliche antistatische Teppichstruktur wird in der Figur 1 erläutert. Die Teppichstruktur 2 hat eine konventionelle
Faserschicht 4, die gewebt, getuftet, gewirkt oder geflockt oder andere für Teppiche übliche Strukturen
besitzen kann. Die Faserschicht kann aus irgendeinem üblichen Textilfasermaterial oder Mischungen dieser Materialien,
die für die Herstellung von Teppichen verwendet werden, zusammengesetzt sein, wie Wolle, Polyamide (z.B.
Nylon 66 oder Nylon 6), Baumwolle, Polyolefine (insbesondere Polypropylen), Acry!verbindungen, modifizierte Acrylver-
1098 16/1666 ^ original
bindungen oder Polyester. Die Faserschicht 4 ist eingewebt,
aufgetuftet oder in irgendeiner anderen Weise auf der
Rückenschicht 5 befestigt; gewöhnlich können gewebte Fasern aus Baumwolle oder Jute für die Rückenschicht verwendet
werden, obgleich auch andere Fasern und Konstruktions typen möglich sind. Die Grundstruktur des Teppichs kann
irgendein Teppichfabrikat sein, wie beispielsweise die bekannten Tufted, Brussels, Wilton, Axminster, Chenille,
Velvet flocket, Knit. Gemäss der vorliegenden Erfindung
ist die Unterseite der Faser- oder Stapelschicht 4 und der ersten Rückenschicht 5, die an dem Faserstapel befestigt
oder durch die dieser getuftet usw. ist, sind mit einem antistatischen Überzug 6 überzogen, die eine
einheitliche Schicht bildet und die Rückenschicht und die Enden der Faserstapel überzieht und miteinander
in Kontakt bringt. Die Menge an antistatischem Überzugsmaterial sollte ausreichend sein, im wesentlichen die
Rückenschicht und den Teil der Faser, der damit in Verbindung steht, zu durchdringen, sollte vorzugsweise jedoch
nicht so gross sein und nicht in'der Weise angewendet werden, dass sie bis zur Oberfläche der Faserschicht 4
reicht, um die ästhetischen-jüigenschaf ten der Faserschicht
nicht zu schmälern. Normalerweise werden 0,28 bis 340 g
2
pro 0,8361 m und vorzugsweise 14117 bis 85 g pro 0,8361 m
an antistatischem Überzugsmaterial angewendet.
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-5-
- Blatt 5 - .
Die zur Herstellung der antistatischen Überzugsschicht 6
verwendete antistatische Überzugs !composition besteht im wesentlichen aus einer Mischung eines antistatischen Textilmittels
und eines Feuchthaltemittels im Verhältnis von
4 bis 8 Gewichtsteilen antistatischem Mittel und 10 bis 50 Gewichtsteilen. Feuchthaltemittel. Vorteilhafterweise
enthält sie auch 0,1 bis ungefähr 1 Gewichtsteil eines Benetzungsmittels nicht ionischer oder kationischer Art,
um das Eindringen der antistatischen Komposition in das Textilsubstrat zu erleichtern. Es ist wünschenswert, das
Benetzungsmittel in vorher durch Test bestimmten Mengenverhältnissen
zuzugeben, um den Grad der Eindringung der Komposition in das Textilsubstrat so zu steuern, dass die
antistatische Überzugs !composition die Rückenschicht des Teppichs-durchdringt und die Basis der Stapelfaser befeuchtet,
ohne in die äusseren Stützen der Faser einzudringen.
Es ist ausserdem vorteilhaft, in die Überzugskomposition 0,1 bis ungefähr 1 Gewichtsprozent eines
Elektrolyten einzuarbeiten, insbesondere wenn das verwendete -Feuchthaltemittel nicht ionisch oder nur schwach
ionisch ist, d.h. wenn es eine relativ kleine Dissoziationskonstante besitzt. Das antistatische Überzugsmaterial 6
wird vorteilhaft in Form einer wässrigen Lösung oder Dispersion angewendet, obgleich auch andere Lösungsmittel oder
flüssige Dispersionsmedien verwendet werden können. Werden wässrige Lösungen oder Dispersionen verwendet, so werden^
BAD ORIGINAL 109816/1666
-Matte- 1560693
darin flüchtige, wasserlösliche Lösungsmittel, wie niedermolekulare
aliphatische Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Aceton und ähnlichem eingeschlossen, die das Trocknen
der antistatischen Schioht erleichtern.
Na'chdem der antistatisohe Überzug 6 auf der Rückenschicht des
Teppichs angebracht wurde, bringt man dann die polymere Rückenschicht 8 auf dem Teppich an und bildet so ein wesentliches
Element der Teppichstruktur der vorliegenden Erfindung. Die polymere Rückenschicht wird vorzugsweise in Form einer wässrigen
Dispersion (Latex) angewendet und ist vorteilhaft ein zusammengesetzter natürlicher Gummi-Kautschuk oder ein zusammengesetzter
carboxylierter Butadien-Styrol-Gummikautschuk
der im allgemeinen als Kautschuk-Rückenschicht für Teppiche verwendet wird, obgleich auch andere polymere Überzüge, wie
Polystyrol, Vinylidenchlorid, Polyacrylate, ßutadien-Styrol-Gummi
und ähnliches angewendet werden können. Als Beispiele für bekannte natürliche zusammengesetzte Gumrailatices, die
im Handel unter den folgenden Bezeichnungen (= eingetragene Warenzeichen) erhältlich sind, werden genannt: Lotol Ga-3180,
U.S.Rubber Company, zusammengesetzte carboxylierte Styrol-Butadien-Gummilatices,
wie Lotol GX-1314, U.S.Rubber Company
und Burkote A 2223, Burkart-Schier"Chemical Company oder
zusammengesetzte Neopren-Latices, wie Lotol QA-ΙΟΊβ, U.S.
Rubber Company oder Burkote R 2285, Burkart-Schier Chemical
Company.
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-Bla«7-
Obwohl die exakten Gründe für die antistatischen Eigenschaften
der Teppich-Struktur der vorliegenden Erfindung nicht gänzlich zu verstehen sind, scheint es so, dass der polymere
Überzug 8 dazu dient, die antistatische Überzugsschicht 6 fest am Platze zu halten. Die in den Stapel 4 aufgebaute
statische Elektrizität wird durch die antistatische Schicht durch die innere Teppichära dispergiert und anschliessend
in den Boden oder in die Atmosphäre abgeleitet. Um das Ableiten der Ladung in den Boden zu erleichtern, kann in den
polymeren Überzug 8 ein Material t wie Russ oder irgendein
Mittel eingearbeitet werden, das die dielektrischen Eigenschaften der Polymerschicht vermindert.
Es werden besonders solche antistatischen Kompositionen bevorzugt, in welchen Kaliumformiat als Peuchthaltemittel
verwendet wurde, weil Kaliumformiat nicht nur als Feuchthaltemittel
besonders wirksam ist, sondern auch Überzugskompositionen mit Latex-Rückenschichten, die normalerweise
in Teppichen Verwendung finden, verträglich macht und insbesondere das vorzeitige Coagulieren oder Gelieren des
Latex-Rückens auf Basis von zusammengesetztem natürlichen Gummi überwindet und so den guten Verbund des Latexüberzugs
mit der Teppichrückenschicht stört. Andererseits sind die antistatischen Überzüge, die Kalziumchlorid enthalten, mit
verschiedenen bekannten Latex-Überzügen unverträglich, weil sie vorzeitige Coagulierung oder Gelierung des Latex verur-
BAD OHlGIHAL 109816/1666
Sachen, wodurch eine geringe Adhäsion des Latex an dem
Teppichrüclcen resultiert, so dass im Fall der lose gewobenen
oder getufteten Teppiche das Latex nicht die Büsohel des
fest an der Stelle hält.
Obgleich antistatische Schichten auf Grundlage der antistatischen Kompositionen besonders bevorzugt verwendet
werden, ist es selbstverständlich, dass auch jede andere antistatische Schicht verwendet werden kann, die für
Textilien als geeignet bekannt ist und die durch statische Elektrizität entstandene Aufladung zerstreut. Solche Mittel
sind normalerweise Stickstoff enthaltende oder Carbonsäure enthaltende organische antistatische Mittel, wovon folgende
genannt werden:
Burkester R 1499 - Laurinsäurepolyäthylenglykolester
(= eingetragenes Warenzeichen),
Aminoxyde oder quaternäre Ammoniumsalze von Vinylpyrrolidon d
imethylaminoäthylmethacrylat-Gopolymere,
Vinylpyrrolidon-Acrylamin-Copolymere - wie ein Copolymer aus
75 io Vinylpyrrolidon und 25 i» Acrylamid,
Zelec DP (= eingetragenes Warenzeichen) - Laurylalkoholphosphat,
Catanac SN - Stearylamid opropy Id imethy 1- /1-hydroxy at hy I-ammoniumnitrat
(= eingetragenes Warenzeichen),
Ethoquad C/12 (= eingetragenes Warenzeichen) - polyoxyäthyliertes
quaternäres Ammoniumsalz,
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-Q-
- Blatt 9 -
Phosphonamidsulfonate eines Alkoholäthoxylats, d.h. ein
Produkt der Formel:
R-(OCH0Ch0) O - P - NOH-
ά ά Tl \ j
CH2CH0SO3Na
ONa
in der R ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein Alkylarylrest mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen
und η eine ganze Zahl von 1 bis 100 ist.
Besondere Ester von Copolymeren aus Vinylmethylather und
Maleinsäureanhydrid mit nicht ionischen oberflächenaktiven Mitteln sind in der französischen Patentschrift 1 360 209
beschrieben.
Phosphatester sind in der USA-Patentschrift 3 004 056 und
3 004 0p7 sowie in der belgischen Patentschrift 641 097
beschrieben.
TrieBter der Phosphorsäure mit äthoxylierten aliphatischen
Alkoholen, wie der Phosphattriester des laurylalkohols, der
mit 4 Mol Äthylenoxyd oder des Dodecylalkohols, der mit
ungefähr 2 Mol Äthylenoxyd kondensiert wurde. Polyglykol 4000 ·
Polyäthoxyamide von Stearin- und Oleinsäure ·
BAD ORiGiNAL 109816/1666 · .
- Blatt 10 -
Methyldiäthanolaminäthoxylat Äthoxyliertes 2,3,7,9-Tetramethyl-5-decyn-4,7-diol
Polyoxyäthylenmonooleat Lauryltrimethylammoniumchlorid
Und acylimidazoion Lauryldimethylbenzylammoniumchlorid
Polyoxyäthylstearylammoniumchlorid Oleinmonoisopropanolamid
Vinylacetat/Styrol/Acrylsäure-Polymere
Äthoxylierte Diamine Langketten-Aminoxyde
/N - Gi2H25
CH2-CH2
Hydroxy butyramid e
Quaternäre Polymere von Vinylpyridin Quaternäre Copolymere von Vinylpyridin und Vinylpyrrolidon.
Wir verwenden besonders antistatische Schichten auf Basis von alkoxyli-erten tertiären Aminen der folgenden allgemeinen
Formel:
(OHR'-OHR»-O)nH
(CHR'-CHR'-O)nH
BAD 109816/1666
- Blatt 11 -
in der R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit ungefähr 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, jeder R1-Rest Wasserstoff
oder den Methylrest und η im Durchschnitt eine ganze Zahl von wenigstens 1, vorzugsweise 1 bis 30, bedeutet, obgleich
auch hoher alkylierte Derivate, d.h. die Produkte, die durch
Umsetzung von einem Mol eines primären aliphatiscnen (gesättigten oder ungesättigten) Amins mit bis zu,50 Molen
Alkylenoxyd, gewöhnlich Athylenoxyd, erhalten werden, gewünschtenfalls
verwendet werden können. Solche alkylierten Amine sind in der Literatur bekannt und werden durch Kondensieren
eines primären gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Amins mit 8 bis.22 Kohlenstoffatomen mit einem
Alkylenoxyd, gewöhnlich Athylenoxyd, hergestellt, obgleich auch Propylenoxyd und Butylenoxyd verwendet werden können,
bis G-lykolreste der gewünschten Kettenlänge erhalten werden.
In den Kompositionen der vorliegenden Erfindung können
als Feuchthaltemittel auch verschiedene zerfliessliche
Salze von Metallen der ersten und zweiten Gruppe des Periodensystems verwendet werden, insbesondere die Alkalimetall-
und Erdalkalimetallsalze. Spezielle zerfliessliche
Salze, die vorzugsweise als Feuchthaltemittel verwendet werden, umfassen die Alkalimetallsalze niedermolekularer aliphatischer
Garbonsäuren, wie Natriumformiat, Kaliumformiat,
Lithiumformiat, Cäsiumformiat, Natrium- und Kaliumacetat,
1 η ο ο ι r / 1 ft ß ß 8AD 0RfQINAL
1038 16/1666
-12-
Kaliumbutyrat und Mineralsäuresalze, wie Calziumchlorid.
Es können auch organische Feuchthaltemittel, wie Glyzerin, Harnstoff, Äthylenglykol, Sorbit, äthoxyliertes Sorbit,
Laurinsäureester und deren Mischungen verwendet werden.
Es ist offensichtlich, dass, wenn ein zerfliessliches Salz
als Feuchthaltemittel verwendet wird, es gleichzeitig als Elektrolyt fungiert. Wenn jedoch Glyzerin oder andere nicht
ionische Fsuchthaltemittel angewendet werden, sollten sie
mit einem Elektrolyten kombiniert werden. Auch im Fall der Verwendung eines zerfliesslichen Salzes, wie Natrium- oder
Kaliumforraiat, die eine relativ niedrige Dissoziationskonstante besitzen, ist es vorteilhaft, eine geringe Menge
eines Salzes aus einer starken Base und einer starken Säure einzuarbeiten. Solche Salze mit einer hohen Dissoziationskonetante
sind Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder Calziumchlorid. Salze, die nicht befriedigend genug zerfliesslich
sind, wie Natriumchlorid, Natriumsulfat oder Kaliumnitrat und die nicht ausreichend genug als Feuchthaltemittel und
als Elektrolyt wirksam sind, können in Kombination mit nicht ionischen Feuchthaltemitteln, wie Glyzerin oder Harnstoff
oder in Kombination mit stärker zerfliesslichen Salzen, wie
Kaliurnformiat oder Oalziumchlorid, angewendet werden. So
können die in der Komposition der vorliegenden Erfindung verwendeten Feuchthaltemittel und Elektrolyts entweder eine
einheitliche Verbindung oder Mischungen dieser Verbindungen
1 0 9 8 1 G / 1 b 6 6 BÄD
-13-
sein.
Wenn es gewünscht wird, kann eine weitere Rückenschicht, beispielsweise eine Juterückenschicht, wie sie in der
Zeichnung mit IO bezeichnet ist, über dem Latexüberzug angebracht werden; diese Juterückenschicht ist jedoch kein
wesentliches Element der Teppichstruktur der vorliegenden Erfindung.
Die lüinzelheiten der vorliegenden Erfindung werden durch
die folgenden Beispiele erläutert, in denen Teile Gewichteteile sind.
In diesen Beispielen wird die antistatische Komposition
dadurch hergestellt, dass man die Base und die organische Säure in Wasser gibt, um das Feuchthaltemittel in situ
herzustellen. Das verwendete alkoxylierte Amin ist Stearylamin,
das in 20 Mol Äthylenoxyd pro Mol Amin äthoxyliert wurde. Als Netzmittel wird Tridecylalkohol verwendet, der
mit 6 Mol Äthylenoxyd pro Mol Alkohol äthoxyliert wurde. Die bei den einzelnen Beispielen eingesetzten Mengen sind
in der folgenden Tabelle I angegeben.
In allen Fällen wird der antistatische Überzug auf die
BAD ORIGINAL 10ü816/1666
- Blatt 14 -
Rückseite des aus Büscheln bestehenden Teppichs gegeben,
der eine primär lose gewobene Juteunterlage besitzt; in der folgenden Tabelle I ist die Easer angegeben, die
in dem büschelartigen Faserstapel verwendet wird, ferner die
Menge an antistatischer Komposition, die auf die Rückseite des Teppichs aufgegeben wird. Nach der Aufgabe des antistatischen
Mittels wird der so behandelte Teppich zum Zwecke der Entfernung überschüssiger Feuchtigkeit getrocknet. Danach
wird ein Latex-Überzug über die antistatische Überzugsschicht derart aufgegeben, dass keine Einkapselung der antistatischen
Schicht stattfindet.
Das Testverfahren, das in diesen Beispielen durchgeführt wird, ist der sogenannte "Abnetzungstest durch Gehen"
(Walking Foot Scuff Test). Dieses Testverfahren wird folgendermassen durchgeführt: Ein Teppichprobestück
von 2,70 m Länge und einer Breite von 0,6 bis 0,9 m wird auf dem Boden ausgebreitet. An einem Ende des Teppichs
wird auf einem Tisch ein elektrostatischer Voltmeter angebracht. Die Testperson beginnt sodann am Ende des Teppichs,
an dem sich der Voltmeter befindet, über den Teppich bis zu dessen anderem Ende zu gehen, wobei die Testperson
Schuhe mit Ledersohlen und Lederabsätzen trägt und dauernd
mit den Füssen hin- und herschiebende Bewegungen ausführt.
Danach dreht sich die Testperson, die eich auf dem anderen
1098.16/166 6 ßAD original
-15-
- Blatt 15 -
Teppichende befindet, um und geht zum Voltmeterende des
Teppichs zurück, worauf sie sofort einen Handkontakt mit
der Prüfsonde herstellt. Die elektrostatische Ladung, die
sich in der Testperson angesammelt hat, wird dabei auf
den Voltmeter übertragen und von diesem registriert. Bei' allen Beispielen wurde der Test bei einer Temperatur von 250C + I0C durchgeführt; die relative Feuchtigkeit betrug stets 35 bis 40 #·
den Voltmeter übertragen und von diesem registriert. Bei' allen Beispielen wurde der Test bei einer Temperatur von 250C + I0C durchgeführt; die relative Feuchtigkeit betrug stets 35 bis 40 #·
BAD ORJGINAL
-16-1098 16/1666
Bei spiel Nr. |
Feucht spe basi sche Ver bin dung |
iglce] nder Tei le |
LtS- orga- nische Säure |
Tei le |
Tei le Ami η |
Tei- .e Netz mit tel |
El e Ic- to- iy t |
Tei le |
Tei le Was ser |
pH-Ein stellung mit Säure |
pH | Tep pich- Pas er |
Über- zugsge- wicht in Unzen/ Yard2 |
Aufladung in Kilo-Volt |
1 | KaOH | 1*0 | Essig- | 60 | 20 | 2 | NaCl | 2 | 210 | Essig- | 6.0 -6.5 |
Nylon | 2.5 | " 0-1.0 |
2 | KaOH | 1*0 | Essig- | 60 | 20 | 2 | KaCl | 2 | 210 | Essig- | « | Wolle | 2.0 | O |
3 _ | KOH | 56 | Ameisen- | h6 | 20 | 2 | KaCl | 2 | 18O | Ameisen- | It | Nylon | 2.0 | O |
* i | KOH | 56 | Ameisen- | 1*6 | 20 | 2 | KaCl | 2 | 18O | Aaieisen- | It | Wolle | 2.0 | O |
5 Ξ cn· |
KaOH | 20 | Ameisen- | 23 | 10 | 1 | KCl | 1 | 150 | Ameisen- |
5-5
- 6.0 |
Nylon | M | 1.0 - 1.5 |
6 ^ | KaOH | 20 | Anieisen- | 23 | 10 | 1 | KCL | 1 | 150 | Ameisen- | η | Wolle | 2.0 | 0.5 - i.o ^! |
KOH | 56 | Essig- | 60 | 20 | 2 | HaCl | 2 | 200 | Sssig- | 6.0 -6.5 |
Nylon | 2.5 | O - 1.0 | |
8 | KOH | 56 | Essig- | 60 | 20 | 2 | KaCl | 2 | 200 | Essig- | M | Wolle | 2.0 | O |
9 | KOH | 56 | Essig- | 25 | 2 | KaCl | 3 | 500 | Ameisen- | ti | Nylon | 5.0 | 0.5 - 1-5 | |
10 | KOH | 56 | Essig- | 25 | 2 | KaCl | 3 | 500 | Ameisen- | ti | Wolle | 2.0 | 0.5 - i.o | |
11 | KOH | 69 | Ameisen- | 56 | 25 | 3 | KaCl | 2.5 | 2^5 | Arneisen- | η | Nylon | 2.0 | O |
12 | KOH | 69 | Ameisen- | 56 | 25 | 3 | KaCl | 2.5 | 21*5 | Ameisen- | It | Wolle | 2.0 | |
13 | unbehandel | te Kontrolle | Nylon | 8-15 c c | ||||||||||
11* ' | unbehandelte Kontrolle | Wolle | k - 9 i. |
- Blatt 17 -
.Beispiele 15 bis 31:
Bei diesen Beispielen bestanden die behandelten Proben
aus Nylon- und Wolle-Büschel-Teppichstrukturen (Nylon
and wool tufted carpet structures). In allen Fällen wurde der antistatische Überzug auf die Basis der Teppichfasern
und Primärjute aufgebracht und anschliessend getrocknet.
Sodann erfolgte die Aufgabe eines Latex-Überzugs auf den antistatischen Überzug derart, dass eine Einkapselung des
Antistatikums nicht erfolgte. Bei diesen Beispielen wurde
das Feuchthaltemittel in situ durch die Reaktion einer basisch reagierten Komponente mit einer sauer reagierten
Komponente hergestellt. Das Amin und das Netzmittel waren die gleichen, wie in den Beispielen 1 bis 12.
In diesen Beispielen war das angewendete Testverfahren der sogenannte "Stationäre Fussabnetzungstest" (= Stationary
Poot Scuff Test). Dieser Test wird folgendermassen durchgeführt::
Der zu testende Teppich wird auf den Boden aufgelegt, wobei er eine Mindestgrösse von 45 om χ 45 cm besitzen
soll; die Testperson, die Schuhe mit Ledersohlen und Lederabsätzen
trägt, steht mit einem Fuss unbeweglich auf dem Teppich und reibt mit dem anderen Fuss lebhaft auf der
Tepjjichfaser, wobei sie die Sonde eines Voltmeters in einer
Hand hält. Dio Testperson führt entweder maximal 15 RutschbewQgungen
mit einem Fuse aus oder es erfolgt so lange ein
1098 16/166-6 _18_
- Blatt 18 -
Rutschen, bis dor Voltmeter zum Stillstand gekommen ist.
Die dabei entstandene Reibungselektrizität wird durch die Testperson übertragen und vom Volt-Meter registriert. Dieser
Test wurde bei einer Temperatur von 250G + I0C und einer
konstanten relativen Feuchtigkeit von 35 bis 40 i» durchgeführt
.
Die als antistatische Überzugsmasse verwendeten Kompositionen, sowie die Testergebnisse und die anderen hier interessierenden
Informationen dieser Beispiele sind aus der folgenden Tabelle II zu entnehmen.
-19-
109816/1666
OT CD CO
Bei- | Feuchtigkeits- | 3er | orga | Tei | unbehandelte Kontrolle | Tei | Tei | Elek | Tei | Tei | pH-Ein- | pH | Tep | 6.0 - 6.5 |
■ | Nylon | Über | Aufladung |
spie] | 1 spenc | nische | le | unbehandelte Kontrolle | le | le | tro | le | le | stellung | pich | η | Wolle | zugsge | in | |||
Nr. | basi | Säure | 60 | Amin | Netz | lyt | 2 | Was | mit | Paser | η | Nylon | wicht | Kilo-Volt | ||||
sche | ti | 20 | mit | NaCl | Il | ser | Säure | η | Tolle | in | 0.5 - 1.5 | |||||||
Ver | Γθί- | U6 . | η | tel | NaCl | η | 210 | Essig- | 5-5 - 6.0 |
Nylon | Unzen/ | 0 | ||||||
bin | Le | Essig- | (I | (t | 2 ' | H | It | Il | 5.5-6.0 | Wolle | Yard 2 | 0 | ||||||
dung | UO | n | 23 | 1» | Il | It | 1 . | 180 | Ameisen- | 6.0-6.5 | Nylon | 2.5 | 0 | |||||
15 | NaOH | ti | Ameisen- | 23 | 10 | η | KCl | 1 | Il | n · | η | Wolle | 2.0 | 1.0 - 2.0 | ||||
16 | NaOH | 56 | H | .60 | 10 | It | KCl | 2 | 150 | Il | η | tiylon | 2.0 | 0.5 - 1.0 | ||||
17 | KOH | Il | H | η | 20 | 1 | NaCl | Il | 150 | Il | It | Wolle | ti | 0 -1.5 | ||||
18 | KOH | 20 | ti | lh | It | 1 | η | 3 | 200 | Essig- | It | Nylon | 0 | |||||
19 | NaOH | 20 | Sssig- | η | 25 | 2 | η | π | Cl» | Il | « | Wolle | 2,0 | 1.0 - 2.0 | ||||
20 | NaOH | 56 | 56 | It | Il | Il | 2.5 | 500 | Ameisen- | 6.0-6.5 | Nylon | 2.5 | 1.0 - 1.5 | |||||
21 | KOH | Il | Propion- | U | 25 | It | It | η | It | Il | η | Nylon | 2 | 0 | ||||
22 | KOH | η | Il | 60 | Il | η | η | 2 | 2U5 | Il | η | Nylon | 5.0 | 0 Z | ||||
23 | KOH | It | Ameisen- | 1*6 | 20 | 3 | Nad | η | It | Il | Nylon | 2.0 | 1.0 - 2.0 σ C |
|||||
21» | KOH ' | 69 | Il | 7k | Il | Il | η | Tt | 200 | It | Wolle | 2 | 1.0 - 2.0 ο C t |
|||||
25 | KOH | 69 | Essig- | η | 2 | η | η | Il | It | 1.5 - 2.0 a | ||||||||
26 | KOH | 121 | Ameisen- | Il | too | η | h.5 | 8-15 | ||||||||||
27 | 29$ NHj+OH | Il | Propion- | Il | h.5 | ^-9 | ||||||||||||
28 | η | Il | 6.0 | |||||||||||||||
1 29 i |
Il | |||||||||||||||||
30 | ||||||||||||||||||
■31 | ||||||||||||||||||
1560899 Io
In diesen Beispielen bestanden, die behandelten Probestüoke
aus Nylon- .und Woll-Büschel-Teppichstrukturen. In allen Fällen
wurde der antistatische Überzug auf die Saeie der Teppichfasern
und der Primärjute aufgegeben, wonach ein Trocknen des Teppichs
durchgeführt wurde, um die überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen.
In diesen Beispielen wurde das gleiche Benetzungsmittel, wie in den Beispielen 1 bis 15 verwendet. Bas Überziehen mit
Latex wurde in der Weise durchgeführt, dass ein Einsohllessen
des antistatischen Überzugs nicht erfolgte.
In diesen Beispielen wurde das Feuchthaltemittel nicht in situ gebildet, sondern direkt als fertige Verbindung der antistatischen
Komposition zugegeben. In den Beispielen 38 bis 41 wird Calziumchlorid sowohl als Feuchthaltemittel als auch als Elektrolyt
verwendet. Bei den Beispielen 32, 33, 35, 36, 38, 39, 41 bis wird der stationäre Fussabnetzungstest und in den Beispielen
34, 37 und 40 der Geh-Abnetzungstest durchgeführt. Bei allen
Tests wurde eine Temperatur von 250O + I0O und eine konstante
relative Feuchtigkeit von 35 bis 40 i» eingehalten.
Die antistatischen Überzugskompositionen, die erhaltenen Testresultate
und andere interessierende Informationen über die
vorstehend genannten Beispiele sind aus der folgenden Tabelle III zu entnehmen.
-22-109816/16 66
32 | Feuchtig keits- spender |
Teile | Teile Amin |
Tei | Sl ek- trolyt |
TABELLE III | Tei le Y/as- ser |
pH-Eins te lung mit Säure |
1- pH |
Tep- pich- Fase r- |
Über zugsge |
Aufladung in Kilo-Volt |
|
33 | Sorbit- Ester |
IO | 20 | le Hetz mit tel |
Rad | Tei le |
70 | Essig- | 5.5-6-5 | ΐ Nylon | wicht in Unzen/ lard2 |
1.0-2.0 | |
3fc | CaCl2 | 20 | 20 | 1 | - | 1 | 100 | η | η | 5 | 1.0-1.5 | ||
35 | CaCIg | H | η | 2 | - | * | η | η | η | η | 2 | ο.5-1.0 | |
[Bei spiel Ir. |
36 | CaCl2 | ti | M | η | - | * | It | Il | It | WpIIe | η | O - 1.0 |
37 | CaCl2 | 30 | η | η | - | * | 110 | η | 5.O-5-! | 5 Nylon | η | 0.5-1.0 | |
3β | CaCl2 | η | it | N | - | « | N | H | ι» | η | It | O | |
39 | CaCl2 | η | η | M | - | * | η | η | η | Wolle | η | O - 1.0 ^0 | |
ο | ko | CaCl2 | to | η | W | - | * | 120 | η | W | Nylon | tt | O |
co co |
kl | CaCl2 | η | M | N | - | * | η | n w | η | η | η | O |
CaCl2 | η | W | M | - | * | η | M | η | Wolle | κ | O - 1.0 | ||
\- | Harnstoff | 10 | ίο | η | CaCIp | * | 100 | Ameisen- | 6.0-6. | 5 Nylon | It | 1.0-1.5 | |
co CD |
\kk | Harnstoff | 30 | 10<2> | 1 | SaCl | 10 | no | it | 5.0-5. | 5 Nylon | 3 | 1.5-2.0 |
*5 | CaCl2 | Ρ" | 10<3) | 1 | - | 1 | 100 | Essig | It | Il | h | 1.5-1.5 « | |
s' | unbehandelte Kontrolle | 2 | * | Nylon | 3 | β-15 '§■■ | |||||||
O | I unbehandelte Kontrolle | Wolle • |
k - 9 ω CD |
||||||||||
ί
2 |
|||||||||||||
> C* |
|||||||||||||
m |
1) Athoiylierter Sorbit-Laurin-Säure-Ester
*e) Feuchtigkeitsspender war Elektrolyt
2) N-Octyl, N-Äthylmorpholinäthosulfat
3) quaternäres Diathylsulfatimodazolin
1560399
In diesen Beispielen bestanden die behandelten Probestücke
aua gewebten und nicht gewebten Pasern. In allen Fällen wurde eine antistatische Überzugsschicht auf die Textilprodukte gegeben,
die anschliessend getrocknet wurden, um die überschüssige
■Feuchtigkeit zu entfernen. Das angewendete Amin war das gleiche, wie es in den Beispielen 1 bis 15 verwendet wurde. In diesen
Beispielen wurde kein Testmittel angewendet, so dass das antistatische
Überzugsmittel nicht vollständig die Textilfasern
durchdringen konnte.
Das Feuchthaltemittel wurde wie in den Beispielen 1 bis 15 durch Umsetzen einer basischen Komponente mit einer sauren Komponente
gebildet.
Die in den Beispielen 47 bis 75 angewendete Verfahrensweise wird wie folgt beschrieben:
Die Probestücke wurden zugeschnitten und mit dem antistatischen Überzug versehen. Das Gewicht des Überzugsmittels wurde dabei
auf das Gewicht der zu testenden Pasern bezogen. Man gab eine polymere Unterlageschicht auf die Fasern auf und trocknete etwa
10 bis 30 Minuten lang bei etwa 930O bis etwa 1630O. Die getrockne
te Paser wurde sodann mindestens 6 Stunden lang bei einer Temperatur
von 210C + 20C und einer relativen Feuchtigkeit von 35 bis
40 i» konditioniert. Das überzogene Material wurde sodann auf
einem sogenannten Atlab-Tester getestet, der von der Firma Atlas
Chemical Co., Wilmington, Del. entwickelt worden war. Das Test-
109816/1666 -24-
verfahren besteht darin, dass ein Textilstreifen an
einem Paar aus Polytetrafluorathylen bestehenden Blöcken gerieben wird, die mit einem Block aus rost- ·
freiem Stahl verbunden sind, der die entstände Reibungselektrizität
an einen elektrostatischen Voltmeter weiter· leitet. Dieser Test wurde bei einer Temperatur von
230C + I0G und einer konstanten relativen Feuchtigkeit
von 35 bis 40 # durchgeführt.
Sie Zusammensetzung der antistatischen Überzugskompo-Bitionen,
die Testresultate und die anderen hier interessierenden Informationen über die Beispiele 47 bis
75 sind in der Tabelle IV zusammengefasst.
-25-
BAD OBlGlNAt
109816/1666
Bei spiel Nr. |
Jasi- s ehe Ver bin dung |
Tei le |
Carbon säure |
Tei le |
Tei le Amin |
EIe let ro- lyt |
Tei le |
Tei le Was ser |
bH-Ein- Bteilung ait Säure |
pH | Nylon- Textil |
Taft | η | Il | Über zugsge wicht in j* |
Aufladung in Kilo-Volt |
HaOH | Uo | Essig- | 6ο | 20 | NaCl | 2 | 210 | Essig- | 6.0-6.5 | ti | Taft | Taft | 2 | 1.0 | ||
NaOH | M | η | η | NaCl | η | It | W | It | •ι Polster | η | η | 5 | 0.5 | |||
*9 | NaOH | η | η | NaCl | η | η | It | It | " Polster | Polst« | 2 | 1.0 | ||||
50 | NaOH | Il | π | η | η | NaCl | It | Il | η | η | M | η | 5 | 0 | ||
51 | KOH | 56 | Ameisen- | U6 | η | NaCl | η | l8o | Ameisen- | η | 5.5-6.0 | 2 | 0.5 | |||
5? | KOH | M | H | η | η | NaCl | η | W ■ | M | 5 | 0 · | |||||
53 | KOH | η | η | η | η | NaCl | N | η | η | N | 2 | 0.5? | ||||
5* | KOH | - « | Il | it | η | NaCl | It | η | ti | H | 5 | 0 | ||||
55 | RaOH | 20 | η | 23 | 10 | KCl | 1 | 150 | Ameisen | 2 | 0.5 | |||||
56 | NaOH | η | η | N | It | KCl | η | η | H | 5 | 0 | |||||
57 | NaOH | η | η | M | n | KCl | η | W | ti | jr 2 | 0.5 | |||||
58 | NaOH | ι- | η | N | N | KCl | η | It |
η
I |
5
] |
0.5 ■ V |
BeI- epie: Hr. |
Basi-I eche Ver- L bin- dung |
Tei le |
• | Carbon säure |
Tei- Ie |
Tei le Amin |
TABELLE | Tei le |
IV ( | Portsetzung) | pH | Nylon- Textil |
Über- zugsge- wicht in £ |
5 | ti | 5 | r | Aufladung in Kilovolt |
|
59 | KOH | 56 | Essig- | 6ο | 20 | 2 | pH-Ein- Btellung nit 3äure |
5.0-6.; | Taft | 2 | 2 | Il t |
2 | 0 | |||||
60 | KOH | η . | tr | η | Elektro lyt |
It | Tei le Was ser |
Essig- * | η | η | 5 | 5 | Polste | 2 | 0 | ||||
6l | KOH | η | η | η | η | KaCl | π | 200 | η | M | Polster | 2 | Polster 2 | Taft | 2 | 0.5 1 |
|||
62 | KOH | κ. | η | It | It | NaCl | It | η | H | It | η | 5 | It | I ο ■ | |||||
63 | . KOH | ",, | It | 7* | 25 | KaCl | 3 | η | Il | ι» · | Taft | 2 | 6.0-6.5 Taft | 1.5 | |||||
_» | 6h | KOH | η | N | η | η | KaCl | It | η | Ameisen- | It | η | 5 .:" | N | |||||
O
CD |
65 | KOH . | η | ή | It | η | Had | W | 500 | it | It | ρ Polster |
Ι» | 1.5 ^ | |||||
OO | j« | KOH | η | η | tr | M | HaCl | H |
It
C |
η | R | η | ι *" | ||||||
—i | KOH | 69 | Ameisen- | 56 | η | HaCl | 25 | η | η | η | . Taft | 0 | |||||||
68 | KOH | η | It | W | HaCl | It | η | C M ' | M | It | 0 | ||||||||
69 | KOH ' | I. | η | It | η | HaCl | η | 2*5 | N | η | 0.5 | ||||||||
70 | KOH | η | η | It | η | KaCl | It | It | η | • | 0 | ||||||||
η | 29ίΒ%0Η | 121 | Essig- | 60 | 20 | HaCl | 2 | IT | It |
0-1 <S\
\ CO |
|||||||||
! 72 | 29*ΝΗ^Β | It | Arne is en- | i+6 | It | HaCl | η | η | Ameisen- |
ο - ι ο
! , <^ |
|||||||||
§ | 73 | It | M | Ess ig- | lh | η | KaCl | It | 200 | N |
λ u3
CD |
||||||||
I | 74 | unbehandelt | Had | η | It | ||||||||||||||
•ζ.
Γ* |
75 | unbehandelt | NaCl | η | |||||||||||||||
■ | |||||||||||||||||||
1560899
Beispiele 76 bis 108:
In diesen Beispielen bestanden die behandelten Probestücke aus konventionellen gewebten, und ungewebten
Fasern der in der Tabelle V angegebenen Art. In allen Fällen wurde ein antistatischer Überzug auf den Textilrücken
aufgegeben, der dann zur Entfernung der Feuchtigkeit getrocknet wurde. Danach wurde eine polymere Rückenschicht
auf die Fasern aufgebracht, die anschliessend 10 bis 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 93 bis
1630C ausgehärtet wurde. Sodann wurde das überzogene Material wie in den Beispielen 74 und 75 auf einem
Atlab-Tester getestet. Bei der Durchführung der Beispiele
76 bis 108 wurde das Feuchthaltemittel nicht in situ gebildet, sondern direkt als fertige Verbindung zugegeben.
Die Art der antistatischen Überzugskomposition, die
Teetresultate und die bezüglich der Beispiel 76 bis
interessierenden anderen Daten sind aus der Tabelle V zu entnehmen.
BAD OF8QINAL
■I | Bei spiel Nr. |
Peucatig- keits- spender |
Tei le |
Teile Amin |
Tei le (2) Netz mit tel |
TABBLLS V | Tei le |
Tei le Was ser |
pH- Ein stellung mit Säure |
pH | Textil (4) |
Prozentu- les Über zugs - gewicht |
η | 5 | 5 | Aufladung in Kilo- 7olt |
|
-; | 76 | Sorbit- ßster (3) |
10 | 20 | 1 | .Elektro lyt |
i | 70 | Bssig- | 5*5-6.5 | Taft | 2 | It | 10 | 10 | 1 , ' | |
77 | η | η | tt | It | NaCl | 1 | It | It | M | N | 5 | 3 | O | ||||
• | 78 | η | It | It | Il | KaCl. | 1 | It | It | η | It | 10 | 5 | O | |||
; 03
■i > ·! O |
79 8o |
It
π |
It
η |
η
It |
It
Il |
NaCl |
1
1 |
η
η |
N
It |
N
ti |
Nylon-i gefüllt Polst€ η |
layon 2 ;Θ3 Γ 5 |
10 | 1 O .5 |
|||
j ' |
8l
82 |
• it Glyzerin |
It
20 |
It
10 |
It
O |
NaCl
NaCl |
1
5 |
IT 75 < |
H
It |
It . 6.0-6.5 |
It Taft |
10
2 |
Polster 3 |
O
1 |
|||
• *
cc co O |
• i | 83 | a | It | η | n | NaCl | 5 | η | N | It | η | 5 | η | O ys> | ||
eh | It | It | π | Il | It | 5 | η | η | N | 10 | η | O | |||||
C | 85 | It | It | It | (I | It | 5 | ti | C" It | η | Polster 2 | 1 | |||||
86 | - W | H | tt | N | tr | 5 | ι» | tt | It | It | O | ||||||
87 | η · | η | It | M | It | 5 | H | N | It | It | O | ||||||
68 | CaCl2 | 20 | 20 | R | N | O | 100 | Essig- | 5-5-6.5 Taft | O | |||||||
89 | κ | It. | It | R | * | N | N | n | 0 O | ||||||||
90 | n | It | It | * | # | It | M | It | M | ο ? | |||||||
ί ·9ΐ | η | η | It | R | * | it | It | it | tt | 0 | |||||||
92 | tt | It | η | It | * | It | η | η | It' | O | |||||||
93 | tt | It | η | Il | * | Il | tt | η | M | O | |||||||
* |
Bei
spiel Hr. |
Feuchtig-
keits- spender |
Tei
le |
Teile.
Amin |
Tei le (2) Netz mit tel |
TABSLLS 7 | Tei le i |
(Portsetzung) | pH- Ein stellung mit Säure |
pH |
Textil
(4) |
Prozentu- les Über zugs gewicht |
5 | * | Aufladung in Kilo-Volt |
|
95 | CaCl2 | 30 | 20 | O | Elektro lyt |
O | Tei le Was ser |
Essig- | 5.0-5.5 | Taft | 5 | 10 | O | ||
96 | It | η | It | η | * | O | 110 | It | N | η | 10 |
■3
5 |
O | ||
97 | It | N | It | « | * | η | η | η | It. | Polster 3 |
10
?r 3 |
O | |||
9β | It | N | η | η | * | η | η | η | N | η | 5 | O | |||
99 | N | ' η | η | η | .» | η | H | ■ W | η | η |
10
2.5 |
O | |||
LOO
101 |
N
W |
ko
It |
It
H |
η
η |
* |
R
It |
η |
It
H |
η
η |
Taft η |
Nylon^Rayoa 5 |
O
O |
|||
0 9 8 16 |
102
103 |
I*
N |
η
R |
η
η |
It
η |
* * |
η
' η |
120
η |
η
η |
It
W |
If _ Polst« |
Nylon-Rayon nichtgewebt ^ |
0 X
O |
||
CO cn cn |
iofc | N | η | η | N | * * |
η |
It
M |
It | η | η | O | |||
105.
ιο6 |
It Harnstoff |
It
30 |
η
10(1) |
It
1 |
* |
H
1 |
It | If Ameisen- |
Ν
It |
It
Taft |
O cn CD 0-1 0 si |
||||
107 | H | It | Il | It | * NaCl |
η |
η
110 |
fl | M |
0-1 7^
CO |
|||||
108 | * | η | It |
It
r |
It | η | η | If | η | 0.5 | |||||
BAD OR | It | Il | |||||||||||||
(l^N-Octyl-N-äthylmorholinäthylsulfat
Kondensat aus Trid ecylallcohol mit Äthoxylierter Sorbit-Laurin-Säure-Ester
(2) Kondensat aus Trid ecylallcohol mit 6 Mol Äthylenoxyd
ί4) Nylon - wenn nichts anderes angegeben ist
(*} Feuchtiglceitsspender war Slelctrolyt
Claims (1)
- Patentansprüche1.) Antistatisches Textilprodukt, dadurch gekennzeichnet! dass es im wesentlichen aus einer Textilfaserschicht, einer auf einer Seite der Faserschicht befindlichen antistatischen Überzugskomposition und einer die antistatische Schicht bedeckenden polymeren Rückenschicht besteht, wobei die antistatische Schicht zwischen der Faserschicht und der polymeren Rückenschicht liegt. . .2.) Antistatisches Textilprodukt nach Anspruoh 1,dadurch gekennzeichnet,dass die Textilfaserschieht aus einem Stape!fasertyρ besteht,weloner mit der einen Seite mit einer gewebten Textilfaserstruktur verankert ist oder sich in diese erstreckt ,wobei sioh die antistatische Kompositionsschicht auf der gewebten Seite der Stapelfaserschicht befindet·5.) Antistatisches Textilprodukt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilfaserschicht eine gebüschelte Teppichstruktur besitzt, wobei die Stapelfaserbüschel durch eine gewobene Rücke.nschicht verbunden sind.4.) Antistatisches Textilprodukt nach Anspruoh 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die antistatische10 9816/1666Überzugskomposition in einer Konzentration von 0,28ρ
bis 340 g pro 0,8361 m angewendet wird.5.) Antistatisches Textilprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die antistatische Schicht im wesentlichen aus einer Mischung eines allcoxylierten tertiären Amins, eines ionischen oder nicht ionischen Feuchthaltemittels und, falls das Feuchthaltemittel nichtionisch ist, aus einem Elektrolyten besteht.109816/1666
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US55988366A | 1966-06-23 | 1966-06-23 |
Publications (1)
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