DE2251940A1 - Leitende faser und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents
Leitende faser und verfahren zur herstellung derselbenInfo
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Description
I-iappe 23025" - Dr. K.
Case FC 24423
Case FC 24423
Imperial Chemical Industries Ltd, , Großbritannien
Leitende Faser und Verfahren zur Herstellung derselben
Priorität: 26. 10. 1971 - Großbritannien
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf leitende Fasern und auf daraus hergestellte Textilmaterialien.
Der Ausdruck Faser, wie er hier verwendet wird, umfaßt endlose Fäden und Stapelfasern.
309827/0086
|Leitende Fasern, insbesondere solche, die Schmutzverdeclcungs-'
eigenschaften, aufweisen, sind in Teppichen, nützlich.
Aufgrund ihrer hydrophilen Eigenschaften und ihrer einfachen
Herstellungsweise wurden PoIy(oxyalkylen)-materialien als
leitende Zusätze für synthetische Fasern.vorgeschlagen und auch verwendet. In der GB-PS 990 7^3 sind Polyamidfasern angegeben,
in welche als gesonderte Phase mindestens 1 Gew.-%
eines Poly(alkylenäther)-glycols eingemischt ist. Es wurde in der Praxis festgestellt, daß Poly(oxyalkylen)-zusätze
einer Faser zwar brauchbare leitende Eigenschaften erteilen, daß sie aber einen außerordentlich schädlichen Einfluß auf
die Färblichtechtheitseigenschaften der Faser besitzen-
Es wurde nunmehr gefunden, daß eine brauchbare leitende Faser, welche nicht den oben erwähnten Nachteil der bekannten Fasern
aufweist, aus einem faserbildenden Polyamid besteht, in welches als gesonderte Phase zwischen 1 und "A Gew.-%, vorzugsweise
< zwischen 2 und 8 Gew.-%, eines Zusatzes einverleibt ist, der
sich von einer Borsäure und einem PoIy(oxyalkylen)-material
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens
; 600 ableitet.
Die gesonderte dispergierte Phase in der Faser besitzt die '. Form von kleinen Teilchen, welche in einer Richtung parallel
zur Faserachse länglich ausgebildet sind.
I" '
Der Zusatz kann dadurch hergestellt werden, daß man Borsäure
mit einem PoIy(Oxyalkylen)-material, welches mindestens eine
freie Hydroxylgruppe aufweist, umsetzt. Beispiele für Bor- ! säuren, die verwendet werden können, sind Ortho-, Meta-
und Fyrο-borsäure.
3 0 9 8 2 7/098 6 ORIGINAL INSPECTED
I Geeignete Poly(oxyalkylen)-materialien sind z.B. Äthylenoxid-,
Propylenoxid- oder Äthylenoxid/Propylenoxid-Kondensationsprodukte".
Es können Reste von Eetteninitiierungs-· oder Kupplungsverbindungen anwesend sein. Poly(oxyäthylen)-glycol
wird besonders bevorzugt. Es wird bevorzugt, daß das FoIy-(oxyalkylen)-material
ein durchschnittliches Molekulargewicht iiE Bereich von 600 bis 30 000 besitzt.
Der Zusatz kann als Poly(oxyalkylen)-borat oder in Form von
Vorläufern zugesetzt werden. Er kann in das faserbildende Polyamid zu jedem Zeitpunkt der Herstellung desselben einverleibt
werden. So kann der Zusatz in das Polyamidmonomer
vor der Polymerisation einverleibt werden, öder er kann in das vorgebildete Polyamid unmittelbar vor der Extrusion der
Paser einverleibt werden.
Geeignete faserbildende Polymere für die Verwendung gemäß der Erfindung sind Polyamide, wie z.B. Poly(hexamethylenadipamid)
oder Polycaproamid.
Wenn Fasern, die die Zusatzteilchen enthalten, gereinigt oder einer ähnlichen nassen Behandlung unterworfen werden,
dann werden einige der Teilchen extrahiert und lassen innere Foren zurück,- welche die Deckkraft und das Schmutzverdeckvermögen
der Fasern erhöhen.
Die erfindungsgemäßen Fasern können gegebenenfalls andere
Zusätze enthalten, wie z.B. Antioxidationsmittel, Stabilisatoren, !Mattierungsmittel oder Färbematerialien. Diese
Zusätze können in einer oder in den beiden Phasen anwesend •sein. Geeignete Antioxidationsmittel sind z.B. sterisch gehinderte
Phenole, wie z.B.. 2,4—Dimethyl-6-a.-methylcyclohexylphenol,
1,1,3-Tris-(2·-methyl-4-'-hydroxy-5'-t-butylphenyl)-butan
und Bis- (2-methyl-4—hydroxy-5-t-butyl-phenyl )-sulfid.
ν , . ■ .309827/0986 ,
··- -- ■ ■■--:/, ORIGINAL INSPECTED
Die Erfindung ist in den folgenden Beispielen näher erläutert.
Alle Teile und Frozentangaben sind in Gewicht ausgedrückt.
Poly(hexamethylenadipamid) welches annähernd 7 Gew.-% Zusatz
enthielt, wurde dadurch hergestellt, daß 250 Teile Polyoxyäthylenglycol
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 154C und 7 Teile Orthob or säure zu 4000 Teilen Hexamethylenadipamidsalz
in einem Autoklaven zugegeben wurden und das Salz der Polymerisation unterworfen wurde. Das
Polymer wurde bei 29O0G in Form eines Teppichgarns mit 68 dreilappigen Fäden extrudiert. Das Garn wurde verstreckt
und dann unmittelbar darauf durch ein Stauchkammerkräuselungsverfahren
gebauscht und dann bei der Herstellung eines getufteten Teppichs verwendet. Das Garn besaß die folgenden
Eigenschaften:
Decitex 2917, Reißfestigkeit 2,3 g/Decitex, ReiEdehnung
67,9% und Modifizierungsverhältnis 2,3· Das Garn besaß einen
/ι λ
Λ Ci
elektrischen Widerstand von 3ι3 χ Ί0 ' , 3»9 x 10 bzw.
q
1,4 χ 107 Ohm/cm bei relativen Feuchten von 21%, 43% bzw.
Proben des getufteten Teppichs wurden gereinigt und dann bei pH 6,5,und bei 950C während 60 min mit einer Reihe von sauren
,Farbstoffen gefärbt. Die Tageslichtechtheitseigenschaften
ι der Teppichproben wurden gemessen und die Resultate sind
\ in der Folge angegeben. Zum Vergleich sind die Resultate I für Teppichproben angegeben, die hergestellt waren aus:
(1) Poly(hexamethylenadipamid)-fasern und (2) Fasern, die aus Poly(hexamethylenadipamid) hergestellt waren und darin
309827/0986
als gesonderte Phase Polyoxyäthylenglycol (PEG) mit einem
durchschnittlichen Molekulargewicht von 20 000 dispergiert
enthielten.
Lichtechtheit | Nylon-6,6 | Nylon-6,6 und PEG |
Fasern gemäß der Erfindung |
6 | 3 |
6 | 6. | 3 |
5 | 6-7 | 3' |
6-7 | 5-6 | 3 |
5 | 6-7 | 3 |
6-7 | 6-7 | 3-4 |
6-7 |
Farbstoff
Ivylomine Yellow A--u.
Nylomine Bed A-2B3
Nylomine Blue A-2R
Nylomine Acid Yellow B-RD
Nylomine Acid Blue B-B
Nylomine Acid Green C-B
Nylomine Bed A-2B3
Nylomine Blue A-2R
Nylomine Acid Yellow B-RD
Nylomine Acid Blue B-B
Nylomine Acid Green C-B
Die obigen Resultate zeigen, daß die Färblichtechtheit von
Nylon-6,6-fasern, welche einen sich von Borsäure und Polyoxyäthylenglycol ableitenden Zusatz enthielten, ähnlich
waren wie bei normalen Nylon-6,6-fasern und viel besser
waren als bei Nylon-6,6-fasern, welche Polyoxyäthylenglycol enthielten. -
Proben der gereinigten und gefärbten Teppiche wurden auf die Neigung zur statischen Aufladung geprüft, indem* die
Spannung gemessen wurde, die bei 20% relativer- Feuchte und "
200G erzeugt wurde, wenn auf dem "Teppich mit Schuhen gegangen
wurde, welche zusammengesetzte Sohlen aufwiesen. Die erzeugten Spannungen für Nylon-6,6, welches den von Borsäure und Polyoxyäthylenglycol
abgeleiteten Zusatz enthielt, für Nylon" 6,6 und für Nylon-6,6, welches Polyoxyäthylenglycol enthielt, waren
2,4 SV, mehr als 5,0 KV bzw. 2,7 KV.
3-0 9827/0986 QnBiHAL
— ο —
Eine weitere Probe des gereinigten und gefärbten Teppichs, der aus den i)7ylon-6,6-fasern hergestellt worden war, welche
den von Borsäure und Polyoxyathylenglycol abgeleiteten Zusatz enthielten, wurde Bodenversuchen unterworfen, liach
einem 28-tägigen Gebrauch hatte der Teppich eine zusätzliche Verschmutzungsdichte von nur 0,197· Unter vergleichbaren
Bedingungen hatte ein Teppich, der aus Nylon-6,6-fasern hergestellt worden war, eine zusätzliche Verschmutzungsdichte
von 0,285.
Ein Zusatz wurde dadurch hergestellt, daß 18,5 Teile trockene Metaborsäure und 846,8 Teile Polyoxyathylenglycol mit einem
durchschnittlichen Molekulargewicht von 1-54-0 1 st unter
atmosphärischem Druck auf 23O0C erhitzt wurden. Der Zusatz ;
bildete beim Abkühlen eine kristalline Masse und wurde dann zerkleinert. 7 Teile des zerkleinerten Zusatzes wurden mit
93 Teilen Poly(hexamethylenadipamid)-schnitzeln in.Schnitzelform
gemischt. Das Gemisch wurde schmelzgesponnen und dann verstreckt, so daß ein 20-fädiges Garn von 224 Decitex erhalten
wurde. Kach dem Reinigen hatte das Garn einen elektrischen Widerstand, gemessen bei 40% relativer Feuchte,
1Π
von 1,2 χ 10 Ohm/cm. .
Beispiel 2 wurde wiederholt, außer daß der Zusatz durch Erhitzen von 13,1 Teilen Pyroborsäure und 675 Teilen
Polyoxyäthylenglycol mit einem durchschnittlichen Mölekular-
; : ι ί ORIGINAL INSPECTED
309827/0986
gewicht von 154-0 hergestellt worden war.
Das erhaltene Garn "besaß nach dem Reinigen einen elektrischen
1G Viaerstand, gemessen bei 40% relativer Feuchte, von 1,2 χ 10
Ohm/cm.
309827/0986
Claims (8)
1. Leitende Faser, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem faserbildenden Polyamid besteht, welches in sich
als gesonderte Fhase zwischen 1 und 14 Gew.-% eines Zusatzes
dispergiert enthält, der sich von einer Borsäure und einem Folyoxyalkylenmaterial mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von mindestens 600 ableitet.
2. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das polyoxyalkylenmaterial ein durchschnittliches Holekulargewicht
im Bereich von 600 bis 30 000 aufweist.
3«i Faser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Folyoxyalkylenmaterial aus Folyoxyäthylenglycol besteht.
4. Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser innerliche Foren enthält.
: ; ;
5· Verfahren zur Herstellung einer leitenden Faser,
dadurch gekennzeichnet, daß man ein faserbildendes Polyamid schmelzspinnt, welches in sich als gesonderte Phase zwischen
1 und 14 Gew.-% eines Zusatzes dispergiert enthält, 'der von
einer Borsäure und einem Polyoxyalkylenmaterial mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens 600 abgeleitet
ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zusatz in Form von Borsäure und eines Polypxyalkylen-
309827/0986
OBfGiNAL INSPECTED
materials mit mindestens einer freien Hydroxylgruppe zugegeben wird.
7· j Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch ■
gekennzeichnet, daß der Zusatz den polyamidbildenden Reaktionsteilnehmern vor der Polymerisation zugesetzt wird.
8. ■ Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zusatz dem vorgebildeten Polyamid vor der Extrusion der Faser zugesetzt wird.■
9· ! \ Verfahren nach einem der Ansprüche 5 his 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Faser anschließend einer nassen Be-handlung
unterworfen wird, damit ein Teil des Zusatzes extrahiert wird, so daß innere Poren in der Faser verbleiben.
■i j i
309327/0986
INSPECTED
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