DE2015370B - Verfahren zur Herstellung von Polyesterfaden - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von PolyesterfadenInfo
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Description
Es ist bekannt, daß Fäden aus Polyäthylenterephthalat
oder Mischpolymeren desselben oder aus anderen Polyestern gute mechanische Eigenschaften,
chemische Beständigkeit, Lichtbeständigkeit und Hitzebeständigkeit besitzen und daher von großem Wert
sind. Solche Polyesterfäden besitzen jedoch den Nachteil, daß sie sich leicht elektrostatisch aufladen
und in Geweben Knötchen bilden. Die elektrostatische Aufladung, die beim Tragen von Kleidung
aus solchen Fäden zu Knistertönen, zum Anhaften der Kleidung auf dem Körper des Trägers und zum
Anziehen von Staub führt, tritt auch bei Fäden auf, die aus Polyesterfasern im Gemisch mit Baumwolle,
Wolle oder Kunstseide gewonnen wurden.
Aus der deutschen Patentschrift 1 154 266 ist es bekannt, zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung
synthetische Fasern mit einem quaternären Ammoniumsalz nachzubehandeln, doch vird durch Waschen
und andere Behandlungen ein solches Salz bald von der Faser entfernt, so daß eine solche Nachbehandlung
nur kurzzeitig wirksam ist. Gemäß der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 346/1964 werden Polyester
mit Ν,Ν'-Piperazindicarbonsäure und gemäß der ungarischen Patentschrift 150 851 mit Alkylglycidyläther
mischpolymerisiert. Auf diese Weise werden aber die erwünschten physikalischen Eigenschaften
des Polyesters beeinträchtigt, oder es tritt eine Gelbfärbung auf. Aus der bekanntmachten japanischen
Patentanmeldung 5214/1964 ist es außerdem bekannt, zur Verhinderung elektrostatischer Ladungen durch
Verkneten mit den Polyestern hochmolekulares PoIyalkylengiycol
zu vermischen. Auch bei diesem Verfahren werden die physikalischen Eigenschaften des
Polyesters verschlschtert, und außerdem wird das Polyalkyienglycol relativ leicht durch Wasser extxa-
hiert, so daß auch hier eine Wirkung nur kurzzeitig auftritt.
Gemäß Beispiel 7 der französischen Patentschrift 1 550 292 gewinnt man Kern-Hüllen-Fäden aus einem
Polyesterkern und einer Hülle aus einem Polyäther-
Polyamidblockmischpolymer, das mit Natriumsulfonat einfach vermengt wurde. Gemäß Beispiel 8 der
gleichen französischen Patentschrift wird Natriumsulfonat einem Gemisch des Diamins von PoIymethylenoxid
und f-Caprolactam vor der Block-
mischpolymerisation dieses Gemisches zugesetzt, so daß das Natriumsulfonat einpolymerisiert wird. Anschließend
wird das so gewonnene Blockmischpolymer mit einem Polyester vermischt. Beide Verfahrensvarianten nach der französischen Patentschrift
1 550 292 führen jedoch zu Polyesterfäden mit deutlich verschlechterten physikalischen Figenschaften und
relativ hohem elektrischem Widerstand.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Polyesterfäden zu bekommen,
das die Nachteile der oben beschriebenen bekannten Verfahren überwindet und zu Polyesterfäden mit
guten antistatischen Eigenschaften und außerdem guter Anlarbbarkeit führt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
von Polyesterfäden durch Vermischen in der Schmelze eines synthetischen linearen Polyesters mit 0,2 bis
5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des gesamten Gemische*, eines Polyäther-Polyamidblockmischpolymers
mit 20 bis 75 Gewichtsprozent PoIy-
äthereinheiten sowie mit 0,01 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des gesamten Gemisches,
eines Metallsalzes einer mit wenigstens einer organischen Gruppe mit 5 bis 30 Kohlenstoffatomen substituierten
Schwefelsäure, Sulfonsäure oder Sulfinsäure, Spinnen dieses Gemisches bei 265 bis 3200C
zu einem kontinuierlichen Faden und anschließende Orientierung der Molekülstruktur der gesponnenen
Fäden in Richtung der Fadenachse ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Metallsalz in einem
Lösungsmittel mit Affinität zu dem Metallsalz sowie zu dem Blockmischpolymer löst und durch Behandlung
des Blockmischpolymers mit dieser Lösung das Metallsalz a^ Hem Blockmischpolymer adsorbiert, bevor
dieses in der Schmelze mit dem Polyester vermischt wird.
Vorzugsweise verwendet man ein Polyäther-Polyamidblockmischpolymer,
das nach der anfänglichen Polymerisation in fester Phase weiter polymerisiert worden ist.
Die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung mit dem Blockmischpolymer zu vermischenden
synthetischen linearen Polyester sind vorzugsweise aromatische Polyester, die zu wenigstens 80% aus
sich wiederholenden Einheiten der allgemeinen Formel
-UC
CO-OGO-
bestehen, worin G eine aliphatische oder alicyklische
Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet. Die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe kann beispielsweise eine
Alkyiengruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen sein,
während die alicyklische Kohlenwasserstoffgruppe
leispielsweise eine der folgenden Gruppen sein kann.
Spezielle Beispiele solcher synthetischen linearen
Polyester sind Polyäthylenterephthalat und Mischpolymere hiervon. Poly -1,4- cyclohexandiir.ethylenterephthalat
und Mischpolymere hiervon sowie PoIvp-/i-äthylenoxybenzoat
und Mischpolymere hiervon. Vorzugsweise wird jedoch Polyäthylenterephthalat oder ein Mischpolymer hiervon mit vorzugsweise
wenigstens 80% Terephthalateinheiten verwendet.
Das zur Herstellung des Polyäther-Polyamidblockmischpolymers
verwendete Polyamid kann ein übliches Polyamid sein, das man durch Polymerisation verschiedener
Lactame, von ^-Aminocarbonsäuren oder Diaminen mit Dicarbonsäuren erhält. Typisch hierfür
sind Polycaproamid, Polyhexamethylenadipamid, Mischpolymere beider oder Poly-12-dodecanoamid.
Die Polyäther des Blockmischpolymers sind hauptsächlich Polyalkylenäther mit einem mittleren Molekulargewicht
von wenigstens etwa 1000, vorzugsweise wenigstens 2000, und mit der allgemeinen Formel
(RO)n, worin R eine oder mehrere Arten zweibindiger organischer Gruppen bedeutet. Solche Verbindungen
sind beispielsweise Polyäthylenglycol, Polypropylenglycol, Polytetrahydrofuran, willkürliche Mischpolymere
von Äthylenoxid und Propylenoxid sowie Blockmischpolymere von Äthylenoxid und Tetrahydrofuran.
Polyalkylenglycol und Mischpolymere hiervon, vorzugsweise mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen in der
Alkylengruppe, sind bevorzugt. Der Gewichtsprozentgehalt der Polyäthereinheiten in dem Blockmischpolymer
liegt bevorzugt im Bereich von 30 bis 70%.
Das bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendete Polyäther - Polyamidblockmischpolymer
ist vorzugsweise ein lineares Polymer. Solche Mischpolymere können beispielsweise nach einem
der folgenden Verfahren synthetisiert werden. Nachdem beide Endgruppen eines Polyalkylenglycols cyanoäthyliert
wurden, und zwar vorzugsweise unter Verwendung von Acrylnitril, werden diese Endgruppen
hydriert, um das Polymer in ein Polyalkylenätherdiamin umzuwandeln. Diese Verbindung wird mit
Polyamid bildendem Monomer vermischt, und das Gemisch wird gleichzeitig polykondensiert, wobei man
das Blockmischpolymer erhält. Nach Durchführung dieser Polykondensation stellt man aus dem PoIyalkylenätherdiamin
mit einer geeigneten zweibasisehen Säure ein Salz her, wie beispielsweise mit Adipinsäure, und vermischt danach das Salz mit
Polyamid bildenden Monomeren. Dieses Gemisch wird unter den gleichen Bedingungen wie jenen, die
für die Polykondensation einss Polyamidhomopolymers
angewendet werden, polykondensiert. Statt dessen kann das Polyalkylenglycol auch mit Thionylchlorid
in ein Polyalkylenätherdichlorid umgewandelt werden, dessen zwei Endgruppen mit Ammoniak zu
einem Polyalkylenätherdiamin aminiert werden. Dieses wird dann mit dem Polyamid bildenden Monomer
polykondensiert. Es ist auch möglich, das Blockmischpolymer
durch direkte Polykondensation eines Polyalkylenglycols mit einem Polyamid bildenden
Monomer und/oder Oligomer zu erhalten.
Im Falle, daß dieser Gehalt geringer als 20 Gewichtsprozent ist, sind die elektrische Leitfähigkeit und die
antistatischen Eigenschaften der Fäden schlecht. Wenn andererseits der Gehalt der Polyäthereinheiten 75 Gewichtsprozent
übersteigt, ist die Faser sehr weich und ihr Erweichungspunkt zu niedrig, so daß das
Verarbeiten des Polymers, wie beispielsweise nach dem Spinnen, sehr, schwierig wird.
Die relative Viskosität n,- gemessen in Orthochlorphenol,
des nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyäther-Polyamidblockmischpolymers
ist vorzugsweise 2,0 bis 3,1, vorzugsweise 2,15 bis 3,0. Um einen Blockmischpolymer mit einer solchen relativen
Viskosität η, zu erhalten, kann als Viskositätsstabilisator während der Polykondensation wie im
Falle der Polykondensation eines gewöhnlichen Polyamids eine Monocarbonsäure oder ein Monoamin
zugegeben werden. Andere Zusätze, wie hitzebeständig machende Mittel, Antioxidantien und lichtbeständig
machende Mittel, können ebenfalls während der Polykondensation des Blockmischpolymers zugegeben
werden.
Das obenerwähnte Weiterpolymerisieren in fester Phase nach der anfänglichen Polymerisation in der
Schmelze oder in Lösung hat große Bedeutung bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung. Die
Verwendung eines Polyäther-Polyamidblockmischpolymers mit höherem Polymerisationsgrad führt
nämlich zu Polyesterfäden mit besserer antistatischer Eigenschaft. Das beispielsweise durch Schmelzpolymerisation
erhaltene Blockmischpolymer besitzt aber gewöhnlich keinen ausreichend hohen Polymerisationsgrad,
da, wenn die Schmelzviskosität hoch wird, die Entfernung des Polymers aus dem Polymerisationskessel
schwierig wird.
Als Metall des Metallsalzes sind Alkalimetalle und Erdalkalimetalle bevorzugt. Besonders bevorzugt
sindjedoch die Alkalimetallsalze von Natrium, Kalium und Lithium.
Die organische Gruppe des Metallsalzes kann eine Alkyl-, Aryl-, Alkylaryl-, Äther-, Ester- oder Amidgruppe
sein, also zusätzlich zu Kohlenstoff und Wasserstoff auch Sauerstoff und/oder Stickstoff enthalten.
Die organische Gruppe in dem Metallsalz soll so ausgewählt werden, daß diese Verbindung in Wasser
und in dem Polymergemisch löslich ist. Zu diesem Zweck umfaßt die organische Gruppe vorzugsweise
einen Alkyl- oder Arylalkylsubstituenten mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen.
Beispiele hierfür sind Natrium-, Lithium- und Kaliumsalze von Dodecylbenzolsulfonsäure, Nonylbenzolsulfonsäure,
Tridecylbenzolsulfonsäure, Dodecylsulfonsäure, Nonylsulfonsäure, Dodecylphenolsulfonsäure,
Hexadecenylsulfonsäure und außerdem Natriumdodecylsulfat, Kaliumdodecylsulfat, Natrium-
octylsulfat, Natriumdecylsuliat, Natriumlaurylsulfat,
Natriummyristylsulfat, Natriumcetylsulfat und NatriumstearylsulfaL
Von diesen Verbindungen sind die Natrium-,
Kalium- und Lithiumsalze von Dodecylbenzolsulfonsäure, Tridecylbenzolsulfonsäure und Nonylbenzolsulfonsäure
bevorzugt, da, wenn diese Verbindungen verwendet werden, die antistatischen Eigenschaften
des Faserproduktes ausgezeichnet sind und sich die Polyester beim Schmelzspinnen nicht zersetzen und
verfärben, da diese Verbindungen ausgezeichnete Lichtbeständigkeit besitzen.
Das Adsorbieren des Metallsalzes an dem Blockmischpolymer besteht darin, daß man das Metallsalz
in einer geeigneten Flüssigkeit löst oder dispergiert und anschließend das Blockmischpolymer mit dieser
Lösung behandelt, um das Metallsalz in das Innere des Blockmischpolymers zu infiltriereu. Eine geeignete
Flüssigkeit ist Wasser. Als Flüssigkeit zum Lösen des zu adsorbierenden Metallsalzes ist eine
Flüssigkeit mit relativ niedrigem Siedepunkt bevorzugt, da die Schnitzel getrocknet werden müssen. Die
Flüssigkeit sollte, so ausgewählt werden, daß sie das Blockmischpolymer nicht färbt, wenn eine kleine
Menge der Flüssigkeit in dem Blockmischpolymer zurückbleibt.
Das resultierende Gemisch des Polyesters, des Blockmischpolymers und des organischen Elektrolyten
kann nach der gleichen Methode verspoimen und verstreckt werden, die zum Schmelzspinnen eines
gewöhnlichen Polyesters verwendet wird. Namentlich wird das Gemisch einei Schmelzspinnmaschine zugeführt,
auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Polyesters (normalerweise etwa 29O0C)
erhitzt, mit konstanter Geschwindigkeit aus einer Spinndüse in Luft ausgestoßen und mit einer Geschwindigkeit
von etwa 1000 m/Min, aufgewickelt. Danach werden diese unverstreckten Fäden auf das
Drei- bis Vierfache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt, während sie mit einem heißen Dorn und einer
heißen Platte erhitzt werden, wodurch ihre Kristallinität
und Molekülorientierung erhöht wird und sie ein festes Garn ergeben.
Der Gehalt des Polyäther-Polyamidblockmischpolymers
in der synthetischen linearen Polyesterfaser liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 3,0 Gewichtsprozent.
Das Minimum von 0,2% ist erforderlich, um dem Polyester die antistatischen Eigenschaften
zu verleihen. Andererseits führt ein Zusatz des Blockmischpolymers
in einer Menge von mehr als 5,0Gewichtsprozent zu den folgenden Nachteilen. Erstens
wird die Festigkeit des Garnes bei Alkalibehandlung herabgesetzt. Zweitens verfärbt sich der Faden dunkelgelb
beim Spinnen, und drittens ist die Verspinnbarkeit
schlechter.
Vorzugsweise liegt der Gehalt des Metallsalzes in der Polyesterfaser bei 0,03 bis 3,0 Gewichtsprozent.
Zugabe von wenigstens 0,01% ist erforderlich, um dem Polyester die antistatischen Eigenschaften zu
verleihen. Wird andererseits mehr als 5,0 Gewichtsprozent des Metallsalzes zugesetzt, führt eine Alkalibehandlung
der Polyesterfaser, um deren Anfühlen zu verbessern, zu einer merklichen Verminderung von
deren Festigkeit.
In den Polyesterfäden der vorliegenden Erfindung ist das das Metallsalz adsorbiert enthaltende Blockmischpolymer
im Zustand dünner elektrisch leitender Streifen dispergiert, die parallel zur Fadenrichtung
ausgerichtet sind und miteinander verbunden sind, aber als unabhängige Phasen in dem Polyester vorliegen.
Da diese Streifen von Polyäther-Polyamidblockmischpolymer
weit besser hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit als der Polyester sind und einander
überlappen, werden elektrische Ladungen über diese Streifen abgeführt.
Das an dem Blockmischpolymer adsorbierte Metallsalz hat zwei Hauptwirkungen. Erstens verbessert
es infolge seiner ionischen Eigenschaft die elektrische Leitfähigkeit des Blockmischpolymers stark. Zweitens
erhöbt das Dispergieren des organischen Elektrolyten in dem Blockmischpolymer die Überlappung der
Streifen untereinander, wodurch die elektrische Leitfähigkeit des Blockmischpolymers in dem Polyester
erhöht wird.
Außerdem ist es beim Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hauptsächlich zum Zwecke einer
Verhinderung einer Färbung bevorzugt, mit dem zu spinnenden Gemisch eine Verbindung der phosphorigen
Säure oder eines Derivats derselben zu vermischen, wie phosphinige Säure selbst, ein Metallphosphit,
eine organische Phosphorigsäureverbindung oder ein Gemisch dieser Verbingungen. Vorzugsweise benutzt
man eine organische Phosphorigsäureverbindung, speziell einen aliphatischen oder aromatischen Phosphorigsäurediester,
Phosphorigsäuretriester oder ein Derivat hiervon. Beispiele solcher Verbindungen sind
Dibutylphosphit, Dihexylphosphit, Dioctylphosphit. Didecylphosphit, Diarylphosphit, Dilaurylphosphit.
Dioleylphosphit, Diphenylphosphit, Dicresylphosphit,
Dinonylphenylphosphit, Tributylphosphit, Tridecylphosphit, Trioctylphosphit, Trilaurylphosphit, Trioleylphosphit,
Tristearylphosphit, Triphenylphosphit, Tricresylphosphit, Diphenylnonylphosphit, Tris-(nonylphenyl)-phosphit,
Diphenyldecylphosphit und Phenyldidecylphosphit.
Diese Phosphorigsäureverbindungen werden in Mengen von allgemein 2 bis 0,001 Gewichtsprozent,
bezogen auf das gesamte Gemisch, zugegeben. Der bevorzugte Bereich für diese Verbindungen liegt bei
0,5 bis 0,01 Gewichtsprozent.
Bei der vorliegenden Erfindung können auch Hitzestabilibatoren,
Lichtstabilisatoren, . Glanzverminderungsmittel. Färbungsverhinderungsmittel und andere
Zusätze in kleinen Mengen zu der geschmolzenen Masse zusätzlich zu dem Polyester, dem Polyäther-Polyamidblockmischpolymer
und dem Metallsalz zugesetzt werden.
Nach der vorliegenden Erfindung erhält man Polyesterfasern mit ausgezeichneter antistatischer Eigenschaft.
Außerdem ist die antistatische Eigenschaft dieser Polyesterfasern permanent und wird nicht durch
wiederholtes Waschen vermindert. Wenn somit Kleider aus den Fasern nach der Erfindung getragen
werden, bekommt man einen ausgezeichneten Eilekt,
nämlich daß die an der Kleidung anhaftende Menge an Staub und Teilchen klein ist und daß das unangenehme
Phänomen des Anhaftens der Kleidung an dem Träger und des Knisterns beim Ablegen der
Kleidung nicht auftritt. Wenn eine Person auf einem aus den Fasern nach der Erfindung hergestellten
Teppich läuft und ihre Hand an einen Metalltürgriff legt, beobachtet man nicht den üblichen heftigen
Schlag, der bei Teppichen aus bekannten Polyestern sonst auftritt. Außerdem werden die ausgezeichneten
Eigenschaften, die eine Polyesterfaser besitzt, wie beispielsweise die Wasch- und Trageeigenschaften.
Schrumpfungseigenschaften und Plisseeigenschaften durch die übrigen Bestandteile kaum beeinflußt
und das Anfühlen des Polyestergewebes praktisch nicht verändert. Außerdem werden die Nachteile
einer Verminderung der Festigkeit, einer Verfärbung, schlechter Spinnbarkeit und einer Verschlechterung
der Garnqualität infolge einer Behandlung mit Alkali, die bei Polyesterfasern mit einem Zusatz bekannter
antistatischer Mittel auftreten, vermieden. Somit besitzt die Polyesterfaser nach der Erfindung permanente
antistatische Eigenschaften, die bisher in industriellem Maßstab bei Polyesterfasern nicht erhältlich waren.
In den nachfolgenden Beispielen werden bestimmte Eigenschaften der Garne folgendermaßen bestimmt:
15
Elektrischer Widerstand
Ein Garn wird mit einem handelsüblichen Reinigungsmittel für häusliche Verwendung, das in der
Hauptsache aus anionischem oberflächenaktivem Mittel besteht, bei 400C 2 Stunden gewaschen, sodann
mit Wasser gewaschen und dann an der Luft getrocknet. Der elektrische Widerstand am Ende eines 1 cm
langen Garnes von 10000 Denier wird dann bei einer Temperatur von 20° C und einer relativen Feuchtigkeit
von 30% unter Verwendung eines Potentiometers, bei einer angelegten Spannung von 1000 Volt
gemessen.
Relative Viskosität des Polyäther-Polyamidblockmischpolymers
1 g eines getrockneten Polyäther-Polyamidblockmischpolymers
wird in 100 cm3 Orthochlorphenol gelöst, und die relative Viskosität des Blockmischpolymers
wird unter Verwendung eines Ostwald-Viskosimeters bei 25° C gemessen.
Beispiele 1 bis 5
und Vergleichsbeispiel 1
und Vergleichsbeispiel 1
Ein Blockmischpolymer, das aus Polycaproamid und Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht
von 6000 bestand, wurde folgendermaßen hergestellt. Das Polyäthylenglycol wurde an den beiden Endgruppen
mit Acrylnitril cyanoäthyliert, sodann unter Bildung von Polyäthylenglycoldiamin hydriert und
unter Salzbildung mit einer äquimolaren Menge Adipinsäure versetzt. Das so gewonnene Salz wurde
zu einer wäßrigen Lösung von f-Caprolactam zugegeben und die resultierende Lösung 12 Stunden bei
2600C polykondensiert. Aus dem so erhaltenen PoIyäther-Polyamidblockmischpolymer
wurden die niedermolekularen, wasserlöslichen Bestandteile durch Extraktion mit Wasser entfernt. Die relative Viskosität
des Blockmischpolymers betrug 2.25, und es enthielt 40 Gewichtsprozent Polyäthereinheiten. Zu einem Kilogramm
der getrockneten Schnitzel dieses Blockmischpolymers wurden 250 bis 2000 g einer 20gewichtsprozentigen
wäßrigen Lösung von Natriumdodecylbenzolsulfonat zugegeben, und das Gemisch wurde gut verrührt. Die gesamte wäßrige Lösung
wurde vollständig von dem Blockmischpolymer absorbiert. Danach wurde das Blockmischpolymer 20 Stunden
im Vakuum bei 9O0C getrocknet. Das Polymer
war in dieser Stufe nicht gefärbt und enthielt 5 bis 40 Gewichtsprozent des Natriumdodecylbenzolsulfonates,
bezogen auf das Gewicht des Blockmischpolymers. Das Blockmischpolymer mit dem darauf
adsorbierten Metallsalz und getrocknete Schnitzel von Polyäthylenterephthalat wurden dann in festem
Zustand in einem Drehbehälter gut vermischt, und das resultierende Gemisch wurde schmelzgesponnen,
wobei man 18fädiges Garn mit 50 Denier erhielt. Die Ergebnisse von Messungen der Eigenschaften
dieser Garne sind in Tabelle I gezeigt
Von dem PoIy- | Faserzusammensetzung |
ewichtsprozen
Polyäther- |
) Natrium- |
Relative
Viskosität des |
Elektrischer
Widerstand |
Nach Alkalibehandlung
I |
Oewichts-
verminderung |
|
äther-Polyamid- | (G |
Polyamid-
Blockmisch- |
dodecyl-
benzol- |
f - i \J \ ΐ\ j j J ι Ί - -
polymers (r/r) |
( χ Iv0Ii) | Festigkeit | (%) | |
Blockmisch- .
polymer adsorbierte |
Polyäthylen
terephthalat |
polymer | sulfonat | <&d) c | ||||
Menge an
Natriumdodecyl- |
über | i0 | ||||||
benzolsulfonat | — | — | 2^5 | 107 | 4,3 | 10 | ||
Vergleichs | 100 | 1,0 | 0,05 | 2^5 | 10 | 4,2 | 11 | |
beispiel 1 | — | 98,95 | 1,0 | 0,10 | 2.25 | 9 ■ | 4,2 | 13 |
Beispiel 1 .. | 5 | 98,90 | 1,0 | 0,20 | 2^5 | 15 | 4,0 | 15 |
Beispiel 2 .. | 10 | 98,80 | 1,0 | 0,40 | 2^5 | 13 | 3,8 | 12 |
Beispiel 3 .. | 20 | 98,60 | 1,0 | 0,10 | 2,25 | 90 | 4,1 | |
Beispiel 4 .. | 40 | 98,90 | ||||||
Beispiel 5 .. | 0 | |||||||
Wie in Tabelle I gezeigt, besitzen die Garne nach der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete antistatische
Eigenschaften, obwohl die Gesamtmengen an Blockmischpolymer und Natriumdodecylbenzolsulfonat,
die dem Polyäthylenterephthalat zugesetzt wurden, sehr klein waren, nämlich in der Größenordnung
von 1,05 bis 1,40 Gewichtsprozent lagen. Selbst wenn diese Garne mit Alkali behandelt wurden, waren ihre
Festigkeiten und Gewichtsabnahmen durch eine solche Behandlung kaum von denen eines Polyäthylenterephthalatgams
verschieden, d. Il, die Game werden
in dieser Beziehung ebenfalls als ausgezeichnet angesehen.
Beispiele 6 bis 9
und Vergleichsbeispiel 2
65
65
Ein Blockmischpolymer, das aus Polycaprylamid und Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht
von 4000 bestand, wurde wie im Beispiel 1 unter
(ο
10
Verwendung von Capryllactam hergestellt. Die relative Viskosität des Blockmischpolymers betrug 2,32,
und es enthielt 50 Gewichtsprozent Polyäthereinheiten. Zu 1 kg von Schnitzeln dieses Blockmischpolymers
wurden 80 bis 1200 g einer 25gewichtsprozentigen Äthanollösung von Natriumtridecylbenzolsulfonat
zugegeben. Jedes der verschiedenen Gemische innerhalb dieses Bereiches wurde gut durchgerührt.
Die Gesamtmenge der Äthanollösung wurde vollständig von dem Blockmischpolymer absorbiert,
und danach wurde jedes der so erhaltenen Gemische im Vakuum 20 Stunden bei 900C getrocknet. Diese
Polymere waren in dieser Stufe nicht gefärbt und enthielten 2 bis 30 Gewichtsprozent Natriumdodecylbenzolsulfonat.
Schnitzel aller dieser Blockmischpolymere wurden dann gut mit Schnitzeln eines Polyäthylenterephthalatisophthalatmischpolymers
(Polyäthylenisophthalat 10 Molprozent) in einem Drehbehälter in den in Tabelle II gezeigten Mengenverhältnissen
miteinander vermischt. Danach wurde jedes Gemisch schmelzgesponnen, um 36fädige Garne
mit 75 Denier zu erhalten. Die Ergebnisse einer Messung der Eigenschaften aller dieser Garne sind
in Tabelle II aufgeführt.
Von dem PoIy- |
Faserzusammensetzung
(Gewichtsprozent) |
Polyäther- | Natrium- | Elektrischer | Nach Alkalibehandlung | Gewichts | Knisterton | |
äther-Polyamid- |
Polyäthylen-
terephlhalat- |
Polyamid- | tridecyl- |
Widerstand
( χ 1010 11) |
ver | |||
Blnckmisch-
polymer |
ISOpninalai | Blockmisch- | benzol- | Festigkeit | minderung | |||
adsorbierte
Menge an Natriurntridecyl- |
polymer | sulfonal | (%) | |||||
benzolsulfonat | 100 | (&'d) | ||||||
(Gewichts | 97,96 | 0 | 0 | über | 13 | heftig | ||
prozent) | 97,90 | 2,0 | 0,04 | 107 | 4,2 | 15 | keiner | |
Vergleichs | 97,80 | 2,0 | 0,1 | 52 | 3,9 | 15 | keiner | |
beispiel 2 | — | 97,40 | 2,0 | 0,2 | 5 | 3,8 | 16 | keiner |
Beispiel 6 .. | 2 | 2,0 | 0,6 | 7 | 3,8 | 17 | keiner | |
Beispiel 7 .. | 5 | 20 | 3,5 | |||||
Beispiele .. | 10 | |||||||
Beispiel 9 .. | 30 | |||||||
Der Knisterton wurde nach Wirken eines falschgetwisteten
Garnes zu Unterwäsche geprüft. Der Feuchtigkeitsgehalt dieser Unterwäsche wurde eingestellt,
indem man sie in einen Raum bei 200C und 20%iger relativer Feuchtigkeit eine bestimmte Zeit
lang legte. Danach trug eine Testperson in einem ähnlichen Raum bei 200C und 20% relativer Feuchtigkeit
diese Unterwäsche und darüber einen WoIlpullover. Nach Umhergehen während einiger Zeit
in diesem Raum zog die Versuchsperson den Pullover und dann die Unterwäsche aus, und dabei wurde
der Knisterton geprüft,
45 Beispiele 10 bis 12
und Vergleichsbeispiel 3
Ein Blockmischpolymer, das aus Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht "von 2000 und Polycaproamid
bestand, wurde wie im Beispiel 1 hergestellt Die relative Viskosität dieses Polymers betrug 2,20,
der Gehalt an Polyäthereinheiten 40 Gewichtsprozent. Nachdem dieses Polymer im Vakuum 20 Stunden
bei 150 bis 17O0C getrocknet worden war, wurden
Proben desselben in fester Phase polymerisiert, um eine relative Viskosität von 2,29 bis 2,46 zu erhalten.
Zu diesen Proben und zu einer anderen Probe, die nicht in fester Phase polymerisiert war, wurde eine
20gewichtsprozentige wäßrige Lösung von Natriumdodecylbenzolsulfonat zugesetzt. Diese Gemische wurden
gerührt und gemischt, und die wäßrige Lösung wurde vollständig in den Blockmischpolymeren absorbiert.
Danach wurden alle Blockmischpolymere im Vakuum 20 Stunden bei 900C getrocknet und sodann
mit Schnitzeln von Polyethylenterephthalat in festem Zustand in den in Tabelle II gezeigten Mengenverhältnissen
vermischt Jedes der resultierenden Gemische wurde schmelzgesponnen, wobei man 18fädige
Garne von 50 Denier erhielt Die Zusammensetzungen und elektrischen Widerstände der so erhaltenen Garne
sind in Tabelle III gezeigt
Bedingungen für die Polymerisation | — | Zusammensetzung (GewichtsOTozent) | Polyäther- | Natrhim- |
Elektrischer
Widerstand |
|
in fester Phase | 2,07 |
Polyamid-
Blockmisch- polymer |
dodecylbenzol-
sulfonat |
(x 1O10O) | ||
Polyäthylen-
terephthalat |
über | |||||
Vergleichsbei | — | 2^9 | 0 | 0 | 107 | |
spiel 3 | Nicht in fester Phase | 2,46 | 100 | 1,0 | 0,1 | 80 |
Beispiel 10 .. | polymerisiert | 98,9 | ||||
20 Stunden bei 1500C | 1,0 | 0,1 | 7,2 | |||
Beispiel 11 ... | 20 Stunden bei 1700C | 98,9 | 1,0 | 0,1 | 4,7 | |
Beispiel 12 | 98,9 | |||||
,C7n
2670
2670
Beispiele 13 bis 15
und Vergleichsbeispiele 4 und 5
und Vergleichsbeispiele 4 und 5
Ein Blockmischpolymer, das aus Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von 6000 und PoIycaproamid
bestand, wurde wie im Beispiel 1 hergestellt. Die relative Viskosität dieses Polymers betrug
2,05, und der Gehalt an Polyäthereinheiten betrug 50 Gewichtsprozent des Blockmischpolymers. Zu diesem
Polymer wurde eine 15%ige wäßrige Lösung von Natriumdodecylbenzolisulfonat zugesetzt. Das Gemisch
wurde gerührt, wobei die wäßrige Lösung in dem Blockmischpolymer absorbiert wurde.
Danach wurde das Blockmischpolymer im Vakuum
10 Stunden bei 700C und 20 Stunden bei 1700C
getrocknet, um das Blockmischpolymer in fester Phase zu polymerisieren. Schnitzel des so erhaltenen
Polymers und von Polyäthylenterephthalat wurden in festem Zustand in den in Tabelle IV aufgeführten
Mengenverhältnissen miteinander vermischt, und die Gemische wurden schmelzgesponnen, um Rohfasern
für Teppiche herzustellen, von denen jede einzelne Faser 18 Denier hatte. Unter Verwendung diese»
ίο Rohfasern wurden Teppiche hergestellt, und die
erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt. In dem Vergleichsbeispiel 5 wurde das Natriumdodecylbenzolsulfonat
dem Blockmischpolymer ohne Lösungsmittel zugesetzt.
Zusammensetzung (Gewichtsprozent) |
Polyäther-Poly-
amid-Blockmisch- polymer |
Natriumdodecyl-
benzolsuifonat |
CiJCK LI IiV 11CI
Widerstand ( χ 1O10O) |
Schlag (Teppich) | Auf den mensch | |
Polyethylen
terephthalat |
über |
lichen Körper über
tragene Spannung (V) |
||||
Vergleichsbei | 0 | 0 | 107 | heftig | ||
spiel 4 | 100 | 0,5 | 0,025 | 19 | keiner | 13,000 |
Beispiel 13 ... | 99,475 | 1,0 | 0,05 | 7,1 | keiner | 2,700 |
Beispiel 14 ... | 98,95 | 1,5 | 0,075 | 4,7 | keiner | 2,200 |
Beispiel 15 ... | 98,415 | 1,800 | ||||
Vergleichsbei | 0,5 | 0,025 | 100 | leicht | ||
spiel 5 | 99,475 | 5,000 |
2670
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Polyesterfäden durch Vermischen in der Schmelze eines synthetischen
linearen Polyesters mit 0,2 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des gesamten
Gemisches, eines Polyäther-Polyamidblockmischpolymers mit 20 bis 75 Gewichtsprozent
Polyäthereinheiten sowie mit 0,01 bis 5,0 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gewicht des gesamten Gemisches, eines Metallsalzes einer mit wenigstens einer organischen Gruppe mit 5 bis
30 Kohlenstoffatomen substituierten Schwefelsäure, Sulfonsäure oder Sulfinsäure, Spinnen dieses
Gemisches bei 265 bis 3200C zu einem kontinuierlichen
Faden und anschließende Orientierung der .MolekülstniktuT der gesponnenen Fäden in Richtung
der Fadenachse, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Metallsalz in einem Lösungsmittel mit Affinität zu dem Metallsalz
sowie zu dem Blockmischpolymer löst und durch Behandlung des Blockmischpolymers mit dieser
Lösung das Metallsalz an dem Blockmischpolymer adsorbiert, bevor dieses in der Schmelze mit dem
Polyester vermischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polyäther-Polyamidblockmischpolymer
verwendet, das nach der anfänglichen Polymerisation in fester Phase weiter polymerisiert
worden ist.
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