DE1594923A1

DE1594923A1 - Antistatisches Mittel und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1594923A1
Application number: DE19661594923
Authority: DE
Inventors: Britt Robert Curtis; Kelly Andrew John
Original assignee: BURKART SCHIER CHEMICAL CO
Current assignee: BURKART SCHIER CHEMICAL CO
Priority date: 1966-06-23
Filing date: 1966-12-13
Publication date: 1971-01-28
Also published as: CH533720A; CH1768266A4; US3519561A; BE691080A; IL26987A; FR1511197A; GB1182191A; NL135109C; NL6614401A; ES334433A1

Description

Die Erfindung betrifft ein antistatisches Mittel zur Verwendung bei Textilien und verwandten Materialien* Insbesondere betrifft die Erfindung ein antistatisches Mittel (ä Anfistatieum)* das vor allem für Stapelfasern brauchbar ist* insbesondere im Hinblick auf Teppich- und Polsterfasern, die normalerweise mit polymeren Überzügen versehen sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines antistatischen Mittels und ein Verfahren zur Behandlung von Textilien mit einem antistatischen Mittel zum Zwecks der Reduzierung bzw. Vermeidung elektrostatischer Aufladungen bat Textilien,

Das Phänomen der Entstehung elektrostatischer Aufladungen

-2-

- Blatt 1 -

Textilien stellt ein akutes Problem bei Hereto!lungs- und Behändlungsverfahren dir Textilien, insbesondere bei der Verarbeitung Von FoIater- und Teppichfasern bzw* -tfäden dar. Diese statischen elelctrischan Ladungen werden auf die die Textilien benutzenden Personen übertragen, die dabei einen unangenehmen Schock: erleiden, wenn die Ladung von den Personen zur Srde abgeleitet wird»

Die Mittel des Standesr der Technik, die zur Vermeidung dieses Nachteile vorgeschlagen wurden» haben zahlreiche Mähgel und sind allgemein nicht bei Teppichen geeignet. Einer der Hauptmängel, der mit den antistatischen Mitteln des Standes der Technik verbunden ist, besteht darin, dass diese die Fähigkeit der Textiloberflachen,eingefärbt oder sonstwie behandelt zu werden, nachteilig beeinflusst. Weiterhin beeinträchtigen die antistatischen Mittel des Standes der Technik: häufig die Griffeigenschaften der Textilien» Um überhaupt wirksam zu sein, mussten die antistatischen Mittel des Standes der Technik auf die Faser- bzw. Teppichoberfläche aufgetragen werden. Wenn dies auch bezüglich mancher Anwendungeweisen zulässig ist, so erfolgt hierdurch doch iß den meisten fällen die Mtstehung einer unansehnlichen Oberfläche, wobei die besagten Überzogenen Bereiche dazu neigen, Schmutz anzuziehen) darüber hinaus neigen die auf diese Weise angebrachten antistatischen Mittel sehr stark dazu, während ded normalen

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- Blatt 5 -

Gebrauchs der Textilien und bei der Reinigung der Teppiche bzwv der Polsterwaren entfernt zu werden. Aus diesen Gründen ist die Verwendung der antistatischen Überzüge insbesondere bei Teppichen und Polsterwaren stark behindert und eingeschränkt.

Bekanntlich entsteht dann elektrostatische Ladung, wenn zwei oder mehrere dielektrische Materialien aneinander gerieben werden. Infolge der dielektrischen Natur dieser Materialien verbreiten sich die statischen Ladungen nicht. Diese elektrostatische Aufladung geschieht insbesondere an Orten, an denen eine leichte Feuchtigkeit herrscht. Die Bedingungen, die zur Bildung elektrostatischer Aufladungen führen, herrschen beispielsweise dann, wenn Kleidungsstücke, die von Personen getragen werden, gegen Polsterfasern gerieben werden oder wenn Schuhe an Teppichen reiben oder streifen? Bedingungen, die insbesondere die Bildung von elektrostatischen Aufladungen unter Feuchtigkeiteanweeenheit begünstigen, herrschen häufig innerhalb von Räumen während der Wintermonate.

Wenn, wie bereits ausgeführt wurde, eine Person mit einer elektrostatischen Ladung versehen ist, so kann diese der-Unannehmlichkeit eines leichten Schocke bzw. einer Funkenentwicklung unterworfen werden, insbesondere dann, wenn die Pereon durch Berührung eines metallischen Gegenstandes ge-

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■.■■■■■ : ,:.-■■ ■■..■■ -4- '

erdet wird. Wenn die entstandenen Ladungen über das dielektrische Material, d.h. das Polster oder den Teppich, gleichmassig verteilt werden kann, entsteht bei den damit in Berührung kommenden Personen keine elektrostatische Aufladung. Die antistatischen Mittel der vorliegenden .Erfindung bewirken nun, dass sich die elektrostatischen Ladungen gleichmässig über das Textilmaterial und ähnliche Materialien verteilen. Gemäss dieser Beschreibung wird der Ausdruck "antistatisch" zur Beschreibung der Eigenschaften benutzt, die Entstehung, Induzierung oder Anhäufung elektrostatischer Ladungen zu verhindern, Ein Hauptziel vorliegender Erfindung ist es, die Herstellung eines überlegenen antistatischen Mittels zu schaffen.

Die antistatischen Mittel gemäss vorliegender Erfindung besitzen den Vorteil, dass sie den Schmutz nicht anziehen und bei normaler Benutzung nicht abgetragen werden. Ferner beeinträchtigen sie nicht die Griffeigenschaften behandelter Textilien. Darüber hinaus sind sie mit Latexbindern, die häufig als Teppichunterlage und als Adhäsivstoffe verwendet werden, gut verträglich.

Das antistatische Mittel der vorliegenden Erfindung besteht aus bestimmten tertiären Aminen, einem feuchtigkeitsspendenden Stoff bzw. Gemisch und einem Elektrolyt. Diese aktiven Inhalte-Stoffe werden vorzugsweise in Form einer wässrigen Lösung oder Dispersion zubereitet, so dass sie in dieser Form auf die

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-Blatt 5 -

Rückseite des zu schützenden Materials aufgebracht werden können.

Als feuchtigkeitsspendende Stoffe der vorliegenden Erfindung können verschiedene leicht zerfliessliche Salze von Metallen der Gruppen I und II des Periodischen Systems verwendet werden, insbesondere solche von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, Bevorzugt als Feuchtigkeitsspender zu verwendende leicht zerfliessende Salze sind Alkalimetallsalze niederer aliphatischer Carbonsäuren, wie Natriumformiat, Kaliumformiat, Lithiumformiat, Cäsiumformiat, Sfatriumacetat, Kaliumacetat, Kaliumbutyrat und anorganische Salze, wie Calziumchlorid. Bs können ferner auch organische Feuchtigkeitsspender, wie Glyzerin, Harnstoff, Athylenglykol, Sorbit, äthoxylierte Sorbit-Laurinsäureester und Mischungen hieraus verwendet werden.

Wenn ein zerfliessliches Salz als feuchtigkeitsspendendes Mittel bzw. feuchtigkeit anziehendes Mittel eingesetzt wird, dient es gleichzeitig auch als .Elektrolyt. Wenn man als Feuchtigkeitsspender einen nichtionischen Stoff, wie beispielsweise Glyzerin verwendet, ist es notwendig, einen Jülektrolyten hinzuzufügen.

Wenn als zerflieesliche Salze solche mit einer relativ niedrigen Dissoziationskonstanten, wie beispielsweise Natriumformiat oder Kaliumforraiat, verwendet werden, ist se zu empfehlen,

BADORiGlNAL

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eine kleine Menge eines Salzes einer atarten Base und einer starken Säure, das eine hohe Dissoziationskonstante besitzt» beispielsweise Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder Calziumchlorid, zuzufügen. Salze, die an sich nicht genügend zerfliesslich sind, wie beispielsweise Natriumchlorid, Natriumsulfat oder Kaliumnitrat, die an sich nicht voll zufriedenstellend sowohl als Feuchtigkeitsspender wie auch als Elektrolyt wirken, können in Kombination mit einem nichtionischen Feuchtigkeitsspender, wie beispielsweise Glyzerin oder Harnstoff oder in Kombination mit stärker zerfliessenden Salzen, wie Kaliumformiat oder Kalziumchlorid,

eingesetzt werden. Ss kann also bei der Komposition vorliegender .Erfindung der Feuchtigkeitsspender und der Elektrolyt eine einzelne Verbindung oder ein Gemisch von Verbindungen sein.

Unter zerfliessenden Stoffen sind solche zu verstehen, die in einer Wasserdampf enthaltenden Atmosphäre infolge Anziehung des Wasserdampfβs zerfHessen, d.h. anfangen, in Lösung überzugehen.

Die andere essentielle Komponente des antistatischen Mittels gemäss vorliegender Erfindung ist ein alkoxyliertes Amin, das der folgenden allgemeinen Formel entspricht:

RN

(OHR'-GHR'-O)_nH

(0ΗΗ·-ΟΗΗ·-Ο)_αΗ

0CS88S/1981 bad original

- Blatt 7 -

in, der R einen aliphatischen Kohlenwasserstoff rest mit etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen, R' Wasserstoff oder den . Methylrest und η eine mittlere ganze Zahl von zumindest 1, vorzugsweise zwischen 1 und etwa 30, bedeutet; es können auch höher alkoxylierte Derivate verwendet werden, z.B. Produkte, die man dadurch erhält, dass man 1 Mol eines gesättigten oder ungesättigten primären aliphatischen Amins mit bis zu 50 Molen Alkylenoxyd, vorzugsweise Äthylenoxyd, kondensiert. Solche alkoxylierten Amine sind dem Stand der Technik gut bekannt, sie werden dadurch hergestellt, dass man gesättigtes oder ungesättigtes primäres aliphatisches Amin mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen mit Alkylenoxyd, vorzugsweise Äthylenoxyd, kondensiert, wenngleich auch Propylenoxyd und Butylenoxyd eingesetzt werden können, wobei Polyglykolgruppen der gewünschten Kettenlänge erhalten werden.

Die antistatische Komposition, die gemäss vorliegender Erfindung hergestellt wird, besteht also aus einem Gemisch der vorgenannten Komponenten, und zwar vorzugsweise in den weiter unten angegebenen anteiligen Gewichtsmengen.

Pro Teil an alkoxyliertem Amin wird ein (äquivalenter) Teil bis zu etwa 5 Teilen Feuchtigkeitsspender eingesetzt. Wenn der eingesetzte Feuchtigkeitsspender auch ein starker Elektrolyt ist, genügt die als Feuchtigkeitsspender eingesetzte Menge auch als Elektrolyt. Wenn jedoch der eingesetzte Feuchtigkeits-

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-Blatts- 159 A 923

spender kein starker Elektrolyt ist, werden zusätzlich 0,01 Teile bis etwa 0,1 Teile eines starken Elektrolyten verwendet. Beide Komponenten werden vorzugsweise in Form einer konzentrierten wässrigen Lösung oder Dispersion eingesetzt.

Ss gehört zum Umfang dieser Erfindung, der antistatischen Komposition Materialien, die mit ihr verträglich sind,_zuzusetzen und die die grundlegenden neuen Eigenschaften des Antistaticums nicht negativ beeinflussen. Zu diesen Materialien gehören Netzmittel des nichtionischen oder des kationischen Typs. Solche Netzmittel können in Mengen von etwa 0,01 bis 0,1 Gewichtsteile verwendet werden und sind vorzugsweise in der antistatischen Komposition enthalten, wenn eine schwere Stapelfaser, insbesondere eine solche von Teppichen, behandelt wird, da diese Netzmittel das Eindringen der antistatischen Komposition in das Textilsubstrat erleichtern. Es ist wünschenswert, eine abgemessene Menge an Netzmittel hinzuzugeben, die vorher durch Tests ermittelt wurde, um den Grad der Eindringung der Komposition in das Textilsubstrat zu bestimmen, dies gilt insbesondere für die Behandlung von Teppichen, so dass die antistatische Komposition den Rücken des Teppichs durchdringt und die Basis der Stapelfasern benetzt, jedoch nicht die äueseren Spitzen bzw. Enden des Stapels erreicht bzw. durchdringt.

Andere Materialien, die der erfindungsgemässen Komposition

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einverleibt werden können, sind farbgebende Mittel einschliesslich Farbstoffe und Pigmente, ferner Füllstoffe und ähnliche Additive, Antioxidantien, zusätzliche antistatische Mittel, Stabilisatoren und Antischaummittel. Es können ferner auch verschiedene flüchtige, in Wasser lösliche Lösungsmittel zugegeben werden, wie beispielsweise niedere Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Aceton, um die .Entfernbarkeit von überschüssigem Wasser durch Verdampfen zu erleichtern. Die antistatische Überzugskomposition dar vorliegenden Erfindung wird dadurch hergestellt, dass die verschiedenen Komponenten, nämlich das alkoxylierte Amin, die Kombination " Feuchtigkeitsspender/Elektrolyt oder ein Feuchtigkeitsspender und ein Elektrolyt in Wasser aufgelöst werden, wobei die Reihenfolge der Zugabe unwichtig ist und anschliessend die Inhaltsstoffe bei einer Temperatur von Zimmertemperatur bis etwa IQO⁰C so lange vermischt werden, bis eine gleichförmige Komposition entstanden ist. Wenn ein Salz einer niederen Carbonsäure als Feuchtigkeitsspender oder als kombinierter Feuchtigkeitsspender und Elektrolyt verwendet wird, kann er in situ dadurch hergestellt werden, dass man eine Carbonsäure mit etwa 1 bis etwa 5 Kohlenstoffatomen und eine Alkalimetallbase oder Erdalkalimetallbase, d.h. ein Hydroxyd oder Carbonat, wie beispielsweise ein Hydroxyd oder Carbonat von Natrium, Kalium, Lithium oder Cäsium, zusetzt.

Wenn alia genannten Komponenten dem Wasser zugegeben und eine ■ BAD ORIGINAL 00985S/ 3 98 1

- Blatt 10 -

gleichförmige Mischung erreicht ist, wird der pH-Wert des entstandenen Gemisches bzw. Lösung so eingestellt, dass er im Bereich pH 4 bis neutral (pH 7) liegt, wobei ein schwach saurer Charakter bevorzugt wird, d.h. der pH-Wert liegt bevorzugtermassen etwa zwischen 5,6 und 6,5 und insbesondere bei 6. Diese pH-ßinstellung wird vorzugsweise dadurch bewirkt, dass man eine aliphatische Carbonsäure mit etwa 1 bis 5 Kohlenstoffatomen dem Gemisch hinzufügt. Wenn ein Salz einer niederen Carbonsäure als Feuchtigkeitsspender und/oder Elektrolyt hinzugegeben wird, ist es zu bevorzugen, dass die pH-iäinstellung unter Verwendung der gleichen Carbonsäure durchgeführt wird, die dem Anion des vorhandenen Salzes entspricht. Ea ist klar,. dass diese pH-Sinsteilung durch Zugabe einer Carboxylsäure zur Entstehung eines Salzes des alkoxylierten Amins führt.

Zur weiteren Beschreibung des Erfindungsgegenstandes wird eine bevorzugte Verfahrensweise der Anwendung des antistatischen Mittels der vorliegenden Erfindung auf Textilien schematisch in der beiliegenden Figur 1 dargestellt.

Hierin bedeutet 2 eine Rolle Textilmaterial, wie beispielsweise ein Teppich oder Polstermaterial, das vorzugsweise aus Stapelfaser besteht und das mit dem erfindungsgemässen Mittel behandelt werden soll. Die Stoffbahn 4 wird mit Hilfe von Antriebswalzen 14 abgerollt und läuft über einen das antistatische Mittel aufgebenden Apparat 6, der im vorliegenden Fall aus einer Sprüh-

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- Blatt 11 -

vorrichtung (Sprühkopf) besteht, der die Überzugskomposition auf die Unterseite der Textilbahn aufsprüht. Anschliessend läuft die Textilbahn durch einen Trockenofen 8, in dem durch Strahlungswärme und/oder heisse Atmosphäre der grösste Teil des Wassers verdampft wird.

Es ist klär, dass infolge der Verdampfung des Wassers die . Oberfläche auf dem Textilprodukt den Wert 100°C nicht überschreitet. Die Umgebungsatmosphäre kann dagegen Temperaturen von 150 bis 20'5⁰C aufweisen, wobei bezüglich des Temperaturwertes nur dadurch nach oben eine Begrenzung gegeben ist, dass die Temperaturen nicht so hoch liegen dürfen, dass eine Zersetzung oder Zerstörung des Textilsubstrats oder der antistatischen Überzugskomposition auftritt. Wenn praktisch das gesamte Wasser durch Verdampfung entfernt ist, läuft die Textilbahn durch eine geeignete Vorrichtung, die auf die Rückseite der Faser Latex aufgibt, und die in der Figur 1 als Aufgabewalze 10 dargestellt ist. Mit 16 ist eine Auflagerolle und mit 12 eine Aufwickelvorrichtung bezeichnet.

Im Falle der Verwendung von lose gewobenen oder büschelartigen Teppichstrukturen wird die Latexbedeckung in der üblichen Art so aufgegeben, dass eine gleichförmige Bedeckung und eine gute Adhäsion des Latex zu den untenliegenden geschweiften Enden der Stapelfasern erreicht wird. Sb ist dabei darauf zu achten, dass bei der Aufgabe der Latexunterlageschicht keine vollständige

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-Blatt 12 -

Durchdringung erfolgt, bei der eine ßinschliessung des antistatischen Überzugs erfolgen würde. Wenn nämlich der antistatische Überzug bzw. die antistatische Schicht eingeschlossen oder eingekapselt ist, ist deren Wirksamkeit natürlich herabgesetzt.

Man kanri jede konventionelle Latexgrund schicht verwenden. Bevorzugt sind hierbei natürliche Kautschuk-Latices, wie-beispielsweise Lotol GX 3180 der Pirma Naugahyde Chemical Division der U.S. Rubber Company, Burkote R1732 der Pirma Burkart-Schier der General Aniline and Film Corporation, ferner carboxylierter Styrolbutadienkautschuk, wie Lotol GX-1314 der Pirma Naugahyde Chemical Division der U.S. Rubber Company oder Burkote A 2223 der Pirma Burkart-Schier der General Aniline and PiIm Corporation, Man kann ferner auch Neoprenlätices, wie Lotol GX-1076 der Pirma Naugahyde Chemical Division der U.S.Rubber Company oder Burkote R 2285 der Pirma Burkart-Schier, sowie Latices aus Polystyrol, Vinylidenchlorid, Polyacrylaten, Butadienstyrol u.a. einsetzen.

Die antistatische Komposition kann in jeder Überzugsmenge eingesetzt werden, die fähig ist, die gewünschten antistatischen Eigenschaften zu erzeugen. Zur Anwendung bei Teppichen soll das trockene Überzugsgewicht in der Grossenordnung von

0,28 g - 339 g / 0,83 m und vorzugsweise innerhalb des Bereichs

2
von 14,1 g - 84,9 g / 0,83 m liegen. Bin besondere bevorzugtes trockenes Überzugsgewicht ist bei Teppichen 48,1 g / 0,83 m .

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Bei der Aufbringung auf konventionelle Textilmaterialien, wie beispielsweise gewogene Pad en, liegt das trockene Überzugsgewicht etwa im Bereich von 0,10 $ bis etwa 4,0 #, bezogen auf das Fasergewicht. Bine bevorzugte Grössenordnung für das Trockengewicht des Überzugs liegt bei Textilien im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 3,0 56, bezogen auf das Pasergewicht. Bin besonders günstiges Trockenüberzugsgewicht liegt bei Textilien bei. . 2 #, bezogen auf das Pasergewicht.

Das Wesen vorliegender Erfindung soll nun anhand der folgenden Beispiele, die bevorzugte Auaführungeformen darstellen, weiter erläutert werden, alle Teile sind Gewichtsteile.

Beispiele !.bis 14:

GemäSB diesen Beispielen wird die antistatische Komposition · · dadurch hergestellt, dass man die Base und die organische Säure in Wasser gibt, um den Peuchtigkeitsspender in situ zu erzeugen. Das verwendete alkoxylierte Amin besteht aus Stearylamin, das mit 20 Mol Äthylenoxyd pro Mol Amin äthoxyliert war. Als Netzmittel wurde Tridecylalkohol verwendet, der mit 6 Mol Äthylenoxyd pro Mol Alkohol äthoxyliert war. Die bei den einzelnen Beispielen eingesetzten Mengen sind in der folgenden Tabelle I-angegeben.

In allen Fällen wurde der antistatische. Überzug auf die Rückdes aus Büscheln bestehenden Teppichs aufgegeben, der

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- Blatt 14 -

eine primär lose gewobene Juteunterlage besitzt; in der folgenden Tabelle I ist die Faserart, die in dem büschelartigen Faserstapel verwendet wird, angegeben, ferner die Menge an antistatischer Komposition, die auf die Rückseite des Teppichs aufgegeben wurde. Nach der Aufgabe des Antistaticums wurde der solchermassen überzogene Teppich zum Zwecke der Entfernung überschüssiger Feuchtigkeit getrocknet. Sodann wurde ein Latexüberzug über die antistatische Überzugsschicht derart aufgegeben, dass keine Einkapselung der antistatischen Schicht stattfand.

Das Testverfahren, das bezüglich dieser Beispiele durchgeführt wurde, bestand in sogenannten "Abnutzungstest durch Gehen" (= Walking Foot Scuff Test). Dieses Testverfahren wird folgendermassen ausgeführt: Ea wird ein Teppich-Probestück einer Länge von 2,70 m und einer Breite von 0,6 bis 0,9 m auf dem Boden ausgebreitet. An einem undθ des Teppichs wird auf einem Tisch ein elektrostatischer Voltmeter angebracht. Sie Testperson beginnt sodann am Ende des Teppichs, an dem sich der Voltmeter befindet, über den Teppich bis zu dessen anderem finde zu gehen, wobei diese Schuhe mit Ledersohlen und Lederabsätzen trägt und dauernd mit den Füssen hin- und herschiebende Bewegungen macht; sodann dreht die Testperson, die sich jetzt auf dem anderen Teppichende befindet, um und geht zum Voltmeter-Ende des Teppichs zurück, worauf sie sofort

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- Blatt 15 -

einen Handkontakt mit der Prüfsonde durchführt. 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 25⁰G + I⁰G durchgeführt; die relative Feuchtigkeit betrug stets 35 bis 4-0 #.

-16-

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TABELLE

.Schema A	O	Bei spiel Nr.	Feucht spe basi sche Ver bin dung	igke: nder Tei le	Lts- orga- nische Säure	Tei- Ie	Tei le Amin	Tei le ietz- mit- tel	Elek- to- iyt	Tei le	Tei le Was ser	pH-Ein stellung mit Säure	PH	Tep pich- Faser	Über zugsge wicht in Unzen/ Yard²	Aufladung in Kilo-Volt
	IGINA	1	NaOH	UO	Essig-	60	20	2	. NaCl	2	210	Essig-	6.0 - 6.5	Nylon	2.5	0-1.0
	Oi	2	NaOH	UO	Essig -	60	20	2	NaCl	2	210	Essig-	It	Wolle	2.0	0
	PECTI	3	KOH	56	Ameisen-	k6	20	2	NaCl	2	l80	Ameisen-	η	Nylon	2.0	0
	m σ	U	KOH	56	Ameisen-	k6	20	2	NaCl	2	18O	Ameisen-	Il	Wolle	2.0	0
	5	NaOH	20	Ameisen-	23	10	1	KCl	1	150	Ameisen-	5-5 -.6.0	Nylon	U.5	1.0 - 1.5 ^
	6	NaOH	20	Ameisen-	23	10	1	KCL	1	150	Ameisen-	Il	Wolle	2.0	0.5 - i.o
	7	KOH	56	Essig-	60	20	2	NaCl	2	200	Essig-	6.0 - 6.5	Nylon	2.5	0-1.0
	8	KOH	56	Sssig-	60	20	2	NaCl	2	200	Essig-	li	Wolle	2.0	0
	9	KOH	56	Essig-	7^	25	2	NaCl	3	500	Ameisen-	«I	Nylon	5.O	0.5 - 1-5
	10	KOH	56	Essig-	lh	25	2	NaCl	3	500	Ameisen-	Il	Wolle	2.0	0.5 - 1.0
11	KOH	69	Ameisen-	56	25	3	NaCl	2.5	2U5	Ameisen-	Il	Nylon	2.0	0 _A
12	KOH	• 69	Ameisen-		25	3	NaCl	2.5	2U5	Ameisen-	Il	Wolle	2.0	S
13	unbehandelte Kontrolle								Nylon
lh J	unbehandelte Kontrolle I								Wolle		* - 9 co

- Blatt 17 - ' - .

Beispiele 15 bis 51; ■

Bei diesen Beispielen bestanden die behandelten Proben aus Nylon- und Wollebüschel-Teppichstrukturen (= Nylon and wool tufted carpet structures). In allen Fällen wurde der antistaiische überzug auf die Basis der Teppichfasern und Primärjute aufgegeben und anschliessend getrocknet. Sodann erfolgte die Aufgabe eines Latexüberzugs auf den antistatischen Überzug derart, dass eine Einkapselung des Antistaticums nicht erfolgte. Bei diesen Beispielen wurde der Feuchtigkeitsspender in situ durch die Reaktion einer basisch reagierenden Komponente mit einer sauer reagierenden Komponente gebildet. Das Amin und das Netzmittel waren die gleichen,wie in den Beispielen 1 bis 12 beschrieben.

Das angewendete Testverfahren bestand bei diesen Beispielen aus den sogenannten »Stationären Fussabnutzungstest" (= Stationary Foot Scuff Test). Dieses Verfahren wird folgendermassen durchgeführt; Der zu testende Teppich wird auf den Boden aufgelegt, wobei er eine Mindeatgrösee von 45 cm 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 Teppichfaser, wobei sie die Sonde eines Voltmeters in einer Hand hältj die Testperson führt entweder maximal 15 Rutschbewegungen mit dem einen Pusβ aus oder es erfolgt so lange ein Rutschen, bis der Voltmeter zum Stillstand gekommen ist. Die dabei entstandene Rei-

• . · BAD ORIGINAL .

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bungselektrizität wird durch die Testperson übertragen und vom Voltmeter registriert. Dieser Test wurde bei einer Temperatur von 25⁰C + I⁰C und einer konstanten relativen Feuchtigkeit von 35 bis 40 $ durchgeführt.

Die als antistatischer Überzug verwendete Komposition als auch die Testergebnisse und die anderen hier interessierenden Resultate dieser Beispiele sind in derfolgenden Tabelle Il angegeben.

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BAD

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•

Schema A

Feucht
spent
basi
sche
Ver
bin
dung

igkei
3er
Tei
le

ts-
orga-
nische
?äure

Tei-
Ie

unbehandelte Kontrolle

Tei
le
Amin

Tei
le
Netz
mit
tel

TABELLE

Tei
le

II

pH-Ein
stellung
mit
Säure

pH

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pich
Faser

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- 6.5

Iy lon

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zugsge-
wicht
in
Unzen/
Yard 2

CD
CD
ΓΟ
OJ
Aufladung
in
Kilo-Volt

Bei
spiel
Nr.

NaOH

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unbehandelte Kontrolle

20

2

Elek
tro
lyt

2
ι

Tei
le
Was
ser

Sssig-

Il

Wolle

2.5

0.5 - 1,5

15

NaOH

Il

ti

It

Il

NaCl

Il

210

Il

It

Nylon

2.0

O

16

KOH

56

Ameisen-

1+6

Il

■ NaCl

It

ti

Ameisen-

It

Volle

2.0

O

O
O

17

KOH

ti

Il

It

Il

l80

Il

5.5
- 6.0

Nylon

Il

⁰ J

co
00

18

KaOH

20

Il

23

10

1

It

1 ■

Il

•1 -.

5.5-6.0
6.0-6.5

Wolle'
Nylon

^ 5.'

■1.0 - 2.0

OO
cn

19

KaOII
KOH

20
56

Il
Essig-

23
60

10
20

1
2

KCl

1
2

150

Il
Essig-

Il

Wolle

2.0
2,5

0.5 - 1..0
0- 1.5

1981

20
21

KOH

Il

KCl
NaCl

Il

150
200

Il

Nylon

2

O

22

KOH

It

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Ik

25

Il

3

It

Ameisen-

Il

Wolle

5.0

1.0 - 2.0

23

KOH

■ι

Il

It

500

•1

It

Nylon

2.0

1.0 - 1.5

2U

KOH

69

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Il

2.5

Il

11
6.0-6,5

Wolle
Nylon

2

O

25

KOH
29$ NH₁^OH

69
121

Il
iCssig-

Il
60

Il
20

Il
2

«

Il
2

2U5

Il
Il

ti

Nylon

11
ii.5

0 ,
1.0 - 2,0

26
27

Il

Atneisen-

U6

It

Il

η
NaCl

11

Il
200

Il

M

Nylon

1.0 - 2,0

28

Il

ti

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lh

Il

■ι

η

H

Nylon

6.0

I.5 - 2/0

29

It

Hoo

Wolle

8-35

30

k - 9

31

- Blatt 8är

.Beispiele 32 bis 46;

In diesen. Beispielen bestanden die behandelten Probestücke aus .Nylon- und Wollbüschel-Teppichstrukturen. In allen Fällen wurde der antistatische Überzug auf die Basis der Teppichfasern und die Basis der Primärjute aufgegeben, mit anschliessendem Trocknen zum Zwecke der .Entfernung überschüssiger Feuchtigkeit. In diesen Beispielen bestand ferner das eingesetzte Netzmittel ans dem in den Beispielen 1 bis 15 verwendeten Netzmittel. iSs "urds die Latexüberziehung derart durchgeführt, dass eine Einvon antistatischem Überzug nicht erfolgte.

Gemäss diesen Beispielen wurde der Feuchtigkeitsspender nicht in situ gebildet, sondern direkt als solcher der antistatischen Komposition zugegeben. Bei den Beispielen 38 bis 41 dient Kalziumchlorid sowohl als Feuch.tigkeitsspender wie als iSlektrolyt. Bei den Beispielen 32, 33, 35* 36, 38, 39, 41 bis 44 wurde der Stationäre Fuss-Abnutzungstest durchgeführt, während bei den Beispielen 34, 37 und 40 der Abnittzungstest durch Gehen erfolgte.' Die Tests wurden bei einer Temperatur von 25⁰C + I⁰C und einer konstanten relativen Feuchtigkeit von 35 bis 40 $> durchgeführt.

Die antistatische Überzugskomposition, die erhaltenen Testresultate und die anderen interessierenden Informationen bezüglich dieser Beispiele sind in der folgenden Tabelle III angegeben.

-22-

LLZ III

■ I

Γ·

Teile

Tei

Elek

Tei

Tei

pH-Sinstei

pH

pich-

tJber-

Aufl&dung in

S8h«aa

IjO

Aain

le

trolyt

le

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20

Netz

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1

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> Nylon

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20

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*

m

H

K

5 Nylon

O - 1.0

33

CaCl₂

■

W

-

*

m

H

K

M

2

. 0.5-1.0

3*

CaCl₂

to

m

N

-

110

If

■

Wolle

K

O

35

CaCl₂

■

m

M

•

M

Jl

■

Nylon

■

O - 1.0 *>

3δ

CaCl₂

m

M

■

*

It

H

■

O

37

CaCl₂

10

W

-

•

120

R

6.0-6.

Wolle

m

O

33

CaCl₂

30

10

W

CaCl₂

10

nc

5.Ο-5.

5 Nylon

m

O - 1.0

39

CaCl₂

30

2O<²>

m

Had

1

η

m

5 Nylon

a

1.0-1.5 _^

ko

CaCl₂

M

-

•

100

Ameisen-

U

W

1.5-2.0 ,^j

KL

CaCl₂

unbehandelte Kontrolle

1

110

ii

Nylon

ή

1.5-1.5 ⁵^u

kz

Harastoff

unbehandelte Kontrolle

1

100

Sas ig

Wolle
•

3

8 - 15 LJ

*3

Harnstoff

2

k

h -9

ft

CaCl₂

3

*5

k6

1) Ithoxylierter Sorbit-Laurin-Säure-Ester *fl leuchtiglceitsapender war Elektrolyt 2|i I-Qctyi, N-Äthylmorpholinäthosulfat 3) quaternarea Diäthylsulfatimoäazolin

- Blatt

Beispiele 47 bis 75:

In diesen Beispielen bestanden die behandelten Probestücke aus gewebten und nicht gewebten Pasern. In allen Fällen wurde eine antistatische Überzugs schicht auf die Textilprodukte aufgegeben, mit anschliessendem Trocknen zur ,entfernung der überschüssigen Feuchtigkeit. Das dabei verwendete Amin war das gleiche wie bei den Beispielen 1 bis 15. Bei diesen Beispielen wurde kein, Netzmittel verwendet, so dass das antistatische Überzugsmittel nicht vollständig die Textilien durchdringen konnte.

Der. Feuchtigkeitsspender wupä© ia situ durob. eine Reaktion der basischen, Komponente mit dir sauren Komponente der Beispiele 1 bis 15 g«

Die bei diesen Beispielen 47 bis 75 durchgeführt© Verfahrensweise sah folgend©rmassen aus: Die Probestücke wurden zugeschnitten und mit dem antistatischen Überzug versehen. Das Überzugsgewicht 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 Miauten, lang bei etwa 93⁰C bis etwa 163⁰C. Die getrocknete Faser wurde sodann zumindest 6 Stunden bei einer Temperatur voa 21⁰G + 2⁰G und '.einer 35 bis 40 $igen relativen Feuchtigkeit konditioniert. Dae überzogene Material wurde sodann auf aia©ta sogenannten

009885/1981

BAD ORIGINAL -24-

- Blatt er -

ti

Atlab-Tester getestet, der von. der Firma Atlas Chemical Co., Wilmington, Del. entwickelt worden war. Das Testverfahren besteht darin, dass ein kontrolliertes Reiben eines Textilstreifens an einem Paar statische .Elektrizität erzeugender Polytetrafluoräthylen-Blöcken und über einen Block aus rostfreiem Stahl erfolgt, der die entstandene Reibungs-!-- elektrizität an einen elektrostatischen Voltmeter weitergibt. Dieser Test wurde bei .einer Temperatur von 25°C + I⁰C und einer konstanten relativen Feuchtigkeit von 35 bis 40 # durchgeführt.

Die antistatische Überzugskomposition, die Testresultate und die anderen hier interessierenden Informationen bezüglich dieser Beispiele sind in der folgenden Tabelle IV zusammengefasst. -

-25-

BADORiGSNAL 009885/1981 ·

TABELLE IV

Bei
spiel
Hr.

Basi
sche
Ver
bin
dung

Tei
le

Carbon
säure

Tei
le

Tei
le
Amin

Elektro
lyt

Tei
le

I
Tei
le .
Was
ser

?H-Ein-
3tellung
ait
Säure

pH

Nylon-
Textil

Taft

.0

Il

über—
zugsge-
wicht
in ^J/o

Aufladung
in
KiIο-Volt

NaOH

1*0

Essig-

60

20

NaCl

2

210

Essig-

6.0-6.

5

Il

Taft

2

1.0

1*8

NaOH

It

Il

ti

Il

NaCl

It

ti

Il

Polster

It

5

.5

Λ9

NaOH

ti

Il

•1

tt

NaCl

ti

Il

Polste

2

1.0

O
ο

50

NaOH

ti

Il

It

η

NaCl

Il

tt

Il

5

0

CD
OO

51

KOH

56

Ameisen-

1*6

. It

NaCl

It

l80

Ameisen-

Il

r
2

• 5

00
cn

52

KOH

ti

H

tt

ti

NaCl

Il

ti ·

Il

It

5

0

co

53

KOH

Il

ti

Il

NaCl

Il

It

η

It

Taft

2

0.5 ^

00

5**

KOH

It

Il

NaCl

tt

H

Il

5

0

55

HaOH

20

Il

23

10

KCl

1

150

Ameisen

5-5-6

Polster

2

.5

56

NaOH

Il

ti

U

KCl

It

Il

5

0

57

NaOH

Il

It

KCl

ti

Il

ir 2

.5 ^

58

NaOH

Il

KCl

Il

tt

It

tt

5

CO
• • 4>>
CO

Basi
sche
Υβρ-
L bin
dung

Tei-
.e

Carbon
säure

Tei
le

Tei
le
Amin

TABJSLLE

Tei
le

IV (Portsetzung)

pH-Ein
stellung
nit'
Säure

PH

Nylon-
Textil

Über
zugsge
wicht
in "Jo

5

r

Aufladung
in
Kilo-Yolt

„J
spie:
Hp.

KOH

56

jBssig-

60

20

Elektro
lyt

2

Tei
le
Was
ser

Essig- *

5.0-6.*

Taft

2

O

59

KDH

M

Il

η

ti

NaCl

η

200

.11

It

Il

5

2

O

60

KOH

η

tt

II

Il

NaCl

It

tt

Il

ti

Polster

2

Polster²

2

• 5

61

KOH

•t

II

It

Il

NaCl

It

Il

ti

5

Il

O

62

KOH

N

H

7*

NaCl

3

It

Ämeisen-

It

Taft

2

•5 Taft

1.5

63

KOH

η

ti

Il

NaCl

It

500

Il

5

Il

1

6%

KOH

η

Il

If

Il

NaCl

tt

It

2
Polster

Il

1.5

65

KDH

η

ti

It

Il

NaCl

Il

η

I»

• Polste

ι y^>

66

KOH

69

Ameisen-

56

It

NaCl

25

ti

Il

It

Taft

0 ^

67

KOH

η

tt

It

»

NaCl

It

2^5

Il

II

O

68

KOH

It

Ί

Il

NaCl

tt

Il

η

•5

69

KOH

tt

ti

Il

η

NaCl

II

Il

M

It

O cn
CO

70

295SKHyOH

121

Essig-

60

20

NaCl

2

It

Ameisen-

6.0-6

0-1 -^
CO

Tl

2996NH₄OB

ti

Ameisen-

1*6

Il

NaCl

Il

200

„

It

72

N

H

Bssig-

lh

K

NaCl

tt

Il

η

1

73

unbehand elt

NaCl

Il

7*

unbehand elt

75

- Blatt 2? -fr

Beispiele 76 bis 108:

!
Gemäss diesen Beispielen bestanden die behandelten Probestücke aus konventionellen gewebten und ungewebten Pasern der in Tabelle V angegebenen Art. In allen Fällen wurde ein antistatischer Überzug auf den Textilrücken aufgegeben und sodann zur Entfernung der Feuchtigkeit getrocknet. Sodann erfolgte die Aufgabe einer polymeren Unterlagenschicht auf die.Fasern mit anschliessender 10 bis 30 Minuten dauernder Aushärtung bei einer Temperatur von 93 bis 163⁰C. Sodann wurde das überzogene Material auf einem Atlab-Tester in der bei den Beispielen 74 und 75 beschriebenen Weise getestet. Bei diesen Beispielen 76 bis 108 erfolgte die Bildung des Feuchtigkeitsspenders nicht in situ sondern dieser wurde direkt als solcher der antistatischen Komposition zugesetzt.

i
Die !Art der antistatischen Überzugskomposition, die Test-

resultate und die anderen interessierenden Daten bezüglich dieser Beispiele sind in der folgenden Tabelle V zusammengefasst .

COPY -28- ,

009885/1981

TABBLLU V

Bei
spiel
Nr.

Peuchtig-
keits-
spender

Tei
le

Teile
Amin

Tei
le (2)
Netz
mit
tel

.Elektro
lyt

Tei
le ..

Tei
le
Was
ser

pH- Ein
stellung
mit
Säure

pH

Textil
(4)

Prozentu-
les Über
zugs
gewicht

VJl

Aufladung
in
Kilo-Volt

76
77

Sorbit-
Sster (3)
ft

10
It

20
It

1
Il

NaCl
' NaCl

1
1

70
η

Essig-
n

5.5-6.5
ti

Taft
Il

2
5

10

1
0

78

Il

It

■I

1

NaCl

1

ti

Il

ti

10

3

0

79
80

It
Il

ti
It

It
Ii

1
1

NaCl .
NaCl

1
1

ti
It

η
M

Il
•I

Nylon-I
gefüllt
Polste
ti

ρ
iayon
;es
^r 5

5
10

1
0 .5

8l

ti

Il

It

1

NaCl

1

If

H

It

Il

10

;er 3
_.._..:..„.5- ..

0

82

Glyzerin

20

10

0.

CaCIp

5

75 :

Π

. 6.0-6.5

Taft

2

10

1

83

:t

11

Il

.0

It

5

Il

Π

It

5

; 3

0

Bh

It

Il

It

5

It

η

Il

It

10

⁰ V

85

It

Il

ti

5

It

π

Il

Polster 2

1 "^

86

It

Il

It

ti

5

It

η

If

Il

0

87

η

It

ti

It

5

Il

π

It

Il

0

88

CaCl₂

20

0

*

0

100

Bssig-

5.5-6.:

> Taft

0

89
90

It
ti

Il
ti

It
Il

*

η

It

η
π

It
ti

Il

0 -a
cn
O CO

91
"92

tt

it

It
■a .,. ■ „.

tt
-Il ... -

*
.*- —

η

It
tt

η

η
It '

Polst
η

.0 CO
K)
._. ,.P 00

93

tt

π

Il

It

#

tt

It

η ' ' .· ■

11 '

Il

O

alt

M

το

It

Il

*

tt

110

η

5.Ο-5.

5 Taft

O

Feuchtig
keits-
spender

Tei
le

Teile
Amin

Tei
le (2)
Netz
mit
tel

TABELLE ¥

Tei
le,

(Fortsetzung)

pH- Ein
stellung
mit
Säure

PH

Textil
(4)

Prozentu-
Ie8 Über
zugs- :
gewicht ·

5

Aufladung
in
Kilo-Volt

Bei
spiel
Nr.

CaCl₂
η

30
Il

20
Il

O
η

Elektro
lyt

O
O

Tei
le
Was
ser

Essig-
Il

5.Ο-5.5
Il

Taft
Il

5
10

IQ

10

O
O

95
96

It

η

Il

*

Il

110
It

Il

Polster 3

. 3

2.5

O

97

η

tf

II

ti

*

fl

Il

fl

Il

5

Nylon-Rayon 5

0

98

η

Il

It

Il

*

ti

Il

It

10

Ny Ion-Ray on.
nichtgewebt ^

O

? 99
2

η

ko

M

Il

*

ti

II

M

Il

Taft

Polster 3

0

JlOO

η

Il

*

Il

120

Il

O

1101

η

Il

η

*

It

Il

It

Il

It

O

>102

η

ti

Il

*

Il

ti

Il

Taft

O

103

W

It

π

η

*

Il

tt

0 *^

lOU

η

If

Il

It

*

It

Il

O

105

Harnetofi

30

10(1)

1

*

1

It

Ameisen-

Il <

0-1

IO6

N

Il

It

Il

NaCl

It

110

Il

0-1

107

η

Il

η

Il

ti

It

Il

0.5

IO8

η

Il

(1) N-Octyl-N-äthylmorholinäthylsulfat

Kondensat aus Tridecylalkohol mit 6 Mol Äthylenoxyd Äthoxylierter Sorbit-Laurin-Säure-Ester Nylon - wenn nichts anderes angegeben ist Feuchtigkeitsspender war Elektrolyt

Claims

1.) Antistatisches Mittel, Insbesondere Überzugsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass es aus der wässrigen Lösung eines ionischen oder nichtionisehen Feuehtigkeits-Spenders, eines alkoxylierten tertiären Amins der Formel

R-N -P (GHR · -OHR' -0) _nH 3 2

in der R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R¹ Wasserstoff oder den Methylrest und η eine Zahl von 1 bis 50 bedeutet,' und,wenn der Peuchtigkeitsspender nichtionischer Natur ist, eines Elektrolyts, besteht.

2.) Antistatisches Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, dass es als JPeuehtigfc-eitsspender Kalzium-Chlorid enthält.

2) Antistatisches-Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch · gekennzeichnet, dass ®b pro Gawichtstäil an alkoxyliertem tertiären Arnin Q,01 bis 0,1 ßewichtsteile Elektrolyt- -■. Substanz enthält·.

BAD

009885/1981

Leerseite