DE2409715C3 - Antistatische Polyamidmassen, ihre Verwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Antistatische Polyamidmassen, ihre Verwendung und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
5. Antistatische Polyamidmassen mich Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dall sie als
Aulistalikum 0,5 20 Gew.-% eines Polyalkylenglykoläthers
der allgemeinen Formel
'■»
Y-O- (CH2 — CH2 — O)n — Y
in der ρ eine Zahl von mindestens 8, Y die Gruppe hi
O R"
C-N
R'"
oder ein Wasserstoffatom bedeuten, wobei mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 90% der
Reste Y die Gruppierung
—C —N
R"
R'"
sein sollen und R" und R'" unabhängig voneinander Alkylgruppen mil I 30 C-Atomen, Cycloalkyl-.
Aryl-, Araikyl- oder Alkarylgruppcn sein J()
können oder zusammen mit dem Stickstoffatom ein Heterocycles bilden könnerucnthallcii.
6. Antistatische Poljamidm-.ssen nach Anspruch
I. dadurch gekennzeichnet, daß sie als
Aniistatiktim 0,5 20 Gew.-% ci-ics Polyalkylcn- r>
glykoläihers der allgemeinen Formel
CH2 — /O — CH2 — CH \ — O — Y
1 J
RIV — CH- /O — CH2- CH\ — Ο — Υ
CH2 — / O — CH2 — CH \ — O — Y
in der 11. n' und n" unabhängig voneinander Zahlen
von 3 50 sein können und die Summe von //. n' und n" mindeslens 10 sein soll, R' ein Wasserstoffalom
oder eine Alkylgruppc mit I 5 C-Atomen. RIV ein Wasserstoffatom, cine Alkylgruppe mit
I 18 C-Alomcn oder eine Arylgruppc und Y die
Gruppe
K)
-C-N
R'
R'"
Resie Y die Gruppierung
-C-N
R"
R'"
oder ein WasscrslofTalom darstellen, wobei mindestens
70%. vorzugsweise mindeslens WSi der sein sollen und R" und R'" ununhüngig voneinander
Alkylgruppen mit I 30 C-Atomen, Cycloalkyl-, Aryl-, Araikyl- oder Alkarylgruppen sein
können oder zusammen mit dem Stickstoffatom einen Heterocycles bilden, enthalten.
7. Antistatische Polyamidmassen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie als
Antistalikum 0,5 - 20 Gew.-% eines Polyalkylenglykolälhers
der allgemeinen Formel
CH2-O- (CH2 — CH2 — O)e — Y
CH-O —(CH2-CH2-O)1,-Y
CH-O- (CH2 — CH2 — O)1. — Y
CH — O — (CH2 — CH2 — O)1,- Y
CH-O-(CH2-CH2-Ot-Y
CH2 — O — (CH2 - CH2 - - O)7- Y
in der u, h, c: el, e und / unabhängig voneinander
Zahlen von 3 45 sein können und die Summe von a + h + c + el + c + /mindestens 18 sein soll, und
Y die Gruppe
R"
-C-N
-C-N
Il \
O R'"
oder ein Wasserstoffatom darstellen, wobei mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 90% der
Reste Y die Gruppierung
R"
/
-C-N
-C-N
Il \
O R'"
sein sollen und R" und R"' unabhängig voneinander Alkylgruppen mit I 30 C-Atomen, Cycloalkyl-.
Aryl-. Araikyl- oder Alkarylgruppcn sein können oder zusammen mit dem Stickstoffatom
einen Hctcrocvclus bilden, enthalten.
N. Λnl!.statische Polyamidmassen mich Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie als MuMaiikum
0,5 20 (lcw.-%eines Polyulkylenglykulälhers der allgemeinen Formel
Y — O — / HC — H2C — (>\ — IH2Cl,
O — CHj CH \ - ι) Υ
N — B - N
Y —O —/HC-HC-O
(H2C)..
(CH2),
O CH1-CH- O Λ
in der c eine Zahl von 2 6, ;i, «'. i<" und n" unabhängig
voneinander Zahlen von 3 50 sein können und die Summe von /i. »'. n" und ;j"'
mindestens 15 sein soll, R' ein VVassersloffatom
oder eine Alkylgruppc mil I — 5 C-Atomen, B eine
Alkylengruppc mit 2 10 C-Atomen, deren
C-KeUe auch durch Heteroatome unterbrochen sein kann oder eine Arylcngruppc und Y die
Gruppe
R"
C-N
R "
oder ein WasscrstolTatom darstellen, wobei mindestens
70%. vorzugsweise mindestens 90% der Reste Y die Gruppierung
-C-N
R"
R'"
sein sollen und R" und R'" unabhängig voneinander Alkylgruppcn mil I 30 C-Alomcn. Cycloalkyl-,
Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylgruppcii sein
können oder zusammen mit dem Stickstoffatom einen Heterocyclic bilden, enthalten. 4-,
9. Antistatische Polyamidmassen nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß 11 eine
Zahl von 7 60 ist.
K). Antistatische Polyamidmassen nach Anspruch 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß η -,η
eine Zahl von 7 45 ist.
11. Antistatische Polyamidmassen nach Ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, daß ρ eine Zahl
von 12 50 ist.
12. Antistatische Polyamkimasscn nach An- ,->
spruch I bis II. dadurch gekennzeichnet, daß sie 1.5 bis I5Gcw.-% des Antistatikums enthalten.
13. Verfahren zur Herstellung von antistatischen Polyaniidmasscn gemäß Anspruch I, dadurch
gekennzeichnet, daß man Polyalkylengly- bn
kolälhcr mit sekundären Urclhancndgruppcn der allgemeinen Formel
O - CH2- CIA-O-Y
in der R. R'. Y. r und in die in Anspruch I angegehene
Bedeutung haben, zu 0.5 20 Gew.-"« auf granuliertes Polyamid in gleichmäßiger Verteilung
aufbringt, das Polyamid aufschmilzt und die Masse
intensiv vermischt.
14. Verfahren zur Herstellung von iinlisiatischen
Polyamidmassen gev-iiß Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß '"an Pnlvalkylenglvkoläther
mit sekundären Urclhanendgruppen der allgemeinen Formel
O —CH, — CH\- O -Y
R'
in der R. R'. Y. »1 und η die in Anspruch I angege-Bedeulimg
haben, zu 0.5 20 Gew.-"'« in eine Polyamidschmelze eindosiert und die Masse intensiv
mischt.
15. Verfahren zur Herstellung von antistatischen
Polyamidmassen gemäß Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß man Polyalkylenglykoläther
mit sekundären llrelhancndgruppen der allgemeinen Formel
()—CII, — CH\ —O -
in der R. R'. Y. »1 und /1 die in Anspruch I angegebene
Bedeutung haben, z.u 0,5 bis 20 Gcw.-% vor. während oder nach der Herstellung der Polyamide
in die Polymerisations- oder Polykondcnsalionsschmelze einträgt und gleichmäßig in die Schmelze
verteilt.
16. Verfahren zur Herstellung von antistatischen
Polyamidmassen gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß man Polyalkylenglykoläther mit sekundären Urcthuncndgruppcn der allgemeinen
Formel
() — CH2- CH \ — Ο — Υ
R'
R'
iii der R. R'. Y. in und η die in Anspruch I angegebene
Bedeutung haben, zu 0.5 20 Gevv.-% einer von Monomeren befreiten Schmelze aus einem
VK-Rohr z.'.mischi.
I 7. Verfahren zur l'.inarbcitiing von Polyalkylenglvkoläthcrn
mit sekundären IJrethanenilgiiippen
der allgemeinen I orniel
R /O CII. CH
ο γ
in der R. R . Y. in und n die in Anspruch I angegebene
Hedciilung haben, in Polvamidmassen. da
durch gekennzeichnet, daH man das \nlistalikiiin
/Ii 0.5 21) (ie\\.-"ii heim Spinnpro/eß in das
( ii.iniil.il dosiert.
IH. Verwendung \on Polvalkvlenglvkoliithei η
mil sekundären I 'relhanendgi lippen der allgemeinen
I οι mel
CH. CII
in der R. R . Y. in und n die in Anspruch I angegebene
Ikdciiliiug haben, in Mengen von 0.5 bis
2(i(icw.-"ο aU \nlistalika für Colvamide.
( ii'i'i-iisiand der l'.i'linduim siiul dauerhaft anti- Is lsi bekannt, d.il.l man I asern. (iewebe. (rewirkc
statische l'olvaniidmassen. die /u permamenl anti- und Folien aus Polyamiden dun. Ii eine (iberllachen-
st.iiisehen Fäden. I asern. lohen und anderen ge- :» behandlung mil Frclhangruppen enthaltenden PoIv-
formten \rtikeln verarbeitet werden können, sowie älheru iler Formel I oder Il antistatisch ausrüsten
Verfahren /ur I lerslelliini; solcher Polv.imidmasseii. kann (siehe I)I-OS Ι7ίιΝΟ5Χ und I S- I'S .Vi 5X SN2).
R O (II, C
O ICH,),,, Oll
O C N
ICM,|,„ OH
R \lkvl- oder \lkar\lresi. \ 11. (H, oder C:\U. η I K). m I 6
Ra O
Ra O
(H- CH O C Ml (II, CW, Cll· N
Ra. R- \lk>lrestc.
R1. R \lk>i-oder H\ilro\\alk\lreste.
\ \\.i\\< oder ' (WU.
it - I K).
ι» - I» I.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, dali
diese antistatische Ausrüstung nicht waschhestäiulig
ist. Wie I nlersuchungen ge/eigt haben, kann schon
durch eine ein/ige Wäsche die Wirksamkeit tier \usrüstiiiiü
praktisch wieder vollständig aufgehoben werden.
Is ivi ferner aus DI-AS 12 73 124 bekannt, dall
l'ohalkvlenglvkoläther mit einem Molekulargewicht
\on mindestens ft(K). die an ihren Luden mindestens
eine \lk\l-. \r\l- oder \ralk\läthcrgruppe tragen.
f'oKamiden gute antistatische Eigenschaften verleihen,
wenn sie als gesonderte Phase gleichmäßig verteilt in das Pohamid eingearbeitet werden.
Nachteilig bei diesen Produkten ist es.dal.idie Pol\-
alk\leugl\kolüthcr mit nur teilweise verätherten H>dro\\lendgriippen
durch Reaklion mildem Pohamid. beispielsweise mit freien Carrumlendgruppcn. teil-
weise in das Pohmerc eingebaut werden können uin:
i, damit fiir die lir/eiigung eines antistatischen I.ffekteverloren
gehen: denn erwiesenermaßen sind mn solche /usät/e antistatisch wirksam, die mehl in da-PoIvniere
eingebaut sind, \ndererseits sind PoIvalkvlenglvkolälher
mit nur teilweise verälherten Hv-
«ι drowlendgruppen bei der Wäsche noch relativ le;:hl
aus den PoIvnieren auswaschbar, wodurch die antistatische
Wirksamkeil langsam verloren gehl. Diesi
Nachteile sollten sich beseitigen lassen, wenn PoIvalkvlenglvkolälher
verwendet werden, die keine odei
μ möglichst nur noch wenige freie H\dro\\Iendgriipper
aufweisen. Polvalkylenglvkoläther. bei denen alk
Hvdrowlendgruppen veräthert sind, sind jedoch nur
durch relativ aufwendige Verfahren zugänglich.
lis ist ferner bekannt, daß Urelhangruppierungen
ho enthaltende Polväther der Formel III
R O ICH, CH2-Oi, -C-NH-R'- N1H- C -■-(() — CH, CH2I1-O- R
R Alkvk \rvl-. \ralkvl-. Alkarvlrest.
R - \lkvlcn-. \rvlen-. \ralk\len-. Alkarvlcn-oder Cvcloalkvlenresl.
ν 5 5<).
(Uli
wenn sie /u 0.5 I5"u in Pols mere cingearheilcl
werden, diesen ausgezeichnete anlislaliselie Eigenschaften
verleihen (s. denlsehe (»rfenlegungsscnrifl
23 06)20). Nachteilig bei diesen Verbindungen isi
jedoch, dali sie nur m solche Polymere eingearbeitet
werden können, die aus Lösungen verarbeite! werden,
ila bei einem Hinarbeiten tier Produkte in eine
P'.HtiKTsehmel/e bei den erforderlichen hohen
Schmelztemperaturen, beispielsweise von Polyamid oder Polyester, die Urelhaiigruppe mit freiem Wasseistoffani
Sliekslofr niehl beständig ist ;nul die Verbindungen
der Formel III unter Rückbildung \on Isocyanaten
und I Ivilrovy !verbindungen /eistört werden.
Das (!leiche gill für die Verbindungen der Formel II.
Hei Verbindungen der Formel I sollte die I 'lelhangriippe
/war bei der Sehmel/lemperatur der aliphatischen Polyamide stabiler sein, da am Stickstoffatom
kein freies VVasserstoffatom mehr vorhanden !».ι. ji.'i.Idi-Ii k on η i'ii auch hier die Hydroxy lcndgr lippen
der Verbindungen Nebenreaklioneii mit dem PoIymeren eingehen, woilureh die Verbindung verbraucht
wird, was wiederum /u einer Verminderung der antistatischen Wirksamkeit führt.
Weiterhin sind aus der I)Ii-OS 20 65 2S1J antistatische
Polymere, enthaltend Urelhan-Derivate von
Polyälhern. die bei der Umsetzung eines Polyälhers mit einem Diisocyanal entstehen, bekannt. Diese
Reaktionsprodukte können weiter mit beispielsweise \mino- oiler Hydroxycarbonsäuren umgesetzt werden.
Ferner beschreiben die japanischen \uslegeschriften 73 51050 und 7400521 h antistatische Polyamid-Zusammensetzungen,
in denen die Polyamide mit Imidazol-blockiertem Polyalkylcngly kol-Derivalen
gemischt sind (JP-AS 73 51050) oiler in der die anlislaliselie
Polyamid-Zusammensetzung das Umseizungsprodukl aus Polyalkylenglykol und Monoisocyanat
enthält (JP-AS 74/005216)"
Die in den vorstehenden Literalurstellen beschriebenen Polyamide haben den Nachteil, daIi bei den
hohen Schmelztemperaturen von Polyamiden die Urethangruppen mil freiem Wasserstoff am Stickstoffatom
thermisch nicht beständig sind.
Diese Nachteile sollten sich jedoch vermeiden lassen,
wenn man Polyälherurethane verwendet, die
keine freien Hydroxylgruppen enthalten und die am Stickstoffatom keine Wasserstoffatome aufweisen.
Allerdings könnte man erwarten, dall bei allen Urethanen au der O — C'O-Bindiing in Polymersehmelzen
Umesterungs- oder Aminoiysereaktionen eintreten, die zum Ketlenabbruch und damit zu verminderten
Molekulargewichten rühren.
überraschenderweise wurde nun gefunden, dali Polyalkylenäther mit sekundären Urcthangruppcn
der allgemeinen Formel
Ό—CH,-CH
i
R'
— O—Y
zweibiiulige Heteroatome auch Niisgangspuiiklc von
Verzweigungen sein können, einen \ralky liest, einen
gegebenenfalls aIk ν !substituierten, m-fimkI ioneilen
aromatischen Rest oiler, wenn in gleich I ist. auch ilen
Rest Y. R' ein Wassersiol'fatom. eine Alkylgruppc mit
I 5 ( - \lomen. eine Cycloalkyl-. AnI-. AlkarsI- oder
\ralk\ !gruppe und Y die (iruppierung
in der in eine Zahl von i 6. /; eine Zahl von mindestens
3. vorzugsweise 7 - 60, R einen m-funklionellen. geradkettigen. cyclischen oder verzweigten,
gesättigten oder ungesättigten Aikyiresl. der gegebenenfalls noch Heteroatome, beispielsweise Sauerstoff
oder Stickstoffatome, enthält, wobei mehr als
R"
R"
oder ein WasserstolTalom darstellen, wobei mindestens
70" o. vorzugsweise über 90" n der Reste Y die druppierung
O R
ii
C N
R'"
sein sollen und R und R' ' unabhängig voneinander Alkslgnippen mit I 30 C-Alomen.Cycloalkyl-, \ryl-.
\ralkyl- oder Alkan!gruppen sein können oder zusammen
mil dem Stickstoffatom einen heterocyclischen Ring bilden, wobei sowohl.in der Mkylgruppe
R oder R" als auch in dem aus R". R' und dem N-Atoro gebildeten Heterocyclic weitere Heteroatome,
wie Sauerstoff oder Stickstoff, eingefügt sein können, von denen die Stickstoffatome wiederum Teil
einer sekundären Urethanenilgruppe eines PoIyalkyleiiälhers
sein können, in Schmelzen von aliphatischen Polyamiden bei Temperaturen bis annähernd
300 C längere Zeil beständig sind und daIi Polyamide,
die solche Urethane enthalten, insbesondere Fäden und Fasern aus solchen Polyamiden oder aus diesen
Fäden oder Fasern hergestellte Gewebe. Gewinde. Vliese oder Polware ausgezeichnete antistatische
F.igenschalten aulweisen, imil ilie i'oivkoniiensation
oiler Polymerisation durch die Zusätze nicht nachteilig beeinflußt weiden.
Gegenüber bekannten antistatischen Polyamidmassen. die Produkte ohne diese Urethaneiidgruppen
enthalten, besitzen die neuen antistatischen PoIvamidmissen
vor allem den Vorteil, daIi hei etwa gleiche ι oder leicht verbesserten Ausgangs-.Antistatikwerten
die antistatischen Eigenschaften nach einer Nachbehandlung, insbesondere nach einer Fixierung
in Heißluft oder Sattdampf bei Temperaturen um oder über 100 C. wesentlich wuschbeständiger sind.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher antistatische Polyamidmassen, die0.5 20%. vorzugsweise
1.5- 15%. bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung, an äihergruppenhaltigcn Urethanen
der allücmeinen Formel
Ό —CH,-CH\—Ο —Υ
R'
in der R. R'. Y. m und /ι die oben angegebene Bedeutung
h.iben. enthalten.
lte\orzugie \nlislatikii sind l'olvalkvlenglvkolälher
mil I !lelhaneiidgruppen iler allgemeinen Formeln
O CH, CM
R'
O- C N
R"
R'"
worin /ι eine Za'
von mindestens .1. vor/tigsweise von O R"
12
7 45. R einen monofunklionellen geradkeltigen oder verzweigtun, gesüK'glcn oder ungesättigten Alkylresl
mit I 30 C-Atomen oder einen gegebenenfalls alkylsubstituierten
.Ary'resl, R' ein Wassersloffatom oder einen Alkylresl mil I 5 C-Atomen und R" und R'"
unabhängig voneinander einen Alkylrest mit I bis 20 C-Atomen darstellen oder R ", R " und das Stickstoffatom
zusammen einen Heterocyclic bilden, der weitere Heteroatome wie Sauerstoff oder Stickstoff
enthalten kann:
R"' O
O CH
R·
C N (CII,|„ N C
in der // und /; eine Zahl von mindestens 3. vorzugsweise
eine Zahl zwischen 7 und 45. /> eine Zahl \on 2 bis It). R einen monofunklionellen geradketligeu oder
verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit I 30 C-Atomen oder einen gegebenenfalls alkylsubsliüiierien
\ry liest. R' ein VVasseistol'falom oiler einen Alkylresl mit I 5 C-Atomen und R" und R'"
unabhängig voneinander einen Alk\liest mil I bis
20 C-Atomen darstellen und R " und R ' zusammen auch eine Mkvlenhrücke bilden können:
Y O (CII, CH, ()|„
in der /> eine Zahl von mindestens 8. vorzugsweise
12 50 und Y die Gruppe
-C--N
R" CH CH, ()\ — R
R'
sammen mit dem Stickstoffatom einen Heterocyclic bilden können:
CH. /OCH,
CH
CH, —
C) CH,
R'
- CH
R' O CH, -CH
' I
R'
-O
C)-Y
-C)-Y
in der /i. ii und n" unabhängig voneinander Zahlen
Min 3 50 sein können und die Summe von ii, n' Lind
ii" mindestens IO sein soll. R' ein VV'asserstoffatom
oder eine \lk\ !gruppe mit I 5 C-Atomen. R'^ ein
W asserstoffatom. eine Alkylgruppe mil I bis IH C-Atomen oder eine Arylgruppe und Y die Gruppe
R"
R'"
oder ein Wasserstoffatom bedeuten, wobei mindestens
70"/ο, vorzugsweise üi 90'V Ri Y
Gruppierung
90Vo uti
— C —N
R"
R'"
sein sollen und R" und R'" unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1—30 C-Atomen. Cycloalkyl-, Aryl-,
Aralkyl- oder Alkarylgriippen sein können oder zu-
Y -O —/HC-H2C-O^-(H2Cl
R'
R'
R"'
WUt-I WII
.™u.,: :„.i„
stens 70%. vorzugsweise mindestens 90% der Reste Y
die Gruppierung
sein sollen und R
Alkylgruppen mit
Alkylgruppen mit
-C-N
„,,
R1"
und R ' unabhängig voneinander 30 C-Atomen.Cycloalkyl-. Aryl-,
Araikyi- oder Aikaryigruppen sein können oder zusammen
mit dem Stickstoffatom einen Heterocyclus bilden:
(CH2), — /O — CH2 — CH \ — O — Y
R'
Ν —Β —Ν
Y—O —/HC-HC-O
R'
(H2C), (CH1L-ZO-CH1-CH'
R'
— O —Y
in der c· eine Zahl von 2 6. ;i. ;ir./i" und/Γ" unabhänaia voneinander Zahlen von 3—50 sein können und
die Summe von /;. η', η" mindestens 15 sein soll. R'
ein Wasserstoffatom oder eine Alk}!gruppe mil i his 5 C-Aiomcn. B eine Alkvlcngruppe mit 2 IO ('-Atomen,
deren C'-Kclle auch durch Heteroatome unterbrochen
sein kann oder eine Arylcngruppe und Y die
Gruppe
R"
/
-C-N
/
-C-N
Il \
O R'"
oder ein Wasserstoffatom darstellen, wobei mindestens
70" ο. vorzugsweise mindestens 90" » der Reste Y die (iuippierung
R"
C N
sein sollen unu R" und R unabhängig umeinander
\lkv !gruppen mit I 30 C-Atomen.(\elnalk\l-. Ar ν I-.
\ralkvl- oder Alkarv !gruppen sein können oder zusammen
mit dem Stickstoffatom einen I lelerocvclus bilden.
Gegenstand tier vorliegenden lirlindung sind ferner
,ms solchen antistatischen Polvamidmasscn hergestellte
geformte \rtikel. insbesondere antistatische l'asern. laden und Folien, sowie aus solchen antistatischen
Fasern oder Fäden hergestellte (iewebe. (ievvirke. Vliese, Polware oder ähnliche llächme (iebilde.
(iegcnstand der vorlieg'enilen FrliiHupg sind ferner
Verfahren zur Herstellung der antistatischen PoIvamidmassen. die darin bestehen, daü man die ciTindungsgemäß
verwendeten äthcrgruppenhalligen Urethane vordem Verspinnen oder Hxtnidieren der l'ol·,-amide
in die l'oUamidsehmclzc cindosierl und inlensi\
mit der Polvamidschmcl/.c vermischt, daIA man die
I relliane auf lesies granuliurtes l'olxamid aiiflriigl.
dieses aufschmilzt, intensiv mischt und '.cispiuni oder
evlruilierl oder dal· man die anspruchsgemäH /»
verwendenden älheigruppenhalligen (Urethane vor.
uälii end oder nach der Herstellung der Pol ν amide
in die l'oh mcrisaiions- oder PoKkondensationsaiisätze
einlräul. worauf das antistatische Polvamiil entweder
direkt versponnen werden kanu odei zuuächsi zu einem (iranulat verarbeitet wird, das dann in bekannter
Weise w eilen erarbeitet werden kann.
Als uihergruppenhallige Urethane, die zur Herstellung
der erliiHlungsgemäüen antistatischen PoIvamidmassen
besonders geeignet sind, seien die folgenden Verbindungen beispielhaft angeführt, ohne
das Verfahren auf diese Verbindungen zu begrenzen:
Cl
II,, Ci,, (O CH: CIl2I11 O C N
CH,
O CiI,
ii
H2 ,C11, IO CW1 CH2I1, O C N
H2 ,C11, IO CW1 CH2I1, O C N
C1xII,-O
CiI.,
H,-C,s (O -CH2-CH2I11-O-C-N
CH,
O CH,
!I
11,C-(CH2I--CH- CH (CH2Is (O -CH2- CH2I11 ·() —C- N
CH,
O CJl,
O CJl,
H,-C,f, -K)-CH2- CH,),, - O - C — N
CJl,
O CH,
Il /
H,-C1H(O — CH2- CH2),,- Ο — C- -N
Ci s H, 7
O CH. — CH,
H17C1x — (O — CH, — CH2),, — O — C — N O
15
16
CW, CH,
ΙΙ,-C.s - (O Cll· CH2I1, O C N
CII, ClI,
CW2 - cn,
O CH,
iso-Non\l
, O 1 () — Cl I, CU,!,, OCN
CW, O CH,
Ii
vO >-(()— CH2-CH2I11-O-C-N
isn-Non\l P j,
O CH, CH, f)
I= I Γ Il
H1-C1S — (O — CH2 — CH,),, - O — C -- N — CH, — CH2 — N — C — O — (CH2 — CH2 — O)n - C,„H,-
O CH,-CH, O
H,-C1x — (O — CH2 — CH2),, — O ·- C — N
N — C — C) — (CH2 — CH2 — O)n — ChH,-
CH2-CH2
(/ι isl niindeslens 3. vorzugsweise 7 45)
H,C O O CH,
\ I! Ii /"
N — C — O — (CH, — CH, — O). — C — N
H,C
HjC C)
CHj
O CH,
Ni — C — O — (CH, — CH, — OL — C — N
C1JI,-
(p ist mindestens <S. vorzugsweise 12 50)
H,C O
\ Il Il
O CH,
CH,
90)
O CH,
Il / '
CH, O CH,
Il /
ΊΙ — O-(CH, - CH, O)11. — C - N
O CU,
909 640/231
24 09 17 |
:h —o — (CH, | -CH2 - | 715 O |
yCHi | / N |
CH, | N | CH, | N \ |
18 | / \ |
( | - CH, - | -O)n-C — N | \ CH, |
CH, N \ |
CH, | Vf= 18- | CH, i i CH, j : |
||||
HSC, — ( | O O)11. — C — N |
CH, \ CHj |
\ CH, |
O π |
CH, I | ||||||
:h — ο — ich. | -CH,- | O Il |
CH, | CH, | Il - C — N |
||||||
ΓΗ, — () — (CH2 | Il "L-C-N |
O Il . -C-N |
|||||||||
: — o — ich, - | :h —o — (CH, | -CH,- | CH, | ||||||||
O)„ — CO — | N \ CH, |
||||||||||
CH2-O-(CH, | -CH2- | CH, N |
|||||||||
(η. η'Jt" - 3-45. η + η' + η" = 9- 135) | :h — ο — (CH2 | O)„ — CO — | CH, | ||||||||
CH2-O-(CH2 | CH, | ||||||||||
— CH, - | |||||||||||
( | CH2 -O -(CH2 | Ot-CO- | |||||||||
(</. h,c, </, ι· und / unabhängig voneinander 3 | — CH, — | ||||||||||
O),, — CO — | |||||||||||
( | |||||||||||
— CH, - | |||||||||||
( | O)1. — CO — | ||||||||||
-CH2- | |||||||||||
( | 45. a + h | ||||||||||
+ (· + (/ + ('- | 270) | ||||||||||
CH2-CH2-O-(CH2 | CH, | ||||||||||
H,C N \ cn, cn, ο ic il· |
-CH2-O)1, | ||||||||||
(;/ und ;i' unabhängig voneinander 7 451 | CH2 O)11, | ||||||||||
H.,C O
N-C-(O-HjC-H2CU-O-H2C-H2C
H3C \ /
N-CH-CH-N H3C /
N-CiO-H2C-H2C),,...-O-H2C-H2C CH2-CH2-O-(CH2-CH2-O)n-C-N
O CH,
Il / '
CH22-CH2-O^CH2-CH2-O)n-C-N
H.,C O
In + κ' + ii" + n" = 12—180)
O CHj
-CH2-N | / \ |
CH, I |
|
\ | CH2-CHO | ||
10-60; c | + d | CH2-CHO | |
CH3 | |||
(« + /) = | = 10—80) | ||
/ CH, \ O CH3
(cH,—CHO.L — (CH2- CH2- O), — C-N
CH3
— /CH2-CHO^-(CH2-CH2-O)1J-C-N
CH3
CH3
O CH3
Hergestellt werden können solche Polyalkylcn- κ>
äther mit Urcthancndgruppen, indem die entsprechenden Polyalkylenäther mil einer oder mehreren Hydroxylendgruppsn
nach bekannten Verfahren mit Phosgen in die Chlorkohlcnsäiireester überführt werden
und diese dann mit Sekunda en Aminen nach ebenfalls bekannten Verfahren umgesetzt werden, oder
indem man die Polyalkylenälher mit freien Hydroxylendgruppen in Gegenwart von basischen Verbindungen
mit den entsprechenden Carbamidsäurechloridcn umsetzt. -in
Wird die Umsetzung mit einem Unterschuß an Phosgen oder Carbamidsäureehlorid durchgeführt,
werden Verbindungen erhalten, deren Hydroxylendgruppen nur teilweise in die Urethangruppierungen
überführt sind. Auch solche Verbindungen können mit Vorteil als Antistatika in Polyamide eingearbeitet
werden: günstiger ist es jedoch, wenn die Mengen der reagierenden Komponenten und die Reaktionsbedingungen
so gewählt werden, daß die Hydroxylendgruppen vollständig in Urethangruppen überführt >o
werden.
Die als Ausgangsverbindiingen eingesetzten Polyalkylenäther
mit einer oder mehreren Hydroxylgruppen können beispielsweise durch Polymerisation
von Epoxidcn, beispielsweise Äthylenoxid oder Propylenoxid, erhallen oder durch Polyaddition von solchen
Epoxiden an niedermolekulare ein- oder mehrwertige Alkohole oder Mono- oder Polyamide dargestellt
werden (s. hierzu H ο u b c η - W e y I. Methoden der
organischen Chemie, Bd. XIV/2, Seite 426 bis 462). w)
Die beschriebenen Polyalkylenälher mit sekundären Urethangruppen können auch in Kombination mit
anderen Antistatika, beispielsweise mit polyäthoxyliertem Stcarylalkohol, polyäthoxyliertem Nonylphenol.
polyäthoxyliertem Äthylendiamiii. tertiären Ami- t>>
den. als Antistatika eingesetzt werden.
Neben den Antistatika können die antistatischen Polyamidmassen noch übliche Zusätze wie Lichtstabilisatoren,
Wärmeslabilisatoren, Füllstoffe und/ oder Pigmente enthalten.
Die Polyalkylenglykoläther mit Urethanendgruppen eignen sich als Zusätze für alle schmelzbaren aliphatischen
Polyamide, insbesondere jedoch für PoIy-/-capronamid.
Die antistatischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Polyamidmassen lassen sich durch eine deutliche Verminderung des elektrischen Oberflächenwiderstandes
nachweisen. Die Messung erfolgt nach DIN 54 345 an Fasern, Fäden oder i-'lächengebilden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung der antistatischen Polyamidmassen und beschreiben
ihre Eigenschaften, ohne daß dadurch Verfahren und Eigenschaften eingeschränkt werden sollen. Die in den
Beispielen angegebene relative Viskosität (<, rel.) wurde an einer I%igen Lösung in m-Kresol bestimmt.
Dazu wurde I g Polyamid in 100 ml m-Kresol gelöst und in einem Viskosimeter nach Ubbelohdc
bei 25 C die Durchiaufzeit (te) der Lösung gemessen. Aus der Beziehung
ι, rel. =
tem
in der tem die Durchlaufzeil des reinen Lösungsmittel
angibt, kann dann die relative Viskosität /, rel. errechnet werden.
a) Herstellung des Bis-dimelhylurcthans
von Polyäthylenglykol 1000
512,5 g (1/2 Mol) Polyäthylenglykol vom Molekulargewicht
1025 werden bei 30 C in 4 Liter Toluol gelöst. Bei 30" C werden 105 g Phosgen eingeleitet.
Anschließend wird 2 Stunden nachgerührt und dann bei Raumtemperatur 3 Stunden Stickstoff durch die
Lösung geblasen, um den Phosgenüberschuß zu entfernen. In die Lösung werden dann bei Raumtcmpe.-
raiiir H)Og DimcthyUimin eingeleitet und einige Stunden naehgerührt. Das ausgefallene Dimethylamin-Hydroclilorid
wird abgesaugt und das Filtral im Vakuum eingeengt. Der verbleibende Rückstand,
der beim Abkühlen erstarrt, ist nach !R- und NMR-Untersucluingcn das gewünschte Bis-dimethylurethan
des eingesetzten Polyäthylenglykols.
b) Herstellung der antistatischen Polyamidmassen
!3Og '-Caprolactam, 15 g /-Aminocapronsäure ι und 3 g ^ s nach I a) dargestellten Diurethans werden
unter Stickstoff auf 270 C erhitzt und 3 Stunden bei dieser Temperatur unter intensivem Rühren kondensiert.
Das erhaltene Polyamid wird zu Fäden gesponnen, an denen folgende elektrische Obcrflächenwidcr- ι
stände nach DIN 54 345 gernessen wurden:
Nach der Herstellung: 5 · 10" U · cm2
Nach der I. Wäsche: 1 ■ 10" U ■ cm2
Nach der 5. Wäsche: 3 ■ K)" U · cm2
Nach der I. Wäsche: 1 ■ 10" U ■ cm2
Nach der 5. Wäsche: 3 ■ K)" U · cm2
2(1
Polycaprolaclani ohne Antisiatik-Zusälzc hat bereits nach der I. Wäsche einen Oberfläel enwiucrstand
von etwa 5 · 1012U -cm2.
Polycaprolactamfaden, die an Stelle des Diurethans die gleiche Menge Polyäthylcnglykol KK)O ohne 2">
Urclhanendgruppen enthalten, haben nach der I. Wäsche einen elektrischen Oberflächen« idcrstand von
7 · K)" und nach der 5. Wäsche von 2 - K)12 U cnr.
JO
Beispiel 1 b) wird wiederholt, wobei jedoch an Stelle von 3 g Diurclhan 7,5 g Diurethan verwendet
werden. Fäden aus dem erhaltenen Polyamid, das eine (/ rel. von 2,85 hat (gemessen an einer 1 %igen Lösung
in Krcsol). weisen folgende elektrische Oberfläehcnwiderständc
auf:
Nach der Herstellung: 4 · K)" U ■ cm2
Nach der I. Wäsche:" 3 · IO111U · cm2
Nach der 5. Wäsche: 6 · 10"1U - cnr
Nach der I. Wäsche:" 3 · IO111U · cm2
Nach der 5. Wäsche: 6 · 10"1U - cnr
4(1
130 g/-Caprolactam. 15 g/-Aminocapronsäure und
3 g eines Diurethans. das aus Polyälhylenglykol vom
Molekulargewicht 2050, Phosgen und Dimcthylamin 4>
analoi·. Beispiel I a) hergcstell' worden war. werden
unter Stickstoff auf 270 C erhitzt und unter intensivem Rühren 4 Stunden bei dieser Temperatur kondensiert.
An Fäden aus diesem Polyamid, das eine relative Viskosität von 2,95 aufwies, wurden folgende ">o
elektrische Oberflächenvvidcrständc bestimmt:
Nach der Herstellung: I · K)'1 U · cnr
Nach der I. Wäsche: 5 · K)111U ■ cnr
Nach der 5. Wäsche: 9 · K)111U · cnr
Nach der I. Wäsche: 5 · K)111U ■ cnr
Nach der 5. Wäsche: 9 · K)111U · cnr
35
Polycaprolactam ohne Antislatikzusätzc hat bereits nach einer Wäsche einen elektrischen Obcrflächenwidcrstand
von 5 · IO12 Ii · cm2.
Beispiel 3 wird mit 7,5g Diurethan des PoIyülhylenglykols
2050 wiederholt. An Fäden aus dieser Polyamidmassc werden folgende elektrische Oberlläehcnwidcrstände
gemessen: h->
PnlycaprolaciamllUleit, die an Stelle des Diiuciliaiis
die gleiche Menge Polyäthylenglyko! 2000 ohne Ureihangruppen
enthalten, haben nach der !· Wäsche
einen elektrischen Ohcrllächenwiderstand von 3 · K)1"
und nach der 5. Wäsche von I ■ K)" U · cm2.
130 g )-Caprolactam, 15 g ,·- Xminocapronsäure und
3 g eines Dimethy lurethans, das aus lOfach äthosy lierletn
Isonony !phenol analog Beispiel I a) hergestellt wurden war, wurden unter Stickstoff auf 2"7Ii C erhitzt
und unter intensivem Rühren 4.Stunden bei dieser Temperatur kondensiert. Die erhaltene Polyamidmasse
wird zu Fäden verarbeitet, an denen folgende elektrische (Jherlläehenwidcrstände gemessen
wurden:
Nach der Herstellung: 6 - 10" U ■ cm2
Nach der I. Wäsche-Γ I ■ K)" U ■ cnr
Nach der 5. Wäsche: 3 · H)11Ll- cnr
Nach der K). Wäsche: 5 ■ 0"u · cnr
Nach der I. Wäsche-Γ I ■ K)" U ■ cnr
Nach der 5. Wäsche: 3 · H)11Ll- cnr
Nach der K). Wäsche: 5 ■ 0"u · cnr
Polycaprolactam ohne Anlisiacik/usatz hat bereits
nach einer Wäsche einen elektrischen Oberflächen« iderstand von etwa 5 · H)12Ii · cnr. Polycaprolactamfaden.
die an Stelle des U ret haus die gleiche Menge Klfach älho.xyliertcs Noiiylphenol ohne
Urclhangruppcn enthalten, haben nach einer Wäsche einen Oncrflächenwidcrstand von 2 ■ 10". nach 5 Wüschen
aber bereits einen Oberflächen« idcrslaiul von
2 ■ K)12U-Cm2.
Beispiel 5 wird wiederholt mit 7.5 g Dimelhylurcthau
des lOfach äthoxylicrtcn Isonony !phenols. An Fäden werden folgende elektrische Oberflächen« iderstände
gemessen:
Nach der Herstellung: 9 - K)" U · cm2
Nach der I. Wäsche: 3 · K)10U ■ cnr
Nach der 5. Wäsche: 7 ■ 10"1U · cnr
Nach der 10. Wäsche: 7 - K)10U · cnr
Nach der I. Wäsche: 3 · K)10U ■ cnr
Nach der 5. Wäsche: 7 ■ 10"1U · cnr
Nach der 10. Wäsche: 7 - K)10U · cnr
130 g /-Caprolactam. 15 g /-Aminocapronsäure und
3 g eines Dimethylurcthaiis, das analog Beispiel I a)
aus I8fach älhoxylicrlem Isononylphcnol hergestellt worden war. wurden unter den in Beispiel 5 angegebenen
Bedingungen kondensiert. An Fäden aus der erhaltenen Polyamidmassc wurden folgende elektrische
Oberflächen« iderständc gemessen:
Nach der Herstellung: 6 ·
Nach der I. Wäsche: 6·
Nach der 5. Wäsche: 6 ■
Nach der K). Wäsche: Χ
Nach der I. Wäsche: 6·
Nach der 5. Wäsche: 6 ■
Nach der K). Wäsche: Χ
ΙΟ" U
10"1U
K)111U
K)10Ii-
10"1U
K)111U
K)10Ii-
cnr
cnr
cnr
cnr
cnr
cnr
cnr
Nach der Herstellung: 6 · 10s U · cm2
Nach der I. Wüsche: 3 · K)1"U · cnr
Nach der 5. Wäsche: h ■ IO1"U · cm2
Nach der I. Wüsche: 3 · K)1"U · cnr
Nach der 5. Wäsche: h ■ IO1"U · cm2
Polycaprolactamfadcn. die an Stelle des Urcthaus
die gleiche Menge I8fach äthoxyücrtcs IsononyI-plicnol
enthalten, haben nach der I. Wäsche einen elektrischen Obcrflächenwidcrstand von 6 · !0"1U ■ cnr
nach 5 Waschen aber bereits einen elektrischen Obcrfläehenwidcrsland
von 4 · K)" U · cm2.
Beispiel 7 wird mit 7.5 g Dimcthylurethan des IStach äthoxylicrtcn Isononylphcnols wiederholt. An
lüden aus der erhaltenen Polvamidniassc werden
folgende elektrische < iherlliicheiiw idcisläiide gemessen:
Niich der Herstellung: 4 ■ 10" u ■ cnr
N ach der I. Wüsche: «)
Niich der 5. Wüsche: I
Niich der 5. Wüsche: I
Niich der K). Wüsche: 2
K)" Ii K)111IJ
K)"'!..!
cnr cmcur
B e i s ρ ι e I
Il
I ^-elektrischen ()bcrlliichenw iderslaiide von Fäden
iiiis analog Beispiel 7 dargestellten PoK amid massen,
die ähnliche tirelhane aus ülhow Meilen lsonoinlphcnolcn
eiilhallen sind in iler 'l'iibelle I angegeben.
1 I ClIl.Ill
Meii.iV
I lckliischcr olieiHiicheiiuklcisiiiiul L! ■ cm·'
MiK1Ii ilcr ηικίι der muh tier mich tier
HcM. !.Wüsche ν Wasche 10 Wüsche
(Ill, V
CII,
. im'1 « . ml'' a . ; j"»if' λ . ml I
dcsul.
O ICH, ClI, --()),„ C N
isol I111
5 I ■ K)" 2· K)1" 2· K)1" Ο- K)1"
5 · K)" S · K)1" 1 · K)1" 2 ■ K)"
B e ι - ρ ι e I 12
130 g . -Ca pi ο lad a in. 15g.·- Vminocapronsiiure und
3 μ eines Dimcthvlurclhans. das ims 20fach älho\vlieilem
Siciii ν !alkohol. Phosgen und Dimelhvlaniiii analog
Beispiel 1 al liergesielli worden war. wurden unter
Stickstoff auf 270 C'erliil/l und V , Sltiiiden hei dieser
Temperatur unter intensivem Ruinen kondensiert. Die erhaltene Polvamidmasse wird /ii Kiden verarheitet.
an denen folgende elektrische ObertlächenwiiliMsiiiiuli'
!'i-mosson weiden1
Nach der Herstellung: 4 · K)" 12 ■ cnr
Nach der I. Wüsche: 4 ■ 10"1Li ■ cnr
Nach der 5. Wäsche: 4 · K)111Ii ■ cnr
Nach, der K). Wäsche: 6 · 10"1Ii · cnr
Beispiel 13
Beispiel 12 wird mit 7.5 g des Dimetlnlurelhaiis
aus 2Of1IcIi älhowlierlem Slearvlalkoliol wiederholt.
\n Fäden aus dieser Polvamidmasse wurden folgende elektrischen Obcrflächenwiderstände gemessen:
Nach der Herstellung: 9 ■ l()st>
· cnr Nach der 1. Wäsche:" 4 ■ K)"ti ■ cnr
Nach der 5. Wäsche: 4 ■ 10"ti · cnr Nach der 10. Wäsche: X - 10" 12 · cnr
PoKcaprolactamfäden. die an Stelle des Lrethans
die gleiche Menge 2()fach ätho\\lierten Stearv!alkohol
ohne Urelhangruppen enthalten, haben nach der 1. Wäsche einen elektrischen Oberflächen«idersiand
\oit 2 ■ H)1" Li - cm2, nach der 5. Wäsche von 3 · K)1"
und nach der K). Wäsche von X ■ 10!"ί» - cnr.
Wird das Di met h ν !urethan aus 20fach ätho\\lierlem
Stearv !alkohol auf fertige Polvcaprolactamfasern.
h0 die kein \nlisiatikum einhalten, /ii 5"» als Präparation
aufgetragen, so ist nach tier I. Wäsche der elek
Irische* iberflüchenw ideistaiidschon auf 5 · 10i:<i · env
angestiegen.
Beispiel 14 25
Die elektrischen Oberflächenwidersiände \ο\λ PoIv
aniidmassen. die analog Beispiel I 2 hergestellt w urdei
und verschiedene Pohalkvleiiatheruretliane enthal
len. sind in Tabelle 2 /usammengestelll.
l-.iue Mischung aus ISO g Caprolactani. 10g.-\mi
nocapronsäure. 0.2 g Ben/oesäure. 0.6 g Titandioxk und 10 g Steaivl-32-AO-N.N-dimethvlurethan werdei
unter Stickstoff im Laufe von 2 Stunden auf 260 C erhit/t und noch weitere 6 Stunden bei dieser Tempe
ratur gerührt. Das erhaltene Polvcaprc.iactam. v,e!
ches in einprozentiger Lösung in m-Kresol eine rela tive Viskosität von 2.55 aufweist, wird w Faden ,er
arbeitet, die folgende Oberflächen«idcrstände aiii
weisen:
Nach der Herstellung: I · IO"'li · cnr Nach der 5. Wäsche: 7 · 10" Li ■ cnr
Nach der K). Wäsche: 4 · K)"'ii ■ cnr
fiiii 0.33 Gew.-"Ό Titandioxid enthaltendes PoIv
caprolactam-üranulat mit einer relativen Viskositä der cinprozentigen Lösung in m-Kresol von 2,66 wire
mit 5 Gew.-0·ο Siearvl-32-ÄO-N.N-dibiiiylurethan ge
mischt, bei 260 C aufgeschmolzen, homogen verrühr und zu Fäden verarbeitet, welche vorliegend einei
oberilächemvidcrsiaiui von 2· I01!>ii · crrr. nach de
5. Wäsche einen von 7 · K)" Π cnr und nach de 10. Wäsche einen von 3 - IO"'ii · cnr aufweisen.
25 2β
p g g l.lekliischcr ObcrlliichcMwidcistiiml U ■ luv
Nr. Menge
M JJ
Milch der mich der Milch der nach der
!"/„) llersl. I. Wüsche i. Wüsche K). Wüsche I
O CH.,
14 H17Cs-O-(CH,-CIh-O)7-C n' 2 .VK)" 7· U)"1 S-IO1" IK)"
\
CII.,
CII.,
15 desgl. 5 2· 10" 4· K)1" 4· K)'" V K)"1
16 1IeSgI. IO .V 10" ft- K)" 5- 10" 5- K)"
O CM,
Il /
17 Hj7C11, -O—(CIh -CM, O)14 -C N 2 6- K)" 8K)1" I · K)" 2- K)"
CM., O CM1
Il /
IS H.,7C,„ — O—(CH,-CH,-- O)„—C ■- N 2 2 ■ iO" 4· K)'" 4-10'" 5 · K)'"
CHj
19 desgl. 5 6- Uf 7 · 10" I ■ 10"' 3- K)'"
o cn,
il /
20 H,7C,H —O—(CH,—CH,-OUh-C -N 2 1- K)"1 2- 10" 7- K)'" I · K)"
CHj
O CH,
21 H21C10-O—(CH2-CH,-O),,-C —Ν' 2 S ■ K)" I ■ K)" 6-K)"1 S · K)"'
o cn,
Ii /'
22 H25C12-O-(CH2-CH2-O)21-C-N 2 5 10" 2-10" 6- K)1" 7 1O111
C18Hj7
O CH3
Ii /
23 Hj7Cs-O-(CH2-CH, ()),»—C-N 2 5 · 10" 6Ί01" 6-IO1" 9 101"
24 desgl. 5 2- 10" I · ΙΟ10 5-1Ο10 3 1Ο10 |
O CH,-CH,
Il / \ I
25 H37C18-O-(CH,- CH,-O),-C- N O 5 3- 10" 21O10 410'° 5 · IO10 S
CH2-CH2 I
B e ι s ρ ι e I _8 fc5 ojmcihyiamin hergestellt worden war. wurde unter g|
130 g j-Caprolactam, 15 g .·-Xminocapronsäiireimd Stickstoff auf 270 C erhitzt und unter intensivem |j
7.5 g eines Dimethylurethans. das analog Beispiel Ia) Rühren bei dieser Temperatur 3V2 Stunden konden- |
aus 19fach äthoxyliertem Oleylalkohol. Phosgen und siert. Die erhaltene Polyamidmasse wurde zu Fäden |
versponnen, an denen folgende elektrische Obcrflächenwidcrstände gemessen wurden:
K)" U
IO'"u ■
IO'"u ■
Nach der llcrslellunii:
Nach der I. Wäsche Γ
Nach der I. Wäsche Γ
Nach der 5. Wäsche: 5 · K)111U
Nach der K). Wäsche: 4 · K)'"U
Nach der K). Wäsche: 4 · K)'"U
cnr
cmJ
cm2
cnr
cmJ
cm2
cnr
Die Folgenden Beispiele 29 36 beschreiben die Herstellung von antistatischen l'olvamidmasscn gcmäl.i
der Erfindung im Technik'.imsmaßstab.
U e i s ρ i c I 29 31
In einem geschlossenen \utoklaven werden imler
Rühren Caprolaclam. Wasser und das in Beispiel 12
angeführte \nlislntikimi mit Ketlenregler und Tilandioxiil-Koii/enlrat
in den in Tabelle 3 angegebenen Mengen unter dem sich entwickelnden Druck in
10 2 Stunden auf 260 C erhitzt. Während weiterer 30 Minuten
wird unter gleichzeitiger Entspannung die Temperatur auf 265 C gesteigert. Anschließend wird
in 21I2 Stunden durch Überleiten von trockenem
Stickstoff und Rühren die Polykondensation vollendet. Man läßt die Schmelze 1/2 Stunde entgasen
und spinnt dann in 80 Minuten fünf 2 - 3 mm starke Polyamidstränge in Wasser ab, die in einer Schneide
zu zylinderförmigen Granulatkörnern von 3 mm Länge geschnitten werden.
Das Granulat wird 24 Stunden bei 80 C mit vollcnlsal/tcm
Wasser extrahiert und anschließend 24 Stunden bei 95 (' und 0,1 Torr getrocknet. Die
Feuchte des Granulats liegt nach der Trocknung unterhalb von 0,07%.
In der nachfolgenden Tabelle 3 sind weitere \ngaben zu den ein/einen Versuchen zusammengestellt:
lic ι spie I Nr. | C'aprnlaclani | Wasser | KcUcnrcglcr | IiO, | Anlislalik- /USiIt/ |
Lösimg- viskositäl < |
Antistatik , rcl. gehalt") |
Ikg) | Ikgl | (Mol) | <%l | (%] | <%) | ||
29 30 31 |
98.5 97.0 95,5 |
3.0 3,0 3,0 |
2,25 2,25 2,00 |
0,30 0,30 0,30 |
1,5 3,0 4,5 |
2,73 2,68 2,64 |
1,51 2,88 4,21 |
"I Analylisch | crmillcll. |
Die Granulate werden auf einem 24 D-Ii.xtruder
mit einem Schneckendurchniesser von 30 mm bei einer Temperatur von 283 C aufgeschmolzen und
durch eine Düse mit 126 Loch bei einem Lochdurchmessor
von 0.30 mm versponnen. Der Schmclzcaiis- j5 Tabelle
tritt beträgt 160 g/min; das Spinnband wird mit 2(X) m/min abgezogen und aufgespult. Nach einer Verstreckung
im Verhältnis 1:3,72 kann der Obcrflächenwidersland
der Fäden wie beschrieben bestimmt werden. Es wurden die in Tabelle 4 angegebe- .»o
neu Werte uemessen:
\n sattdampffixiertcn Fäden der Beispiele 29 31
wurden die in der Tabelle 6 angegebenen Obcrflächcnwiderstände ermittelt.
Fäden aus Elektrischer überflächcnwiderstand (U cm2)
Polyamid
nach Bei- nach der nach der nach der nach der
spiel Nr. Fixierung I.Wäsche 5. Wüsche 10. Wäsche
I abellc 4 | Elektrischer nach der I.Wäsche |
Oberflächenwiderstand (Ii-cm') nach der nach der 5. Wäsche 10. Wäsche |
10" | 2 10" |
Fäden aus Polyamid nach Beispiel Nr. |
2 · 10" | I ■ | 10'" | I ■ 10" |
29 | 7 ■ 10'" | 6- | i0!n | 6- i&" |
30 | 4 · 10'" | 3· | ||
31 | ||||
Die Fäden der Beispiele 29—31 wurden heißluftfixiert
und dann an diesen Fäden die Messung des elektrischen Oberflächenwiderstandes wiederholt. Die
Werte sind in Tabelle 5 angegeben.
Fäden aus Elektrischer Oberflächenwiderstand (U-cnr)
Polyamid
nach Bei- nach der nach der nach der nach der
spiel Nr. Fixierung !.Wäsche 5. Wäsche 10. Wäsche
29 | 1 . | H)" | -> . | 10" | -> - | 10" | 1 - | 10" |
30 | 8 ■ | 10'" | 9- | H)"1 | 8 · | H)1" | 5 - | Kr0 |
31 | A ■ | 10'" | 5 - | H)"1 | S - | 10'" | 3 - | I0ID |
29 | ~>. | 10" | 5· | 10" | 4· | 10" | 4- | 10" |
30 | 6- | 10'" | 2 · | 10" | I · | 10" | I · | 10" |
31 | 4· | 10'" | 7 - | 10'" | 5· | H)"1 | 5 · | K)'" |
45 Fäden, die an Stelle des Diurethans 4,5% 2()fach äthoxylierten Stearylalkohol als Antistatikum enthalten,
haben nach der Sattdampflixierung einen elektrischen Oberflächenwiderstand von 3 ■ H)10U · cm2,
so der sich jedoch schon nach der 1. Wäsche auf 2- 1011U- cm2 erhöht.
Aus den bei Beispie! 3! angefallenen Granuluikörnern
und aus den sattdampfbehandelten Fäden wurden, nach Entfernen der Präparation bei den
Fäden, das Antistatikum isoliert und IR- und NMR-spektroskopisch nachgewiesen, daß das eingesetzte
Polyalkylenätherurethan unverändert vorliegt.
Die hervorragenden antistatischen Eigenschaften von Fasern, die aus Polyamidmassen nach Beispiel 31
erhalten wurden, wurden darüberhinaus auch an Tuftingteppichen und an Wirkware geprüft.
A. Prüfung an Tuftingteppichen
Fasern mit einem Einzeltiter von 20 dtex und einer Schnittlänge von 150 mm wurden zu einem Garn mit
Nm 3,5/1 verarbeitet, aus dem auf einer Tuftingmaschine mit einer Teilung von 5/32 ein Tufting-
veloursteppich auf einem Polyestergrundgewebe hergestellt
wurde, der anschließend stückgefa'rbl wurde.
Der Teppich wurde dann einmal mit einem handelsüblichen Latex rücken verfestigt und zum anderen
mit einem durch Zusatz von Ruß leitfähig gemachten Latex. Diese Teppiche wurden dann 72 Stunden in
einem Klima von 20°C und 30% rel. Luftfeuchtigkeit gelagert. Die Prüfung der antistatischen Eigenschaften
dieser Teppiche erfolgte durch Messung der Personaufladung beim Begehen mit Gummi- und Ledersohlen.
Die Testperson ist bei der Begehung miltels eines lcilfühigcn Kabels mit einer vollständig isolierten
Metallplatte verbunden. Die durch das Begehen von der Testperson erzeugte und auf die Metallplatte
gebrachte elektrische Ladung wird mittels eines Modulationsmeßkopfes, beispielsweise nach Professor
Schwenkhagen, gemessen.
Der Versuchsteppich liegt während der Messung auf einer hochisolierenden Gummimatte (Durchcangswidcrstr-nd
nach DIN 54 345 > 1010U cm2).
Auf .!cm Teppich mit einer handelsüblichen Rükkcnbeschichtung
wird beim Begehen mit Ledersohlen eine Aufladung von maximal 2000 Volt cm"', mit
Gummisohle von maximal 1700 Volt · citT1 gemessen.
Auf dem Teppich mit leitfähiger Rückenbeschichtung beträgt die maximale Aufladung beim Begehen
mit Lcdersohlcn 1000 Volt ■ cm"1, mit Gummisohlen
800 Voll · cm"'. Auf einem vergleichsweise hergestellten Teppich aus unmodifizierten Polyamidfasern
werden bei Verwendung einer handelsüblichen Rückenbeschichtung sowohl beim Begehen mit Ledersohle
als auch beim Begehen mit Gummisohlen Aufladungen oberhalb 10000 Voll cm"1 gemessen.
Beim Ersatz der handelsüblichen Rückenbeschichtung durch eine leitfähige wird die Aufladung bis zu
8000 Volt -cm"' reduziert. Diese Werte liegen aber noch deutlich oberhalb der sogenannten Spürbarkeitsgrenze
von 3000 Volt -cm"', bei der Menschen im allgemeinen schreckhafte Entladungen beim Berühren
von Gegenständen mit hoher Kapazität, wie Türklinken, Schreibmaschinen usw., feststellen. Auf
den Teppichen aus erfindungsgemäßen Fasern werden diese kritischen werte in keinem Faii erreicht.
B. Wirkware
Aus einem Filamentgarn im Titcr dtex 44 f 10 wurde
eine Kcttenwirkware hergestellt. Ein 15 cm breiter
Streifen dieser Ware wurde einseitig an einer Metallklammer befestigt, auf der anderen Seile in einem
Abstand von 30 cm über eine Mctallrollc- uclegi und
in einem Winkel von 90" mil einem Gewicht von I kg
-> («lastet, über die gespannte horizontale Fläche wurde
ein rotierender Reibarm bewegt, (Jessen Reibfläche mit einem Dralongewebc bespannt war. Nach 10 Reibvorgängen
wurde die auf dem Gewirk erzeugte Ladungsmenge mittels des oben beschriebenen Mo-
K) dulationsmeßkopfes in einem Absland von 3 cm als
Feldstärke gemessen. Auf dem aus erfindungsgemäßen Fasern hergestellten Gewirk wurden bei 23 '(.'
und 50% rel. Luftfeuchtigkeit eine Aufladung von 600 Volt cm"1 gemessen. Nach weniger als 2 Se-
i"> künden war die Hälfte der erzeugten Ladung bereits
abgeflossen. Auf einem aus unmodifizicrtem PoIyamidfilamentgarn
gleichen Titers hergestellten Gewirk betrug die Aufladung dagegen 8000 Volt · cm"1,
wobei die Halbwertzcit der Entladung 15 Sekunden
-" betrug.
Beim Reiben eines präparationsfrcien Polyester-Gewebes
an dem Gewirk aus crfindungsgemäß hergestelltem
Filamentgarn in einem Klima von 20 C und 30% rel. Luftfeuchtigkeit haftete dieses nicht an dem
-'"» Gewirk, während beim Reiben des gleichen Gewebes an dem Vcrgleichsgcwirk aus nicht modifiziertem
Polyamidfilamentgarn die beiden Teile auch nach 60 Sekunden noch aneinander hafteten.
Beispiel 32 35
In dem in den vorangegangenen Beispielen beschriebenen
Extruder werden Schnitzel einer rela-
r» tiven Lösungsviskosität von 2,9 unter den dort angegebenen
Bedingungen aufgeschmolzen und versponnen. Einige Eigenschaften des erhaltenen FiIamcntgarns
sind in Tabelle 7 unter Beispiel 32 beschrieben.
In den Beispielen 33 35 wird mil Hilfe einer Kolben-Dosierpumpc (Lewa-Pumpe) das gleiche Antistatikum
wie in den vorangegangenen Beispielen aufgeschmolzen in den in der Tabeiie 7 angegebenen
Mengen unmittelbar in den Schnit..'leinlaß der
4Ί Schnecke dosiert. In der nachstehenden Tabelle 7
werden die Eigenschaften dieser Filamentgame beschrieben.
Versuchs-Nr. | Antistatikzusatz | analytisch bestimmt |
Oberflächen-
1Blllent4f(fi |
Reißfestigkeit | Bruchdehnung |
dosiert | (%) |
wiQCfaiano
nach der 1. Wäsche |
|||
(%) | 0 | (Q-cm2) | (p/dtex) | (%) | |
32 | 0 | 1,45 | 5 - I012 | 4,6 | 36 |
33 | 1,5 | Z87 | I 10" | 4,7 | 38 |
34 | 3,0 | 4,23 | 7- I0"1 | 4,5 | 40 |
35 | 4,5 | 4 - 10'° | 4,5 | 36 | |
In die von Monomeren befreite Schmelze aus einem VK-Rohr (vgl. Hermann Klare, Synthetische
Fasern aus Polyamiden, Akademie-Verlag, Berlin 1973) wird mit Hilfe einer Kolben-Dosierpumpe
(s. Beispiel 33—35) und mit Hilfe eines dynab5
mischen Mischers, wie er in der Patentschrift DE-AS 15 57 064, (Auslegetag 16. Jl. 72) beschrieben ist, 3%
des in Beispiel 12 eingesetzten Antistalikums eingemischt.
Die Weiterverarbeitung der Schmelze erfolgt unter den gleichen Bedingungen wie in den Beispielen 29
bis 31.
Ta belle S
In der Tabelle 8 sind die Meßergebnisse zusammen
gestellt.
Versuchs-Nr. | Antistatikzusatz | analytisch bestimmt |
Oberflachen-
widerstand |
Reißfestigkeit | 4,6 | Bruchdehnung |
dosiert | 2.95 |
nach der 1. Wäsche
(ü-cm2) (p/diex) |
(V, | |||
3.0 | 6 - 10'" | 38 | ||||
Beispiel 37 | wurde abdestillierl, der Rückstand in 600 ml Dioxar | |||||
a) Herstellung eines Diurethans
aus 20fach äthoxyliertem Stearylalkohol
und N.N'-Dimethyläthylendiamin
585 g 20fach äthoxylierter Stearylalkohol wurden in 1,5 I Toluol gelöst Bei 501C wurden 60 g Phorgen
eingeleitet. Anschließend wurde mit Stickstoff gespült. Eine leichte Trübung wurde durch Absaugen entfernt.
Die Lösung wurde eingeengt, wobei zum Schluß eine Temperatur von 130° C und ein Vakuum von 15 Torr
angewendet wurden. Als Rückstand verbleibt der Chlorkohlensäureester des 20fach äthoxylierten Stearylalkohols
in fast quantitativer Ausbeute. 246 g dieses Chlorkohlensäureesters wurden in 400 ml Benzol
gelöst. Diese Lösung wurde dann zu einer auf 5—10'C gekühlten Lösung von 9 g N,N'-Dimethylathylcndiamin
und 35 gTriäthylamin in 200 ml Benzol zugetropft. Die Mischung wurde anschließend 2 Stunden
bei 50° C nachgerührt. Vom Triäthylaminhydrochlorid wurde abgesaugt. Das Filtrat wurde eingeengt.
IR-Untersuchungen und Analyse zeigten, daß die gewünschte Verbindung vorlag.
b) Herstellung
der antistatischen Polyamidmasse
der antistatischen Polyamidmasse
130 g;-Caprolactam, 15 g f-Aminocapronsäure und
7,5 g des nach a) dargestellten Diurethans wurden unter Stickstoff auf 2700C erhitzt und unter intensivem
Rühren 4 Stunden bei dieser Temperatur kondensiert. Die erhaltene Polyamidmasse (i/ rel. = 2,66)
wurde zu Fäden verarbeitet, an denen folgende elektrische
Oberflächenwiderstände bestimmt wurden:
Nach der Herstellung: 2 · l(f 12 cm2
Nach der I. Wäsche: 3 · IO1012 cm2
Nach der 5. Wäsche: 6 · IO1012 cm2
Nach der 10. Wäsche: 5 ■ IO"'l2cm2
Nach der I. Wäsche: 3 · IO1012 cm2
Nach der 5. Wäsche: 6 · IO1012 cm2
Nach der 10. Wäsche: 5 ■ IO"'l2cm2
u) Herstellung eines Diurethans aus 20fach
äthoxyliertem Stearylalkohol und Piperazin
äthoxyliertem Stearylalkohol und Piperazin
20fach äthoxylierter Stearylalkohol wird wie in Beispiel 37a) beschrieben in den Chlorkohlensäurecster
überführt. 123 g dieses Chlorkohlensätireesters werden
in 600 ml Wasser gelöst. Diese Lösung und eine 30%ige NaOH-Lösung wurden gleichzeitig zu einer
Lösung von 9.7 g Pipcrazin-Hexahydrat in 3(K) ml Wasser zugetropft, wobei das Zutropfcn so erfolgte.
JaH der pH-Wert der Lösung immer zwischen 10 und
10.5 eingestellt war. Nach beendeter Zugabe wurde I Stunde naeligeriihrt und dann mil konz. Salzsäure
iiuf einen pll-Wcrl von 7 eingestellt. Das Wasser
aufgenommen, vom Kochsalz abfiltriert und das FiI
trat eingeengt. Es wurden 120 g Rückstand erhalten der nach Analyse und IR-Untersuchungen das ge
wünschte Diurethan darstellt.
b) Herstellung der antistatischen Polyamidmasse
130 g ι -Caprolactam, 15 g .·-Aminocapronsäure unc
7,5 g des nach 38a) dargestellten Diurethans werdet unter Stickstoff auf 270'C erhitzt und unter inten
sivem Rühren 4 Stunden bei dieser Temperatur kon densiert. Die erhaltene Polyamidmasset/, rel. = 2,41
wurde zu Fäden veiarbeitet, an denen folgende elek
irische Oberflächenwiderstände gemessen wurden
Nach der Herstellung: 3 · ΙΟ9 12 · cm2
Nach der 1. Wäsche: 3 - 1O10Ii - cm2
Nach der 5. Wäsche: 7 - 1010U · cm2
Nach der 10. Wäsche: 6 · I0'n12 · cm2
Nach der 1. Wäsche: 3 - 1O10Ii - cm2
Nach der 5. Wäsche: 7 - 1010U · cm2
Nach der 10. Wäsche: 6 · I0'n12 · cm2
C2H5-C CH2-(OCH2-CHj)n-O-C-N(CH,),
14,2 kg 33fach äthoxyliertes Trimethylolpropai
vom Molekulargewicht 1586 werden unter Rühren ir 30 1 Toluol gelöst. Man leitet bei 0-10 C 3.12 k{
■r, Phosgen ein. läßt langsam auf 20 C auftauen unc
rührt noch weitere 3 Stunden. Das überschüssig! Phosgen sowie der entstandene Chlorwasserstoff werden
anschließend bei ca. 80 C mit Stickstoff ausgeblasen. Bei 20—30°C werden sodann 2.3 kg Dimethylamin
eingeleitet. 2 kg 50%ige wäßrige Natronlauge zugetropft und noch 3 Stunden gerührt. Zur Aufarbeitung
wird das Wasser über einen Wasserabscheider azeotrop abgetrennt. Dann filtriert man voir
abgeschiedenen Kochsalz ab und entfernt das Tokio
5) durch Destillation, zum Schluß im Vakuum.
Analyse:
Berechnet
gefunden .
Berechnet
gefunden .
C 54,1. H 8,9, N 2,3:
C 54.3, H 9,3. N 2.2.
C 54.3, H 9,3. N 2.2.
Das entstandene Urethan wird analog Beispiel 26 zu 5% in Polyamid eingearbeitet und die Schmelze zu
Fäden versponnen. Diese weisen folgende Oberflächcnwidcrsländc
auf:
Nach der Herstellung: 2 · Kf Ucm2
Nach der I. Wäsche: 3 · IOlnücnr
Nach der 5. Wäsche: 5 · IO'"l2cnr
Nach der 10. Wäsche: 5 · IO'"iicnr
Nach der I. Wäsche: 3 · IOlnücnr
Nach der 5. Wäsche: 5 · IO'"l2cnr
Nach der 10. Wäsche: 5 · IO'"iicnr
909 640/23!
Fasern, welche 5% des Ausgangsprodiikles ohne
Urethangruppen enthalten, weisen nach IO Wäschen einen Oberflächenwiderstand von 2 · |0"ucnr auf.
H5C2-C CH2-(OCH,-CH,)l6-O-C-N(CH,), .,
Analog Beispiel I wird das Triurethan aus 48fach äthoxyliertem Trimethylolpropan, Phosgen und Dimethylamin
hergestellt. Im IR-Spektrum des Produktes findet man keine OH-Bande mehr.
Polyamidfaden, welche 5% dieser Substanz enthalten, weisen folgende Oberflächenwiderständc auf:
Nach der 1. Wäsche:
Nach der 3. Wäsche:
Nach der 5. Wäsche:
Nach der iO. Wäsche:
Nach der 3. Wäsche:
Nach der 5. Wäsche:
Nach der iO. Wäsche:
4· IO10U cnr
8- IO1012 cm2
8- l010Ucnr
5· i0IOUcnr
8- IO1012 cm2
8- l010Ucnr
5· i0IOUcnr
r>
Fasern, welche 5% des Ausgangsprodukles ohne
Urethangruppen enthalten, weisen einen Oberflächenwidersland
von 2 · 10" u · cnr nach IO Waschen auf.
M)
H5C2-C CH2-(OCH2-CH2I55-O-C-N-(CH,),
Analog Beispiel I wird das Triurethan aus I6,5fach
äthoxyliertem Trimethylolpropan, Phosgen und Dimethylamin hergestellt. Im IR-Spektrum des Produktes
findet man keine OH-Bande mehr.
PoIyamid-6-Fäden, welche 5% dieser Substanz enthalten,
weisen die folgenden Oberflächenwiderständc auf:
2(1 Nach der I. Wäsche:
Nach der 3. Wäsche:
Nach der 5. Wäsche:
Nach der 10. Wäsche:
Nach der 3. Wäsche:
Nach der 5. Wäsche:
Nach der 10. Wäsche:
6- 10"1U-Cm2
7- 1O10IiCm2
9- 10Ioi2cm2
7- Iw10U-cm2
9- 10Ioi2cm2
7- Iw10U-cm2
H5C2-C
Beispiel
CH3]
CH2-VO-CH2-CH ^7-(OCH2-CH2I10-O-C-N(CH3),
2500 g (1,0 MoI) Trimethylolpropan, auf welches zunächst insgesamt 21 Äquivalente Propylenoxyd und
dann 30 Äquivalente Äthylenoxyd addiert wurden, löss i7ian in 5 1 Benzol. Bei 20—30 C werden 372 g
(3,75 Mol) Phosgen eingeleitet, dann läßt man noch j>
4 Stunden bei 20°C rühren. Mit einem kräftigen Stickstoffslrom
wird der Rest Phosgen sowie der entstandene Chlorwasserstoff abgetrieben. Anschließend
leitet man 205 g (4,5 Mol) Dimethylamin ein, es scheidet sich das Hydrochlorid ab. Man tropft ίο
240 g 50%ige Natronlauge (entsprechend 3,0 Mol NaOH) hinzu und läßt 5 Stunden bei 50"C rühren.
Das Salz wird abfiltriert und die wäßrige Phase abgetrennt.
Dann destilliert man das Benzol unter Normaldruck, gegen Ende im Vakuum ab.
Polyamid-6-Fäden, welche 5% dieser Substanz
enthalten, weisen folgende Oberflächenwiderstände auf:
Nach der I. Wäsche:
Nach der 3. Wäsche:
Nach der 5. Wäsche:
Nach der 10. Wäsche:
Nach der 3. Wäsche:
Nach der 5. Wäsche:
Nach der 10. Wäsche:
6 ■ 1010U · cm2
6 ■ 1010U · cm2
5- 1O10U-Cm2
6 ■ 1010U · cm2
5- 1O10U-Cm2
[T'
(H3C)2 — N - C(OCH2 - CH2)T5- ioCH — CH2J17
/ CH3
(H3C)2 — N - C(OCH2 - CH2)B- \OCH — CH2Jn
2N-CH2
2N-CH2
17(X) g (0,25 Mol) eines Älhylendiamins, auf welches
zunächst insgesamt 68 Äquivalente Propylenoxyd und dann 60Äquivalente Äthylenoxyd addiert
wurden, löst man in ca. 1,5 1 Benzol. Bei 20' C v/erden 200 g (2,0 Mol) Phosgen eingeleitet und nach 3stündigem
Rühren Ireibl man bei 30"C des Phosgen-Uberschuß
sowie einen Teil des gebildeten Chlorwasserstoffs mit einem kräftigen Stickstoffstrom aus. Dann
leitet man 250 g Dimethylamin ein, die Lösung muß alkalisch reagieren. Nach 5stiindigem Rühren bei
50 C saugt man vom ausgefallenen Hydrochlorid ab, verdünnt mit weiteren 3 I Benzol und wäscht einmal
mit ca. 300 ml 5%iger Nalriumcarbonatlösung. Mit gesättigter Kochsalzlösung wird neutral gewaschen
und dann das Benzol abgezogen. Man nimmt den Rückstand in Äthanol auf, filtriert vom Kochsalz ab
und engt erneut ein.
Polyamidfäden, welche 5% dieses Tetraurethans enthalten, weisen folgende Oberflächenwiderständc
auf:
Nach der Herstellung: 5 · Kf Ucm2
Nach der 1. Wäsche: 2 · K)" Ucm2
Nach der 5. Wäsche: 9 · IO1"Ucm2
Nach der 10. Wäsche: 8 · K)1"Ucm2
Nach der 1. Wäsche: 2 · K)" Ucm2
Nach der 5. Wäsche: 9 · IO1"Ucm2
Nach der 10. Wäsche: 8 · K)1"Ucm2
36
B c i s η ί e l 44 18,2 g Mannit wurden bei 170"C in Gegenwart von
μ 0,1 g festem NaOH solang mit Äthylenoxid behandelt,
a) Herstellung eines Dimcthylurethans der Formel bis etwa 370 g Äthylenoxid aufgenommen sind, so
daß pro Hydroxylgruppe des Mannits im Mittel etwa
O CHj 5 14— O—CH2-CH2-Gruppen vorhanden waren. Der
Il / verbliebene Rückstand wurde in 2 I Toluol aufgenom-
O (CH2 CH2 O)„ C — N men; in diese Lösung wurden dann bei 500C 75g
\ Phosgen eingeleitet. Anschließend wurde dss über-CH,
schüssige Phosgen und die entstandene Salzsäure mit ίο Stickstoff ausgeblasen. In die Lösung wurden dann
O CH3 bei 30° C 90 g Dimethylamin eingeleitet. Vom ausgell
/ fallenen Dimethylamin-Hydrochlorid wurde abge-
~~ ° ~ (CH2 -CH2-O)6-C-N saugt und das Toluol anschließend abdestilliert, wo-
\ bei gegen Ende der Destillation Wasserstrahlvakuum
CH3 ι 5 angelegt wurde. Der verbleibende Rückstand ist nach
IR-Messungen frei von OH-Gruppen.
O CH3
O CH3
Il / Analyse:
CH - O - (CH2 - CH2 - O)r - C - N Berechnet ... N 1,87%;
\ 20 gefunden .... N 1,90%.
CH3
CH3
b) 130 g F-Caprolactafi, 15 g ^-Aminocapronsäure
O CH3 und 7,5 g des nach a) dargestellten Dimethylurethans
Il / wurden unter den in Beispiel 5 angegebenen Bedin-
CH — O — (CH2 — CH2 — O)- — C — N 25 gungen kondensiert. An Fäden aus der erhaltenen
\ Polyamidmasse wurden folgende elektrische Ober-
CH3 flächen widerstände gemessen:
O CH3 Nach der Herstellung: 2 · 109 iicm2
Il / io Nach der 1. Wäsche: 4 · 1010IiCm2
CH- O — (CH--CH2- O)t. — C-N Nach der 2. Wäsche: 6 · 10">i2cm2
\ Nach der 3. Wäsche: 7 · 1010 Ll cm2
CH3
CH3
Polycaprolactamfäden, die an Stelle des Urethans
O CH3 α die gleiche Menge des nach a) hergestellten äthoxylier-
Il / ten Mannits enthalten, der noch nicht zum Dimethyl-
CH2-O-(CH2-CH2-O)7-C-N urethan weiter umgesetzt wurde, haben nach der
\ 1. Wäsche einen elektrischen Oberflächenwiderstand
CH3 von 7 · 1010, nach der 3. Wäsche aber bereits einen elek-
fc + c + </ + e + / = 84) 40 irischen Oberflächenwiderstand von 2 · 1"2
Claims (4)
- Ό —CH,-CH\—Ο —Υl'atenUinsprüdie:I. Amistatische Polyamidniassen. dadurch u υ k c η η / c j c Ii net, dalJ sie als Aniisiaiikum 0,5 20 Gew.-%, eines Polyalkylenglykolftlhers mil sekundären Ureihanendgruppen der allgemeinen Formelin de,-/Ii eine Zahl von 16,η eine Zahl von mindestens 3, ''R einen ni-lunktioncllcn, geradkeltigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylresl, der gegebenenfalls noch Heteroatome, beispielsweise Sauerstoff oder Stickstoffatome enthält, wobei mehr als zwei- "" bindige Heteroatome auch Ausgangspunkte von Verzweigungen sein können, einen Aralkylrcst, einen gegebenenfalls alkylsuhstituierlcn, Hi-funktionellen aromatischen Rest oder, wenn m gleich I ist, auch den Rest Y;
R' ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppc mit 1 - 5 C-Atomen, cine Cycloalkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppe undY die GruppierungIOO R"-C-NR"'oder ein Wasserstoffalom darstellen, wobei mindestens 70% vorzugsweise über 90% der Reste Y die Gruppierung-C-NR"R'"sein sollen und R" und R'" unabhängig voneinander Alkylgruppen mit I 30 C-Atomen. Cycloalkyl-. 'Aryl-. Aralkyl- oder Alkarylgruppen sein können oder zusammen mit dem Stickstoffatom einen heterocyclischen Ring bilden, wobei sowohl in der Alkylgruppc R" oder R'", als auch in dem aus R". R'" und dem N-Atom gebildeten Heterocyclic weitere Hc-O R"4Ί wie Sauerstoff oder Stickstoff, eingefügt sein können, von denen die Stickstoffatome wiederum Teil einer sekundären Urethangruppe eines Poluilkyleiiälheis sein könnenenthalten. - 2. Antistatische Polyaiiiidmassen nach Anspruch I. dadurch gekenn/eichnet. daU sie als Antisiaiikum 0.5 20 Gew.-% eines Polyalkylengh kolfithers mit Urelhaugruppen der FormelO — CH, — CH \ — O — C - NR"R'in der/ι eine Zahl von mindestens 3,R einen inoiiofunktionellen geradkcttigcn oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylresl mit I 30 C-Atomen oder einen gegebenenfalls alkylsubslituicrlen Arylrcst.R' ein Wassersioffatom oder einen Alkylrest mit I 5 C-Atomen und R" und R'" unabhängig voneinander einen Alkylrest mit I bis 20 C-Alomcn darstellen oder R". R'" und das Stickstoffatom zusammen einen Heterocyclus bilden, der weitere Heteroatome wie Sauerstoff oder Stickstoff enthalten kann.enthalten.
- 3. .Antistatische Polyamidmassen nach Anspruch I und 2. dadurch gekennzeichnet, daß sie als Anlislalikum 0,5 20 Gcw.-% eines PoIyalkylenglykoläthcrs mit Urelhangruppcn der FormelO CH,Il / ■H17C18 -(0-CH2-CH2Jn-O-C - Nin der
η eine Zahl von mindestens 3 sein soll.einhalten. - 4. Antistatische Polyurnitlmasscn nach Anspruch I, dadurch gekcnnzcichirCt, dal.l sie als Antislalikiim 0,5 20 Gew.-% eines Polyalkylcnglykoläthcrs mit sekundären Urethangruppierungcn der allgemeinen FormelR"' OO -- CH, - CH - O — C — N - (CH2),. - N-C- O— CH — CH, — O — RR'in der// und η eine Zahl von mindestens 3.Λ eine Zahl von 2 bis 10.R einen inoiiofunktionellen geradkcttigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten \lkvlrest mit I 30 C-Atomen oder einen gegebenenfalls alkylsubstituierleii \rylrest.ein Wassersioffatom oder einen Λ Ik virus I mil I 5 C-Atomen undund R'" unabhängig voneinander einen Alkylresl mit I 20 C-Atomen darstellen und R" und R"' /usamnien auch eine Alkylenhrücke bilden könnenenthalten.
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DD18446275A DD118665A5 (de) | 1974-03-01 | 1975-02-27 | |
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DK81475A DK81475A (de) | 1974-03-01 | 1975-02-28 | |
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GB842075A GB1480298A (en) | 1974-03-01 | 1975-02-28 | Antistatic polyamide compositions their use and processes for their production |
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