DE2019458A1

DE2019458A1 - Synthetische Fasern mit dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften

Info

Publication number: DE2019458A1
Application number: DE19702019458
Authority: DE
Inventors: Isao Kimura; Fumimaro Ogata; Koichiro Ohtomo
Original assignee: Kanegafuchi Spinning Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Spinning Co Ltd
Priority date: 1969-04-22
Filing date: 1970-04-22
Publication date: 1970-11-12
Also published as: US3637900A; US3702350A; GB1309912A

Description

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Kanegafuchi Boseki Kabushiki Kaisha, Tokyo / Japan

Synthetische ?aEern mit dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften

Die Erfindung bezieht sich auf synthetische Fasern, die aus einem thermoplastischen linearen Polymer bestehen und die dauerhafte antistatische und hydrophile Eigenschaften besitzen ο

Es sind bereits zahlreiche synthetische Fasern bekannt, die aus synthetischen thermoplastischen linearen Polymeren bestehen, Diejenigen aus Polyamiden oder Polyestern? welche industriell in großen Massen hergestellt werderij sind im Vergleich zu Naturfasern extrem hydrophob. Diese Hydrophobi^ität ist zwar in gewisser Hinsicht vorteil-

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haft j sie bringt aber auch viele, nicht zu übersehende Nachteile mit sich. So besitzen hydrophobe Fasern und daraus hergestellte Tücher beispielsweise die· folgenden Nachteil©·, wachsartiger Griff, schlechte Anpassung, Neigung, Fett unter Fleckenbildung aufzunehmen, schwierige Beseitigung von Flecken und Neigung zur Aufnahme elektrostatischer Ladungen aufgrund von Reibung * welche dea Schmutz anziehen und verschiedene unangenehme Trageeigenschaften ergeben« Alle diese Machteile hängen eng mit der Hydrophobizität der Fasern zusammen?

™ Zur Vermeidung dieser Hydrophobizitäb und der damit ver · bundenen Nachteile von synthetischen Fasern wurden be reits die verschiedensten Maßnahmen ergriffen, dan Fa sern antistatische und hydrophile Eigenschaften zu verleihen» Die meisten dieser Maßnahmen bestehen in einer Oberflächenbehandlung₈ welch® d®a synthetischen Fasern oder den daraus hergestellten Textilprodukten nur 3ine bestimmte Zeit lang antistatisch© imä hydrophile Eigenschäften verleihen„ Die übrigao Maßnahmen bestehen darin, in das synthetische Fasernbildende Polymer vor dem Bpinnen ein antistatisches od@r hydrophiles Mittel einzuarbeiten Jedoch werden bei den meisten auf diese V/eise hergestellt

t ten synthetischen Fasern IhT^ eigentümlichen Vorzüglichen Eigenschaften verschlechtert., Srfindungsgemäß würden nunmehr Fasern gefunden_s die aus einem synthetischen thermo plastischen Polymer bestehen» wie Z₉B₀ aus einem Polyamid, Polyester, Polyesteräther und dargleichen., und die überlegene antistatische und hydrophile Eigenschaften aufweisen. Bei diesen Fasarn werden die hydrophilen Eigenschaften erhalten, ohne daß ihre eigentümlichen vorzügliche» Eigenschaften in abträglicher Weise beeinflußt werden«

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Ziel der Erfindung ist die Schaffung von synthetischen Fasern mit überragend dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften _; welche auch beim Waschen nicht versohlechtert werden-

Gemäß der Erfindung wird also eine Faser mit dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften vorgeschlagen _s welche aus einer Polymerzusammensetzung bestehen_s die sich aus 99s95 bis.60 Gew,~# eines thermoplastischen synthetischen linearen Polymers und aus 0,05 bis 40 Gew„-& mindestens einer sulfonsaurehaltigen Verbindung zusammensetzt, wobei die letztere Verbindung eine der folgenden Formeln aufweist

Ri (CHpCHO)_n, - H

GH₂SO₅H

(GH₂CHO)_1n

1 ·

R j (CHpCHO)

Ί "2 J

OH-,

m, (CH₂CHO)^ ·|. Η

CH₂Cl

CH,

CH₂Cl

R 4 (CHpCHO)_n, (CHpCO)_n, - (CHpCHO)_1n \ H

R + (CHpCHOV -(CH₀COV -(CHpCHOV -CHpCH-O d\ 'm- ^v 2» nip ίί, Ό, d> y

UI CH

R ■ (CHpCHOY₁ "(GHpCO) - CH₀CH

Ca₂'⁰'

CH.

η.

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R ·· (CH₂CHu)- - (CH₂CH0)_m CH₂CH

CH₂Cl

CH₂CH

CH-

und

worin η eine Ganzzahl von 1 oder 2 bedeutet; R für den Fall, daß η * 1, Wasserstoff, R^O- oder R„.0-(Polyalkylenoxyd)~ bedeutet, wobei R₁ für Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aralkyl- oder -Ary!gruppe mit 1 bis 1Ö Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkylgruppe mit einem alioyclischen Ring mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einen Carbonsäurerest, der durch Weglassung der endständigen Hyds-oxylgruppe von der Carbonsäuregruppe erhalten wird, steht; R für den Fall, daß η · ist, eine Polyalkylenoxydgruppe bedeutet; ra^ eine Ganzzahl V^n 1 bis ^O bedeutet; m^ und si« Ganzzahlen von 1 bit* 6 bedeuten j und fi ein Wasserstoff-, Alkalimetall- oder ErdalkaüEietallatom bedeutet -

In der vorliegenden Beschreibung wird mit dem Ausdruck "Polyalkylefüoxyd" ein Homopolymer eines Alkylenoxyds _t wie ZoB« Äthylenoxyds, Propylenoxyd, Tetramethylenoxyd und dergleichen, oder «rin statistisches oder Blockmischpolymer von mindestens 2, Alkylenoxyden,. wie sie oben erwähnt wurden, verstanden» Ein Polyalkyüenoxyd mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht bis zu 20.000 gibt eine gute Wirkung. Bevorzugt werden -Jedoch durchschnittliche Molekulargewichte von nicht mehr als 1O₀OOO verwendet. Wenn das durchschnittliche Molekulargewicht über 20.000 liegt, dann nimmt die Konzentration an ~SO,M -Gruppen im Molekül zu sehr ab, weshalb keine besonders guten Resultate mehr erhalten werden.

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Beispiele für Alky!gruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen sind; Methyl, Äthyl» Propyl, Butylj Pentyl, Hexyl, Heptyl, f Nonyl, Decyl, ündecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetra-Pentadecyl, Hexadeyl, Heptadeeyl und Octadecyl, Bei-, spiele für Aralkylgruppen sind: Benzyl, Methylbenayl, Äthylbenzyl, Propylbenzyi, Methyläthy!benzyl, Pentylbenayl Heptylbenzyl, Octylbenzylj Nonylbenzyl, Undecylbenzyl usw.,

Die Arylgruppe besteht aus Biphenyl, Haphthyl oder einem aromatischen Alkoholrest, der dadurch entsteht» däS man eine Hydroxylgruppe von einem aromatischen Alkohol der allgemeinen Formel

wegnimmt j worin R^J, R" und H"¹ ein Wasserstoffatom und/oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, Beispiele für solche aromatische Alkohole sind; Pheoole, wie ZoB_a n-Buty!phenol, Isobutylphenol, Amylphenoli Dibutylphenol, Diamy!phenol, Tripropylphenol_s Heptylphenol, Octylphenol, Nonylphenol/Decylphenol, ündecylphenol, Tridecylphenol, Tetradecylphenol, Cetylphenol, Oleylphenol, . Octadecylphenols Dihexy!phenol, Tsihßny!phenol, Biheptyl«- phenol, Diocty!phenol, Dinonylphenol_s Dodecylphenol und dergleichen, sowie Kresole, die von den oben erwähnten Phenolen durch Anhängen voa Methylgruppen an deren aromatische Kerne abgeleitet sind* ! ' ;

Beispiele filr Cycloalkylgruppen sinds Cyolopropyl_? Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl_P Cycloheptjjl» und dergleichen ο ,

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Beispiel© für Garbonsäurereste, die durch Wegnahme der endständigen Hydroxylgruppe ¥on der Garbonsäuregruppe entstanden sina_B sind S5„B, ι Buttersäure, Gapronsäure, Caprylsäuz¹®, GapriasäüJra ₉ Laurisssäur® ₃ fiyrisfcinsäur® » PalmitinsäurQ, St®ariaßäwra, ölsäure. Ricinolsäure

Das in der Sulfonsäraro&ruppe nnthaltene Ά bedeutet Wasserstoffs, ein Alkalimetall₃ wi© a,B» LithiuiSj Katrin©₉ Kalium und dergleichen₈ oder ein Erdalkalimetall₇ wie ^₀B₀ Magnesium υ Kai si um» S±nk₃ Barium und dergleichen,» Wenn H ein Erdalkalimetall iat₉- daaa ist die Loslichke.lt der ofe©Ks erwähnten Sulfonsäuragruppaa aufweisenden Verbindung geringer. Es kann also der EaIl eintasten, daß dia LÖsiiolikeit der Verbindung stark verriog©rt; wird, wenn man dies® Verbindung mit einer anderem Verbindläng in BerüSiEting bringt-, dl® solch© Metalle

Die theriiQplastiseJteo ₃ synt]&etissli@n lineare« welche die s.yn the tische si Fasern d©r vorliegenden Erfisäung bilden ₈ sind voraiigsw@is® schmolssspinnbara Po »»Bo Pol^aioiä@₉ Polj®st@r₀ Polysstsräth©^, Polyol Polyurethanes Polyvinlehlo^id_s Polystyrol und de Besonders beTorsnagt» staä s_oB_o Polyamide₃ Foljester und Poly es t®r§ ther,

Gemäß ü®s Irfiodung könB®n äi® Polyamide! Homopolyamida und Miachpol^affiid® s@iia₉ welche durch PqIykondensation aiindestens @iner amidbildendsis Verbinöiaag erhalte« wer den. Beispiel® hierfür sind Lactam® ₈ ^ und Saljsa aws öinera Diaisisi und ©ines· Dicarbonsäure, Speziell® Beispiel® hierfür siaä €-SapfQla©tam₉ 6~ oapxoneäuro und'Sylonaal8e₉ di© durch wllHcOrliuha .nation eis@s Öiamins_s ^*i© «·Ββ ©in©.© ^

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heterocyclischen Diamins, beispielsweise Piperaain, Dimethylpiperazin und davon abgeleitete N₁ H¹ substituierte ringhaltige Diamine, eines alicyclischen Diamine_s beispielsweise bis(p-Affiinocyclohexyl)nj8than oder dergleichen} oder eines Diamins mit einem aromatischen Ring, beispielsweise ra-Xylylendiamin undp-*XyIylendianiin, mit einer Dicarbonsäure, wie 2»Β₀ einer aliphatischen Diearbonsäure ₃ beispielsweise Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, 1,lÜ-Deöandicarbonsäure usw_o, einer ringhaltigeη Dioarbonsäure, beispielsweise Terephthalsäure, Isophthansäure und durch Hydrierung der aromatischen Ringe derselben abgeleitete alicyclis ehe Säuren, erhalten werden« Von den oben erwähnten Polyamiden werden besonders bevorzugt: Polykondensationsprodukte von /-Butyrolactaas, d-Valerolactarnj £ "Caprolactam₄ Heptolactam, 6-Aminocapronsäure, 7"Aminoheptansäure, 9-Aminononansäure_s H-Aminoundecansäura und Kylonsala·, die aus Tetramethyldiamin, Pe η tame thy le ndi ana In₉ Hexamethylendiaiain; Heptamethylendiainin, Octafiethylendiaminj, Honametfoylen&isffiln _t Became thy lenöiaiain, Undecaoethyleadiaain, Dodecamethylendiarain, m-XylylendiajBin, bis ( Γ -Aainopropyl) Äther j H₈H*-lJis("» -Aainopropyl)piperassin oder 1,1-1»Di-amino~ mn decan, und aus Terephthalsäure, Isophthalsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Piaelinsäure» Korksäure, Azelainsäure, sebacinsäure, Dodeöanäicarbonsäure, Hexahyciroter8phthal~ säure, Diphenylen-^j^'-üicarbousäure, iiiphenylmethan-^,4'-dicarbonsäujpe oder Diphenyläther-*!-^¹ «diearbonsäure bestehenc

Von den gemäß der Erfindung verwendeten Polyestern sind Polyäthyienttrephthalat (in der Folge als PET abgekürzt) und modifizierte Polyester, die überwiegend aus PET bestehent repräsentativ», Mit dem Ausdruck "modifizierter Polyester" ist ein Polykonäensaticnsproäukt

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aus PET~bildenden Materialien und mindestens einem bifunktioneilen, esterbildenden Material gemeint. Beispiele für solche esterbildende Materialien sind; aliphatische Diole, wie Z₀B_n Diäthylenglycol, Trimsthylenglycol, Tetramethylenglycol und dergleichen; alicyclische Mole, wie ZaBo 1s^-Cyclohexandimethanolj 1 _s4-~Cyclohexandiol und dergleichen; aliphatische Dicarbonsäuren_f wie z,B_c Adipinsäure, Sebacinsäure₅ ij-IO-Decandicarbonsüure und dergleichen; aromatische Dicarbonsäuren, wie ζ,,Β. Isophthalsäure_? Natriumsulfosiophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und dergleichen; alicyolische Dicarbonsäuren_y wie ZcB, Hexahyäroterephthalsäure, Hexahydroisophthalaäure und dergleichen; Oxycarbonsäuren, wie z«Bo para-Hydroxybenzoe»· säure und dergleichen; sowie funktioneile Derivata derselben ·

Polyesteräther, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind Z₀B. Polyäthylenoxybenzoat und die verschiedenen MiEchpolymeren_s die überwiegend aus Polyäthylenoxybenzoat bestehen«

Die oben erwähnten Polyamide, Polyester und Polyesteräther können als Zusätze anorganische oder organische Substanzen enthalten, wie ζ,So Mattierungsmittel, Pigmente, Farbstoffe, Lichtßtabilisatoren_s fluoreszierende optische Aufheiler, Wärmeetabilisatoren, Weichmacher usw,

Gemäß der Erfindung liegt die Menge der suifonsäurahaltigen Verbindung, die In das thermoplastische synthetische lineare Polymer eingearbeitet wird, im Bereich von 0,05 ¹W Gewo~#, vorzugsweise im Bereicch von 0_s 1 bis 30 und insbesondere im Bereich von 0 5 bis 10 Gew,.-#, bezogen auf die Zusammensetzvmgo Wenn die suixoasäurehaltige Verbindung in der Polymerzusammensetzung :.m oben erwähnten

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Bereich liegt;«, dann kann aus der Polymerzusammensetaung eine synthetische Faser mit außergewöhnlich dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaftan erhalten werden. Bei diesen Fasern sind die vorzüglichen Eigenschaften, der synthetischen linearen Polymeren, wie ZoS« Reißfestig~ keit₉ Heißdehnung, Zugelastizität und Fatfbaufnahmefähigk©it bei Polyamidfasern j Wash and Wear-Eigensehaften, Wärmestabilität, Thermofixierungsfähigkeit und hoher Elastizitätsmodul bei Polyesterfasern, nicht verschlechtert. Wenn der Gehalt an sulfonsäurehaltiger Verbindung weniger als { o,O5 GeVo-¹Jo beträgt, dann sind die antistatischen und hydrophilen Eigenschaften der synthetischen Fasern unzureichende Mehr als 40 % sind ebenfalls unerwünscht, da dann verschiedene gute Eigenschaften des die Fasern bildenden synthetischen linearen Polymers versdäechtert werden O

Die sulfonsäurehaltige Verbindung, die glelchföraig in die synthetische Faser eingearbeitet werden soll, kann eine Flüssigkeit₃ ein Fett oder ein Wachs sein, und kann in Form einer wässrigen Lösung oder einer wässrigen Dispersion dem Polymer zugesetzt werden■> ä

Wenn das Polymer ein Polyamid ist, dann kann die sulfonsäurehaltige Verbindung entweder vor oder während der Polykondensation in die Rohmaterialien für das Polyanld oder nach der Polykondensation in das geschmolzene Polyamid eingearbeitet werden. Wenn dagegen das Polymer ein Polyester oder ein Polyesteräther ist, dann kann die sulfonsäurehaltige Verbindung gleichförmig in das Polymer eingearbeitet werden, indem sie" vor der Bsteraustausehreaktion oder zwischen der Esteraustausohreaktion uad der Polykondensationsreaktion oder nach der Polykonden-

sationsreaktion zugegeben wird. Insbesondere wird die Zugabe nach der ifisteraustauschreaktion und vor der Polykondensationsreaktion bevorzugt»

Es iet auch möglich» eine größere Menge der sulfonsäurehaltigon Verbindung als erforderlich dem Polymer vor, während oder nach der Polymerisationsreaktion zuzugeben, uns zunächst Grundmischungschips mit einem hohen Gehalt an sulfonsäuren haltiger Verbindung herzustellen₃ worauf dann die so erhaltenen Grundmisehungschips vor_} während oder nach der Poly msrisationsreaktion in das Polymer eingearbeitet werden können₀ Außerdem können dl© Grundmischungschips und die Polymer chips 8 die kdiae sulfonsätarehal feige Verbindung enthalten, mechanisch gemischt werden ₉ o'der-die beiden Eolymerarten können auch in zusammengesetzte Chips verarbeitet werden, welche dann einem Sehm©lzspianver£ahre® augeführb werden, um synthetische Fasern herzustellen_y welche aus einer Polymerausamrasnsetsung bestehen, in der die eulfonsäurehaltige Verbindung gleichmäßig verteilt ist«

Die sulfonsäurehalfeige V^rbindimga die in di@ synthetische Faser der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werä@ö soll» besitzt nahezu den gleichen Schmelzpunkt wie äbnlich© ¥erbindungen, die keine Sulfonsguregruppeii enthalten.,, aber die freibaa ein® fook® 8<shia@lsviekosit&to ine iie« sem Grunde zeigen sie eine vorzügliche Verträglichkeit mit Polyamiden, Polyestern, Polyesteräthern, Polyolefinen uew₀ Schließlich bssitzsn sie auch mine aufrisdenstellende Misch barkeit mit und eine mfriedensteliend® Sispergierbarkeit in diesen Polymeren, so daß Qienmls eine ungleichmäßige Verteilung oder eine Phasentreniwing wäliirend der Polymerisation , während einer Hiscfeuog ±n der Sehmelza oder des Sohmeläspinnens auftritt.

.Wenn 4ie oben erwähnte salfoiislliirehaitige neben der Sulfoneiuregruppe

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eine aktive Gruppe aufweist) wie z.B. ein aktives Chlor, eine ungesättigte Äthylengruppe, eine Epoxygruppe und der-v gleichen, dann verknüpft sich die aktive Gruppe als solche feat mit einer anderen aktiven Gruppe im Polymer, so daß die Möglichkeit einer schlechten Einmischung oder Aus» scheidung weiter" stark verringert wird und eine Polymerzusammensetzung mit dauerhaften und vorzüglichen hydrophilen und antistatischen Eigenschaften entsteht.

Ein außergewöhnliches Merkmal der sulfonsäurehältigen Verbindung besteht darin, daß sie, wie bereits erv.'ühnt, eine g,ute Verträglichkeit mit elneia synthetischen linearen Polymer, wie 2.B. Polyamid, Polyester oder Polyesteräther, besitzt. Dagegen weist eine ähnliche Verbindung, die keine Sulfons&ure enthält, niemals eine solche vorzügliche Verträglichkeit auf.

Wenn die Polymerzusaamensetzung, die also aus einer sulfonsäurehaltigen Verbindung und einen synthetischen linearen i'olymer, wie z.B. einem Polyamid, einen Polyester oder einem Polyesteräther* besteht, entweder alleine oder gemeinsam mit dem gleichen Polymer wie oben, das keine sulfoneäurehaltige Verbindung aufweist, oder mit einem unterschiedlichen Polymer schmelzgesyonneri wird und der üabei erhaltene Faden ver-8treckt wird, dann wird eine synthetische Faser mit vorzüglichen antistatischen und hydrophilen Eigenschaften erhalten. Insbesondere besitzt eineKompoeitfaser, welche aus mindestens zwei aneinanderheftenden und verschiedenen Komponenten besteht, welch« sich gleichförmig entlang der Faoerachse erstrecken, wobei die eine Komponente aus einem thermoplastischen synthetischen faserbildenden linearen Polymer und die andere Komponente aus der oben erwähnten Polymerzusammensetzung besteht, vorteilhafte Eigenschaften, wie z.B. die vereinigten Eigenschaften der beiden gemeiniam ge~

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sponnenen Polymeren. Außerdem besitzen sie eina vorzügliche Krauselungefähigkeit (die durch Erhitzen oder Quellen hervorgerufen wird)j sofern die Komponenten in einem Seite~an~Seite~ oder einem exzentrischen Hülle-und-Kern -Verhältnis„ im Querschnitt des Fadens gesehen, vorliegen. Schließlich besitzen sie auch vorzügliche antistatische und hydrophile Eigenschaften, solange die Polymerzusaamensetzung, welche die sulfonsäurehaltige Verbindung enthält, kontinuierlich entlang der Fasaraehse vorliegt₉ auch wenn sie nur β5-^n ziemlich kleinen Teil der Faser einnimmt.

W Ρββ Verstrecken kann Ιο kalten oder in «armen Zustand vorgenommen mtrden. Überraschenderweise mirda festgestellt, daß dl· tFfii£ia«iiigeg®iBil@®a synthetischen Fasern aooh bee »er· und dauerhaftere antetetieshe ^fm& hydrophile Ei^ensohiften erhalten« wenn alt «arm veratreekt ««rdan·

SIa aulfoneätirehaltlgan Verbindungen

die in die synthetischen Fasern der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden, können beispielsweise nach den folgen» den Verfahren synthetisiert werden;

a) Synthese einer sulfoneäurehaltigen Verbindung aus eines Jfolyalkylenoxyd der Dioltyp«.

Ein Polyalkylenoxyd der Bioltype wird durch Erhitzen ge« schmölze» und in Gegenwart von Bortrif/luorid oder in Gegenwart eines FriedeI-Cräfcs-Kataiyeators mit Spichlorhydrin (oder ß&az allgemein mit einem Epihalo^enhydrin) umgesetzt, um ein Blockuischpolymer aus einem Polyalkylenoxyd und Epichlorhydrin herzustellen. Wenn hierbei im Keaktione^emischavie Wasser vorliegt, dann wird dieses Wasser unter Umständen unter Ringöffnung an Epichlorohydrin angelagert, wobei sich ein Oligomer bildete

Das auf diese Weise erhaltene Blockmischpolymer wird in Was« ter diapergiert oder aufgelöst und dann sulfoniert, indem eine bestimmte Pienge ^iues Sulf^nierungsmittels, wie ζ ,Β.

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natriumsulfat zugesetzt wird» Wenn ia obigen Pall alle aktiven Chloratome in den Seitenketten des Polyaers.-sulfoniert werden sollen, dann kann dies dadurch ausgeführt werden, daß man dem oben erwähnten ReaktiGnsgemisch eines niedrigen Alkohol zusetzt 3 vm überschüssiges Natriusaulfit und· das Reaktionsprodukte beispielsweise Natriumchlorid:, auszufällen , woran sich eine Filtration und eine Abdestillation des Lösungsmittels anschließt»

Wenn die aktiven Chlorabome

teilweise sulfoniert werden und wenn das dabei her·» gestellte Zwischenprodukt anschließend einer Chlorwasserstoff abspaltung unter Verwendung eines Alkalihydroxyd in Wasser oder in einem niedrigen Alkohol, wie.ζ,B* Methanol, Äthanol und dergleichen, öder eines ßioht-polaran organischen : Lösungsmittel, wie Z₀B₀ Benzol, Toluol und dergleichen, unterworfen wird* dann können Bpoxygruppen und Methy» langruppen in die Enden oder in die Seitenketten des Hole» küls eingeführt werden. Weiterhin fcana bei entsprechender Kontrolle der Chlorwasserstoffabspaltung durch Alkalihydroxyd etwas aktives Chlor nieht-uegeieetzt zurückgelassen werden, sofern dies erwünscht ist» So kaue jede funktioneile Gruppe_s wie ZoBo ein aktives Chlorate« oder eine Methylen- oder Epoxygruppe, nach belieben in die äulfonsäurehaltige Verbindung eingeführt werden * Das obige Verfahren läßt sich beispielsweise durch die folgenden Formeln darstellen

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Schmelzviekosität merklich von der entsprecheηdeη Verbindung_$ die in ihrem Molekül keine -Si)₅H -Gruppe enthalte Beispielsweise erhält ein Blockmischpolymer aus einem Polyaikylenoxyd_} daß keine Sulfoneeuregruppe enthält und ein Molekulargewicht von ungefähr 10,000 aufweist $ und auß Epichlprohydrin eine flüssige Form, wenn die Blockmiechpolymerlsation verstärkt wird, Außerdem ist auch ein Epichlorohydrinyhomopolymer mit einem Molekulargewicht von ungefähr Iu₀OOO oder weniger bei Raumtempera gut kein feststoff_f sondern eine Flüssigkeit oder ein Fett. Weiterhin zeigen sowohl das obenerwähnte Blockmiechpolymer als auch das Epichlorohydrinhoraopolymer bei 200 bis 300⁰C eine bemerkenswert geringere Sohmelzviekositäto Dagegen ist die sulfonsäurehaltige Verbindung_s die durch Einführung von Sulfonsäuregruppen in das oben erwähnte Blockmischpolymer erhalten wird_s oder das Epichlorohyürinhoinopolymer bei Raumtemperatur fest, besitzt einen schmalen Schmelzbereich und bei 200 bis 30O⁰C eine extrem hohe ibohinelzviskoeität.

Der KrweichungBpunkt und die Schmelzviskosität der oben erwähnten sulfonsäurehaltigen Verbindung sind äußerst bedeutsam für die Herstellung einer gleichförmigen Polymersusamiaensetzung durch Einarbeiten der sulfonsäurehaltigen Verbindung in ein synthetisches lineares Polymer (wie z.B. Polyamid, Polyester, Polyesteräther, Polyolefin oder dergleichen) während oder .nach der Polymerisation des Polymere oder fUr die Verbesserung der Verspinnbarkeit und Verstreckbarkeit von Fäden, wenn die FolyRtersusammensetzung, welche eine sulfonsäurehaltige Verbindung gleichförmig in sich eingearbeitet enthält, schiaelzgesponnen und anschließend verstreckt wirdc Dch., wenn die Schmelzviskosität der oben erwähnten Bulfonsaurehaltigen Verbindung nahe an derjenigen des synthetischen linearen Polymers liegt, dann werden bezüglich der Dispergierbarkeit und der Mischbarkeit der Verbindung in deia

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Polymer wie auch bezüglich der Spinnbarkeit und der Verstreckbarkeit des Fadens die besten Resultate erhaltene In federn Fall ist beim Schmelzspinnen einer Polymerzusammensetzung, die vorher durch homogenes Vermischen der eulfonsäurehaltigen Verbindung mit dem synthetischen linearen Polymer Ibrge« stellt worden ist, die gleichförmige Mischbarkeit der sulfonsäurehaltigen Verbindung mit dem Polymer gegenüber dem Fall stark verbessert, bei dem irgendeine herkömmliche Verbindung verwendet wird, da die sulfonsäurehaltige Verbindung ein Feststoff mit einer hohen Schmelaviskosität ist.

Die sulfonsäurehaltige Verbindung, die in der Polyaersusarameneetzung für die erfindungsgemäßen Fasern vorliegt, erhöht, 3© nach dem Gehalt an vorliegender SuIfonsäure, die Hydrophilizitöt« Bei einem übermäßig großen Gehalt wird das Polymer sogar wasserlöslich <,

Die synthetischen Fasern,'die aus einer Poly Bierzusammensetzung bestehen, welche die sulfonsäurehaltige Verbindung enthält, wie auch daraus hergestellte Textilprodukte besitzen bemerkens« wert dauerhafte vorzüglich© antistatische und hydrophile Eigenschaften, welche die verschiedensten Behandlungen oder Waechvorgänge überstehen, insbesondere wenn die Verbindung ein ausreichend hohes Molekulargewicht (beispielsweise 400 bis 20oO0CS>, doh« eine ausreichend lange Holekülkette. besitzt.

Wenn das Polyalkylenoxyd aus einem in Wasser unlöslichen Polyether, wie z.B«. Polypropylenglykol (in der Folge ale PPG abgekürzt, Polytetramethylenglykol (in der Folge als PTG abgekürzt) und dergleichen besteht, dann ist es außerdem möglich; nach Wunsch die Hydrophilizität und die Hydrophobizität der daraus hergestellten sülfonsäureiialtigen Verbindung ausgewogen zu gestalten, indem die Synthesebedingungen so eingestellt werden, daß eine geeignete Menge der ßulfonsäuregruppe in die Verbindung eingeführt wird. Wenn außerdem

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mindestens eine Art von funktioneilen Gruppen, wie z_eB₀ aktive Chloratome_s Methylengruppen, Epoxygruppen und dergleichen, in die Moleküle der oben erwähnten Verbindung eingeführt wird und wenn die resultierende Verbindung in ein synthetisches lineares Polymer, wie z.B, Polyamid, Polyester, Polyesteräther_v Polyolefin und dergleichens während der Polymerisation oder vor dem,Schmelzspinnen eingearbeitet wird, dann reagieren die reaktiven Chloratome j Methylengruppen oder Epöxygruppen in der sulfon~ säurehaltigen Verbindung und werden fest mit dem Polymer verbunden, so daß die sulfonsäurehaltige Verbindung niemals durch Waschen aus der Polymerzusammensetzung entfernt wer~ den kann, So kann das Polymer mit dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften ausgerüstet werden. Dies stellt ein wertvolles Merkmal der erfindungsgeraaßen !fasern dar»

Wie bereits erwähnt, besitzen die synthetischen Fasern der vorliegenden Erfindung, d_oh„ synthetische Fasern, die aus einem synthetischen linearen Polymer, wie ZoB. Polyamid, Polyester, Polyesteräther, Polyolefin und dergleichen, und aus Oj,05 bis 40 Gew_o~#, belogen auf die gesamte Polyaerzusammensetzung, der oben erwähnten sulfonsäurehalfcigen Ver~ bindung bestehen, wobei diese Verbindung in der.Zusammensetzung gleichförmig dispergiert ist, dauerhafte antistatische und hydrophile Eigenschaften neben ihren eigentümlichen vorzüglichen Eigenschaften ο Es ist deshalb überflüssig zu sagen, daü die erfindungsgemäßen Fasern nicht solche Nachteile aufweisen_swie sie durch das Fehlen von antistatischen und hydrophilen Eigenschaften in den herkömmlichen synthetischen Fasern entstehen. Hierdurch wurden also die Nachteile der herkömmlichen Verfahren zur zeitlichen antistatischen und hydrophilen Ausrüstung von synthetischen Fasern beseitigt* Insbesondere ergeben die erfindungsgenäßen Fasern keinerlei

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unbequeme Trageigenschaften, *äe sie hydrophoben Fasern eigen sinds und außerdem besitzen sie ein^n ähnlichen Griff wie Naturfasern, weshalb sie sich als Materialien für die ■ verschiedensten Kleidungsstücke, Polster, Inctustriawaren usw. eignen *

Die Erfindung wird anhand der folgendsn "Beispiel© näher erläutert. In den Beispielen beziehen sich Tfsile odor Prozents auf das Gewicht, Das Zeichen Cl) bezieht aich auf die ?iskositätszahl, welche in mata-Kresol als Lösungsmittel bei 3O°C (im Falle eines Polyamids) oder in ortho Ohloropheiiol als Lösungsmittel bei 30⁰C (im Falle eines Polyesters ader Poly esteräthers) bestimmt wurde=. Als Teststücka für die Bestimmung der Viasserabsorptionsfähigkeit und dar Spannung dee Reibungselektrizität der Pasern wurden verstreckte Garn« verwendet, die in einer 0_;2 %-±gQsi wässrigen Lösung eines Haushaltwaschraittels bei 8O⁰C während' 30 Minuten gewaschen fünfmal hintereinander in heißem Wasser gespült und getroctns'

worden

Die spannung der Reibungselektrizität der Fasern wurde in dar folgenden Weise bestimmt! Ein Teststück des Garns wurde" 24 Btunden in einer Atmosphäre von 65 % relativer Feuchte. bei 20⁰C konditioniert und dann mit einer Laufgeschwindigkeit von 100 m/min auf einem porsellanartigen Titankörper unber einer konstanten Spannung₉ die durch eine Spannungsscheibe hervorgerufen wurde₉ gerieben, um Reibüngselektrdettät au erzeugen» Dabei wurde die Spannung durch ein elekbrostattisches Induktionsverfahren mit Hilfe eines Rotationssektor» bestimmt0

Beispiel 1

500 Teile Polyäthylenglykol (in der Folge als PEG abgekürzt) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von ungefähr

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BAD ORIGINAL

4_oÖ00_s welches sauber entwässert worden war, wurden bei in einem Behälter geschmolzen. Zur Schmelze wurden 2_S5 Teilö 47 #-iges BF,«<-Ätherat zugegeben. Das Gemisch wurde sorgfältig gerührt, und dann wurden 70 Teile Epichlorohydrin (in der Folge als EP abgekürzt) tropfenweise während 2 Stunden zugegeben. Diese Reaktion wurde bei einer Innenteraperatur von 6$ bis 7O⁰C durchgeführt. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Reaktionsgeiaisch eine weitere Stunde bei der gleichen Temperatur gerührt, worauf der Katalysator und eine kleine Menge nicht-umgesetzte Komponenten unter t/ernihdertem Druck auf einem siedenden Wasserbad abdestilliert wurden» Das auf diese Weise erhaltene PEG/EP-Blockmischpolymer wurde in 1*500 Teilen Wasser aufgelöst, worauf eine wässrige Lösung von Natriumhydroxyd zugesetzt wurde, tun die Azidität des als Katalysator verwendeten BF, zu neutralisieren. 75_S7 Teile Ka · triumsulfit wurden dann unter Rühren bei 80*0 in den Behälter eingebrachtf und die Reaktion wurde unter weiterem Rühren fortgesetzt. Nachdem aus dem Reaktionsgemisch eine homogene Phase entstanden war» wurde das Rühren eine weitere Stunde fortgesetzt, worauf die umgesetzte Flüssigkeit auf Rauatempe"-ratur abgekühlt wurde. Dann wurde die umgesetzte Flüssigkeit unter einem verminderten Druck auf ein Wasserbad gebracht, um das Wasser vollständig abzudestillieren. Das auf diese Weise erhaltene wachsartige Produkt wurde in 2„000 Teilen 99$5 Äthanol aufgelöst, wobei das als flatriumchlorid gebildete Hebenprodukt ausfiel, das abfiltriert wurde,, Hierauf wurde unter vermindertem Druck das Äthanol vollständig aus der Lösung abdestilliert. Es wurde ein festes Produkt erhaltene das aus einer sulfonaäurehaltigen Verbindung bestand. Das Produkt enthielt 3_S75 ^ gebundenen Schwefel und hatte einen Sulfonierungsgrad von 97 %e

»20-

009846/1786

2012458

Es -wurde angenommen, daß das resultierende Produkt eine -Mischung;-der foigenclen durchschnittlichen Strukturformeln war;

L \

OH

CH - O

,0

R -

CH₂ - CH

-CH-O ^CH2^C1 /o,1

Als nächstes wurden 3 Teile der sulfonsäurehaltigen Verbindung, 95 Teile epsilon-Caprolactamj 3 Teil© Wasser, 0,3 Teile Titandioacyd, eine kleine Menge Lichtstabilisator (anorganische Manganverbindung) und O₉15 Teil© Essigsäure in einen Autoklaven eingeführt, der vorher mit Stickstoff gespült worden war₀ Darin wurde das Gemisch unter Rühren 3 stunden unter einem Druck von 1₉5 Atü auf 260⁰C und dann noch weitere 2 Stunden unter atmosphärischem Druck auf 26QKJ erhitzt, wodurch eic Vorkondensat erhalten wurde». Hierauf wurde der-Innendruck bis auf 300 mraHg verringert und eine Polykondensation 5 Stun den lang bei 260* Q ausgeführte Das Polymer wurde dadurch ausgetragen, daß der Autoklav unter Verwendung von Stickstoff mit einem Druck von 3 Atü unter Druck versetzt wurde/ wobei das Polymer aus dem Boden des Autoklaven als Band ausgepreßt wurde„ das dann In Wasser abgesehreckt und in Chips geschnitten wurde«. Zum Zwecke des Vergleichs wurden auch Chips in der gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen hergestellt,' mit dem Unterschied, daß keine sulfonsäurehaltige Verbindung zugesetzt wurde,

-Dann wurden die Chipchargen 20 Stunden mit Wasser von öO°C gewaschen, um die wasserlöslichen Komponenten zu extrahieren» Hierauf wurden sie bei 8O⁰C unter einem verminderten Druck von 0_P1 mm Hg getrocknet _& wodurch ihr Wassergehalt auf 0,05 % ge^

009846/1786

bracht wurde _ύ

Unter Verwendung eines Schneckenextruders wurden die auf diese Weise erhaltenen Chips bei 270⁰C schmelzextrudiert» um frisch gesponnene Garne von 240 den und 1ö j?äden herzustellen, die dann bei 20⁰C unter einer relativen leuchte von 6$ fr auf das 3,51-fache ihrer ursprünglichen Länge kalt' verstreckt wurden. Es wurden Garne mit den in der folgenden Tabelle angegebenen Eigenschaften erhalten»

Tabelle Ί

Garnprobe	Polymer	wasser lösli che Kom ponente (*)	Garn	Reißfe stigkeit (g/den)	Reißdeh nung (JW	Wasser- absorp tion der Faser	Spannung der Rai- bungselek" trizität (V)
erfindungs gemäß Vergleich	ω	9₉2	5,-1	31,4	16 _S5 . 9»*-	200 2 400
■1,2" 1,2

Aus der Tabelle 1 geht hervor, daß die synthetischen Fasern der vorliegenden Erfindung vorzügliche dauerhafte antistatische und hydrophile Kigenschaften besitzen=

Beispiel 2

Das gemäß Beispiel i hergestellte sulfonierte HEG-Derivat wurde ausreichend getrocknet, granuliert und vorher mit ver* schiedenen Anteilen der Kylon-6-Chips gemischt, die su Vergleichs zwecke η in Beispiel 1 hergestellt wurden» Dae Gemisch wurde in einen Trichter eingebracht, der vorher mit Stick-

=•22·=·

009846/1786

sboffgas gespült worden war, und in einan Extruder mit ainora Stiefe!durchmesser von 40 mm in der Schmelze gemischt_s Aus dem Extruder wurde das Gemisch in Form eine3 Bandes ausgepreßt und dann wiederum in Chips geschnitten. Die resultierenden Chips wurden bei 80⁰C unter einem verminderten Druck von 0₈1 DiHiHg getrocknet und in dar gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen in Beispiel 1 sohinelzextrudiert und ^erstreckt. Es wurde dabei ein Garn von 70 den mit 18 Fäden arhalten₉ das die in der folgenden Tabelle 2 angegebenen Eigenschaften besitzts

mmtm wr:sjr-.

	Tabelle^	Garneigensc ten •»Mn mannt. .-mnittta i.-s·=^» r, Reißfestig keit (g/den)	haf- Röißdeh nung (/ό)	Wasserab sorption der FaQtBJ? JWJl'·'·'-'··"»"·**·¹"·⁰	Spannung der Rei- bungs= slekbri- sit afc (V)
I4isohuni hältnls Hylon-6	rsver- erfindungS" gsmäße Zu sammenset zung.	5,3			2 400
100	0	5,3	32,0		'! 500
99,95	0,05	5,4	32,5	10,8	800
99*9	0₃1	5,3	33 ₃6	11,5	500
99,5	ö;5	5,*	30,1	13_S2	300
99	1	5_?2	35 ö	16,8	100
95	5	4,8	33 _?9	26,5	50
90	10	*>5	37,2	31,4	50
70	30 ' ■	*»1	38,5	32,5	50
60	40	3,0	42,1	35,6	50 *hu ψ asm* wwain^·»»»""¹^^*
50	50

Die obigen Resultate zeigen, daß, wenn der Gehalt an sulfonsäurehaltiger ferbindung O_SO5 # oder mehr beträgt, hydrophile und antistatische Eigenschaften zu beobachten sind, Sia zeigen insbesondere, daß, wenn der Gehalt an sulfoneäurshaltiger

009846/1736

23 - ^: ■ ' ·

Verbindung 0,1 bis 30 # uncl insbesondere 0,5 bie 10 # beträgt, gute Resultate erhalten werden, wogegen, wenn der Ge· halt mehr als 40 % ausmacht, die Reißfähigkeit der Fasern Qcrklich verringert wird.

Weiterhin wurde FEG, wie es in

Beiepiel A verwendet wurde., oder das PEG/BP-Bl octan ischpoly-· mer, bei dem es sich um ein Zw is ehe nderivay handelte <, Bit Kylon-6-Chips in den gleichen Verhältnissen wie oben gemischt.

Es wurde versucht, diose Gemische im Extruder in Form von Schmelzen zu mischen» Beide Stoffs wurden Jedoch bereits an Eintritt'des Trichters weich, so daß sie nicht in den Extruderstiefel gelangten und Klumpen bildeten. Dae Polymergemisch konnte nicht verarbeitet wöi-d«n.

Beispiel/*>

Ein PEG/EP-BlockniiBChpolymer wurd© ia der gleichtß Weise und unter den gleichen Bedingungen vie in Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, daß 500 Tolle PEO alt eine» durchschnittlichen Molekulargewicht von ungefähr 8.000 und 1,6 Teil® #7 #~iges BF,-Xth®rat verwsn&st wurdaa, und daß 35 Teile EP unter Rühr®β dem gescSüEolseassn G<aelsch sugeeetst wurden, um eine Reaktion diarchzaführsB. Bas erhaltene Mischpolymer wurde in "K500 Teilen Wasser aufgelöst, und JO Teile NatriuBBulfit- wurdan unter Rühren bei 8ü*C z\igesetst, um 3/3 der aktiven Chloratome im Polymer zu sulfonieuQß. Sur wäBsrigen Lösung der teilweise sulfonierten PEG~Berivate_r die auf diese Weise erhalten worden waren, wurden weiterhin bei 50 bis 60⁰C 5 Teile Katriumhydroxyd zugesetzt, um eine Dehydrochlorierungsreaktion durchzuführen, worauf die Lösung mit Salzsäure neutralisxert und eine Trocknung durchgeführt wurde, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist» Zum resultierenden Produkt wurde Äthanol zugesetzt, um das als Nebenprodukt gebildete 'Natriumchlorid auszufallen, das dann abfiltiert wurde. Durch Abdestillation des Äthanols aus der

98 46/178 6

ft ft

Lösung wurde ein festes Produkt einsr sul.f cnsaurohaltigdn Verbindung erhalten', welches einmi t?;s bunde nen ßchwe felge·-· halt von 1 _;,4 % und einen Epoxy wert von O.,c!2 meq/g ßnthialt.. Es wurde angenommen_f daß das resultierende Produkt ein© Mischung mit den folgenden durchschnittlichen Strukturformeln v/ar s

CIi₂ -. CH - CH₂]

X₀/

OH

Das in der obigen Weise hergestellte Produkt wurde ausreichend getrocknet und granuliert. Dann wurden drei Teile des granulierten Produkts gut mit 97 Teilen Nylon-6G₅ daß eine Viskositätszahl (i) von 1,1 aufwies und 42 meq/kß end^ändige Aminogruppen besaß _t gemischt;«, Die Mischung wurde hierauf durch einen Trichter_s der sorgfältig mit Stickstoffgas ab geschlossen war» in einen Extruder mit 285⁰C eingebracht_s und direkt in ein unverstrecktes Garn von 240 den und 18 Fäden extrudiert, welches auf einer Hülse aufgewickelt und dann auf das 3}7~£ache seiner ursprünglichen Länge mittels einer auf 90°C erhitzten Rol2e heißverstrackt wurde» Weiterhin wurden für Vergleichszwecke die oben erwähnten Nylon -66 Chips versponnen j und das resultierende Garn wurde unter den gleichen Temperaturbedingungen wie oben verstreckt,. Bei (jeder Garnprobe wurden die Eigenschaften bestimmt. Die Resultate sind in der folgeriden Tabelle 3 angegebene

-25-

O OJ 8 4 6/1786

BAD

Garnpro be	Wasserlös liehe Korn ponente
jrfindungS"
2;emäß
Vergleich	1.3'
Beis iel 4

Reißfestig
keit
(g/den)

4-6

Heißdehnung. (fS)

26 "2

25,6

V/asserabsoi*ption

9,5

Spannung der Reibungselek* triaitst · (V)

150

2 200

50 Teilen PTG mit andstäJcli^er Hydroxylgruppen und mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht; von ungefähr 1000 wurden bei 6O⁰C geschmolzene Zur Schmelze wurden O₃4 Teile 47 #»iges BP^-Äthsrat zugesetzt, und dann wurden noch weiterhin allmählich 28 Teile EP unter- Rühren zugegeben, welches damit reagierte ο Auf diese Weise wurde ein FTG/EP-Bleclimisehpolymer erhalten, das bei Raumtemperatur flüssig ware Das Mischpolymei» wurde dann in einer Ί s 1 Mischung aus Äthanol und »fasser dispergiert, worauf 48 Teile Kaliumsulfit zugegeben wurden, wobei eine Suspension erhalten wurde. Daß Gemisch wurde in einen Autoklaven eingeführt, in welchem eine Reaktion während 3 Stunden bei einer Innentemperatur von -150.⁰C unter Rühren und unter einer Stickstoffgasatmosphäre ausgeführt wurde. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsprodukt ausgetragen, Ausfällungen wurden abgetrennt, und--das* Lösungsmittel wurde abgetrieben. Zum Rückstand wurde ein großer Überschuß 99»5 #~iges Äthanol zugegeben, und das als Nebenprodukt, gebildete Kaliumchlorid wurde abfiltriert„ Nachdem j Abdes billiören des Äthanols wurde eine sulfonsäurehaltlga ' j' ■ Verbindung erhalten ₉ die bei Raumtemperatur die Form '.eines Wachßes besaß.

009846/1786

BAD ORiGlNAU

-26-

Bs wurde angenommen, daß dasi reaulb-verend« Produkt die fol gende durchschnittliche Strukijur&arnuji aufwiese

0 X --(- CIU

GH₂-GH - O -U ■-.-[- OIL, - GH - O b H

Das erhaltene Produkt enthielt 8_S1 ί» gebundenen Schwefel und 1,8 # aktives Chlor» Es wurde in kaltem Wasser suspendiert. Das Produkt besaß einen Sulfonierungsgrad von 83 #_e

Außerdem wurden 98 Teile PET-Ghips mit einer Viskosität anzahl CO von 0j67 gut mit 2 Teilen der nach obiger Vorschrift hergestellten pulverigen Verbindung gemischt _s und das Gemisch wurde in einen Schneckenextruder mit einem Stiefeldurchmesser von 40 ram und ©iner Stiefeiteiaperatur von 2Q(PG eingebracht j wo es in der Schmelze gemischt wurde» Die Schmelz® wurde in Form eines Bands extrtidiert, das dann in Ghips geschnitten wurde«, Nach einem ausreichenden Trocknen wurden die resultierenden Chips in einen Schneckenextrudar mit einer Temperatur von 285⁰C ©ingebracht und in ein Fadengarn schmelzgesponnen, wilehas $u£ einar Spule aufgewickelt wurde. Das auf diese Weise hergestellte unverstreckte Garn wurde auf ®in@m auf 9O⁰G geheisten Verstreckstift auf das 4,2~fache seiner ursprünglichen Länge heißv®rstreckt und unmittelbar darauf tharmofiKiert, indem as über eine heiße Platte mit 150⁰C geleitet wurde„ Ss wurde ein verstrecktas Garn von 75 den mit 24 Fäden, welches dia Bulfonaäurehaltige Verbindung enthielt, erzielt» Weiterhin wurde ein veretracktes Garn für ferglsichsaweck® hsrgeateilt,. wobei die gleichen PBT-Chlps untös? den gleichen Bedingungen wie oben gespoooen wurden und das Garn verstreckt wurde, wobei jedoch in das FET nicht die oben liergeabellte Verbindung eingearbeitet war >

Die Toebrasultabe dieser Garne sind in Tabelle 4· angegeben»

• 27-

► 67 1 7 8 6 B^d ORIGINAL

Tabelle M-

Garnprobe

jsrfindunfjs jgemäß ^Üs

jgleich

f 66

wasser	Heiß-	Heißdeh-
lösli	festig	nuna
che Kom	keit	(/0
ponente OO	(g/den)
	.	22-5
		21,?

Wasser absorp tion (

Spannung	Hellig«
der Rei-	lcejts"·
bungs—	graft (5ί)
elektri-
Kität (V)
50	85
1 600	87

Mit dem oben hergestellten verstreckten Garn wurde ein Trikot mit einer Back·»Half-Textur gestrickt, worauf daß Triko.fr. iü einer Waßchraittellösung mehrere Male gewepßhen und dann getrocknet wurde,. Die V/asserabsorptionsgeschwin··. digkeit des Textilstoffee wurde dadurch beatimint, daß ein Wasseriropfen auf den horizontal gestreckten Textilstoff aus einer Höhe von 2 cm fallen gelassen wurde und die Zeit gemessen wurde, die erforderlich war, daß eich das Wasser bis zu einem Kreis von 4 cm Durchmesser ausbreitete _D Die Wasserabsorptionsgeschwindigkeit des aus dem erfindung^« gemäßen Garn gestrickten Textilstoffes betrug M- Sekunden _P während der Textilstoff_s der aus dem Vergleichsgarn gestrickt worden war j den Wassertropfen auch nicht nach 6 Minuten absorbiert hatte„

Weiterhin wurde aur I³TUfUUg der Wirkung von -wiederholteη Waschungen auf die. Entfernung der sulfonsäurehaltigen Yer-*· bindung der Faser« diejenige Meßge an gebundenen! Schwefel, gemessen» die in der Garnprobe vorlag, die vorher zvm Zwecke der Bestimmung der Wesserabsorption gewaschen worden war und die dann weiteren wiederholten Waschungen unterworfen wurde„ Die Resultate sind in der Tabelle 5 angegeben,

0 09846/1786

BAD

-28-

- 2ö Tabelle 5

Unzahl der Waschungen

Gebundener Schwefel Ln der Faser (

0,16

Weiterhin wurde versucht, das für die Synthese des Materials dieses Beispiele verwendete PTG mit PET Chips in den gleichen Verhältnissen wie oben in der Schmelze zu mischen« Es war jedoch wegen des niedrigen Schmelzpunktes nicht möglich, die Chips in den Extruder zu bekommen<■

Beispiel 5

Zu 50 Teilen PPG > daß an einem Ende des Moleküls eine Nonylphenolgruppo auf/wies und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 2.CXXD besaß, wurden 0,2 Teile 4-7 % iges BFyAtherat zugegeben, worauf weiterhin unter Rühren bei 50»C allmählich 9,4 Teil· EP zugegeben wurden, welches uamit reagierte= Es wurde ein Wonylphenol-PPG/iJP-Mischpolymer erhalten. Das Mischpolymer v/urde in einer Mischung aus 2 Teilen Methanol und 1 Teil Wasser dispergiert, und dann wurden noch 12 Teile Natriumsulfit zugesetzt. Das Gemisch wurde weitere 3 Stunden unter Rückflußbadingungen und unter Rühren umgesetzte tu den Reaktionsteilnehmern wurden dann 1 _t2 Teile Natriumhydroxyd zugegeben, und darin bei 50 bis 60^C unter Rühren aufgelöst₅ wodurch eine Chlorwasserstoff abspaltung bewirkt wurde. Kach dem Neutralisieren wurde das Lösungsmittel unter einem verminderten Druck ab gedampfts worauf ein großer ÄthanoJüberschuß zugesetzt wurde, um anorganische Salze auszufällen, die dann abfiltriert wurden« Nach dem Abdestillieren des Äthanols wurde eine wachsartige sulfonsäurehaltige Verbindung erhalten₉ die

009846/1786

BAO

einen gebundenen Suhwefelgahalt von j5_}7 % und einen Egoxywert von O₅38 meq/g besaß, Sie war in kaltem Wasser kaum löslich und besaß anscheinend die folgende durchschnittliche Strukturformelf

R ~j~- CH, - CH .. O

Weiterhin wurden 118 Teile para-Oxyäthoxybenzoesäure-methylester* 8 Teile des obigen Reaktionsprodukts, 0_}059 Teile Zinkaaetat und 0jO4-1 Teile Antimontrioxyd in einen Autoklaven eingeführt, der vorher mit Stickstoffgas gespült worden war. Bann wurde in einer Stickstoffatmosphäre unter atmosphärischem Druck auf 220°C erhitzt₉ um das Methanol abzudestillieren, worauf 3 Stunden lang unter einem Druck von 70 mmHg eine Temperatur von 250⁰C und dann weitere 4· Stunden unter einem Druck von 1 mniHg eine Temperatur von 270 bis 280⁰C eingehalten wurde₀ Hierauf wurde durch Einführen von Stickstoffgaß in den Autoklaven wieder atmosphärischer Druck hergestellt, und das resultierende Polymer wurde von der Unterseite des Autoklaven mittels Stickstoffgas bei einem Druck von J Atü ±n Form eines Bandes ausgepreßt, das dann in Chips geschnitten wui'de. Zum Vergleich wurden weitere Polymerchips in dar gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen wie oben hergestellt₉ wobei jedoch die oben wähnte Verbindung nicht eingearbeitet wurde„ Die beiden verschiedenen Chipsarten wurden einzeln ausreichend getrocknet und bei 28ü°C in .Fadengarne extrudiert ₅ wobei ein fiehneckenextruder verwendet wurde. Die hergestellten unverßtreckte» Garne wurden auf einem auf 90⁰C geheizten Verstreekstift auf üls 4-/I «fache ihrer ursprünglichen Iiänge heißverstrecktj v/obei verstracktö Garne von 70 de η mit 55 Fäden erhalten wurden, Die Eigenschaften der auf " Weise erhaltenen Garne sind in Tabelle ,ö^^ajcigegeben

009846/1786

Tabelle 6

ro·

arfiniungs-Seraäß

Vergleich

0,60

0,62

wasser lösliche Komponente

0,65

festigkeit (g/den)

4,0

TieTßaeH-dung

28.-2

25,5

Wässer.-' absorption (Jb

Spannung dar Reibungs·- elektri zität (V)

6-8

2,4 1,600

Beispiel 6

45 Teile EP wurden in 100 Teilen-Tetrachlorkohlenstoff aufgelöst 3 und die Lösung wurde auf 5°C abgekühlt. ?₅5 Teile 47 $"lges BHsrÄtherat wurden der Lösung zugesetzt» Die Reaktion wurde bei 30 bis 55⁰C während 5 Stunden unter Rühren vorgenommen. Hierauf wurden Tetrachlorkohlenstoff und nichtumgesetztes EP unter vermindertem Druck entfernt, wobei ein fettiges EP-Homopolymer erhalten wurde» das dann in 300 Teilen einer 1 : !--Mischung aus Methanol und Wasser dißpargiert wurde. Zur Dispersion wurden weiterhin 50 Teile Natriumsulfit augegeben, und die Reaktion wurde 5 Stunden lang bsi 150°C ausgeführt, wobei das Reaktionsgemisch in einem Autoklaven wie in Beispiel 4 gerührt wurde, Nachdem das Heakcionsprodukt entnommen v/orden war, und nachdem 10 Teils Iiatriumh^droxyd auge geben worden waren, wurde durch 5 -stüociiges Erhitzen auf Rückfluß eina' Chlorwasserstoff abs pal »miig vor-,genommen _a Dann wurd® das Lösungsraittal "abdestilliert■„ übersehüssiges Äthanol viurde zum Rückstand amgsgebea {vm

daraua abzutrennen)_s das Äthanol wurde j und sina klebrige Substans aus ©i,ner s V©rb"induüg blieb sux?ü5k₀ Es daß die auf d;Les© V/aise erliaitsiie Substana

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⁸AD ORIGINAL

durchschnittliche STruktut'foriue} auf-wies

1: - j CH₂ - ClI O

Weiterhin" wurden 129 Teile epsilon Caprolactam, 6_:,3 Teile epsjJon-Arainocftprünsäure und 15 Teile des oben erwähnten reaktionsprodukte Eeioißcht und in ein Testrohz? eingebracht, in welchem eine Polyraerisationsreaktion 6 Stunden lang bei c'.pü^üC ausgeführt wurde, währenddessen S ticket of f. "gas hin-= ciurchgeleitet wurden Das erhali-ene Polymer wurde in grobe Brocken zerkleinert und getrocknete 10 Teile der auf diese. Weise hergestellten Polyicerteilchen und 90 Teile derjenigen Nylon-6-ChipB, die für die Herstellung der Vergleichsprobe νου Beispiel 1 verwendet worder, v/aren-, wurden gut miteinander gemischt und in einen. Trichter eines Extruders eingeführt. währeijddesaen die für die Herstellung der Vergleichsprobe von Beispiel 4 verwendeten PET-Chips in dec Trichter eines anderen Extruder« eingebracht wurden. Diaee beiden Materialien wurden getrennt in den einzelnen Extrudern aufgeschmolzen {Schaelztemperatur für Nylon-6 279⁰C und für FET 285⁰C)- Gleiche Mangan der beiden Schmelzen wurden dein gleichen Spinnkopf, zugeführt,-wo si· T*reinigt und ejleidzeitig auf der gleichen öffnung¹ des Spinnkopf as ausgepreßt vcimlen _f um ein KompoeitJT*dengarn herzu«teileη, ic welchem Nylon-ö und PET in einea Hülle-und-Ktrn-Verhaltnis innerhalb einea Fadens an&eordnat waren. Das resultierende Garn wurde- uei Haumteraperatur auf das 3»59-fache seiner ur~ sprünglichen Länge verstreckt, wobei ein verötrecktes Garn von ^O den mit 6 Fäden erhalten wurde*

Zxm Zwecke des Vergleichs wurden Nylon-6 und PET gemeinsam gesponnen, und das .gesponnene Garn wurde in der gleich

- - «52-

009846/1786 ^⁰⁰Sf

Weise wie oben verstreckt. Es wurde auch hier ein Garn'von 4-0 den mit 6 Fäden erhaltene

Die Eigenschaften der Garne sind in Tabelle 7 angegeben, Tabelle 7

Garnprobe

!»asserlös-· Liehe Kom-ϊοηβηΐΘ (¹Jb)

erfindun^s

,,emäß

Vergleich

1 _tO

1,1

Re iß-

keit (g/'den)

ieißdehnung

36,7 35 ^ V/aöser
absorp
tion

7,5

Spannung dei.¹ Reibungselektrizität (V)

2üO 2 300

00984671786 BAD

Claims

Patentansprüche

1α Paser mit dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften, dadurch gekennzeichne t, daß sie aus einer Polymerzusammensetzung besteht» die sich aus 99s95 bis 60 GeWo~# eines thermoplastischen synthetischen linearen Polymers und aus 0_v05 bis 40 Gew_o-% mindestens einer sulfonsäurehaltigeη Verbindung zusammensetzf, -wobei.dl· sulfonsäurehaltige Verbingung eine der folgenden Formeln aufweist;

<^GB2f O)

( CHpCHO)_1n - (CHpCO) ^{2 m 2}

R 4~~ (CH₂CH0)_m ~ (CH₂CHO)₁

R J--

CH₂SO₅M

CH₂Cl

,Hl ^S L

(CHpCHO)_n, - (CHpCO)_n, - (CHpCHO)_n,

-H

CH₂SO₅M CH₂

CH₂Cl

n.

(CHpCHO)_m -(CHpCOY -(CHpCHO)_n, -CHpCH-O ²I. ^ra1 ²H ^ra2 ²J ^m3 ²i / J _n

CH₂ ⁿ

CHpSOzM CHp

- (CHpCHO)_n, - (CHpCO) 2_f In₁ 2_J

CH₂SO₅M €

_m - CHpCH ^ffl2 ²J

CH,

n.

(CH₉CHO)_n, - CHpCH ²I ^m3 ²I /

CH₂SO₅M CH₂Cl

>CH0)_ *** CHoCH -1 ^₁ ω.

CH₂SO₅M CH,

■],

^CH

-34«

009846/1786

worin η eine Ganzzahl von 1 oder 2 bedeutet; R für den Fall, daß η « 1, Wasserstoff ₉ R^O- oder R^Ö-CPolyalkylenoxyd)·- bedeutet, wobei R^ für Wasserstoff oder eine Alkyl ·, Aralkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine Cy.cloalkylgruype mit einem alicycli&chen Ring mit 3 biß 8 Kohlenstoffatomen oder einen Carbonsäurerest, der durch Weglassung der endständigen Hydroxylgruppe von der Carbonsäuregruppe erhalten wird, steht; R für den Fall, daß η ** ist, eine Polyalkylenoxydgruppe bedeutet; m. eino Ganzzahl von 1 bis 30 bedeutet; m? und m, Ganzzahlen von 1 bis 6 bedeuten; und M ein Wasserstoff- _t Alkalimetall- oder ErdalkaliraetallEiiCQ bedeutete

2, Faser nach Anspruch 1, dadurch gekenözfsickn β t, daß das Polyalkylenoxyd Polyäthylenoxyd, Polypropylen^ oxyd, Polytetramethylenoxyd oder ein statistisches Mischpolymer derselben oder ein Blockmischpolymer derselben ist»

3* Faser nach Anspruch 2_S dadurch gekennzeich η e t₅ daß das Polyalkylenoxyd ein durchschnittliches Molekulargewicht von nicht mehr als 20_o000 aufweist.,

L· 4. Faser nach Anspruch 2_Ρ dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylenoxyd ein durchschnittliches Molekulargewicht von nicht mehr als 10*000 aufweist_c

5„ Faser nach Anspruch 1_S dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische synthetische lineare Polymer aus einem der folgenden schmelzßpinnbaren Polymeren besteht s Polyam;ijÄe₈ Polyester ₃ Poly esterät her» Polyolefine _s Polyurethane,^Polyvinylchlorid vmä Polystyrole

6 ο Faser «ach !Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet j daß das Polyamid Poly«€-caproamiä oder Polybexa~ methylenadipamid

9 09848/1786 ⁸^ vaginal

'■■ ■ - 35 - ' ' ■ . - :

7:. Faser nach Anspruch 3-. dadurch g e k e η η ζ e lehnet, daß der Polyester Polyalkylenterephthalat oder ein überwiegend aus Polyethylenterephthalat bestehender modifizierter.Polyester ist»

Ö, Faser nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Polyesteräther Polyäthylenoxybenzoat oder ein überwiegend aus Polyathylenoxybenzoat bestehender Misch polyester ist <,

9. Faser nach Anspruch 5_s dadurch g e k e η η ζ e i c h η θ t_; daß das Polyolefin Polyäthylen oder Polypropylen ist

10. Faser nach Anspruch 1₉ dadurch g e k e η η ζ e i c h ··> η et, daß die Polymerzusammensetzung aus 99 _?9 bis ?ü GeWo-j sines thermoplastischen synthetischen linearen Polymers und aus o_s1 bis 30 GeW₆-J^ mindestene einer der oben definierten suifonsäurehaltlgen Verbindung besteht'

11. Faser nach Anspruch 1_S dadurch g β k e η η ζ e i c h η e t, daß die Polyöerzusammensetzung aus 99t5 bis 90 Gewo~ eines the rtnopl as tischen synthetischen linearen Polymers und aus 0,5 bis 10 Gew_o«-# mindestens einer der oben definierten sulfonsäurehsltigen Verbindung i

12- Faser nach Anspruch 1_? dadurch g e k e η η ζ e i c h « η et, daß die sulfoneäurehaltige Verbindung zusätzlich zur Sulfonsauregruppe eine andere aktive Gruppe aufweist₉ durch welche sie mit einer anderen aktiven Gruppe im synthetischen thermoplastischeft linearen Polymer verknüpft isto

13. Faeer nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η £ e i c h« n e t_s daß die aktive Gruppe einaktives ChIoratom oder eine ungesättigte Äthylengruppe öder eine Epoxygruppe ist_c

009*846/1786

-36-BAO ORIGINAL

lt.. faser nach An ε. ..-Tuch 1, dadurch geke.nn-zeic h η ο t„ daß sie heiIi veretreckt worden iet.«.

Vj?.. Faber nach einera der vorhergehenden Ansprüche* dadurch g ο K enrt?. Rieh ne t_r daß zusätzlich eine v/eitere Komponente entlang der Paser vorliegt, die aus einem thermoplastischen synthetischen i'aserbildendön linearen besteht

K>. Faser nach Anspruch 15 ■, dadurch g e k e η η ζ e i c h· net» daß die beiden Kumpanenten in einec« Seite-an~Seite·- oder einem exaentriaaUcn Hülle und-Kern-Verhältnis innerhalb dee Querschnitte einer.Faser vorliegen.

00984S/1T86