DE1694469A1 - Polyamide - Google Patents

Description

Fima MPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMlTEB₈ London SW l/Sroßbr»

betreffend ^MPolyamide^Mo

PRIORITÄTEN? 20. September 19 66 und H_e Septmber 19 67

ii

Die Er find Wig bezieht sich auf Polyamide und insbesondere auf synthetische lineare faserbildende PolyamidausamrasnsertZungen, welche in Ibrragegenetände, «ie s_oB. fesern, verarbeitet werden können, die eine verbesserte Beständigkeit gegenüber der Aufnahme von elektrostatischen Ladungen und eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Verschaut sung besitzen.

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Unter dem Ausdruck "synthetische lineare faserbildende Polyamide" sind insbesondere die Polykondensationsprodukte von Aminocarbonsäuren oder von Diaminen mit Dicarbonsäuren zu verstehen, welche solche Molekulargewichte besitzen» daß sie läsern bilden₀ Hs sollen darunter insbesondere jene Polyamide verstanden werden, die im allgemeinen als "Nylons¹* bekannt sind, von denen es zahlreiche Beispiele in der Technik gibt, wobei aber Nylon»6 (Polyoaprolactera) und Nylon«6 6 (Polyhexamethylenadipamid).wahrscheinlich die bekanntesten Beispiele aindo

Es ist allgemein bekannt, daß synthetische lineare faserbildende Polyamide eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme* besitzen und, teilweise aus diesem Grunde, leicht aufgeladen werden, insbesondere wenn sie einer Reibung ausgesetzt sind«. Diese Eigenschaften sind von Nachteil, insbesondere wenn die Polyamide als ibrmgegenstände vorliegen, wie z.B. Preßlinge, Filme oder Text ί !.materialien., weil das elektrisch aufgeladene Material leicht Schmutz und Staub anzieht. Darüber hinaus besitzen für Kleidungen verwendete Textilmaterialien den Nachteil, daß sie leicht verschmutzten und daß es, wenn sie einmal verschmutzt sind, schwierig ist, den Schmutz vollständig durch Waschen oder Trockenreinigen zu entfernen. Ein besonderer Nachteil von Polyamidtext !!materialien besteht darin, daß, wenn sie in einer wäßrigen Detergentlösung behandelt werden, die aufgelöste oder suspendierte Stoffe (d.h. Schmutz) enthält, sie merkliche Mengen

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dieses Sdroützes absorbieren ₉ und zwar durch einen Mechanismus, welcher vermutlich mit dian Farben der Polyamide mit Dispersionsfarbstoffen zusammenhangt. Wenn sie nunmehr in dieser Weise verschmutzt sind, dann bewirkt auch eine ausgedehnte Waschung des verschmutzten Materials in sauberen wäßrigen Detergentlösungen oder ein ausgedehntes Trockenreinigen mit LSsungs« mitteln keine vollständige Entfernung des Schmutzes«

Ss wurde nunmehr gefunden, daß die Neigung zur Aufnahme elektrostatischer Ladungen und zur Verschmutzung, wie auch die Entfernung des Schmutzes von synthetischen linearen Polyamiden» in vorteilhafter Weise modifiziert werden kann, wenn man in das Polyamid einen Anteil eines Blockmischpolymers einarbeitet« welches Siloxan- und Oxyalkylensegmente enthalt«

Die bevorzugten Blockmischpolymeren, die Siloxan- und Oxyalkylensegmente enthalten, sind diejenigen, in denen die Siloxan- und Oxyalkylensegmente durch eine direkte Siliciua-Kohlenstoff-Bindung und nicht durch eine Sauerstoffgruppe verknüpft sind· Solche Blockmischpolymeren, welche gegenüber Hydrolyse stabil sind, sind bereits bekannt und es wurde vorgeschlagen, sie als oberflächenaktive Mittel in Polyurethemschaumzusamaeneetzungen zu verwenden. Sie sind beispielsweise in den britischen Patent· Schriften 983 850 und 1 01$ 611 beschrieben.

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So wird gemäß 4er Erfindung eine synthetische lineare Polyamid-Zusammensetzung vorgeschlagen» welche ein synthetisches lineares Polyamid und innig gemischt damit 0,1 bis 20 6ew.«*%, bezogen auf die Zusammensetzung, eines Blockmischpolymers enthalt, das Siloxan» und Oxyalkylensegmente aufweist.

Die Polyamidzuaamraensetzung wird zwecknässigerweiee dadurch er« halten» daß man das genannte Blookmisohpolymer mit den geschmolzenen synthetischen linearen Polyamid mischt« Man kann sie jedoch auch dadurch erhalten» daß man das genannte Blocfcmisch» polymer den polyamidbildenden Bestandteilen vor oder wahrend der Polykondensationsreaktion» die zu dem Polyamid führt» zugibt und dann die Polykondensation zu Ende führt.

Die erfindungsgemässe Polyamid zusammensetzung kann verschiedene Zusätze enthalten» die an eich in der Technik als brauchbar für Polyamide bekannt sind. Solche Zusätze sind z.B. Wärmestabilisatoren» wie Kupfer sal ze» Antioxydationsmittel» Entformungsraittel» Pigmente und Mattierungsmittel» wie Titandioxyd· Solche Zusätze kennen im Polyamid oder im Blockmischpolymer vor dem Mischen zur Herstellung der Zusammensetzung anwesend sein» oder sie können der Zusammensetzung selbst zugegeben werden·

Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen kennen durch jedes geeignete Verforaungsverfahren in Formgegenstände überführt wer-

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den, beispielsweise durch Giessan, Pressen oder Extrudieren« Die Zusammensetzungen können die form von Preßgegenständen oder Folien oder Filmen oder fasern oder Fäden besitzen· Die Fasern oder Fäden können in Barm von Textilmaterialien vorliegen·

Die aus den er findungsgemässen Polyamidzusamraenset zungen hergestellten Textilmaterial!©» sind solchanTöxtilraaterialien überlegen» die aus «modifizierten Polyamiden bestehen« da sie eine verringerte Neigung zur Aufnahme von elektrostatischen Ladungen und eine verringerte Neigung zur Verschmutzung besitzen» Weiterhin besitzen die erfindungegemässen Textilmaterialien eine geringere Neigung Schaut ζ von schmutzigen Waschflüssigkeiten aufzunehmen, und wenn sie verschmitzt sind, sind sie leichter entweder durch Waschen oder durch Trockenreinigen zu säubern· Weiterhin werden diese vorteilhaften Eigenschaften nicht merklich verringert, wenn die Textilmaterialien aus den erfindungsgeraässen Zusammensetzungen wiederholt hauelichen Wasehbehandlungen oder kommerziellen Trockenreinigungsbehandlungen unterworfen werden«

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert» in denen alle Teile und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind, sofern nichts anderes angegeben ist, und in denen das Verhältnis von Gewicht steilen zu Volument eilen in kg/1 angegeben ist·

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BEISPIEL 1

98 Teile Nylon-eje-Polyraerchips und 2 Teile eines hydrolytisch stabilen Siloxan/Qxyalkylen-Blockmischpolymers zusammen mit ·» % Wasser wurden in einen gerührten Autoklaven eingebracht und auf 275°C erhitzt, bis das Polymer geschmolzen war· Nach einem an» nflhernd 30 Minuten dauerndem Rühren, zur Sicherstellung einer sorgfältigen Mischung, wurde das gemischte Polymer in ein Band extrudiert und in kaltem Wasser abgeschreckt. Das modifizierte Nylon°6,6-Polymer wurde bei 29O°C schmelzgesponnen, um ein Garn herzustellen, das auf 400 % verstreckt und in einen Textilstoff gewebt wurde. Das Siloxan/Oxyalkylen-Bloeknischpolymer enthielt 5,<> % Silicium und bestand aus 85 Gew_e-% Oxyalkylengruppen, von denen annähernd 50 Gew.-% Oxyäthylengruppen und SO Gew.-% Oxypropylengruppen waren.

Prüfung des Textilstof fs

Die antistatischen Eigenschaften des Textilstof fs wurden durch Bestimmung des elektrischen Wideretandes und der Aufnahme von statischer Elektrizität ermittelt. Die Antiver schaut zunge-: eigenschaften wurden durch nasse Schautzablagerungstests bestimmt. Ein Standardnylontextilstoff wurde als Vergleich verwendet.

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Die Dauerhaftigkeit der antistatischen und Anti verschnürt zungseigenschaftan wurden Ca) mit einem üblichen Heirawasclmittel und (b) mit kommerziellen Trockenreinigungslösungsmitteln durchgeführt ο Zn jeden IhIl war nach fünf Behandlungen kein merklicher Verlust dieser Eigenschaften festzustellen. Die Ergebniese sind in der folgenden Tabelle susaramengestellte

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TABELLE

Noxmaler Textilstoff

stat«

Zeit

nasse

nach 5 Waschungen

TiOXlO

stat.

Zeit

j

nasse

nach 5

Trockenreinigungen

Zeit

nasse

Oo

0,035

\

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Standari- Ifylon- hrextUstoff

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0,213

"S

1,OxIO7

J3 ,SxIO8

1360

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CO

Bei dem Test zur Bestimmung der nassen Schmutzablagerung .werden 1,5 g Testtextilstoff in einen Atlae-Launder-O-Meter eingebracht« der neben 20 Gunmibällen (6,3 mn Durchmesser), 100 al einer Lösung mit einem Gehalt von 0,1 g Lissapol C ♦ 0,1 g Natrium» carbonat und einen künstlich beschmutzten Hemdenflanell mit einem Gewicht von annähernd 1,5 g enthalt· Die Waechbehandlung wird 15 Hinuten bei 80⁰C ausgeführt, worauf sich vier Spülungen in warmen Hasser anschliesseno Die Probe wird zwischen filterpapier auf einer dampf geheizt en Büchse oder mit Hilfe eines Bügeleisens getrocknet« Das Ausmaß der Schmutzablagerung auf der Testprobe und auf einem Standard-Nylontextilstoff wird durch Reflektometer-Meseungen bestimmt, wobei als Bezug unbe-: schmutzte Textilstoff^ verwendet wordene Ein scheinbarer Verschaut zungswert wird dann gemäß der folgenden Gleichung errechnet

2 Scheinbarer Verschaut zungswert « (i «. R_fl) - (i -

Worin R₈ der Reflexionewert des verschmutzten Textilstoff^ und

R der Reflexionswert des unverschämtsten Textiletb'^li ist. Bei dem Trockenreinigung st est wird jede Probe. 20 Hinuten laiig; in Perchloräthylen als Lösungsmittel behandelt. Die Messungen zur Ermittlung der statischen Ladungsaufnahme in willkürlichen Einheiten wurden nach der Testmethode durchgeführt, die von Hayek und Chromey in "American Dyestuffs Reporter¹*· Band UO,

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Seite 164 (19 51) beschrieben ist. BEISPIEL 2

1572 Teile Hexaraethylendiammoniunadipat (Nylon-66-Salz), 1000 Teile Wasser und 3 Teile einer 60 %igen Lösung von Hexamethylendiamin (zugegeben ua Destillat Verluste auszugleichen) werden in einen rostfreien Stahlautoklaven eingebracht· Die Luft wird durch Erhitzen des Inhalts auf ungefähr 110⁰C, wobei der Dampf in die Atmosphäre entweichen kann, ersetzt· Der Autoklav wird dann verschlossen und das Erhitzen wird solange fortgesetzt« bis der Druck auf 17,5 at gestiegen ist. Das Erhitzen wird dann fortgesetzt, bis eine Temperatur von 235°C erhalten ist, während der Druck durch Ablassen von Dampf aus dem Autoklaven auf 17,5 at gehalten wird. Während dieser Stufe wird eine gemahlene Suspension mit einem Gehalt von 27 Teilen Titandioxyd (äquivalent zu 2 % endgültiges Polymergewicht) von einer Druckschleuse zugesetzt. Der Druck wird dann langsam von 17,5 at auf atmosphärischen Druck herabgesetzt, während der Erhitzung auf eine

Temperatur von ungefähr 275°C fortgesetzt wird· Während dieser

Stufe werden die in der folgenden Tabelle aufgeführten Mischpolymere in einer Menge entsprechend 2 % des endgültigen Polymergewichts zugegeben· Das geschmolzene Polymer wird ungefähr 20 Minuten auf 275°C gehalten und dann in Form eines Bandes aus dem Autoklaven extrudiert, in Chips gebrochen und getrocknet.

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Ii

Bezugs» buchstabe A	zugesetztes Polymer
6	nicht β
C	Me3SiOAe2Si(^15ZiMeSiAH2Z10COR1F3SiMe3 (R1 ist der Rest eines gemischten PoIySthere aus gleichen Gewichten Äthylenoxyd und Propylenoxyd mit einer Hydroxylgruppe an einem Ende der Kette und einer Butoxygruppe am anderen Ende mit einem Molekulargewicht von annähernd 1530).
D	Me3SiZOMe SiAH^10 COR2Z50OSIMe3 (R2 ist der Rest eines Polyethers aus Äthylen^* oxyd mit einer Hydroxylgruppe an einem Ende der Kette und einer Methoxylgruppe am anderen Ende und mit einem Molekulargewicht von annähernd 750).
Me3SiZJMeSiAH2Z10 COR3Z50 OSiMe3 j (R3 ist der Rest eines Poly Äthers aus Äthylen** oxyd ait einer Hydroxylgruppe an einem Ende der Kette und einer Methoxylgruppe am anderen Ende und mit einem Molekulargewicht von annähernd 5S0). 1

Die Polymeren wurden durch ein Gitter gesponnen und die Fäden wurden au? das vierfache verstreckt _c wobei ein Garn mit eineai annähernden Titer von 118 Denier erhalten wurde. Das Garn iftirda dann in einen Stoff verstrickt (annähernd 154 Maschen/cm ). Die Stoffe wurden dann (zur Entfernung einer Spinnappretur usw.,) 30 Minuten bei 60 bis 70°C in einem Wasser gereinigt, welches

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0,2 % eines synthetischen anionisohen Detergent es und 0,2 % Soda enthielt, und dann getrocknet. Die Stoffe wurden dann auf trockne Verschmutzung und nasse Verschmutzung getestet.

Trockner Verachnnfcgungstest Die Stoffe wurden durch Romaein mit Filzwürfeln ver schaut st,

welche vorher mit Ruß und Staubsaugerschaut ζ verunreinigt

in einer Trommel worden waren Da s Rmmeln wurde 20 Minuten! bei einer Uadrehungsgeschwindigkeit von 35 U/Min, vorgenommen· Die Resultate sind in der folgenden Tabelle angegeben;

Bezugs« buchstabe	Colour-Ma st er» Ref 1 exionswert unver schaut sst %	Colour »Ha st er- Reflexionswert verschmutzt %	scheinbare Ver schaut zung
A	84,93	•*i»67	0.395 ;-■■:$
B	84,78	47,45	0,278
C	85,52	47,09	0,285
D	85,94	48,81	0,256

Die trocken verschmutzten Proben, welche die Zusätze enthielten, waren merklich sauberer als die Vergleichsproben·

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Testes auf nasse Schmutzablagerung Die Stoffe wurden nass ν erschaut Zt₉ und zwar durch eine 20

Hinuten dauernde Behandlung bei 50⁰C mit Hasser, welches 0,3 % kolloidalen Graphit und 0,3 %
eines synthetischen Detergent es aus einem sulfonierten Alkylbenzol enthielte Die Proben wurden anschliessend dreimal mit warmem Wasser gespült, und ihx» prozentualer Reflexionswert wurde unter Verwendung der ^wColour-Master'^l-iia8chine ermittelt« Die Resultate sind in der folgenden Tabelle angegeben:

Bezugs- bushstabe	Colour-Master» Refl xionswert un ver scha us 2t %	Colour«=Ma st er~ Ref1exionswert verschmutzt ' %	scheinbare Verschmutzung
A	9«H93	68,36	0,0596
B	83,78	68,9 6	0,0542
C	85,52	7798«»	0,0194
D	85,94	79S93	0,0137

Die Proben C bis D waren merklich saubarer als die Proben A bis B.

PATEYITANSPROCHEt

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Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Io Synthetische lineare Polyamidsiisarara ensat zung» dadurch

   gekennzeichnet^ daß die Zusammensetzung in inniger Mischung mit ' dem Polyamid O₉I bis 20 Getto-%, bezogen auf die Zusammensetzung, eines Blockmischpolymer υ mit einem Gehalt an Siloxan- und Oxyalkylensegmenten aufweist,
2. 2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Siloxan- und Oxyalkylensegmente in dem Blockmischpolymer durch direkte Silicium-Kohlenstoff-Bindungen verknüpft sind.

   G :: -Ι·

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