DE1936852A1

DE1936852A1 - Verfahren zum Modifizieren der Oberflaecheneigenschaften von organischem Polymermaterial

Info

Publication number: DE1936852A1
Application number: DE19691936852
Authority: DE
Inventors: Hou Kenneth Chiang; Forschirm Alex Samuel
Original assignee: Celanese Corp
Current assignee: Celanese Corp
Priority date: 1968-07-22
Filing date: 1969-07-19
Publication date: 1970-01-22
Also published as: BE736391A; SE355525B; FR2019308A1; ES369714A1; CA1021286A; NL6911194A; GB1238450A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-IN®. VON KREiSLiR DR.*1N®. SCHON WÄ1D

DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DiPL-GHEM. ALEK VON KREiSLER ßlPL.-CHEM. CAROLA KEUER DR.-ΙΝΘ. KL0PSCH

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

18. Juli 1969 Äx/Ke/Ki

Celanese Corporation,

52S Fifth Avenue _a New York, -N-.Y. IOO56 (U.S.A.)

Verfahren zum Modifizieren der Oberfiäoheneigenschaffcen von organischem Polymermaterial

Die Erfindung betrifft; ein Verfahren zur Veränderung dsr OberflMohsnsiganseharften von organischen Polpieren.,

Es ist aligemein bekannt«, daß di® unbehand@lt©n fläehan'von 'organischen'.'^Polymeren im ftllgemeineii Eigeix« schäften'aufweiten, (lie/1-hre'Verwendung/auf 1 gewiesen ',.. Gebieten begrenzen oder sogar ihr© Wahl völlig' &*is~ schlissen· B©ispl©lsweis© ist es sehr ®TvMnBQht_s daß FSden und G&rn® aus Kunstharsen, die in der Textilindustrie varw$sid@t w©rd«n* sehMutss&fowelsend siM. Wenn unbehandelte Textilien au bleibender Verfärbung duroh Versehrautzung aeig@n₃ ist ihre Brauchbarkeit für die Herstellung von Kleidungsstücken stark verringert. Wenn ferner aus Kunstharzen hergestellte Gegenstände sich elektrostatisch aufladen« kann dies von den Ver~ wendern als \ansngsia®hfB empfunden werden oder in-ande» rer Weise die Brauchbarkeit begrenzen.

Xn dem Bemühen, di© Brauchbarkeit und Einsätsraöglichkei teri von orgamisohen Folyraermatsrialien zu verbessern bzw. zu erweitern, wurden zahlreich« Verfahren zur Ver« Änderung ihrer Oberfllehcmeigensehaften vorgeschlagen. Beispielsweise hat man Polymermateriallen geschliffen«

Wärme- oder^Flarrarabehandlungen unterworfen, mit den ver-009884/ nSS

schiedensten, die Oberfläche verändernden, überzügen^.versehen oder der Einwirkung von Ultravioletglicht,. Korona-V entladungen, Elektronen, α-Teilchen, Gammastrahlung oder eines Gaspläsmas oder einer Glimmentladung unterworfen..

Die USA-Patentschriften 2.9^2 591, 3 068 510, 5069 und 3 309 221 sind repräsentativ für Verfahren zur Aufbringung von Überzügen und zur Veränderung der Oberfläche, bei denen eine Glimmentladung ausgenutzt wird, die erzeugt wird, indem ein Strom durch ein ionisiertes gasförmiges Medium, das sich zwischen zwei Elektroden befindet, gele!·« tet wird. Gewisse Gase, z.B..organische Dämpfe, die zwischen den Elektroden vorhanden sind, werden in erheblichem.Grade ionisiert und erleichtern den gewünschten Stromdürchgäng möglicherweise unter Abscheidung eines dielektrischen Überzuges entweder auf der Kathode oder einem Gegenstand, der die Kathode bedeckt.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche von organischen Polymeren verfügbar zu machen, das zur Verbesserung des SchmutzabweisungsVermögens von endlosen Gebilden aus organischen Polymeren besonders gut geeignet ist, die Durchlässigkeit der Oberfläche von organischen Polymeren verringt, die Oberfläche von organischen Polymermateriallen zur Erleichterung der Pfropfpolymerisation aktiviert und allgemein die Oberflächeneigenschaften von organischen Polymeren durch Verwendung einer bestimmten Art «ines erregten Oases verbessert, das ohne Verwendung von Elektroden leicht gebildet werden kann. ~

Die Erfindung urofast ferner die naefrdiesem- Verfahren hergestellten organischen Folymsrmatsrialien mit seljr er- wünsohten Oberfläohenaigerusahaften. ^

Die Erfindung..-«irä nachstehend in Verbindung mit den Abbil dungen beschrieben.

original inspected

FIg. 1 zeigt eine apparative Änordnting, äie₅ sieh für, die Veränderung der Oberfläche von (Jarnen aus organischen Polymeren nach demr Verfahren gemäß der Erfindung eignet. " ,.

Fig. 2 zeigt eine apparative Anordnung, die sich zur

Pfropfpolymerisation eines äthylenischen Monomeren - auf die Oberfläche von Gäpneii, die aus organischen Polymeren bestehen, gemäß einer*weiteren AusfÜhrungsform der Erfindung eignet. -

Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Modifizierung der Oberflächeneigenschaften von organischen Polymermaterialien ist dadurch gekennzeichnet, daß man,das Material kontinuierlich durch eine elektrodenlose Kammer leite-t, die ein erregtes Gas enthält, das eine Temperatur hat, die unter der Phasenübergangstemperatur des Materials liegt, und das dadurch gebildet wird, daß man ein Gas, das sich bei einem Druck von etwa 0,5 bis 10 mm Hg befindet, der Einwirkung eines induktiv erzeugten Hochfrequenzfeldes unterwirft.

Bei diesem Verfahren werden Gegenstände gebildet, die äußerst erwünschte physikalische Eigenschaften, z.B. erhöhtes Schmutzabweisungsvermögen, aufxveisen. Außerdem kann eine Pfropfpolymerisation vorgenommen werden, indem das organische Polymermaterial, das die modifizierten Oberflächeneigenschaften hat, mit einem polymerisierbären äthylenischen Monomeren zusammengeführt wird,

Als organische polymere Materialien, [die der Oberflächenmbdifikation gemäß der Erfindung unterworfen werden, korn·* men die verschiedensten Harzmaterialien in Frage. 2u diesen Materalien, die nach üblichen Verfahren hergestellt werden und entweder thermoplastisch oder hitzehärtbar ^r sein können, gehören Polyester, Polyamide, Cellulosederi-

Sß9 8 gA/17 S6 V ^r V : vo ORlQiMAL

vat© und Polyolefine. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Oberfläche Von Formte!ten aus~ Polyestern modifiziert. Beispielsweise können die Oberflächeneigenschaften von Polyestern./ die durch Umsetzung einer zweibasischen Säure mit einem zweiwertigen Alkohol " hergestellt werden, nach diesem Verfahren vorteilhaft verbessert werden. Spezielle Beispiele solcher Polyester sind Polyäthylenterephthalat und der Polyester der Handelsbezeichnung "Kodel", der durch Umsetzung von Terephthalsäure und 1^4-Cyclohexandimethanol gebildet wird. Als Polyamide eignen sich verhältnismäßig hochmolekulare synthetische polymere Amide* die wiederkehrende Amidgruppen als integralen Teil der Polymerhauptkette enthalten. Diese Polyatnldharsse können durch Umsetzung von primären oder sekundären Diaminen mit einer Dicarbonsäure oder einem amidfoilden&an Derivat einer solchen Säur© hergestellt werden. Repräsentative Beispiele geeigneter Polyamide sind Nylon 66_t das' durch Kondensation von Hexamethylendiamin und Adipinsäure gebildet wird, Nylon 6_g da® durchPolykondensation v©n - - ".

Gaproläctarn gebildet wird, und Nylon 610, das durch Kondensation von Hexamethylendiamin mit Sebacinsäure: hergestellt wird.. Repräsentative Beispiele geeigneter Cellulosederivate,. sind Celluloseacetat, Cellulosetriacetat,. Reyon, 'Baumwolle ... und-Leinen. Als /Polyolefine kommenbeispielsweise Poly- ' äthylen und Polypropylen lh.'ftrage.- Formteil© aus. Polyvinylchlorid und Polyacrylnitril können ebenfalls gemäß der Er-.... findung behandelt werden. Die bevorzugten organischen Poly--'' .■' mermaterialien können zu textlien Produktsn verarbeitst werden und haben ein Molekulargewicht von wenigstens "-etwa ' 20 000.

Das organische Polymermaterial kann zu dem Zeitpunkt, zu dem es der Einwirkung des erregten Gases ausgesetzt wird, in den verschiedensten Formen und Gestalten vorliegen. Hierauf wird nachstehend ausführlicher eingegangen. Vorsugsweisewird das Material in Form von endlosen Fäden,

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' '"Garnen, Bändern^ Textilien oder Folien eingesetzt, die mil; dem beim Verfahren verwendeten erregten Gas vorteilhaft behandelt werden können. Bei-einer besonders bevorzugten Aus führungs form der Erfindung ist das Material, das der Oberfläohenmodifikation unterworfen -wird, ein Garn, das aus Endlosfäden oder aus Stapelfasern hergestellt sein kann.

Das Gas, das zur Behandlung des Polymeren erregt wird, kann einatomig oder zweiatomig sein. Geeignete einatomige Gase sind Argon, Helium, Neon und Xenon. Als zweiatomige Gas eignen sich beispielsweise Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Chlor und Brom. Gemische von Gasen, z.B. gewöhnliche Luft, sowie Gase mit heterogener Atomstruktur, wie Wasserdampf und Kohlenoxyd, können ebenfalls verwendet werden. Für das Verfahren werden einatomige Gase bevorzugt, da diese Gase für die Bildung der erforderlichen erregten Gasart einen geringeren Energiegrad erfordern als zweiatomige Gase, Besonders bevorzugt für das Verfahren gemäß der Erfindung wird Argon. Gegebenenfalls kann ein verdampftes äthylenisches Monomeres das einzige Gas sein, das in der elektrodenlosen Kammer vorhanden ist. Bevorzugt für die Verwendung beim Verfahren gemäß der. Erfindung werden Jedoch f.norganifcohe Gase* Diese anorganischen Gase sind in dir elektrodeniosen Kammsr vorfcugsweise zusammen mit; einem verdampften äthylenisehen Monomeren vorhanden, wenn gleichzeitig eine Pfropfpolymerisation auf der Oberfläche des organischen Polymermaterial? vorgenommen werden soll * Hierauf wird nachstehend ausführlicher eingegangen,

Das Gas, das art*«gt und mit dem organischen Polymermaterial gemäß der Erfindung in ^erülhrung gebracht wird, wird in einer elektrodtnlpsen Kaaper bei verhältniemHSig - niedrigem Druck gehalten.. Beispielsweise kann der.-Druck- .,-in der Kammer bei etwfe Qt& bi» 10 mm Hg liegen. Bei

einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung liegt der Druck in der elektrodenlosen Kammer bei etwa 1 bis .5 mm Hg. Wenn bei Drucken gearbeitet wird, die weit'unter etwa 0,5 mm Hg liegen, erfordert die Maßnahme der Oberfiächenmodiflkation eine übermäßig lange Zeit. Wenn bei weit Über 10 mm Hg liegenden Drucken geartet tot wird, ergeben sich Schwierigkeiten in der Temperaturregelung,

Durch Aufrechterhaltung des geeigneten Drucks läßt sich die Temperatur des angeregten Gases, durch das die polymere organische Substanz geführt wird, leicht regeln. Es ist wesentlich, daß die maximale Temperatur, die auf ein gegebenes organisches polymeres Material zurEinwirkung kommt, unter der Phasenübergangstemperatur dieses Materials liegt. Der hier gebrauchte Ausdruck "Phasenübergangstemperatur" bezeichnet die Temperatur, bei der die ursprüngliche Form oder Gestalt des organischen polymeren Materials, das behandelt wird, wesentlich verändert wird. Bei thermoplastischen Massen kann diese Temperatur als die Temperatur angesehen werden, bei der das Ausgangsmaterial schmilzt. Bei anderen organischen Polymermaterialien kann diese Temperatur als die Temperatur angesehen werden, bei der in erheblichem JMaße eine Zersetzung stattfindet, durch die die Konfiguration des Ausgangsmaterials wesentlich verändert wird. Bei einer bevoraugten AüefÜiirungsform der Erfindung befindet sich das erregt© Gas bei Umgebungstemperatur, z.B. bei etwa iö bis 50⁰C.

Sie elefctrodeniose Kammer oder Vaiqiiimfcammer, die das unter verhMltni*mM31g niedrige» Druck stthend» Gas enthält, ist wenigeten* teil·»©!** von einer eleictriseh leitenden Spule umwickelt, die an einen Hoehfreiiü<iizs«nerator «ngesenlossen ist. Da die Polarität dta durch die Spule fließenden Stroms bei der Hochfrequenz, z.B. 10 fcSfcs bis JO 000 MHz, umgekehrt wird, wird ein stMndig weohieindes fe34 induktiv in dar elektrodenlosin Kammer trseugt* - wo&tjych das

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i '^r-._t «- V '

ν erforderliche erregte Oas gebildet wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mit einer Frequenz von etwa 1 bis 100 MHz gearbeitet. Eine Stromstärke von etwa 50 bis 5000 W kann beim Verfahren gemäß der Erfindung angewendet werden. Das erregte Gas kann als Plasma bezeichnet werden, in dem weniger als etwa 1 % der GasmolekUle in der elektrodenlosen Kammer zu jedem gegebenen Zeitpunkt in ionisierter Form vorliegen, während sich die restlichen Moleküle weitgehend in metastabilem Zustand befinden.

Die Wände; der elektrodenlosen Kammer können aus Glas oder "beliebigen anderen (im allgemeinen nicht-leitfähigen) Werkstoffen bestehen. Die Kammer ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. Die Spule, mit der vjenigstens ein Teil der Seiten der Kammer umwickelt ist, kann

aus Kupferdraht bestehen. Generatoren., die gewöhnlich als "-Hoöhspannungserzeuger ■ Im^ Hochfrequenzbereich be- - zeichnet, werden können, werden beim Verfahren verwendet.

Die genaue Natur d@r Oberflächenmodifikation, die gemäß der Erfindung hervorgebracht wird, wird als kompliziert • angesehen und läßt sich'nicht einfach erklären. Es ist jedoch offensichtliche daß-"freie- Radikalstellen auf der Oberfläche eines organischen Polymermaterials gebildet werden, wenn dieses der Einwirkung des erregten Gases, das in der elektrodenlosen Kammer erzeugt wird, ausgesetzt wird. Die Anwesenheit dieser-freien. Radikalstellen kann durch elektronenparamagnetisohe Resonanz nachgewiesen werden. Es ist ferner als wahrscheinlich anzusehen, daß eine gewisse Vernetzung auf der Polymerober-· fläche zwischen benachbarten Molekülen* stattfindetjy die die erforderlichen frejten Radikalstellen aufweiseni Die Verweilzeit ist längekehrt ^i^o;pört;ional der Energie*·die

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aufgewendet wird, um das Gas zu erregen. Im allgemeinen kann befriedigender Grad der Oberflächenmodifikation er-;' reicht werden, wenn das organische Polymermaterial etwa 1 Sekunde bis 5 Minuten der Einwirkung des erregten Gases ausgesetzt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mit Verweilzeiten von etwa 1 bis 60 Sekunden gearbeitet.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die durch das erregte Gas hervorgerufene Modifizierung mit einer chemischen Behandlung kombiniert werden, insbesondere kann ein mit der modifizierten Oberfläche des Polymermaterials in Berührung gebrachtes, polymerisierbares äthylenisches Monomer aufgepfropft werden. Auch andere chemische Reaktionen, wie Halogenierung, Hydrle-» rung und Oxydation, können durch die Anwesenheit freier Radikalstellen auf der Oberfläche ermöglicht werden. Die Eropfpolymerisation kann im allgemeinen in Abwesenheit üblicher Polymerisationskatalysatoren bei mäßigen Temperaturen durchgeführt werden und wird wahrscheinlieh durch die freien Radikalsteilen auf der modifizierten Polymeroberfläche begUnstigt.

Das organische Polymermaterial· kann mit dem polymer!- sierbaren äthylenischen Monomeren entweder 1.) vor, 2.) während oder j5.) nach dem Durchgang durch das in der elektrodenlosen Kammer vorhandene Gas in Berührung gebracht werden. Beispielsweise kann ein endloses Gebilde aus dem organischen Polymermaterial mit einem verhältnismäßig dünnen Überzug eines polymerisierbaren äthylenischen Monomeren versehen"und dann durch die elektrodenlose Kammer geleitet werden, wo sowohl die Oberfläche

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des Materials als auch sein Monomerüberzug der Einwirkung des erregten Gases ausgesetzt wird. Das polymerisiert .bare äthylenische Monomere kann kontinuierlich oder intermittierend in Dampfform in die elektrodenlose Kammer eingeführt werden, während das organische Polymermaterial durch das erregte Gas geleitet wird. Es ist auch möglich, das polymerisierbar äthylenisehe Monomere mit dem oberflächenmodifizierten organischen Polymermaterial nach dessen Durchgang durch das erregte Gas in Berührung zu bringen.

Repräsentative Beispiele geeigneter polymerisierbarer äthylenischer Monomere!· für die Ausführungsformdes ~ Verfahrens, bei der eine Pfropfpolymerisation vorgenommen wird, sind. Acrylsäure, Vinylacetat,Methylaarylat, _■ Methylmethacrylat, 2-Methyl-N-vinylpyridin, Styrol, Styrolsulfonsäure, Methallylsulfonsäure und Acrylnitril.

Beispiel 1 . -."■·

Als Ausgangsmaterial wird ein Polyethylenterephthalatgarn aus Endlosfäden gewählt. Das Garn hat eine Reißfestigkeit von etwa 5 g/den, bei einer Dehnung von etwa

IQ9S&4

Das Garn 1 wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 m/Minute durch die in Figur 1 dargestellte elektrodenlose Kammer geführt, in der es während einer Gesamtverweilzeit von etwa 2 Sekunden der Einwirkung des angeregten Gases ausgesetzt wird. Die elektrodenlose Kammer besteht aus Pyrexglas und ist mit einem zylindrischen dbe,ren Teil 2 und einem zylindrischen unteren Teil 4 versehen. Verschlüsse 6 und 8 sind an den Enden des unteren Teils 4 der elektrodenlosen Kammer vorgesehen. In die Ver-Schlüsse 6 und 8 sind Rohre 10 und 12 eingesetzt, deren Innendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des Garns. Für die Rohre sind Auflagen 14 und 16 vorgesehen und die Rohre 10 und 12 sind mit flexiblen Dichtungen bei 18 und 20 versehen, die das Garn 1 beim Durchgang durch die elektrodenlose Kammer berühren.

Der obere Teil 2 der elektrodenlosen Kammer ist von den Wicklungen 22 einer Induktionsspule aus 6*4 mm-Kupferdraht umgeben. Die Spule ist an einen Hochsp&nnungs-Hoehfrequenzerzeuger 24 angeschlossen, der bei 1000 W und einer Frequenz von 4 MHz arbeitet. Die Leitung 26 ist-mit einer (nicht dargestellten) Quelle für Argon verbunden. Die kontinuierliche Einführung dieses Gases in den oberen Teil 2 der elektrodenlosen Kammer durch die Leitung 28 und die Kapillare 30 wird durch den Mengenregler 32 geregelt. Mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Vakuumpumpe, die über Vakuumleitungen 34 und 36 angeschlossen ist, wird ein. Druck von 2 mm Hg In der gesamten elektrodenlosen Kammer aufrechterhalten. Mit- Hilfe der Einführungsrolle 38 und der Abzugsrolle 40 wird das Garn, kontinu- !erlieft durch das erregte Gas in. der elektrodenlosen i Klammer geführt. Während der Behandlung zur Modifizierung der Oberfläche wird das Innere der elektrodenlosen Kammer im wesentlichen bei Umgebungstemperatur gehalten, Freie Radik&lsfeQlien werden auf der Qberflache des Garns durch elektrojienparamagnetische Resonanz nacli dem Durchgang

ORIGINAL INSPECTED

durch das in der elektrodenlosen Kammer erzeugte erregte Gas nachgewiesen. ■ -

Das oberflächenmodifizierte Polyäthylenterephthalatgam wird anschließend zu. einer Trikotware verarbeitet und einem Versehniutzungsfcest unterworfen. Hierbei wird .eine Probe des erhaltenen Stoffs 30 Minuten mit einem schweren Brei gewälzt, der aus öl, Lehm, Seife und Wasser besteht und bei 6ö°C gehalten wird. Bei Spülung mit gewöhnlichem Wasser zeigt der aus dem oberfläehenrnodif I zierten Garn hergestellte Stoff keine Neigung, den Schlamm zurückzuhalten. Ein Vergieiehsstoff, der nicht der Oberflächenmodifikation gemäß der Erfindung unterworfen worden ist, zeigt eine erhebliche Verschmutzung.durch den Schlamm. Ferner sind die Parbstoffaufnahme und die Porosität der behandelten Fasern, aus denen der Stoff besteht, wesentlich geringer als bei der Vergleiöhsprobe.

Beispiel 2'.

Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wird wiederholt mit dem Unterschied, daß das der Behandlung unterworfene Garn aus !Sylon 66 besteht, das durch Kondensation von Hexamethylendiamin und Adipinsäure hergestellt worden ist. IiR wesentlichen werden die gleichen Ergebnisse erhalten. . . - - = - ■

Beispiel

Der in Beispiel I beschriebene Versuch wird wiederholt mit dem unterschied, daß ein Cellulosetriacetatgarn behandelt wird. Im wesentlichen werden die gleichen Ergebnisse - erhalten .

Beispiel 4- - ' \ · ' :_

Bin Teti des gemäß Beispiel 1 hergestellten, oberflächen rnodifisierten PolyMthylenterephthalafcgarns wird unmittel

bar nach, der Öberflächenmodiflkation durch ein Gefäß geführt, das monomere Acrylsäure enthält. Die Acrylsäure * wird durch Pfropfpolymerisation auf die Oberfläche des Garns aufgebracht. Das erhaltene Garn zeigt verbesserte Beständigkeit gegen Verschmutzung. . :

Beispiel 5 . > / = :.-■ . ■ ,-·■ <'"■' ..-

Ein Teil des gemäß Beispiel! hergestellten, oberflächenmodif!zierten Polyäthylenterephthalatgarns wird unmittelbar nach der Modifizierung der Oberfläche durch ein -Gefäß . geführt, das monomeres Vinylacetat enthält. Das Vinylaee·* tat wird durch Pfropfpolymerisation auf d£e ,.Oberfläche ο des Garns aufgebracht. Das erhaltene Garn zeigt verbesserte Beständigkeit gegen Schmutzaufnahme.

Beispiel 6

Vor dem Durchhang des Polyäthylenterephthalatgerns durch die in Beispiel 1 beschriebene elektrodenlose Kammer wird das Garn in monomere Acrylsäure getaucht* Ee wird-festgestellt, daß auf die Oberfläche des aus der .elektrodenlosen Kammer abgezogenen Garns Acrylsäure durch Pfropf poly* raerlsatlon aufgebracht 1st,und daß das Garn erhöhte Beständigkeit gegen Verschmutzung hat*

Beispiel 7

Vor dein Durchgang um» PolyMthylenterephthalfcgarne durch die in Beispiel 1 beschrltfbent elektrodenlose Kammer wird das Garn In monomere» VInyl*«etat gebaucht. Es wird festgestellt, daß auf die Oberfläche des aus der elektrodenlosen Kammer abgezogenen Garns Vinylacetat dureh Pfropfpolymerisation aufgebracht Ist» und daß das Garn erhöhte Beständigkeit gegen Verschmutzung hat.

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Beispiel 8

Dei· im Beispiel 6 beschriebene Versuch wird wiederholt mit dem Unterschied, daß das Garn aus'Nylon 66 besteht, d.j|s durch Kondensation von Hexamethylendiamin und Adipinsäure hergestellt wird. Im wesentlichen werden die glei-

üi'i'*"¹* ' ■ * ^i: "I" . ι *

cneh Erg'eÖnisse erhalten*.

Der in Beispiel J Deschriebehe Versubh wird wiederholt mit läem. tihterschiea^ daß Celiülosetriäcetatgarn verwendet wird', im Äesenfellcheh weraen die gleichen Ergebnisse erhalten
hlten.

ή ^leicnes PolyMtliyiehterephthalatgarn wie in Beispiel 1

wird als Aüsgahgsihäteriäl verwendet. Das Garn 42 wird fcontlnuierlicli Älfe einer Geschwindigkeit von etwa 15 m/Miriute duren die in Fig^r 2 dargestellte elefcfcrodehlose Kammer

^eru^rt; und In dieser kammer während "einer" Gesamt verweil-

zelt" Yv.". ';-, a "_-..ICkIh^ei; :1--. ._. '-'-:-. -;:'; . - . . - ■ zelt von etwa 2 Sekunaen der Einwirkung eines angeregten Gases 'ausigesetztV aas aus ungefähr gleichen Teilen Argon xmä verdampfter Acrylsäure besteht. Die eiektroderilose

iiamnier besteht aus Pyrexgläs und ist mit einem zylindrie

sehen oberen Teil kk und einem zylindrischen unteren Teil Λ6 versehen. An den Enden des unteren Teils 46 der elektrodehiösen Kammer sind Verschlüsse 48 und 50 vorgesehen. In die Verschlüsse 48 und 50 sind Rohre 52 und 54 eingesetzt, deren -Innendurchmesser etwas grolSer igt als der Durchmesser des Gar?ns. Für die Rohre sind Halterungen 56 und 58 vorgesehen. Die Rohre 52 und 54 sind mit flexiblen Dichtungen 60 und 62 versehen, die das Garn während seines Durchgangs durch die elektrodenlose Kammer berühren.

Der obere Teil 44 der elektrodenlosen Kammer ist von den Wicklungen 64 einer Induktionsspule aus 6,4 mm-Kupferdraht

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ümgeben. ¹DIe Spüle ist äh einen Hochsp^nnungs-Hochfre- 4üehzerzeuger 66 angeschlossen*« der bei 1000 ttf und einer

U^'-iy-i'Miiis von. ■(, r ίί L: ■ Hg tr* Le ben wird, £.,e L.?Ll .r-· ^-b . . Frequenz von 4 MHz betrieben wird, Die,Leitung 68 ist an eine ^ni'öiit dargestellte) Ärgönqüelie angeschlossen.

Im Monomerenbenalter γθ ist Acrylsäure enthalten. Argonü'an uird icontininar! L.ih durch Leltvi^ ^q ^In^ci*.^ 7 ■ rl gas wird Kontinuierlich durch Leitung 68 eingefuhrt und.

-. 4iSkIfLMs Ä^nf-egAlg WM Ali Üii|% H äurch

die im Ifena^enbehäiter ^ entMlllherÄ^riöiurl-igeiei-

CiJv* !Mi·' erbaUei¹.; iLiraincu aus argon ΐα:ά "/oi^da^riiltsi-=. - tet. Das erhaltene Gemisch aus Argon und verdampfter

Acrylsäure wird icontlnulerlich durch die Leitung 7" und

Me tLaDliiai^!ö '2}X Ln den oberen 'Γ,βΙΙ 44 dsi* e\~ek.t?cv±i.z.'-o™ e Kapillare y8 in den oberen Teil 44 der elektrodenlo-

► sen Kanimer ein^LlLhrt. jäLt LU'l£,e einer LnIoUt "-lafke^teLi,-

sen ivämraer eingemnrt. Mit Hilfe einer.(nlent dairgestell-"

ten\ fßlzmxrmumBe, die ufer die Leiemfeen'&ü und '^g,- ariKsV-.. ten^J) vakuumpumpe^?, die über aie Leitungen;.-jo0.. und S2 angeschlossen ist, '"iT-i?'d ein Driic-k von mm Ujt"irr^:-'ile-r-'-i^esa^t^ri --'■ schlossen 1st*, wird ein TA¹UCk von mm Ή^ in der gesamten

15· elekitrodehloseti I>. ??!!!;&■' autreehterhaiten, ill6. Uor δί£*ίίϊ-T5 elektrodenipsen Kammer aufrechternalten. mt der zurifli-

rving.apolle fi4. und der AbauKsrötle 'US v/iret däo ■ C^irri■ ko-rj- ■ rurigsroile 84 und der Abzugsrolle 8p vara ^as ^arn kon^

tlntiieriich durch .IdS orreKte Sas gefitbrt; dss "TK ;Ier " tinuierllch durch das erregte Gas teWhrtj, das in der

te ferner M&aMln ii£i. lBffi%ffi ilf Sl-

2£i s;;lure auf, die QbertlliviLte :lea ■ CLarns' D£rorsD;oIyner-Isiert

saure aur die oberflache des Garns pfroptpolyraerlsiert ν/ίϊ'ϊΐ, wii'd da.·; Lunere -der -Kammer Lm-v/eseiitl-icbon. bei wird, wird das Innere der Kammer Im wesentllcnen hei

..'" UjrifyebnnEEtaiiäDoratiir^: gehalten, Das etaaltsiii'; ilarn hat" ^;

umgebungstemperatur gehalten. Das erhaltene Garn hat ei'habtß -Β*ϊ"ί·5ϋ?ίί.-5-1Ι.·'ΐΓο|,}; s.^;:3f?e-n--SL^iitflufc^aukabine , erhöhte Beständigkeit gegen BchmutzaurnaMme.

ei-spiel· 14
Der in Beispiel ϊύ beschriebene rersuöh wfrd wiederholt

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^onaensation von He'Mmetnylenaiamih und Adipihsa^e ge-

blidet_^k^

verwendet wirav im Wesehtlicfteh vferdeft die-gleichen ErgiMisse erfeaiten;

Her in Beispiei Ϊ0 be^sehriebehe Ve!rsuch wird wiederholt mit dem Unteroohied, aäö monomöres Vinylacetat anstelle von mohÖmerer Acrylsäureι verWehdet wird, im wesentlielien

ORfGINAL INSPEdTED

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werden die gleichenEärgebnlsee er^lten

e Erfindung ist :besonders, ,vorteilhaft für die Verbes-

er'''0berf.!]^che}nelgensidm^te^ von -polymeren organisehen Materialien. InsbeBondere wurden allgemein verbes-, Beerte; sehiHtttizabweisenae Eigensohaften durch das Verfahren erzielt. Diese Eigensohaften .ermog^iphen die verhältnismäßig mühelose Entfernung yon normalerweise hartnäckigen Flecken und schalten die Ablagerung von nassem Schmutz weitgehend aus. Ebenso können andere physikalische Eigen.-schäften, z.B. die. Ab^iei%!ing^onUelektrqst^tisoher Au£-

ladung, verbessert wer^eß_f..,besonders wenn^. ^ Aus-^_

-.">-r: führungsf^OEiit^^ d«r Erfindung tinter. Sinbesiehung der wahl-. weisen Pfropfpolymerisation-gearbeitet wii?d» Die Färb- ;;■ - ^; barifeit des organischen Jpoiymerm&tesri^ls kann ^benfmlls 15^r χ w^tifizierfc werden, so djkt eine große/yiei;seiitigl|eit Parbgefctung «nd· Einfa#bting mSglich ist» _r . :/_;-. _;

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Claims

P at e η t a η s ρ r ü c h e .

Verfahren zum Modifizieren der Oberflächeneigenschaften von,organischein Polymermateriäl,- dadurch gekennzeichnet, dai3 man das Material kontinuierlich durch eine elektrodenlose Kammer leitet, die ein erregtes, auf einer Tem-. peratur unterhalb derPhasenübergangstemperatur des Materials befindliches Gas enthält, das dadurch gebildet wird, daß man ein Gas bei einem Druck von etwa 0,5 bis 10 mm Hg der Einwirkung eines induktiv erzeugten Hochfrequenzfeldes unterwirft.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Polymermaterial ein Polyestergarn verwendet,
3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Frequenz des induktiv erzeugten Hochfrequenzfeldes im Bereich von etwa 1 bis 100 MHz arbeitet und das Polymermateriäl in diesem Feld während einer Zeit von etwa 1 Sekunde bis zu 5 Minuten beläßt.
4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet* daß man einatomige Gase verwendet, deren Temperatur im Bereich von etwa 10° bis 50⁰C liegt.
5.) Verfahren nach Anspruch ί bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem Druck in der elekfcrodenlosen Kammer im Bereich von etwa I bis 3 mm Hg arbeitet und als erregtes Gas Argon verwendet.
6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das organische Polymermaterial mit einem polymerisierbaren, äthylenisch ungesättigten Monomeren in Berührung bringt und auf seiner Oberfläche eine Pfropfpolymerisation entweder vor, während oder nach dem Durch-

gärig des Pdlymermäteriäls durch die eiektrödenlose Kämhiei* bewirkt.
7.) Verjähren riaGh Anspruch i tiis B₃ dääut-ch gekenrizeicHneti daß man' als äthyieni-sch ungesättigtes Moriotrier Vinyiäcetai; verwändet.
8.) Verfahren riäbh Arispruoii i bis 6, dädüroii ge'kenhzeieiineti daß nian alö äthylehisöü ühiö^äfetigtes; Moiioniör Acrylsäure verwendiet.