DE2315438A1 - Antistatisches teppichsystem - Google Patents

Antistatisches teppichsystem

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DE2315438A1 DE2315438A DE2315438A DE2315438A1 DE 2315438 A1 DE2315438 A1 DE 2315438A1 DE 2315438 A DE2315438 A DE 2315438A DE 2315438 A DE2315438 A DE 2315438A DE 2315438 A1 DE2315438 A1 DE 2315438A1
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Description

ALLIED CHEMICAL CORPORATION, Morristown, N.J. (U.S.A.)
Ad/Wi.
Antistatisches Teppichsystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein antistatisches Teppichsystem auf Polyamidbasis. Insbesondere betrifft sie ein verbessertes antistatisches Teppichsystem auf Polyamidbasis, in dem das antistatische Verhalten durch Zusatz bestimmter Substanzen derart beeinflußt wird, daß sich die antistatischen Eigenschaften in dem Maße verbessern, wie sich das Teppichsystem abnutzt.
Es ist bekannt, daß Teppiche bemerkenswerte elektrostatische Aufladungen erzeugen, wenn man den Teppich in Kontakt mit der Faserschicht des Teppichsystems begeht. Derartige Aufladungen werden auf die das Teppichsystem begehende Person übertragen. Bei anschließender Erdung verursacht die Entladung einen elektrischen Schlag, der sehr unangenehm ist. Obgleich immer wieder Anstrengungen gemacht wurden, solche Teppichgarnsysteme zu verbessern, schlugen diese Versuche fehl, da mit zunehmender Abnutzung auch die antistatischen Eigenschaften mehr und mehr verschwanden. Ein derartiges System ist beispielsweise in der U.S.-Patentschrift 2 302 beschrieben, gemäß der ein flexibles Beschichtungsoaterial, beispielsweise ein mit Ruß gefüllter Gummi, auf die Unter-Al 39
309840/1136
seite eines Teppichs geklebt iflrde line Vielzahl von elektrischen Leitern* beispielsweise Baumwollcord., und eine elektrisch leitende Gummizusammensetzüng befinden sich in Kontakt mit der Beschichtung und übertragen so den Kontakt in die Oberfläche des Teppichs, Ein anderer jüngerer Versuch, das Problem der statischen Aufladung von Teppichen zu lösen» ist in dar U0S.-Patentschrift 3 288 175 beschrieben^ dergemäß Metallfasern in den Teppich eingearbeitet werden· Dadurch besitzt der Teppich metallische elektrische Leitfähigkeit und bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der funktionalen und ästhetischen Eigenschaften wird so ein Teppich erhalten, der die normale statische Aufladung zum Verschwinden bringt« Ein weiterer solcher Versuch, die statisch© Aufladung von Teppichen zu verhindern, wird in der U,S..-Patentschrift 3 510 386 beschrieben.
Da alle diese Versuche bisher nicht gu zufriedenstellenden Ergebnissen führten, ist es Aufgab® dieser Erfindung, ein Teppichsystem mit verbesserten antistatischen Eigenschaften zu schaffen. Insbesondere ist ®s Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen solchen T@ppich herzustellen^ bei dem die antistatischen"Eigenschaften für die gesamte Lebensdauer des Teppichs aufreofat@rtelten werden«, Die Aufladung in gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Teppichen soll unterhalb dar menschlichen Empfindungsschwelle liegen. Ferner sollen sich, die antistatischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Teppiche in Abhängigkeit von der Gebrauchsdauer verbessern«,
Al 39 ' - 2 »
309840/113
eingegangen
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung ganz allgemein eine antistatische, textile Polware auf Polyamidfaserbasis, die dadurch gekennzeichnet ist, daß erstens die Polyamidfaser 1-12 Gew.-% eines vorwiegend verzweigten, kettenverlängerten, polymeren Reaktionsproduktes aus einer Verbindung der allgemeinen Formel
CH3
H(OCH2CH2) (OCHCH2)c (CH
CH3 N-R-N CH, H ( OCH2CH2) z( OCHCH2 ) ^ (CHgCHO^ (CH2CH2O)^
in der a, b, c, d. w, x, y, und ζ eine ganze Zahl sind und R ein zweiwertiger C«,-C,. ,-Kohlenwasserstoff rest ist,
mit- wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe enthalten, die Diepoxide und solche Verbindungen umfaßt, die zweiwertige Reste der Formeln
0 0 OHHO
II ti It f I Il
-C-R1 - C - und -C-N-R* -N-C-
worin R1 ein zweiwertiger aromatischer, heterocyclische^ cyclialiphatischer oder aliphatischen Kohlenwasserfjtoffrest oder eine Kombination solcher Reste ist,
liefern und zweitens die Polware mit einem ersten Grundgewebe und einem hinzugefügten haftenden und leitenden Latex-Al 39 - 3 -
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eingegangen am
Binder verbunden ist.
Die haftende Latex wird bevorzugt dadurch elektrische leitend gemacht, daß man ihr bis zu 10 Gew.-% eines Reaktionsprodukte's aus Verbindungen der allgemeinen Formel
5 CH3
H(0CH2CH2)y(0CHCK2)c " (CO
CH, N-R-N CH . . 3 / . ■ \ ·
(OCHCH2) d
worin a, b, c, d, w, x, y und ζ eine ganze Zahl sind und R - ein zweiwertiger C,.-C, ^-Kohlenwasserstoff rest ist,mit wenigstens
mit wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe, die Diepoxide und Verbindungen umfaßt, welche zweiwertige Reste der Formel -
0 0 OH HO
II Π Ht f Il
- C - R' -C - und -c-N-R1 -N-C-
worin R' ein zweiwertiger, aromatischer, heterocyclischer, cycloaliphatischer oder aliphatischer Kohlenwasserstoffrest oder eine Kombination dieser Reste ist, . ;;:>
liefern oder bis zu 10 Gew.-?i Pölyäthylenoxid zumischt, Die erfindungsgemäßen
Al 39 -4 -
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Die erfindungsgemäßen antistatischen Fasern können übliche Zusätze enthalten, ohne daß diese einen nachteiligen Effekt auf das antistatische Teppichsystem ausüben. Das bedeutet, daß die Fasern verträglich sind mit anderen wünschenswerten oder notwendigen Zusätzen, wie beispielsweise Färbehilfsmittel, Farbstoffe, Stabilisatoren, Antioxidantien und Mattierungsmittel.
Überraschenderweise wird so nicht nur ein hinsichtlich der antistatischen Eigenschaften verbessertes Teppichsystem mit Aufladungen, die unterhalb der menschlichen Empfindungsschwelle liegen, geschaffen, sondern auch eine Verbesserung der antistatischen Eigenschaften mit zunehmender Gebrauchsdauer der betreffenden Teppiche, bewirkt.
Die obenerwähnte menschliche Reizschwelle liegt annähernd zwischen 2 500 und 4 000 Volt (s. Modern Textiles, April 19711 11A Shock-Free Carpet System at 10 % Relative Humidity" und entsprechende Angaben der American Association for Textile Technology Inc., D.H. Martin, R.D. Radford und K.R. Lea). Ein anderes Meßverfahren zur Feststellung der statischen Aufladung von Textilien wird im "TECHNICAL BULLETIN" No. 2-015, 1.3.1970 der Brunswick Corporation, Technical Products Div., 69 W. Washington Street, Chicago, Illinois 60602, beschrieben. Diese Veröffentlichung bezieht sich auf einen Begeh-Test zur Bewertung der elektrischen Aufladung. Die genannten Testmethoden überschneiden sich zum Teil, während sie sich andererseits aber bestens ergänzen. Die genannten Testmethoden geben, an, daß eine elektrostatische Aufladung oberhalb etwa 3 Kilovolt einen spürbaren Schock bei den meisten Testpersonen auslösten.
Al 39 - 5 -
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Folgende Beispiele dienen zur näheren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes, ohne diesen jedoch einzuschränken.
Beispiel 1
Zur Herstellung eines Teppichs wird ausgegangen von einem Polycapronamid, das einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,05 - 0,10 % besitz. Der Anteil an mit heißem Wasser extrahierbaren Bestandteilen beträgt 1 - 2 %. Die relative Viskosität, bestimmt in Ameisensäure, beträgt 62. Das Polymerisat enthält etwa 0,2 % Titandioxid, ein Antioxidans von 6 % eines antistatischen Zusatzes. Der antistatische Zusatz ist ein Polyäther, hergestellt durch Reaktion von Dimethylterephthalat und "Tetronic" 1504. Dieses Reaktionsprodukt ist bei Wyandotte erhältlich und wird in der U.S.-Patentschrift 2 979 528 beschrieben. "Tetronic" 1504 ist eines der vielen Diaminotetrole, die im Handel als Blockeopolymerisate mit Molekulargewichten zwischen 1 650 und 26 000 erhältlich sind. Sie entsprechen den obenangegeben allgemeinen Formeln und unterscheiden sich in der Länge der Polyoxyäthylen- und Polyopropylenketten. Eine 3- und 4-ziffrige Schlüsselzahl zeigt die molekulare Zusammensetzung ana Wenn 4 Ziffern verwendet werden, erklären die ersten beiden das durchschnittliche Molekulargewicht der hydrophoben Polyoxypropylenzweige an der Alkylendiamin-Verhindung. Wenn nur "3 Ziffern verwendet werden, dient nur die erste Ziffer diesem Zweck. Die letzte Ziffer jeder Schlüsselzahl repräsentiert den Gehalt an hydrophilen Polyoxyäthylen-Einheiten in Gew.-96 mit einer Genauigkeit von 10 %. ·
Al 39 - 6 - ■ °
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Das antistatische Material wird zusammen mit dem PoIycapronamid in einen Schneckenextruder, der am Auslaß eine Temperatur von 260 0C aufweist, über einen Fülltrichter eingespeist. Das Polymerisat wird mit einem Druck von 1 900 psig durch einen Sandfilter und eine 70-Lochspinndüse gefördert. Jedes Loch hat eine Tiefe von 2,4 cm (0,95 inch) und einen Durchmesser von 0,063 cm (0,025' inch). Die frisch abgesponnenen Filamente fallen in einen Spinnschacht, in dem durch zugeführte Luft eine Temperatur von 21,1 0C (70 0F) und eine relative Feuchtigkeit von 65 % aufrechterhalten wird. Nach Passieren des Spinnschachts wird das Garn mit einem Schmiermittel versehen und mit einer Geschwindigkeit von 565 m/min aufgewickelt. Das so erhaltene Garn besitzt einen Titer von 3 150 den. Das Garn wird dann über einen Streckstift mit einem Durchmesser von 1,58 cm und einer Abzugsgeschwindigkeit von 565 m/min abgezogen. Die Abzugsgeschwindigkeit ist 3,01 Mal höher als die Zuführgeschwindigkeit, so daß ein Garn mit einem Titer von 1 050 den erhalten, wird. Jedes der 70 Filamente besitzt einen Titer von 16 den. Während des Versteckens wird das Garn auf 175 0C erhitzt. Das Garn wird anschließend in eine Stauchkräuselkammer eingeführt. Jeweils 2 Enden des 1050 den-Garns werden zusammengeführt und zusammengedreht, so daß ein 2 250 den-Gam mit 140 Filamenten und einer 3/4-S-Drehung erhalten wird.
Das Garn wurde zur Herstellung eines betuffteten Teppichs mit einer Schiingenware von einem Quadratmetergewicht von 676 g verarbeitet. Der Teppich wird unter Verwendung einer Polypropylen-Spinnvlies-Unterlage hergestellt. Er wird gesäubert, bei 100 0C gefärbt, gespült und getrocknet. An-
Al 39 - 7 -
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schließend wird der Teppich mit einer weiteren Latex-Unterschicht versehen. Die Latex-Unterschicht besteht aus StyroVfeutadien-Gummi, das 5 Gew. ->% Polyäthylenoxid mit einem niedrigeren Molekularegewicht als antistatischem Zusatz enthält. Die antistatischen Eigenschaften dieses Teppichs wurden in einem Begehtest bestimmt, wobei die Temperatur bei 21,6 0C und die relative Feuchtigkeit bei 20 % gehalten wurde.
Tabelle I Begehtest - Maximale Spannung in KV
Prob e Anfangswert Nach 20 Nach
M-Schritten M-Schritten
Vergleichsteppich 14,4 - -■
Erfindungsgemäßer 5,8 5,7 5,6 Teppich
Erfindungsgemäßer 2,3 2,3 2,3 Teppich mit Latex
und 5 Gew.-% Polyäthylenoxid in der
Latex
Erfindungsgemäßer 2,2 2,2 2,2 Teppich mit Latex
und 5 Gew.-% Zusatz, der auch im
Garn zugesetzt ist
Al 39 - 8 -
30984071 136
Beispiel 2 ^1
Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren mit der Ausnahme, daß 6 % antistatischer Zusatz, der ein Antioxidans enthielt, zugesetzt wurde an der Stelle, wo-das geschmolzene Polymerisat vor dem Pelletisieren aus einem Reaktionsgefäß extrudiert wird. Die nachfolgenden Waschvorgänge zur Extrahierung von Lactam und Oligomeren-Anteilen aus den Pellets ließen die Konzentration des antistatischen Zusatzes im Polymerisat unbeeinflußt, da das Antistatikum in Wasser unlöslich ist. Nach dem Waschen und Trocknen wurde das Polymerisat wie in Beispiel 1 behandelt. Die maximale Spannung im Gehtest betrug anfangs 2,4 KV. Nach 20 M-Schritten wurde ein Wert von 2,2 KV und nach 40 M-Schritten ein Wert von 2,0 KV erhalten.
Beispiel 3
Ss wurde wie in Beispiel 1 verfahren mit der Ausnahme, daß 400 Enden eines unverstreckten Garns in einen Strang vereinigt wurden. Der Strang wurde verstreckt, gekräuselt und zu 16,5 cm langen Stapelfasern zerschnitten, wobei sämtliche genannten Schritte kontinuierlich durchgeführt wurden« Die Stapelfasern wurden dann in ein 2,25 den-Garn mit 3,5 Z-Drehungen versponnen und zu einem Velours-Teppich mit einem Quadratmetergewicht von 1 352 g verarbeitet. Die maximale Spannung im Begehtest war 2,3 KV. Nach 20 M-Schritten sank dieser Wert auf 2,2 KV und nach 40 M-Schritten auf 2,01 KV.
Beispiel 4
Ss wurde wie in Beispiel 1 verfahren mit der Ausnahme, daß ein Polyamid-6,6 verwendet wurde. Endlosgarne und
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Stapelfasergarne wurden hergestellt und die Ergebnisse bezüglich der antistatischen Eigenschaften der daraus hergestellten Teppiche wie folgt bestimmt:
Anfangswert 2,9 KV; nach 20 M-Schritten 2*1 KV; nach 40 M-Schritten 1,5 KV
Beispiel 5
Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren mit der Ausnahme, daß das Garn einen antistatischen Zusatz in einer Menge von 10 Gew.-%, bezogen auf das Polymerisat, enthielt. Die Spannungswerte in einem daraus hergestellten Teppich entsprechen denen der Tabelle I.
Beispiel 6
Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren mit der Ausnahme, daß das im Garn enthaltende Antistatikum ebenso in der leitfähigen Latexschicht verwendet wurde» Die gemessene maximale Spannung in einem daraus hergestellten Teppich entspricht den Angaben der Tabelle I.
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Claims (7)

Patentansprüche
1. Textile Polware auf Polyamidfaserbasis, dadurch ge kennzeichnet, daß die Polyamidfasern 1-12 Gew.-% eines vorwiegend verzweigten, kettenverlängerten, polymeren Reaktionsproduktes aus einer Verbindung der -allgemeinsn Formel
CH- CH,
H(OCH2CH2) (OCHCH2)0
- CHx N-R-N *
I3 / \ i3
H( OCH2CH2)z(OCHCH2)d (CH2CHO)
in der a, b, c, d, w, x, y und ζ eine ganze Zahl sind und R ein zweiwertiger C^-C^,-Kohlenwasserstoff rest ist,
mit wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe enthalten, die Diepoxide und solche Verbindungen umfaßt, die zweiwertige Reste der Formeln
0 0 OH HO
Il fl ti I t Il
- C - R1 - C - und -C-N-R' -N-C-
worin R' ein zweiwertiger, aromatischer, -heterocyclischer, cycloaliphatischer oder aliphatischer Kohlenwasserstoffrest oder eine Kombination solcher Reste ist,
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liefern und zweitens die Polware mit einem ersten Grundgewebe und einem hinzugefügten haftenden und leitenden Latex-Binder verbunden ist.
2. Antistatische textile Polware gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Grundgewebe aus einem synthetischen Material oder aus Jute besteht.
3. Antistatische textile Polware gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Grundgewebe welches aus einem Polypropylen-Spinnvlies und gewebtem Polypropylenmaterial öder aus Jute besteht, dem leitenden Latex-Binder hinzugefügt wird.'
4. Antistatische textile Polware gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasern Polycapronamid und/oder Polyhexamethylenadipamid-Fasern verwendet werden.
5. Antistatische Textilpolware gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Latex-Binder ein Styrol/Butadien-Gummilatexbinder verwendet wird.
6. Antistatische textile Polware gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Latex-Binder bis zu 10 Gev.-%, bezogen auf den Latex eines Reaktionsprodukts, wie es in Anspruch 1 definiert ist, oder Polyäthylenoxid enthält.
7. Antistatisches Teppichsystem, dessen antistatische Wirksamkeit sich mit zunehmender Gebrauchsdauer verbessert.
Al 39 - 12 -
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DE2315438A 1972-03-29 1973-03-28 Antistatisches teppichsystem Pending DE2315438A1 (de)

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