DE2410082A1

DE2410082A1 - Antistatische faser und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2410082A1
Application number: DE2410082A
Authority: DE
Inventors: Judd Leonard Schwartz; Robert Charles Wincklhofer
Original assignee: Allied Chemical Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1973-03-05
Filing date: 1974-03-02
Publication date: 1974-09-26
Also published as: US3873353A; LU69541A1; NL7402970A; AT337651B; CH596377B5; BE811834A; CH294174A4; ATA173774A; FR2220603A1; FR2220603B1; IT1008991B

Description

ALLIED CHEMICAL CORPORATION, Morristown, N.J. (USA)

Antistatische Faser und Verfahren zu deren Herstellung

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine antistatische Faser und ein Verfahren zum Schmelzspinnen einer faserförmigen Struktur aus einem synthetischen Polymer, wie Polyamid, Polyester, Polyharnstoff, Polyurethan oder Polysulfonamid. Insbesondere betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer verbesserten antistatischen Faser, eines derartigen Garns oder dergleichen durch Schmelzspinnen eines synthetischen, linearen, faserbildenden Polymeren, welches einen antistatischen Zusatzstoff enthält und darauffolgende Behandlung der faserigen Struktur mit einer antistatischen Komposition zur Verbesserung von deren antistatischen Eigenschaften.

Es wurde vorgeschlagen, durch Einschluß eines Polyalkylenäthers mit hohem Molekulargewicht in das Polymere die Verwendbarkeit der synthetischen Fasern und vor allem ihre antistatischen Eigenschaften zu verbessern.

In der US-PS 3 475 898 ist die Verwendung von Poly(äthylenpropylen)ätherglykolen für diesen Zweck geoffenbart. Die US-PS 3 657 386 offenbart die Nützlichkeit bestimmter Propylenoxid-A'thylenoxid-Copolymere auf Äthylendiaminbasis für die Herstellung einer antistatischen Polyamidfaser.

409839/090 7 ORIGINAL INSPECTED

Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung im Vergleich zu der in der US-PS 3 657 386 geoffenbarten Erfindung dar.

Es wurde nämlich gefunden, daß eine hervorragende antistatische Paser aus einem synthetischen Polymer, wie Polyamid, Polyester, Polyharnstoff, Polyurethan oder Polysulfonamid, hergestellt werden kann, indem in dem faserbildenden Polymeren ein antistatischer Zusatzstoff, bestehend aus einem kettenverlängerten Tetrol auf Diaminbasis, gleichmäßig dispergiert wird, wonach die Easer auf herkömmliche Weise geformt wird und danach auf diese ein Überzug aus dem antistatischen Zusatz aufgebracht wird.

Dieses kettenverlängerte Tetrol auf Diaminbasis ist ein vorwiegend verzweigtes, kettenverlängertes Polymeres des Reaktionsproduktes einer Tetrolverbindung der allgemeinen Eormel

CH₃ CJH₃

H(OCH₂CHg)₇(OCHCHg)₀ (CHgCHO ^(CHgCHgO)_xH

, ^^ N-R-NC CH,

H(OCHgCH₂)

Al 57 - 2 -

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worin a, b, c, d, w, x, y und ζ ganze Zahlen bedeuten und R ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise ein aliphatischer Niederalkyl-Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ist, mit wenigstens einer Verbindung aus.der Gruppe der Diepoxide und Verbindungen, welche zweiwertige Reste der Formel

SO
II

— G—R¹—C—, und OH RO

Il I I Il

— C—N—R'— N— C —

ergeben, worin R¹ einen difunktionellen Rest von aromatischen, heterocyclischen, cycloaliphatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoffen oder von deren Kombinationen bedeutet. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Äthylenoxid 10 - 90 96 des Molekulargewichts der Tetroiverbindung. Die verbesserte antistatische Faser ist besonders für die Teppicherzeugung geeignet.

Bei Gebrauch der Teppiche werden die. Eigenschaften des in die Faser eingeschlossenen, antistatischen Zusatzstoffes immer besser, während der äußerlich aufgebrachte Zusatzstoff durch den Gebrauch abgescheuert wird, so daß sich verhältnismäßig stabile und gleichmäßige antistatische Eigenschaften ergeben.

Die kettenverlängerte Verbindung wird dem Polymeren in Mengen von etwa 1 bis etwa 12 Gew.-Ji, vorzugsweise von etwa 2 bis etwa 10 Gew.-jC, zugegeben. Das Garn wird vorzugsweise mit etwa 0,05 - 6 Gew.-^, insbesondere 0,1 - 3 Gew.-ji der kettenverlängerten Verbindung, bezogen auf das fertige Garn, überzogen. Die kettenverlängerte Verbindung wird auf das Garn

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vorzugsweise in Form einer Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel, wie beispielsweise in Wasser, Benzol oder Äthylalkohol aufgebracht. Geeignete Konzentrationen sind etwa 0,1 - etwa 10 j£. Wenn nötig, kann das überzogene Garn erhitzt werden, um das Lösungsmittel zu verdampfen.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einsatz als antistatische Zusatzstoffe verwendeten kettenverlängerten Tetrolverbindungen sind in der US-PS 2 979 528 beschrieben. Diese Tetroiverbindungen sind im Handel als tetronische Blockcopolymere in Serien mit Molekulargewichten von zwischen 1650 bis über 26.000 erhältlich. Die Glieder der Serien variieren in Bezug auf die Länge der Poly(oxyäthylen)-kette und der Poly(o:xypropylen)kette. Deren Molekülaufbau wird durch drei- und vierstellige Kennzahlen angegeben. Bei einer vierstelligen Zahl bedeuten die ersten beiden Stellen das durchschnittliche Molekulargewicht der hydrophoben Einheiten /£.h. der Poly(o3Qrpropylen)verzweigungen am Alkylen-Diamin}7. Bei Angabe einer dreistelligen Zahl hat nur die erste Stelle diese Bedeutung. Die letzte Stelle in jeder Kennzahl stellt den Gewichtsanteil an hydrophilen ^?oly(oxypropylen27-Einheiten jeweils von 10 zu 10 <ji dar. Die Tetroiverbindungen in den Beispielen sind auf diese Weise gekennzeichnet.

Als Diaminbasen der Tetrole können, außer Ä'thylendiamin, Diamine eines Kohlenwasserstoffes mit 1-13 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Kiederalkyldiamine, in welchen der Niederalkylrest 1-6 Kohlenstoffatome enthält, verwendet werden.

Die Polyepoxy-gekoppelten Verbindungen können gemäß der GB-PS 793,915 (Beispiel I) hergestellt werden. Die anderen

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Kategorien von Verbindungen können auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 10 der US-PS 3,009,884 beschrieben hergestellt werden.

Typische"Beispiele für die Säuren und deren Ester, unter welchen die kettenverlängernden difunktionellen Reste gewählt werden können, sind Phthal-, Isophthal- und Terephthal-Säure-Dialkylester wie beispielsweise Dimethylterephthalat und die Adipin-, Phthal-, Terephthal-, Sebacin-, Glutar-, Pimelin- und Isocinchomeronsäure und ihre Ester.

Typische Beispiele für die unter den Polyeρoxyverbindungen ausgewählten difuntkionellen (bzw. zweiwertigen) Verbindungen, welche zur Kettenverlängerung der Tetrole auf Diaminbasis verwendet werden, sind folgende, in der GB-PS 793,915 auf Seite 2, Zeilen 48 bie 121, angeführte :

"Die organischen Polyepoxyverbindungen, welche für die Herstellung der erfindungsgemäßen polymeren Verbindungen geeignet sind, sind organische Verbindungen, welche unter den erfindungsgemäßen Reaktionsbedingungen als allein reaktionsfähige Gruppen mindestens zwei Epoxygruppen aufweisen. Damit soll zum Ausdruck kommen, daß Verbindungen, welche Carboxyl, Hydroxyl, phenolisches Hydroxyl, Amin-, Amid-, Imid- und Mercaptogruppen enthalten und sich unter den erfiridungsgemäßen Reaktionsbedingungen als reaktionsfähig mit Epoxygruppen der Polyepoxyverbindung oder mit den Hydroxylgruppen und Alkalimetallalkoholatgruppen von Polyoxyalkylenglykolen erwiesen haben und sich daher nachteilig auf die gewünschte Kondensation auswirken, auszuschließen sind. Als Beispiele für derartige, von störenden Gruppen freie PoIy-

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epoxyverbindungen sind aliphatisch«, cycloaliphatische und aromatische zu nennen: diese können auch nichtstörende Substituenten wie z.B. Alkyl-, Aryl-, organische Ester-, Phosphatester-, Halogen- -und/oder Cyangruppen enthalten, welche sich auf die Kondensation nicht nachteilig auswirken. Die Polyepoxyverbindung kann auch olefinisch ungesättigt sein.

Bevorzugte organische Polyepoxyverbindungen sind die aliphatischen, cycloaliphatischen und durch Aryl substituierten aliphatischen Verbindungen, welche als unter den erfindungsgemäßen Reaktionsbedingungen reaktionsfähige Gruppen nur wenigstens zwei Epoxygruppen aufweisen, worin Sauerstoff nur in Form einer Oxiran-, Äther- oder Estergruppe vorliegt. Insbesondere bevorzugt sind Diepoxyverbindungen, die nur aus C, H und 0 bestehen, und worin Sauerstoff nur in Form einer Oxiran-, Äther- oder Estergruppe vorliegt, worin die Epoxygruppen endständige Gruppen einer aliphatischen oder durch Aryl'substituierten aliphatischen Verbindung sind, oder worin die Epoxygruppe(n) angrenzende Kohlenstoffatome eines cycloaliphatischen Ringes enthält (enthalten). Beispiele für diese bevorzugten Gruppen sind Butadiendiepoxid, Diglycidyläther, der Diglycidyläther von 2,2-bis(4-Hydroxyphenyl)^propan, 4-Vinyl-cyclohexen-diepoxid, Dicyclopentadien-diepoxid, Bis(2,3-epoxycyclopentyl)äther, Äthylenglykol-bis(3,4-epoxymethylcyclohexan-carboxylat) und das 3,4-Epoxy-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-methylcyclohexan-carboxylat.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorher genannten Verbindungen beschränkt und es kann eine Vielzahl von organischen Polyepoxyverbindungen eingesetzt werden. Zwar werden Epoxygruppen bevorzugt, welche endständig sind oder angrenzende Kohlenstoffatome eines cycloaliphatischen Ringes einschließen, doch können auch aliphatisch« und substi-r tuierte aliphatische Verbindungen, welche angrenzende Kohlen-

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stoffatome der Epoxygruppe als benachbarte Ketten-Kohlenstoffatome in einer linearen Kette aufweisen, verwendet werden. Verbindungen mit solchen inneren Epoxygruppen reagieren jedoch im Vergleich zu jenen mit endständigen Epoxygruppen etwas langsamer. '

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung kann auch eine Mischung von zwei oder mehr polyepoxyverbindungen eingesetzt werden, das Polyoxyalkylenglykol kann auch nacheinander mit verschiedenen Polyepoxyverbindungen umgesetzt werden, um diese polymeren Produkte zu erhalten.

Diese Polyepoxyverbindungen dienen sowohl als Kettenverlängerer der Polyalkylenglykolketten als auch als deren Vernetzer.

Erfahrungsgemäß reagieren primäre Hydroxylgruppen des PoIyoxyalkylenglykols vorzugsweise mit den Epoxygruppen, um die Polyglykolketten aneinanderzubinden so daß bei öffnung des Epoxidrings sekundäre Hydroxylgruppen geschaffen werden.

Ebenfalls nützlich bei der Bildung von kettenverlängernden zweiwertigen Resten sind die aromatischen oder aliphatischen Diisocyanate der Formel OCN-R·-NCO , worin R¹ wie oben definiert ist.

Die erfindungsgemäße antistatische Faser kann auch herkömmliche Faserzusatzstoffe wie Antioxidantien, Stabilisatoren, Mattierungsmittel, Färbehilfsmittel und Farbstoff· enthalten.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehend angeführten Ausführungsbeispiele, welche keineswegs einschränkend sind, näher erläutert. Teile und Prozent sind, wenn nicht anders angeführt, Gewichtsteile und Gewichtsprozent.

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Nachstehend wird eine Liste von Eigenschaften von Tetrolverbindungen angeführt, die in den Beispielen durch die Tetronzahl cnarakterisiert sind.

Tetronzahl	Molekular gewicht	Brookfield Viskosität bei 25⁰C	Gießpunkt (pour point)	P ⁰C -
		(Centipoise)	⁰C
908	26000	— (fest)	—	58
1302	7800	1300	13	flüssig bei 25
1504	12500	1570	18	flüssig bei 25
1506	20000	— (fest)	—	50

Beispiel 1

In ein mit Heizvorrichtung und Rührwerk versehenes Reaktionsgefäß aus Glas wird ein Gemisch aus 1520 g g-Caprolactam und 80 g Aminocapronsäure eingebracht. In dieses Gemisch wird dann Stickstoff eingeleitet, es wird gerührt und bei Atmosphärendruck 1 Stunde lang auf 255 ⁰C ernitzt, um die. Polymerisationsreaktion einzuleiten. Das Erhitzen und das Rühren wurden bei Atmosphärendruck unter gleichzeitigem Durchleiten eines Stickstoffstromes weitere vier Stunden fortgesetzt, um die Polymerisation zu beenden. Dann wird in den Glasreaktor Stickstoff eingeleitet und ein geringer Druck aufrechterhalten, während das Polymer in Form eines Bandes bzw. Stranges aus dem Gefäß extrudiert wird. Zu diesem Zeitpunkt werden 90 g eines antistatischen Zusatzstoffes dem Polymer beigemischt. Der antistatische Zusatzstoff ist das Reaktionsprodukt aus "Tetron 1504" und Dimethylterephthalat in einem Molverhältnis von 1 : 0,9·. Dieser Zusatzstoff ist in Toluol und Wasser löslich und weist eine Schmelzviskosität von 10000 Centipoise bei 100⁰C auf. Der antistatische

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Zusatzstoff wird in das polymere durch Einbringen des geschmolzenen Polymers und des antistatischen Zusatzstoffes so gemischt, daß eine gleichmäßige Dispersion des antistatischen Zusatzstoffes im Extrudat erhalten wird, Der polymeretrang wird dann abgekühlt, mittels einer Wiley-Mühle pelletisiert, gewaschen un getrocknet. Das Polymere ist ein weißer Feststoff mit einer relativen Viskosität von etwa 50 bis 60, bestimmt bei einer Konzentration von 11g Polymerem in 100 ml 90 #iger Ameisensäure bei 25⁰C. (ASTMD-789-62T) .

Beispiel 2

Polymerpellets, welche gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Vorgang hergestellt wurden und den antistatischen Zusatz stoff enthalten, werden bei etwa 285°C geschmolzen und dann bei einem Druck von 105 atü (1500 psig) in einer Spinndüse mit 70 öffnungen von je 0,046 mm Durchmesser schmelzgesponnen, um eine Paser von etwa 4500 den zu erhalten. Die Faser wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 305 m pro Minute abgezogen und auf das etwa Vierfache ihrer extrudierten Länge gestreckt, wobei ein Garn von etwa 1050 den erhalten wird. Dieses Garn wird in der Folge Garn A genannt. Nach dem gleichen Verfahren wurde ein Vergleichsgarn ohne antistatischen Zusatzstoff hergestellt, welches als Garn B bezeichnet wird.

Die Garne werden unter Verwendung eines Dampfstrahle texturiert und dann werden sie durch Verdrehen von zwei Enden mit einem 1 - 1/2 "S^w-Drall dubliert. Die Garne werden dann zu einem Teppich mit Schlingen (Gewicht 570 g; 20 oz) mit einer Stichzahl von etwa 6,5 mit einer polhöhe von 7_t2 - 8 mm (9/32 - 10/32") getuftet, gefärbt und mit einer Latexschicht versehen. Die statische Aufladung des Teppichs wurde durch

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Messung des elektrostatischen Spannungsanstiegs an einer
Person gemessen, welche in einer Reihe von Schritten entsprechend dem GRI-Begehtest auf Neigung zur Aufladung auf Teppichen (auch als AATCG 134-1969 - Test bezeichnet), über ein Stück Teppich ging* Der Teppich war bei etwa 22°O auf 20 i» relative Luftfeuchtigkeit konditioniert. Die Ergebnisse sind aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich*

TeoDich Statische Aufladung

leppxcn _{beim ffehteBt}

hergestellt mit Garn A 6,1 kV

hergestellt mit Garn B 14,1 kV

Beispiel 3

Aus Garn A gemäß Beispiel 2 hergestellte Teppichproben
wurden wie folgt behandelt, um die Fasern mit dem im Beispiel 1 beschriebenen antistatischen Zusatzstoff zu überziehen.

Es wurden drei verschiedene wässerige Lösungen des antistatischen Zusatzstoffes mit 3, 1 und 0,3 Gew.-ji bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, hergestellt. Die drei Lösungen wurden auf drei verschiedene Teppichproben während der Durchnässungsphase im TeppichfärbeVorgang vor dem Trocknen des fertigen Teppichs aufgebracht. Es wurde soviel Lösung auf die Teppichproben aufgebracht, daß 3, 1 und 0,3 Gew.-^i
des antistatischen Zusatzstoffes als Überzug auf den Fasern des getrockneten Teppichs vorhanden waren. Die Aufladung der Teppichproben wurde gemäß dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren getestet, die Ergebnisse sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich.

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statische Aufladung Gehtest in kV

Garn A ohne anti-'

statischen Überzug 6,1

Garn A mit 0,3 i> antistatischem Überzug ■ ^ 0,5

Garn A mit 1,0 <f» antistatischem Überzug < 0,5

Garn A mit 3,0 % antistatischem überzug < 0,5

Ähnliche hervorragende Ergebnisse wurden erzielt, wenn der eingesetzte antistatische Zusatzstoff von ähnlicher Struktur wie der in Beispiel 1 beschriebene war, wobei jedoch als Tetröl-Ausgangsverbindung "Tetronic 908, 1302 oder 1506" verwendet wurden.

Zusätzliche Versuche ergaben, daß sich der in die Faser eingeschlossene antistatische Zusatzstoff bezüglich seiner antistatischen Wirksamkeit im Laufe der Zeit immer Btärker bemerkbar machte, während der außen aufgebrachte antistatische Zusatzstoff während der Verwendung allmählich abgescheuert wurde. Dadurch ergab sich eine verhältnismäßig stabile und gleichmäßige antistatische Wirksamkeit.

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AX

Beispiel 4

Es wurde wi in Beispiel 1 beschrieben vorgegangen, mit dem Unterschied, daß das Molverhältnis zwischen Dimethylterephthalat und Polyether 1,0 und die Schmelzviskosität etwa 17 500 Centipoise bei 100⁰C betrug. Die so hergestellten und mit dem antistatischen Zusatzstoff überzogenen Teppichproben wurden gemäß den Beispielen 2 und 3 getestet, es ergab sich eine Aufladung von weniger als 0,5 kV·

Beispiel 5

In einen mit einer Heizvorrichtung und einem Rührwerk versehenen Glasreaktor wurde ein Gemisch aus 1520 g £-Caprolactam und 80 g Aminocapronsäure eingebracht. In dieses Gemisch wurde stickstoff eingeleitet, Rühren und Erhitzen auf 255⁰C wurden bei Atmosphärendruck eine Stunde lang fortgesetzt, um die Polymerisationsreaktion einzuleiten. Unter Durchleiten von stickstoff bei Atmosphärendruck wurde weitere vier Stunden lang erhitzt, um die Polymerisation zu Ende zu führen. Während der letzten 30 min der Polymerisation wurden 60 g des in Beispiel 1 angeführten antistatischen Zusatzstoffes dem Polycapronamid zugegeben und es wurde weitergerührt, um das antistatische Mittel mit dem Polymeren gründlich zu vermischen. Dann wurde Stickstoff in das Reaktionsgefäß eingebracht und ein geringer Druck aufrechterhalten, während das polymere in Form eines Bandes bzw. Stranges aus dem Gefäß extrudiert wurde. Der Polymerstrang wurde abgekühlt, in einer Wileymühle pelletisiert, gewaschen und getrocknet. Das Polymere war ein weißer Peststoff mit einer relativen Viskosität von etwa 55 bis 60, bestimmt mittels einer Lösung mit einer Konzentration von 11g Polymer in 100 ml 90 jtiger Ameisensäure bei 25⁰C (ASTMD-789-62T) .

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Aua diesem Polymeren hergestellte Teppichproben, welche dann mil dem obengenannten antistatischen Zusatzstoff behandelt und naoh den in den Beispielen 2 und 3 beschriebenen Verfahren getestet wurden, zeigten eine stutische Aufladung von weniger ala 0,5 kV.

Beispiel 6

In ein Reaktionsgefäü aus Glas, welches mit einer Heizvorrichtung und einem Rührwerk versehen war, wurde ein Gemisch aus Ib20 g 6-Caprolactam, ÖO g Aminocapronsäure und 60 g eines antistatiaohen Zusatzstoffes der durch Umsetzung von "Tetronic 1504" mit Dimethylterephthalat in einem Molverhältnia von 1 : 0,7 erhalten wurde, eingebracht. Der Zuaatzatoff war in Waaeer und Toluol löslich und wies eine Schmelzviakoaität von 1600 Centipoise bei 100 C auf. In das Gemiach wurde dann Stickstoff eingeleitet, eine Stunde lang gerührt und bei Atmoaphärendruck auf 255 C erhitzt, um die Polymeriaationsreaktion einzuleiten. Erhitzen und Rühren wurden bei Atmosphärendruck und unter Einleiten von Stickstoff weitere 2,3 stunden fortgesetzt, um die Polymerisationereaktion zu beenden.

Dann wurde in das Reaktionagefäß Stickstoff eingeleitet und bei geringem Druck daa Polymere in Form eines Bandes bzw. Stranges extrudiert. Der Polymerstrang wurde abgekühlt, in einer Wileymühle pelletisiert, gewaschen und getrocknet. Das Polymere war ein weißer Festatoff mit einer relativen Viskosität von etwa 55 bis 60, bestimmt mittels einer Lösung mit einer Konzentration von 11 g Polymer in 100 ml 90 #iger Ameisensäure bei 25°0. (ASTMD-789-62T) .

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Beispiel 7 -

Der in Beispiel 6 beschriebene Vorgang wurde wiederholt, jedoch unter Einsatz von 90 g des antistatischen Zusatzstoffes anstelle von 60 g. Aus diesem Polymeren hergestellte,· mit dem genannten antistatischen Zusatzstoff behandelte und gemäß den Beispielen 2 und 3 getestete Teppichproben wiesen eine statische Aufladung von weniger als 0,5 kV auf.

Beispiel 8

Der in Beispiel 1 beschriebene Vorgang wurde wiederholt, jedoch unter Einsatz von 60 g eines antistatischen Zusatzstoffes, der aus dem Reaktionsprodukt von "Tetronic 1504" mit Methylen-bis-(4.-cyclohexyl-isocyanat) bestand. Dieses Material hatte einen Äthylenoxidgehalt von etwa 40 j6 und wies ein Molverhältnis von Diisocyanat zu Polyäther von 0,9 auf. aus diesem Polymeren hergestellte, .mit dem genannten antistatischen Zusatzstoff behandelte und gemäß den Beispielen 2 und 3 getestete Teppichproben zeigten eine statische Aufladung von weniger als 0,5kV.

Beispiel 9

Der in Beispiel 1 beschriebene Vorgang wurde wiederholt, jedoch unter Einsatz von 60 g eines antistatischen Materials, welches aus dem Reaktionsprodukt von "Tetronic 1504" mit dem Diglycidyläther des 2,2-bis-(4-Hydroxyphenyl)-propane bestand. Dieses Material wies einen Äthylenoxidgehalt von etwa 40 fl und ein Verhältnis von 2,2-bis-(4-Hydroxyphenyl)-propandiglyoidyläther zu Polyäther von 0,9 auf. Aue diesem polymeren hergestellte, mit dem genannten antistatischen Zusatzstoff

Al 57 -H-

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behandelte und gemäß den Beispielen 2 und 3 getestete Teppichproben zeigten eine statische Aufladung von weniger als 0,5 kV.

Beispiel 10

Der in Beispiel 9 beschriebene Vorgang wurde wiederholt, jedoch unter Einsatz eines antistatischen Zusatzstoffes, in welchem das Molekül der Tetrolverbindung 60 <f» Äthylenoxid aufwies ("Tetronic 1506") . Aue diesem Polymeren hergestellte, mit dem in Beispiel 9 beschriebenen antistatischen Zusatzstoff behandelte und gemäß den Beispielen 2 und 3 getestete Teppichproben zeigten eine statische Aufladung von weniger als 0,5 kV.

Beispiel 11

94 Gew.-Teile Polyhexamethylenadipamid und 6 Gew.-Teile des in Beispiel 1 beschriebenen antistatischen Zusatzstoffes wurden in der Schmelze gemischt, indem man das geschmolzene Polyamid bei etwa 285⁰C mit dem Zusatzstoff versetzte. Die Schmelze wurde aus einer Spinndüse extrudiert und die Fasern wie in Beispiel 2 beschrieben ausgezogen. Aus diesen Fasern hergestellte, mit dem in Beispiel 9 beschriebenen antistatischen Zusatzstoff behandelte und gemäß den Beispielen 2 und 3 getestete Teppichproben zeigten eine statische Aufladung von weniger als 0,5 kV.

In zusätzlichen Versuchen wurde festgestellt, daß das Molekulargewicht der antistatischen Verbindung vorzugsweise zwischen etwa 9000 und 50000 liegt und daß der Äthylenoxidanteil günstigerweise zwischen etwa 20 % bis etwa 80 £ des Molekulargewichtes ausmacht. Die antistatisch· Verbindung weist vorzugsweise ein· Schmelzviskosität von 1600 bis 17500 Centipoise bei 100⁰G= auf.

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/4

Unter "antistatischen" Fasern sind solche Fasern zu verstehen, -welche den in der US-PS 3,647,386 beschriebenen Hafttest und Schleiftest bestehen. Unter "Faser" sind mehrfädige und einfädige Garne und alle physikalischen Formen von synthetischen Fasern zu verstehen.

Unter "Polyamid" sind jene Polymere zu verstehen, welche mittels Kondensation von Diaminen mit zweibasischen Säuren oder durch Polymerisation von Lactamen oder Aminosäuren entstehen und ein synthetisches Harz ergeben, welches durch die immer wiederkehrende Gruppe -CONH- gekennzeichnet ist. Unter "Äthylenoxidanteil" ist die Molekülgruppe -(CH₂CH₂O)- zu verstehen.

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Claims

Pat entansprüche

1. Antistatische Faser, bestehend aus einem Polyamid, Polyester, Polyharnstoff, Polyurethan oder Polysulfonamid, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen etwa 1 i> und etwa 12 Gew.-# eines antistatischen Zusatzstoffes enthält, welcher aus einem vorwiegend verzweigten, kettenverlängerten Polymeren des TTmsetzungeproduktee einer Tetrolverbindung der allgemeinen Formel

CH-2 I ³ . I ³

H(0CH₂CHg)_y (OCHCHg)₀ .(CHgCHO) _a(CHgCHgO)_xH

CH ^(CHC

worin a, b, c, d, w, x, y und ζ ganze Zahlen sind und R einen difunktionellen KohlenwasserstoffreBt mit 1 bis Kohlenstoffatomen mit wenigstens einer Diepoxid-Verbindung und/oder einer Verbindung besteht, welche zweiwertige Reste der allgemeinen Formel

und 0

— C— R· — C—,

— S—H—Ε·— N—

liefert, worin R· ein difunktioneller Rest ist, der sich von aromatischen, heterocyclischen, cycloaliphatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoffen oder aus einer Kombination derselben ableitet, und diese Faser mit einem überzug von zwischen etwa 0,05 und etwa 6 Gew.-% des genannten

Al 57 . - Π -

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antistatischen Zusatzstoffes bezogen auf das Gewicht der fertigen faser, versehen ist.

2. Antistatische Paser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R ein difunktioneller Rest einer Niederalkylaliphatischen Kohlenwasserstoffverbindung mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.

3. Polyamidfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Äthylenoxidanteile etwa 10 - etwa 90 % des Molekulargewichtes der Tetroiverbindung betragen und die Paser zwischen etwa 2 fi und etwa 10 i» des antistatischen Zusatzstoffes enthält.

4. Polyamidfaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Paser mit einem Überzug von zwischen etwa 0,1 und etwa 3 Gew.-ji des antistatischen Zusatzstoffes bezogen auf das Gewicht der fertigen Paser überzogen ist.

5. Polyamidfaser nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der antistatische Zusatzstoff eine Schmelzviskosität von 1600 bis 17500 Centipoise bei 100⁰C aufweist.

6. Verfahren zur Herstellung einer antistatischen Faser aus einen Polyaaid, Polyester, Polyharnstoff, Polyurethan oder Polysulfonanld durch, gleichmäßiges Dispergieren von etwa 1 bis etwa 12 Gew.-Ji eines antistatischen Zusatzstoffes in des faserbildenden Polymeren, dadurch gekennzeichnet, dafi die faser nach herkömmlichen Verfahren hergestellt und zusätzlich der antistatische Zusatzstoff als Überzug aufgebracht wird und dafi der antistatische Zusatzstoff aus einen vorwiegend verzweigten, kettenverlängerten Polymeren des Umsetzungsproduktee einer Tetrolverblndung der allgemeinen Poieel

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CH

I³

H(OCH₂CH₂)y (OCHCHp)

CH,"

H(OCH₂CH₂) _z( OCHCH₂) _d

GH

\ I

CH₂CHO)_a(CH₂CH₂0)_xH

worin a, b, c, d, w, x, y und ζ ganze Zahlen sind und R einen difunktionellen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet, mit wenigstens einer Diepoxid-Verbindung und/oder einer Verbindung besteht, welche zweiwertige Reste der allgemeinen Formel

0 0

H I!

C—R·—C

und

Il H H ■C—N—R'—N—C —

liefern, worin R' ein difunktioneller Rest ist, der sich aus aromatischen, heterocyclischen, cycloaliphatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoffen oder deren Kombinationen ableitet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Tetrölverbindung einsetzt, in der R ein difunktioneller Rest einer Niederalkyl-aliphatischen Kohlenwasserstoff verbindung mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.

8· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Polymere ein Polyamid ist, und daß die A'thylenoxidanteile etwa 10 bis etwa 90 i» des Molekulargewichtes

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erbj

der genannten Tetrolverbindung betragen und die Faser zwischen etwa 2 und etwa 10 <$> des antistatischen Zusatzstoffes enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser mit einem Überzug aus dem antistatischen Zusatzstoff in einer Menge zwischen 0,1 und 3 Gew.-$> bezogen auf das Gewicht der fertigen Faser versehen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der antistatische Zusatzstoff eingesetzt wird, welcher eine Schmelzviskosität von 1600 bis 17500 Centipoise bei 100⁰O aufweist.

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